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1、,第二节细胞的分化,一、细胞的分化,1、概念,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的差异的过程。,如：一个受精卵分化成红细胞、肌细胞、神经细胞等。,根尖中种各样的细胞都是分生区细胞分化形成的。,细胞分化在整个个体发育过程中都存在，在胚胎时期分化程度达到最大限度。,2、细胞分化的时间,3、细胞分化的特点,持久性：即分化发生在整个生命进程中，但胚胎时期达到最大限度。不可逆性：红细胞不可能再转变成受精卵。稳定性：分化后的细胞将一直保持分化后的状态普遍性：细胞分化现象在生物界普遍存在。,但在整个分化过程中遗传物质未变。,下列事实说明了细胞分化的哪一特点？,哺乳类红细胞在晚幼红细胞
2、阶段，排出细胞核，成为无核红细胞，不能再变成有核红细胞。,不可逆性,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,在个体发育过程中，细胞分化发生在整个生命进程中。,持久性,细胞分化是一种不可逆性、持久性、稳定性的变化。,思考：,同一个生物的不同细胞所含的遗传物质相同吗？为什么？,相同，都是由同一个受精卵分裂、分化来的。,那为何形态、结构、功能都不同？课本118页,机理：,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。（基因的选择性表达）,4、原因（机理、实质）：,遗传信息的执行情况不同（基因的选择性表达）,血红蛋白基因,肌动蛋白基
3、因,血红蛋白,血红蛋白基因,肌动蛋白基因,肌动蛋白,（开）,（关）,（开）,（关）,其他基因,其他基因,遗传物质,化学物质,5、细胞分化的结果,形成了形态、结构、功能不同的组织、器官。,6、细胞分化的意义,是个体发育的基础，使细胞膜趋向专门化，提高了各种生理功能的效率。,联系,细胞中遗传信息都不变，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长发育和繁殖过程,生物体的正常发育，是在细胞分化过程受到高度精巧的严格控制下发生的，一旦失去控制，细胞分化就会发生异常，其中有一种异常就是变成癌细胞。,材料1：,2002年我国人口死亡原因统计（前七位）,二、癌细胞,在叙述癌以前,首先对肿瘤加以说明。肿瘤是身体的
4、一部分细胞与机体的其他组织生长不协调,表现为任意地、无节制地增殖分裂,增长成一个大的组织块则为肿瘤。肿瘤有良性的又有恶性的。良性肿瘤逐渐增长时仅是压迫周围组织,而恶性肿瘤除了压迫以外还可以向周围浸润,也就是肿瘤组织不断侵入周围组织,这种恶性肿瘤就称为癌。,什么是癌？,材料2,这说明癌细胞有什么特征？,材料3,二、癌细胞,癌细胞的本质：癌细胞产生的原因：癌细胞特征：,是一种病态细胞,受致癌因素的作用，使正常细胞变成了非正常的细胞。,2.细胞形态、结构发生改变,1.能够无限增殖,3.能够在体内转移、扩散,（正常细胞只能分裂50-60次）,（因为其细胞表面糖蛋白减少、黏着性降低）,与细胞分裂、分化不
5、同：遗传物质发生改变,细胞癌变的原因：（1）致癌因子外因 A.物理致癌因子：辐射 B.化学致癌因子：砷、苯、煤焦油 C.病毒致癌因子：肿瘤病毒（2）原癌基因内因 原癌基因由于某种原因从抑制状态转变成激活状态。,正常细胞,癌细胞,原癌基因 抑癌基因,癌变的机理：,癌基因 失去抑制作用,（致癌因素的作用）,突变,突变,不能控制,不受控制，恶性增殖,正常细胞,癌细胞,1.臭氧层破坏导致皮肤癌患者增多,2.切尔诺贝利核电站核物质外泄，诱发了众多白血 病患者。,随堂练习：分析致癌因子,5.居里夫人在研究工作中长期被放射线损伤，导致白血病。,4.人乳头瘤状病毒侵染人的生殖道，使人患子宫癌。,3.近几年肺癌
6、的发生率日趋增加，可能与吸入烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车尾气等有关。,物理,物理,物理,病毒,化学,6.EB病毒是一种疱疹病毒，能使儿童患淋巴癌和成人患鼻咽癌。,7.有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现局部色素增加，过度角化，最后发展为皮肤癌，砷是唯一能使人类致癌而动物不致癌的物质。,8.日本“奥姆真理教”曾在东京地铁使用的“芥子气”，可以使人患白血病、肺癌、乳腺癌。,病毒,化学,化学,日常诱癌20例,防癌知识,细嚼慢咽：慢食可以防癌，主要是慢食能增加唾液分泌。唾液能抑制诱发癌变的过氧化脂质的生成。,食物：少吃肥肉类等高脂肪食物；不吃或少吃腌制、熏制食品（如熏鱼、咸鱼、腌菜、香肠、火腿、熏肉等）
7、多吃富含纤维素的食物（如水果、芹菜、红薯等）多吃瘦肉、鱼、去皮家禽和低脂乳制品。,吸烟：有放射性损伤、损伤免疫功能、破坏细胞基因。,食物中的防癌物质：大豆；动物肝脏中含有的大量维生素D；蔬菜水果中富含的维生素C，维生素E，胡萝卜素；绿茶中富含多元酚,健康生活方式让你远离癌症 少吃脂肪 饮食清淡 膳食纤维 不可忽视 坚持运动 保持苗条 新鲜蔬果 每日必备 腌制食物 不宜多食 饮酒适度 切莫贪杯 决不吸烟 健康相伴 情绪稳定 轻松工作 定期检查 防患未然,建议,预防癌症:,远离致癌因子,防紫外线伞,保持愉悦的心情,人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因，但是大多数人不患癌症，只有少数人患癌症，其
8、原因是（）A。在正常情况下，原癌基因处于受抑制状态B。原癌基因不能被激活C。大多数人具有抗癌能力D。癌细胞是细胞畸形分化造成的,A,三、细胞全能性,1、概念,受精卵具有分化出各种细胞的潜能，这种潜能就是细胞的全能性。简单地说就是一个细胞发育成一个完整个体的潜能，但不是所有的细胞都能发育成一个个体。,2、举例,受精卵最容易发育成一个个体。,早期胚胎细胞也容易发育成一个个体。,植物细胞一般也能发育成一个个体。,但是不同细胞发育成一个个体的潜能不同,一个普通的细胞为什么可能发育成一个个体呢？其理论基础是什么？,每个细胞都含有一整套遗传物质，因为都是受精卵的后代，和受精卵的遗传物质是完全相同的，受精卵
