1、 第第6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程 第第2节节 细胞的分化细胞的分化 受受 精精 卵卵 红细胞红细胞 肌肉细胞肌肉细胞 神经细胞神经细胞 骨细胞骨细胞 有丝有丝 分裂分裂 早期胚胎早期胚胎 细胞分裂和分化细胞分裂和分化 在在个体发育个体发育中，由一中，由一 个或一种细胞增殖产生的个或一种细胞增殖产生的 后代，在后代，在形态形态、结构结构和和生生 理功能理功能上发生稳定性差异上发生稳定性差异 的过程。的过程。 分化是个体发育的基础分化是个体发育的基础 构成人体的细胞构成人体的细胞 有二百多种有二百多种 一一.细胞的分化及其意义细胞的分化及其意义 神经细胞神经细胞 红细胞红细胞 平滑肌平滑
2、肌 脂肪细胞脂肪细胞 疏松结缔组织疏松结缔组织 骨细胞骨细胞 横纹肌细胞横纹肌细胞 小肠上皮细胞小肠上皮细胞 植物体中有细胞分化现象吗植物体中有细胞分化现象吗? ? （2） 黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色多代后仍能合成黑色 素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而素；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。不会变成其他类型的细胞。 （3） 分化后的细胞将一直保持分化后的状态，不能分化后的细胞将一直保持分化后的状态，不能 再回到分化前的状态，直到死亡。再回到分化前的状态，直到死亡。 稳定性（遗传物质未变）稳定性（遗传物质未变） 不
3、可逆性不可逆性 （1）细胞分化发生在整个生命进程中。）细胞分化发生在整个生命进程中。 持久性持久性 （4）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。 普遍性普遍性 细胞分化的特点细胞分化的特点 细胞分化的意义：细胞分化的意义： 细胞分化是细胞分化是个体发育的基础个体发育的基础； 是生物界中普遍存在的生命现象。是生物界中普遍存在的生命现象。 使多细胞生物体中的细胞趋向专门使多细胞生物体中的细胞趋向专门 化，有利于化，有利于提高各种生理功能提高各种生理功能的效的效 率。率。 资料：资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基
4、因处于活动状 态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因 则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。 分析分析：1.1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？ 2.2.红细胞红细胞 血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启 合成血红蛋白合成血红蛋白 肌细胞肌细胞 肌动蛋白基因开启肌动蛋白基因开启 合成肌动蛋白合成肌动蛋白 结论：结论：细胞分化是不同细胞中遗传信息的执细胞分化是不同细胞中遗传信息的执 行情况不同导致，即行情况不同导致，即基因的选择性表达。基因的选择性表达。 相
5、同相同 细胞分化的原因细胞分化的原因 细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化 不不 同同 点点 细胞数量细胞数量 形态结构形态结构 功能功能 相相 同同 点点 联联 系系 增加增加 相同相同 不变不变 差异差异 遗传信息都不变遗传信息都不变 先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础， 共同完成生物个体发育过程。共同完成生物个体发育过程。 随着分化程度的增进，细胞分裂能力逐渐下随着分化程度的增进，细胞分裂能力逐渐下 降，细胞分化能力也逐渐下降降，细胞分化能力也逐渐下降 高度分化高度分化的细胞在生物体内一般不的细胞在生物体内一般不 能再分裂和分化。有没有办法让它能再分裂
6、和分化。有没有办法让它 重新具有分裂和分化能力呢？重新具有分裂和分化能力呢？ 1.1.植物组织培养植物组织培养的过程的过程 由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡 萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？ 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 二二. .细胞的全能性细胞的全能性 植物组织培养的应用：植物组织培养的应用： 1 1、快速繁殖花卉、蔬菜；、快速繁殖花卉、蔬菜； 2 2、拯救珍稀濒危物种；、拯救珍稀濒危物种； 3 3、和基因工程结合培育作物新类型。、和基因工程结合培育作物新
