第第2 2节节细胞的分化细胞的分化第六章细胞的生命历程第六章细胞的生命历程白血病是造血系统的恶性疾病，俗称白血病是造血系统的恶性疾病，俗称“血癌血癌”，是国内十大高发恶性肿瘤之一，是国内十大高发恶性肿瘤之一，其特点为造血组织中某一类型的白血病其特点为造血组织中某一类型的白血病细胞在骨髓或其他造血组织中的发生恶细胞在骨髓或其他造血组织中的发生恶性增生，临床表现以发热、出血、贫血、性增生，临床表现以发热、出血、贫血、肝脾、淋巴结肿大等特点肝脾、淋巴结肿大等特点。 你知道什么是白血病吗你知道什么是白血病吗?通常如何治疗呢通常如何治疗呢?放疗放疗 、 化疗化疗 目前最先进的治疗手段是目前最先进的治疗手段是骨髓移植骨髓移植器官移植器官移植的一种，将正常骨髓由静的一种，将正常骨髓由静脉输入患者体内，以取代病变骨髓脉输入患者体内，以取代病变骨髓的治疗方法。用此疗法可提高疗效，的治疗方法。用此疗法可提高疗效，得到延长生存期乃至根治的目的。得到延长生存期乃至根治的目的。 为什么骨髓移植可以治疗白血病呢为什么骨髓移植可以治疗白血病呢?骨髓中有造血干细胞骨髓中有造血干细胞,可以产生新的可以产生新的血细胞血细胞.这些形态多样的血细胞是怎样产生的这些形态多样的血细胞是怎样产生的?是通过细胞的分化产生的。是通过细胞的分化产生的。接下来看一下细胞如何分化接下来看一下细胞如何分化分裂分裂分化分化1、分化的概念：、分化的概念： 在个体发育中，在个体发育中，由一个或一种由一个或一种细胞增殖产生的后代细胞增殖产生的后代，在形态、在形态、结构和功能上发生结构和功能上发生稳定性差异稳定性差异的的过程过程。一、细胞分化一、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差异差异遗传信息都不变遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程 1.1.黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后仍能合成黑色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胞。不会变成其他类型的细胞。 2.2.以下事例可说明细胞分化具有什么特点以下事例可说明细胞分化具有什么特点? ?稳定性稳定性稳定性稳定性不可逆性不可逆性不可逆性不可逆性 3.3.细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。( (动物）胚胎动物）胚胎时期达到最大限度。时期达到最大限度。持久性持久性持久性持久性 2.2.造血干细胞造血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡想一想一想想3、细胞分化有什么意义？、细胞分化有什么意义？1）、是个体发育的基础。能）、是个体发育的基础。能形成具有特形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。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）、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和组化，有利于提高各种生理功能的效率和组织器官的修复。织器官的修复。 在红细胞中，与血红蛋白合成有关在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。成有关的基因处于关闭状态。 在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。合成有关的基因处于关闭状态。4.细胞分化的机理：细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是执行情况不同，是基因的基因的“选择性选择性”表达表达. 既然细胞分化具有稳定性、持久性、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，再细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗分化成其它细胞吗?思考：思考：1958年，美国科学年，美国科学家斯图尔德用胡萝家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完地培育出了一棵完整的植株。整的植株。实验证明：高度分化的植实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完物细胞仍然具有发育成完整植株的整植株的潜能潜能，即，即植物细植物细胞具有全能性胞具有全能性。 二、细胞的全能性：二、细胞的全能性：1、定义：细胞的全能性是指、定义：细胞的全能性是指已经已经分化分化的细胞的细胞,仍然具有发育成完整仍然具有发育成完整个体的个体的潜能潜能。思考：思考：为什么任意一个体细胞会具有发为什么任意一个体细胞会具有发育成育成完整个体的潜能？完整个体的潜能？ 体细胞内含有本物种全体细胞内含有本物种全套的遗传信息！套的遗传信息！1.1.植物组织培养的过程植物组织培养的过程韧皮部韧皮部细胞细胞植物激素无机盐糖类植物激素无机盐糖类细胞细胞团块团块胚状胚状体体有根、茎、有根、茎、叶的试管叶的试管苗苗脱分化脱分化再分化再分化动物细胞是否具有全能性？动物细胞是否具有全能性？克隆羊的全过程克隆羊的全过程白面羊乳白面羊乳腺细胞的腺细胞的细胞核细胞核黑面羊卵黑面羊卵细胞的细细胞的细胞质胞质融合融合新的细胞新的细胞代孕母羊代孕母羊白面羊的克隆羊白面羊的克隆羊体外培养体外培养 一段时间一段时间 多莉羊的诞生说明了什么问题？多莉羊的诞生说明了什么问题？已分化的动物体细胞的细胞核已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性具有全能性。但是目前为止但是目前为止,人们还没有成功人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。培养成新的个体。