1、.,1,第2節(jié) 細胞的分化,.,2,.,3,人類受精卵的發(fā)育過程,.,4,組成人體細胞的種類有200多種,.,5,細胞分化,.,6,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)結構和功能上發(fā)生差異的過程，稱為細胞分化.,一、細胞分化及意義,1、什么是細胞分化?,.,7,白血病 ,俗稱“血癌” ,是一種惡性程度極高的血液病 ,其自然病程只有 3個月。患者的血液中出現(xiàn)大量異常的白細胞，而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細胞 ,延長病人的生命。,.,8,2、問題探討：,1、為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡減少？ 會通

2、過細胞分裂產(chǎn)生新的血細胞來補充 2、骨髓與血細胞的形成有什么關系？ 骨髓中的造血干細胞通過增殖和分化，不斷的產(chǎn)生不同種類的血細胞。,我們再來看一個細胞分化的實例,.,9,植物器官切片圖,天竺葵,.,10,3、細胞分化有何生物學意義？ 1）通過細胞分化使相同的細胞能夠形成各種不同的組織和器官； 2）使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。,細胞分化的特點又有哪些呢？,.,11,2.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。,以下事例可說明細胞分化具有什么特點?,穩(wěn)定性,不可逆性,1.細胞分化發(fā)生在整個生

3、命進程中。(動物）胚胎時期達到最大限度。,持久性,想一想,4、人的所有細胞中都含有胰島素基因，但該基因只在胰島細胞中才表現(xiàn)出來，從而合成胰島素。,不變性,.,12,4、細胞分化的特點： （1）、細胞分化發(fā)生在整個生命進程中，胚胎(動物）時期達到最大限度。該生命現(xiàn)象貫穿生命的始終，所以具有 性。 （2）、一般來說分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)直到死亡，細胞分化具有 性和 性。 （3）、分化后的細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變，只是在不同細胞中基因的活動或者關閉的狀態(tài)不同，這就是細胞分化的 性。 （4）、細胞分化是生物界普遍存在的現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎，具有 性。,持久,穩(wěn)定,不可逆,不變,

4、普遍,.,13,問：就一個個體來說，各種細胞具有相同的遺傳信息， 為什么形態(tài)、結構和功能卻有很大的差異呢？,資料：在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關的基因則處于關閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。,分析：1.紅細胞和肌細胞等體細胞的遺傳信息相同嗎？,2.紅細胞,血紅蛋白基因開啟,合成血紅蛋白,肌細胞,肌動蛋白基因開啟,合成肌動蛋白,結論：細胞分化是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導致（基因的選擇性表達）。,相同。,.,14,1從分子角度看，構成人體的各種細胞在形態(tài)、結構、功能等方面的不同是靠什么物質(zhì)體現(xiàn)的？,2.為什么組成各種細胞的蛋白質(zhì)會不同

5、呢？其根本原因是什么？,蛋白質(zhì),基因的選擇性表達,不是,各種細胞的遺傳信息完全相同,但執(zhí)行情況不同。,3.細胞出現(xiàn)了分化,是否遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變?,.,15,增加,相同,不變,差異,遺傳信息都不變,共同完成生物個體發(fā)育過程,.,16,植物組織培養(yǎng)實驗,已經(jīng)高度分化的細胞，能不能再分化成其他細胞？,.,17,1958年，美國科學家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細胞成功地培育出了一棵完整的植株。,實驗證明：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能，即植物細胞具有全能性。,.,18,二、細胞的全能性：,1、定義：細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。,思考：,為什么任意一個體細

6、胞會具有發(fā)育成完整個體的潛能？,體細胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息！,.,19,“多利”的誕生證明:已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性,但是目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。,為什么細胞核具有發(fā)育成完整個體的潛能？,動物細胞是否具有全能性？,.,20,細胞全能性大小的比較：,在受精卵、生殖細胞、高度分化的動物細胞中，全能性最大的是_,最小的是_。 細胞全能性大小主要受細胞分化程度影響。細胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。 另外，植物細胞全能性_動物細胞！,低,高,高于,.,21,1、干細胞概念：,動物和人體內(nèi)保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的

7、細胞。,三、干細胞,.,22,干細胞,分化潛能的大小,來源,胚胎干細胞,成體干細胞,全能干細胞：如受精卵,多能干細胞：如骨髓造血干細胞,專能干細胞：如腸上皮干細胞,.,23,這幅圖說明了怎么的一種生命現(xiàn)象？,.,24,一、個體衰老與細胞衰老的關系,單細胞生物:細胞衰老=個體衰老,.,25,造血干細胞,細胞衰老個體衰老 細胞時刻都在更新,多細胞生物：,一、個體衰老與細胞衰老的關系,.,26,問題探討,衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。衰老的人體通常表現(xiàn)出細胞數(shù)目減少、肌肉萎縮、行動遲緩等特征。 1.人體的衰老還表現(xiàn)出那些特征？ 2.老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細胞？,3、人體衰老和細

