细胞的分化公开课课件

1、细胞的分化公开课 细胞的分化公开课 有丝有丝分裂分裂 受精卵受精卵 在个体发育中，由一个（种）在个体发育中，由一个（种） 细胞（受精卵）增殖产生的后代，细胞（受精卵）增殖产生的后代， 在在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上发生上发生 稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。 细胞的分化公开课 受精卵细胞经过细胞分裂、分化、生长受精卵细胞经过细胞分裂、分化、生长 细胞的分化公开课 细胞分化贯穿于生物体整个生命进细胞分化贯穿于生物体整个生命进 程中，在程中，在胚胎胚胎时期达到最大限度时期达到最大限度。 例如：造血干细胞例如：造血干细胞原红细胞原红细胞早幼红细胞早幼红细胞 中幼红中幼红 细胞细胞

2、晚幼红细胞晚幼红细胞成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡 一般来说一般来说, ,分化了的细胞将一直保持分化了的细胞将一直保持_ _分化分化后的状态，后的状态， 直到死亡。直到死亡。 细胞分化是生物界细胞分化是生物界_ _普遍存在普遍存在_的生命现象。的生命现象。 细胞的分化公开课 受精卵受精卵 EDCA B EDCA B EDCA B EDCA B Gene的选择性表达的选择性表达 各各种细胞具有种细胞具有 的遗传信息，但不同细胞中遗传信息的执行情况的遗传信息，但不同细胞中遗传信息的执行情况 。 相同相同不同不同 细胞的分化公开课 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

3、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蛋白 ( (不合成血红蛋白不合成血红蛋白) ) 肌动蛋白肌动蛋白基因关闭基因关闭 血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭 血红蛋白血红蛋白基因开启基因开启 细胞产生了细胞产生了不同不同的组织和器官（基因相同）的组织和器官（基因相同） 细胞的分化公开课 细胞分化是细胞分化是 否意味着细胞否意味着细胞 中遗传物质的中遗传物质的 改变？改变？ 细胞的分化公开课 细胞分化过程中细胞分化过程中 遗传物质并没有改遗传物质并没有改 变，你能用实验来变，你能用实验来 证明么？证明么？ “给我一个支点和一根足够长的杠杆，我就可以撬动地给我

4、一个支点和一根足够长的杠杆，我就可以撬动地 球球” 阿基米德阿基米德 “给我一片树叶和组织培养技术，我就可以快繁出一个给我一片树叶和组织培养技术，我就可以快繁出一个 森林森林 ”19581958，美国，斯图尔德，美国，斯图尔德 植物组织培养植物组织培养技术技术 细胞的分化公开课 切取茎段置于培养基上切取茎段置于培养基上 细胞的分化公开课 细胞的分化公开课 茎段继续膨大加粗茎段继续膨大加粗 细胞的分化公开课 细胞的分化公开课 细胞的分化公开课 培养基 生成完整植株 切取茎段 愈伤组织 生芽 生根 植物组织培养技术：植物组织培养技术： “无性繁殖无性繁殖” 细胞的分化公开课 脱分化脱分化 胚状体胚

5、状体 19581958，美国，斯图尔德，美国，斯图尔德 植物组织培养植物组织培养技术技术 离 体 胡萝卜韧皮部细胞可以胡萝卜韧皮部细胞可以 发育成完整的新植株发育成完整的新植株 利用植物细胞的全能性，通过组织培养技术，可利用植物细胞的全能性，通过组织培养技术，可 快速繁殖花卉、蔬菜，拯救珍稀濒危物种快速繁殖花卉、蔬菜，拯救珍稀濒危物种 植物组织培养技术植物组织培养技术 愈伤组织愈伤组织 细胞的分化公开课 二、细胞全能性二、细胞全能性 1.概念：概念： 细胞的全能性是指已经细胞的全能性是指已经_了的细胞，仍然具有发育成完了的细胞，仍然具有发育成完 整个体的整个体的_。 （已分化的体细胞仍与受精卵

