1、第四章第四章 细胞的增殖与分化细胞的增殖与分化 第二节第二节 细胞的分化细胞的分化 第三节第三节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 1、一般多细胞生物体发育起点是什么？、一般多细胞生物体发育起点是什么？受精卵受精卵2、受精卵进行分裂的方式是什么？、受精卵进行分裂的方式是什么？有丝分裂有丝分裂 3 3、什么是细胞分化？、什么是细胞分化？白血病白血病, ,俗称俗称“血癌血癌” ” , ,是造血系统的恶性肿是造血系统的恶性肿瘤，白血病患者的血液中出现大量的异常白瘤，白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。通过细胞，而正常的血细胞明显减少。通过骨髓骨髓移植移植可以有效地治疗白血
2、病。可以有效地治疗白血病。小资料问题：问题：骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓与血细胞的形成有什么关系？造血干细胞造血干细胞红细胞红细胞血小板血小板白细胞白细胞人体中骨髓干细胞能产生新的血细胞。人体中骨髓干细胞能产生新的血细胞。 上皮组织上皮组织结缔组织结缔组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织1.1.概念：细胞的后代，在形态、结构和功能上发生差概念：细胞的后代，在形态、结构和功能上发生差异的过程异的过程2.2.意义：细胞分化是个体发育的基础意义：细胞分化是个体发育的基础细胞趋向专门化细胞趋向专门化, ,提高了各种生理功能的效率提高了各种生理功能的效率根冠根冠分生区分生区伸长区伸长区根毛区根毛区
3、3 3、细胞分化的特点：、细胞分化的特点：持久性：伴随生物一生持久性：伴随生物一生不可逆性：正常情况下，已分化的细胞不能脱分不可逆性：正常情况下，已分化的细胞不能脱分 化回到分化前的状态化回到分化前的状态稳定性：遗传物质不变稳定性：遗传物质不变1.1.植物组织培养植物组织培养高度分化的植物细胞有发育成完整个体的潜能高度分化的植物细胞有发育成完整个体的潜能二、细胞的全能性二、细胞的全能性 理论基础：植物理论基础：植物细胞细胞全能性全能性条件：离体，适当的营养和激素诱导条件：离体，适当的营养和激素诱导二、细胞的全能性二、细胞的全能性 2.2.克隆羊的诞生克隆羊的诞生理论基础：动物理论基础：动物细胞
4、核细胞核具有全能性具有全能性三、干细胞三、干细胞：可以分化为各种细胞的未分化细胞：可以分化为各种细胞的未分化细胞1 1、分类：、分类：根据功能根据功能全能干细胞：受精卵全能干细胞：受精卵多能干细胞：胚胎干细胞多能干细胞：胚胎干细胞专能干细胞：造血干细胞、神经干细胞专能干细胞：造血干细胞、神经干细胞根据来源根据来源胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞2 2、特点：不对称分裂、特点：不对称分裂3 3、应用：器官移植等、应用：器官移植等子代细胞子代细胞亲代细胞亲代细胞分裂分裂异常分化异常分化癌变癌变异常的分化异常的分化-癌变癌变特征特征无限增殖无限增殖易在组织间转移易在组织间转移致癌因素：致癌因
5、素：引起引起物理致癌因子物理致癌因子化学致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子病毒致癌因子（辐射致癌）（辐射致癌）（砷、苯、煤焦油等）（砷、苯、煤焦油等）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联联系系增加增加相同相同不变不变差异差异不变不变 分裂和分化共同完成生物个体的生长发分裂和分化共同完成生物个体的生长发育的过程，育的过程，若发生异常分化，则为癌变若发生异常分化，则为癌变细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化细胞癌变细胞癌变不变不变差异差异遗传信息遗传信息差异差异不变不变三、细胞的衰老和凋亡三、细胞的衰老和凋亡1 1、细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象，、细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象，
6、 是细胞生命活动的必然规律。是细胞生命活动的必然规律。 细胞：细胞： 未分化未分化分化分化衰老衰老凋亡凋亡细胞的生命历程：细胞的生命历程：个体衰老的表现个体衰老的表现 原因分析原因分析皮肤干燥、褶皱皮肤干燥、褶皱头发变白头发变白老年斑老年斑吸收能力下降吸收能力下降细胞水分减少，体积减小细胞水分减少，体积减小细胞内的细胞内的酶酶活性降低活性降低细胞内色素细胞内色素( (脂褐素脂褐素) )的累积的累积细胞膜通透性功能改变细胞膜通透性功能改变无力无力细胞内呼吸速度减慢细胞内呼吸速度减慢2 2、细胞衰老的主要特征、细胞衰老的主要特征生理生化变化生理生化变化 线粒体减少，体积增大线粒体减少，体积增大细胞
