1、第4节 细胞分化和植物细胞全能性,沪教版生命科学高二第7章第四节,成人约有1013个细胞，200多种类型。,细胞间存在差异：,形态结构不同,生理功能不同,相同：,来源相同、遗传物质相同,蛋白质合成不同,骨细胞,红细胞,1.细胞分化,（1）概念：,（2）分化的结果：,产生多种多样的细胞,（3）分化的意义：,形成各种组织、器官和系统，完成多种生理活动和个体发育。,同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异，这个过程称为细胞分化。,成熟的胎儿,受精卵,胚胎发育,婴儿出生,成年 （性成熟）,胚后发育,个体发育,（细胞分化）,发育是通过细胞分裂和细胞分化来实现的。,细胞分裂分化,细胞分
2、裂分化,持久性：贯穿于生物个体发育的全过程,稳定性：细胞分化的过程通常是稳定的、不可逆的,遗传物质（染色体）与受精卵一样,分化后的细胞（体细胞核）仍具有发育成新个体的潜能,（4）细胞分化的特点,（5）细胞分化的影响因素,内在因素,关键的决定作用：,细胞核（DNA）,细胞质（RNA）,重要影响：,外在因素：,环境因子如温度、光照、水分等,20世纪年代美国科学家斯蒂瓦特（F.C.Steward）用悬浮法培养野生胡萝卜根细胞，1958年，F. C. Steward，终于在人工条件下，用胡萝卜根部的细胞培育出了新植株。,2.植物细胞的全能性,（1）概念：,单个细胞经细胞分裂和细胞分化后仍具有形成完整生
3、物体的潜能，这就是细胞的全能性。,（2）组织培养：,条件：,无菌、温度、光照、PH、,人工培养基：糖类、无机盐、维生素、植物激素,将植物组织细胞接种在合适的人工培养基上，在一定的外界条件下，培育出完整植株的技术。,植物组织培养,愈伤组织,新植株,组织培养的过程：,离体组织细胞,愈伤组织,脱分化 分裂,分裂分化,完整植株,组织培养的应用：,经济植物的快速繁殖,繁殖无病毒苗,培育单倍体植株,1891-1894年德国学者实验胚胎学的创始人之一杜里舒（Hans Dreisch）把一个海胆早期胚胎（只含两个或四个胚胎细胞）的细胞分离，发育成了两个或四个完整但略小的海胆。,这说明海胆受精卵的早期细胞即胚胎
4、干细胞具有全能性,2、细胞全能性,1）概念：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能。,2）具有细胞全能性的细胞类型,3）细胞分化与细胞全能性的关系：,细胞全能性是细胞分化的基础，细胞分化是细胞全能性的具体体现。,受精卵细胞具有全能性,胚胎干细胞具有全能性,植物细胞具有全能性,卵细胞具有全能性（生殖细胞具有全能性）,动物体细胞核具有全能性,朱洗（19001962），中国实验生物学家，第一届中国科学院院士。他从1931年开始，研究脊椎动物（两栖类）人工单性发育。自1951年开始，用10 m直径的玻璃丝针尖点刺了将近4万粒蟾蜍（俗称癞蛤蟆）的卵，再将刺激后的卵进行培养、孵化。经过长达8
5、年的实验研究，终于在1959年获得了成功。孵育出了25只蟾蜍的幼体小蝌蚪。其中有2只经过变态发育到成体（都是雌性）。1961死去了一只，仅存的这只没有父亲的雌蟾蜍在1961年3月初的繁殖季节，与正常雄性个体抱合，排出了3000多颗卵，均能受精，发育良好，育成“没有外祖父的蝌蚪”800多个，多数变态登陆为正常的蟾蜍成体。,“没有外祖父的癞蛤蟆”,“没有爹娘的非洲爪蟾 ” 1962年，英国生物学家格登(J. B. Gurdon)成功地用核移植的方法培育出了健康的非洲爪蟾成体。具体步骤（如右图）。,这只个体的遗传物质是来自另一个非洲爪蟾幼体时期的体细胞核。这个实验的结果证明：幼体细胞的体细胞完全能够
6、代替雌性生殖细胞的卵细胞核进行无性繁殖。体细胞完全保留了精子和卵的全部遗传信息，以育成为正常个体。即：动物体细胞核具有全能性,约1%长成成体,3、克隆技术,优点：通过无性繁殖而获得的生物体保留亲代（提供遗传物质）所具有的生物性状。,克隆：不用雌雄两性生殖细胞，仅仅用一个个体的部分或一个体细胞，通过细胞分裂而无性繁殖成新个体。,动物再生能力最强的一个例子是海鞘（Ascidians）。它的一个血细胞即可生成一个完整的个体。,克隆羊多利的培育过程,母羊A提供了什么？,体细胞核,母羊B提供了什么？,去核卵细胞,A,C,B,生命是美丽的，对它的欣赏使我们产生接近它的强烈欲望，生命是复杂的，对它的探索可以满足我们与生俱来的好奇心。也许今天，我们赞颂生命，是因为它的千姿百态与奇妙无比；而明天，我们会发现生命是最有规律的，也是最为简洁、明快的；而将来，我们迎来的将是一个更为理智、和谐、美妙的生命世界!-杨焕明,
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