1、细胞的增殖与分化 20162016级高一生物理科级高一生物理科 分子与细胞分子与细胞模块模块 鲁迅中学鲁迅中学 孙婷孙婷 2、细胞的分化、细胞的分化 有丝分裂有丝分裂 受精卵受精卵 有丝分裂有丝分裂 受精卵受精卵 有丝分裂有丝分裂 受精卵受精卵 细胞分化细胞分化 在个体发育中，由一个或一在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，种细胞增殖产生的后代，在形态、在形态、结构和生理功能结构和生理功能上发生稳定性差上发生稳定性差异的过程。异的过程。细胞分化是生物界细胞分化是生物界普遍普遍存在的生命现象，是生物存在的生命现象，是生物个体发育的基础。个体发育的基础。离体培养的上皮细胞，始终为上皮细胞，
2、而离体培养的上皮细胞，始终为上皮细胞，而不会不会回到原来的状态回到原来的状态或或变成其他类型的细胞变成其他类型的细胞。一般来。一般来说，分化了的细胞将一直处于分化后的状态，直说，分化了的细胞将一直处于分化后的状态，直到死亡。到死亡。细胞分化细胞分化贯穿贯穿于生物体的于生物体的整个生命过程整个生命过程，在胚胎，在胚胎时期达到最大程度时期达到最大程度。以下事实说明细胞分化有什么特点?普遍性普遍性 稳定性稳定性 持久性持久性 思考：分化的细胞遗传物质是否发生改变思考：分化的细胞遗传物质是否发生改变 除一些特殊细胞外，每个体细胞中都含有一除一些特殊细胞外，每个体细胞中都含有一套完整的遗传物质。套完整的
3、遗传物质。造成细胞分化（即细胞间差异）的原因是不造成细胞分化（即细胞间差异）的原因是不同的细胞表达了不同的基因同的细胞表达了不同的基因 细胞分化是基因选择性表达的结果细胞分化是基因选择性表达的结果 A B D C E E D C A B E D C A B E D C A B E D C A B 基因基因 选择性表达的过程选择性表达的过程 细胞分化到底是如何进行的？红细胞红细胞 合成血红蛋白合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白不合成肌动蛋白)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 (不合成血红蛋白不合成血红蛋白)肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭 血红蛋白基因关闭血红
4、蛋白基因关闭 血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启 细胞癌变细胞癌变 细胞异常分化的结果细胞异常分化的结果 癌变的实质：原癌基因或抑癌原因发生突癌变的实质：原癌基因或抑癌原因发生突变变 致癌因素：物理（射线、超声波）、化学致癌因素：物理（射线、超声波）、化学（有机毒物、重金属）、生物（主要是病（有机毒物、重金属）、生物（主要是病毒）毒）癌细胞的特征癌细胞的特征 无限增殖无限增殖 正常细胞只能分裂50-60次 易转移易转移 细胞表面缺乏粘连蛋白（糖蛋白）从细胞分化的原因分析中可知，分化了的细胞都具有整套的遗传物质。那么可否利用这些细胞培育出新个体呢？19581958，美国，斯图尔德，植物组织培养，美
5、国，斯图尔德，植物组织培养 思考思考:以上信息体以上信息体现出已经分化的植现出已经分化的植物细胞有什么特性？物细胞有什么特性？已经分化的植物已经分化的植物细胞细胞,仍然具有发育仍然具有发育成完整个体的潜能。成完整个体的潜能。细胞全能性细胞全能性:思考：既然说分化具有稳定性，为什么高度分化的细胞仍能脱分化产生愈伤组织，再形成新个体呢？离体 探究 1、已经分化的离体植物、已经分化的离体植物细胞经过组织培养能得细胞经过组织培养能得到完整植株到完整植株 高度分化的动物细胞能培高度分化的动物细胞能培养出完整的动物体吗养出完整的动物体吗?2、植物细胞具有全能性、植物细胞具有全能性 动物细胞也具有全能性吗？