9、能够发育成一个个体，所以理论上讲每个细胞都有可能发育成一个个体。,3、细胞全能性的物质基础,细胞的全能性：已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的能力,结论：植物细胞具有全能性,细胞具有全能性的根本原因：细胞核内有该物种的全套基因（遗传物质）,全能性比较：受精卵生殖细胞体细胞分化程度越低,全能性就越容易表现,外植体,愈伤组织,胚状体,植株,植物组织培养技术,4、细胞全能性的应用,用植物组织培养技术培育的玫瑰、兰花手机吊坠,植物组织培养,动物细胞具有全能性吗？,动物细胞全能性的实验都失败了,因为细胞内的物质抑制了动物细胞的全能性,1、科学家当时做了大量的实验，用动物体细胞在体外培养，但是一直没有培养
10、成动物个体。,2、,结论：动物细胞的细胞核具有全能性,动物克隆技术,“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,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.,怎样才算体现出了全能性？,细胞的全能性是一种潜能。具有全能性，不一定就表现出全能性,（起点）,（终点）,四、干细胞（一）概念 干细胞(Stem cell)是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞,（二）干细胞有几个主要特征干细胞本身不是终末分化细胞；干细胞能无限增殖分裂；干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止 状态；干细胞进行不对称分裂，即分裂产生的子细胞只能有两种命运保持为干细胞 或分化为特
11、定细胞。,（三）干细胞的分类,按分化潜能大小来分类:全能干细胞（Totipotent stem cell）：它具有形成完整个 体的分化潜能。如受精卵，胚胎干细胞。多能干细胞（pluripotent stem cell），具有分化出多种组 织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育 潜能受到一定的限制。如骨髓多能造血干细胞是典型的例 子，它可分化出至少十二种血细胞。专能干细胞（multipotent stem cell），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，如上皮组织 基底层干细胞、肌肉中的成肌细胞等。,干细胞分类及应用,皮肤干细胞,试分析细胞分化程度与干细胞分化潜
12、能的关系,分化程度越低的细胞，分化潜能就越强,全能干细胞,多能干细胞,专能干细胞,按功能分,胚胎干细胞成体干细胞,全能干细胞,多能干细胞,只有专能干细胞,按来源分,胚胎组织,受精卵,胚胎干细胞,造血干细胞,全能干细胞,多能干细胞,专能干细胞,（受精卵）,体细胞,（多能骨髓造血 干细胞）,（专能骨髓造血 干细胞）,（红细胞）,分化程度：,全能性：,分裂能力：,低,高,低,低,高,高,成体干细胞,干细胞的用途:,干细胞移植治疗白血病,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。,五、细胞的衰老,请观察这些图片,说明了人的一生是怎样的 过程?为什么?,一、个体衰老与细胞衰老
13、的关系,单细胞生物,多细胞生物,个体衰老=细胞衰老,个体衰老细胞衰老 细胞时刻都在更新,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,细胞分裂50次左右就停止分裂，细胞会随着分裂次数的增多而衰老。,二、细胞衰老的特征,细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小；,有些酶的活性降低；,细胞内色素沉积；,细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；,细胞膜通透性功能改变，物质运输功能 降低。,三、细胞衰老的原因,自由基学说：,异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。,自由基攻击生物膜上的磷脂，产生新的自由基，引发雪崩式反应，对生物膜损伤较大；自由基会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质
14、，使其活性下降，使细胞衰老。,端粒学说：,每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA（端粒）；端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截；端粒缩短后，端粒内侧的正常基因的DNA受损，使细胞活动趋于异常。,四、细胞的凋亡,一种自然的生理过程,四、细胞的凋亡,由基因决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，是细胞内遗传信息程序性调控的结果，又叫细胞编程性死亡。,概念：,意义：,对生物体正常发育，维持内部环境稳定，抵御外界因素干扰起关键作用。,细胞凋亡和细胞坏死的区别,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种自然的生理过程。,细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和死亡，它是细胞的一种病理性死亡。,一、细胞的分化,1、概念,2、发生时间,3、特征,4、实质,5、细胞全能性概念,8、细胞全能性与细胞分化程度之间的关系,7、动植物细胞全能性区别,6、细胞具有全能性的原因,二、细胞的衰老和凋亡,1、细胞衰老的特征、原因,3、细胞凋亡与细胞坏死的区别,2、细胞衰老与个体衰老的关系,三、细胞的癌变,1、原因,3、致癌因子种类,2、特征,4、癌变与分裂分化的区别,本节知识小结,
