第二章第四节干细胞工程(6)..
2019人教版高中生物学新旧版教材的对比分析
一.《选择性必修2--生物与环境》教材总体变化
1.增加了影响种群数量变化的因素，群落的主要类型。 2.人与环境一章，将生态环境的保护与原属于选修3的生态工程整 合安排 3.生态工程由原选修3的一章精简为一节，内容大大简化。
二.知识内容的更新变化
生态平衡 生态平衡与生态系统的稳定性
第一章 改变：标志重捕法改为标记重捕法、年龄组成和性别比例改为年龄结构和 性别比例
现代进化理论不再是以蓝色标题出现 增加抗生素对细菌的选择作用的探究实践活动 共同进化改为协同进化
《遗传与进化》内容的变化
第一章
融合遗传由问题探讨变成开篇正文 豌豆七对相对性状中的种皮的颜色换成 了花的颜色。 旁栏思考题提到了归纳法 表现型又可以叫表型 增加了杂交 育种专题
第二章
减数第一次分裂和减数第二次分裂改为减数分裂︱和减数分裂‖
二.知识内容的更新变化
蓝藻：更名为蓝细菌
水是细胞内良好溶剂的原因 以及水的比热容较高的原因
脂肪：增加脂肪酸（饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸） 内容，生产生活实际相关；脂肪的检测删掉苏丹Ⅳ 和匀浆法。
氨基酸：组成人体的氨基酸有21种，这里有 两个变化：一是没有强调婴儿是9种，二是 给出了8种必需氨基酸的名字。
第一章变化部分：血浆成分表 血浆缓冲物质 模拟生物体维持PH相对稳定的机制的实验材料有变化 第二节标题由“内环境稳态的重要性”改为“内环境的稳态”
增加：缓冲对、尿毒症
第二章 增加了外周神经系统并附一图片 新增一节神经调节的结构基础 脑神经，脊神经，躯体运动神经，内脏运动神经，自主神经系统，交感副 交感神经 神经胶质细胞 条件反射与非条件反射 递质受体复合物 神经递质的降解和回收 滥用兴奋剂，吸食毒品的危害 大脑皮层与躯体运动的关系
浙教版高中生物必修1 第二章 第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
有核部分的生活力强?为什么会出现这样的结果?
提示:不能。培养一天后的结果差异,可能是统计误差,或统计的样
本不够大造成的。
5.细胞核的作用既然如此重要,那么你能针对人的成熟红细胞没有
细胞核提供一种合理的解释吗?
提示:红细胞在形成时,其代谢程序已由有核的造血干细胞确定;人
成熟的红细胞无细胞核,这为血红蛋白提供了必要的空间,以加强
一
二
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.真核细胞一般都具有细胞核,下列有关细胞核的叙述错误的是
(C ) A.具有核膜 B.具有核仁 C.是储存营养物质的场所 D.是遗传信息库
-7-
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
一
二
二、细胞核控制细胞的遗传和代谢
1.伞藻嫁接实验过程
-25-
一
二
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.一同学将右图乙伞藻的细胞核与伞帽去掉,并将甲伞藻的细胞核 移入乙中,则存活下来的乙伞藻其外形是( B )
-11-
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
探究点一
探究点二
遗传物质主要存在于细胞核中 1.细胞核在细胞中起什么作用?发挥自己的想象力,把细胞核比喻 成什么才既形象又贴切? 提示:细胞核在细胞的生命活动中起控制作用,如细胞核内贮存的 遗传物质携带着遗传信息,可以控制蛋白质的合成,而蛋白质是生 命活动的体现者,所以细胞核可以比喻为部队的司令部等。
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
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第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
