细胞分化概念课件.ppt

1、仅仅有细胞的增殖，受精卵能形成许多仅仅有细胞的增殖，受精卵能形成许多不同类型的细胞，进而发育成多细胞生不同类型的细胞，进而发育成多细胞生物体吗？物体吗？细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂细胞分化细胞分化第六章第节细胞的分化一、细胞分化一、细胞分化1.概念概念:在个体发育中，由一个或一在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在种细胞增殖产生的后代，在形态、形态、结构和生理功能结构和生理功能上发生上发生稳定性差稳定性差异异的过程称为细胞分化的过程称为细胞分化。1.1.细胞分化使细胞发生变化，是否意味细胞分化使细胞发生变化，是否意味着细胞中遗传物质发生改变？着细胞中遗传物质发生改变？2.2.同样来自

2、一个受精卵同样来自一个受精卵,且每个细胞都且每个细胞都携带有相同的遗传信息携带有相同的遗传信息,为什么还会出为什么还会出现差异现差异?合成血合成血红蛋白红蛋白（运输（运输氧）氧）合成肌合成肌动蛋白动蛋白（收缩（收缩和舒张）和舒张）红细胞红细胞肌细胞肌细胞同种同种胚胎胚胎细胞细胞血红蛋白基因活动血红蛋白基因活动肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭肌动蛋白基因活动肌动蛋白基因活动实质：实质：基因选择性表达基因选择性表达 细胞分化是仅仅发生在人的胚胎发育阶段细胞分化是仅仅发生在人的胚胎发育阶段,还还是贯穿于整个生命进程中是贯穿于整个生命进程中?这说明细胞分化具有什这说明细

3、胞分化具有什么特点么特点?在细胞分化过程中在细胞分化过程中,假如当细胞分化形成假如当细胞分化形成细胞后细胞后,一般不会再表现出细胞反方向分化形成一般不会再表现出细胞反方向分化形成细胞细胞,这说明细胞分化具有这说明细胞分化具有研究发现：研究发现：离体培养的上皮细胞，始终保持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。这说为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。这说明细胞分化具有明细胞分化具有 生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础普遍性普遍性细胞分化对多细胞生物体有何意义？细胞分化对多细胞生物体有何意义？1 1、生物界普遍存在的生命现象，

4、是生物、生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础；个体发育的基础；2 2、是多细胞生物体的细胞趋向专门化，、是多细胞生物体的细胞趋向专门化，有利于提高各项生理功能的效率有利于提高各项生理功能的效率已经发生高度分化的细胞已经发生高度分化的细胞,还能像受还能像受精卵那样精卵那样,再次发育成为个体吗再次发育成为个体吗?思考：思考：在自然条件下不可以，但是，在自然条件下不可以，但是，在在人工条件人工条件下，细胞能够逆分化，下，细胞能够逆分化，再次发育。再次发育。二、细胞的全能性二、细胞的全能性已经分化的细胞，仍然具有发育已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。成完整个体的潜能。.原因：原因

5、：细胞中具有该物种全套的遗传物质细胞中具有该物种全套的遗传物质.实验证据：实验证据：植物植物实验实验：结论结论：胡萝卜韧皮部细胞的组织培养胡萝卜韧皮部细胞的组织培养植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性.概念：概念：动物动物实验实验多利羊的克隆实验多利羊的克隆实验结论结论动物细胞的动物细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性植物组织培养技术有哪些优点植物组织培养技术有哪些优点?在生产实践上有何在生产实践上有何应用应用?优点：优点：可以保留母本的优良性状；取材少，可以保留母本的优良性状；取材少，培养无培养无病毒植株；病毒植株；繁殖快等繁殖快等应用：应用：用于培育植物优良品种用于培育植物优良品种;可以

6、快速繁殖植物，可用可以快速繁殖植物，可用于大规模栽培；培养无病毒植株；可以拯救濒危物种等。于大规模栽培；培养无病毒植株；可以拯救濒危物种等。动物细胞的全能性动物细胞的全能性克隆技术证明：动物细胞的克隆技术证明：动物细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性 动物和人体内保留的少数具有分动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞裂和分化能力的细胞干细胞干细胞:e.g.人的骨髓的造血干细胞人的骨髓的造血干细胞在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终通过组织并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病干细胞移

