【必修1】62细胞的分化1.ppt

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1、细胞的分化细胞的分化北京中关村中学北京中关村中学 刘刘 峰峰第二节第二节 细胞的分化细胞的分化高中生物学高中生物学(浙科版浙科版)分子与细胞分子与细胞第四章第四章 细胞的增殖和分化细胞的增殖和分化【教材分析教材分析】1 1细胞的分化是高中生物学细胞的分化是高中生物学(浙科版浙科版)分子与分子与细胞细胞第四章细胞的增殖和分化第二节的内容。第四章细胞的增殖和分化第二节的内容。2 2细胞分化是细胞的生命历程中的重要一个内容。细胞分化是细胞的生命历程中的重要一个内容。3 3主要目的是让学生对细胞的生活有个较为完整主要目的是让学生对细胞的生活有个较为完整的了解，也为学习生物的生殖发育、基因控制蛋白的了解

2、，也为学习生物的生殖发育、基因控制蛋白质的合成等知识以及了解最新生物学技术如克隆、质的合成等知识以及了解最新生物学技术如克隆、细胞工程的原理奠定基础，这部分知识讲解要适度，细胞工程的原理奠定基础，这部分知识讲解要适度，不能过度展开更不能无限加深。不能过度展开更不能无限加深。【学情分析学情分析】1有关细胞分化的知识在初中阶段已经有了初步的了有关细胞分化的知识在初中阶段已经有了初步的了解，粗浅地知道了组织和器官的形成原因是细胞分化解，粗浅地知道了组织和器官的形成原因是细胞分化的结果。在高中学生学习本课程之前，已学了细胞分的结果。在高中学生学习本课程之前，已学了细胞分裂，细胞大小与物质运输的关系，这

3、是分化的基础，裂，细胞大小与物质运输的关系，这是分化的基础，而分化又是个体发育的基础，后面学习细胞癌变，以而分化又是个体发育的基础，后面学习细胞癌变，以及遗传部分的性状表达，都跟细胞分化有着密切的关及遗传部分的性状表达，都跟细胞分化有着密切的关系。系。2关于全能性的理解也比较抽象，并且以后学习一些关于全能性的理解也比较抽象，并且以后学习一些生物科技，都与全能性有密切关系，要让学生理解，生物科技，都与全能性有密切关系，要让学生理解，要结合有丝分裂来学习这部分内容。要结合有丝分裂来学习这部分内容。3关于分化的本质，由于学生还没有学习基因的表达，关于分化的本质，由于学生还没有学习基因的表达，所以会比

4、较抽象难懂，教学中要注意这部分的处理。所以会比较抽象难懂，教学中要注意这部分的处理。【教学策略教学策略】学学科科思思想想的的渗渗透透引入引入知识由抽象变具体知识由抽象变具体内化为知识的积累内化为知识的积累层层设问分析层层设问分析感性的知识感性的知识知识由抽象变具体知识由抽象变具体组成人体细胞的种类有组成人体细胞的种类有200多种多种知知识识由由抽抽象象变变具具体体感性材料展感性材料展现现在同学在同学们们面前，面前，让让他他们们通通过观过观察察和思考去和思考去领领悟分化的内悟分化的内涵，区分分涵，区分分化与分裂的化与分裂的不同不同 受精卵受精卵细胞群细胞群有丝有丝分裂分裂神经细胞神经细胞上皮细胞

5、上皮细胞细胞细胞分化分化肌肉细胞肌肉细胞红细胞红细胞1说出细胞分化的定义说出细胞分化的定义2说出细胞分化的特征说出细胞分化的特征持久、不可逆持久、不可逆进一步分析深化：进一步分析深化：探探讨讨以下以下问题问题：1.1.细细胞分化在生物界普遍存在的胞分化在生物界普遍存在的实实例。例。2.2.细细胞分化的胞分化的过过程。程。在在细细胞外胞外观观尚未出尚未出现现明明显变显变化之前，化之前，细细胞分化的前途就由胞分化的前途就由遗遗传传信息的信息的执执行情况决定了，分化的行情况决定了，分化的细细胞所呈胞所呈现现出的形出的形态态、结结构和生理功能的构和生理功能的变变化，首先源于化，首先源于细细胞内化学物胞

6、内化学物质质的的变变化，如化，如结结构蛋白和催化化学反构蛋白和催化化学反应应的的酶酶，以后依次，以后依次渐变渐变，不能逆，不能逆转转，因此，分化是一种持久的、因此，分化是一种持久的、稳稳定的定的渐变过渐变过程。程。3.3.细细胞分化的意胞分化的意义义。一般多。一般多细细胞生物体的胞生物体的发发育起点是一个育起点是一个细细胞（受精卵），胞（受精卵），细细胞的分裂只能繁殖出胞的分裂只能繁殖出许许多相同的多相同的细细胞，只胞，只有有经过细经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并胞分化才能形成胚胎、幼体，并发发育成成体，育成成体，细细胞胞分化是生物个体分化是生物个体发发育的基育的基础础。从胡萝卜根的韧皮部分

