细胞分化和细胞的全能性PPT课件
合集下载
细胞全能性ppt课件
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。
根据以上实验同学们可以得到什 么结论?
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。
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
细胞全能性
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。
动物细胞是否具有全能性?
请问?
小资料:
1996年7月5日,世界上第一只克隆羊诞生。英国 科学家伊恩·威尔穆特领导的研究小组在苏格兰的罗斯林研 究所培育出世界上第一只体细胞克隆羊“多利”,他因此 被称为“克隆羊之父”。威尔穆特ຫໍສະໝຸດ Baidu005年3月在法兰 克福荣膺德国最高医学奖。评委会称,威尔穆特的杰出工 作使“胚胎学研究发生了根本性的改变”。
细胞、受精卵)
受精卵﹥卵细胞﹥植物细胞﹥动物细胞
动、植物细胞全能性的应用:
1.快速繁殖花卉、蔬菜(蝴蝶兰的大规模生产)
2. 拯救珍稀、濒危动植物(白鳍豚、百合花杜 鹃)
3.克隆人体器官,用于器官移植(心脏移植、 肾脏移植)
巩固新知
1、为什么动物细胞要取细胞核来做,而植物细胞则可以 是整个细胞?
动物的不表现出全能性是因为体细胞细胞受到了细 胞内物质的限制。 2、对下面的全能性大小进行排序(植物细胞、动物细胞、卵
《细胞分化》PPT课件(江苏省县级优课)
例3.分别用β-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞 呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞 和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”
表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是(B )
探针 细胞总RNA
β-珠蛋白基 卵清蛋白基 丙酮酸激酶
因
因
基因
2.意义:细胞分化是生物_个__体__发_育____的基础。 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。
造血干细胞分化为各种血细胞
▪ 据图讨论分析: ▪ 1.这些细胞形态、结构和功能主要由哪种物质直
接体现? 蛋白质
▪ 2.根据有丝分裂的意义分析,这些不同细胞含有 的遗传信息是否相同?为什么?
*深度思考:
(1)一粒种子萌发后长成一棵植株,是否体现全能性? 否 把皮肤细胞在体外培养成皮肤,是否体现全能性? 否
(2)分析下列实例所依据的原理
①植物组织培养:_植__物___细__胞__具__有___全__能__性__。 ②克隆羊多利培养:动物_体___细__胞__核____具有全能性。
三.干细胞
A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因,但该基因只有 在A细胞中才能转录产生mRNA,故用胰岛素基因作探 针DNA分子,三类细胞均可形成杂交带,但改为检测 胰岛素基因的mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。
《细胞全能性》课件
细胞内因子的影响
细胞内基因表达
细胞内的基因表达调控对细胞全 能性产生重要影响,某些基因的 表达可以促进细胞分化,而另一 些基因的表达则可以抑制细胞分
化。
细胞器功能
细胞内的各种细胞器通过协调作 用,维持细胞的正常代谢和功能
,对细胞全能性产生影响。
细胞信号转导
细胞内的信号转导通路对细胞的 生长、发育和分化等过程具有重 要调控作用,进而影响细胞全能
细胞全能性技术的伦理与法律问题
伦理问题
细胞全能性技术的伦理问题主要涉及人类胚胎的使用和干细胞的来源,需要遵循 伦理原则,尊重人类尊严和权利。
法律问题
细胞全能性技术的法律问题主要涉及法律法规的制定和实施,需要制定相应的法 律法规,规范技术的研发和应用。
细胞全能性在医学和生物技术领域的应用前景
医学领域
分化后仍具有全能性
虽然细胞在分化过程中会失去某些发育潜能,但仍 保持着产生其他类型细胞的能力。
环境因素对全能性的影响
细胞所处的微环境对细胞全能性有一定影响 ,某些环境因素可能激活或抑制细胞的发育 潜能。
细胞全能性的研究意义
1 2 3
促进再生医学发展
细胞全能性的研究有助于开发新的再生医学技术 ,如细胞移植和组织工程,以修复或替换受损的 器官和组织。
基因编辑与治疗
基因编辑技术在医学领域有广泛的应用前景,包括基 因治疗、遗传病预防和生物科学研究等。通过基因编 辑技术,可以纠正缺陷基因、预防遗传病的发生,并 为患者提供个性化的治疗方案。
人教版新教材《细胞的分化》教学ppt课件
答案 B
A.DNA的结构不同 B.遗传信息的执行情况不同
C.遗传物质不同
D.线粒体结构不同
3.对图中人体细胞的分析错误的是( )
答案 B
A.图示中四种细胞的基本组成元素相同。但所含大分子化合物的种类有差 异
B.上图充分证明了细胞分化是基因选择性表达的结果 C.造血干细胞有增殖、分化的能力 D.细胞a是研究细胞膜的理想材料,细胞a中Fe的含量远高于细胞b
一、细胞分化及其意义
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。
细胞分化只发生在人的胚胎发育阶段? 还是贯穿于整个生命进程中?
