6.2 细胞的分化 课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

第2节细胞的分化 问题探讨 红细胞 血小板 白细胞 骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化产生不同种类 骨髓与血细胞的形成有什么关系? 骨髓中的 造血干细胞 Eosinophi Menor 嗜 酸 性 粒 细 胞 T cell Noutrophil Cytotoxic T Ce0 肥大细胞 NK 细胞 记忆r细胞 中性粒细胞 THE INNATEIMMUNE sYSTEM Basophi Dendrtc cell Monocyte 单核细胞 Macrophage 巨 噬 细 胞 THE ADAPTIVE IMMUNE SYSTEM Myoleld progertor 髓样祖细胞 T oell progenitor T细胞祖细胞 B cell B细胞祖细胞 He oi l 造血干-细胞 cel etic stem matop Pksm cell 浆细胞 细胞毒性 T细胞 雪碱性粒细胞 淋中样祖细胞 Lymphoid progenitor 辅 助 性T 细 胞 树突细胞 乙B 细 胞 progonitor 记 细胞分化 或一种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。 1.概念：在个体发育中，由一个 What is a stem cell? me paolbj(arheic ImngylurteNafoml Amtmis, foothMnolhohnis,hrp//wwathidmank /stnok kadnincmomeiduseis peimìtd. differentiate into many A single cell that can replicate itself,or... LnestedgSmles n 0rnewcthe So的a móbo65 cell types. 思考·讨论 受精卵仅仅通过有丝分裂， 能形成人体的200多种细胞吗? 横纹肌细胞 小肠上皮细胞 神经细胞 纤维原细胞 平滑肌 细胞 脂肪细胞 红细胞 骨细胞 思考·讨论 比较构成人体组织的细胞 动物细胞分化 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 有丝 分裂 受精卵 细胞 分化 细胞分裂 细胞分化 不同 子细胞 相同 差异 相同 遗传信息都不变 联系 共同完成生物个体发育过程 细胞分裂使细胞的数量增多，是生物体生长的基础。 细胞分化形成不同的细胞，构成不同的组织，是生物 个体发育的基础。 意 义：生 物个体发育_的基础；使多细胞生物体中细胞趋 向_专 门 化，有利于提高各种_ 生理功能_ 的效率。 细胞分裂和细胞分化的比较 唾液腺细胞 肌肉细胞 胰岛细胞 免疫细胞 有丝 分裂 受精卵 细胞分化的原因 思考·讨论 细胞 分化 2.细胞分化的机理： 在个体发育过程中，同 一个体的不同细胞中 遗传信息的执行情况不同，即_基因的选择性表达。 胰岛素合成基因开启 血红蛋白合成基因关闭 血红蛋白合成基因开启 肌动蛋白合成基因关闭 肌动蛋白合成基因开启 胰岛素合成基因关闭 合成胰岛素 合成血红蛋白 合成肌动蛋白 胰岛B细胞 红细胞 心肌细胞 分化 分化 分化 胚 胎 细 胞 细胞类型 呼吸酶 基因 核糖体相 关基因 唾液淀粉 酶基因 肌肉蛋 白基因 胰岛素 基因 抗体基 因 唾液腺 细胞 √ 心肌细胞 V 胰岛B细 胞 √ √ 浆细胞 √ √ √ 思维训练 细胞分化的原因 翻 译 蛋白质 转 录 mRNA 基因 表皮细胞 叶肉细胞 贮藏细胞 导管、筛管 胚乳 种皮 植物细胞分化 分裂、分化 种子 胚 3.细胞分化的特点： A. 普 遍 性 ： 生物界中普遍存在的生命现象。 生物个体发育的基础。 B.持久性变化： 贯穿在生物体整个个体发育过程中。 胚胎时期达到最大限度。 C.稳定性、不可逆性： 分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 1958年斯图尔德[美]实验 外植体 Root of 脱分化 cultured in Plantlet nutrient medium 愈伤组织 Cell division in culture 再分化 Single cell t 胚状体 OAddison Wosley Longman,Ine. 高度分化的植物细胞仍然具有全能性。 n lt pla Adu 细胞的全能性 植物体 carrot plant Root cells “克隆”动物 蝌蚪 蝌蚪(死亡) 异常胚胎 成体蛙(含1个核仁) ad Sootd soktaoe ewe 2 3 将肠上皮细胞核 移植到去核的卵 显微注射器 肠上皮细胞核 囊胚 囊胚 囊胚 不分裂 未受精的卵(含2个核仁) 蝌蚪(含1个核仁) 紫外线照射破坏染色体 去核的宿主卵细胞 Dolly:The Cloning ofa Shoop,1996 donor oo (mested gowh cycs dooor cels remowed fron nmatmary dand donor cels stmn ad.t FnsDosat owe bw nuient cuture rul gowth Dong imb mioroppette oytopasm coctroal medum puses DNA 高度分化的动物体细胞，从整个细 胞来说，全能性受到限制，但细胞核仍 然保持这种全能性。 “克隆”动物 体外培养体细胞 卵母细胞供体 去核卵母细胞 融合 激活 克隆后代 卵母细胞 克隆胚胎 受体动物 体细胞 去核 1.概念：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生 完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 2.表现的必要条件： 脱离母体 给予适宜的营养和外界条件 3.原因： 细胞核内含有保持本物种遗传特性的全套遗传物质。 细胞的全能性 T 淋巴祖细胞 T淋巴细胞 NK祖细胞 淋巴系 共同祖细胞 树突状细胞 造血干细胞 树突状细胞 粒细胞 (嗜酸/减/中性) 巨噬细胞 髓系 共同祖细胞 巨核细胞 血小板 巨核红祖细胞 红系祖细胞 红细胞 造血干细胞分化为各种类型的血细胞 干细胞 B 淋巴祖细胞 B淋巴细胞 系祖细胞 NK 细胞 干细胞是一种具有分化潜能 和自我复制、更新能力的原始 细胞，可以分化形成各种组织 器官的细胞。 干细胞 多能骨髓造 血干细胞 专能骨髓 干细胞 全能胚胎 干细胞 实例 红细胞 表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞， 以补充死亡脱落的角质层细胞。 角质层 表皮 基底层 (生发层) 实例 真皮 多能干细胞(成体干细胞) ■ 能分化出动物体内的多种组织(造血干细胞) 必专能干细胞 ■如成肌细胞、皮肤生发层细胞等 能分化出特定的组织 全能干细胞(胚胎干细胞) 桑椹胚及以前(如受精卵) 由内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来 ■ 能发育成完整个体 受精卵 内细胞团 全能性细胞 胎儿 囊胚 项目 细胞分化 细胞全能性 原因 基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体 大小 比较 细胞分化程度有高低之分： 体细胞>生殖细胞>受精卵 ①细胞分化不会导致遗传物质改变， 遗传特性所需要的全套遗传物质， ②一般来说，细胞分化程度越高，全 度越低，全能性就越高。 细胞全能性有大小之分： 受精卵>生殖细胞>体细胞 已分化的细胞都含有保持物种 因而都可能具有全能性； 能性越难以表达，细胞分化程 关系 细胞分化与全能性的比较 新闻背景英国足球名星----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，则可以接受干细胞移植手术治疗。 利用干细胞，人体组织器官将能再生 心脏移植 肾脏移植 受精卵 早期胚胎 分离早期胚胎 转入培养皿培养 分离内细胞团 胰蛋白酶处理 胚胎干细胞 加饲养层 细胞培养 胚胎干细胞 胚胎干细胞培养 in Vitre rertiliand t9g ② Bastocyst Suage(5-7 days old) ●Inmer stem Cl Mass cutured Uadifferemtiated Stem cells Spocilind Cells biood ca u urate muscle oalls 020 ais内fntmin bnledbyst 不加饲养层 细胞培养 细胞分化 研究进行中 Stem Cell Cultivation (1)继续分裂：干细胞、皮肤生发层细胞、根尖分生区细胞。 (2)暂时停止分裂：仍有分裂能力， 一定条件下仍可回到分裂周期 中继续分裂，如机体受到损伤时肝细胞和黄骨髓造血细胞恢复 其分裂能力。 (3)细胞分化：分化成其他组织和器官，不再分裂。 分裂完成后细胞的三种去向 概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代， 在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 特点：持久性、稳定性、不可逆性； 遗传物质没有改变。 机理：基因的选择性表达。 意义：生物个体发育的基础。 概念： 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他 表现条件： 离体；给予适宜的营养和外界条件 原因：细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。 动植物细胞 植物细胞具有全能性； 全能性： 动物细胞核具有全能性。 课堂小结 细胞 全能性 细胞 分化 的潜能和特性。 内胚层：消化道、呼吸道 上皮、肝胰等腺体 中胚层略肌皮朕真发 服去 肺 胞细容胞状状腺 内脏器官外膜、 循环系统、排泄系统、生殖系统 外表神经和感官； 内呼消化胰与肝； 其余都为中胚层。 中胚 内胚 外胚层：表皮及其附属结构、神经系统 胚胎发育 外 胚 層 外胚层 囊胚 感觉器官 生殖细胞 生殖细胞 精子 卵子 原腸胚 原肠胚 肠神經元 神经元 受精卵 皮商 皮肤 $$