课标阐释
动物细胞工程
动物细胞工程第一章动物细胞工程概论一、动物细胞工程的概念1.动物细胞工程的定义动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的技术方法对动物细胞进行各种操作并使其在体外生长、增殖、分化以生产有用产品或引向成体化（产生新型生物个体）的技术体系，是生物技术（生物工程）的重要组成部分。
狭义细胞工程指对细胞个体进行的各种操作，广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进行的各种操作。
2.动物细胞工程研究的主要内容以狭义细胞工程为主，兼顾组织、器官工程等内容的研究。
(1)狭义细胞工程：研究体外分离、培养、增殖、分化动物细胞的条件以及保存、操作及利用动物细胞的工艺技术体系。
(2)组织工程：研究体外培养、增殖动物组织的条件以及保存、操作及利用动物组织的工艺技术体系。
(3)器官工程：研究体外培养、增殖器官的条件以及保存、操作及利用动物器官的工艺技术体系。
(4)动物胚胎工程：研究动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。
3.动物细胞工程研究的意义(1)是动物繁殖的重要技术手段加快动物繁殖速度：A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物(2)是人类辅助生殖技术的重要组成部分体外受精—胚胎移植技术，可以克服雄性不育和雌性不孕；(3)是动物遗传育种的重要技术手段对精子或卵子进行遗传操作，或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使若干个动物性状进行有机组合，产生新的生物个体；(4)生产药物直接培养细胞或组织，从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进行遗传操作，生产转基因动物，利用转基因动物生产药物（生物反应器）；(5)保存珍惜动物资源由于动物克隆技术的成功，保存细胞、组织、胚胎，就意味着保存一个生命个体，保存细胞、组织、胚胎，就意味着保存一个生物种群(6)提供人类器官移植的材料人类器官移植发展很快，目前可以进行心脏、肝、肾脏移植，可以进行皮肤、角膜、骨髓细胞移植。
三、动物细胞工程讲授的主要内容1.动物细胞、组织培养2.动物细胞融合3.动物细胞重组4.向细胞内引入高分子物质5.动物细胞冷冻保存6.动物胚胎工程四、动物细胞工程实验（实习）内容1.实验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培养用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分离与培养4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培养细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程研究取得的重要进展1.精液采集、精液冷冻与人工授精技术的成熟和发展，为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了基础；2.雌性动物卵母细胞体外成熟培养技术的成功，使人们在体外完成动物生殖过程成为可能；3.体外受精与胚胎移植技术的成功，产生了试管婴儿，试管牛，试管猪，试管山羊，试管兔；4.细胞核移植技术的成功，使人们克隆高等哺乳动物的梦想得以实现体细胞核移植、胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植技术的成功，为克隆动物和转基因动物生产提供了技术支撑；5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分离、体外扩增与诱导分化研究的成功，为人类医学发展提供了宝贵的材料；胚胎干细胞，胰腺干细胞，神经干细胞，骨髓干细胞，皮肤干细胞，角膜干细胞6.转基因细胞（细胞转染基因）技术的成功，为转基因动物的生产创造了条件；7.胚胎嵌合技术一种或两种动物胚胎共同生长发育形成一个生物个体的技术，即在一个生物体内，含有来源于两个不同胚胎的细胞和组织；8.细胞融合技术将两种或两种以上的细胞融合，形成一个具有新性状的细胞，这种技术称为细胞融合技术。