2.细胞分化的特点
①稳定性/不可逆性:一般来说,分化的细胞将一直 保持分化后的状态,直到死亡。已经分化的细胞一 般不能再回到分化前的状态。
长江女神白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
三、干细胞
1. 概念:动物和人体内保留的少数具有分裂和分 化能力的细胞,即未分化的细胞。
eg.人骨髓的造血干细胞
拓展:干细胞的种类 ①根据干细胞的分化能力可分为:
全能干细胞,多能干细胞,专能干细胞 ②根据干细胞的来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类。
干细胞的研究用途有哪些? 干细胞移植治疗白血病 在体外培养出组织和器官,并最终通过组织 和器官移植实现对临床疾病的治疗
A.DNA的结构不同 B.遗传信息的执行情况不同
C.遗传物质不同
D.线粒体结构不同
3.对图中人体细胞的分析错误的是( )
答案 B
A.图示中四种细胞的基本组成元素相同。但所含大分子化合物的种类有差 异
B.上图充分证明了细胞分化是基因选择性表达的结果 C.造血干细胞有增殖、分化的能力 D.细胞a是研究细胞膜的理想材料,细胞a中Fe的含量远高于细胞b
一、细胞分化及其意义
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。
细胞分化只发生在人的胚胎发育阶段? 还是贯穿于整个生命进程中?
2.细胞分化的特点
①稳定性/不可逆性:一般来说,分化的细胞将一直 保持分化后的状态,直到死亡。已经分化的细胞一 般不能再回到分化前的状态。
长江女神白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
三、干细胞
1. 概念:动物和人体内保留的少数具有分裂和分 化能力的细胞,即未分化的细胞。
eg.人骨髓的造血干细胞
拓展:干细胞的种类 ①根据干细胞的分化能力可分为:
全能干细胞,多能干细胞,专能干细胞 ②根据干细胞的来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类。
干细胞的研究用途有哪些? 干细胞移植治疗白血病 在体外培养出组织和器官,并最终通过组织 和器官移植实现对临床疾病的治疗
《细胞全能性》课件
毒理与药理研究
利用细胞模型研究药物作用机制和 毒理反应,为新药研发和安全性评 估提供依据。
04
细胞全能性的研究进展
细胞全能性研究的最新进展
01
干细胞分化与诱导
科学家们通过研究干细胞的分化与诱导,成功实现了从干细胞到特定类
型细胞的转化,为细胞治疗和再生医学提供了新的可能。
02
细胞命运决定机制
随着基因编辑技术的发展,科学家们逐渐揭示了细胞命运决定的关键基
受精卵
受精卵是细胞全能性的最高表现 ,具有发育成完整个体的全部遗
传信息。
干细胞
干细胞是具有自我更新和分化能 力的细胞,存在于胎儿和成人体 内,能够分化成不同类型的细胞 ,维持组织和器官的更新和修复
。
肿瘤细胞
某些肿瘤细胞具有类似干细胞的 特性,能够自我更新、增殖并分
化成肿瘤组织。
细胞分裂与细胞全能性的关系
细胞全能性的意义
细胞全能性的研究有助于深入了解细 胞的发育和分化过程,揭示生命的奥 秘。
细胞全能性的发现和研究为人类提供 了一个全新的视角,让我们重新认识 生命和生物体的本质。
通过研究细胞全能性,科学家可以探 索如何利用细胞的发育潜能来治疗疾 病和损伤,实现再生医学的目标。
02
细胞全能性的来源
细胞全能性的来源
细胞分化对于个体的发育和器官的形成至关重要。通过分化,不同的细胞能够承担特定的 生理功能,共同构建和维持生物体的正常生命活动。同时,细胞分化也是生物多样性的基 础之一,使得生物界具有丰富的物种和个体差异。
利用细胞模型研究药物作用机制和 毒理反应,为新药研发和安全性评 估提供依据。
04
细胞全能性的研究进展
细胞全能性研究的最新进展
01
干细胞分化与诱导
科学家们通过研究干细胞的分化与诱导,成功实现了从干细胞到特定类
型细胞的转化,为细胞治疗和再生医学提供了新的可能。
02
细胞命运决定机制
随着基因编辑技术的发展,科学家们逐渐揭示了细胞命运决定的关键基
受精卵
受精卵是细胞全能性的最高表现 ,具有发育成完整个体的全部遗
传信息。
干细胞
干细胞是具有自我更新和分化能 力的细胞,存在于胎儿和成人体 内,能够分化成不同类型的细胞 ,维持组织和器官的更新和修复
。
肿瘤细胞
某些肿瘤细胞具有类似干细胞的 特性,能够自我更新、增殖并分
化成肿瘤组织。
细胞分裂与细胞全能性的关系
细胞全能性的意义
细胞全能性的研究有助于深入了解细 胞的发育和分化过程,揭示生命的奥 秘。
细胞全能性的发现和研究为人类提供 了一个全新的视角,让我们重新认识 生命和生物体的本质。
通过研究细胞全能性,科学家可以探 索如何利用细胞的发育潜能来治疗疾 病和损伤,实现再生医学的目标。
02
细胞全能性的来源
细胞全能性的来源
细胞分化对于个体的发育和器官的形成至关重要。通过分化,不同的细胞能够承担特定的 生理功能,共同构建和维持生物体的正常生命活动。同时,细胞分化也是生物多样性的基 础之一,使得生物界具有丰富的物种和个体差异。
细胞分化和细胞的全能性PPT课件