7、类型。 2.2.克隆羊的诞生克隆羊的诞生 动物动物细胞核细胞核的全能性的全能性 原理：含有本物种发育所需要的全原理：含有本物种发育所需要的全 套遗传物质套遗传物质( (基因基因) ) 绵羊绵羊“多莉多莉” ” 整个克隆过程如下：整个克隆过程如下： 母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞 （体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊B 未受精的未受精的 卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C “多莉多莉” 新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎 去核去核卵细胞卵细胞 提取细胞核提取细胞核 细胞融合细胞融合 胚胎移植胚胎移植 遗传物质主要存在于细胞核中遗传物质主要存在于细胞核中 已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的
8、细胞核细胞核具有全能性具有全能性 植物体内植物体内分生组织细胞（如根尖分生区细胞）分生组织细胞（如根尖分生区细胞） 动物体内动物体内 干细胞干细胞 动物和人体内少数具有分裂动物和人体内少数具有分裂 和分化能力的细胞和分化能力的细胞 除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？ 干细胞的分类干细胞的分类 全能干细胞全能干细胞 多能干细胞多能干细胞 专能干细胞专能干细胞 如如: 上皮基底层干细胞上皮基底层干细胞 成肌干细胞成肌干细胞 神经元干细胞神经元干细胞 上皮细胞上皮细胞 肌细胞肌细胞神经细胞神经细胞 （根据分化潜能）（根据分化潜能） 如
9、受精卵如受精卵 如胚胎干细胞如胚胎干细胞 干细胞干细胞的应用的应用 已经实施已经实施 治疗造血系统疾病治疗造血系统疾病 可用于神经损伤的修复可用于神经损伤的修复. .如可用于治疗帕如可用于治疗帕 金森病金森病( (神经性颤动和肌肉僵化神经性颤动和肌肉僵化) )和阿尔茨和阿尔茨 海默病海默病( (记忆衰退和认知丧失记忆衰退和认知丧失) ) 用干细胞喷洒创面以达到皮肤的再生用干细胞喷洒创面以达到皮肤的再生 （用于疾病的治疗）（用于疾病的治疗） 干细胞诱导治疗肝病干细胞诱导治疗肝病 肝损伤肝损伤 干细胞诱导药物干细胞诱导药物 肝组织再生肝组织再生 细胞分化细胞分化细胞全能性细胞全能性 原理原理细胞内
10、基因选择性表达细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质含有本物种全套遗传物质 特点特点 持久性：细胞分化贯穿于生物体整持久性：细胞分化贯穿于生物体整 个生命进程中，在胚胎期达到最大限个生命进程中，在胚胎期达到最大限 度度 稳定性和不可逆性：一般来说，分稳定性和不可逆性：一般来说，分 化了的细胞将一直保持分化后的状态化了的细胞将一直保持分化后的状态 ，直到死亡，直到死亡 普遍性：生物界中普遍存在，是生普遍性：生物界中普遍存在，是生 物个体发育的基础物个体发育的基础 高度分化的植物体细胞具有全高度分化的植物体细胞具有全 能性能性 植物细胞在离体的情况下，在一植物细胞在离体的情况下，在一 定的营养
11、物质、激素和其他适宜定的营养物质、激素和其他适宜 的外界条件下，才能表现其全能的外界条件下，才能表现其全能 性性 动物已分化的体细胞全能性受动物已分化的体细胞全能性受 限制，但细胞核仍具有全能性。限制，但细胞核仍具有全能性。 例如，动物克隆技术例如，动物克隆技术 结果结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体形成新的个体 大小比大小比 较较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞细胞分化程度有高低之分，如体细胞 生殖细胞生殖细胞 受精卵受精卵 细胞全能性有大小之分，如受精细胞全能性有大小之分，如受精 卵卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 关系关系 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 细胞的分化程度越高，具有的全能性越小细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
