细胞分化
细胞的分化 课件
原理
细胞内基因的选择性表 达
含有本物种全套遗传物 质
结果
形成形态、结构、生理 功能不同的细胞
形成新的个体
大小 比较
细胞分化程度有高低之 分：体细胞>生殖细胞> 受精卵
细胞全能性有大小之分： 受精卵>生殖细胞>体细 胞(植物细胞>动物细胞)
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细 胞仍具：a 为有丝分裂，乙和丙的染色体组成相同，b
为细胞分化，丁和戊基因表达不同，其遗传物质没有改
变。
答案：C
细胞分裂和细胞分化的比较
项目 发生 时间 原因 结果
意义
联系
细胞分裂
细胞分化
从受精卵开始
发生在整个生命过 程中
细胞增殖需要
基因选择性表达
细胞数量增多
细胞种类增多
3．细胞分化的意义 (1)多细胞生物只有通过细胞分化才能形成具有特定 形态、结构和生理功能的组织和器官，所以说细胞分化 是个体发育的基础。 (2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化， 有利于提高各种生理功能的效率。
细胞分化的几点提醒 (1)细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变，只是基 因的选择性表达。 (2)细胞分化伴随个体的整个生命过程，在胚胎时期达 到最大程度。 (3)一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培 养条件下，高度分化的植物细胞能够脱分化恢复全能性。 (4)细胞分化不改变细胞数目，而改变细胞种类。 (5)同一个体不同种类的体细胞中，DNA(基因)相同， 而 RNA、蛋白质不完全相同。
二、细胞的全能性 1．概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个 体的潜能。 2．类别。 (1)植物细胞的全能性。 ①实验过程。 胡萝卜韧皮部细胞＋植物激素、无机盐和糖类的培养 液培―养―发→育完整的植株。
细胞分化的形式和特点
细胞分化的形式和特点细胞分化是指在多细胞生物中，由一类细胞分化为另一类细胞的过程，这个过程是由基因调控所控制的。
细胞分化的形式和特点包括以下几个方面。
1. 分化形式细胞分化的形式包括两种：一种是对称分化，另一种是不对称分化。
对称分化是指由一种类型的细胞分化成为另一种相同类型的细胞。
在这种情况下，分子组成和细胞功能都没有变化。
典型的例子是细胞的有丝分裂。
不对称分化是指由一种类型的细胞分化成为另一种不同类型的细胞。
在这种情况下，细胞的形态、分子组成和功能都会发生变化。
这种形式的细胞分化在多细胞生物的发育过程中非常普遍，并且是细胞分化的主要形式。
2. 分化特点细胞分化的特点包括以下几个方面：(1) 细胞分化是可逆的。
细胞分化的过程是由基因调控来控制的，因此如果改变基因表达模式，细胞分化可以被逆转。
(2) 细胞分化是有序的。
在细胞分化的过程中，细胞的形态、分子组成和功能都会发生变化，但是这个过程是有序的。
每一步都需要严格的调控才能保证细胞分化的正确性。
(3) 细胞分化是多样的。
不同类型的细胞分化的方式和过程都是不同的。
例如，神经元的分化和心肌细胞的分化过程就有很大的不同。
(4) 细胞分化是可塑的。
在某些情况下，细胞分化的方向可以被人为地调控，例如在干细胞技术中，可以通过特定的培养条件来诱导干细胞分化成为特定类型的细胞。
细胞分化在生物体的发育过程中扮演着重要的角色。
通过细胞分化，生物体中的不同类型的细胞可以分工协作，从而完成各种生理过程。
同时，细胞分化也为医学研究提供了新的思路和方法，例如干细胞技术就是基于细胞分化原理来开发的。
因此，深入了解细胞分化的形式和特点，对于理解生命现象和生物医学研究都具有重要的意义。
细胞分化(共71张PPT)
genes)：
是指所有细胞中
① 生长因子，如sis，② 生长因子受体，如fms、erbB，③ 蛋白激酶及其它信号转导组分，如src、ras、raf，④ 细胞周期蛋白，如bcl-1，⑤ 调控
因子，如bcl-2，⑥ 转录因子，如均my要c、fo表s、ju达n。的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命
体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细
胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。
●不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。
二、 影响细胞分化的因素
●细胞的全能性(totipotency) ●影响细胞分化的因素
单细胞有机体的细胞分化
●与多细胞有机体细胞分化的不同之处： 前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过细 胞分化构建执行不同功能的组织与器官。
细胞总 DNA
细胞总 RNA
输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白 基因
β-珠蛋白 基因 胰岛素 基因
实验方法
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Southern 杂交
+
-
-
-
+
-
-
-
+
Northern 杂交
组织特异性基因与当家基因
◆当家基因(house-keeping 随着染色体丢失 则可能恢复致癌（Rb）.