7、离细胞从胡萝卜根的韧皮部分离细胞已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？一个细胞分裂一个细胞分裂形成的细胞团形成的细胞团*1958年斯图尔德年斯图尔德 美美 实验实验胡萝卜的胡萝卜的根部根部含有植物激素、无机盐、含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中糖类等物质的培养液中实验表明，实验表明，在在离体离体时时给给予细胞一定予细胞一定条件条件，高度，高度分化的植物分化的植物细胞仍具有细胞仍具有发育成完整发育成完整植株的能力。植株的能力。植物细胞具有全能性动物细胞是否具有全能性？动物细胞是否具有全能性？克隆羊的全过程克隆羊的全过程白面羊乳白面羊乳腺细

8、胞的腺细胞的细胞核细胞核黑面羊卵黑面羊卵细胞的细细胞的细胞质胞质融合融合新的细胞新的细胞代孕母羊代孕母羊白面羊的克隆羊白面羊的克隆羊体外培养体外培养 一段时间一段时间实验证明实验证明:已分化的已分化的动物体细胞动物体细胞的细胞核的细胞核具有全能性具有全能性但是目前为止但是目前为止,人们人们还还没有成功地没有成功地将单个已将单个已分化的动物体细胞培分化的动物体细胞培养成新的个体。养成新的个体。为什么细胞核具有为什么细胞核具有发育成发育成完整个体的完整个体的潜能？潜能？动物细胞是否具有全能性？动物细胞是否具有全能性？的细胞核的细胞核受精卵受精卵细胞群细胞群有丝有丝分裂分裂神经细胞神经细胞上皮细胞上

9、皮细胞细胞细胞分化分化肌肉细胞肌肉细胞红细胞红细胞?细胞分化在什么时期？细胞分化在什么时期？干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞受精卵受精卵全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞造血干细胞造血干细胞白血病是常见肿瘤之一，占肿瘤发病率的第六位，约白血病是常见肿瘤之一，占肿瘤发病率的第六位，约为为3 34/104/10万人，其中急性多于慢性，急性者占万人，其中急性多于慢性，急性者占70%70%以上，其中急粒占首位，急淋、急单次之。慢性白血以上，其中急粒占首位，急淋、急单次之。慢性白血病在我国以慢性粒细胞性白血病多见。病在我国以慢性粒细胞性白血病多见。白

10、血病的治疗白血病的治疗一、化疗一、化疗 二、中西医结合治疗二、中西医结合治疗 三、生物调节剂治疗三、生物调节剂治疗 四、基因治疗四、基因治疗 五、骨髓移植（五、骨髓移植（BMTBMT）骨髓移植（BMT）1 1异基因骨髓移植（异基因骨髓移植（AlloAllo-BMT-BMT）2 2自体干细胞移植自体干细胞移植3 3脐血造血干细胞移植脐血造血干细胞移植 1.异基因骨髓移植（Allo-BMT）是对病人进行超大剂量是对病人进行超大剂量放疗，化疗放疗，化疗预处理预处理后，将健康骨髓中的后，将健康骨髓中的造血干细胞植入造血干细胞植入病人病人体内，使其造血及免疫功能获得重建的治体内，使其造血及免疫功能获得重

11、建的治疗方法。疗方法。2 2自体干细胞移植自体干细胞移植所谓所谓“自体干细胞移植自体干细胞移植”是指在大剂量放化是指在大剂量放化疗前采集自体造血干细胞，使之免受大剂量疗前采集自体造血干细胞，使之免受大剂量放化疗之损伤，并在大剂量放化疗后回输，放化疗之损伤，并在大剂量放化疗后回输，自体造血干细胞可来源于骨髓，亦可采集于自体造血干细胞可来源于骨髓，亦可采集于患者外周血。可用于年龄较大的患者。患者外周血。可用于年龄较大的患者。3.3.造血干细胞移植造血干细胞移植人们以前常说的骨髓移植、骨髓捐献到今天已经不准确也不科人们以前常说的骨髓移植、骨髓捐献到今天已经不准确也不科学，由于我们医学技术的高发展，也

12、就是说我们真正采集、我学，由于我们医学技术的高发展，也就是说我们真正采集、我们捐献的实际是造血干细胞。在我们人身体哪些部位生产和存们捐献的实际是造血干细胞。在我们人身体哪些部位生产和存储造血干细胞呢？一般来说，有三个部位，生产和储存的大部储造血干细胞呢？一般来说，有三个部位，生产和储存的大部分在骨髓里，所以我们叫做骨髓造血干细胞。还有一部分在外分在骨髓里，所以我们叫做骨髓造血干细胞。还有一部分在外周血，也就是在血管里面有少量的造血干细胞。第三就是人们周血，也就是在血管里面有少量的造血干细胞。第三就是人们所知道，当妈妈生完小孩之后，在脐带里有大量、丰富的造血所知道，当妈妈生完小孩之后，在脐带里有

