1、第六章細胞的生命歷程第六章細胞的生命歷程分裂分裂 成年人全身細胞總數約成年人全身細胞總數約 10101212個。細胞個。細胞種類有種類有200200多種。這么多種類細胞均來自一多種。這么多種類細胞均來自一個個受精卵受精卵. . 受精卵僅僅通過有絲分裂，受精卵僅僅通過有絲分裂，能形成人體的能形成人體的200200多種細胞嗎？多種細胞嗎？一、細胞分化一、細胞分化1.1.概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖 產生的后代，在產生的后代，在形態、結構和生理功能形態、結構和生理功能 上發生上發生穩定性差異穩定性差異的過程。的過程。分化的結果：分化的結果：分化的對

2、象：分化的對象：相同細胞相同細胞細胞分化只發生在胚胎時期，還細胞分化只發生在胚胎時期，還是發生在生物體生命的整個過程是發生在生物體生命的整個過程中呢？你能舉例說明嗎？中呢？你能舉例說明嗎？ 造血干細胞造血干細胞紅細胞紅細胞血小板血小板白細胞白細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞例一：例一：例二：例二：表皮的生發層細胞能分裂表皮的生發層細胞能分裂分化成角質層細胞，以補分化成角質層細胞，以補充死亡脫落的角質層細胞充死亡脫落的角質層細胞（低（低度分度分化的化的細胞）細胞）表皮細胞表皮細胞葉肉細胞葉肉細胞貯藏細胞貯藏細胞導管、篩管導管、篩管受精卵受精卵分裂，分化分裂，分

3、化分生區細胞不斷分裂分分生區細胞不斷分裂分化形成伸長區細胞和根化形成伸長區細胞和根冠細胞冠細胞例三：例三：例四：例四：（未分化細胞（未分化細胞）（已分化細胞或高度分化（已分化細胞或高度分化的細胞）的細胞） 2.2.黑色素細胞在體外培養黑色素細胞在體外培養3030多代后仍能合成黑色素；離體多代后仍能合成黑色素；離體培養的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型培養的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。的細胞。 以下事例可說明細胞分化具有什么特點以下事例可說明細胞分化具有什么特點? ? 1.1.細胞分化發生在整個生命進程中。細胞分化發生在整個生命進程中。( (動物）胚胎

4、時期達動物）胚胎時期達到最大限度。到最大限度。 3.3.造血干細胞造血干細胞 原紅細胞原紅細胞 早幼紅細胞早幼紅細胞 中幼紅細胞中幼紅細胞 晚幼紅細胞晚幼紅細胞 成熟紅細胞成熟紅細胞 死亡死亡想一想想一想 4. 4.細胞的分化是普遍存在現象，是生物個體發育的基礎。細胞的分化是普遍存在現象，是生物個體發育的基礎。2、特點特點：（1 1）持久性）持久性 貫穿在生物體整個個體發育過程中。貫穿在生物體整個個體發育過程中。（胚胎時期胚胎時期達到最大限度）達到最大限度）（2 2）穩定性、不可逆性）穩定性、不可逆性 分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。到死亡。

5、( (如紅細胞不能逆分化成造血干細胞如紅細胞不能逆分化成造血干細胞) )一、細胞分化一、細胞分化（3 3）普遍性）普遍性 細胞的分化是普遍存在現象，是生物個體細胞的分化是普遍存在現象，是生物個體發育的基礎。發育的基礎。3、機理機理：不同的細胞中遺傳信息的不同的細胞中遺傳信息的執行情況執行情況不同。不同。（基因的選擇性表達）（基因的選擇性表達）胚胚 胎胎細細胞胞心肌心肌細胞細胞大量合成大量合成胰島素胰島素開啟另一些基因（如肌動蛋白基因開啟另一些基因（如肌動蛋白基因開啟開啟）大量合成肌大量合成肌動蛋白動蛋白 關閉另一些基因關閉另一些基因開啟某些基因開啟某些基因( (如胰島素合成基因如胰島素合成基因