第二章细胞工程第2节动物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3
旁栏边角想一想 动物细胞培养时,除了添加糖类、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需添 加血清等一些天然成分,原因是什么? 提示 人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,血清等一些天然成分 的营养成分比较齐全,可以弥补人工培养基的不足。
结论语句辨一辨
1.在25 ℃的实验条件下可顺利完成人神经细胞的培养。( × )
结论语句辨一辨 1.胚胎干细胞可以来源于早期胚胎,也可以来源于成熟个体。( × ) 2.成体干细胞没有组织特异性,可以分化成特定的细胞或组织,不具有发育 成完整个体的能力。( × ) 3.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用。( √ ) 4.体外培养胚胎干细胞可以不断增殖而不发生分化。( √ )
第2章细胞工程
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体 P34 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物 P63
课程标准
1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养, 分析动物细胞培养需要的基本条件。 2.尝试构建动物细胞培养的基本流程,比较动物细胞培养和植 物组织培养的异同。 3.概述干细胞的分类,探讨干细胞在临床上的应用及面临的风 险,理性看待生物技术。
(2)培养条件 ①营养条件:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养 基,称为合__成__培__养__基__,在使用时,通常需要加入___血__清____等一些天然成分。 ②无菌、无毒的环境:在体外培养细胞时,需要对培养液和所有培养用具进 行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便 清__除__代__谢__物__,防止其积累对细胞自身造成危害。 ③适宜的温度、pH和渗透压:维持细胞生存必须有适宜的温度。哺乳动物 细胞培养的温度多以_3_6_._5_±__0_.5__ ℃为宜。多数动物细胞生存的适宜pH为 __7_._2_~_7_.4___。 ④适宜的气体环境:通常采用培养皿或_松_盖__培__养__瓶__,并将它们置于含有95% 空气和5%CO2的混合气体的_C_O_2_培__养__箱__中进行培养。O2是细胞代谢所必 需的,CO2的主要作用是__维__持__培__养__液__的__p_H___。
生物工程细胞工程
细胞工程第一章绪论1、什么是细胞工程？其研究范围有哪些？(cell engineering) ：是指通过无菌操作，大量培养细胞、组织乃至完整个体，或者应用细胞生物学和分子生物学等方法进行细胞水平的遗传操作，以快速繁殖生物个体、改良品种、生产生物产品或活性成分的一门综合性科学技术。
研究范围：据研究水平：个体水平、器官水平、组织水平、细胞水平、细胞器水平、分子水平；据研究生物类型：植物细胞工程、动物细胞工程、微生物细胞工程据实验操作对象：细胞培养，细胞融合，细胞核移植，染色体工程，胚胎工程，干细胞与组织工程2、植物细胞工程技术的发展阶段与标志性成就。