3.一般情况下,下列细胞中分化程度由高到低的顺序依次是 ( ) ①卵细胞 ②受精卵 ③胚胎干细胞 ④造血干细胞 ⑤神经细胞 A.⑤①②③④ B.①⑤③④② C.②③④①⑤ D.⑤①④③②
【解析】选D。细胞全能性由高到低依次是受精卵、胚胎干 细胞、造血干细胞、卵细胞、神经细胞;细胞分化程度由高 到低依次是神经细胞、卵细胞、造血干细胞、胚胎干细胞、 受精卵。
3.在细胞工程中,需要利用细胞的全能性。下列细胞中全能 性最高的是( ) A.胡萝卜的韧皮部细胞 B.水稻的花粉 C.绵羊的乳腺细胞 D.大白鼠的受精卵 【解析】选D。胡萝卜韧皮部细胞属于体细胞,水稻的花粉 细胞属于生殖细胞,大白鼠的受精卵全能性高于生殖细胞和 胡萝卜韧皮部细胞。绵羊的乳腺细胞全能性受到限制。
4.干细胞具有一定的分裂和分化能力,随着医学技术的发展, 人们有望通过诱导干细胞发育成特定的组织或器官,此技术 将会给需要器官移植的患者带来福音。根据以上材料,思考 下列问题: (1)诱导干细胞发育成特定的组织或器官是否体现了细胞 的全能性? 提示:不能体现出全能性。因为只是发育形成组织或器官, 而没有发育成完整个体。
1.细胞分化中细胞内的遗传物质是否发生改变? 提示:分化的细胞是通过有丝分裂产生的,其核内遗传物质 完全相同,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,遗传 物质并没有发生改变。
2.人体血液中每时每刻都有血细胞在死亡,但是血液中各种 血细胞的数量却基本保持不变,为什么? 提示:骨髓造血干细胞不断增殖产生新细胞,并分化成相应 的血细胞,维持了血细胞总量基本不变。
高中生物 6.2《细胞分化和细胞的全能性》课件新人教版必修1
* 同一个体,各种细胞的遗传信息完全相同,为什么其 形态、结构、功能却有很大差异?
基因选择性表达的精结选pp果t
组织培养实验:
1958年
美国科学家 斯图尔德
含有植物激素、无机盐、 糖类等物质的培养液中
一个细胞分裂 形成的细胞团
精选ppt
胡萝卜的 根部
植物组织培养的应用:
组织培养进行快速繁殖
拯救濒危物种
全白能血干病细胞是造血多系能干统细的胞恶性疾病,俗称“运血输氧气 受癌精”卵,是国内造血十干大细高胞发恶性肿瘤之一,免其疫特 点为造血组织(中骨髓某) 一类型的白血病细胞在骨 髓或其他造血组织中的发生恶性增生,并浸 润体内各脏器、组织,导致正常造血细胞凝血受 抑制,产生白各血种病症(血状癌,)临床表现以发热、出 血、贫血、治肝疗脾:、骨淋髓移巴植结肿大为特点。
红细胞
中间微凹 的圆饼状
血红蛋白
运输氧气
心肌细胞
短柱状, 肌动蛋白 行使运动功能
有分支
精选ppt
细胞分化的实例2
叶肉细胞
表皮细胞
精选ppt
贮藏细胞
分化 分化 一个受精卵 分化
分化 分化
精选ppt
一、细胞的分化: 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.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 ( C )
人教版高中生物必修一第六章第2节《细胞的分化》优秀课件
(2)稳定性 例3: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
(3)不可逆性
例4:人、动植物、细菌、真菌等个体发育wk.baidu.com程中都存在着细胞分化 细胞分化是生物界普便存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(4)普遍性
2.意义:
细胞
组织 器官 系统 个体
【思考】细胞分化对个体发育有什么意义?
遗传物质将( )
C
A.发生改变
B.部分改变 C.不改变 D.是随机变化的
解析:细胞分化的实质是不同细胞中遗传信息 的执行情况不同,细胞内的遗传物质没有发生变化。
6. 人胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白, 据此推测胰岛细胞( ) A.只有胰岛素基因
B.比人受精卵的基因要少
C.既有胰岛素基因,也有血红蛋白和其他 基因,但不同细胞遗传信息的执行情况不同
⑴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。
⑵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。
3.实质 就一个个体来说,各种细胞都是由受精卵有丝分裂产生的,各种细胞具有完全相同的遗传信息。
【思考】红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗? 相同
为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢?
细胞的全能性 形态
组织
结构
生理功能
谢谢观赏!
(3)不可逆性
例4:人、动植物、细菌、真菌等个体发育wk.baidu.com程中都存在着细胞分化 细胞分化是生物界普便存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(4)普遍性
2.意义:
细胞
组织 器官 系统 个体
【思考】细胞分化对个体发育有什么意义?