7、植治疗白血病 细胞分化细胞分化细胞全能性细胞全能性原原理理细胞内基因选择性表细胞内基因选择性表达达含有本物种全套遗传含有本物种全套遗传信息信息特特点点持久性持久性：细胞分化：细胞分化贯穿于生物体整个生贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期命进程中，在胚胎期达到最大限度达到最大限度稳定稳定性和不可逆性性和不可逆性：一般：一般来说，分化了的细胞来说，分化了的细胞将一直保持分化后的将一直保持分化后的状态，直到死亡状态，直到死亡普普遍性遍性：生物界中普遍：生物界中普遍存在，是生物个体发存在，是生物个体发育的基础育的基础高度分化的植物细高度分化的植物细胞具有全能性胞具有全能性，植物，植物细胞在细胞在离体离

8、体的情况下，的情况下，在一定的在一定的营养物质营养物质、激素激素和其他和其他适宜的外适宜的外界条件界条件下，才能表现下，才能表现其全能性其全能性动物已分动物已分化的体细胞全能性受化的体细胞全能性受限制，但限制，但细胞核仍具细胞核仍具有全能性有全能性。例如，动。例如，动物克隆技术物克隆技术1细胞分化、细胞全能性的比较细胞分化、细胞全能性的比较结结果果形成形态、结构、功形成形态、结构、功能能不同的细胞不同的细胞形成形成新的个体新的个体大大小小比比较较细胞分化程度有高细胞分化程度有高低之分，如低之分，如体细胞体细胞生生殖细胞殖细胞受精卵受精卵细胞全能性有大小细胞全能性有大小之分，如之分，如受精卵受精

9、卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞关关系系两者的遗传物质都不发生变化两者的遗传物质都不发生变化细胞的细胞的分化程度越高，具有的全能性越小分化程度越高，具有的全能性越小二、细胞的衰老和凋亡二、细胞的衰老和凋亡（一）、（一）、细胞的衰老细胞的衰老1、含义：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化、含义：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞形学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞形态、结构和功能上发生了变化。态、结构和功能上发生了变化。水分减少水分减少，细胞萎缩，细胞萎缩，体积变小体积变小，代谢减慢代谢减慢；有些有些酶的活性降低酶的活性降低；色素积累色素积累，导致细胞衰

10、老和死亡；，导致细胞衰老和死亡；呼吸减慢，呼吸减慢，核增大核增大，染色质固缩、染色加深；，染色质固缩、染色加深；细胞膜细胞膜通透功能改变通透功能改变，物质，物质运输能力降低运输能力降低；一大（核大）一小（水少体积小）一多（色素积一大（核大）一小（水少体积小）一多（色素积累和两低累和两低2、主要特征：、主要特征：单细胞生物单细胞生物一一.个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老的过程也是个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍组成个体的细胞普遍衰老的过程

11、衰老的过程（二）、细胞的凋亡（二）、细胞的凋亡概念：由概念：由_所决定的细胞所决定的细胞_生命的过程，就生命的过程，就叫细胞凋亡。也常常被称为叫细胞凋亡。也常常被称为_。基因基因自动结束自动结束细胞编程性死亡细胞编程性死亡？细胞坏死与细胞凋亡相同吗？细胞坏死与细胞凋亡相同吗？癌细胞癌细胞三、细胞的癌变三、细胞的癌变 1、概念：在个体发育过程中，大多数细胞能、概念：在个体发育过程中，大多数细胞能够正常地完成细胞分化。但是，有的细胞由于受够正常地完成细胞分化。但是，有的细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受有机体控制的、连续进行分

12、裂的恶而变成了不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。2、癌细胞特征：、癌细胞特征：能够无限增殖。能够无限增殖。癌细胞的形态、结构发生显著变化。癌细胞的形态、结构发生显著变化。癌细胞的表面发生了变化。癌细胞的表面发生了变化。正常细胞正常细胞原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因突变突变致癌因子致癌因子 健康的健康的生活方式生活方式细胞癌变细胞癌变（癌细胞的特征）（癌细胞的特征）作用作用预防预防3、发病机理：、发病机理：下列有关细胞衰老，凋亡，坏死和癌变的说法，正确的是 A.衰老细胞的膜通透性降低，癌变细胞的膜黏性增强 B.细胞凋亡受基因控制，

