细胞的分化-李乐.ppt

人类发育过程示意图,1、人的个体发育起点是什么？ 2、一个成年人大约是由 1014个细胞构成的,这些细胞的增殖主要是靠什么分裂？ 3、单纯通过分裂使细胞数量增加，能够使受精卵发育成一个如此复杂的生物体吗？,第2节 细胞的分化,第六章 细胞的生命历程,1、人体内有200多种不同的细胞，图片上的这些细胞具体表现在哪些方面不同？ 2、这些细胞内的DNA一样吗？,它们都来自一群相似的胚胎细胞,细胞分化示意图,同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞,1、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。,一、细胞分化,（1）细胞分化发生在整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。,2、细胞分化的特点,持久性,（2）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。,稳定性和不可逆性,（3）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。,普遍性,（4）分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。,不变性,细胞分化的实质：基因的选择性表达，即不同细胞中遗传信息的执行情况不同。,在红细胞和肌细胞中，都存在与血红蛋白合成有关的基因和与肌动蛋白合成有关的基因。 但是，红细胞中与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态；肌细胞中则相反。,3、细胞分化的实质,4、细胞分化的意义,（1）是个体发育的基础。多细胞生物体只有经过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。,叶脉,上表皮,叶肉,下表皮,（2）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。,气孔,细胞分化,细胞分裂,受精卵,小肠上皮细胞,红细胞,神经细胞,5、比较细胞分裂与细胞分化：,增加,相同,不变,差异,遗传信息都不变,共同完成生物个体发育过程,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细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?,思考,1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。,脱分化,再分化,植物组织培养技术,实验表明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。,1、胡萝卜韧皮部细胞高度分化，在什么条件下可重新形成植物？,离体、在一定浓度的营养物质、激素和其他适宜的外界条件. .,2、这个实验表明了什么问题？,二、细胞的全能性,1、概念 细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。,植物细胞全能性的应用,快速繁殖花卉、蔬菜 拯救濒危物种 培育转基因植物,植物细胞全能性的应用,克隆羊“多莉”于1996年在英国出生，2003年02月14日死于肺炎。,2、动物细胞的全能性,多莉,生下多莉的母羊,奇怪的是，多莉长得一点也不像她的生母。为什么会这样呢？,母绵羊B,母绵羊A,新的卵细胞发育成胚胎,多莉是由C羊所生，A羊提供去核卵细胞，B羊提供细胞核，却长得像B羊。由此你可以下什么结论？,绵羊“多莉” 整个克隆过程,“多莉”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。,到目前为止，人们还不能将单个已分化的动物体细胞直接培养成新的个体。,？,克隆鼠,克隆猪,克隆牛,克隆猕猴,长江女神 白鳍豚（水中大熊猫）,丹顶鹤,动物细胞核全能性的应用,用克隆技术拯救濒危动物,为什么说动物体细胞的细胞核具有全能性呢？,思考,3、细胞具有全能性的原因 细胞内含有保持本物种遗传性所需要的全套基因。,一般情况下，分化程度越高，全能性越低。 植物细胞动物细胞 同一生物体内细胞的全能性高低顺序为： 受精卵生殖细胞体细胞,4、细胞全能性大小的比较,在体细胞中：细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的； 分化程度低的分化程度高的。,三、干细胞,1、概念 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞称为干细胞。,2、分类 全能干细胞 如胚胎干细胞； 多能干细胞 如造血干细胞； 专能干细胞 如上皮组织基底层的干细胞。,红细胞,血小板,白细胞,骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞,（1）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-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，则可以接受干细胞移植手术治疗。,3、干细胞的研究及应用,（2）移植弟弟脐带血治好血癌！ 3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，被医生诊断只有10%的存活率。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3岁的她，成了健康宝宝。,（3）克隆人体器官，用于器官移植,心脏移植,肾脏移植,四、小结,细胞分化,1、概念：,3、实质：,细胞全能性,1、概念：,2、原因：,3、动植物细胞 的全能性：,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。,（1）持久性（2）稳定性和不可逆性（3）普遍性（4）不变性,基因的选择性表达,生物个体发育的基础；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。,已经分化的细胞，仍然具有,细胞内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。,