细胞的生命历程细胞的生命历程 细胞的分化细胞的分化人教版必修人教版必修1组成人体细胞的种类有组成人体细胞的种类有200多种多种组织、组织、器官、器官、系统系统个体个体细胞分化细胞分化是在个体发育中，由一个或一种是在个体发育中，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。理功能上发生稳定性差异的过程。1.肌细胞、神经细胞、口腔上皮细胞等细胞的来源怎样？肌细胞、神经细胞、口腔上皮细胞等细胞的来源怎样？2.这些细胞有什么不同之处？这些细胞有什么不同之处？神经细胞神经细胞上皮细胞上皮细胞肌肉细胞肌肉细胞红细胞红细胞一、细胞分化及其意义一、细胞分化及其意义1 1、分化的概念、分化的概念1、细胞分化的概念：在个体发育中，由一个或者一、细胞分化的概念：在个体发育中，由一个或者一种细胞增殖的后代，在种细胞增殖的后代，在形态、结形态、结构、生理功能构、生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异。细胞的分化细胞的分化细胞分化的细胞分化的时期时期：发生在整个生命进程中，但在：发生在整个生命进程中，但在胚胎胚胎时期达到最大限度。时期达到最大限度。2、细胞分化的特点：、细胞分化的特点： （1）持久性：发生在生物体的整个生命进程中）持久性：发生在生物体的整个生命进程中,胚胎胚胎时期达到最大限度。时期达到最大限度。 （2）不可逆性、稳定性）不可逆性、稳定性 （3）普遍性）普遍性细胞分化的细胞分化的结果结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。：产生形态、结构、功能不同的细胞。细胞分化的细胞分化的对象对象：相同细胞：相同细胞 细胞分化细胞分化是否意味着细是否意味着细胞中遗传物质胞中遗传物质的改变？的改变？ 遗传物质没有改变，遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同不同组织的细胞共同来源于受精卵，经来源于受精卵，经有有丝分裂丝分裂产生。产生。3、细胞分化的实质、细胞分化的实质A AB BD DC CE EE ED DC CA AB BE ED DC CA AB BE ED DC CA AB BE ED DC CA A B B基因基因 选择性表达的过程选择性表达的过程细胞中细胞中DNADNA蛋白质蛋白质卵清蛋白卵清蛋白基因基因唾液淀粉唾液淀粉酶基因酶基因胰岛素胰岛素基因基因卵清卵清蛋白蛋白唾液淀唾液淀粉酶粉酶胰岛素胰岛素输卵管输卵管细胞细胞唾液腺唾液腺细胞细胞胰岛胰岛细胞细胞“”表表示示有有，“”表表示示无无 结论：结论：细胞分化是细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致的情况不同导致的( ( ( (基因的选择性表达的结果基因的选择性表达的结果基因的选择性表达的结果基因的选择性表达的结果) ) ) )）。）。3、细胞分化的实质（原因）4、细胞分化的意义思考：思考：1）是个体发育的基础，能）是个体发育的基础，能形成形成具有特定形态、结构和具有特定形态、结构和功能的功能的组织和器官组织和器官。2 2）使多细胞生物体中的细胞趋于）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化专门化，有利于提有利于提高各种生理功能的效率高各种生理功能的效率。细胞分化细胞分化有丝分裂有丝分裂（细胞分裂）（细胞分裂） 受精卵受精卵小肠上小肠上皮细胞皮细胞血红血红细胞细胞神经神经细胞细胞5 比较细胞分裂与细胞分化：比较细胞分裂与细胞分化：细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞数量数量形态形态结构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有差异有差异遗传信息都不变遗传信息都不变细胞分裂是细胞分化的基础，二者细胞分裂是细胞分化的基础，二者共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程4、细胞分裂与分化的异同、细胞分裂与分化的异同高度分化的细胞，还能像受精卵一样，再分化成其他细胞，进而形成完整个体吗？动动动动脑筋脑筋二、细胞的全能性二、细胞的全能性从胡萝卜根的韧皮部分离细胞从胡萝卜根的韧皮部分离细胞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？二、细胞的全能性二、细胞的全能性一个细胞分裂一个细胞分裂形成的细胞团形成的细胞团* 1958年斯图尔德年斯图尔德 美美 实验实验胡萝卜的胡萝卜的根部根部含有植物激素、无机盐、含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中糖类等物质的培养液中实验表明，实验表明，在在离体离体时时给给予细胞适宜予细胞适宜营养和外界营养和外界条件条件，高度，高度分化的植物分化的植物细胞仍具有细胞仍具有发育成完整发育成完整植株的能力，植株的能力，即即植物细胞具植物细胞具有全能性有全能性。 