细胞分化衰老和凋亡.ppt

观察以下几种生物的细胞数目和种类,受精卵,细胞的分裂和分化,想一想：有性生殖生物的生命起点于,为什么一个受精卵能形成不同种类的细胞，这与有关。,例植物,例动物,一、细胞分化及意义,在生物个体发育中，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，叫做细胞分化。,（一）、细胞分化的概念,（二）、细胞分化的特点,1、稳定性：细胞一旦沿一定方向分化，便不再反分化到原来的状态。,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。,提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。这也说明细胞的分化伴随生物体的发育和整个生命进程。,2、持久性：细胞分化发生在生物体的整个生命过程，在胚胎期达到最大限度。,3.不可逆性：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,骨髓干细胞分化示意图,（三）细胞分化的意义,组织,生物个体发育的基础,意义:有序的细胞分化能够增加细胞的类型,进而由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官,执行不同的生理功能.,对个体发育而言，细胞分化得越多，说明个体成熟度越高，如果细胞均已分化，则个体也就趋于死亡。在系统发育中，细胞分化程度愈高，个体中细胞分工愈细，生物体结构愈复杂，说明植物的进化程度愈高。,细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存在的生命现象；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。,（四）细胞分化的结果,结肠黏膜上皮,骨,神经组织,肾小体,提示：,细胞所处位置不同,细胞形态、结构和功能却很大差异,结论：,细胞的分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。(基因选择性表达的结果),（五）细胞分化的原因,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,（六）细胞分裂与细胞分化的比较,受精卵可以发育成一个个体，分化成熟的细胞是否也能发育成一个个体？,实验事实,植物体细胞培养产生完整植株示意图,1、开花的胡萝卜植株,细胞培养形成的胡萝卜植株,已经高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能我们称之为：细胞的全能性。,细胞培养应用,非洲爪蟾的蝌蚪实验,新个体,肠上皮细胞,克隆羊“多利”,高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，不能表现出细胞全能性。但是，它的细胞核仍然保持着全能性，因为它的细胞核内含有保持物种遗传特性的全套遗传物质。,二细胞全能性,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，这种能力称为细胞全能性。,从理论上分析，所有细胞都应具有全能性，不同细胞的全能性不同。受精卵生殖细胞（卵细胞）体细胞生物体内细胞并没有表现出全能性，而分化成为不同的组织器官，这是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果。,可快速繁殖花卉和蔬菜等作物拯救珍稀濒危物种,细胞全能性的意义:,植物组织培养,关键词：,外植体、脱分化、再分化、愈伤组织,细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件,1、必要条件：,2、过程,白血病患儿,骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞,三、干细胞的概念,在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞。,资料：干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起源细胞。科学家把干细胞大致分为3种类型：全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞，造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。,干细胞的研究为替换病变的组织和器官，某些癌症和遗传病的治疗带来新的希望。,1.下列实例中能体现细胞全能性的是（）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株植物用种子进行繁殖用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株ABC.D.2.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验的说法正确的是（多选）（）A高度分化的细胞仍然保持全能性B重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质C在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体,B,ABC,3根据下图回答（1）、的过程叫做_。（2）的过程叫做_。（3）的过程叫做_。（4）组成、的细胞的、不同，因此它属于不同的。,（5）所示各组细胞群中，具有分裂能力的是标号_所示细胞群。（6）据图分析，该细胞应为细胞，细胞的全能性主要是指细胞结构中的_具有全能性。（7）将中的两个细胞分离开，并置于试管内的培养基上培养，经_等过程也发育为一个生物新个体，这种技术称为。,细胞分化,细胞分裂,细胞生长,形态、结构、生理功能,组织,植物,细胞分裂、细胞分化、组织器官的形成,细胞核,植物组织培养技术,4.下列对细胞分化的叙述正确的是（）A细胞分化是遗传物质改变的结果B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程C细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束D细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的5.人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中（）A只有合成胰岛素的基因B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因,D,C,6、细胞分化达到最大限度的时期是（）A受精卵时期B胚胎时期C有丝分裂时期D细胞的增殖时期,细胞分化是一个渐变过程，是一种特久的稳定变化，这与细胞分裂不同，因其不具有周期性，是不可逆的。一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞的分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。故而在胚胎时期是细胞分化最旺盛的时期。,B,细胞的衰老与凋亡,这幅图说明了怎么的一种生命现象？,二、细胞衰老遗留在20世纪的生物学4大悬案之一,单细胞生物,一.个体衰老与细胞衰老的关系,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,多细胞生物,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,细胞在不断更新,细胞内水分减少，萎缩体积变小、代谢减慢。,细胞内酶活性下降。,细胞内色素沉积。,细胞内呼吸速度减慢，核体积增大，染色质固缩，染色加深。,细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。,为什么老年人身上会出现老年斑？,为什么年龄大的人头发会变白？,细胞衰老原因最有发展前途的理论主要有两种：一、自由基理论这是细胞衰老的随机学说之一。它认为细胞中的自由基若不能及时除去，过多的自由基会对许多细胞组分造成损伤，从而造成细胞衰老。二、端粒学说每条染色体上都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次分裂后都会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，会使端粒内侧的正常DNA受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。,至今没有任何一种假说能解释所有细胞衰老现象或揭示细胞衰老的机制。,也许揭开谜底的就是你！,要真正揭示细胞衰老与死亡的原因，人类还有很长的路要走！,细胞死亡的方式：,细胞坏死（病理性）细胞凋亡（生理性）,三、细胞的凋亡,细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的程序性死亡。,这是主动死亡过程，对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