6、动物细胞也具有全能性吗？已知已知 母绵羊母绵羊C 绵羊绵羊“多莉多莉”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：乳腺细胞乳腺细胞 （体细胞）（体细胞）母绵羊母绵羊B“多莉多莉”发育成胚胎发育成胚胎 提取细胞核提取细胞核 未受精的未受精的卵细胞卵细胞 去核卵细胞去核卵细胞 母绵羊母绵羊A 母绵羊母绵羊C 绵羊绵羊“多莉多莉”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞 （体细胞）（体细胞）母绵羊母绵羊B“多莉多莉”发育成胚胎发育成胚胎 提取细胞核提取细胞核 未受精的未受精的卵细胞卵细胞 去核卵细胞去核卵细胞 已分化的动物已分化的动物体细胞的体细胞的细胞核细胞核具具有全能性有全能
7、性 母绵羊母绵羊A 在我们体内在我们体内,红细胞的寿命为红细胞的寿命为120d120d左右，白细左右，白细胞的寿命为胞的寿命为5 57d7d。这些血细胞。这些血细胞都是失去分裂能都是失去分裂能力的细胞。力的细胞。疑点疑点:为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的 死亡而减少呢？死亡而减少呢？生物体如何补充衰老死亡的细胞？生物体如何补充衰老死亡的细胞？机体保留了一部分仍然具有分机体保留了一部分仍然具有分裂分化能力的细胞，充当分化细胞裂分化能力的细胞，充当分化细胞“预备队”的角色。“预备队”的角色。如如:植物体内的分生组织植物体内的分生组织 动物体内的干细胞
8、动物体内的干细胞 白血病患者的白血病患者的血液中出现大量的血液中出现大量的异常白细胞，而正异常白细胞，而正常的血细胞明显减常的血细胞明显减少。通过骨髓移植少。通过骨髓移植可以有效地治疗白可以有效地治疗白血病。血病。骨髓与血细胞的形成有什么关系呢？骨髓与血细胞的形成有什么关系呢？干细胞的分类 按分化潜能分：全能干细胞：可以分化出一个个体 多能干细胞：可以分化出多类组织 专能干细胞：只能分化出一类组织（一类细胞）按来源分：胚胎干细胞：全能或多能 成体干细胞：多能或专能 1.1.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对上图的相关叙述中，错误的
9、是对上图的相关叙述中，错误的是 A.aA.a过程表示干细胞能自我更新过程表示干细胞能自我更新 B.bB.b、c c过程表示干细胞具有分化能力过程表示干细胞具有分化能力 C.aC.a、b b、c c过程中细胞的遗传信息表达情况不同过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.bD.b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用 课堂反馈课堂反馈 D 2.2.取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞幼苗，说明植物细胞 A.A.具有全能性具有全能性 B.B.细胞分化后恢复原状态细胞分化后恢复
10、原状态 C.C.细胞癌变细胞癌变 D.D.细胞衰老细胞衰老 3.3.能够无限增殖的细胞是能够无限增殖的细胞是 A.A.神经细胞神经细胞 B.B.血细胞血细胞 C.C.心肌细胞心肌细胞 D.D.癌细胞癌细胞 4.4.下列细胞中，细胞的全能性最容易表达出来的是下列细胞中，细胞的全能性最容易表达出来的是 A.A.青蛙的上皮细胞青蛙的上皮细胞 B.B.胡萝卜的韧皮部细胞胡萝卜的韧皮部细胞 C.C.大白鼠的肝脏细胞大白鼠的肝脏细胞 D.D.人皮肤的生发层人皮肤的生发层细胞细胞 A D B 细胞的增殖与分化 20152015届高二生物理科届高二生物理科 分子与细胞分子与细胞模块模块 鲁迅中学鲁迅中学 孙婷
