1、第第2 2節節 細胞的分化細胞的分化一、一、 細胞的分化及其意義細胞的分化及其意義多細胞發育的起點多細胞發育的起點_受精卵受精卵受精卵僅僅通過有絲分裂，能形成人受精卵僅僅通過有絲分裂，能形成人體的體的200多種細胞嗎？多種細胞嗎？有絲分裂有絲分裂受精卵受精卵分化分化一、分化的概念一、分化的概念 概念：在個體發育中，由一個或一種細胞概念：在個體發育中，由一個或一種細胞 增殖產生的后代，在增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能形態、結構和生理功能上上發生穩定性差異的過程。發生穩定性差異的過程。肌肉細胞肌肉細胞紅細胞紅細胞骨細胞骨細胞神經細胞神經細胞葉肉細胞葉肉細胞貯藏細胞貯藏細胞表皮細胞表皮細胞來

2、自一群彼此相似的早期胚細胞來自一群彼此相似的早期胚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）表皮細胞葉肉細胞貯藏細胞導管、篩管受精卵受精卵分裂，分化分裂，分化分生區細胞

3、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）1 1、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。（胚胎時期達到最大限度）胚胎時期達到最大限度）（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，直到分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。（死亡。（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）人體人體不同類型細胞之間的差異是穩定不變的，它

4、們都不不同類型細胞之間的差異是穩定不變的，它們都不能恢復到原來胚胎細胞的形態和結構。能恢復到原來胚胎細胞的形態和結構。一、細胞分化一、細胞分化同一個體，各種細胞的遺傳信息完全相同，同一個體，各種細胞的遺傳信息完全相同，為什么其形態、結構、功能卻有很大差異？為什么其形態、結構、功能卻有很大差異？基因選擇性表達基因選擇性表達的結果的結果* * 細胞分化的生理意義？細胞分化的生理意義？1.1.細胞分化是生物細胞分化是生物個體發育的基礎個體發育的基礎。2.2.使多細胞生物中的細胞趨向專門化，使多細胞生物中的細胞趨向專門化， 有利于提高各種生理功能的效率。有利于提高各種生理功能的效率。思考：思考： 已經

5、高度分化的細胞，能否像早期胚已經高度分化的細胞，能否像早期胚胎細胞那樣，分化成一個完整的個體呢？胎細胞那樣，分化成一個完整的個體呢？肌細胞肌細胞 已經高度分化的細胞，已經高度分化的細胞，能不能再分化成其他細胞？能不能再分化成其他細胞？一個細胞分裂形成一個細胞分裂形成的細胞團的細胞團胡蘿卜的胡蘿卜的韌皮部韌皮部 含有植物激素、無含有植物激素、無機鹽、糖類等培養液機鹽、糖類等培養液植物植物離體離體細胞，細胞，給給予一定條予一定條件件，高度，高度分化的植分化的植物細胞仍物細胞仍具有發育具有發育成完整植成完整植株的能力。株的能力。分離的細胞分離的細胞高度分化的植物細胞，為什么能發育成完高度分化的植物細

6、胞，為什么能發育成完整植株呢？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，仍然具有發育已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。成完整個體的潛能。應用植物細胞的全能性，通過植應用植物細胞的全能性，通過植物組織培養的方法，快速繁殖花物組織培養的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等，拯救珍稀頻危物種。卉和蔬菜等，拯救珍稀頻危物種。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全套遺傳物質物質。 ( (如胡蘿卜韌皮部細胞核中遺傳物質與如胡蘿卜韌皮部細胞核中遺傳物質與受精卵完全相同）受精卵完全相同）1

7、1、表現的必要條件、表現的必要條件：（1 1）脫離母體）脫離母體 （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二、細胞的全能性二、細胞的全能性思考：思考： 已經高度分化的動物細胞已經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

8、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。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?？寺∨?1998年年 日本）日本）克隆獼猴克隆獼猴（2000年年 美國）美國）生物體的每個細胞中含有該物種的生物體的每個細胞中含有該物種的全套遺傳物質。全套遺傳物質。植物細胞、動物細胞核為什么會具有全能性？植物細胞、動物細胞核為什么會具有全能性？ 細胞全能性大小比較：受精卵