●转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。
第一节 细胞分化(Cell differentiation) 由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态
细胞的分化(教案)
一、教学目标1. 让学生了解细胞分化的概念，理解细胞分化的特点和意义。
2. 让学生掌握细胞分化的过程，了解细胞分化的实质。
3. 培养学生观察、分析和解决问题的能力，提高学生对生物学知识的兴趣。
二、教学重点与难点1. 重点：细胞分化的概念、特点、意义及过程。
2. 难点：细胞分化的实质和调控机制。
三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究细胞分化的相关知识。
2. 利用多媒体课件和实物模型，帮助学生直观地理解细胞分化的过程。
3. 组织小组讨论，培养学生的团队合作能力和口头表达能力。
四、教学内容1. 细胞分化的概念：介绍细胞分化的定义，让学生理解细胞分化是一种持久的、稳定的细胞状态改变。
2. 细胞分化的特点：讲解细胞分化的普遍性、稳定性、不可逆性等特点。
3. 细胞分化的意义：阐述细胞分化对生物个体发育的重要性，以及对于维持生物体内环境稳定的作用。
4. 细胞分化的过程：详细介绍细胞分化的具体过程，包括基因表达的调控、蛋白质合成和细胞功能的改变等。
5. 细胞分化的调控机制：讲解细胞分化调控的内外因素，以及相关分子机制。
五、教学评价1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对细胞分化概念、特点、意义等方面的掌握情况。
2. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的参与程度、合作能力和口头表达能力。
3. 课后作业：布置有关细胞分化的练习题，检验学生对细胞分化过程和调控机制的理解。
六、教学过程1. 导入新课：通过展示发育过程中的胚胎干细胞图像，引发学生对细胞分化的兴趣，进而引入本节课的主题。
2. 讲解细胞分化的概念：简洁明了地讲解细胞分化的定义，让学生理解细胞分化是一种持久的、稳定的细胞状态改变。
3. 分析细胞分化的特点：引导学生思考细胞分化的普遍性、稳定性、不可逆性等特点，并通过实例进行说明。
4. 探讨细胞分化的意义：引导学生认识到细胞分化对生物个体发育的重要性，以及对于维持生物体内环境稳定的作用。
5. 总结并过渡：概括本节课的主要内容，并提出要学习的内容——细胞分化的过程。
第八章 之 细胞分化
3. 转分化与去分化。
转分化：一种分化类型的细胞转变成另一种分化类型的细胞。 去分化：分化细胞失去其特有的结构和功能变成具有未分化
特征的细胞的过程。
4. 细胞分化的时空特异性。
生殖的
唇的 上唇
触角
果蝇成虫盘是一些初级分化细胞群，在幼虫变态过程中， 不同的成虫盘发育为成虫不同的器官，如腿、翅和触角等。
间的胚胎。
五、 细胞分化与肿瘤
肿瘤细胞是生物体内的正常细胞演变而来的。 从细胞分化的观点分析肿瘤，可认为，细胞癌变 是细胞分化领域中的一个特殊问题, 肿瘤细胞是 正常细胞分化机制失控造成的。
（一）肿瘤细胞的基本特征：
1.细胞生长与分裂失去控制
2.具有浸润性和扩散性
3.细胞间相互作用改变
4.蛋白表达谱系或蛋白活性改变 5. mＲＮＡ转录谱系改变。 6.接触抑制现象消失
二、 细胞分化的潜能
1、在发育过程中细胞潜能逐步变窄 全能细胞（totipotent cell)
单个细胞在一定条件下具有 分化发育成完整个体的能力。
多能细胞（pluripotent cell)
分化潜能受限，失去发育成完整 个体的能力，但仍具有发育成多 种表型的能力。
外胚层
中胚层
内胚层
生殖细胞
稳定型单能 (unipotency)
随着细胞分化Βιβλιοθήκη 细胞的分化潜能进一步受到限制，只有分化形成某 一类型细胞的能力。
因此，就其分化潜能来讲，动物细胞的全能性随着细胞分化程度提高， 而逐渐“变窄”，此为细胞分化的普遍规律。
2、分化细胞细胞核的全能性
证据一：
高度分化的植物细胞仍具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常的植株。
细胞生物学13细胞分化
讨论二
• 机体如何意识到失去的部分，又是如何知道丢失的 部位及丢失的多少？
• 替代物来自何处？是剩余的原胚细胞、干细胞还是 已分化的细胞去分化的结果？
• 原结构的重建是补充的新组织，还是由伤口处一些 细胞增殖代替了缺失的结构？
二、细胞分化的特点
