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1、第第13讲细胞的分化细胞的衰老和凋亡讲细胞的分化细胞的衰老和凋亡 细胞的癌变细胞的癌变【按图索骥按图索骥】基因的选基因的选择性表达择性表达稳定性稳定性持久性持久性普遍性普遍性端粒学说端粒学说无限增殖无限增殖易扩散和转移易扩散和转移【术语必背术语必背】1.细胞分化的实质是细胞分化的实质是_，此过程中，此过程中_并未改变。并未改变。2.细胞分化在自然条件下是细胞分化在自然条件下是_的。的。3.雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂，证明了动物生殖细胞具有雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂，证明了动物生殖细胞具有_性。性。4.细胞衰老最终表现为细胞的细胞衰老最终表现为细胞的_发生变化。发生变化。5.细胞凋亡是受到严
2、格的细胞凋亡是受到严格的_决定的决定的_性死亡。性死亡。6.癌细胞中遗传物质发生变化。癌细胞中遗传物质发生变化。(原癌基因、抑癌基因突变原癌基因、抑癌基因突变)7._基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。的进程。8._基因主要是阻止细胞不正常的增殖。基因主要是阻止细胞不正常的增殖。9.细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质改变。细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质改变。基因的选择性表达基因的选择性表达遗传物质遗传物质不可逆不可逆全能全能形态、结构和功能形态、结构和功能遗传机制遗传机制程序程序原癌原癌抑癌抑癌【阅读教材阅读教
3、材】1、细胞分化、细胞分化 (1)(1)概念：概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产在个体发育中，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生的后代，在形态、结构和生理功能上发生_的过程。的过程。(2)(2)特点：特点：普遍性、持久性、稳定性和普遍性、持久性、稳定性和_。(3)(3)标志：标志：分子水平：分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质合成某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、，如唾液淀粉酶、胰岛素等。胰岛素等。(高度分化的细胞之间，高度分化的细胞之间，mRNA和蛋白质不和蛋白质不完全相同。完全相同。)细胞水平：细胞水平：形成不同种类的细胞。形成不同种类的细胞。(增加了细
4、胞种类增加了细胞种类)稳定性差异稳定性差异不可逆性不可逆性(4)(4)意义意义 细胞分化的实质是什么？细胞分化的实质是什么？基因的选择性表达，基因的选择性表达，细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异细胞分化的意义？细胞分化的意义？a.个体发育的基础个体发育的基础b.b.使趋向专门化，提高效率使趋向专门化，提高效率基因的选基因的选择性表达择性表达mRNA和和蛋白质种类蛋白质种类不完全不完全相同相同不同类不同类型的细型的细胞中胞中来源相同来源相同的细胞的细胞核核DNA相同相同2细胞的全能性细胞的全能性 (1)(1)概念概念：_的细胞，仍具有发育成的细胞
5、，仍具有发育成_的的潜能。潜能。(2)(2)原因：原因：细胞含有本物种全套的细胞含有本物种全套的_。(3)(3)动、植物细胞全能性的区别：动、植物细胞全能性的区别：_的植物细胞仍具有全能性；的植物细胞仍具有全能性；实验表明已分化的动物体细胞的实验表明已分化的动物体细胞的_具有具有全能性。全能性。(4)(4)干细胞：干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有动物和人体内仍保留着的少数具有_能力的细胞。能力的细胞。(5)(5)分析下列实例所依据的原理：分析下列实例所依据的原理：植物组织培养：植物组织培养：_。克隆羊多利：克隆羊多利：_。已分化已分化完整个体完整个体遗传信息遗传信息高度分化高度分化细胞核
6、细胞核分裂和分化分裂和分化植物细胞的全能性植物细胞的全能性动物细胞核的全能性动物细胞核的全能性【知识排查知识排查】(1)完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维。完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维。()(2)细胞分化既能使细胞数量增加，也能使细胞种类增加。细胞分化既能使细胞数量增加，也能使细胞种类增加。()(3)分化后的细胞，其核遗传物质不变，分化后的细胞，其核遗传物质不变，RNA和蛋白质发生改变。和蛋白质发生改变。()(4)细胞分化过程中细胞的遗传物质逐渐减少。细胞分化过程中细胞的遗传物质逐渐减少。()(5)细胞克隆的原理是细胞核具有全能性。细胞克隆的原理是细胞
7、核具有全能性。()(6)细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多。细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多。()(7)含有血红蛋白的细胞一定发生了细胞分化。含有血红蛋白的细胞一定发生了细胞分化。()(8)细胞分化发生在胚胎期，细胞衰老与凋亡发生在老年期。细胞分化发生在胚胎期，细胞衰老与凋亡发生在老年期。()(9)细胞分化能使细胞中细胞器的种类和数量发生改变。细胞分化能使细胞中细胞器的种类和数量发生改变。()1 1细胞分裂与细胞分化的区别和联系细胞分裂与细胞分化的区别和联系 (1)细胞分裂使细胞数目增多，细胞类型不变。细胞分裂使细胞数目增多，细胞类型不变。(2)细胞分化使细胞类型增多，数目不变。
8、细胞分化使细胞类型增多，数目不变。(3)细胞分裂是细胞分化的基础。细胞分裂是细胞分化的基础。【核心讲透核心讲透】多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的不同细胞中核不同细胞中核DNA_，而转录生成的，而转录生成的mRNA及翻译生成的及翻译生成的蛋白质蛋白质_。(“相同相同”、“不同不同”、“不完全相同不完全相同”)一般来说，细胞分化程度越一般来说，细胞分化程度越_，全能性越难以表达；细胞，全能性越难以表达；细胞分化程度越分化程度越_，全能性越高；但卵细胞的分化程度较，全能性越高；但卵细胞的分化程度较_，其全能性也较其全能性也较_。