遗传物质将( )
C
A.发生改变
B.部分改变 C.不改变 D.是随机变化的
解析:细胞分化的实质是不同细胞中遗传信息 的执行情况不同,细胞内的遗传物质没有发生变化。
6. 人胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白, 据此推测胰岛细胞( ) A.只有胰岛素基因
B.比人受精卵的基因要少
C.既有胰岛素基因,也有血红蛋白和其他 基因,但不同细胞遗传信息的执行情况不同
⑴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。
⑵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。
3.实质 就一个个体来说,各种细胞都是由受精卵有丝分裂产生的,各种细胞具有完全相同的遗传信息。
【思考】红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗? 相同
为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢?
细胞的全能性 形态
组织
结构
生理功能
谢谢观赏!
苏教版高中生物必修1课件细胞的全能性课件1
细胞为什么会衰老呢? 决定衰老的主要因素是什么 呢?
探究细胞衰老的原因
背景知识 :
巴氏小体是雌性哺乳动 物的细胞在分裂间期细 胞核中呈凝缩状态不活 动的X染色体。雄性个
体的细胞分裂间期没有 巴氏小体。
某雌性哺乳动物 分裂间期的细胞
探究细胞衰老的原因
20世纪60年代,一位科学家做了如下的实验:
实验目的:探究人的体细胞衰老是由细胞本身 决定的,还是由环境因素决定的
四、细胞凋亡
细胞凋亡也是 细胞的一种重 要生命活动, 是一个主动的 由基因决定的 细胞程序化自 行结束生命的 过程。
细胞凋亡也称为细百度文库程序性死亡
蝌蚪在变态发育 过程中尾的消失 就是细胞凋亡的 结果
细胞凋亡的意义
细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳 定状态的维持等都具有重要作用。
产生大量 新细胞
大量细胞 死亡
植物组织培养技术
植物组织培养技术就是利用植物细胞的全 能性发展而来的加速植物繁殖的新技术。
? 植物组织培养的基本过程 ?植物组织培养的意义
组培室
植物组织培养的基本过程
植物组织培养的意义
由于离体培养的组织或细胞只是植 物体的一小部分,因而可以研究其在不 受植物体其他部分干扰的条件下的生长 和分化规律;另一方面,人们可以通过 改变离体的组织或细胞的培养条件来影 响它们的生长和分化。
生物体的组织是怎样形成的呢?
探究细胞衰老的原因
背景知识 :
巴氏小体是雌性哺乳动 物的细胞在分裂间期细 胞核中呈凝缩状态不活 动的X染色体。雄性个
体的细胞分裂间期没有 巴氏小体。
某雌性哺乳动物 分裂间期的细胞
探究细胞衰老的原因
20世纪60年代,一位科学家做了如下的实验:
实验目的:探究人的体细胞衰老是由细胞本身 决定的,还是由环境因素决定的
四、细胞凋亡
细胞凋亡也是 细胞的一种重 要生命活动, 是一个主动的 由基因决定的 细胞程序化自 行结束生命的 过程。
细胞凋亡也称为细百度文库程序性死亡
蝌蚪在变态发育 过程中尾的消失 就是细胞凋亡的 结果
细胞凋亡的意义
细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳 定状态的维持等都具有重要作用。
产生大量 新细胞
大量细胞 死亡
植物组织培养技术
植物组织培养技术就是利用植物细胞的全 能性发展而来的加速植物繁殖的新技术。
? 植物组织培养的基本过程 ?植物组织培养的意义
组培室
植物组织培养的基本过程
植物组织培养的意义
由于离体培养的组织或细胞只是植 物体的一小部分,因而可以研究其在不 受植物体其他部分干扰的条件下的生长 和分化规律;另一方面,人们可以通过 改变离体的组织或细胞的培养条件来影 响它们的生长和分化。
生物体的组织是怎样形成的呢?
