4.2细胞通过分化产生不同类型的细胞课件-2024-2025学年高一上学期生物浙科版（2019）必修1

第四章第二节 细胞通过分化产生不同类型的细胞 细胞分化 资料： 像人这样的多细胞生物，如果在生长发育过程中只有细胞分裂，能否由一个受精卵发育成一个完整个体？ 成年人细胞总数约1012-14个，种类有200多种。有四大组织、八大系统。这些细胞均来自于同一个受精卵。 细胞分化 细胞分裂 数量增多 种类增加 生物的个体发育就是通过细胞的_____和_____过程来共同实现的！ 分裂 分化 细胞在形态、结构和功能发生持久性、差异性变化的过程称为细胞分化 骨髓中造血干细胞可以产生新的血细胞 骨髓干细胞产生形态、结构和功能上不同的细胞就是细胞分化 细胞分化 表皮细胞 叶肉细胞 分生细胞 导管、筛管 保护组织 营养组织 分生组织 输导组织 植物细胞分裂后的“变化” 根尖中各种细胞都是由分生区细胞分化形成的。 （1）植物的分化 各种各样的动物细胞也都来自干细胞 （2）动物的分化 具有分化能力的细胞 干细胞 :一类可以分化成各种细胞的未分化细胞 全能干细胞 受精卵：能产生生物体所需的所有类型细胞 多能干细胞 胚胎干细胞：可以发育成除部分胎盘以外的所有成体组织 专能干细胞 这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如神经干细胞等 在体外培养出组织和器官,并最终通过 组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。 干细胞的用途: 干细胞移植治疗白血病 从分子水平看细胞分化 细胞分化是否意味着细胞中遗传物质发生改变？为什么? 同样来自一个受精卵,且每个细胞都携带有相同的遗传信息,为什么还会出现差异? 遗传物质没有改变 不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生，与亲代细胞遗传物质相同。 问与答（question and answer) 资料1：蛋白质是生命功能的承担者 资料2：基因是一段具有遗传效应的DNA 资料3：特定基因控制特定的蛋白质合成称为基因的表达 遗传物质DNA ATP合成酶基因 血红蛋白基因 肌动蛋白基因 胰岛素基因 蛋白质 ATP合成酶 血红蛋白 肌动蛋白 胰岛素 代码 A B C D 细胞名称 所含基因 所含蛋白质 红细胞 A B C D A B 肌细胞 A B C D A C 胰岛细胞 A B C D A D 细胞分化的根本原因：细胞内遗传物质有选择地发挥作用 细胞分化的实质：基因的选择性表达 细胞分化的根本原因：细胞内遗传物质有选择地发挥作用 比较项目 细胞中的基因 细胞中的蛋白质 肌动蛋白基因 胰岛素基因 肌动蛋白 胰岛素 肌细胞 ＋ ＋ ＋ － 胰岛细胞 ＋ ＋ － ＋ 比较胰岛β细胞和肌细胞中的基因和蛋白质，得出细胞分化的根本原因 细胞分化的实质：基因的选择性表达 分化的特点 A. 细胞分化贯穿在生物体的整个发育过程中。 持久性 C. 黑色素细胞培养30多代之后依然为黑色素细胞，而不会变为其它类型的细胞，也不会恢复为分化前的细胞。 稳定性和不可逆性 B.对于多细胞生物来说，从低等生物到高等生物都存在细胞分化现象。 D. 红细胞和肌肉细胞都具有肌动蛋白基因和血红蛋白基因。 遗传物质不变 普遍性 已经分化的细胞一般不具备细胞分化能力 E. 不同细胞形态、结构、功能不同 差异性 细胞分化有何意义？ 细胞分化的意义：增加细胞的种类，使细胞功能趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织，再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体 因为专一，所以专业 细胞具有全能性 思考和讨论： 已经发生高度分化的细胞，还能像受精卵或早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗？与细胞分化的不可逆性矛盾吗？ 1958年，美国科学家 斯图尔特：植物组织培养 韧皮部细胞（体细胞） 多个细胞 有丝分裂 愈伤组织 去分化 胚状体 再分化 试管植株 发育 体细胞 新个体 分裂 再分化 细胞全能性 (totipontency) 细胞全能性 (totipontency) 细胞具有全能性 为什么分化的细胞具有全能性？ ★体细胞中都含有该物种全套的遗传物质， 即都含有发育成完整个体所必需的全部基因 1.定义： 指高度 的组织细胞仍具有 的潜能。 分化 发育成完整个体 愈伤组织 脱分化 再分化 分裂 分化 资料1：正常情况下，一个已经分化的细胞是不能再形成其他细胞的，但是经过一些特殊的处理之后，它能够重新形成一个个体。20世纪初，美国科学家将胡萝卜的根中细胞取出，放在液体培养基中培养，单个细胞就会分裂分化，最后形成植株。 高度分化的植物组织具有发育成完整植株的潜能，保持着发育的全能性 白面母羊A 代孕母羊C 去核卵细胞 乳腺细胞 （体细胞） 新的重组卵细胞发育成胚胎 植入子宫 未受精的卵细胞 多莉羊 细胞核 去核 黑面母羊B 核移植 取核 但是目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。 多莉羊与提供细胞核的母亲在外貌上和染色体组成上、（性别）都相同，而与另外两个母亲都不同。 资料2：克隆羊“多莉”的诞生 动物细胞核具有全能性！ 结论： 全能干细胞：受精卵和早期的胚胎细胞（分裂1~2次）都是具有全能性的细胞。 全能性大小：细胞分化程度越高，全能性越低。 如：受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞 植物细胞＞动物细胞 分裂能力强的＞分裂能力弱的体细胞 分化程度低的＞分化程度高的 $$