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发育之谜？,骨细胞,神经细胞,?,受精卵,（人的发育起点）,细胞的分化,1.什么是细胞分化？ 2.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变？为什么？ 3.细胞分化的实质及意义是什么？ 4.什么是细胞全能性？（举例说明） 5.为什么已经分化的细胞具有全能性呢？ 6.什么是干细胞？干细胞的研究有哪些意义？,自学提纲,红细胞,血小板,白细胞,骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞,例一：,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。,例二：,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。,一、细胞分化（1、细胞分化的概念）,思考1：生物发育过程中哪个阶段细胞分化最快？分化只存在于胚胎的早期吗？,黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会 变成其他类型的细胞。,稳定性,不可逆性,持久性,思考2：已分化完全的细胞还能分化为其他的细胞吗？,思考3：已分化的细胞还能回到原来的状态吗？,早期胚胎细胞形成的心肌细胞，在自然条件下 不会再可逆形成胚胎细胞。,细胞分化发生在整个生命进程中。在胚胎期达到了最大限度。,2、细胞分化的特点,一个或一种细胞,形态结构功能不同的细胞,遗传信息改变,？,细胞分化,实质： 不同的细胞来源于同一个受精卵，拥有整套遗传信息，而分化后遗传物质是没有改变的，一个个体各种细胞的遗传信息完全相同,3、细胞分化的实质,开启,关闭,合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白),关闭,开启,合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白),不同的细胞,决定,形成,遗传信息相同， 但执行情况不同,合成的蛋白质不同,3、细胞分化的实质,基因选择性表达,4、细胞分化的意义,细胞,组织,器官,系统,个体,思考并讨论：细胞分化和细胞分裂的异同,数量增多,细胞形态、结构、生理功能发生稳定性差异，且这种变异是不可逆转的,从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到一定的时期就 停止分裂。,胚胎早期开始出现细胞分 化，是一种持久性的变 化，在胚胎期达到最大限度。,保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性。,没有细胞分化，生物体就 不能进行正常的发育。,1958年斯图尔德 美 实验,高度分化的细胞，能否像早期胚胎细胞那样，分化成一个完整的个体呢？,思考：,二、细胞的全能性,一个细胞分裂形成的细胞团,胡萝卜的韧皮部,含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中；离体、无菌,分化,高度分化的细胞仍然可以发育成一个完整的个体。,概念 ： 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。,原因： 体细胞细胞核内含有保持物种遗传 性所需要的全套遗传物质。,为什么已经高度分化的细胞具有全能性呢？,1、细胞的全能性概念,原理：植物细胞的全能性,原理：植物细胞的全能性,成熟的胡萝卜植株,胡萝卜肉质根薄片,胡萝卜试管苗,胚状体发育,离体培养,技术：植物组织培养技术,2、植物细胞的全能性,切取茎段置于培养基上,拟南芥,茎段从两端开始膨大加粗,1、把胡萝卜的韧皮部细胞分离开来，将单个细胞进行组织培养，获得的完整植株的特点是（） A所有细胞形态结构都很相似 B与自然繁殖生长的植株基本相同 C整个植株都由韧皮部细胞组成 D细胞的染色体都不一样,巩固练习,思考：,已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢？,将单个已分化的动物体细胞 培养成新的个体。,“多莉”与它的母亲,母绵羊B,多莉和母绵羊A,克隆羊的全过程,证明动物体细胞的细胞核具有全能性。,3、动物细胞核的全能性,不同的细胞具有不同的全能性： 受精卵生殖细胞体细胞 (分化程度越高,全能性越低),1、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？ 2、生物体如何补充衰老死亡的细胞？,思考,（精子、卵细胞）,动物体内各种类型的细胞中具有高全能性的细胞是( ) A体细胞 B生殖细 C受精卵 D肝脏细胞,巩固练习,组织培养进行快速繁殖,细胞全能性的应用,台湾复制猪：培育濒临绝种的兰屿猪,组培华南濒危植物：虎颜花,拯救濒危珍稀物种,细胞全能性的应用,思考：动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？,如植物细胞的分生组织一样，动物和人体内保留少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。如人骨髓中的造血干细胞,三、干细胞,正常人体内的造血干细胞能分裂分产生种血细胞。在体外在某些因素的诱导下，却可以分化为神经细胞和干细胞。其根本原因是这些造血干细胞（） A有旺盛的分裂能力 B能合成神经细胞或干细胞需要的蛋白质 C还没有分化 D具有与受精卵相同的全套遗传信息,巩固练习,持久性，稳定性，不可逆转，遗传物质没有改变。,基因的选择性表达,细胞分化是个体发育的基础；细胞分化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。,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。,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。,
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