6、開啟開啟）關閉某些基因（如肌動蛋白基因關閉某些基因（如肌動蛋白基因關閉關閉）注：分化不會改變細胞的遺傳物質注：分化不會改變細胞的遺傳物質分化成分化成分化成分化成胰島胰島b細胞細胞( (如胰島素合成基因如胰島素合成基因關閉關閉）一、細胞分化一、細胞分化4、意義意義：（1 1）是生物個體發育的基礎；是生物個體發育的基礎； （2 2）使多細胞生物體中的細胞趨向專使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。門化，有利于提高各種生理功能的效率。一、細胞分化一、細胞分化思考思考細胞分化細胞分化有絲分裂有絲分裂 受精卵受精卵小腸上小腸上皮細胞皮細胞血紅血紅細胞細胞神經神經細胞細胞細胞分裂

7、細胞分裂細胞分化細胞分化不不同同點點細胞數量細胞數量形態結構形態結構功能功能相相同同點點聯聯系系增加增加相同相同不變不變穩定性差異穩定性差異染色體和遺傳信息都不變染色體和遺傳信息都不變先分裂，后分化，細胞分裂是細胞分化的基礎，先分裂，后分化，細胞分裂是細胞分化的基礎，共同完成生物個體發育過程。隨分化程度的增共同完成生物個體發育過程。隨分化程度的增大，細胞分裂能力逐漸減弱，分化能力逐漸減大，細胞分裂能力逐漸減弱，分化能力逐漸減弱弱思考：思考： 已經高度分化的細胞，能否像已經高度分化的細胞，能否像早期胚胎細胞那樣，分化成一個完早期胚胎細胞那樣，分化成一個完整的個體呢？整的個體呢？肌細胞肌細胞胡蘿卜

8、的根部胡蘿卜的根部含有植物激含有植物激素、無機鹽、素、無機鹽、糖類等的培糖類等的培養液中養液中植物組織培養愈傷組織愈傷組織 高度分化的植物細胞，為什么能高度分化的植物細胞，為什么能發育成完整植株呢？發育成完整植株呢？植物細胞具有全能性植物細胞具有全能性二、細胞的全能性二、細胞的全能性概念概念: :已經分化的細胞，仍然具有發育成已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的完整個體的潛能潛能。2 2、原因、原因：細胞核內含有保持物種遺傳性所需要細胞核內含有保持物種遺傳性所需要全套遺傳物質。全套遺傳物質。 ( (如胡蘿卜韌皮部細如胡蘿卜韌皮部細胞核中遺傳物質與受精卵完全相同）胞核中遺傳物質與受精卵完全相

9、同）1 1、表現的必要條件、表現的必要條件：（1 1）離體）離體 （2 2）給予適宜的營養和外界條件）給予適宜的營養和外界條件（3 3）無菌）無菌二、細胞的全能性二、細胞的全能性3 3、植物組織培養、植物組織培養二、細胞的全能性二、細胞的全能性1 1）原理：）原理：植物細胞的全能性植物細胞的全能性2 2）過程：）過程：離體離體細胞細胞脫分化脫分化愈傷愈傷組織組織再分化再分化根、芽根、芽植物體植物體思考：思考： 為何在生物體內細胞一般沒為何在生物體內細胞一般沒有表現出全能性？有表現出全能性？ 基因的表達受時間和空間條基因的表達受時間和空間條件的限制件的限制思考：思考： 已經高度分化的動物細胞已經

