细胞的分化课件.ppt

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1、受精作用受精作用分裂分裂 成年人全身细胞总数约成年人全身细胞总数约 10 101 14 4个个, , 细胞种类有细胞种类有200200多种，这么多种类细多种，这么多种类细胞均来自一个胞均来自一个受精卵受精卵。有丝分裂有丝分裂分分化化神经细胞神经细胞红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞上皮组织细胞上皮组织细胞功能：光合作用功能：光合作用功能：保护功能功能：保护功能功能：贮藏营养物质功能：贮藏营养物质分化分化第六章细胞的生命历程第六章细胞的生命历程1 1、概念：、概念： 在个体发育中，在个体发育中，由由一个或一种细胞一个或一种细胞增殖产生的后代增殖产生的后代，在形态、结构和生理，在形态、结构和生理功能上功

2、能上发生发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。一、细胞分化一、细胞分化（1 1）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的）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，细胞分化具有状态直到死亡，细胞分化具有稳定性稳定性和和不可逆不可逆性性。（2 2）细胞分化发生在整个生命进程中，所以具有）细胞分化发生在整个生命进程中，所以具有持久性持久性。 胚胎（动物）时期达到最大限度。胚胎（动物）时期达到最大限度。（3 3）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础，具有生物个体发育的基础，具有普遍性普遍性。3 3、细胞分化的意义：、细胞分化的意义

3、：（1 1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。结构和功能的组织和器官。（2 2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。利于提高各种生理功能的效率。 就一个个体来说，各种细胞具有完全相同就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。只是在不同细胞中遗传信息的的遗传信息。只是在不同细胞中遗传信息的执行情况不同。执行情况不同。 红细胞红细胞合成血红蛋白合成血红蛋白 ( (不合成肌动蛋白不合成肌动蛋白) )肌细胞肌细胞肌动蛋白基因开启肌动蛋白基因开启合成肌动蛋白合成肌动

4、蛋白 ( (不合成血红蛋白不合成血红蛋白) )肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启不同细胞中遗传信息的执不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是行情况不同，是既然细胞分化具有稳定性、持久性、既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗分化成其它细胞吗? ?思考：思考：19581958年，美国科学年，美国科学家斯图尔德用胡萝家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完地培育出了一棵完整的植株

5、。整的植株。实验证明：高度分化的植物实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植细胞仍然具有发育成完整植株的株的潜能潜能，即，即植物细胞具有植物细胞具有全能性全能性。 二、细胞的全能性二、细胞的全能性1 1、概念：、概念： 细胞的全能性是指细胞的全能性是指已经分化已经分化的细胞的细胞, ,仍仍然具有发育成完整个体的然具有发育成完整个体的潜能潜能。思思考：考：为什么任意一个体细胞会具有发为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？育成完整个体的潜能？ 体细胞内含有本生物物种体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！全套的遗传信息！植物组织培养植物组织培养: :是指在无菌和人工控制的环境条是指

6、在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。条件：条件：细胞或组织在离体的情况下；无菌；有一细胞或组织在离体的情况下；无菌；有一定营养物质的培养液、激素及适宜的外界环境。定营养物质的培养液、激素及适宜的外界环境。切取茎段置于培养基上切取茎段置于培养基上拟南芥拟南芥植物细胞全能性的应用：植物细胞全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜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

7、的全过程白面羊乳腺细白面羊乳腺细胞的细胞核胞的细胞核黑面羊卵细黑面羊卵细胞的细胞质胞的细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“多利多利”的诞生证明的诞生证明: :已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的细胞核细胞核具有全能性。具有全能性。为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？但是目前为止但是目前为止, ,人们还人们还没有成功没有成功地将单个已分化地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。的动物体细胞培养成新的个体。细胞核中有遗传物质细胞核中有遗传物质。长江女神长江女神 白鳍豚（水中大熊猫

8、）白鳍豚（水中大熊猫）丹顶鹤丹顶鹤动物细胞核全能性的应用：动物细胞核全能性的应用：用用克隆技术克隆技术拯救濒危动物拯救濒危动物三、干细胞三、干细胞概念：概念：一类具有多向分化潜能和自我一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。胞。 动物和人体内仍保留的少数动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞具有分裂和分化能力的细胞。分类：分类：按发育时期按发育时期分为分为胚胎干细胞胚胎干细胞和和体干细胞体干细胞按全能性大小按全能性大小（1 1）全能干细胞：是从哺乳动物的早期胚胎中分离