第三章细胞全能性ppt课件
(三)、脱分化的机理
▪ 2. 植物激素与脱分化
▪ 生长素类:IAA、NAA、2,4-D、IBA ▪ 细胞分裂素类:KT、6-BA、ZT、2ip ▪ 赤霉素类:GA3 ▪ 脱落酸:ABA ▪ 乙烯:
(三)、脱分化的机理
▪ 2. 植物激素与脱分化
▪ 植物激素诱导表达的一些基因,其产物启动了细胞的脱分化。
▪ 第一阶段:叶肉细胞脱分化 ▪ 第二阶段:叶肉细胞向TE细胞转分化 ▪ 第三阶段: TE细胞特化阶段,即细胞壁加厚,原生质
自溶,细胞骨架螺旋排列形成管状细胞。最后TE细胞 长孔两端穿孔与另一TE细胞相通,形成疏导组织。
(二)、管状分子细胞的分化
▪ 转分化:细胞脱分化后不经分裂直接转变为另一种 类型细胞的现象。
(二)、管状分子细胞的分化
▪ 管状分子细胞的形成非常重要,它在维管的形成 中具有中心作用,是维管发生的一个标志。
▪ 维管系统:水分、物质运输的通道,同时起机械 支撑作用。
▪ 离体培养中,没有维管的形成,就不能保证营养 来源,也无法再形成新的植物个体。
(二)、管状分子细胞的分化
▪ 植物激素在维管分化中的作用
▪ 尽管细胞脱分化后进入细胞分裂的结果,在大多数 情况下是形成愈伤组织,但绝不是说所有的细胞脱 分化的结果都必然形成愈伤组织。
(五)、愈伤组织的形成与调控
▪ 愈伤组织的形成过程 ▪ 愈伤组织的类型 ▪ 愈伤组织的增殖 ▪ 愈伤组织的应用愈伤组织的筛选
细胞分化和全能性(公开课)课件
要点一
胚胎干细胞的获取与培养
胚胎干细胞具有全能性,是研究细胞分化和发育的重要工 具。通过改进胚胎干细胞的获取和培养方法,可以提高其 质量和数量,为后续研究提供更好的基础。
要点二
成体干细胞的利用
成体干细胞存在于人体某些组织中,具有多向分化潜能。 研究如何从组织中提取和纯化成体干细胞,以及如何诱导 其分化为特定细胞类型,对于再生医学和疾病治疗具有重 要意义。
细胞分化是基因选择性表达的结果, 是基因组在时间和空间上的特异表达 。
细胞分化是生物个体发育的基础,通 过细胞分化可以形成各种组织和器官 ,最终形成一个完整的生物体。
细胞分化的过程
细胞分化的过程可以分为三个阶段: 细胞分裂、细胞生长和细胞分化。
在细胞生长阶段,子细胞体积增大, 内含物增多,分化潜能逐渐增加。
在细胞分裂阶段,一个母细胞分裂成 两个子细胞,子细胞的遗传物质与母 细胞的遗传物质相同。
在细胞分化阶段,细胞根据其所在的 器官和组织特异环境的需要,获得新 的形态、结构和功能特征。
细胞分化的特点
持久性
细胞分化过程是稳定的,分化后的细胞在形态、结构和功能上具有稳 定性。
不可逆性
一般情况下,已经分化的细胞将保持分化后的状态,直到受到某种特 定刺激或损伤才会发生改变。
多样性
在个体发育过程中,由于基因的选择性表达和环境因素的影响,可以 形成多种多样的组织和器官。
胚胎干细胞的获取与培养
胚胎干细胞具有全能性,是研究细胞分化和发育的重要工 具。通过改进胚胎干细胞的获取和培养方法,可以提高其 质量和数量,为后续研究提供更好的基础。
要点二
成体干细胞的利用
成体干细胞存在于人体某些组织中,具有多向分化潜能。 研究如何从组织中提取和纯化成体干细胞,以及如何诱导 其分化为特定细胞类型,对于再生医学和疾病治疗具有重 要意义。
细胞分化是基因选择性表达的结果, 是基因组在时间和空间上的特异表达 。
细胞分化是生物个体发育的基础,通 过细胞分化可以形成各种组织和器官 ,最终形成一个完整的生物体。
细胞分化的过程
细胞分化的过程可以分为三个阶段: 细胞分裂、细胞生长和细胞分化。
在细胞生长阶段,子细胞体积增大, 内含物增多,分化潜能逐渐增加。
在细胞分裂阶段,一个母细胞分裂成 两个子细胞,子细胞的遗传物质与母 细胞的遗传物质相同。
在细胞分化阶段,细胞根据其所在的 器官和组织特异环境的需要,获得新 的形态、结构和功能特征。
细胞分化的特点
持久性
细胞分化过程是稳定的,分化后的细胞在形态、结构和功能上具有稳 定性。
不可逆性
一般情况下,已经分化的细胞将保持分化后的状态,直到受到某种特 定刺激或损伤才会发生改变。
多样性
在个体发育过程中,由于基因的选择性表达和环境因素的影响,可以 形成多种多样的组织和器官。
《细胞的分化》ppt课件完整版
《细胞的分化》ppt 课件完整版
目录
•细胞分化概述
•细胞分化的分子基础•细胞分化的调控机制•细胞分化与胚胎发育•细胞分化与组织器官形成•细胞分化与疾病治疗
01细胞分化概述
细胞分化的定义与意义
定义
细胞分化是指在个体发育中,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。
意义
细胞分化是生物体发育的基础,它
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。
细胞分化的类型
组织特异性分化
细胞在发育过程中,逐渐特化形成具有特定形态和功能的
组织或器官。例如,神经细胞、肌肉细胞和上皮细胞等。
功能特异性分化
细胞在特定生理或病理条件下,发生特定功能的改变。例
如,免疫细胞在受到抗原刺激后,会分化为具有特定免疫
功能的细胞。
时空特异性分化
细胞在发育过程中的时间和空间上发生特定的变化。例如,
胚胎发育过程中,细胞按照特定的时间和空间顺序进行分
化和排列,形成不同的组织和器官。
细胞分化的研究历程
早期研究
01
19世纪末至20世纪初,科学家们开始研究细胞分化的现象和规律,提
出了细胞全能性和细胞分化的概念。
