6.2 细胞的分化 cfl.ppt

成年人全身细胞总数约1014个,细胞种类有200多种，这么多种类细胞均来自一个受精卵。,组成人体细胞的种类有200多种,第2节细胞的分化,授课教师：陈伏莲2013年4月5日,神经细胞,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.细胞分化的概念：,一、细胞分化,实例2：黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。,稳定性,不可逆性,实例1：细胞分化发生在整个生命进程中。,持久性,实例2：造血干细胞原红细胞早幼红细胞中幼红细胞晚幼红细胞成熟红细胞死亡,2.特点,3.意义：,（1）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。,（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。,效率更高,基因,选择性表达的过程,4.细胞分化的实质,组织、器官中已经高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?,思考：,二、细胞的全能性,从胡萝卜根的韧皮部分离细胞,1.植物体细胞的全能性,条件：1.离体；2.一定的营养物质和激素；3.适宜的环境。,一个细胞分裂形成的细胞团,*1958年斯图尔德美实验,胡萝卜的根部,条件：1.离体；2.一定的营养物质和激素；3.适宜的环境。,植物细胞具有全能性,脱分化,再分化,高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，它的细胞全能性受到限制。但是，它的细胞核仍然保持着全能性。,二、细胞的全能性,2.动物体细胞的全能性,细胞全能性：是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。,原因：体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！,3.全能性大小,a、植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大的限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达；,b、同一生物体内细胞全能性高低不同：受精卵生殖细胞体细胞；,c、随分化程度的不断提高，细胞全能性逐渐变小；,d、细胞分裂能力越强，全能性越大。,概念：干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。,4.干细胞,分类：,（1）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，构成人体的各种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。（胚胎干细胞）（2）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的潜能，但不能发育成完整的个体。（造血干细胞）（3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞。（神经干细胞）,一、细胞分化,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,2.特点：,3.机理：,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,持久性,不可逆性,稳定性,二、细胞的全能性1.概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。2.应用：植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术3.条件：离体、营养物质和激素、适宜条件4.细胞的全能性大小：受精卵生殖细胞体细胞5.干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。,小结,作业,1.结合本节课的内容,从互联网或书刊中收集有关植物组织培养技术繁殖花卉和胚胎干细胞的研究相关资料；2.完成课本和全程设计相关练习。,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。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。,讨论：,1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？,健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。,2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不同种类的血细胞。,资料分析,踏青,早春韩愈天街小雨润如酥，草色遥看近却无。最是一年春好处，绝胜烟柳满皇都。,分裂,1.利用干细胞，人体组织器官将能再生英国足球名星-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。,干细胞的研究及应用,2.克隆人体器官，用于器官移植,心脏移植,肾脏移植,长江女神/中大熊猫-白鳍豚,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,细胞分化,有丝分裂,受精卵,小肠上皮细胞,血红细胞,神经细胞,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,子宫中的动物们,是否多细胞生物体中的所有细胞都在不停地分裂以增加细胞数目呢？,复习思考,按细胞增殖情况细胞分为三类,周期细胞能连续不断分裂的细胞，如胚细胞、骨髓造血干细胞、植物分生区及形成层细胞。,休眠细胞暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期的细胞。如免疫淋巴细胞、肝、肾细胞等。,分化细胞永久丧失分裂能力，不可逆地脱离细胞周期的细胞（又称成熟细胞）如神经细胞、人成熟的红细胞以及植物的表皮细胞、导管细胞等,表皮细胞,叶肉细胞,分生细胞,导管、筛管,保护组织,营养组织,分生组织,输导组织,思考,“多利”的诞生,动物细胞核全能性的应用,2.细胞全能性的原因,已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质，因此，分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。,3.细胞全能性的表达,（1）条件：在离体条件下，需要适宜的水、无机盐、有机营养及激素等，还需要适宜的温度等条件。（2）差异植物细胞的全能性动物细胞的全能性，动物细胞只有细胞核具有全能性。同一生物体内细胞全能性的高低为：受精卵生殖细胞体细胞。,1.概念：动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。,三、干细胞,e.g.人的骨髓的造血干细胞,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。,全能胚胎干细胞,多能骨髓造血干细胞,专能骨髓造血干细胞,红细胞,2.类型：全能、多能、专能干细胞,3.干细胞的用途:,1