5.2 细胞的分化 课件 2022—2023学年高一上学期生物北师大版必修一

必修1　第5章　细胞的生命历程 第二节 细胞的分化 问题探讨 细胞分化是同一来源的细胞发生稳定差异化的过程 已分化的细胞依然具有全能性 治疗性克隆与生殖性克隆 索引 INDEX 检测评价 1 2 3 4 5 问题探讨 1. 什么是细胞分化？在这个过程中细胞发生了哪些显著的変化？ 2. 细胞分化有什么特点和意义？ 春末夏初,成团的蛙卵漂浮在池塘的水面上,静静地沐浴着温暖的阳光。几天后,一只只活泼可爱的小蝌蚪挣脱了胶膜的束缚,自由自在地生活在水中。再经过一段时间蝌蚪尾巴消失,形貌大改,成为能游善跳的青蛙。青蛙的变态发育过程,仅仅通过细胞增殖来增加细胞数目是不能完成的,还必须通过细胞分化增加细胞种类。 青蛙的个体发育 细胞分化是同一来源的细胞发生稳定差异化的过程 01 PART 细胞分化的概念 由来源相同的细胞形成各种形态、结构和功能差异的细胞的过程。 造血干细胞分化出多种血细胞 细胞分化： 胚胎干细胞和成体干细胞 是指那些继续保持分化潜能的细胞。 干细胞： 胚胎干细胞 成体干细胞 分化 程度 分化 结果 分化潜能大 可形成多种不同的组织和器官，甚至可发育成完整个体 只能分化成特定的细胞或组织 分化潜能小 细胞分化的意义 2. 使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 1. 细胞分化对于个体的生长发育和组织更新具有重大的意义。 E D C A B E D C A B E D C A B 细胞分化的实质 来源相同的细胞，在形态、结构和功能上产生差异，是基因选择性表达的结果。 实质： A B D C E （A~E代表不同基因） 红细胞 合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白) 肌细胞 合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白) 肌动蛋白基因开启 血红蛋白基因关闭 肌动蛋白基因关闭 血红蛋白基因开启 细胞分化的实质 试一试：现在你能解释下列现象吗？ 细胞分化的特点 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。 细胞分化发生在整个生命进程，胚胎时期达到最大限度。 ● 普遍性 ● 稳定性 ● 持久性 ● 不可逆性 造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→ 成熟红细胞→死亡 细胞分化的特点 人、动物、植物、细菌、真菌等生物个体发育过程中都存在着细胞分化。 ● 普遍性 ● 稳定性 ● 持久性 ● 不可逆性 已分化的细胞依然具有全能性 02 PART 细胞全能性的概念 已经高度分化的细胞，能否像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞呢？ 思考： 从胡萝卜根的韧皮部分离细胞 细胞全能性的概念 已经高度分化的细胞，能否像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞呢？ 思考： 胡萝卜的根部 细胞分裂形成愈伤组织 分离的根细胞 细胞全能性的概念 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2.原因： 细胞内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质(如胡萝卜韧皮部细胞中遗传物质与受精卵完全相同） 1.概念： 组培蝴蝶兰 全能性的应用 已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢？ 思考： 克隆的非洲爪蟾 约翰·戈登（John Gurdon） 全能性的应用 多利羊的培育过程 多利羊 已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢？ 思考： 全能性的应用 已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢？ 思考： 节律紊乱克隆猴 克隆猴 “中中”（左）和“华华”（右） 全能性的应用 诱导多能干细胞（iPS细） 通过核移植技术或iPS细胞，人们可以获得丰富的干细胞来源为研究相关疾病治疗提供材料。 应用： 诱导分裂、分化 器官或干细胞移植 治疗性克隆 生殖性克隆 治疗性克隆与生殖性克隆 选择 1. 细胞分化是相同类型细胞分裂，子细胞间形态、结构和生理功能发生稳定性差异的过程。下列过程中没有发生细胞分化的是（ ） A. 断尾壁虎长出新尾巴 B. 砍伐后的树桩上长出新枝条 C. 蝌蚪尾巴逐渐消失 D. 玉米种子萌发长成幼苗 C 检测评价 选择 2. 细胞全能性一直是生命科学研究的热点。细胞的全能性是指（ ） A. 细胞具有各项生理功能 B. 已分化的细胞全部能再进一步分化 C. 已分化的细胞能恢复到分化前的状态 D. 已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能 D 选择 3. 在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞，这是因为（ ） A.细胞发生了变异 B.不同细胞的基因不同 C.某些细胞失去了全能性 D.不同细胞中的基因选择性地表达 D 选择 4. 白血病是一种恶性血液病，原因是造血干细胞异常增殖，而且不能分化出正常血细胞。目前主要通过正常干细胞的