8、胞衰老有什么關系？,白發(fā)、皺紋、老年斑、耳聾、眼花等。,有，精原細胞產(chǎn)生精子； 有，角質(zhì)層細胞。,.,27,請分析以下衰老癥狀與衰老細胞的什么特征有關？,（1）肌肉萎縮，出現(xiàn)皺紋,（2）食量下降,（3）頭發(fā)變白,（4）出現(xiàn)老人斑,水分減少，體積變小，代謝減慢,代謝減慢，物質(zhì)運輸能力降低,酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少,細胞內(nèi)的色素積累,（5）體溫降低，怕冷,多種酶的活性降低，代謝減慢,.,28,二.細胞衰老的特征,1.細胞內(nèi)的水分減少,細胞萎縮,體積減小,新陳代謝速率減慢.,2.細胞內(nèi)多中酶活性降低.,3.細胞內(nèi)色素逐漸積累，妨礙物質(zhì)交流和傳遞,4.細胞內(nèi)的呼吸速率減慢，細胞核體積增大,核膜

9、內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深.,5.細胞膜通透性改變,使物質(zhì)運輸功能降低.,.,29,細胞衰老的原因,自由基學說：生命活動中，細胞容易產(chǎn)生自由基，這些自由基會損傷細胞導致細胞的衰老。 端粒學說：隨細胞分裂次數(shù)的增加，端粒DNA變短導致正常基因受損，致使細胞衰老。,2009年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予美國科學家伊麗莎白布萊克本、卡蘿爾格雷德和杰克紹斯塔克，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶是如何保護染色體的”。他們的研究成果揭示，端粒變短，細胞就老化；如果端粒酶活性很高，端粒的長度就能得到保持，細胞的老化就被延緩。,.,30,燒 燙,圖：正常兒童（左）和嬰幼兒早衰癥患者（右）,.,31,2002年10月7

10、日英國人悉尼布雷諾爾、美國人羅伯特霍維茨和英國人約翰蘇爾斯頓，因在器官發(fā)育和細胞編程性死亡方面的研究獲諾貝爾諾貝爾生理與醫(yī)學獎。,Sydney Brenner,H. Robert Horvitz,John E. Sulston,.,32,三.細胞的凋亡,1、含義：是一種自然的生理過程,由基因決定的細胞自動結束生命的過程,就叫細胞凋亡;也稱細胞編程性死亡。,.,33,.,34,正常細胞與凋亡細胞,.,35,2、細胞凋亡的意義： 完成正常發(fā)育 維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定 抵御外界因素干擾,.,36,細胞的凋亡,例如： 人胚胎中尾的消失 胎兒手的發(fā)育過程中，五指的相互分離 蝌蚪發(fā)育過程中，尾的消失,細胞壞死：

11、 受極端物理、化學或嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡，并會導致炎癥反應。,.,37,請分析以下衰老癥狀與衰老細胞的什么特征有關？,（1）肌肉萎縮，出現(xiàn)皺紋,（2）食量下降,（3）頭發(fā)變白,（4）出現(xiàn)老人斑,水分減少，體積變小，代謝減慢,代謝減慢，物質(zhì)運輸能力降低,酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少,細胞內(nèi)的色素積累,（5）體溫降低，怕冷,多種酶的活性降低，代謝減慢,.,38,二.細胞衰老的特征,1.細胞內(nèi)的水分減少,細胞萎縮,體積減小,新陳代謝速率減慢.,2.細胞內(nèi)多中酶活性降低.,3.細胞內(nèi)色素逐漸積累，妨礙物質(zhì)交流和傳遞,4.細胞內(nèi)的呼吸速率減慢，細胞核體積增大,核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染

12、色加深.,5.細胞膜通透性改變,使物質(zhì)運輸功能降低.,.,39,細胞衰老的原因,自由基學說：生命活動中，細胞容易產(chǎn)生自由基，這些自由基會損傷細胞導致細胞的衰老。 端粒學說：隨細胞分裂次數(shù)的增加，端粒DNA變短導致正?；蚴軗p，致使細胞衰老。,2009年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予美國科學家伊麗莎白布萊克本、卡蘿爾格雷德和杰克紹斯塔克，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶是如何保護染色體的”。他們的研究成果揭示，端粒變短，細胞就老化；如果端粒酶活性很高，端粒的長度就能得到保持，細胞的老化就被延緩。,.,40,燒 燙,圖：正常兒童（左）和嬰幼兒早衰癥患者（右）,.,41,2002年10月7日英國人悉尼布雷諾爾

