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1、,为什么受精卵可以一步一步发育成完整的个体呢？,第二讲细胞的分化,高三生物一轮复习,生物体由多种形态的细胞构成,一、细胞分化,1.分化的概念,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。,想一想,R型细菌转化成S型细菌，结构和功能也发生了改变，那这是不是细胞分化呢？,转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化.,2.细胞分裂和分化的关系,（1）区别：,细胞分裂使细胞数目增加，没有增加细胞种类；而细胞分化是使细胞种类增加，不增加细胞数目,（2）分化程度与分裂能力间的关系,如：分化程度高低比较： 体细胞 生殖细胞 受精卵
2、,高度分化的细胞往往不再分裂,细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越差。,思考1：分化后的细胞一定不会再进行细胞分裂吗？你能举例说明吗？,B淋巴细胞，记忆细胞，肝脏细胞等,思维碰撞,思考2：细胞是先进行细胞分裂再进行细胞分化的吗？,常常表现出边分裂边分化的现象,以下事例说明细胞分化有什么特点呢？,例1：细胞分化发生在整个生命进程 ，胚胎时期达到最大限度。,(1)持久性,例2：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。,(2)稳定性,分化在任何条件下都是不可逆的吗？,例3：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
3、胞死亡,（3）不可逆性,脱分化：已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。,资料：2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重新编程研究领域做出突出贡献的英国和日本的两位科学家。,想一想：分化的可逆过程需要在什么条件下才能发生呢？,（1）离体状态,（2）人为诱导,以下事例说明细胞分化有什么特点呢？,例1：细胞分化发生在整个生命进程 ，胚胎时期达到最大限度。,(1)持久性,例2：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。,(2)稳定性,例4：人、动植物、细菌、真菌等个体发育过程中都存在着细
4、胞分化细胞分化是生物界普便存在的生命现象，是生物个体发育的基础。,（4）普遍性,分化在任何条件下都是不可逆的吗？,例3：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,（3）不可逆性,3.细胞的分化的特点,想一想,思考1：细胞形态、结构和功能主要由哪种化学物质直接体现呢？,蛋白质是生命活动的主要承担者，不同的体细胞由于含有不同种类和含量的蛋白质，因而形态、结构和功能上表现出差异。,思考2：分化后的细胞遗传物质改变了吗？,没有，同一个体中体细胞的遗传物质和受精卵的相同。,思考3：为什么体细胞含有相同的基因，但却含有不同的蛋白质呢？,资料：科学家用基因探针技术和抗原抗体杂交技术对
5、人体内几种体细胞含有的基因和蛋白质情况进行了调查，结果如下表：,（“+”表示有，“-”表示没有）,4.细胞分化的实质：,不同细胞中遗传信息的执行情况不同 （基因在特定时间和空间的选择性表达）,在时间上：同一细胞在不同的发育时期表达的基因不尽相同,在空间上：机体的不同位置的细胞表达的基因不尽相同,思考：细胞凋亡与基因的选择性表达有关，它属于细胞分化过程吗？那细胞癌变呢？,资料：科学家用基因探针技术和抗原抗体杂交技术对人体内几种体细胞含有的基因和蛋白质情况进行了调查，结果如下表：,（“+”表示有，“-”表示没有）,奢侈基因：即组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各
6、种类型细胞特异的形态结构特征与功能。,管家基因：是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。,（1）请问那个基因是ATP合成酶基因呢？,例题：,请判断一下：分化后的不同细胞中核DNA、mRNA和蛋白质均不相同。（ ）,分化后的不同细胞中核DNA相同、 mRNA和蛋白质不完全相同。,6. 细胞分化的意义：,（1）是个体发育的基础。,（2）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和组织器官的修复。,请大家设想一下，如果我们在胚胎发育时没有发生细胞分化，我们会成什么样呢？,5.细胞分化的结果: 形成各种不同的组织细胞.,肌肉细胞,受精卵,已经发
