6.2細胞的分化(公開課).ppt

細胞的分化 有絲分裂 受精卵 細胞分化 在個體發(fā)育中 由一個 種 細胞 受精卵 增殖產(chǎn)生的后代 在形態(tài) 結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 1 細胞分化的概念 受精卵細胞經(jīng)過細胞分裂 分化 生長 穩(wěn)定性 普遍性 細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中 在胚胎時期達到最大限度 持久性 2 細胞分化的特點 例如 造血干細胞 原紅細胞 早幼紅細胞 中幼紅細胞 晚幼紅細胞 成熟紅細胞 死亡 一般來說 分化了的細胞將一直保持 分化后的狀態(tài) 直到死亡 細胞分化是生物界 普遍存在 的生命現(xiàn)象 3 細胞分化的原因 Gene的選擇性表達 各種細胞具有的遺傳信息 但不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況 相同 不同 紅細胞 合成血紅蛋白 不合成肌動蛋白 肌細胞 肌動蛋白基因開啟 合成肌動蛋白 不合成血紅蛋白 肌動蛋白基因關(guān)閉 血紅蛋白基因關(guān)閉 血紅蛋白基因開啟 試一試 現(xiàn)在你能解釋這些現(xiàn)象了嗎 4 細胞分化的結(jié)果 細胞產(chǎn)生了不同的組織和器官 基因相同 遺傳物質(zhì)沒有改變 不同組織的細胞共同來源于受精卵 經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生 給我一個支點和一根足夠長的杠桿 我就可以撬動地球 阿基米德 給我一片樹葉和組織培養(yǎng)技術(shù) 我就可以快繁出一個森林 1958 美國 斯圖爾德植物組織培養(yǎng)技術(shù) 切取莖段置于培養(yǎng)基上 莖段從兩端開始膨大加粗 莖段繼續(xù)膨大加粗 形成 愈傷組織 植物組織培養(yǎng) 培養(yǎng)基 生成完整植株 切取莖段 愈傷組織 生芽 生根 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 無性繁殖 植物細胞的全能性 脫分化 胚狀體 1958 美國 斯圖爾德植物組織培養(yǎng)技術(shù) 離體 胡蘿卜韌皮部細胞可以發(fā)育成完整的新植株 利用植物細胞的全能性 通過組織培養(yǎng)技術(shù) 可快速繁殖花卉 蔬菜 拯救珍稀瀕危物種 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 愈傷組織 二 細胞全能性1 概念 細胞的全能性是指已經(jīng) 了的細胞 仍然具有發(fā)育成完整個體的 已分化的體細胞仍與受精卵一樣 具有發(fā)育成完整新個體的潛能 2 原因 體細胞是由受精卵通過分裂產(chǎn)生的 都有一整套和受精卵相同的 3 植物細胞全能性的表現(xiàn)條件 1 狀態(tài) 在生物體內(nèi)存在時只能形成不用的組織 器官 不能發(fā)育成完整的個體 2 適宜的 特定的 營養(yǎng)物質(zhì) 和 植物激素 生長素 細胞分裂素 等條件 分化 潛能 有絲 遺傳基因 離體 溫度 克隆技術(shù) 克隆羊的主要過程 swf 動物細胞核的全能性 高度分化的動物體細胞的細胞核有發(fā)育成完整個體的潛能 克隆羊 多莉 1 多莉羊性狀與母羊 一致 因為該羊提供 2 產(chǎn)生多莉羊的生殖過程屬于 生殖 原因是 3 克隆實驗說明了已經(jīng)分化的體細胞細胞核具有什么特性 A 細胞核 無性 克隆羊 多莉 與正常羊的區(qū)別 它不是由受精卵發(fā)育而成的 已經(jīng)分化的細胞 仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 