（1）萌芽阶段：理论渊源和早期的尝试（1902-1929）Haberlandt：提出细胞全能性（2）奠基阶段：培养技术建立阶段（1930-1955）①培养基模式的建立。
1934年，White 等用番茄根尖建立了第一个活跃生长的无性繁殖系。
提出植物细胞全能性假设。
②激素调控模式的建立。
40年代末开始，探讨器官再分化的研究。
1948年：Skoog和崔澂培养烟草茎段时，发现腺嘌呤或腺苷可解除生长素对芽生长的抑制作用，腺嘌呤/生长素高，生芽；低，生根；相等，不分化。
1955年：Miller 分离出Kinetin，Kinetin / 生长素培养技术建立阶段（1930-1955）1943年：White植物组织培养手册《A Handbook of Plant Tissue Culture》，标志组织培养成为一门新兴学科组织培养的奠基人（3）蓬勃发展阶段（1956- ）1958年：美国科学家Steward F.C. 用胡萝卜根的细胞悬浮培养，发现单个细胞能象受精卵发育成胚一样的途径，发育成完整植抹。
证实了植物细胞全能性学说。
3、动物细胞工程发展的主要标志性阶段。
1、细胞融合现象的发现2、动物细胞培养技术的建立3、细胞融合技术的建立和杂交瘤技术的诞生4、动物克隆技术的建立4、细胞工程的应用？其中，给一些例子，判断是否是细胞工程或者某种技术的产品？（１）、优质植物快繁：如珍稀名贵树木花卉繁殖；（２）、病毒苗木的脱毒：球根花卉、果蔬的脱毒（３）、动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种：如试管动物：克隆羊、克隆牛（４）、利用动植物细胞培养生产活性产物、药品：动物细胞药品有单克隆抗体，疫苗、干扰素等；药用植物的代谢产物如皂苷、紫杉醇、紫草宁等（５）、新型动植物品种的培育：通过染色体工程、细胞融合、花粉培养等技术实施新品种培育。
安立国第二版动物细胞工程思考题参考答案
哺乳动物的克隆方法：胚胎干细胞核移植、胚胎细胞核移植、胎儿成纤维细胞核移植、体细胞核移植。
第一章绪论课后习题答案1. 动物细胞工程主要有哪些内容？这些技术有何用途？答：1. 组织和细胞培养技术2. 细胞融合与单克隆抗体技术3. 细胞核移植技术4. 胚胎工程技术5. 干细胞技术6. 转基因技术7. 染色体工程细胞工程的应用有：A. 单克隆抗体的应用：疾病诊断与治疗、微量大分子物资的检测、贵重生物活性物的分离与提纯、特殊疾病治疗、与药物交联治疗疾病；B. 转基因技术的应用：建立疾病的动物模型、品种改良和抗病育种、“乳腺生物发应器”、基因代替治疗、异种器官移植、基因功能研究；C. 细胞与组织替代治疗；D. 治疗人类不孕症；E. 优良品种繁育；F. 生产转基因家畜；G. 保护濒危动物。
2.追踪动物细胞工程研究与应用的最新进展，并预测其发展趋势。
第二章细胞培养1、体外培养细胞有哪些类型？其生长特点有什么区别？答：体外培养的细胞根据其生长方式，主要分为贴壁生长型细胞和悬浮生长型细胞。
离体细胞必须贴附于底物上才能生长的细胞称为贴壁生长型细胞。
有机体的绝大部分细胞必须贴附在某一固相表面才能生存和生长。
动物细胞培养中，大多数细胞必须贴附在固相表面才能生长，当细胞布满表面后即停止生长。
从生长表面脱落进入液体得细胞通常不再生长而逐渐退化，这种细胞称为单层附壁细胞。
贴壁生长的细胞在活体体内时，形态各异，而体外培养状态下则在形态上比较单一而失去其在体内时原有的特征。
按照培养细胞的形态，主要可分为以下几类：成纤维细胞型、上皮型细胞、游走型细胞、多形型细胞；少数细胞类型在体外培养时不需要附着于底物而于悬浮状态下即可生长，包括一些取自血、脾或骨髓的培养细胞，如血液白细胞、淋巴组织细胞、某些肿瘤细胞、杂交瘤细胞、转化细胞等，这些细胞在悬浮中生长良好，可以是单个细胞或为细小的细胞团，观察使细胞呈圆形。
由于悬浮生长于培养液中，因此其生存空间大，具有能够提供繁殖大量细胞、传代方便、易于收获细胞等优点，易于大规模生产，便于过程的控制。
第二章 免疫分子 4 5 CD和黏附分子
