1、 第二节第二节 细胞的分化细胞的分化 细胞分化细胞分化 细胞的全能性细胞的全能性 干细胞研究干细胞研究 受精卵受精卵 有丝有丝分裂分裂 细胞细胞分化分化 系系统统 人人体体 上皮上皮 细胞细胞 肌肉肌肉 细胞细胞 神经细神经细胞胞 上皮组织上皮组织 肌肉组织肌肉组织 神经组织神经组织 器器官官 细胞间存在差异：细胞间存在差异：形态结构形态结构不同不同 生理功能生理功能不同不同 相同：相同：来源来源相同相同 蛋白质合成蛋白质合成不同不同 遗传物质遗传物质相同相同 一、细胞分化一、细胞分化 1、概念：、概念：个体发育中，由一个或一种细胞增个体发育中，由一个或一种细胞增殖殖产生的后代，产生的后代，在
2、在形态、结构、功能形态、结构、功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异 的过程的过程.2 2）黑色素细胞在体外培养）黑色素细胞在体外培养3030多代后仍多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。类型的细胞。稳定性稳定性 不可逆性不可逆性(特例：红骨髓与黄骨髓的转化特例：红骨髓与黄骨髓的转化)1 1）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,但在但在胚胎发育时期达到最大。胚胎发育时期达到最大。持久性持久性 (胚胎时达最大限度胚胎时达最大限度)2.细胞分化的特点：细胞分化
3、的特点：3 3）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 3.结果：结果：产生细胞多样性产生细胞多样性 问：就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，问：就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，为什么为什么在分化后在分化后形态、结构和功能却有很大的差异呢？形态、结构和功能却有很大的差异呢？资料：资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状
4、态；在肌细胞中则相反。成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。分析：分析：1.1.红细胞和肌细胞两种体细胞的遗传信息相同吗？红细胞和肌细胞两种体细胞的遗传信息相同吗？2 2.红细胞红细胞 血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启 合成血红蛋白合成血红蛋白 肌细胞肌细胞 肌动蛋白基因开启肌动蛋白基因开启 合成肌动蛋白合成肌动蛋白 相同。相同。4.4.实质：实质：细胞中基因的选择性表达细胞中基因的选择性表达 分别是什么生命现象？两者分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？有何区别和联系呢？为细胞分裂为细胞分裂:只能繁殖出许多相同的细胞只能繁殖出许多相同的细胞 为细胞分化为细胞分化:形成形态、结构和
5、功能上有形成形态、结构和功能上有差异的不同的细胞差异的不同的细胞 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 5.细胞分化的意义细胞分化的意义（1）是生物个体发育的基础；）是生物个体发育的基础；（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,有利于有利于提高提高各种生理功能的各种生理功能的效率效率。二、细胞的全能性二、细胞的全能性 1.概念：已经分化的概念：已经分化的细胞
6、仍然具备发育细胞仍然具备发育具有发育成具有发育成完整个体完整个体的的潜能潜能。3.全能性的体现全能性的体现(1)植物细胞全能性的体现植物细胞全能性的体现-植物组织培植物组织培养技术（养技术（植物具有全能性植物具有全能性）2.原因：原因：已分化的细胞具有与已分化的细胞具有与受精卵受精卵相相同的同的全部遗传物质全部遗传物质 (2)动物细胞动物细胞:全能性受抑制全能性受抑制 细胞核仍具有全能性细胞核仍具有全能性 19581958，美国，美国，斯图尔德植物组织斯图尔德植物组织培养培养 实验证明：高度实验证明：高度分化的植物细胞仍然分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株具有发育成完整植株的的潜能潜能，即，
7、即植物细胞植物细胞具有全能性具有全能性。（1）植物细胞的全能性）植物细胞的全能性 植物细胞表现出全能性条件植物细胞表现出全能性条件 ，.，无菌条件无菌条件下进行下进行 离体状态离体状态时时 一定的营养物质一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等：水、无机盐、蔗糖、维生素等 生长调节剂：主要是细胞分裂素和生长素生长调节剂：主要是细胞分裂素和生长素 适宜的温度和光照（培养后期）适宜的温度和光照（培养后期）（2）、动物细胞全能性的体现）、动物细胞全能性的体现-克隆技术克隆技术 动、植物细胞全能性的应用：动、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 1）、快速繁殖花卉、蔬菜）、快速
8、繁殖花卉、蔬菜 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 3）、）、克隆人体器官，用于器官移植克隆人体器官，用于器官移植 心脏移植心脏移植 肾脏移植肾脏移植 干细胞干细胞 分化潜能的大小分化潜能的大小 来源来源 胚胎干细胞胚胎干细胞 成体干细胞成体干细胞 全能干细胞：如受精卵全能干细胞：如受精卵 多能干细胞：如骨髓造血干细胞多能干细胞：如骨髓造血干细胞 专能干细胞：如肠上皮干细胞专能干细胞：如肠上皮干细胞 三、干细胞及其临床应用：三、干细胞及其临床应用：动物和人体内保留的少数具有分裂动物和人体内保留的少数具有分裂 和分化能力的细胞，叫干细胞。和分化能力的细胞，叫干细胞。细胞的全能性大小的比较细胞的全能性大小的比较:(1)根据物种根据物种:植物植物动物动物(2)根据分化程度根据分化程度:受精卵受精卵干细胞干细胞普普通的体细胞通的体细胞(3)根据分裂能力根据分裂能力:分裂能力强的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞分裂能力弱的细胞