細胞全能性 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 克隆個體的產(chǎn)生 思考 為什么已經(jīng)分化的細胞具有全能性呢 高度分化的細胞 仍然含有保持物種發(fā)育所需要的全套基因 小辯論 克隆技術(shù)應(yīng)用于人是否會造福人類 1 干擾了自然進化過程 使人們傾向于大量繁殖現(xiàn)有種群中最有利用價值的個體 而不是按自然規(guī)律促進整個種群的優(yōu)勝劣汰 2 導(dǎo)致對后代遺傳性狀的人工控制 克隆技術(shù)引起爭論的核心 能否允許對發(fā)育初期的人類胚胎進行遺傳操作 3 影響家庭關(guān)系 克隆人會違背人類社會現(xiàn)有的法律 倫理 道德和觀念 2 2動物細胞全能性的表現(xiàn) A 干細胞 造血干細胞 全能干細胞 胚胎干細胞 多能干細胞 組織干細胞 和專能干細胞 全能干細胞 受精卵 胚胎干細胞 多能干細胞 如造血干細胞 皮膚組織干細胞等 專能干細胞 專能干細胞只能分化成某一類型的細胞 如神經(jīng)組織干細胞可以分化成各種類型的神經(jīng)細胞 干細胞 受精卵的全能性最大 全能性 發(fā)育成完整個體的潛能 分化程度越低 再分化發(fā)育成完整個體的潛能越大 即全能性越高 受精卵 胚胎干細胞 造血干細胞 體細胞 受精卵 卵細胞 未分化 潛能最 全能性最 大 高 未分化 部分分化 部分分化 高度分化 紅細胞 肝細胞 乳腺細胞上皮細胞肌肉細胞神經(jīng)元 白細胞 4 細胞全能性大小的比較 填 或 1 根據(jù)物種不同 植物細胞動物細胞 2 根據(jù)分化程度不同 受精卵干細胞體細胞 3 分裂能力大小 分裂能力強的細胞分裂能力弱的細胞 分生區(qū) 成熟區(qū) 未分化 部分分化 高度分化 低 植物組織培養(yǎng) 克隆 發(fā)育成完整個體的潛力 全能性 細胞核 高 高 低 單細胞生物 個體衰老與細胞衰老的關(guān)系 細胞衰老與死亡 個體衰老與死亡 多細胞生物 細胞衰老與死亡 個體衰老與死亡 細胞在不斷更新 減少 變小 新陳代謝速度 活性下降 絡(luò)氨酸 積累 體積增大 通透性能改變 7 細胞衰老 細胞生命歷程 未分化 分化 衰老 死亡 特征 物質(zhì)運輸 黑色素合成減少 白發(fā) 8 細胞凋亡 又稱編程性細胞死亡 是細胞發(fā)育過程中的必然步驟 原因 由某種基因引發(fā)的 細胞自動結(jié)束生命的過程 舉例 蝌蚪尾的消失 胚胎發(fā)育過程中手的分開 在成熟生物體中 細胞的自然更新 被病原體感染的細胞清除 1 2 3 4 胚胎發(fā)育過程中人的五指分開 胚胎發(fā)育過程中人的尾消失 細胞凋亡 程序性死亡 基因 程序性 利 被動性 害 癌細胞 在個體發(fā)育過程中 有的細胞由于受到致癌因素的作用 不能正常地完成細胞分化 而變成了不受機體控制的 連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞 這種細胞叫癌細胞 9 細胞癌變 細胞畸形分化的結(jié)果 癌細胞的特征 1 能夠無限增殖 在人的一生中 體細胞能夠分裂50 60次 海拉細胞系 是從黑人婦女海拉的宮頸癌細胞分離建立的 這位患者已死去近四十年 但從她身上取下的癌細胞卻在實驗室一代代地傳了下來 成為研究癌癥的材料 2 形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化 3 癌細胞的表面發(fā)生了變化 細胞膜的粘連蛋白 黏著性 易分散和轉(zhuǎn)移 一個細胞發(fā)生了突變 腫瘤形成 癌細胞進入血液 胃癌 肝癌 3 致癌因子 物理致癌因子 電離輻射 X射線 紫外線 化學(xué)致癌因子 砷 苯 煤焦油 病毒致癌因子 腫瘤病毒或致癌病