6、一样，具有发育成完整新个体已分化的体细胞仍与受精卵一样，具有发育成完整新个体 的潜能的潜能。）。） 2.原因：原因： 体细胞是由受精卵通过体细胞是由受精卵通过 分裂产生的，都有一整套和受精分裂产生的，都有一整套和受精 卵相同的卵相同的_ _。 3.植物细胞全能性的表现条件：植物细胞全能性的表现条件： （1） 状态，在状态，在生物体内存在生物体内存在时只能形成不用的组织、时只能形成不用的组织、 器官，不能发育成完整的个体。器官，不能发育成完整的个体。 （2）适宜的）适宜的【 】、特定的、特定的【营养物质营养物质】和和【植物激素植物激素】 （生长素、细胞分裂素）等条件。（生长素、细胞分裂素）等条件

7、。 分化分化 潜能潜能 有丝有丝 遗传基因遗传基因 离体离体 温度温度 细胞的分化公开课 克隆技术克隆技术 克隆羊的主要过程克隆羊的主要过程.swf 细胞的分化公开课 高度分化的高度分化的动物动物体细胞体细胞的细胞核的细胞核有发育成有发育成完整个体完整个体的潜能的潜能 克隆羊“多莉” （1 1）多莉羊性状与母羊（）多莉羊性状与母羊（ ）一致，因为该羊提供（）一致，因为该羊提供（ ） （2 2）产生多莉羊的生殖过程属于（）产生多莉羊的生殖过程属于（ ）生殖，原因是）生殖，原因是 （3 3）克隆实验说明了已经分化的体细胞细胞核具有什么特性？）克隆实验说明了已经分化的体细胞细胞核具有什么特性？ A

8、细胞核细胞核 无性无性 克隆羊克隆羊“多莉多莉”与正常羊的区别：与正常羊的区别：它不是由受精卵发育而成的它不是由受精卵发育而成的 细胞的分化公开课 已经分化的细胞，仍然具有发育成已经分化的细胞，仍然具有发育成 完整个体的潜能。完整个体的潜能。细胞全能性细胞全能性 植物组织培养技术植物组织培养技术克隆个体的产生克隆个体的产生 思考思考 为什么已经分化的细胞具有全能性呢？为什么已经分化的细胞具有全能性呢？ 高度分化的细胞，仍然含有保持物种 发育所需要的全套基因 细胞的分化公开课 “小辩论小辩论 ” 1、干扰了自然进化过程干扰了自然进化过程： 使人们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个体，而使人

9、们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个体，而 不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰；不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰； 2、导致对后代遗传性状的人工控制导致对后代遗传性状的人工控制：克隆技术引起争论的核：克隆技术引起争论的核 心心能否允许对发育初期的人类胚胎进行遗传操作；能否允许对发育初期的人类胚胎进行遗传操作； 3、影响家庭关系。影响家庭关系。 克隆人会违背人类社会现有克隆人会违背人类社会现有的法律、伦理、道德和观念的法律、伦理、道德和观念 细胞的分化公开课 2.2 动物细胞全能性的表现动物细胞全能性的表现 A.干细胞 造血干细胞 细胞的分化公开课 全能干细胞全能干细胞（胚胎干细胞）

10、，（胚胎干细胞），多能干细胞多能干细胞（组织干细胞），（组织干细胞）， 和和专能干细胞专能干细胞。 全能干细胞：全能干细胞：受精卵受精卵、胚胎干细胞胚胎干细胞。 多能干细胞：如多能干细胞：如造血干细胞、皮肤组织干细胞等。造血干细胞、皮肤组织干细胞等。 专能干细胞：专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如专能干细胞：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神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞。 细胞的分化公开课 全能性全能性(发育成完整个体的潜能发育成完整个体的潜能)： (分化程度越分化程度越低低,再分化再分化发育成完整个体的发育成完整个体的潜能越大

11、潜能越大，即，即全全 能性越高能性越高) 胚胎干细胞胚胎干细胞 造血干细胞造血干细胞 体细胞体细胞 大大高高 （未分化）（未分化） （部分分化）（部分分化） （部分分化）（部分分化） （高度分化）（高度分化） 红细胞、肝细胞、红细胞、肝细胞、 乳腺细胞乳腺细胞 上皮细胞上皮细胞 肌肉细胞肌肉细胞 神经元、白细胞神经元、白细胞 细胞的分化公开课 4 4、细胞、细胞全能性大小全能性大小的比较（填的比较（填 或或 （未分化）（未分化） （部分分化）（部分分化） （高度分化）（高度分化） 细胞的分化公开课 比 较比 较 类型类型 植物体细胞的植物体细胞的全能性全能性动物动物体细胞的体细胞的细胞核细胞核