。植物细胞具有全能性高度分化的动物体细胞的高度分化的动物体细胞的细胞细胞核核有发育成完整个体的潜能，有发育成完整个体的潜能，即即已分化的已分化的动物体细胞的动物体细胞的细胞核细胞核具具有全能性。有全能性。克隆羊的诞生但是目前为止但是目前为止, ,人人们们还还没有没有成功地成功地将将单个已分化的动物单个已分化的动物体细胞体细胞培养成新的培养成新的个体。个体。已经分化的细胞，仍然具有发育成已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。完整个体的潜能。细胞全能性细胞全能性 植物组织培养技术植物组织培养技术 克隆个体的产生克隆个体的产生1 1、细胞全能性的概念、细胞全能性的概念1 1、全能性的体现以产生、全能性的体现以产生完整个体完整个体为为标志标志2 2、全能性表现的条件：离体，一定、全能性表现的条件：离体，一定的营养物质，适宜的环境条件的营养物质，适宜的环境条件常见例子分析常见例子分析1、诱导胚胎干细胞发育成特定的组织或器官不能体现全能性，因为未形成新个体。2、蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄峰能体现全能性，3、种子萌发成幼苗该过程属于自然生长过程，不能体现全能性 已分化的细胞含有已分化的细胞含有发育成完整个体所需发育成完整个体所需要的要的全部遗传信息全部遗传信息，因而具有全能性。，因而具有全能性。 3、不同细胞的全能性比较、不同细胞的全能性比较 （1）受精卵（全能性最高）受精卵（全能性最高）干细胞（也具有较高的干细胞（也具有较高的潜在全能性）潜在全能性）体细胞（全能性较低）体细胞（全能性较低） （2）植物细胞的全能性）植物细胞的全能性动物细胞的全能性动物细胞的全能性 （3）分化程度越高的细胞，全能性就越低；相反，未）分化程度越高的细胞，全能性就越低；相反，未分化或分化程度越低，全能性就越高。分化或分化程度越低，全能性就越高。2、已分化细胞具有全能性的根本原因、已分化细胞具有全能性的根本原因植物细胞全能性的植物细胞全能性的应用应用：组织培养进行快速繁殖花卉和蔬菜组织培养进行快速繁殖花卉和蔬菜拯救濒危物种拯救濒危物种培育作物新类型培育作物新类型切取茎段置于培养基上切取茎段置于培养基上拟拟南南芥芥茎段从两端开始膨大加粗茎段从两端开始膨大加粗除受精卵外，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？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和分化能（动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞）力的细胞）4 4、干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞 1、全能干细胞、全能干细胞 举例：胚胎干细胞（简称举例：胚胎干细胞（简称ES细胞）细胞）2、多能干细胞、多能干细胞 举例：骨髓多能造血干细胞举例：骨髓多能造血干细胞3、专能干细胞、专能干细胞 举例：神经干细胞举例：神经干细胞干细胞的分类干细胞的分类按分化潜能分类按分化潜能分类知识点知识点知识点知识点 归纳与结论归纳与结论归纳与结论归纳与结论1 1 1 1、细胞分、细胞分、细胞分、细胞分化及其意义化及其意义化及其意义化及其意义a.a.a.a.概念：概念：概念：概念：b.b.b.b.细胞分化的特点：细胞分化的特点：细胞分化的特点：细胞分化的特点：c.c.c.c.细胞分化的实质：细胞分化的实质：细胞分化的实质：细胞分化的实质：d.d.d.d.细胞分化的意义：细胞分化的意义：细胞分化的意义：细胞分化的意义： 2 2 2 2、细胞的全、细胞的全、细胞的全、细胞的全能性能性能性能性a.a.a.a.概念：概念：概念：概念：b.b.b.b.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c.c.c.c.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d.d.d.d.干细胞干细胞干细胞干细胞1.1.下列对细胞分化的叙述正确的是下列对细胞分化的叙述正确的是 （ ）A A细胞分化是遗传物质改变的结果细胞分化是遗传物质改变的结果B B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程C C细胞分化从胚胎发育后期开始至生命结束细胞分化从胚胎发育后期开始至生命结束D D细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的2.2.