第6章

細(xì)胞的生命歷程①

什么是細(xì)胞分化?本節(jié)聚焦

②細(xì)胞分化的生物學(xué)意義是什么?③

怎樣理解細(xì)胞的全能性?第2節(jié)

細(xì)胞的分化1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少?健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系?骨髓中的造血干細(xì)胞能夠通過(guò)細(xì)胞增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的

血細(xì)胞。在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120d左右。白細(xì)胞的壽命約為5—7d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞。而正常的

血細(xì)胞明顯減少。通過(guò)骨髓移植可以有效的治療白血病。討論：?jiǎn)栴}探討正常白細(xì)胞(放大2000倍)這么多種類細(xì)胞均來(lái)自一個(gè)受精卵。精子

卵細(xì)胞結(jié)締組織細(xì)胞6骨細(xì)胞肌肉細(xì)胞皮膚細(xì)胞白細(xì)胞

紅細(xì)胞

腺細(xì)胞

神經(jīng)細(xì)胞這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)

構(gòu)和功能上的差異?成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1014個(gè)。細(xì)胞種類有200多種。上皮細(xì)胞

骨骼肌細(xì)胞

軟骨細(xì)胞

神經(jīng)細(xì)胞這些細(xì)胞形態(tài)相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成。一

、細(xì)胞分化葉肉細(xì)胞(光合作用)

表皮細(xì)胞(保護(hù)作用)

儲(chǔ)藏細(xì)胞(貯藏營(yíng)養(yǎng))這些細(xì)胞形態(tài)相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同。細(xì)胞分化的結(jié)果：形成了形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能各異的細(xì)胞。一

、細(xì)胞分化細(xì)胞分化：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)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(guò)程。細(xì)胞增殖使細(xì)胞數(shù)目增多，細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增加。一

、細(xì)胞分化細(xì)胞分裂細(xì)胞分化思考1:個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞數(shù)目增多的方式是什么?有

絲

分

裂思考2:個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，形成了許多形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能特異的細(xì)胞，根據(jù)有

絲分裂的意義分析，這些不同細(xì)胞含有的遺傳信息有何特點(diǎn)?親代細(xì)胞的DNA經(jīng)過(guò)復(fù)制后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞，體細(xì)胞和受精

卵一樣，含有該生物全套的遺傳物質(zhì)，也就是含有全套的基因。思考3:細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能主要由哪種化學(xué)物質(zhì)直接體現(xiàn)?蛋白質(zhì)思考4:為什么體細(xì)胞含有相同的基因，但卻翻譯出了不同的蛋白質(zhì)呢?一、細(xì)胞分化細(xì)胞總DNA(基因

的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(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)胞十十十十唾液腺細(xì)胞十十十十胰島B細(xì)胞十十十十細(xì)胞分化通常并不改變細(xì)胞的遺傳信息，實(shí)

質(zhì)

：是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同種

類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。思考4:為什么體細(xì)胞含有相同的基因，但卻翻譯出了不同的蛋白質(zhì)呢?基因控制蛋白質(zhì)的合成。管家基因：呼吸酶基因、

核糖體蛋白基因等奢侈基因：組織特異性

基因，在不同類型細(xì)胞

中特異性表達(dá)的基因，

其表達(dá)產(chǎn)物賦予細(xì)胞特

異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功

能。一

、細(xì)胞分化基因A

B

C

D

E細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果思考5:不同細(xì)胞中有沒(méi)有表達(dá)相同的基因?C基因的表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必須的，活細(xì)胞中均要表達(dá)。未表達(dá)

表達(dá)CCCCAAAADDDDBBBBEEEE00800組織特異性基因組織特異蛋白特征形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能特異化不同類型細(xì)胞意義：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。持久性細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中，在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。普遍性在生物界中普遍存在，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。不可逆性已經(jīng)分化的細(xì)胞在生物體內(nèi)一直

保持分化后的狀態(tài)。細(xì)胞分化：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)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(guò)程。原

因

結(jié)

果細(xì)胞

分化比較細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞變化增加細(xì)胞數(shù)目增加細(xì)胞種類發(fā)生時(shí)間從受精卵開(kāi)始，有些細(xì)胞

保持終生分裂能力，有些

細(xì)胞發(fā)育到一定時(shí)期停止

分裂發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中相同點(diǎn)遺傳信息都不變聯(lián)系先分裂，后分化，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化1.從遺傳的角度分析，為什么受精卵能發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體?含有物種生長(zhǎng)、發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)。2.受精卵分裂、分化形成的體細(xì)胞遺傳物質(zhì)和受精卵相同，是否也能夠發(fā)

育成一個(gè)完整個(gè)體?二、細(xì)胞的全能性材料一1958年，美國(guó)科學(xué)家斯圖

爾德用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞

成功地培育出了一棵完整

的植株。離體；無(wú)菌培養(yǎng)；適宜條件(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素等)。

全能性實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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離體的細(xì)胞(外植體)韌皮部

脫分化再分化二

、細(xì)胞的全能性紫外線核移植實(shí)驗(yàn)的成功，說(shuō)

明已分化的動(dòng)物細(xì)胞的

細(xì)胞核是具有全能性的。去核、△胚胎干細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)

(成功率高)★細(xì)胞分化程度越高，

細(xì)胞的全能性越低。8細(xì)胞期

蝌蚪【思考】植物組織培養(yǎng)取得成功后，科學(xué)家嘗試培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞，希望用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

出完整的動(dòng)物體，但是都失敗了，為什么動(dòng)物受精卵可以發(fā)育成動(dòng)物體，體細(xì)胞不可以呢?受精卵和體細(xì)胞的細(xì)胞核基本是相同的。二

、細(xì)胞的全能性非洲爪蟾的核移植示意圖蝌蚪的腸

上皮細(xì)胞細(xì)胞核核移植細(xì)胞核蛙卵1.概念：細(xì)胞的全能性是指細(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。*沒(méi)有分化的細(xì)胞，如受精卵、動(dòng)物和人體的早期胚胎細(xì)胞、植物體的分生組織細(xì)胞也具有全能性。成熟動(dòng)物和人體內(nèi)還存在能連續(xù)分裂和分化的細(xì)胞嗎?皮膚生發(fā)層細(xì)胞(皮膚干細(xì)胞)骨髓中的造血干細(xì)胞二

、細(xì)胞的全能性包)掃描二維碼分享精彩內(nèi)容Chinaf939

時(shí)間為每周一至周日8:38-9:20。微信搜索并關(guān)注公眾號(hào)“CC二

、細(xì)胞的全能性干細(xì)胞C二、細(xì)胞的全能性比較不同細(xì)胞的全能性：受精卵胚胎干細(xì)胞皮膚干細(xì)胞造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞肝組織干細(xì)胞皮膚細(xì)胞紅細(xì)胞白細(xì)胞血小板神經(jīng)細(xì)胞肝細(xì)胞1.植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞2.受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞隨著分化程度的提高，細(xì)胞的分裂能力、分化能力、全能性逐漸減弱?？焖俜敝郴ɑ堋⑹卟说?/p>

拯救珍稀、瀕危動(dòng)植物二

、細(xì)胞的全能性克隆人體器官，用于器官移植細(xì)胞的分化細(xì)胞的全能性原因基因選擇性表達(dá)細(xì)胞含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點(diǎn)持久性、不可逆性、普遍性①高度分化的植物細(xì)胞具有全能性②已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞關(guān)系①細(xì)胞分化不會(huì)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變，已分化的細(xì)胞都含有保持物種遺傳特

性所需要的全套遺傳物質(zhì)；②一般地，細(xì)胞分化程度越高，全能性越