12、的的 全能性全能性 原因原因高度分化的植物细胞高度分化的植物细胞 仍然具有仍然具有_ 高度分化的动物细胞的高度分化的动物细胞的 _ 仍具有全能性仍具有全能性 技术技术 举例举例胡萝卜韧皮部细胞可胡萝卜韧皮部细胞可 以发育成完整的新植以发育成完整的新植 株株 克隆羊克隆羊“多莉多莉” 不同不同植物细胞分化程度植物细胞分化程度 ， 再分化能力再分化能力 。 动物细胞分化程度动物细胞分化程度 ， 再分化能力再分化能力 。 低低 植物组织培养植物组织培养 克隆克隆 发育成完整个体的潜力发育成完整个体的潜力 全能性全能性细胞核细胞核 高高 高高 低低 细胞的分化公开课 单细胞生物单细胞生物 u个体衰老与

13、细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系 细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡 多细胞生物多细胞生物 细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡个体衰老与死亡 细胞在不断更新细胞在不断更新 细胞的分化公开课 减少减少 变小变小新陈代谢速度新陈代谢速度 活性下降活性下降络氨酸络氨酸 积累积累 体积增大体积增大 通透性能改变通透性能改变 细胞生命历程：未分化分化衰老死亡 特征：特征： 物质运输物质运输 黑色素合成减少（白发）黑色素合成减少（白发） 细胞的分化公开课 u又称又称编程性编程性细胞死亡，是细胞发育过程中的细胞死亡，是细胞发育过程中的 必然必然步骤步骤 u原因：原因： 由

14、某种基因引发的，细胞由某种基因引发的，细胞自动结束生命自动结束生命的过程。的过程。 u举例：举例： 蝌蚪尾的消失蝌蚪尾的消失, ,胚胎发育过程中手的分开。胚胎发育过程中手的分开。 在成熟生物体中，细胞的自然更新、被病原体感在成熟生物体中，细胞的自然更新、被病原体感 染的细胞清除。染的细胞清除。 细胞的分化公开课 1 2 3 4 胚胎发育过程中人胚胎发育过程中人的的五指分开五指分开 胚胎发育过程中人胚胎发育过程中人的的尾消失尾消失 细胞凋亡细胞凋亡 (程序性死亡程序性死亡) 细胞的分化公开课 细胞细胞 死亡类型死亡类型 细胞凋亡细胞凋亡 （正常）（正常）细胞坏死细胞坏死 （异常）（异常） 与基因

15、关系与基因关系 受受 控制控制 不受基因控制不受基因控制 影响因素影响因素 严格受遗传机制决定严格受遗传机制决定 的的 死亡死亡 电 、 热 、 冷 、 机 械 等电 、 热 、 冷 、 机 械 等 因素因素 与机体关系与机体关系 机体控制的主动性死机体控制的主动性死 亡 ， 对 机 体 有亡 ， 对 机 体 有 (利利/害害) 不受机体控别的不受机体控别的 死亡死亡, 对机体有对机体有 (利利/害害) 实例实例 胚胎发育过程中人尾胚胎发育过程中人尾 消失、五指分开消失、五指分开 股骨头坏死、冻疮股骨头坏死、冻疮 基因基因 程序性程序性 利利 被动性被动性 害害 细胞的分化公开课 在个体发育过

16、程中，有的细胞由于在个体发育过程中，有的细胞由于 受到受到的作用，不能正常地完成细胞分的作用，不能正常地完成细胞分 化，而变成了不受化，而变成了不受机体机体控制的控制的， 。 细胞的分化公开课 u癌细胞的特征 在人的一生中，体细胞能够分裂5060次。 细胞的分化公开课 细胞膜的粘连蛋白 黏着性 易分散和转移 一个细胞发生了突变一个细胞发生了突变 肿瘤形成肿瘤形成 癌细胞进入血液癌细胞进入血液 细胞的分化公开课 u3.致癌因子： 物理致癌因子：电离物理致癌因子：电离辐射辐射、X X射线射线、紫外线、紫外线 化学致癌因子：砷、化学致癌因子：砷、苯苯、煤焦油煤焦油 病毒致癌因子：肿瘤病毒致癌因子：肿瘤病毒病毒或致癌病毒或致癌病毒 细胞的分化