人胰岛人胰岛B B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛红蛋白，根据此推测人胰岛B B细胞中细胞中 （ ）A A只有合成胰岛素的基因只有合成胰岛素的基因B B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化C C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但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不同细胞遗传信息的执行情况不同D D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红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蛋白的基因D DC C3.3.下列实例中能体现细胞全能性的是下列实例中能体现细胞全能性的是 （ ）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子进行繁殖植物用种子进行繁殖 用烟草组织培养的单个细胞培用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株育出了可育的完整植株 A A B B C. D.C. D.4.4.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，成功培养了胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉多莉”羊。下列关羊。下列关于此实验的说法错误的是于此实验的说法错误的是 （ ） A A高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性 B B重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的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全部遗传物质 C C在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种 D D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体新的动物体B BD D第第6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第3节节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡情景导入： 从古至今，人们一直都在为不老而努力。古从古至今，人们一直都在为不老而努力。古有始皇遍寻长生不老药，随着生活水平的提高，有始皇遍寻长生不老药，随着生活水平的提高，美容事业不断发展，每个人都想美容事业不断发展，每个人都想青春永驻。青春永驻。 大多数爱美女性都注重美容护肤产品的选择。大多数爱美女性都注重美容护肤产品的选择。然而从生理角度来讲，青春不会永驻，那只是一然而从生理角度来讲，青春不会永驻，那只是一个美好的愿望而已。个美好的愿望而已。各种美容护肤办法只能延缓各种美容护肤办法只能延缓衰老。衰老。 衰老是生命的一种正常现象。衰老是生命的一种正常现象。生物体为什么生物体为什么会衰老？衰老和凋亡有什么不同吗？会衰老？衰老和凋亡有什么不同吗？本节聚焦：1、个体衰老与细胞衰老有什么关系？、个体衰老与细胞衰老有什么关系？2、细胞衰老的特征是什么？、细胞衰老的特征是什么？3、细胞衰老的原因有哪些？、细胞衰老的原因有哪些？4、细胞凋亡的含义是什么？它与细胞坏死、细胞凋亡的含义是什么？它与细胞坏死有什么区别？有什么区别？下面是一幅正常儿童与早衰儿童的照片，你知道下面是一幅正常儿童与早衰儿童的照片，你知道儿童早衰症的病因吗？儿童早衰症的病因吗？答：儿童早衰症答：儿童早衰症是细胞过早衰是细胞过早衰老产生的一种老产生的一种疾病。疾病。一、个体衰老和细胞衰老的关系1、单细胞生物：、单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。的衰老或死亡。2、多细胞生物：、多细胞生物：年轻个体中也有衰老的、走向死亡的细胞年轻个体中也有衰老的、走向死亡的细胞老年个体中也有新生的细胞；老年个体中也有新生的细胞；从总体上看，从总体上看，个体衰老的过程也是组成个个体衰老的过程也是组成个体的细胞体的细胞普遍普遍衰老的过程。衰老的过程。