1.时空性：也称为差别基因表达； 2.定向性：也称为决定(determination)；
• 分化的主要标志：细胞内合成新的特异性蛋白质 • 细胞分化的关键：细胞选择性表达合成特异性蛋白质，导致细胞形
态、结构和功能各异
管家基因(house Keeping gene)是指所有 细胞中均要表达的一类基因，其产物是对 维持细胞基本生命活动所必需的 。如膜蛋 白、核糖体蛋白、线粒体蛋白等。
奢侈基因（luxury gene）：或称组织特 异性基因(tissue-specific genes)，编码决定 细胞性状的特异基因，对细胞自身生存无 直接影响，是细胞向特殊类型分化的物质 基础。如血红蛋白、肌动蛋白。
调节基因(regulatory genes)：产物用于 调节组织特异性基因的表达，起激活或者 起阻遏作用。
转分化（transdifferentiation）：一种类 型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞 现象称转分化。
——转分化经历去分化（dedifferentiation）和 再分化（redifferentiation）的过程
单能干细胞(monopotential /unipotent stem cell)或称定 向干细胞(directional stem cell)，只能分化 为一种类型的细胞。
多能细胞
脑 脊髓
单能细胞
全能细胞
神经管
腺 毛、齿、爪等 髓样组织
细胞的分化(解析版)
第六章细胞的生命历程第二节细胞的分化【学习目标】1.阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。
2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。
3.说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。
自主学习一、细胞分化及其意义1.细胞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，在上发生稳定性差异的过程。
2.细胞分化的特点（1）：细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
（2）：细胞分化是一种持久性的变化，发生在整个生命进程中，且胚胎时期分化达到最大限度。
（3）：一般来说，已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡。
（4）：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
3.细胞分化的意义：（1）生物的基础。
（2）使细胞趋向。
有利于。
4.细胞分化的原因就一个个体而言，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态结构和功能却有很大差异，这是细胞中的基因的结果，既在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
二、细胞的全能性1.细胞的全能性概念细胞经分裂和分化后，仍具有或的潜能和特性。
2.细胞具有全能性的原因细胞内含有。
3.实例（1）植物组织培养①过程（以胡萝卜组织培养为例）②条件：离体状态，给予适当的营养（水、无机盐、植物激素、糖类等物质）和其他外界条件。
③结论：的植物细胞仍具有全能性。
④应用：通过，快速繁殖花卉和蔬菜等作物；拯救濒危物种。
（2）克隆动物的培养（动物体细胞核移植）①过程（以非洲爪蟾的核移植为例）②结论：已分化的仍具有全能性。
三、干细胞1.干细胞的概念干细胞是一类具有能力的细胞，是能生成各种组织器官的原始细胞。
机体内的各种细胞、组织和器官都是干细胞分化发育而来的。
2.特点①具有能力。
②在动物和人体内，数量。
3.实例：人骨髓中的许多造血干细胞能通过增殖和分化不断产生。
4.应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。
细胞的分化(公开课)PPT课件
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03
细胞分化的类型与特点
胚胎细胞分化
胚胎细胞分化是指在胚胎发育过程中，细胞根据一定的遗传 和环境信号，逐渐形成具有特定形态、结构和功能的细胞类 型的过程。
胚胎细胞分化的特点包括：高度特化、不可逆性、有序性和 时空性。这些特点有助于胚胎发育过程中形成复杂的组织和 器官。
组织特异性分化
