细胞的分化课件

第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化学习目标1.说明细胞分化的概念、特点，阐明细胞分化的意义和原因。

2.举例说明细胞全能性的概念，比较不同细胞全能性的大小。

3.进行有关细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。成年人全身细胞总数约1012个。细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个受精卵。一

、细胞分化Q0O细胞分化有丝分裂受精卵皮肤细胞白细胞

红细胞

腺细胞

神经细胞结缔组织细胞骨细胞肌肉细胞卵细胞精子个体发育过程中一个或一种细胞(增殖产生的后代)形态、结构和生理功能上发生稳定性差异一

、细胞分化

教材P118时期起点变化1.细胞分化的概念细胞分化一

、细胞分化

想一想2.细胞分化的特点以下实例可说明细胞分化具有什么特点?①细胞分化在多细胞生物体内普遍存在，且贯穿于整个生命进②黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的

上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。一

稳定性③造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞程中，在胚胎时期达到最大限度。→成熟红细胞→

死亡一普遍性和持久性一不可逆性红细胞

柱状上皮细胞骨骼肌细胞卵细胞胰岛B细胞用结构决定功能的观点解释以下细胞在人体中的作用ANATOMY

OF

HUMAN

CELLS神经细胞精子一

、细胞分化栅栏组织保卫细胞

维管束

鞘细胞海绵组织气孔维区

管区

束一3.细胞分化的意义①

生物个体发育_

的基础

依靠细胞的分裂和分化共同实现②使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高一

、细胞分化各种生理功能

的效率肌细胞和胰岛B细胞的差异主要是通过细胞内哪种物质直接体现出来的?肌细胞中合成肌动蛋白，不合成胰岛素；胰岛B细胞中合成胰岛素，不合成肌动蛋白一

、细胞分化胰岛B细胞骨骼肌细胞肌动蛋白基因控制

合成肌动蛋白DNA控制

合成蛋白质胰岛素基因控制

合成胰岛素一

、细胞分化血红蛋白

呼吸酶B

C

D

E肌动蛋白

呼吸酶C

D

E

一

、细胞分化A

CB

DE

受精卵4.细胞分化的原因呼吸酶E胰岛素A

B

C

D胰岛B细胞骨骼肌细胞红细胞基因奢侈基因选择性表达的结果管家基因所有细胞均表达，维持生命活动所必需的奢侈基因指不同类型细胞中特异性表达的基

因，其产物赋予各种类型细胞特异

的形态结构特征与功能。一

、细胞分化4.细胞分化的原因核糖体蛋白基因呼吸酶基因肌动蛋白基因胰岛素基因血红蛋白基因一

、细胞分化4.细胞分化的原因细胞分化有丝

分一

、细胞分化细胞分化过程的理解①细胞水平：细胞的形态、结构和生理功能发生改变②亚显微结构水平：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变③分子水平：蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变基因角度：

基因选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。项目细胞分裂细胞分化不

同

点细胞数量增加不变形态结构功能相同差异相同点染色体和遗传信息都不变联系先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程。随着分化程度的提高，细胞分裂能力逐渐下降，细胞分化能力也逐渐下降一

、细胞分化课堂练习【资料】1902年，植物学家哈伯兰特(G.Haberlandt)预言从一个高度分化的植物体细胞可以得到人工培养的胚，甚至培育出一个完整植株。他预言的理论基础是什么?二、细胞的全能性二、细胞的全能性概

念

：已

经

分

化的细胞，仍然具有发育成完整个体潜能。已分化的细胞仍然具有全能性的原因是什么?提示具有全能性的原因是分化的细胞含有发育为完整个体的全套基因。1、植物细胞的全能性植物组织培养技术已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分

化细胞的过程。5植物激素、无³机盐和糖类等

愈伤

—→胚

状

体

一

有根、茎、韧皮部细胞

脱分化

组织

再分化

叶的试管苗植物细胞全能性的表达需要哪些条件?提示(1)离体(外植体);(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等);(3)激素：其中生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表达至关重要；(4)适宜的条件(适宜的温度、pH

等)。克

隆

羊

—

—

多

利提取细胞核植入代孕母羊子宫内新的细胞苏格兰黑

面母绵羊B

子

宫

内无法发育成多利去核卵细胞这说明什么呢?高度分化的动物细胞没有表现出全能性苏格兰黑

面母绵羊A“多利”芬兰白面母绵羊乳腺细胞

(体细胞)未受精的卵细胞二、细胞的全能性2、动物细胞核的全能性①实验过程乳腺细胞的细胞核十

克隆羊多利去核的卵细胞②结论：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。但是到目前为止，人们还没有成功地将单个

已分化的动物体细胞培养成新的个体。典型例题：下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是(

C

)玉米种子本身已经是一个个体(胚胎),发育成新植株反映了胚后发育的过程A.

玉米种子萌发长成新植株没有发育成个体，只能体现多能性B.

小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株没有发育成个体，只能体现多能性D.

壁虎断尾后重新长出尾巴课堂练习三

、干细胞3.

干细胞(1)特点

①具有分

裂

和分化能力②在动物和人

体内

，数量很少在我们体内，红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5-7d。这些血细胞

都是失去分裂能力的细胞。那么在我们体内的血细胞数量会不会减少?不会。骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。根据干细胞分化潜能不同可分为

全能干细胞

、多能

干

细

胞

、单能干细胞。分化程度越低的细胞，全能性就越

强_;高度分化的生殖细胞也具有较强的全能性；植物细胞>动物细胞

在植物体内，你能举出干细胞的实例吗?分化程度低，全能性高早期胚

受精卵

-

-

-

-

→胎细胞▶相关信息教材P119受精卵和早期胚胎细胞都是具

有全能性的细胞。分化程度高，全能性低红细胞:

血小板白细胞三

、干细胞

(2)全能性大小比较细胞

A骨髓中的B细胞

c分化保持分裂能力造血干细胞(3)干细胞的用途：√干细胞移植治疗白血病√经核移植技术

得到胚胎干细胞，再经过体外定向

诱导分化_

出组织

和器官，并最终通过组织和器官移植。去核的受体

卵母细胞核移植胚胎干细胞心肌细胞

神

经细

胞

肝

细

胞病人取体

细胞胰岛细胞

血

细

胞免疫匹配的移植2012年，诺贝尔生理学或医学奖授予了英国科学家格登和日本科学家山中伸弥，获奖理由：发现成熟细胞可重新写成多功能细胞The

Nobel

Prize

in

Physiology

or

Medicine2012Finding

the

maturereset

buttoncell's

Disease

in

a

dishrdon:Makingafroga

dds将小鼠已分化的成纤维细胞生成诱导多能干细胞(

iPSc

)Induction

of

Pluripotent

Stem

Cellsfrom

Mouse

EmbryonicandAdultFibroblastCulturesby

Defined

FactorsKazutoshi

Takahashi¹and

Shinya

Yamanaka¹·2,'Department

of

Stem

Cell

Biology,Institute

for

Frontier

Medical

Sciences,Kyoto

University,Kyoto606-8507,Japan²CREST,Japan

Science

and

Technology

Agency,Kawaguchi332-0012,Japan'Contact:yamanaka@trontier.kyoto-u.a