9、）全能干细胞：是从哺乳动物的早期胚胎中分离出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种组织和器官，最终组织和器官，最终发育成一个完整的个体，如胚胎干发育成一个完整的个体，如胚胎干细胞细胞。（2 2）多能干细胞：胚胎干细胞进一步分化，可以形）多能干细胞：胚胎干细胞进一步分化，可以形成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织的潜能，但的潜能，但不能发育成完整的个体不能发育成完整的个体，如造血干细胞，如造血干细胞，神经干细胞。神经干细胞。（3 3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能）专能干细胞：多

10、能干细胞进一步分化成为专能干细胞，专能干细胞干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞只能分化成某一类型的细胞，如，如肌肉中的成肌细胞。肌肉中的成肌细胞。 造血干细胞造血干细胞红细胞红细胞血小板血小板白细胞白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞 在我们体内，红细胞的寿命为在我们体内，红细胞的寿命为120120天左右，天左右，白细胞的寿命更短，只有白细胞的寿命更短，只有5-75-7天。这些血天。这些血细胞都是细胞都是失去了分裂能力失去了分裂能力的细胞。的细胞。 白血病患者的血液中出现了大量的异常白白血病患者的血液中出现了大量的异常白细胞，而正常的血细胞又明显减少。

11、细胞，而正常的血细胞又明显减少。通过通过骨髓移植骨髓移植可以有效地治疗白血病。可以有效地治疗白血病。讨论：讨论：1 1 为什么健康人的血细胞数量不会随着血细为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？胞的死亡而减少？健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。2 2 骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。不同种类的血细胞。新华社北京新华社北京9 9月月4 4日电日电 篮球巨星姚明在中国人民大篮球巨星姚明在中国人民大学现场

12、采集血样，加入中华骨髓学现场采集血样，加入中华骨髓库捐献造血干细胞的志愿者行列，库捐献造血干细胞的志愿者行列，并承诺，一旦配型成功，将为患并承诺，一旦配型成功，将为患者捐献造血干细胞。与他一同行者捐献造血干细胞。与他一同行动的还有中国大学生男子超级联动的还有中国大学生男子超级联赛的运动员们。赛的运动员们。 在这个名为在这个名为“大超大超中华中华骨髓库校园爱心之旅骨髓库校园爱心之旅”启动仪式启动仪式上，姚明手执一颗红心模型，将上，姚明手执一颗红心模型，将中华骨髓库的标志补充完整，象中华骨髓库的标志补充完整，象征发扬征发扬“人道、博爱、奉献人道、博爱、奉献”的的红十字精神。红十字精神。 1 1、利

13、用干细胞，人体组织器官将能再生、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。 干细胞的研究及应用干细胞的研究及应用2 2、移植弟弟脐带血治好血癌！、移植弟弟脐带血治好血癌！3 3岁女童健岁女童健康成长康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%10%

14、的存活的存活率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3 3岁的她，岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。3 3、克隆人体器官，用于器官移植、克隆人体器官，用于器官移植心脏移植心脏移植肾脏移植肾脏移植细胞全能性大小的比较：细胞全能性大小的比较：在在受精卵、受精卵、生殖细胞、生殖细胞、高度分化的高度分化的动物细胞中，全能性最大的是动物细胞中，全能性最大的是_,_,最小最小的是的是_。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度

15、越细胞分化程度越高高，全能性越，全能性越_；分化；分化程度越程度越低低，全能性越，全能性越_。另外，植物细胞全能性另外，植物细胞全能性_动物细胞！动物细胞！低低高高高于高于细胞分化细胞分化有丝分裂有丝分裂 受精卵受精卵小肠上小肠上皮细胞皮细胞血红血红细胞细胞神经神经细胞细胞比较细胞分裂与细胞分化：比较细胞分裂与细胞分化：细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞数量数量形态形态结构结构功能功能相相同同点点联联系系增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息都不变遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程一、细胞分化一、细胞分化1 1、概念：、概念：在个体发育中，由一个

16、或一种细胞增殖产生的后代，在在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上发生上发生稳定性稳定性差异的过程差异的过程2 2、特点：、特点：3 3、机理：、机理：不同细胞中不同细胞中遗传信息的执行情况遗传信息的执行情况不同不同持久性持久性不可逆性不可逆性稳定性稳定性小结：小结：二、细胞的全能性二、细胞的全能性1 1、概念：、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能潜能。2 2、应用：应用：植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术3 3、条件：条件：离体、适宜条件离体、适宜条件4 4、干细胞的概念：、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化具有分裂和分化 能力的细胞。能力的细胞。5 5、细胞的全能性大小：、细胞的全能性大小：受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 1.1.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点细胞分化不同于细胞增殖的主要特点( )( ) A. A. 细胞的数量增多细胞的数量增多 B. B. 细胞的体