细胞分化和基因表达调控-长沙医学院

1、长沙医学院教案课程名称细胞生物学授课题目（章节或主题）第十四章 细胞分化与基因表达调控授课教师黄秋霞所属系（部）基础医学系所属教研室生物技术职 称助教授课时间年 月曰第周星期第节第次课授课时数2授课班级生物技术专业（本科）级班教学课型理论课教材名称、作者、出版社及出版时间细胞生物学、翟中和主编、高等教育出版社、2007.8教学目的要求：1掌握细胞分化、细胞全能性、细胞决定的概念；2、了解细胞分化的分子基础是基因的选择性表达；基因活动与细胞质之间存在着相互作 用的辨证关系。3、掌握癌细胞的基本特征，癌基因学说，原癌基因的激活与细胞癌变，抑癌基因与原癌 基因的差别。重点与难点：重点：影响细胞分化的

2、因素，癌基因与抑癌基因难点：癌基因与抑癌基因教学方法（请打选择）：讲授法V讨论法启发式自学辅导法口练习法（习题或操作）读书指导法VPBL （以问题为中心 的教学法）其他口教学手段（请打V选择）：板书V实物标本挂图口模型口投影V幻灯录像口 cai （计算机辅助教学） V教学过程设计和教学内容：复习导入上节课我们学习了细胞衰老与凋亡，了解了细胞增殖到一定程度会终止分裂，那么多细胞生物，从最初的一个受精卵开始，到一个成熟的 个体，经历了细胞的增殖之外，如何形成各种各样的细胞的呢？这个 过程中最重要的变化应该是什么呢？重大生命活动中，一个连接点细胞分化此列为提示栏 （包括重点、难 点、教学方法、 教学

3、手段、更新 教学内容、教书 育人等）细胞衰老和死亡 引入一一细胞分 化一系列重点生命 活动中，细胞分 化是关键时 间 分 配 份钟）510学生讨论细胞分 化的相关变细胞分化相关的 概念（如何理解 细胞分化）基因选择性表达 的验证实验一分 子双杂交实验技 术。25相关基因介绍组合调控机制的 介绍（理解）举例第十四章 细胞分化与基因表达调控细胞分化的概念：经分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳定的 细胞类群的过程；是个体发育的基础和核心第一节细胞分化提问：细胞分化的表现有哪些？（1）合成特异性蛋白质，如：红细胞T血红蛋白；上皮细胞T角蛋白（2）细胞内出现新组装的亚细胞结构，如：肌细胞t肌节和肌浆网

4、；上皮细胞t细胞骨架；神经细胞t离子通道（3）细胞形态结构变化，如：神经细胞t突触；红细胞t核丢失一、细胞分化的基本概念（如何理解细胞分化）（一）细胞分化是基因选择性表达的结果。（1）实验证据：分子双杂交实验结果现代分子生物学的证据表明：细胞分化是由于基因选择性的表达各自特有的专一性蛋白质由此导致了细胞在形态、结构与功能的差异。对鸡的三种细胞进行分子研究发现：鸡的输卵管细胞J 合成成戎红细胞胰岛素细胞合成合成卵清蛋白B珠蛋白胰岛素试验表明不同类型的细胞在发育过程中只表达一套特异的基因。（2）实验结论：相同的基因组在不同细胞中的选择性表达；细胞分 化是基因选择性表达的结果。（二）组织特异性基因与

5、管家基因1 ）管家基因 所有细胞中要表达的一类基因。如微管蛋白基因、 核糖体蛋白基因，管家基因对维持细胞生命活动是必需的。2）组织特异性基因不同的细胞类型进行特异表达的基因。如卵清蛋白基因、胰岛素基因，该基因产物使各类细胞具有特异的形态结构和 生理功能。细胞分化的实质是组织特异性基因在时间与空间上的差异表 达。（三）组合性调控引发组织特异性基因的表达人体至少有200种不同类型的细胞，如果每种都需要一种调控蛋白， 就需要至少200种，因此，机体实际启动有限少量蛋白进行组合，得到大 量不同组合型调控蛋白来进行调控。（1）调控机制（2）主导基因的作用和举例介绍。骨骼肌形成的调控蛋白；眼形成的调 控蛋

6、白等。（四）单细胞有机体的细胞分化单细胞生物具有细胞分化现象。例如枯草杆菌，在一定的生活周期中，会在其细胞中分化产生一厚壁芽孢，芽孢是一休眠体，可以抗热、抗干燥、抗有毒有害物质，当环境条件适宜时，芽孢可萌发变成一个菌体细胞。(五)转分化与再生转分化一一一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现 象。例如神经干细胞可经转分化形成骨髓细胞和淋巴细胞。转分化一般包 括去分化和再分化两个过程。二、影响细胞分化的因素1、细胞的全能性(各种干细胞的介绍)(1) 多能干细胞(2) 胚胎干细胞、成体干细胞(3) 单能干细胞2、影响细胞分化的因素(1)胞外信号分子对细胞分化的影响(2 )细胞记忆与决定(3

7、)受精卵细胞质的不均一性(4 )细胞间的相互作用与位置效应(5 )环境对性别决定的影响(6 )染色质变化与基因重排第二节癌细胞【问题探讨】我们在上一章，讲到细胞的分裂次数是有限的，除了非正常 的细胞一一肿瘤和癌细胞。那没癌细胞有哪些特征与能无限制分裂来相适应呢?、癌细胞的基本特征1、细胞生长与分裂失去控制2、具有侵润性和扩散性3、细胞间相互作用改变4、mRNA表达谱及蛋白表达谱或蛋白活性改变5、体外培养的恶性转化细胞的特征。全能性引出干细 胞胚胎干细胞、单 能干细胞概念及 应用介绍，视频细胞记忆与决定的概念癌细胞的特征， 与正常细胞进行 比较，图片展示特征举例说明癌基因与抑癌基 因的概念101

8、010理解肿瘤的发生肿瘤干细胞的应 用课后文献查阅二、癌基因与抑癌基因 癌基因和抑癌基因的介绍,三、肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果四、肿瘤干细胞应用前景：做一个课后文献查阅的作业，老师确定几个题目，学生课 后查阅资料，最后一次课统一做讲座。小结1、细胞分化的概念、特征2、全能性，干细胞及其应用的介绍。3、理解癌细胞的特征、癌基因、癌症的发生机制复习思考及作业题布置肿瘤干细胞的应用前景授课的创新点：参考资料（包括辅助教材、参考书、文献等）：1细胞生物学 郑国锠 主编，高等教育出版社，1999.2. 细胞生物学 汪堃仁 主编，北京师范大学出版社，2003.3. 分子细胞生物学韩贻仁主编，科学出版社，2003.4.