组织特异性分化是指细胞在特定的组织环境中，通过一系 列基因表达的调控，逐渐获得该组织特有的形态、结构和 功能的细胞类型的过程。
再生医学的主要优势在于其安全性和有效性，可以避免免疫排斥反应和伦理问题， 同时可以提供与机体相容性更好的替代品。
药物筛选与开发
药物筛选与开发是指利用细胞分化的原 理，通过体外培养和筛选特定的细胞系，
来发现和验证新的药物候选物。
药物筛选与开发是药物研发过程中不可 药物筛选与开发的主要优势在于其快速、
04
细胞分化的应用与前景
干细胞治疗
干细胞治疗是指利用干细胞的分化潜能，将其定向诱导为特定类型的细 胞，用于替代或修复受损的组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。
干细胞治疗在许多疾病领域都有广泛的应用，如心血管疾病、糖尿病、 神经退行性疾病等。目前，许多临床试验已经证明干细胞治疗在某些疾
病中的有效性。
细胞的分化(公开课)ppt课件
目
CONTENCT
录
• 细胞分化的定义与重要性 • 细胞分化的机制 • 细胞分化的类型与特点 • 细胞分化的应用与前景 • 细胞分化的挑战与展望
01
细胞分化的定义与重要性
细胞分化的定义
细胞分化是指在个体发育过程中，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。
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肌细胞
血红蛋白基因关闭 合成肌动蛋白 肌动蛋白基因开启 (不合成血红蛋白)
细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执 行情况不同，是基因的“选择性”表达。
巩固练习
1.有关细胞分化的叙述，不正确的是( D )
A. 细胞分化不会使细胞的数目增加 B. 分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的 变化源于细胞内化学物质的改变 C. 细胞分化的方向在胚胎发育早期就已经决定，不 能逆转 D. 细胞分化过程中遗传物质发生改变
（3）持久性：贯穿于生物体整个生命进程 中，在胚胎时期达到最大限度。
3. 细胞分化的意义
（1）是生物个体发育的基础；
（2）使多细胞生物体中的细胞 趋向专门化，有利于提高各种生 理功能的效率。
思考：这些细胞在形态、结构和功能上
发生了很大差异, 这是怎么回事 呢？
小肠上皮细胞 血红细胞
神经细胞
平滑肌细胞 口腔上皮细胞
骨细胞
4. 细胞分化的实质
比较人体细胞中几种基因及有关蛋白质的种类分析细胞分化的根 本原因？
细胞总DNA
蛋白质
“
＋
卵清蛋白 唾液淀粉 胰岛素 卵清 唾液淀 胰岛素 ”
基因
酶基因 基因 蛋白 粉酶
表
输卵管
＋
细胞
＋
＋
＋＋ －
－
示 有
，
唾液腺
＋
细胞
＋
＋
”
胰岛细
＋
胞
＋
＋
－－
＋＋
表 示
无
细胞分化的根本原因： 基因选择性表达
巩固练习
2.下列关于细胞分化的说法，错误的是( C )
A. 细胞分化与生物个体发育有密切关系 B. 细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象 C. 细胞分化仅发生在胚胎时期 D. 细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳 定性差异的过程
谢谢
第五章 第二节 细胞增殖、分化、衰老和凋亡
第2课时 细胞分化
人体胚胎发育过程 分裂
有丝分裂
受精卵
有丝分裂
？ 成年人全身细胞总数约
1012个。细胞种类有200多 种。这么多种类细胞均来 自一个受精卵。
受精卵仅仅通过有丝分裂，能形 成人体的200多种细胞吗？
细
有丝分裂
胞
受精卵
分
化
分化
功能：光合作用
功能：保护功能 功能：贮藏营养物质
一、细胞分化
1.细胞分化的概念
在个体发育中，由一个或 一种细胞增殖产生的后代，在 形态、结构和生理功能上发生 稳定性差异的过程。
2. 细胞分化的特点
（1）普遍性：是生物界普遍存在的生命 现象，是生物个体发育的基础。
（2）稳定性和不可逆性：一般来说，分化 了的细胞将一直保持分化后的状态，直 到死亡。
细胞分化的实质
基因
ABCDE
基因的选择性表达
ABCDE
ABCDE BADCE
ABCDE
细胞分化是否 意味着细胞中遗 传物质的改变？
遗传物质没有改变，因为 不同组织的细胞来源于共同 受精卵，遗传物质都相同。
试一试:现在你能解释这些现象了吗?
血红蛋白基因开启
红细胞
合成血红蛋白
肌动蛋白基因关闭 (不合成肌动蛋白)