10、高度分化的動物細胞是否也具有全能性呢？是否也具有全能性呢？“多利多利”與它的代育母與它的代育母親親芬蘭白面芬蘭白面母綿羊母綿羊 乳腺細胞乳腺細胞（體細胞）（體細胞） 蘇格蘭黑面母蘇格蘭黑面母綿羊綿羊a未受精的未受精的卵細胞卵細胞 蘇格蘭黑蘇格蘭黑面母綿羊面母綿羊c子宮內子宮內“多利多利” 新的細胞新的細胞去核卵細胞去核卵細胞提取細胞核提取細胞核 這說明什么呢？這說明什么呢？高度分化的動物細胞高度分化的動物細胞沒有表現出全能性沒有表現出全能性植入代孕母羊子宮內植入代孕母羊子宮內無法發育成多利無法發育成多利現今只證明已分化的動物體細胞現今只證明已分化的動物體細胞細胞核具有全能性。細胞核具有全能性。

11、該實驗證明了該實驗證明了什么呢？什么呢？克隆鼠（克隆鼠（2002年年 美國）美國）克隆豬克隆豬(2000年年 美國）美國）克隆牛克隆牛(1998年年 日本）日本）克隆獼猴克隆獼猴（2000年年 美國）美國）細胞全能性大小的比較：細胞全能性大小的比較：在在受精卵、受精卵、生殖細胞、生殖細胞、高度分化的高度分化的動物細胞中，全能性最大的是動物細胞中，全能性最大的是_,最小最小的是的是_。細胞全能性大小主要受細胞分化程度影響。細胞全能性大小主要受細胞分化程度影響。細胞分化程度越細胞分化程度越高高，全能性越，全能性越_；分化；分化程度越程度越低低，全能性越，全能性越_。另外，植物細胞全能性另外，植物細

12、胞全能性_動物細胞！動物細胞！低低高高高于高于動、植物細胞全能性的應用：動、植物細胞全能性的應用：蝴蝶蘭的大規模生產蝴蝶蘭的大規模生產1 1 快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜2 2 拯救珍稀、瀕危動植物拯救珍稀、瀕危動植物長江女神長江女神 白鰭豚白鰭豚百合花杜鵑百合花杜鵑丹頂鶴丹頂鶴3 3 克隆人體器官，用于器官移植克隆人體器官，用于器官移植心臟移植心臟移植腎臟移植腎臟移植知識點知識點 歸納與結論歸納與結論1 1、細胞、細胞分化及其分化及其意義意義a.a.概念：概念：b.b.細胞分化的特點：細胞分化的特點：c.c.細胞分化的實質：細胞分化的實質：d.d.細胞分化的意義：細胞分化的意義： 2

13、 2、細胞、細胞的全能性的全能性a.a.概念：概念：b.b.高度分化的植物細胞具有全能性高度分化的植物細胞具有全能性c.c.動物細胞的細胞核具有全能性動物細胞的細胞核具有全能性d.d.干細胞干細胞持久性，穩定性，不可逆轉，遺傳物質沒有改變。持久性，穩定性，不可逆轉，遺傳物質沒有改變。基因的選擇性表達基因的選擇性表達細胞分化是個體發育的基礎；細胞分化使細胞分化是個體發育的基礎；細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。于提高各種生理功能的效率。已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛

14、能。1、下列關于細胞分化的說法錯誤的是、下列關于細胞分化的說法錯誤的是（ ）a、細胞分化與生物發育有密切關系、細胞分化與生物發育有密切關系 b、細胞分化是一種普遍存在的生命現象、細胞分化是一種普遍存在的生命現象 c、細胞分化僅發生在胚胎時期、細胞分化僅發生在胚胎時期 d、一般條件下細胞分化是不可逆的、一般條件下細胞分化是不可逆的c課堂鞏固課堂鞏固2、下列實例中能體現細胞全能性是（、下列實例中能體現細胞全能性是（ ）（1）用懸浮液培養的胡蘿卜單個細胞培養）用懸浮液培養的胡蘿卜單個細胞培養成了可育的植株成了可育的植株（2）用煙草組織培養出可育的完整植株）用煙草組織培養出可育的完整植株（3）旺盛的花