13、、美國人羅伯特霍維茨和英國人約翰蘇爾斯頓，因在器官發(fā)育和細胞編程性死亡方面的研究獲諾貝爾諾貝爾生理與醫(yī)學獎。,Sydney Brenner,H. Robert Horvitz,John E. Sulston,.,42,三.細胞的凋亡,1、含義：是一種自然的生理過程,由基因決定的細胞自動結束生命的過程,就叫細胞凋亡;也稱細胞編程性死亡。,.,43,.,44,正常細胞與凋亡細胞,.,45,2、細胞凋亡的意義： 完成正常發(fā)育 維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定 抵御外界因素干擾,.,46,細胞的凋亡,例如： 人胚胎中尾的消失 胎兒手的發(fā)育過程中，五指的相互分離 蝌蚪發(fā)育過程中，尾的消失,細胞壞死： 受極端物理、化學或

14、嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡，并會導致炎癥反應。,.,47,發(fā)育過程中手和足的成形過程,.,48,3、細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別,受基因控制生理 或病理性死亡,外界因素引起 病理性死亡,內(nèi)陷，形成凋亡小體,破裂，內(nèi)容物釋放,無,有,對機體有利,對機體有害,多為單個散在細胞,大片組織或成群細胞,無明顯變化,腫脹，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)崩解,變小,變大,.,49,壞死細胞,凋亡細胞,.,50,你知道威脅人類健康的 四大“殺手”嗎？,- 1.心血管病 2.癌癥 3.艾滋病 4.糖尿病,.,51,癌(carcinoma),.,52,單位:萬,全球每年新增癌癥病例,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究中心預測:2020年全世

15、界癌癥發(fā)病率將比2003年增加50，全球每年新增癌癥患者人數(shù)將達到1500萬人。,.,53,據(jù)2000年衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展情況統(tǒng)計公報，我國城市地區(qū)居民疾病死因排在第一位的就是癌癥。,什么是癌？癌是怎樣產(chǎn)生的呢？ 如何預防癌癥？,單位:萬,我國癌癥死亡人數(shù)不斷增加,.,54,有人說，癌癥就是腫瘤。就你所了解的情況，你同意這種說法嗎？,討論題,1、腫瘤是細胞在致瘤因素作用下，基因發(fā)生了改變，失去對其生長的正常調(diào)控，導致異常增生。 2、腫瘤分為良性腫瘤和惡性腫瘤兩大類。 良性腫瘤生長緩慢，與周圍組織界限清楚，不發(fā)生轉(zhuǎn)移。 惡性腫瘤生長迅速，可轉(zhuǎn)移，還會產(chǎn)生有害物質(zhì)，破壞正常器 管結構，使機體功能失調(diào)，威

16、脅生命，稱為“癌”。,.,55,機體內(nèi)有的細胞受到致癌因子的作用，細 胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機體控制 的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。,一、什么是癌細胞？,.,56,1在適宜的條件下，癌細胞能夠無限增殖,二、癌細胞的特征,.,57,觀察圖片，癌細胞與正常細胞有什么不一樣嗎？,2癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化,材料,.,58,.,59,材料：癌癥為什么難以治療？,思考：,3癌細胞的表面發(fā)生了變化。 由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少， 使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低， 容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。,.,60,癌細胞的分散和轉(zhuǎn)移示意圖,.,61,2.化學致癌因子：無機物如石棉、砷化物、鉻化物、鎘

17、化物等；有機物如黃曲霉毒素、亞硝胺等。,1.物理致癌因子：主要指輻射，如紫外線、X射線等。,3.病毒致癌因子：如致癌病毒。,三、有那些致癌因子呢？,.,62,抑癌基因的功能是抑制細胞不正常的增殖。,原癌基因（oncogene）負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。,當原癌基因的結構或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強時，細胞就會過度增殖，形成腫瘤。,A.原癌基因,B.抑癌基因,累積效應,四、致癌因子為什么會導致細胞癌變呢？,.,63,原癌基因 抑癌基因,正常 細胞,致癌 因子,突變,細胞癌變,四、致癌因子為什么會導致細胞癌變呢？,.,64,小結：發(fā)病機理,正常細胞,癌細胞,原癌基因,

18、致癌因子,預防： 避免接觸致癌因子 增強體質(zhì)，保持心態(tài)健康，養(yǎng)成良好的生活習慣，從多方面積極采取防護措施。,抑癌基因,.,65,五、怎樣預防癌癥呢？,建立健康生活方式，遠離致癌因子,食物中的防癌物質(zhì)：大豆 ；動物肝臟中含有的大量維生素D；蔬菜水果中富含的維生素C，維生素E，胡蘿卜素；綠茶中富含多元酚,.,66,保持愉悅的心情,.,67,防治措施：早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療,治療方法：手術切除、化療、放療。,1、盡量避免接觸致癌因子。 2、增強體質(zhì)，保持心態(tài)健康 養(yǎng)成良好生活習慣。,六、癌癥的防治,.,68,細胞,細胞,正常分化,畸形分化,癌細胞,組織,器官、系統(tǒng),生物體,衰老,凋亡,.,69,一、利用干細胞，人體組織器官將能再生 英國足球名星-貝克漢姆儲存來自他剛出生兒子留下的臍帶血干細胞，以便萬一他在賽場上重