13、细胞癌变不受基因控制 C.细胞坏死代谢停止，细胞癌变代谢增强 D.衰老，死亡的细胞可被浆细胞清楚，癌细胞可被效应T细胞裂解 2.C A项癌变细胞的细胞膜粘性下降，因此会造成癌细胞扩散。B项癌变细胞任然以有丝分裂的方式增殖，存在中心法则的过程，仍受基因控制。D项，衰老死亡的细胞是被效应T细胞清除的。根据以下案例分析是由哪种致癌因子引起的癌症？根据以下案例分析是由哪种致癌因子引起的癌症？1。日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子。日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子弹的影响，对幸存的居民进行弹的影响，对幸存的居民进行29年的调查，发现年的调查，发现粒细胞性白血病发生率明显增加，而且距离爆炸粒细胞

14、性白血病发生率明显增加，而且距离爆炸中心越近，发生率越高。中心越近，发生率越高。2。我国北方地区居民有动机烧火炕的习惯，有。我国北方地区居民有动机烧火炕的习惯，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓的炕癌。华北地时臀部皮肤发生癌变形成所谓的炕癌。华北地区食管癌患者中有区食管癌患者中有50%-73%有喜欢热食的习惯。有喜欢热食的习惯。物理致癌因子物理致癌因子物理致癌因子物理致癌因子3。3、4-苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车的尾气等。近几十年来，肺癌的发病率增汽车的尾气等。近几十年来，肺癌的

15、发病率增加，很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。加，很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。4。有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现局部色素。有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现局部色素增加，过度角化，最后发展为皮肤癌，砷是迄今增加，过度角化，最后发展为皮肤癌，砷是迄今发现的唯一使人致癌而不是动物致癌的物质。发现的唯一使人致癌而不是动物致癌的物质。5。当鸟类溶血病毒感染鸡以后，会导致。当鸟类溶血病毒感染鸡以后，会导致erb-B基因基因被过度激活，从而产生大量酪氨酸蛋白激酶和被过度激活，从而产生大量酪氨酸蛋白激酶和EGF受体，最终患白血病和成纤维肉瘤。受体，最终患白血病和成纤维肉瘤。化学致癌因子化学致癌因子

16、化学致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子。病毒致癌因子。健康生活方式让你远离癌症健康生活方式让你远离癌症 少吃脂肪少吃脂肪 饮食清淡饮食清淡 膳食纤维膳食纤维 不可忽视不可忽视 坚持运动坚持运动 保持苗条保持苗条 新鲜蔬果新鲜蔬果 每日必备每日必备 腌制食物腌制食物 不宜多食不宜多食 饮酒适度饮酒适度 切莫贪杯切莫贪杯 决不吸烟决不吸烟 健康相伴健康相伴 情绪稳定情绪稳定 轻松工作轻松工作 定期检查定期检查 防患未然防患未然 建议建议3.细胞的凋亡、坏死与癌变的比较细胞的凋亡、坏死与癌变的比较项目项目细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞癌变细胞癌变与基与基因的因的关系关系受基因控受基因控制制不不受

17、基因控受基因控制制受受突变基因突变基因控控制制细胞细胞膜的膜的变化变化内陷内陷破裂破裂糖蛋白等减少，糖蛋白等减少，黏着性降低黏着性降低形态形态变化变化细胞变圆，与细胞变圆，与周围细胞脱离周围细胞脱离细胞外形不细胞外形不规则变化规则变化呈球形呈球形影响影响因素因素受严格的由遗受严格的由遗传机制决定的传机制决定的程序性调控程序性调控电、热、冷、电、热、冷、机械等不利因机械等不利因素影响素影响分为物理、化分为物理、化学和病毒致癌学和病毒致癌因子因子对机对机体的体的影响影响对机体对机体有利有利对机体对机体有害有害对机体有害对机体有害结果结果遗传物质变化遗传物质变化细胞分裂细胞分裂单细胞生物完成生殖，多

