62--细胞的分化

第2节细胞的分化,第六章细胞的生命历程,受精作用,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。,有丝分裂,分化,神经细胞,红细胞,肌肉细胞,上皮组织细胞,功能：光合作用,功能：保护功能,功能：贮藏营养物质,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。,一、细胞分化,2、细胞分化的特点：,（1）持久性。细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。,（2）稳定性和不可逆性。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。,（3）普遍性。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。,3、细胞分化的意义：,（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。,在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。,在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。,细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是基因的“选择性”表达。,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执行情况不同。,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,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。,实验证明：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。,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。,思考：,为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？,体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！,植物细胞全能性的应用：,蝴蝶兰的大规模生产,快速繁殖花卉、蔬菜,切取茎段置于培养基上,拟南芥,茎段从两端开始膨大加粗,动物细胞是否具有全能性？,用非洲爪蟾的蝌蚪做实验,克隆羊的全过程,白面羊乳腺细胞的细胞核,黑面羊卵细胞的细胞质,融合,新的细胞,代孕母羊,白面羊的克隆羊,体外培养一段时间,非洲爪蟾和“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。,为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？,但是目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。,细胞核中有遗传物质。,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,三、干细胞,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。,分类：,按发育时期分为胚胎干细胞和成体干细胞,按全能性大小（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。（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。（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，如神经干细胞专门分化成各类神经细胞。,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,细胞全能性大小的比较：,在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能性最大的是_,最小的是_。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。另外，植物细胞全能性_动物细胞！,低,高,高于,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。,干细胞的研究及应用,资料,在我们体内，红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血细胞都是失去了分裂能力的细胞。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。,新华社北京9月4日电篮球巨星姚明在中国人民大学现场采集血样，加入中华骨髓库捐献造血干细胞的志愿者行列，并承诺，一旦配型成功，将为患者捐献造血干细胞。与他一同行动的还有中国大学生男子超级联赛的运动员们。在这个名为“大超中华骨髓库校园爱心之旅”启动仪式上，姚明手执一颗红心模型，将中华骨髓库的标志补充完整，象征发扬“人道、博爱、奉献”的红十字精神。,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，不曾感冒和咳嗽，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,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,小结：,二、细胞的全能性1、