第二章免疫分子第四节白细胞分化抗原(Leukocyte Differentiation Antigen )一、概述白细胞分化抗原是指血细胞在分化成熟为不同谱系(lineage)时，于分化的不同阶段及细胞活化的过程中，出现或消失的一类细胞表面标记分子。
白细胞分化抗原除表达在白细胞之外，还表达在红细胞系和巨核细胞/血小板谱系。
白细胞分化抗原还广泛分布于非造血细胞如血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞、神经内分泌细胞等。
20世纪70年代中期以后，由于单克隆抗体技术和基因工程技术在白细胞分化抗原研究中得到广泛应用，因而这一领域的研究进展十分迅速。
在世界卫生组织(WHO)和国际免疫学协会联合会(IUIS)的组织下，自1982～2000年已先后举行了七次有关人类白细胞分化抗原的国际协作组会议，并应用以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法，将识别同一分化抗原的来自不同实验室的单克隆抗体归为一个分化群(cluster of differentiation,CD),即所谓CD 的国际命名法。
由CD单抗群所识别的分化抗原也称CD分子。
在最初阶段，CD命名法是指对单克隆抗体的分类而言，而目前的研究主要集中在CD分子的结构和功能，因此，在一般情况下，CD主要是指白细胞分化抗原而言。
动物白细胞分化抗原也采用CD命名法，与人类CD同源的，加上与人类CD相同的编号，为了与人类CD相区别，牛的CD在其前加Bo,即BoCD，另外，OvCD,CpCD,EqCD分别表示绵羊、山羊、马的白细胞分化抗原。
与人类CD没有明显同源性的，或没有充分的证据证明与人类CD同源的，用WC(workshop cluster)表示。
因为反刍动物分化抗原之间存在广泛的交叉反应，所以，可以通过交叉反应确定反刍动物的同源分化抗原。
分化群BoWC1、OvWC1和CpWC1分别表示牛、绵羊和山羊之间的同源抗原。
但是，与人类CD没有同源性的分化抗原还没有确定。
WC一旦被证明与人类CD具有同源性，WC即可用CD来表示。
干细胞及干细胞工程
成体干细胞
定义
在成体干细胞中,目前研究较多的是造血干细胞 (Hematopoitic Stem Cell)、角膜缘干细胞(Limbus Cornea Stem Cell)和神经干细胞(Nural Stem Cell)。 造血干细胞是成体干细胞中研究最多、认识最深入的 又称多能干细胞(Pluripotent Stem Cell)。它是指到 特点 一类。造血干细胞移植用于临床已有多年,在治疗血 了个体发育的一定阶段甚至成体,仍有一部分细胞分化, ①成体干细胞可分化为特定组织,当组织受到外伤、 研究进展 液系统恶性疾病、实性肿瘤以及遗传性免疫缺陷方面 负责组织的更新和修复。例如血液、肠道粘膜上皮、皮 已取得了举世公认的成就；自体或同种异体角膜缘干 老化、疾病等损伤时,这些干细胞就增殖分化,产生 人类对成体干细胞的研究主要集中于临床应用治疗各种 肤表皮等。这些细胞就是一般所指的特定组织的干细胞, 细胞移植已应用于临床。自体角膜缘干细胞移植是将 新的组织来代替它们,以保持机体的动态平衡。 疾病上。过去几十年，人们成功的应用骨髓移植（含有大 自体健眼包括角膜缘含干细胞组织在内的球结膜片移 例如造血干细胞、神经组织干细胞、表皮干细胞等 ②成体干细胞还可横向分化为其它组织 量血干细胞）治疗了多种血液系统疾病；近年来，国内外 植到患者受损的角膜缘部，这对于治疗严重的眼表面 疾病,如角膜上皮缺损、糜烂、溃疡、复发性翼状胬 科学家在用成体干细胞治疗心血管疾病、脑功能病变、皮 肉等有显著效果；若使神经干细胞活化、增殖并定向 肤损伤等方面也取得了令人兴奋的成果；在这方面我国科 分化,则可以治疗神经退化性疾病、脊髓损伤等。复 学家不但成功完成了世界首例成人神经干细胞自体移植治 旦大学李昌本教授等已在体外成功地培养出人类大脑 疗脑损伤的手术，而且我国专家还首创地将干细胞原位培 的神经干细胞,并使外源性基因在体外神经干细胞中 养技术用于皮肤损伤的治疗，这一方法的成功使人类朝着 有效表达,移植体内后,不仅补充大脑内神经干细胞的 不足,进行功能代偿,而且使用治疗作用的外源基因可 利用干细胞再造人体器官组织方面又迈出了一大步。 定向摧毁脑内已经发生病变的神经元,抑制病情恶化。