7、生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞，从而形成完整个体吗?,思考,胡萝卜的组织培养成功说明了什么？,高度分化的植物细胞具有全能性,资料1:1958年，美国科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，最终得到了一棵新的植株。,植物组织培养技术,韧皮部细胞,愈伤组织,胚状体,植物体,脱分化,再分化,1.定义：细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。,2.植物细胞表现出全能性条件：,细胞离体,一定的营养物质、植物激素其他外界条件（如：适宜温度、PH和无菌条件）,二.细胞的全能性,离体细胞,资料1：植物组织培养
8、取得成功后，科学家尝试培养动物细胞，期望能用动物的体细胞培养出完整的动物体，但是无一例成功。,想一想：能否像植物组织培养技术一样将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体吗？,2.受精卵和体细胞的细胞核是基本相同的，那会不会是细胞质不同的缘故呢？,1.为什么受精卵一个细胞能发育成动物体，而体细胞就不可以呢？,3.如果把体细胞的细胞质换成受精卵的细胞质（卵细胞的细胞质），会怎么样呢？,动物体细胞核移植技术,高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。,结论：,想一想：为什么要选卵细胞的细胞质呢，可以换成其他的体细胞的吗？,3.动物体细胞的细胞核的全能性,4.全能性原因：5.全能性大小比较：,细胞内含有本
9、物种全套的遗传信息,资料2:1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子（花粉）培养成完整的单倍体植株。,资料3:蜜蜂的发育,例题：下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )A玉米种子萌发长成新植株B小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株,D,体现全能性的判断 起点：已经分化的细胞 终点：要形成完整的个体,除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？,三、干细胞,衰老!,每一个人都会慢慢地衰老！自然界中的生命体都遵循着出生、生长、衰老和死亡的自然规律！,第13讲细胞的衰老凋亡与癌变,高三生物一轮复习,1
10、、个体衰老与细胞衰老有何关系？2、细胞衰老有何特征？3、细胞衰老的原因有哪些？4、细胞凋亡的含义是什么？它与细胞坏死有什么区别？5、癌细胞的主要特征和常见致癌因子,一、个体衰老与细胞衰老的关系,单细胞生物：,细胞衰老或死亡个体衰老或死亡,多细胞生物：,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程,体内细胞在不断更新,资料分析：,100多年前有位叫魏特曼的科学家发现某些进行无性生殖的微生物可以持续进行分裂，因此认为细胞不会死亡，你认为这种观点正确吗？,细胞是有一定的寿命的，一般只能分裂50次左右，并且丧失了正常功能。,那么如何鉴别衰老的细胞呢？它有什么特征呢？,细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
11、,人体衰老症状与原因分析,(脂褐素,细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢减慢；,多种酶的活性降低；,细胞内色素随着细胞衰老而积累；,细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深；,细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。,“一大一小一多两低”,一大,一小,两低,一多,二、个体衰老的症状及原因分析,衰老可以延缓：,二.细胞的凋亡,是一种自然的生理过程。,由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。,细胞的更新、被病原体感染的细胞的清除,实例：,意义：,1、保证多细胞生物个体发育的正常进行；2、在维持生物体内部环境的稳定，抵御外界因素干扰方面起着关键作用（免疫）。具
12、体表现在：,消除多余细胞。人的肢体发育过程中，早期的手和足形似浆板，只有当某些多余细胞凋亡之后，才能形成正常的趾或足。清除无用细胞。蝌蚪变成青蛙时，尾细胞的凋亡退化。清除发育不正确的细胞。清除有害细胞。如；某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式消除，作为自身的一种保护机制。,清除已完成正常使命的衰老细胞。维持器官、组织、细胞数目相对平衡。细胞凋亡是与细胞增殖相反的过程。细胞增生低下或凋亡过盛，会引起器官萎缩，肿瘤发生既与细胞增殖过度有关，又与细胞凋亡不足有关。,细胞死亡,自动死亡,被动死亡,(细胞凋亡),(细胞坏死),遗传物质控制,外界因素引起,细胞凋亡与细胞坏死的比较,肿瘤细胞,正常细胞为什么会转化成癌细胞？,癌细胞,正常细胞,原癌基因,抑癌基因,突变,突变,癌基因,失去抑制作用,不能控制,（致癌因子的作用）,不受控制，恶性增殖,强调：癌症的发生是基因突变的累积效应。,
