1、第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程 6.2 细胞的分化细胞的分化 细胞有丝分裂过程中细胞有丝分裂过程中DNA含量含量的变化的变化 4n 2n 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 未期未期 DNA含量含量 4N 2N 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 未期未期 染色体数染色体数 细胞有丝分裂过程中细胞有丝分裂过程中染色体数目染色体数目的变化的变化 染色单体染色单体 染色体染色体 血细胞血细胞 红细胞红细胞 白细胞白细胞 血小板血小板 骨髓中造血干细胞骨髓中造血干细胞 细胞的分化细胞的分化（cell differentiation） 定义定义： 在个体发育中，由一个或一种细胞增在
2、个体发育中，由一个或一种细胞增 殖产生的后代，在殖产生的后代，在形态形态、结构结构和和生理生理 功能功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。 细胞分化（细胞分化（cell differentiation） * 分化后的各种细胞遗传物质是否改变了？分化后的各种细胞遗传物质是否改变了？ 由同一受精卵分裂而来，整套核遗传物质相同由同一受精卵分裂而来，整套核遗传物质相同 * 发生稳定性差异的原因是？发生稳定性差异的原因是？ 结构蛋白质、酶等化学物出现不同结构蛋白质、酶等化学物出现不同 基因的选择性表达基因的选择性表达 基础基础 细胞分裂细胞分裂 关键关键 特异性蛋白质的合成特异性蛋白质的合
3、成 实质实质 基因选择性表达基因选择性表达 细胞分化细胞分化 基基 因因 管家基因管家基因 组织特异性基因组织特异性基因 所有细胞都要表达，产物对维持细胞的生命活动所所有细胞都要表达，产物对维持细胞的生命活动所 必须。必须。 如：呼吸酶基因如：呼吸酶基因 。 也称也称奢侈基因奢侈基因，不同细胞类型进行特异性表达，不同细胞类型进行特异性表达 的基因。的基因。如：胰岛素基因、角质蛋白基因。如：胰岛素基因、角质蛋白基因。 有丝分裂是主要方式有丝分裂是主要方式 * 细胞分裂与分化有什么区别？细胞分裂与分化有什么区别？ 数目增加数目增加 种类增加种类增加 * 细胞分化在什么时候发生？细胞分化在什么时候发
4、生？ 整个生命进程中，胚胎时达最大限度整个生命进程中，胚胎时达最大限度 等等 200 多多 种种 细细 胞胞 细胞分化（细胞分化（cell differentiation） 人体细胞数人体细胞数：1014 细胞分化的特点细胞分化的特点 持久性持久性： 发生在生物体的整个生命过程，发生在生物体的整个生命过程，胚胎时期胚胎时期达到最大限度达到最大限度 渐变的过程渐变的过程 不可逆性不可逆性 普遍性普遍性 遗传物质未发生变化遗传物质未发生变化 细胞分化的生理意义细胞分化的生理意义 1.1.细胞功能细胞功能专门化专门化，有利于提高各种生，有利于提高各种生 理功能的效率。理功能的效率。 2.2.生物体生
5、物体组织组织、器官器官、系统形态建成系统形态建成的的 基础，是基础，是个体发育个体发育的基础。的基础。 细胞的全能性细胞的全能性 1958年斯图尔德年斯图尔德 Steward 美美 的植物实验的植物实验 已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？ 动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性 细胞的全能性细胞的全能性(totipotency) 细胞的细胞的全能性全能性(totipotency)，是指已经分化的细，是指已经分化的细 胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 组织培养组织培养 植物组织培养植物组织培养
6、 营养物质：营养物质：水水 无机盐无机盐 葡萄糖葡萄糖 氨基酸氨基酸 脂质脂质 核苷酸核苷酸 维生素维生素 植物激素：植物激素：细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素 环境条件：环境条件：适宜温度、适宜温度、pHpH、O O2 2等等 动物组织培养动物组织培养 细胞的全能性细胞的全能性(totipotency) 高度分化的植物细胞具有全能性高度分化的植物细胞具有全能性 脱分化脱分化 愈伤组织愈伤组织 再分化再分化 动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性 干细胞干细胞 动物和人体内仍然保留少数具有分裂和分化能力的细胞动物和人体内仍然保留少数具有分裂和分化能力的细胞 特点特点 无限制自我
7、更新能力无限制自我更新能力 可分化成特定组织的细胞可分化成特定组织的细胞 分类分类 干细胞干细胞 发育阶段发育阶段 胚胎干细胞胚胎干细胞 成体干细胞成体干细胞 发育潜能发育潜能 全能干细胞全能干细胞 多能干细胞多能干细胞 单能干细胞单能干细胞 如：如：胚胎干细胞胚胎干细胞 如：如：骨髓多能造血干细胞骨髓多能造血干细胞 如：如：肌肉中的成肌细胞肌肉中的成肌细胞 1.1.连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为下图，下列叙述不正确的是连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为下图，下列叙述不正确的是 A.b+cA.b+c为一个细胞周期为一个细胞周期 B.cB.c、d d两段都要消耗两段都要消耗A
8、TP ATP C.dC.d段主要完成遗传物的平均分配段主要完成遗传物的平均分配 D.aD.a段的主要变化是段的主要变化是DNADNA的复制及有关蛋白质的的复制及有关蛋白质的 2.有丝分裂过程中染色体、染色单体、有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA分子的数量比是分子的数量比是122，该细胞，该细胞 所处的时期是所处的时期是 A.前期或后期前期或后期 B.中期或末期中期或末期 C.前期或中期前期或中期 D.后期或末期后期或末期 练习题练习题 3.3.图示高等生物细胞有丝分裂某一时期模式图，请据图回答：图示高等生物细胞有丝分裂某一时期模式图，请据图回答： （1 1）该细胞是植物细胞，还是动物细胞？
9、）该细胞是植物细胞，还是动物细胞？_，判断的，判断的 依据依据_ 。 （2 2）该细胞继续分裂）该细胞继续分裂, ,在下一时期染色体的变化是在下一时期染色体的变化是 。 （3 3）在下面的坐标图中分别画出此细胞进行有丝分裂各时期）在下面的坐标图中分别画出此细胞进行有丝分裂各时期DNADNA和染色体的数和染色体的数 量变化曲线（要求标记曲线名称）。量变化曲线（要求标记曲线名称）。 间期 前期 中期 后期 末期 DNA或染色体 的数量 时期 0 动物动物 细胞呈圆型，而且有中心体发出星射线形成纺锤体细胞呈圆型，而且有中心体发出星射线形成纺锤体 每个染色体的着丝点分裂成两个每个染色体的着丝点分裂成两个, ,姐妹染色单体分开姐妹染色单体分开, ,由纺锤丝由纺锤丝 牵引分别向细胞的两极移动牵引分别向细胞的两极移动