7、核体积增大，核膜向内折叠细胞核体积增大，核膜向内折叠形态结构变化形态结构变化想一想：想一想：1、老年人体内有没有幼嫩的细胞？、老年人体内有没有幼嫩的细胞？有，如精原细胞仍增殖产生精子；造血干细有，如精原细胞仍增殖产生精子；造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞。胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞。2、年轻人体内有没有衰老的细胞？、年轻人体内有没有衰老的细胞？有，皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细有，皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。胞凋亡、脱落。3、细胞衰老与个体衰老有什么关系？、细胞衰老与个体衰老有什么关系？个体衰老个体衰老的过程是体内的过程是体内细胞普遍衰老细胞普遍衰
8、老的过程。的过程。细胞凋亡（编程性细胞死亡）细胞凋亡（编程性细胞死亡）由由基因决定基因决定的细胞自动结束生命的过程。的细胞自动结束生命的过程。不同于不同于病变或伤害导致的病变或伤害导致的死亡死亡 2009 2009年，美国科学家卡萝尔年，美国科学家卡萝尔. .格雷德、伊丽莎白格雷德、伊丽莎白. .布莱克本和杰克布莱克本和杰克. .绍斯塔克因二十年前发现绍斯塔克因二十年前发现“端粒和端端粒和端粒酶对染色体的保护作用粒酶对染色体的保护作用”获得了本年度的诺贝尔生理获得了本年度的诺贝尔生理学或医学奖。端粒是真核生物染色体线性学或医学奖。端粒是真核生物染色体线性DNADNA分子末端分子末端的结构。形态
9、学上，染色体的结构。形态学上，染色体DNADNA末端膨大成粒状，像两末端膨大成粒状，像两顶帽子那样盖在染色体两端，因而得名。顶帽子那样盖在染色体两端，因而得名。 科学家发现，随着细胞分裂次数的增加，端粒的长度逐科学家发现，随着细胞分裂次数的增加，端粒的长度逐渐缩短，当端粒变得不能再短时，细胞不再分裂，而会死亡。渐缩短，当端粒变得不能再短时，细胞不再分裂，而会死亡。体细胞端粒长度大大短于生殖细胞，胚胎细胞的端粒也长于体细胞端粒长度大大短于生殖细胞，胚胎细胞的端粒也长于成年细胞。科学家发现，至少可以认为在细胞水平的老化和成年细胞。科学家发现，至少可以认为在细胞水平的老化和端粒有关。端粒有关。 因此
10、，有人希望能把端粒酶注入衰老细胞中，延长端粒因此，有人希望能把端粒酶注入衰老细胞中，延长端粒长度，使细胞年轻化，或者是给老人注射类似端粒酶的制剂，长度，使细胞年轻化，或者是给老人注射类似端粒酶的制剂，延长老者的端粒长度，达到返老还童的目的。但生物整体的延长老者的端粒长度，达到返老还童的目的。但生物整体的老化，是一个非常复杂的问题，端粒的长度只是决定衰老的老化，是一个非常复杂的问题，端粒的长度只是决定衰老的一个因素，因此端粒酶抗衰老，目前只具理论价值，连动物一个因素，因此端粒酶抗衰老，目前只具理论价值，连动物实验都很少，更别说应用于人了。实验都很少，更别说应用于人了。 不过，端粒的缩短，的确和很
11、多疾病有关。许多研究发不过，端粒的缩短，的确和很多疾病有关。许多研究发现，在一些癌症细胞中，端粒酶活性增高，所以这些癌细胞现，在一些癌症细胞中，端粒酶活性增高，所以这些癌细胞可以分裂很多次。某些特定的癌细胞，如果可以阻止端粒酶，可以分裂很多次。某些特定的癌细胞，如果可以阻止端粒酶，端粒就会变短，癌细胞就会死亡。所以深入研究端粒和端粒端粒就会变短，癌细胞就会死亡。所以深入研究端粒和端粒酶的变化，是目前肿瘤研究中的一个新领域。酶的变化，是目前肿瘤研究中的一个新领域。步骤步骤：1）取）取5支相同且洁净的试管，编号为支相同且洁净的试管，编号为1、2、3、4、5，分别加入等量且适量的细胞培养液；，分别加
12、入等量且适量的细胞培养液；2）同时抽测试管内每毫升培养液中的细胞数目，）同时抽测试管内每毫升培养液中的细胞数目，记录数据并求平均值；记录数据并求平均值；3）向）向1-4号试管内加入等量且适量的不同浓度号试管内加入等量且适量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，向的二氯二乙胺溶液，向5号试管内加入等量的生号试管内加入等量的生理盐水，在适宜且相同的条件下培养；理盐水，在适宜且相同的条件下培养；4）一段时间后，抽测试管内每毫升培养液中的）一段时间后，抽测试管内每毫升培养液中的细胞数目，记录数据并求平均值，分析数据得细胞数目，记录数据并求平均值，分析数据得出结论。出结论。步骤步骤：1）取）取5支支相同且洁净相同
13、且洁净的试管，编号为的试管，编号为1、2、3、4、5，分别加入，分别加入等量且适量等量且适量的细胞培养液；的细胞培养液；2）同时同时抽测试管内每毫升培养液中的细胞数目，抽测试管内每毫升培养液中的细胞数目，记录数据并记录数据并求平均值求平均值；3）向）向1-4号试管内加入号试管内加入等量且适量等量且适量的的不同浓度不同浓度的二氯二乙胺溶液，的二氯二乙胺溶液，向向5号试管内加入等量的生号试管内加入等量的生理盐水理盐水，在，在相同且适宜相同且适宜的条件下培养；的条件下培养；4）一段时间后一段时间后，抽测试管内每毫升培养液中的，抽测试管内每毫升培养液中的细胞数目，细胞数目，记录数据并求平均值记录数据并求平均值，分析分析数据得数据得出出结论结论。