中期研究
02
20世纪中期,随着分子生物学和遗传学的发展,科学家们开始从分子水
平研究细胞分化的机制,揭示了基因选择性表达和表观遗传学在细胞分
化中的重要作用。
近期研究
03
近年来,随着高通量测序技术和单细胞测序技术的发展,科学家们能够
更深入地研究细胞分化的分子机制和调控网络,为理解生物体发育和疾
病发生发展提供了重要依据。
02细胞分化的分子基础
基因的选择性表达是指在细胞分化过程中,不同基因在特定时间和空间上的表达差异。这种表达差异导致了不同细胞
2024届高三生物一轮复习课件细胞的分化全能性
三、干细胞
脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病
中新网上海新闻 10月29日电 (记 者 陈静) 一份来自爱心人士捐赠 的脐带血造血干细胞成功挽救了 一名罹患再生障碍性贫血的18岁 大男孩小池(化名)的生命。
注:目前我们只能说动物体细胞的 细胞核具有全能性,不能说已分化 的动物体细胞具有全能性。
二、细胞的全能性
1、概念:指细胞经分裂分化后,仍具有发育成完整有机体或者 分化成各种细胞的潜能和特性。
• 受精卵 • 动物及人体早期胚胎细胞 • 植物分生组织细胞等
未分化,但也具全能性
判断:断尾的壁虎再次长出新尾巴属于细胞的全能性( × ) 植物种子萌发后长成了参天大树,体现了细胞的全能性( × )
细胞分化是生物界普遍存在的生命 现象,它是生物个体发育的基础
就一个个体来说, 分化后的各种细 胞具有完全相同的遗传信息
持久性 不可逆性 (稳定性)
普遍性
遗传物质不变性
一、细胞分化及其意义
3、实质:细胞分化是基因选择性表达的结果, 即个体发育过程中不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同
管家基因 所有细胞均表达的基因。 如:呼吸酶基因,水解酶基因 奢侈基因 在不同细胞内特异性表达的基因。 如:血红蛋白基因
如:造血干细胞有分裂、分化能力
3.判断:细胞分化只发生在个体发育的胚胎时期(×) 细胞分化使生物体内细胞种类、数量增多(×)
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.细胞分化中细胞内的遗传物质是否发生改变? 提示:分化的细胞是通过有丝分裂产生的,其核内遗传物质 完全相同,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,遗传 物质并没有发生改变。
2.人体血液中每时每刻都有血细胞在死亡,但是血液中各种 血细胞的数量却基本保持不变,为什么? 提示:骨髓造血干细胞不断增殖产生新细胞,并分化成相应 的血细胞,维持了血细胞总量基本不变。
典例 将分离得到的成熟的 胡萝卜根的韧皮部细胞进行 培养,由单个细胞发育成完 整的新植株,如图所示。请 分析: (1)所用的生物技术称为_______技术。 (2)分离出来的胡萝卜根的韧皮部细胞成为愈伤组织是通过 _______分裂方式来完成的。
(3)愈伤组织中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中, 形态结构和生理功能逐渐向不同方向变化,这种现象称为 ____________。 (4)该实验说明_________________。 (5)该试管苗的形成经历了____________等几个过程。
解答本题时注意以下三点: (1)植物组织培养的原理是细胞的全能性; (2)植物组织培养通过脱分化形成愈伤组织,再分化形成 胚状体,然后发育成幼苗; (3)植物组织培养需要离体细胞及适宜的营养物质和外界 条件。
【规范解答】(1)由离体的器官、组织或细胞,利用植物细 胞的全能性发展起来的快速繁殖植物的新技术称为植物组织 培养技术。(2)分离出的单个细胞首先通过脱分化和分裂形 成愈伤组织,再经过再分化形成胚状体。 (3)同一种类型的 细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定 性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。 (4) 植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。 (5)该试管 苗的形成需先经细胞分裂形成愈伤组织,再经细胞分化形成 各种组织、器官。
【特别提醒】①细胞全能性是植物组织培养的理论基础,早 期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。②在同一生物体 内,不同部位的细胞核的遗传物质都是一样的,但是在个体 发育的不同时期,细胞内表达的基因是不相同的,合成的蛋 白质分子也不一样,从而形成了不同的组织器官。
【拓展链接】 愈伤组织与胚状体 愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两 种。 (1)不定芽方式是在某些条件下,愈伤组织中的分生细胞 发生分化,形成不同的器官原基,再逐渐形成芽和根。 (2)胚状体方式是由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、 胚根、胚轴的胚状结构,进而长成完整植株。这种由愈伤组 织中的薄壁细胞不经过有性生殖过程,直接产生类似于胚的 结构,叫做胚状体。
