細(xì)胞的分化 課件

1、第2節(jié)細(xì)胞的分化,第六章細(xì)胞的生命歷程,受精作用,分裂,成年人全身細(xì)胞總數(shù)約 1014個(gè), 細(xì)胞種類有200多種，這么多種類細(xì)胞均來(lái)自一個(gè)受精卵。,有絲分裂,分化,神經(jīng)細(xì)胞,紅細(xì)胞,肌肉細(xì)胞,上皮組織細(xì)胞,功能：光合作用,功能：保護(hù)功能,功能：貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),分化,1、概念： 在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。,一、細(xì)胞分化,2、細(xì)胞分化的特點(diǎn)： （1）一般來(lái)說分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)直到死亡，細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性和不可逆性。 （2）細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中，所以具有持久性。 胚胎（動(dòng)物）時(shí)期達(dá)到最大限度。 （3）細(xì)胞分化是生

2、物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)，具有普遍性。,3、細(xì)胞分化的意義：,（1）是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。,（2）使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。,在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動(dòng)狀態(tài)，與肌動(dòng)蛋白合成有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)。,在肌細(xì)胞中，與肌動(dòng)蛋白合成有關(guān)的基因處于活動(dòng)狀態(tài)，而與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)。,細(xì)胞分化的機(jī)理：不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，是基因的“選擇性”表達(dá)。,就一個(gè)個(gè)體來(lái)說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息。只是在不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。,細(xì)胞分化,有絲分裂,受精卵,

3、小腸上皮細(xì)胞,血紅細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞,比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化：,增加,相同,不變,差異,遺傳信息都不變,共同完成生物個(gè)體發(fā)育過程,既然細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性、持久性、不可逆性，那么已經(jīng)發(fā)生高度分化的細(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其它細(xì)胞嗎?,思考：,1958年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞成功地培育出了一棵完整的植株。,實(shí)驗(yàn)證明：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能，即植物細(xì)胞具有全能性。,二、細(xì)胞的全能性,1、概念： 細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。,思考：,為什么任意一個(gè)體細(xì)胞會(huì)具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能？,體細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息

4、！,植物組織培養(yǎng):是指在無(wú)菌和人工控制的環(huán)境條件下，利用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，對(duì)離體的植物器官、組織及細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，使其再生完整植株的技術(shù)。,條件：細(xì)胞或組織在離體的情況下；無(wú)菌；有一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液、激素及適宜的外界環(huán)境。,植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：,蝴蝶蘭的大規(guī)模生產(chǎn),快速繁殖花卉、蔬菜,切取莖段置于培養(yǎng)基上,擬南芥,莖段從兩端開始膨大加粗,動(dòng)物細(xì)胞是否具有全能性？,用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn),克隆羊的全過程,白面羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核,黑面羊卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),融合,新的細(xì)胞,代孕母羊,白面羊的克隆羊,體外培養(yǎng) 一段時(shí)間,非洲爪蟾和“多利”的誕生證明:已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。,為什么細(xì)胞核具有發(fā)

5、育成完整個(gè)體的潛能？,但是目前為止,人們還沒有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。,細(xì)胞核中有遺傳物質(zhì)。,長(zhǎng)江女神 白鰭豚（水中大熊貓）,丹頂鶴,動(dòng)物細(xì)胞核全能性的應(yīng)用：,用克隆技術(shù)拯救瀕危動(dòng)物,三、干細(xì)胞,概念： 動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù) 具有分裂和分化能力的細(xì)胞。,分類：,按發(fā)育時(shí)期 分為胚胎干細(xì)胞和體干細(xì)胞,按全能性大小 （1）全能干細(xì)胞：是從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中分離出來(lái)的，可分化成人體的各種細(xì)胞，構(gòu)成人體的各種組織和器官，最終發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體。 （2）多能干細(xì)胞：胚胎干細(xì)胞進(jìn)一步分化，可以形成各種組織干細(xì)胞，它具有形成一種器官的多種組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個(gè)體。 （

6、3）專能干細(xì)胞：多能干細(xì)胞進(jìn)一步分化成為專能干細(xì)胞，專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞，如神經(jīng)干細(xì)胞專門分化成各類神經(jīng)細(xì)胞。,紅細(xì)胞,血小板,白細(xì)胞,骨髓中造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞,資料,在我們體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120天左右，白細(xì)胞的壽命更短，只有5-7天。這些血 細(xì)胞都是失去了分裂能力的細(xì)胞。 白血病患者的血液中出現(xiàn)了大量的異常白 細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞又明顯減少。 通過骨髓移植可以有效地治療白血病。,討論：,1 為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少？,健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。,2 骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？,骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化不斷產(chǎn)生

7、 不同種類的血細(xì)胞。,新華社北京9月4日電 籃球巨星姚明在中國(guó)人民大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)采集血樣，加入中華骨髓庫(kù)捐獻(xiàn)造血干細(xì)胞的志愿者行列，并承諾，一旦配型成功，將為患者捐獻(xiàn)造血干細(xì)胞。與他一同行動(dòng)的還有中國(guó)大學(xué)生男子超級(jí)聯(lián)賽的運(yùn)動(dòng)員們。 在這個(gè)名為“大超中華骨髓庫(kù)校園愛心之旅”啟動(dòng)儀式上，姚明手執(zhí)一顆紅心模型，將中華骨髓庫(kù)的標(biāo)志補(bǔ)充完整，象征發(fā)揚(yáng)“人道、博愛、奉獻(xiàn)”的紅十字精神。,1、利用干細(xì)胞，人體組織器官將能再生 新聞背景英國(guó)足球名星-貝克漢姆儲(chǔ)存來(lái)自他剛出生時(shí)留下的臍帶血干細(xì)胞，以便萬(wàn)一他在賽場(chǎng)上重要器官受傷，則可以接受干細(xì)胞移植手術(shù)治療。,干細(xì)胞的研究及應(yīng)用,2、移植弟弟臍帶血治好血癌！3歲女童健

8、康成長(zhǎng) 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗稱血癌）的華裔女嬰，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過后好不容易等到弟弟出世，成功以弟弟的臍帶血干細(xì)胞移植活命。今年3歲的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康寶寶。,3、克隆人體器官，用于器官移植,心臟移植,腎臟移植,細(xì)胞全能性大小的比較：,在受精卵、生殖細(xì)胞、高度分化的動(dòng)物細(xì)胞中，全能性最大的是_,最小的是_。 細(xì)胞全能性大小主要受細(xì)胞分化程度影響。細(xì)胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。 另外，植物細(xì)胞全能性_動(dòng)物細(xì)胞！,低,高,高于,一、細(xì)胞分化,1、概念：,在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,2、特點(diǎn)：,3、機(jī)理：,不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同,持久性,不可逆性,穩(wěn)定性,小結(jié)：,二、細(xì)胞的全能性