11、孙婷 3、细胞的衰老和凋亡、细胞的衰老和凋亡 经分裂产生的绝大多数细胞都要经过未分化经分裂产生的绝大多数细胞都要经过未分化分化分化衰老衰老死亡几个阶段，衰老是一种正常的生命现象，死亡几个阶段，衰老是一种正常的生命现象，是细胞活动的必然规律。是细胞活动的必然规律。高等动物和人的肠道上皮细胞，每高等动物和人的肠道上皮细胞，每242448h48h更新一次；更新一次；人的血红细胞的寿命为人的血红细胞的寿命为100100120d120d。这幅图说明了怎样的一种生命现象？这幅图说明了怎样的一种生命现象？细胞衰老细胞衰老 细胞衰老的特征细胞衰老的特征 生理生生理生化变化化变化 多种酶的活性降低：头发花白多种
12、酶的活性降低：头发花白 呼吸等代谢活动降低呼吸等代谢活动降低 细胞内色素沉积：老年斑细胞内色素沉积：老年斑 形态结形态结构变化构变化 线粒体数量减少，体积增大线粒体数量减少，体积增大 细胞核体积不断增大，核膜不细胞核体积不断增大，核膜不断向内折叠断向内折叠 概念：概念：或称编程性死亡，是由某种基因引或称编程性死亡，是由某种基因引发的细胞的程序性死亡。发的细胞的程序性死亡。凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，是正凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，是正常的细胞活动。常的细胞活动。细胞凋亡细胞凋亡 1 1、动物、动物 （1 1）蝌蚪发育过程中，尾和鳃在一定时期消失）蝌蚪发育过程中，尾和鳃在一定时期消失 （
13、2 2）人胚胎发育过程中，神经细胞数量的调整）人胚胎发育过程中，神经细胞数量的调整 2 2、植物、植物 （1 1）胚胎发育过程中胚柄的退化）胚胎发育过程中胚柄的退化 （2 2）单性植物中花器官的退化）单性植物中花器官的退化 （3 3）植物体内通气组织的形成）植物体内通气组织的形成 动植物体内常见的细胞凋亡实例动植物体内常见的细胞凋亡实例 通气组织的形成通气组织的形成 细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞凋亡与细胞坏死的区别 （1 1）成因：）成因：细胞坏死是在细胞坏死是在 各种不利因素影响下，由于各种不利因素影响下，由于 细胞正常代谢受损或中断引细胞正常代谢受损或中断引 起的细胞损伤或死亡。起的细胞损
14、伤或死亡。（2 2）凋亡过程：）凋亡过程：凋亡过程形凋亡过程形成凋亡小体，而坏死则没有。成凋亡小体，而坏死则没有。（3 3）细胞形态：）细胞形态：细胞坏死，细胞坏死，细胞及细胞器胀大，细胞膜破细胞及细胞器胀大，细胞膜破裂，内容物外泄。裂，内容物外泄。坏死坏死 凋亡凋亡 知识补充知识补充 1 1.下列依次属于细胞分裂、分化、癌变和衰老现象的是下列依次属于细胞分裂、分化、癌变和衰老现象的是 细胞体积变小，代谢变慢，色素增多细胞体积变小，代谢变慢，色素增多 细胞会变成连续分裂的恶性增殖细胞细胞会变成连续分裂的恶性增殖细胞 由一个细胞增殖成多个细胞由一个细胞增殖成多个细胞 由一种细胞增殖成多种细胞由一
15、种细胞增殖成多种细胞 A A.B B.C C.D D.课堂反馈课堂反馈 D 2 2.某一植物组织细胞，分解有机物缓慢，酶的活性降低，某一植物组织细胞，分解有机物缓慢，酶的活性降低，则该植物细胞正在则该植物细胞正在 A A.分化分化 B B.分裂分裂 C C.衰老衰老 D D.癌变癌变 3 3.下列哪项不属于细胞凋亡的范畴下列哪项不属于细胞凋亡的范畴 A A.皮肤、黏膜上皮更新过程中衰老细胞的清除皮肤、黏膜上皮更新过程中衰老细胞的清除 B B.人胚胎发育过程中指、趾间组织的消除人胚胎发育过程中指、趾间组织的消除 C C.子宫内膜在激素作用下的周期性增生和脱落子宫内膜在激素作用下的周期性增生和脱落 D D.开水引起的皮肤、黏膜的烫伤开水引起的皮肤、黏膜的烫伤 D C 器官器官 系统系统 细胞细胞 细胞细胞 正常分化正常分化 异常分化异常分化 癌细胞癌细胞 组织组织 分裂分裂 分化分化 致癌因子致癌因子 生物体生物体 细胞分裂、分化、癌变以及衰老之间的关系细胞分裂、分化、癌变以及衰老之间的关系 衰老衰老 凋亡或坏死凋亡或坏死