细胞生物学第四版
定殖于小鼠回肠末端的分节丝状菌 （图2-10）
精品课件
动物细胞（A）和植物细胞（B）模 式图（图2-11）
精品课件
第四节 病毒—非细胞形态的生命 体
一、病毒的基本知识 二、病毒在细胞内增 三、病毒与细胞在起源于进化中的关系
精品课件
牛传染性鼻气管炎病毒的超微结构 （图2-12）
精品课件
普通光学显微镜成像示意图（图3-2 ）
精品课件
决定光学显微镜的分辨率的要素（图3-3 ）
D ＝ 0.61 λ∕［N ·
sin(α/2)］
• D: 分辨率
• λ：入射光的波长
• N：介质的折射率（1或1.5
） • α：物镜的镜口角
精品课件
石蜡切片的制备程序（图3-4）
精品课件
（二）、相差显微镜和微分干涉显微镜
使得重金属盐沉积在样品周围，而样品不被染色，从而 衬托出样品的精细结构。 3. 冷冻蚀刻技术：样品经冷冻断裂后，在真空中短暂暴露 ，使断裂面上的一层薄冰升华，暴露出蚀刻面，以便在 电子显微镜下进行观察。 4. 电镜三维重构与低温电镜技术 5. 扫描电镜技术：利用电子在样品表面扫描产生二次电子 成像的显微镜。
（一）、电子显微镜的基本知识 1. 电子显微镜与光学显微镜的基本区别 2. 电子显微镜的分辨本领与有效放大倍数 3. 电子显微镜的基本构造
（二）、主要电镜制样技术 1. 超薄切片技术 2. 负染色技术 3. 冷冻蚀刻技术 4. 电镜三维重构与低温电镜技术 5. 扫描电镜技术
精品课件
（一）、电子显微镜的基本知识
三、特异蛋白抗原的定位与定性
精品课件
（四）、激光扫描共焦显微镜
• 激光扫描共焦显微镜：用聚焦极好的激光束对样品单一景 深的层面进行快速扫描，从而获得“光学切片”效果的显 微镜。
干细胞优秀课件
分泌因子是由细胞自分泌或旁分泌旳生长因子，有旳分泌因子对 维持干细胞旳增殖，分化和存活具有调整作用。 如转化生长因子-β和Wnt家族旳组员，在不同组织甚至不同种属 中都发挥主要作用。
（二）受体介导旳细胞间相互作用
果蝇旳Notch基因产物Notch受体旳配体为Delta基因产物，两 者均为细胞表面跨膜蛋白，介导旳细胞黏附与numb蛋白协同作用 调控着果蝇感受器官干细胞正确分化。
根据发生学起源分类可分为胚胎性干细胞和成体干细胞。 根据分化潜能分类可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞
一、干细胞旳形态和生化特征
1.干细胞旳形态特征
①干细胞形态共性：细胞呈圆形或卵圆形，体积小，核质比 大，增殖力强。
②干细胞旳固定组织位置：有旳干细胞有固定存在部位与方 式。如表皮干细胞与其周围旳子细胞形成增殖构造单元。但许多组 织旳干细胞没有这种分布特点
神经干细胞体现巢素蛋白，全部旳神经干细胞都呈巢素蛋白 阳性。
巢素蛋白旳体现始于神经胚形成期，当神经细胞迁移基本完 毕后，合成开始下降，神经细胞完毕份化，巢素蛋白体现停止。
四.表皮干细胞
➢ 表皮干细胞位于表皮基底层。 ➢ 表皮干细胞是具有自我更新能力、能产生至少一种以上高度 分化子代细胞潜能旳未成熟细胞。表皮干细胞——过渡放大细 胞——有丝分裂后细胞及终末分化细胞。 ➢ 角蛋白是表皮细胞旳构造蛋白，构成直径为10μm旳微丝，在 细胞内形成广泛旳网状构造。 ➢角蛋白可鉴别干细胞、定向祖细胞、终末分化细胞。 ➢ 表皮干细胞特征： 1.慢周期性：在体内体现为标识滞留细胞。 2.自我更新能力：离体培养时细胞成克隆性生长 3.对基底膜旳黏附性
五.肠干细胞
肠表面由被肠腺围绕并根植于肠壁旳绒毛构成，每一肠腺大 约有250个细胞，其中有肠干细胞，位于肠腺旳基部或近基部。 为保持肠腺旳自体稳定性，这些增殖缓慢旳肠干细胞能够不久 转变为过渡放大细胞，移向肠腺中部并分化为肠上皮吸收细胞， 杯细胞和肠内分泌细胞；肠干细胞还能够向肠腺基部分化成潘 氏细胞。