9、細胞全能性大小比較：受精卵 胚胎細胞胚胎細胞 體細胞體細胞細胞分化程度越高，全能性越難實現，細胞分細胞分化程度越高，全能性越難實現，細胞分化程度越低，全能性越高?；潭仍降?，全能性越高。 植物細胞植物細胞 動物細胞動物細胞 * * 細胞分裂與分化有什么區別？細胞分裂與分化有什么區別？分裂：細胞分裂：細胞數目增多數目增多，是，是量量的變化的變化分化：細胞分化：細胞種類增多種類增多，細胞形態、結構、功，細胞形態、結構、功 能發生變化，是能發生變化，是質質的變化的變化* * 細胞分化在什么時候發生？細胞分化在什么時候發生？整個生命進程中，整個生命進程中，胚胎時達最大限度胚胎時達最大限度細胞分化是否意

10、味著細胞中遺傳物質的改細胞分化是否意味著細胞中遺傳物質的改變？變？ 遺傳物質沒有改變，不同組織的細胞共遺傳物質沒有改變，不同組織的細胞共同同來源于受精卵來源于受精卵，經，經有絲分裂有絲分裂產生。產生。高度分化的動物細胞能否保持全能性呢？高度分化的動物細胞能否保持全能性呢？體細胞體細胞取核取核卵細胞卵細胞去核去核新個體新個體 已分化的已分化的動物體細胞動物體細胞的的細胞核細胞核仍具有全能性仍具有全能性但是到目前為止，人們還沒有成功的將但是到目前為止，人們還沒有成功的將單個單個已分化的動物體細胞已分化的動物體細胞培養成新的個體。培養成新的個體。動物細胞體內有沒有具有分化能力的細胞呢？動物細胞體內有

11、沒有具有分化能力的細胞呢？ 植物體內植物體內分生組織分生組織的細胞具有分化能力；的細胞具有分化能力；動物和動物和人體內仍保留少數具有分裂和分化能力的細胞，稱為人體內仍保留少數具有分裂和分化能力的細胞，稱為干細胞干細胞。如人的。如人的骨髓骨髓中有許多中有許多造血干細胞造血干細胞。干細胞干細胞白細胞白細胞紅細胞紅細胞血小板血小板小結：小結：細胞分化細胞分化1、概念：、概念：3 3、機理：、機理：細胞全能性細胞全能性1、概念：、概念：2、表現條件：、表現條件：3、原因：、原因：4、動植物細胞全能性：、動植物細胞全能性：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代在在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產

12、生的后代在 上發生穩定性差異的過程。上發生穩定性差異的過程。形態、結構和生理功能形態、結構和生理功能（1 1）持久性（）持久性（2 2）穩定性、不可逆性（）穩定性、不可逆性（3 3）遺傳物質沒有改變）遺傳物質沒有改變基因的選擇性表達基因的選擇性表達生物個體發育的基礎生物個體發育的基礎已經分化的細胞，仍然具有已經分化的細胞，仍然具有細胞核內含有保持物種遺傳性所需要全套遺傳物質。細胞核內含有保持物種遺傳性所需要全套遺傳物質。（1 1）脫離母體）脫離母體（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植物細胞具有全能性植物細胞具有全能性動物細胞核具有全能性動物細胞核具有全能性發育成完整個體的

13、潛能。發育成完整個體的潛能。2、特點：、特點：4 4、意義：、意義：1 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 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 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 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 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 C課堂鞏固課堂鞏固2 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 1）用懸浮液培養的胡蘿卜單個細胞培養成了）用懸浮液培養的胡蘿卜單個細胞培養成了可育

14、的植株可育的植株（2 2）用煙草組織培養出可育的完整植株把分裂）用煙草組織培養出可育的完整植株把分裂（3 3）旺盛的花藥細胞用人工的方法培育成植株）旺盛的花藥細胞用人工的方法培育成植株A A、（、（1 1）（）（2 2） B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（3 3） D D、（、（1 1）（）（2 2）（）（3 3）D D課堂鞏固課堂鞏固3 3、人胰島細胞能產生胰島素，但不能、人胰島細胞能產生胰島素，但不能 產生產生血紅蛋白，胰島細胞（血紅蛋白，胰島細胞（ ） A A、只有胰島素基因、只有胰島素基因 B B、比人的受精卵基因要少、比人的受精卵基因要少 C C、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其它基因它基因 D D、有胰島素基因和其它基因，但沒有血紅蛋、有胰島素基因和其它基因，但沒有血紅蛋白基因白基因C C課堂鞏固課堂鞏固4 4、動物體內各種類型的細胞中具有最高全能、動物體內各種類型的細胞中具有最高全能性的細胞是（性的細胞是（ ） A A、體細胞、體細胞 B B、生殖細胞、生殖細胞 C C、受精卵、受精卵 D D、肝細胞、肝細胞C C課堂鞏固課堂鞏固5 5、下列關于細