第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
人教版必修1
1.多细胞生物体发育起点是什么?
受精卵
2.受精卵进行分裂的方式是什么?
有丝分裂
3、为什么不同细胞的形态、功能不同?
细胞分化的结果
复习巩固
成年人全身细胞总数约 1013~14个。
细胞种类 有200 多种。这么多种类细
胞均来自一个受精卵.
有丝分裂
分
化
思 考
§ 1、什么是细胞分化?
§ 2、细胞生物都能进行细胞分化吗?
§ 请大家阅读P117-118
1、分化的定义:
在个体发育中,由一个或
一种细胞增殖产生的后代,在形
态、结构和生理功能上发生稳定
性差异的过程。
一、细胞分化(多细胞生物)
2、细胞分化的特点
§ (1)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度。
§ (2)不可逆性:一般情况下,分化了的细胞不
会再演变成原始的细胞,而是将一直保持分
化后的状态,直至死亡。
§ (3)普遍性:是生物界普遍存在的生命现象,
是生物个体发育的基础。
§ (4)稳定性:细胞分化过程中遗传物质不发生
改变。
EDCA B
EDCA B
EDCA B
EDCA B
基因 选择性表达的过程
基因的选择性表达
思考:细胞分化后, 遗传物质是否发生了改变?
4、细胞分化有什么意义?
1)是个体发育的基础。能形成具有特定
形态、结构和功能的组织和器官。
2)使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,
有利于提高各种生理功能的效率。
细胞分化有丝分裂
受精卵
小肠上
皮细胞
血红
细胞
神经
细胞
5、 比较细胞分裂与细胞分化:
细胞分裂 细胞分化
不
同
点
细胞
数量
细胞
种类
相
同
点
联
系
增加 不变
遗传信息都不变
细胞分裂是细胞分化的基础,它们共同完
成生物个体发育过程。
不变 增加
1.下列对细胞分化的叙述正确的是 ( )
A.细胞分化是遗传物质改变的结果
B.细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程
C.细胞分化也可实现细胞数量的增加
D.细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的
2.人胰岛B细胞能产生胰岛素,但不能产生红细胞中
的血红蛋白,根据此推测人胰岛B细胞中( )
A.只有合成胰岛素的基因
B.在细胞分化过程中,基因的数目发生了变化
C.既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因,
但不同细胞遗传信息的执行情况不同
D.只有合成胰岛素的基因和其他基因,但没有合成
血红蛋白的基因
D
C
练习
既然细胞分化具有稳定性、持久
性、不可逆性,那么已经发生高度分
化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,
再分化成其它细胞吗?
思考:
1958年,美国
科学家斯图尔
德用胡萝卜韧
皮部细胞成功
地培育出了一
棵完整的植株。
实验证明: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。
二、细胞的全能性:
1、定义:细胞的全能性是指已经分
化的细胞,仍然具有发育成完整个体的
潜能。
思考: 为什么任意一个体细胞会具有发
育成完整个体的潜能?
2、基础: 每个细胞内都含有该生物
物种生长发育全套的遗传信息!
3、条件
§ (1)在离体状态下,
§ (2)需要适宜的水、无机盐、有
机营养及激素等,
§ (3)还需要适宜的温度等条件。
“多利”的诞生证明:
已分化的动物体细胞
的细胞核具有全能性
但是目前为止,人们
还没有成功地将单个
已分化的动物体细胞
培养成新的个体。
为什么细胞核具有
发育成完整个体的
潜能?
动物细胞是否具有全能性?
克隆羊的全过程
白面羊乳
腺细胞的
细胞核
黑面羊卵
细胞的细
胞质
融合
新的细胞
代孕母羊
白面羊的克隆羊
体外培养 一段时间
4、动植物细胞全能性的差异
§ 植物:整个细胞具有全能性
§ 动物:细胞核具有全能性
§ 细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。
§ 细胞分化程度越高,全能性越低;分化程度越低,
全能性越高。即细胞分化程度的高低与全能性的大
小呈负相关。
§ 受精卵高于生殖细胞高于体细胞
§ 植物细胞的全能性高于动物细胞的全能性
§ 分化程度最低的是受精卵,其全能性最高;随着个
体的发育,细胞的分化程度越来越高,全能性越来
越低。
5、细胞分化与细胞的全能性关系
动、植物细胞全能性的应用:
蝴蝶兰的大规模生产
1、 快速繁殖花卉、蔬菜
2 拯救珍稀、濒危动植物
长江女神
白鳍豚 百合花杜鹃 丹顶鹤
3 克隆人体器官,用于器官移植
心脏移植 肾脏移植
三、干细胞
1、概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分
化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。
2、种类:
根据分化能力大小分为
(1)全能干细胞:可发育成完整个体,如胚胎干细
胞
(2)多能干细胞:可发育成多种组织和器官,如造
血干细胞
(3)专能干细胞:可发育成专门的组织和器官,如
神经干细胞
根据来源分为
(1)胚胎干细胞
(2)成体干细胞
ü在体外培养出组织和器官,并最终通过组
织和器官移植实现对临床疾病的治疗。
干细胞的用途:
ü干细胞移植治疗白血病
3.下列实例中能体现细胞全能性的是 ( )
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株
②植物用种子进行繁殖
③用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
4.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质
重组成一个细胞,成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验
的说法错误的是 ( )
A.高度分化的细胞仍然保持全能性
B.重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部
遗传物质
C.在理论上,可以运用上述方法开拯救濒危物种
D.运用上述方法,科学家已经可以用单个细胞来培养新的
动物体
B
D