第6章

細胞的生命歷程細胞的分化1個→1012個：人是由1個細胞（受精卵）發(fā)育而來的，而一個成年人全身約有1012個細胞，細胞種類達到200多種，這其中細胞經(jīng)歷了怎樣的過程？細胞增殖1種→200多種：細胞分化細胞分化Celldifferentiation構成人體的器官有四種組織，這些組織又是由一些相似的細胞所構成。1.組成這些組織的細胞有什么異同點？這些細胞在形態(tài)上相差很大，結構上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細胞膜、細胞質、細胞核組成。細胞分化Celldifferentiation細胞分化：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。一個細胞受精卵肌肉細胞紅細胞神經(jīng)細胞多細胞胚細胞分化Celldifferentiation2.這些細胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細胞，正常情況下，它們還能恢復成早期胚胎細胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細胞會不會轉變成其他組織的細胞？不能；不會表皮細胞葉肉細胞儲藏細胞細胞質中含有大量的葉綠體，能夠進行光合作用。細胞質中沒有葉綠體，但在細胞壁上形成明顯的角質層，具有保護作用。沒有葉綠體，也沒有角質層，細胞中儲藏著許多營養(yǎng)物質。細胞分化Celldifferentiation細胞分化的特點穩(wěn)定性不可逆性一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡普遍性是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象細胞分化Celldifferentiation持久性貫穿于生物體整個生命進程中細胞中的基因細胞中的蛋白質基因表達情況血紅蛋白基因肌動蛋白基因血紅蛋白肌動蛋白血紅蛋白基因肌動蛋白基因紅細胞＋＋＋－表達關閉肌細胞＋＋－＋關閉表達細胞分化的實質：這是細胞中的基因選擇性表達的結果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。不同細胞中的基因及表達情況TheGeneandexpresssituation

indifferentcells生物體不可能形成具有特定形態(tài)、結構和功能的組織和器官，也就不可能正常發(fā)育。思考：多細胞生物體的生長發(fā)育過程中，如果僅有細胞增殖，而沒有細胞分化，會是什么樣的結果？細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。上皮細胞有保護、分泌、吸收、排泄等作用。肌肉細胞能收縮和舒張，牽引運動的作用。神經(jīng)細胞接受刺激、產(chǎn)生興奮、傳導興奮的作用紅細胞運輸氧氣細胞分化Celldifferentiation細胞分化Celldifferentiation分裂分化①②分別是什么生命現(xiàn)象？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？①②細胞分裂分化不同點細胞數(shù)量形態(tài)結構功能相同聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息都不變共同完成個體發(fā)育過程分裂是分化的基礎資料1

1958年，美國科學家斯圖爾德取胡蘿卜韌皮部的一些細胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果這些細胞旺盛地分裂和生長，形成一個細胞團塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成了一株新的植株。討論從資料1中可以得出什么結論？如果將胡蘿卜韌皮部細胞換成其他已高度分化的植物細胞，在適宜的條件下，這些細胞也能形成新的植株嗎？已分化的細胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體。能胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株示意圖組織塊愈傷組織胚狀體分散處理脫分化再分化細胞全能性Cell

totipotency實驗結論：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力思考·討論胡蘿卜韌皮部細胞細胞分化培養(yǎng)在營養(yǎng)基中胡蘿卜幼苗胡蘿卜植株細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。2.原因：

體細胞中都具有該物種全套的遺傳物質，都具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。3.細胞全能性表現(xiàn)的必要條件：

（1）離體（必要條件）；（2）一定的營養(yǎng)物質（無機鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；1.概念：

（3）適宜的外界條件（適宜的溫度、pH等）、無菌無毒的環(huán)境。細胞全能性Cell

totipotency火焰蘭的快速繁殖細胞全能性Cell

totipotency非洲爪蟾的核移植示意圖去核核移植蛙卵蝌蚪的腸上皮細胞細胞核細胞胚蝌蚪紫外線科學家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實驗，將它的腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中，結果獲得了新的個體。討論：將腸上皮細胞單獨培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？與資料1中的實驗相比，你能從資料2中的實驗得出什么結論？不能；資料2中的實驗說明已分化的動物細胞的細胞核在適當條件下可以發(fā)育為完整個體。細胞全能性Cell

totipotency在人體內，紅細胞的壽命為120天左右，白細胞的壽命為5～7天。這些血細胞都是失去分裂能力的細胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細胞，而正常的血細胞明顯減少。討論：1、為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少？2、骨髓與血細胞的形成有什么關系？問題探討Discussion干細胞分裂能力強，分化潛能也強全能胚胎干細胞多能骨髓造血干細胞專能骨髓干細胞紅細胞干細胞：動物和人體內保留著的少數(shù)具有分裂能力和

分化能力的細胞。干細胞Stem

cell人骨髓中的造血干細胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細胞、白細胞和血小板，補充到血液中去。紅細胞血小板干細胞白細胞干細胞Stem

cell受精卵>生殖細胞>體細胞受精卵<生殖細胞<體細胞植物細胞>動物細胞具全能性的細胞:受精卵、生殖細胞、植物細胞、動物細胞核全能性高低比較：分化程度越高，分裂能力越差，全能性越低。細胞的分化程度：細胞全能性Cell

totipotency知識梳理·建構體系細胞分化細胞的形態(tài)、結構和生理功能發(fā)生差異基因的選擇性表達各種細胞具有完全相同的遺傳信息一個細胞(受精卵)增殖產(chǎn)生的后代一種細胞(干細胞)增殖產(chǎn)生的后代生物個體發(fā)育的基礎細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率起源導致基礎結果穩(wěn)定性持久性普遍性特點細胞的全能性原因干細胞意義實質原因結論形成不同組織、器官結果結論細胞分裂能夠1．下圖所示為來自同一人體的4種細胞,下列敘述正確的是（）

A．因為來自同一人體,所以各細胞中的DNA含量相同B．因為各細胞中攜帶的基因不同,所以形態(tài)、功能不同C．雖然各細胞大小不同,但細胞中含量最多的化合物相同D．雖然各細胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同隨堂練習In-classpracticeC2．下圖為胡蘿卜的植物組織培養(yǎng)示意圖，有關敘述錯誤的是A．③胡蘿卜植株的花粉不具有細胞的全能性B．①過程中細胞既進行細胞分裂又進行細胞分化C．圖示植物組織培養(yǎng)技術的原理是植物細胞的全能性D．胡蘿卜根、莖、葉等功能不同，從根本上說是基因選擇性表達造成的A隨堂練習In-classpractice3．下列關于細胞分化與細胞全能性的敘述，不正確的是（）A．高度分化的植物細胞仍然保持著全能性B．細胞內含有全套的遺傳物質是已分化細胞具有全能性的基礎C．利用組織培養(yǎng)的方法快速繁殖花卉的原理是植物細胞具