9、细胞全能性的体现以细胞全能性的体现以_为标志。为标志。细胞全能性表达的条件是细胞全能性表达的条件是_、一定的营养物质和适宜、一定的营养物质和适宜的环境条件等。未脱离植物体的细胞，其全能性受到抑制，不能的环境条件等。未脱离植物体的细胞，其全能性受到抑制，不能发育成完整的新个体。发育成完整的新个体。单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同：单细胞生物的细单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同：单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异，而是在生活史中有规律地发生形胞分化不表现为细胞间的差异，而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化。多细胞生物通过细胞分化形成特定形态和生理上的阶段性变化。多细胞生
10、物通过细胞分化形成特定形态、结构和功能的组织和器官，各自完成特定的功能。态、结构和功能的组织和器官，各自完成特定的功能。【名师归纳名师归纳】相同相同不完全相同不完全相同高高低低高高高高产生个体产生个体离体离体2.细胞分化的实质、过程细胞分化的实质、过程(2014(2014安徽安徽)分别用分别用-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的卵管细胞和胰岛细胞中提取的总总RNARNA进行分子杂交。下列叙述不正进行分子杂交。下列叙述不正
11、确的是确的是 探针探针细胞总细胞总RNA-珠蛋白基因珠蛋白基因卵清蛋白基因卵清蛋白基因丙酮酸激酶基因丙酮酸激酶基因成红细胞成红细胞+-+输卵管细胞输卵管细胞-+胰岛细胞胰岛细胞-+A.在成红细胞中，在成红细胞中，-珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态处于关闭状态 B.输卵管细胞的基因组输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少中存在卵清蛋白基因，缺少-珠蛋珠蛋白基因白基因 C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要重要 D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达
12、有关上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关 项目项目细胞分化细胞分化细胞的全能性细胞的全能性原因原因 细胞内基因选择性表达细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质含有本物种全套遗传物质特点特点持久性：持久性：不可逆性：不可逆性：普遍性：普遍性：高度分化的植物体细胞具高度分化的植物体细胞具有全能性。有全能性。(注意条件注意条件)动物细胞核仍具有全能性。动物细胞核仍具有全能性。(动物克隆技术动物克隆技术)结果结果形成形态形成形态、结构结构、功能不同功能不同的细胞的细胞形成新的个体形成新的个体大小大小比较比较细胞分化程度有高低之分；细胞分化程度有高低之分；体细胞体细胞 生殖细胞生殖细
13、胞 受精卵受精卵细胞全能性有大小之分；细胞全能性有大小之分；受受精卵精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞关系关系细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性能性一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能性就越高。细胞分化程度越低，全能性就越高。(3)(3)细胞分化和细胞的全能性的比较细胞分化和细胞的全能性的比较【名师归纳名师归纳】表达情况表达情况作用作用举例举例管家
14、管家基因基因所有细胞均要表达所有细胞均要表达的一类基因的一类基因维持细胞基本生维持细胞基本生命活动命活动呼吸酶基因呼吸酶基因ATPATP合成酶基因合成酶基因奢侈奢侈基因基因不同类型细胞特异不同类型细胞特异性表达的基因性表达的基因赋予不同细胞特赋予不同细胞特异的生理功能异的生理功能血红蛋白基因血红蛋白基因胰岛素基因胰岛素基因细胞全能性表达的条件细胞全能性表达的条件 离体离体(必要条件必要条件)、一定的营养物质一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸无机盐、维生素、氨基酸等等)、激素激素和适宜的条件和适宜的条件(适宜的温度、适宜的温度、pHpH等等)。【辨析辨析】植物种子发育成植株不叫全能性。植物种
15、子发育成植株不叫全能性。胚胎干细胞发育成各种组织器官胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体未形成个体-体现全能性体现全能性的终点的终点)不叫全能性。不叫全能性。动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。不矛盾。细胞分化是不可逆的，这是指在生物体内。有的题目却说是细胞分化是不可逆的，这是指在生物体内。有的题目却说是可逆的，这是指在离体条件下。这两句话都正确。可逆的，这是指在离体条件下。这两句话都正确。细胞全
16、能性细胞全能性表达类型表达类型体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞花药花药 单倍体植株单倍体植株卵细胞卵细胞 雄蜂雄蜂(胡萝卜韧皮部细胞、菊花茎段胡萝卜韧皮部细胞、菊花茎段)3.干细胞干细胞的类型和在医学上的应用的类型和在医学上的应用(1)(1)干细胞类型干细胞类型少数具有分裂和少数具有分裂和分化能力的细胞分化能力的细胞按分化潜能按分化潜能的大小，干的大小，干细胞的类型细胞的类型胚胎干细胞胚胎干细胞全能干细胞全能干细胞具有形成完整个体的具有形成完整个体的分化潜能分化潜能多能干细胞多能干细胞具有分化出多种细胞具有分化出多种细胞组织的潜能组织的潜能造血干细胞造血干细胞专能干细胞专能干细胞只能向一种类型或密只能向一种类型或密切相关的细胞分化切相关的细胞分化皮肤生发层皮肤生发层的干细胞的干细胞(2)(2)干细胞分化成红细胞的过程干细胞分化成红细胞的过程全能胚胎全能胚胎干细胞干细胞多能骨髓造多能骨髓造血干细胞血干细胞红细胞红细胞专能骨髓造专能骨髓造血干细胞血干细胞(3)(3)应用应用器官移植器官移植【名师归纳名师归纳】干细胞分裂增加细胞数目。干细胞分裂增加细胞数目。一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的