分化能力与分化程度的关系 两者成反比关系: (1)分化程度越高,分化能力越低; (2)分化能力越高,证明分化程度越低。
典例 细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢 侈基因的是 A.血红蛋白基因 B.ATP合成酶基因 C.呼吸酶基因 D.核糖体蛋白基因
(1)细胞分化是基因选择性表达的结果; (2)血红蛋白基因只在红细胞中才进行表达。
【规范解答】选A。奢侈基因既然是选择性表达,说明它只 在特定细胞内表达。血红蛋白基因只在红细胞内表达,因此 血红蛋白基因是奢侈基因。而ATP合成酶、呼吸酶、核糖体 蛋白广泛存在于多种细胞中,其基因的表达不具有选择性, 因此这些基因不是奢侈基因。
1.细胞的全能性指ห้องสมุดไป่ตู้经分化的细胞仍然具有发育成完整个 体的潜能,这里为什么强调“潜能”二字? 提示:分化后的细胞尽管在形态、结构、功能上发生了变化, 但仍保留着保持本物种遗传特性的全套基因,基因并未因分 化而丢失或改变,所以高度分化的细胞仍然具有发育成完整 个体的能力,要真正实现全能性的表达,往往需要给予一定 的条件,这种潜在的能力才可以实现表达。
4.干细胞具有一定的分裂和分化能力,随着医学技术的发展, 人们有望通过诱导干细胞发育成特定的组织或器官,此技术 将会给需要器官移植的患者带来福音。根据以上材料,思考 下列问题: (1)诱导干细胞发育成特定的组织或器官是否体现了细胞 的全能性? 提示:不能体现出全能性。因为只是发育形成组织或器官, 而没有发育成完整个体。
2.结合教材P88图5-7思考:该实验能证明植物细胞具有生长 发育的全能性吗?为什么? 提示:能。植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个 体的全部遗传物质,在适宜条件下,具有发育成完整新植株 的潜能。 3.为什么已分化的细胞仍具有全能性? 提示:已分化的细胞都由受精卵经有丝分裂而来,都具有和 受精卵相同的全套遗传物质。
细胞分化与细胞内遗传物质变化 (1)从最终来源看,生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分 裂,由于有丝分裂中遗传物质几乎不发生变化,因而,同一 生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传物质。 (2)在个体发育过程中,由于各种因素的影响,在基因调控 下,不同部位的不同细胞在不同时期选择表达不同的基因, 合成不同的蛋白质,使细胞表现不同的形态及生理特性。
(2)总结判断体现细胞全能性的条件。 提示:判断体现全能性需满足以下两个条件 : ①发育的起点是高度分化的组织或细胞。 ②发育的终点是完整的生物个体。
1.细胞在生物体内没有表现全能性的原因 在生物体内细胞不表现全能性,而是分化为不同的组织、器 官,其原因在于基因在特定的时间和空间条件下选择性表达。 2.实现植物细胞全能性的条件 离体(必要条件)、一定的营养物质(水、无机盐、维生素、 氨基酸等)、激素(细胞分裂素、生长素)、适宜的条件 (适宜的温度、pH)。
5.细胞分化与细胞分裂有何联系? 提示:(1)细胞的分裂与分化往往是相伴相随的,常常表 现出边分裂边分化的现象; (2)随着细胞分化程度的增进,细胞的分裂能力逐渐下降, 最后高度分化的细胞同时失去了分裂能力,这种现象从另一 个侧面也反映出两者之间的伴随关系; (3)细胞的分化并不是单个细胞或少数细胞的孤立变化, 而必须以细胞增殖生成的一定数量的细胞作基础。
3.由同一受精卵发育来的叶肉细胞、表皮细胞、储藏细胞为 什么形态、结构、功能各不相同?上述细胞的DNA数目、结构 有何关系? 提示:(1)是细胞分化的结果,由于基因的选择性表达,导 致细胞在形态、结构、功能上出现差异。 (2)上述细胞由同一受精卵发育而来,因此细胞的 DNA数目、 结构相同。
4.细胞分化发生在生物体的什么时期? 提示:生物体的整个生命进程中。
2.人体血液中每时每刻都有血细胞在死亡,但是血液中各种 血细胞的数量却基本保持不变,为什么? 提示:骨髓造血干细胞不断增殖产生新细胞,并分化成相应 的血细胞,维持了血细胞总量基本不变。
典例 将分离得到的成熟的 胡萝卜根的韧皮部细胞进行 培养,由单个细胞发育成完 整的新植株,如图所示。请 分析: (1)所用的生物技术称为_______技术。 (2)分离出来的胡萝卜根的韧皮部细胞成为愈伤组织是通过 _______分裂方式来完成的。
(3)愈伤组织中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中, 形态结构和生理功能逐渐向不同方向变化,这种现象称为 ____________。 (4)该实验说明_________________。 (5)该试管苗的形成经历了____________等几个过程。
解答本题时注意以下三点: (1)植物组织培养的原理是细胞的全能性; (2)植物组织培养通过脱分化形成愈伤组织,再分化形成 胚状体,然后发育成幼苗; (3)植物组织培养需要离体细胞及适宜的营养物质和外界 条件。