18、细单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞胞生物产生新细胞遗传物质复制遗传物质复制后均分后均分细胞分化细胞分化形成不同组织器官形成不同组织器官遗传物质不发遗传物质不发生改变生改变细胞癌变细胞癌变无限增殖的癌细胞无限增殖的癌细胞遗传物质遗传物质发生发生改变改变细胞衰老细胞衰老细胞正常死亡细胞正常死亡遗传物质不发遗传物质不发生改变生改变4.细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系(1)区区别别(2)四者之间的联系：四者之间的联系：细胞分裂是细胞分化的细胞分裂是细胞分化的基础基础；仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正常生长发

19、育；体不能正常生长发育；细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的细胞癌变是细胞的畸形分化畸形分化。如图所示。如图所示。特别提醒：癌细胞是一种特别提醒：癌细胞是一种只分裂而不能分化只分裂而不能分化或畸或畸形分化的细胞。形分化的细胞。练习练习1.细胞分化达到最大限度的时期是 （）A.有丝分裂间期 B.受精卵时期 C.胚胎时期 D.受精作用时期CA2、多细胞生物体在发育过程中起决定作用的是（）A.细胞分裂 B.细胞生长 C.细胞衰老 D.细胞分化3取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞（）A.具有全能性 B.细胞分化后恢复原状态C.细胞

20、癌变 D.细胞衰老D6.下列不属于细胞衰老或死亡现象的是（下列不属于细胞衰老或死亡现象的是（）A.少年白头少年白头 B.伤口流脓伤口流脓 C.掉头皮屑掉头皮屑 D.出现老人斑出现老人斑A4.下列哪种细胞的全能性容易表达出来（下列哪种细胞的全能性容易表达出来（）A.蛙的口腔上皮细胞；蛙的口腔上皮细胞；B.蚕豆的叶肉细胞；蚕豆的叶肉细胞；C.蛔虫的受精卵细胞；蛔虫的受精卵细胞；D.人的神经细胞人的神经细胞5.下列不属于细胞凋亡的生物学意义的是（下列不属于细胞凋亡的生物学意义的是（）A.细胞凋亡是生物体正常发育的基础细胞凋亡是生物体正常发育的基础B.细胞凋亡能维持组织中细胞数目的相对平衡细胞凋亡能维

21、持组织中细胞数目的相对平衡C.细胞凋亡是机体对外界刺激的应激反应细胞凋亡是机体对外界刺激的应激反应D.细胞凋亡是机体的自我保护机制细胞凋亡是机体的自我保护机制CC作业作业：同步导学：同步导学7.人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中据此推测胰岛细胞中 （）A：只有胰岛素基因：只有胰岛素基因 B：比人受精卵的基因要少：比人受精卵的基因要少C：既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因：既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因D：有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因：有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因C答案：答案：

22、细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡对于多细胞生物个体是有利的。细胞凋亡对于多细胞生物个体是有利的。议一议：议一议：细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形式对生物体是有利的？式对生物体是有利的？看一看：看一看：接触致癌因子就会引起癌变吗？接触致癌因子就会引起癌变吗？答案：答案：只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基因发生突变时，才会导致正常细胞的生长和分因发生突变时，才会导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。裂失控而变成癌细胞。看一看看一看：癌细胞在形态、结构、功能等方面与癌细胞在形态、结构、功

23、能等方面与正常细胞不同的根本原因是什么？正常细胞不同的根本原因是什么？答案：答案：根本原因是细胞内遗传物质发生了改变。根本原因是细胞内遗传物质发生了改变。2.干细胞的类型和在医学上的应用干细胞的类型和在医学上的应用(1)概概念念干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。干细胞分化发育而来的。(2)类型类型干细胞分为干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。下面以干细胞分化成红细胞的过程为例，干细胞。下面以干

24、细胞分化成红细胞的过程为例，说明它们之间的关系：说明它们之间的关系：(3)应用应用医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。疾病的根治带来了希望。(2)原原癌基因与抑癌基因的关系癌基因与抑癌基因的关系原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因基因(或称激活、活化或称激活、活化)后，细胞才会恶性增殖。后，细胞才会恶性增殖。抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。可能导致肿瘤发生。抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。起着调节作用。特别提醒：特别提醒：癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。形分化的细胞。