15、藥細胞用人工的方法培育成）旺盛的花藥細胞用人工的方法培育成植株植株a、（、（1）（）（2） b、（、（2）（）（3）c、（、（1）（）（3） d、（、（1）（）（2）（）（3）d課堂鞏固課堂鞏固3、人胰島細胞能產生胰島素，但不能產、人胰島細胞能產生胰島素，但不能產生血紅蛋白，胰島細胞（生血紅蛋白，胰島細胞（ ） a、只有胰島素基因、只有胰島素基因 b、比人的受精卵基因要少、比人的受精卵基因要少 c、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其它基因和其它基因 d、有胰島素基因和其它基因，但沒有血、有胰島素基因和其它基因，但沒有血紅蛋白基因紅蛋白基因c課堂鞏固課堂鞏固4

16、、動物體內各種類型的細胞中具有最高、動物體內各種類型的細胞中具有最高全能性的細胞是（全能性的細胞是（ ） a、體細胞、體細胞 b、生殖細胞、生殖細胞 c、受精卵、受精卵 d、肝細胞、肝細胞c課堂鞏固課堂鞏固5、下列關于細胞分裂和細胞分化的敘述、下列關于細胞分裂和細胞分化的敘述,錯誤的是（錯誤的是（ ） a、生物體的生長發育是細胞分裂和細胞、生物體的生長發育是細胞分裂和細胞分化的結果分化的結果 b、生物體通過細胞分化，細胞之間逐漸、生物體通過細胞分化，細胞之間逐漸發生了穩定性的差異發生了穩定性的差異 c、細胞分裂是細胞分化的基礎、細胞分裂是細胞分化的基礎 d、細胞分化過程中細胞的遺傳物質發生、細

17、胞分化過程中細胞的遺傳物質發生了改變了改變d課堂鞏固課堂鞏固 白血病白血病 , ,俗稱俗稱“血癌血癌” ” , ,是一種惡性程度極高的血是一種惡性程度極高的血液病液病 。患者的血液中出現大量異常的白細胞，而正常的。患者的血液中出現大量異常的白細胞，而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細胞此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細胞 , ,延延長病人的生命。長病人的生命。問題探討：問題探討： 1 1、為什么健康人的血細胞數量不會隨著血、為什么健康人的血細胞數量不會隨著血細胞的死亡減少？

18、細胞的死亡減少？ 會通過細胞分裂產生新的血細胞來補充 2 2、骨髓與血細胞的形成有什么關系？、骨髓與血細胞的形成有什么關系？ 骨髓中的造血干細胞通過增殖和分化，不斷的產生不同種類的血細胞。動物和人體內保留的動物和人體內保留的 少數細胞。少數細胞。如如人骨髓中的造血干細胞。人骨髓中的造血干細胞。三、干細胞三、干細胞具有分裂和分化能力的具有分裂和分化能力的干細胞的分類干細胞的分類： 全能干細胞全能干細胞 （胚胎干細胞）（胚胎干細胞） 多能干細胞多能干細胞 （造血干細胞）（造血干細胞） 專能干細胞專能干細胞 （神經干細胞）（神經干細胞） 動物和人體內保留的動物和人體內保留的 少數細胞。少數細胞。如如

19、人骨髓中的造血干細胞。人骨髓中的造血干細胞。三、干細胞三、干細胞在體外培養出組織和器官在體外培養出組織和器官, ,并最終通過組并最終通過組織和器官移植實現對臨床疾病的治療。織和器官移植實現對臨床疾病的治療。干細胞的用途干細胞的用途: :干細胞移植治療白血病干細胞移植治療白血病 具有分裂和分化能力的具有分裂和分化能力的 造血干細胞造血干細胞紅細胞紅細胞血小板血小板白細胞白細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞新華社北京新華社北京9月月4日電日電 籃球巨星姚明在中國人民大籃球巨星姚明在中國人民大學現場采集血樣，加入中華骨髓學現場采集血樣，加入中華骨髓庫捐獻造血干細胞的志愿者行列，庫捐獻造血干細胞的志愿者行列，并承諾，一旦配型成功，將為患并承諾，一旦配型成功，將為患