【规范解答】(1)由离体的器官、组织或细胞,利用植物细 胞的全能性发展起来的快速繁殖植物的新技术称为植物组织 培养技术。(2)分离出的单个细胞首先通过脱分化和分裂形 成愈伤组织,再经过再分化形成胚状体。 (3)同一种类型的 细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定 性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。 (4) 植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。 (5)该试管 苗的形成需先经细胞分裂形成愈伤组织,再经细胞分化形成 各种组织、器官。
【特别提醒】①细胞全能性是植物组织培养的理论基础,早 期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。②在同一生物体 内,不同部位的细胞核的遗传物质都是一样的,但是在个体 发育的不同时期,细胞内表达的基因是不相同的,合成的蛋 白质分子也不一样,从而形成了不同的组织器官。
【拓展链接】 愈伤组织与胚状体 愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两 种。 (1)不定芽方式是在某些条件下,愈伤组织中的分生细胞 发生分化,形成不同的器官原基,再逐渐形成芽和根。 (2)胚状体方式是由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、 胚根、胚轴的胚状结构,进而长成完整植株。这种由愈伤组 织中的薄壁细胞不经过有性生殖过程,直接产生类似于胚的 结构,叫做胚状体。
分化能力与分化程度的关系 两者成反比关系: (1)分化程度越高,分化能力越低; (2)分化能力越高,证明分化程度越低。
典例 细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢 侈基因的是 A.血红蛋白基因 B.ATP合成酶基因 C.呼吸酶基因 D.核糖体蛋白基因
(1)细胞分化是基因选择性表达的结果; (2)血红蛋白基因只在红细胞中才进行表达。
【规范解答】选A。奢侈基因既然是选择性表达,说明它只 在特定细胞内表达。血红蛋白基因只在红细胞内表达,因此 血红蛋白基因是奢侈基因。而ATP合成酶、呼吸酶、核糖体 蛋白广泛存在于多种细胞中,其基因的表达不具有选择性, 因此这些基因不是奢侈基因。
1.细胞的全能性指ห้องสมุดไป่ตู้经分化的细胞仍然具有发育成完整个 体的潜能,这里为什么强调“潜能”二字? 提示:分化后的细胞尽管在形态、结构、功能上发生了变化, 但仍保留着保持本物种遗传特性的全套基因,基因并未因分 化而丢失或改变,所以高度分化的细胞仍然具有发育成完整 个体的能力,要真正实现全能性的表达,往往需要给予一定 的条件,这种潜在的能力才可以实现表达。
4.干细胞具有一定的分裂和分化能力,随着医学技术的发展, 人们有望通过诱导干细胞发育成特定的组织或器官,此技术 将会给需要器官移植的患者带来福音。根据以上材料,思考 下列问题: (1)诱导干细胞发育成特定的组织或器官是否体现了细胞 的全能性? 提示:不能体现出全能性。因为只是发育形成组织或器官, 而没有发育成完整个体。
2.结合教材P88图5-7思考:该实验能证明植物细胞具有生长 发育的全能性吗?为什么? 提示:能。植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个 体的全部遗传物质,在适宜条件下,具有发育成完整新植株 的潜能。 3.为什么已分化的细胞仍具有全能性? 提示:已分化的细胞都由受精卵经有丝分裂而来,都具有和 受精卵相同的全套遗传物质。
细胞分化与细胞内遗传物质变化 (1)从最终来源看,生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分 裂,由于有丝分裂中遗传物质几乎不发生变化,因而,同一 生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传物质。 (2)在个体发育过程中,由于各种因素的影响,在基因调控 下,不同部位的不同细胞在不同时期选择表达不同的基因, 合成不同的蛋白质,使细胞表现不同的形态及生理特性。
(2)总结判断体现细胞全能性的条件。 提示:判断体现全能性需满足以下两个条件 : ①发育的起点是高度分化的组织或细胞。 ②发育的终点是完整的生物个体。
1.细胞在生物体内没有表现全能性的原因 在生物体内细胞不表现全能性,而是分化为不同的组织、器 官,其原因在于基因在特定的时间和空间条件下选择性表达。 2.实现植物细胞全能性的条件 离体(必要条件)、一定的营养物质(水、无机盐、维生素、 氨基酸等)、激素(细胞分裂素、生长素)、适宜的条件 (适宜的温度、pH)。
5.细胞分化与细胞分裂有何联系? 提示:(1)细胞的分裂与分化往往是相伴相随的,常常表 现出边分裂边分化的现象; (2)随着细胞分化程度的增进,细胞的分裂能力逐渐下降, 最后高度分化的细胞同时失去了分裂能力,这种现象从另一 个侧面也反映出两者之间的伴随关系; (3)细胞的分化并不是单个细胞或少数细胞的孤立变化, 而必须以细胞增殖生成的一定数量的细胞作基础。
3.由同一受精卵发育来的叶肉细胞、表皮细胞、储藏细胞为 什么形态、结构、功能各不相同?上述细胞的DNA数目、结构 有何关系? 提示:(1)是细胞分化的结果,由于基因的选择性表达,导 致细胞在形态、结构、功能上出现差异。 (2)上述细胞由同一受精卵发育而来,因此细胞的 DNA数目、 结构相同。
4.细胞分化发生在生物体的什么时期? 提示:生物体的整个生命进程中。