第2節(jié)

細(xì)胞分化第6章

細(xì)胞的生命歷程1細(xì)胞分化及其意義

一個成年人體內(nèi)約有1014個體細(xì)胞，約有200多種不同類型的細(xì)胞一、細(xì)胞分化及其意義受精卵一、細(xì)胞分化及其意義表皮細(xì)胞儲藏細(xì)胞葉肉細(xì)胞一、細(xì)胞分化及其意義思考4:為什么體細(xì)胞含有相同的基因，但卻翻譯出不同的蛋白質(zhì)呢?有絲分裂思考1:個體發(fā)育過程中，細(xì)胞數(shù)目增多的方式是什么?思考2：個體發(fā)育過程中，形成了許多形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能各異的體細(xì)胞，根據(jù)有絲分裂的意義分析，這些不同的細(xì)胞含有的遺傳信息有何特點(diǎn)?親代細(xì)胞的DNA經(jīng)過復(fù)制后平均分配到兩個子細(xì)胞。體細(xì)胞和受精卵一樣，含有該物種全套的遺傳物質(zhì)，全套的基因。思考3:細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能主要由哪種化學(xué)物質(zhì)直接體現(xiàn)?蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者，不同的體細(xì)胞由于含有不同種類和數(shù)量的蛋白質(zhì)，因而在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上表現(xiàn)出差異。3種細(xì)胞DNA（基因）蛋白質(zhì)卵清蛋白基因唾液淀粉酶基因胰島素基因卵清蛋白唾液淀粉酶胰島素輸卵管細(xì)胞++++——唾液腺細(xì)胞+++—+—胰島細(xì)胞+++——+3.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。細(xì)胞分化通常并不改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息(遺傳物質(zhì))。的表達(dá)產(chǎn)物是：一、細(xì)胞分化及其意義細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果C基因的表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必須的，活細(xì)胞中均要表達(dá)管家基因：例如呼吸酶基因、核糖體蛋白基因、ATP水解酶基因等。思考5、不同細(xì)胞中有沒有表達(dá)相同的基因?一、細(xì)胞分化及其意義細(xì)胞分化是奢侈基因選擇性表達(dá)的結(jié)果C基因的表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必須的，活細(xì)胞中均要表達(dá)管家基因：例如呼吸酶基因、核糖體蛋白基因、水解酶基因等。奢侈基因：組織特異性基因，是指不同類型細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，奢侈基因的表達(dá)產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。如：血紅蛋白基因在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化：結(jié)果：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞，形成不同的組織。意義：①生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，它是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。②使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。細(xì)胞只能從全能干細(xì)胞去向高度分化的體細(xì)胞，不能反向進(jìn)行持久性穩(wěn)定性不可逆性普遍性細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，它是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)一般來說，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡細(xì)胞分化發(fā)生于生物體的整個生命歷程中細(xì)胞分化的特點(diǎn)2、細(xì)胞分化的特點(diǎn)二、離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會變成其他類型的細(xì)胞。

三、已經(jīng)分化的細(xì)胞一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡，都不能恢復(fù)到原來胚胎細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。一、細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進(jìn)程中。

