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第2节细胞的分化,1.什么是细胞分化？ 2.细胞分化的实质及特点是什么？ 3.什么是细胞全能性？（举例说明） 4.为什么已经分化的细胞具有全能性呢？ 5.什么是干细胞？,分裂,分裂,分裂 分化,人体发育的起点来自于受精卵细胞。,成年人全身细胞总数约 1012个。细胞种类 有200 多种。,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,同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。,1、分化的定义： 在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。,一、细胞分化,分化的结果：产生形态、结构、功能不同 的细胞。,分化的对象：相同细胞,2、细胞分化的实质,基因,选择性表达的结果,红细胞,合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白),肌细胞,肌动蛋白基因开启,合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白),肌动蛋白基因关闭,血红蛋白基因关闭,血红蛋白基因开启,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。,3、下列事实说明了细胞分化的哪一特征,稳定性,不可逆性,在胚胎第3周开始一直到生命结束，人体都可生成红细胞。,持久性,思考,1.胡萝卜的组织培养成功说明了什么？,高度分化的植物细胞有发育成完整个体的潜能,二、细胞的全能性,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。,3.为什么已经分化的植物细胞具有全能性呢？,细胞中含有本物种的全套遗传物质。,2. 细胞全能性的定义,4.植物细胞全能性的应用,可利用植物组培技术，进行快速繁殖； 也可拯救濒危物种； 可以和基因工程结合培育新物种；,多利羊的诞生,克隆羊多利的培育成功说明了什么问题？,动物体细胞核具有全能性,全能性的高低：,（1）细胞全能性高低与分化关系： 细胞全能性高低与分化程度成负相关， 分化程度越大，全能性越低。 （2）动植物细胞全能性表达能力比较： 植物细胞动物细胞 植物细胞全能性易表达，动物细胞全能性受限制， 但动物细胞核仍具全能性。 （3）同一生物体内全能性表达能力比较： 受精卵生殖细胞体细胞； 能够增殖细胞停止增殖细胞,干细胞：动物和人体内保留分裂和分化能力的少数细胞。如人骨髓中的造血干细胞。,1.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点( ) A. 细胞的数量增多 B. 细胞的体积增大 C. 细胞的化学成分含量的变化 D. 能形成各种不同的细胞和组织,D,巩固练习,2. 细胞分化过程中,不会出现 ( ) A. 细胞表面结构的改变 B. 细胞器种类和数量的改变 C. 蛋白质种类和数量的改变 D. 细胞核遗传物质的改变,D,3.下列能说明某细胞已经发生分化的是() A进行ATP的合成B进行酶的合成 C存在血红蛋白 D存在纤维蛋白基因,C,4.干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是() A骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同 B骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异 C胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞 D胰岛组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的,B,5.生物体内细胞没有表现出全能性,原因是 ( ) A.细胞丧失了全能性 B.基因的表达有选择性 C.基因发生了变化 D.不同细胞基因不同,6.以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是( ) A. 从一粒菜豆种子长成一棵植株 B. 用植物激素培育无籽果实 C. 用一小块芹菜叶片,培养出一棵完整植株 D. 袁隆平杂交水稻培育成功,B,C,7.取同种生物的不同类型的细胞，检测其基因表达，结果如图。已知4种基因分别是:晶状体蛋白基因、胰岛素基因、呼吸酶基因和血红蛋白基因。则基因1和基因4分别最可能的是( ),A B C D,B,一、细胞分化,1、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.,2、特点：,3、原因：,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,4、意义：个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能 的组织和器官。 使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。,持久性,不可逆性,稳定性,小结：,二、细胞的全能性 1、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2、条件：离体、适宜条件 3、应用： 4、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化 能力的细胞。,不变性,细胞的衰老和凋亡,衰老症状与原因分析,皮肤干燥、皱纹,头发变白,老年斑,吸收能力下降,细胞内水分减少，体积变小,细胞内的(酪氨酸酶)酶活性降低,细胞内色素(脂褐素)的积累,细胞膜通透性功能改变,行动迟缓无力,细胞内呼吸速率减慢,细胞衰老的主要特征,一大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深。 一小：细胞内水分减少，体积变小，代谢速率减慢 一多：细胞内色素积累增多 两低：膜的物质运输功能降低，多种酶的活性 降低,细胞衰老的特征,衰老,新陈代谢减慢,体细胞突变和DNA损伤论（端粒学说） 自由基理论,细胞衰老的原因,自由基损害人体细胞,细胞的凋亡,凋亡是一种自然的生理过程( 像秋天树叶飘落一样自然）。,现象：如 人胚胎时期尾部的消失 蝌蚪尾的消失 胎儿手形状的发育,实际上，这种由基因决定，细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。也叫细胞编程性死亡（遗传机制决定的程序性调控）。,人的胚胎 经历有尾阶段,细胞凋亡的过程,胸腺细胞,正常,凋亡,多细胞生物体完成正常发育 维持内部环境的稳定（细胞自然更新，衰老细胞的自然死亡） 抵御外界各种因素的干扰（被病原体感染的细胞的清除）,细胞凋亡的意义。,细胞的凋亡和坏死,细胞癌变,癌细胞有哪些特征? 常见的致癌因子有哪些?,癌细胞的定义： 正常细胞在受到致癌因子的作用下，细胞中的遗传物质发生变化，形成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。,恶性增殖的“不死细胞”,形状显著改变的“变态细胞”,黏着性下降的“扩散细胞”,癌细胞的特点：,在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖,由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。,癌细胞失去接触抑制现象,癌细胞的扩散和转移,致癌因子可归纳三类：,物理致癌因子：主要是辐射致癌，如紫外线、X射线等。 化学致癌因子：农药、化肥、尼古丁、甲醛、苯、煤焦油、砷、芥子气、黄曲霉素、亚硝酸盐等化学物质。 病毒致癌因子：能引起细胞癌变的病毒。现已发现150多种病毒可引起动物或植物产生肿瘤或癌症。,考考你 有了致癌因子就一定会导致细胞癌变吗？,细胞癌变的内因分析,原癌基因：,抑癌基因：,负责调节细胞周期，控制细胞生长 和分裂的过程,防止细胞不正常增殖,致癌因子,基因突变,（原癌、抑癌基因）,导致,1下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，不合理的是() A细胞总体的衰老导致个体的衰老，但细胞衰老不等同于有机体的衰老 B原癌基因和抑癌基因发生突变可导致细胞癌变 C细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞全能性的实现与细胞分化无关 D对被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的 2.下列有关细胞癌变的叙述，正确的是() A基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传 B石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子 C人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用 D癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓,C,巩固练习,C,3.判断下列各项的叙述，其中正确的一组是() 癌细胞是能连续分裂的细胞 人体所有细胞中都有与癌变有关的基因 衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态 细胞凋亡是由细胞内的遗传物质所控制的 细胞死亡是细胞凋亡的同义词 在成熟的生物体中，细胞的自然更新也是通过细胞凋亡完成的 A B C D,D,4.研究发现，Smac蛋白是细胞中一个促进细胞凋亡的关键蛋白。在正常的细胞中，Smac蛋白存在于线粒体中。当线粒体收到释放这种蛋白的信号时，就会将它释放到线粒体外，然后Smac蛋白与凋亡抑制剂蛋白(IAPs)反应，促进细胞凋亡。下列有关叙述不正确的是() ASmac蛋白从线粒体释放时需消耗能量 B癌细胞中Smac蛋白从线粒体中释放受阻 C癌细胞中IAPs过度表达，导致癌细胞无限增殖 DSmac蛋白与IAPs在细胞凋亡中作用相同,D,
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