细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡例如：例如：老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老有关；老年人记忆力减退，与神经的衰老有关；老年人记忆力减退，与神经细胞的衰老有关。细胞的衰老有关。3、细胞会随着分裂次数的增多而衰老。、细胞会随着分裂次数的增多而衰老。 左边是只分裂了几代的年轻成纤维细胞，呈现薄层、左边是只分裂了几代的年轻成纤维细胞，呈现薄层、细长的形态；右边是分离了细长的形态；右边是分离了5050次的老的成纤维细胞，开次的老的成纤维细胞，开始衰退，并很快死亡。始衰退，并很快死亡。 请注意观察老请注意观察老人的外部形态人的外部形态有哪些特征有哪些特征? ? 白发，皱纹，老年斑，耳聋，白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼眼花花，行行动动迟迟缓缓，记记忆忆力力减减退退、肌肌肉肉萎萎缩缩等现象。等现象。人体衰老都有什么特征？人体衰老都有什么特征？衰老症状与原因分析衰老症状与原因分析 衰老症状衰老症状 原因分析原因分析皮肤干燥、皱纹皮肤干燥、皱纹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内水分减少，体积变小细胞内水分减少，体积变小细胞内的酶活性降低细胞内的酶活性降低细胞内色素细胞内色素( (脂褐素脂褐素) )的积累的积累细胞膜通透性改变细胞膜通透性改变行动迟缓行动迟缓无力无力细胞内呼吸速率减慢细胞内呼吸速率减慢细细胞胞衰衰老老的的主主要要特特征征二、细胞衰老的特征二、细胞衰老的特征细胞衰老的特征细胞衰老的特征:“一大一小一多两低一大一小一多两低”一大一大细胞核大，染色质收缩，染色加深细胞核大，染色质收缩，染色加深一小一小细胞内水分减少，体积变小，代谢细胞内水分减少，体积变小，代谢速率减慢。速率减慢。一多一多细胞内色素增多。细胞内色素增多。两低两低有些酶活性降低有些酶活性降低物质运输功能降低物质运输功能降低三、细胞衰老的原因 人的衰老是一个复杂的综合过程，是在遗传因素、人的衰老是一个复杂的综合过程，是在遗传因素、社会因素、营养因素、医疗条件、环境因素、个人社会因素、营养因素、医疗条件、环境因素、个人主观因素等综合因素作用下逐渐发展而形成的。迄主观因素等综合因素作用下逐渐发展而形成的。迄今为止，有今为止，有300多种学说来阐明衰老的机理。多种学说来阐明衰老的机理。但是，但是，至今还没有一种假说能够完全提示细胞衰老的原因。至今还没有一种假说能够完全提示细胞衰老的原因。已经提出的假说有：已经提出的假说有： 体细胞突变体细胞突变 DNA损伤论损伤论 自由基理论自由基理论 端粒学说端粒学说 细胞程序性死亡理论细胞程序性死亡理论 自由基学说：生命活动中，细胞容易产生自由基，这些自由基会损伤细胞导致细胞的衰老。端粒学说：随细胞分裂次数的增加，端粒DNA变短导致正常基因受损，致使细胞衰老。四四. .细胞的凋亡细胞的凋亡是一种自然的是一种自然的生理过程生理过程由基因决定的细胞自由基因决定的细胞自动结束生命的过程动结束生命的过程,就叫就叫细胞凋亡细胞凋亡;也称也称细胞编程性死亡细胞编程性死亡。三、细胞凋亡：三、细胞凋亡： 由由基因基因所决定所决定的细胞自动结束生命的过的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡程，就叫细胞凋亡。 由于细胞凋亡受到严格的由遗传由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常称作机制决定的程序性调控，所以也常称作细胞编程性死亡。细胞编程性死亡。应该强调的是细胞凋亡是一种应该强调的是细胞凋亡是一种自然自然的生的生理过程。理过程。 细胞凋亡对于多细胞生物体完成正细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定，以及抵常发育、维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰等都起着非常关御外界各种因素的干扰等都起着非常关键的作用。键的作用。 细胞凋亡的意义细胞死亡有细胞凋亡和细胞坏死的细胞死亡有细胞凋亡和细胞坏死的两种形式。两种形式。细胞坏死细胞坏死是指在种种不利因素影响下，是指在种种不利因素影响下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和死亡。引起细胞的损伤和死亡。细胞凋亡与细胞坏死的区别？细胞凋亡与细胞坏死的区别？细胞死亡自动死亡自动死亡被动死亡被动死亡细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死遗传物质控制遗传物质控制外界因素引起外界因素引起细胞凋亡和细胞死亡的区别细胞凋亡和细胞死亡的区别