13、大量、丰富的造血干细胞。反过来说造血干细胞都在哪些部位，有骨髓的造血干干细胞。反过来说造血干细胞都在哪些部位，有骨髓的造血干细胞，有外周血的造血干细胞，有脐带血的造血干细胞，现在细胞，有外周血的造血干细胞，有脐带血的造血干细胞，现在我们提倡用外周血的造血干细胞来进行采集。那么骨髓的造血我们提倡用外周血的造血干细胞来进行采集。那么骨髓的造血干细胞采集和外周血的造血干细胞采集有什么不同呢？如果说干细胞采集和外周血的造血干细胞采集有什么不同呢？如果说是骨髓移植用骨髓的造血干细胞，供者要进行全麻，或者在他是骨髓移植用骨髓的造血干细胞，供者要进行全麻，或者在他的骨上凿几个洞。用外周血造血干细胞则是先打三

14、、四天的外的骨上凿几个洞。用外周血造血干细胞则是先打三、四天的外周血动员剂，将骨髓中的造血干细胞动员入血，然后用采血的周血动员剂，将骨髓中的造血干细胞动员入血，然后用采血的方法来采集，这样的方法供者没有什么痛苦。方法来采集，这样的方法供者没有什么痛苦。如何进行造血干细胞移植：如何进行造血干细胞移植：首先让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液首先让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液中去，这个过程称为中去，这个过程称为“动员动员”。然后，通过血细胞分离机分离获得大量造血然后，通过血细胞分离机分离获得大量造血干细胞用于移植，这种方法称为干细胞用于移植，这种方法称为“外周血造血干外周血造血干细胞移植细胞移植

15、”。这样现在捐赠骨髓已不再抽取骨髓，。这样现在捐赠骨髓已不再抽取骨髓，而只是而只是“献血献血”了。而且，由于技术的进步，现了。而且，由于技术的进步，现在运用造血干细胞在运用造血干细胞“动员动员”技术，只需采集分离技术，只需采集分离约约5050至至200200毫升外周血即可得到足够数量的造血干毫升外周血即可得到足够数量的造血干细胞。采集足够数量的造血干细胞后，血液可回细胞。采集足够数量的造血干细胞后，血液可回输到捐献者体内。输到捐献者体内。干细胞原料库的建立干细胞原料库的建立 磁磁 铁铁 磁磁 铁铁脐脐带带血血冲洗冲洗例例:造血干造血干/祖细胞祖细胞 CDCD34 34 的分离提取的分离提取淋淋

16、巴巴细细胞胞CDCD3434分选磁珠分选磁珠 干细胞核心技术干细胞核心技术 1.干细胞分离干细胞分离 2.干细胞培养干细胞培养 3.干细胞改造干细胞改造 4.SCSC基因重组基因重组 细胞技术细胞技术 基因技术基因技术干细胞治疗干细胞治疗（人体组织工程）（人体组织工程）需需要要干干细细胞胞技技术术治治疗疗的的首首批批人人类类疾疾病病例例表表造造血血系系统统病病帕帕金金森森氏氏病病 骨骨质质疏疏松松症症糖糖尿尿病病 脊脊髓髓损损伤伤各各种种肿肿瘤瘤心心血血管管疾疾病病严严重重烧烧伤伤自自身身免免疫疫性性疾疾病病角角膜膜疾疾病病 神神经经系系统统退退行行性性病病变变肝肝病病 干细胞研究的受阻,就是

17、生命科学的凋亡。干细胞的分类干细胞的分类全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞按分化潜能按分化潜能按发育状态按发育状态胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞造血干细胞造血干细胞一、利用干细胞，人体组织器官将能再生一、利用干细胞，人体组织器官将能再生 新闻背景英国足球名星新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。接受干细胞移植手术治疗。二、移植弟弟脐带血治好血癌！二、移植弟弟脐带血治

18、好血癌！3 3岁女童健康成长岁女童健康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有被医生诊断只有10%10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3 3岁的她，不曾感冒和咳岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。嗽，成了健康宝宝。干细胞研究应用的媒体报道干细胞研究应用的媒体报道1为什么生物具有全能性为什么生物具有全能性?生物体每个细胞都含有该物种所特生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质。有的全套遗传物质。2不同细胞的全能性相同么不同细胞的全能性相同么?一般而言，植物细胞的全能性大一般而言，植物细胞的全能性大于动物细胞；分化程度越高的细胞，于动物细胞；分化程度越高的细胞，全能性就越低。全能性就越低。细胞的全能性细胞的全能性植物细胞全能性的应用：植物细胞全能性的应用：组织培养进行快速繁殖组织培养进行快速繁殖切取茎段置于培养基上切取茎段置于培养基上拟拟南南芥芥茎段从两端开始膨大加粗茎段从两端开始膨大加粗 我们关注着认识的进展,我们期待着诸多问题的解决,可我们教师也启蒙着能解决这些问题的思想。我们应该这样教书启迪学科的思想。