1、第6章 细胞的生命历程第2节 细胞的分化受精卵受精卵2、骨髓移植为什么可以治疗人类白血病?1、捐献适量的造血干细胞,为什么不会伤害捐献者的身体健康?健康人的造血干细胞可以不断再生。骨髓内有造血干细胞,造血干细胞可以产生各种血细胞 肌肉细胞肌肉细胞红细胞红细胞骨细胞骨细胞神经细胞神经细胞 造血造血干细胞干细胞红细胞红细胞血小板血小板白白细细胞胞造血干细胞的作用造血干细胞的作用最初都来源于最初都来源于:形态 不同结构 不同生理功能 不同受精卵一、细胞分化一、细胞分化 在个体发育中,由一个或一种细在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在胞增殖产生的后代,在形态、结构和形态、结构和生理功能生理
2、功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程的过程。1、概念:思考一 (学案)不变2 2、那么细胞的形态、结构以及生理功能、那么细胞的形态、结构以及生理功能的差异是由哪种物质直接表现出来的呢?的差异是由哪种物质直接表现出来的呢?蛋白质蛋白质小组活动:小组活动:理解细胞分化的实质。分角色扮演胰岛B细胞和肌细胞 备选基因卡片:备选基因卡片:呼吸酶基因呼吸酶基因肌动蛋白基因胰岛素基因ATP合成酶基因胚胚 胎胎细细胞胞肌细胞肌细胞大量合成大量合成胰岛素胰岛素如肌动蛋白基因如肌动蛋白基因开启开启大量合成大量合成肌动蛋白肌动蛋白如胰岛素基因如胰岛素基因关闭关闭如胰岛素基因如胰岛素基因开启开启如肌动蛋白基因如
3、肌动蛋白基因关闭关闭分化成分化成胰岛胰岛B细胞细胞 分化成分化成2、实质实质:不同细胞中遗传信息的执行情况不同即基因的选择性表达一、细胞分化一、细胞分化例1:对于人未成熟的红细胞下列哪些基因能表达?(3)血红蛋白基因(4)胰岛素基因(1)细胞呼吸酶基因(2)核糖体相关酶的基因3、特点:资料一:在人体内,红细胞的寿命一般为120天左右,白细胞的寿命更短只有57天。这些细胞都是失去了分裂能力的细胞。骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同种类的血细胞,以维持这些细胞数目的稳定。资料二:黑色素细胞在体外培养30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,而不会变成其他类型的细
4、胞。持久性 稳定性 资料三:造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡 不可逆性 一、细胞分化一、细胞分化思考:来源相同的这些细胞为什么要进行 细胞分化呢?4、意义:(1)是生物个体发育的基础(2)使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化细胞数量细胞数量形态结构形态结构功能功能相同点相同点遗传信息遗传信息 联系联系细胞细胞 分裂分裂 是细胞是细胞 分化分化 的基础,共的基础,共同完成生物个体发育过程;同完成生物个体发育过程;分化程度大,分裂能力逐渐分化程度大,分裂能力逐渐 下降下降增加增加相同相同不变不变差
5、异差异都相同都相同比较细胞分裂与细胞分化:比较细胞分裂与细胞分化:思考:思考:高度分化的细胞,还能像高度分化的细胞,还能像早早期胚胎细胞期胚胎细胞那样再分化成其他那样再分化成其他细胞吗?细胞吗?胡萝卜的根部胡萝卜的根部放入含有植放入含有植物激素、无物激素、无机盐和糖类机盐和糖类等的培养液等的培养液中中愈伤组织愈伤组织资料二、资料二、1969年科学家将烟草的花药细胞培育成了完整的植株年科学家将烟草的花药细胞培育成了完整的植株资料三、资料三、1970年科学家用悬浮的胡萝卜的单个细胞也培育成了年科学家用悬浮的胡萝卜的单个细胞也培育成了一个完整的个体。一个完整的个体。脱分化脱分化再分化再分化实验证明:
6、高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能,即植物细胞具有全能性。1.离体培养离体培养 2.无机盐和糖类等营养物质无机盐和糖类等营养物质3.激素和其他适宜的外界条件激素和其他适宜的外界条件条件?条件?1 1、概念:、概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。例例2.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是的生物学过程是()。A玉米种子萌发长成新植株玉米种子萌发长成新植株 B小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C小麦花粉经离体培养发育成植株小麦花粉经离体培养发育成植株 D胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成
7、新植株胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 二、细胞的全能性二、细胞的全能性 体细胞内体细胞内含有该物种生长、发育含有该物种生长、发育所需的全套遗传物质(全套基因)所需的全套遗传物质(全套基因)2、原因:二、细胞的全能性二、细胞的全能性植物细胞全能性的应用:植物细胞全能性的应用:快速繁殖花卉、蔬菜植物组织培养蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产植物组织培养植物组织培养思考:思考:高度分化的高度分化的动物细胞动物细胞是否也能发是否也能发育成为一个完整的个体呢?育成为一个完整的个体呢?母绵羊母绵羊A 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
8、羊C子宫内子宫内“多利多利”新的细胞新的细胞去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核 这说明什么呢?这说明什么呢?高度分化的动物细胞高度分化的动物细胞全能性表达受到限制全能性表达受到限制植入代孕母羊子宫内植入代孕母羊子宫内无法发育成多利无法发育成多利4 4、现今只证明已分化的动物、现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。体细胞细胞核具有全能性。该实验证明了该实验证明了什么呢?什么呢?长江女神长江女神 白鳍豚(水中大熊猫)白鳍豚(水中大熊猫)丹顶鹤丹顶鹤动物细胞核全能性的应用:动物细胞核全能性的应用:用用克隆技术克隆技术拯救濒危动物拯救濒危动物小结:小结:细胞分化细胞分化1、概念:、概念:
9、2、实质:、实质:细胞全能性细胞全能性1、概念:、概念:2、表现条件:、表现条件:3、原因:、原因:4、动植物细胞、动植物细胞全能性:全能性:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在 上发生稳定性差异的过程。形态、结构和生理功能(1 1)持久性)持久性(2 2)稳定性)稳定性基因的选择性表达基因的选择性表达生物个体发育的基础(3)不可逆性已经分化的细胞,仍然具有细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。(1 1)脱离母体)脱离母体(2)给予适宜的营养和外界条件植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性发育成完整个体的潜能。3、特点:、特点:4、意义:、意义:每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说,痛苦与烦恼是他必备的气质。在一切创造物中间没有比人的心灵更美、更好的东西了。唯有心灵能使人高贵。所有那些自命高贵而没有高贵的心灵的人,都像块污泥。一个人只要他有纯洁的心灵,无愁无恨,他的青春时期,定可因此而延长。能充实心灵的东西,乃是闪烁着星星的苍穹,以及我内心的道德律。你的心灵常常是战场。在这个战场上,你的理性与判断和你的热情与嗜欲开战。无所事事并非宁静,心灵的空洞就是心灵的痛苦。