四、在生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。五、分化后的細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。(持久性)(穩(wěn)定性)(不可逆性)(普遍性)(遺傳物質(zhì)不變性)2細(xì)胞的全能性2.細(xì)胞的全能性思考：體細(xì)胞含有的遺傳物質(zhì)和受精卵相同，是否也能夠發(fā)育成一個完整的個體呢?思考:從遺傳的角度分析，受精卵為什么能發(fā)育成一個完整的個體？受精卵含有該物種生長、發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)(全套基因)資料1：1958年，美國科學(xué)家Steward用胡蘿卜韌皮部組織細(xì)胞成功地培育出了一棵完整的植株。資料2:1970年Steward用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個體細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株。高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。資料3:1969年Nitch將煙草的單個花粉細(xì)胞培養(yǎng)成完整的植株。2.細(xì)胞的全能性思考：植物組織培養(yǎng)取得成功后，科學(xué)家嘗試培養(yǎng)動物細(xì)胞，預(yù)期能用動物的體細(xì)胞培養(yǎng)出完整的動物體，但是無一例成功。為什么受精卵一個細(xì)胞能發(fā)育成動物體，而體細(xì)胞就不可以呢？受精卵和體細(xì)胞的細(xì)胞核是基本相同的，對此你有什么看法?核移植實(shí)驗(yàn)的成功，說明已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核是具有全能性的。胚胎細(xì)胞核移植成功率遠(yuǎn)高于體細(xì)胞核移植。分化程度越高的細(xì)胞，越不容易表現(xiàn)出全能性。細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。為什么高度分化的植物細(xì)胞還具有發(fā)育成個體的潛能？細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息概念：細(xì)胞全能性的概念那些沒有分化的細(xì)胞，如受精卵、動物和人體的早期胚胎細(xì)胞、卵細(xì)胞（發(fā)育成雄蜂）、植物體的分生組織也具有全能性。哺乳動物成熟紅細(xì)胞不具有全能性。思考：成年人體內(nèi)還存在能連續(xù)分裂分化的細(xì)胞嗎？1．細(xì)胞全能性的概念3干細(xì)胞干細(xì)胞概念：動物和人體內(nèi)保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。細(xì)胞全能性的應(yīng)用按來源分（發(fā)育時期）成體干細(xì)胞按分化潛能分

全能干細(xì)胞（

、胚胎干細(xì)胞）多能干細(xì)胞（

）（如神經(jīng)干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞）（２）類型胚胎干細(xì)胞如受精卵如造血干細(xì)胞專能干細(xì)胞專能干細(xì)胞細(xì)胞全能性的大小

受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞植物細(xì)胞>動物細(xì)胞分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比較隨著分化程度提高，細(xì)胞的分裂能力、分化能力、全能性逐漸減弱。拯救珍稀、瀕危動植物克隆人體器官，用于器官移植細(xì)胞全能性的應(yīng)用快速繁殖花卉、蔬菜等中新網(wǎng)上海新聞10月29日電(記者陳靜)一份來自愛心人士捐贈的臍帶血造血干細(xì)胞成功挽救了一名罹患再生障礙性貧血的18歲大男孩小池(化名)的生命。臍帶血干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病細(xì)胞全能性的應(yīng)用人體許多疾病或意外仿害，都是由組織或器官受到損傷而引起的。如果能夠在體外保存和培養(yǎng)各種干細(xì)胞，使之形成組織或器官，不就可以對受到損傷的組織或器官進(jìn)行修復(fù)或更換了嗎?這正是許多科學(xué)家目前研究的課題，但任務(wù)艱巨，難度極大。有興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)資料，了解干細(xì)胞研究的新進(jìn)展。與社會的聯(lián)系細(xì)胞全能性的應(yīng)用1.干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病細(xì)胞全能性的應(yīng)用2.體外培養(yǎng)組織或器官,通過移植治療疾病細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)已分化的細(xì)胞依舊含有本物種的全套遺傳信息結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞可形成新的個體比較分化程度：體細(xì)胞＞生殖細(xì)胞＞受精卵全能性：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細(xì)胞的分化程度越高，具有的全能性越小1、(1)受精卵沒有分化，所以沒有全能性。()(2)細(xì)胞的分化程度越高，表現(xiàn)出來的全能性就越弱?！獭?.將自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細(xì)胞，以替代損傷的胰島B細(xì)胞，達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是()A.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)情況不同B.“胰島樣”細(xì)胞與胰島B細(xì)胞基因組成不同，基因表達(dá)情況相同C.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞基因組成相同，基因表達(dá)情況也相同D.骨髓干細(xì)胞與胰島B細(xì)胞的基因組成相同，基因表達(dá)情況不同D3.在一個多細(xì)胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細(xì)胞，這是因?yàn)?)A.細(xì)胞發(fā)生了變異

B.不同細(xì)胞的基因不同C.某些細(xì)胞失去了全能性D.不同細(xì)胞中的基因選擇性地表達(dá)