2、全能性高低的比较：、全能性高低的比较：植物体细胞植物体细胞 动物体细胞动物体细胞受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 植物细胞全能性的应用：植物细胞全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜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2 拯救珍稀、濒危动植物拯救珍稀、濒危动植物长江女神长江女神 白鳍豚白鳍豚百合花杜鹃百合花杜鹃丹顶鹤丹顶鹤动物细胞全能性的应用：动物细胞全能性的应用：三、干细胞的概念：三、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数动物和人体内仍保留着少数具有具有分裂分裂和和分化分化能力的细胞，能力的细胞，这些细胞叫做这些细胞叫做干细胞干细胞。 造造血血干干细细胞胞红红细细胞胞血血小小板板白细白细胞胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞一、利用干细胞，人体组织器官将能再生一、利用干细胞，人体组织器官将能再生 新闻背景英国足球名星新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。接受干细胞移植手术治疗。 二、移植弟弟脐带血治好血癌！二、移植弟弟脐带血治好血癌！3 3岁女童健康成长岁女童健康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有被医生诊断只有10%10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3 3岁的她，不曾感冒和咳岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。嗽，成了健康宝宝。干细胞研究应用的媒体报道干细胞研究应用的媒体报道1.1.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育出了可育的完整植株用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株 A A B B C. D.C. D.2.2.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，成功培养了重组成一个细胞，成功培养了“多莉多莉”羊。下列关于此实验羊。下列关于此实验的说法错误的是的说法错误的是 （ ） A A高度分化的细胞仍然保持全能性高度分化的细胞仍然保持全能性 B B重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部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遗传物质 C C在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种 D D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体动物体B BD D 反馈训练反馈训练: :3、下列关于细胞分化的说法，错误的是（、下列关于细胞分化的说法，错误的是（ ）A、细胞分化仅发生在胚胎时期、细胞分化仅发生在胚胎时期B、细胞分化与生物发育有密切的关系、细胞分化与生物发育有密切的关系C、细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象、细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象D、细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳、细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程定性差异的过程A4、一个受精卵能发育成一个多细胞的个体，这主、一个受精卵能发育成一个多细胞的个体，这主要是通过下列哪两项生命现象完成的？（要是通过下列哪两项生命现象完成的？（ ）A、细胞分裂与细胞生长、细胞分裂与细胞生长B、细胞生长和细胞分化、细胞生长和细胞分化C、细胞分裂与细胞分化、细胞分裂与细胞分化 D、细胞的无丝分裂和有丝分裂、细胞的无丝分裂和有丝分裂C5.5.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，根据此推测人胰岛的血红蛋白，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，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但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血红蛋白的基因C C6.组织培养和克隆技术的应用原理是组织培养和克隆技术的应用原理是( )A.所有细胞都具有分化能力所有细胞都具有分化能力 B. 所有细胞都具有分裂能力所有细胞都具有分裂能力 C. 所有细胞的细胞核都具有全能性所有细胞的细胞核都具有全能性 D. 所有细胞都具有全能性所有细胞都具有全能性7.细胞分化发生在个体发育的细胞分化发生在个体发育的( )A.整个生命过程中整个生命过程中 B.胚胎时期胚胎时期 C.受精卵分裂时期受精卵分裂时期 D.性成熟时期性成熟时期AC8、正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细、正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞，在体外，在某些因素的诱导下，却可以分化胞，在体外，在某些因素的诱导下，却可以分化为神经细胞和肝细胞。其根本原因是这些造血干为神经细胞和肝细胞。其根本原因是这些造血干细胞（细胞（ ）A、有旺盛的分裂能力、有旺盛的分裂能力B、还没有分化、还没有分化C、能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质、能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质D、具有与受精卵相同的全套遗传基因、具有与受精卵相同的全套遗传基因9、下列哪种细胞的全能性最容易表达出来（、下列哪种细胞的全能性最容易表达出来（ ）A、青蛙的上皮细胞、青蛙的上皮细胞 B、胡萝卜的韧皮部细胞、胡萝卜的韧皮部细胞C、大白鼠的肝脏细胞、大白鼠的肝脏细胞 D、人皮肤生发层细胞、人皮肤生发层细胞DB个人观点供参考，欢迎讨论