细胞的分化和全能性ppt课件
合集下载
细胞的分化 课件
原理
细胞内基因的选择性表 达
含有本物种全套遗传物 质
结果
形成形态、结构、生理 功能不同的细胞
形成新的个体
大小 比较
细胞分化程度有高低之 分：体细胞>生殖细胞> 受精卵
细胞全能性有大小之分： 受精卵>生殖细胞>体细 胞(植物细胞>动物细胞)
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细 胞仍具：a 为有丝分裂，乙和丙的染色体组成相同，b
为细胞分化，丁和戊基因表达不同，其遗传物质没有改
变。
答案：C
细胞分裂和细胞分化的比较
项目 发生 时间 原因 结果
意义
联系
细胞分裂
细胞分化
从受精卵开始
发生在整个生命过 程中
细胞增殖需要
基因选择性表达
细胞数量增多
细胞种类增多
3．细胞分化的意义 (1)多细胞生物只有通过细胞分化才能形成具有特定 形态、结构和生理功能的组织和器官，所以说细胞分化 是个体发育的基础。 (2)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。
细胞分化的几点提醒 (1)细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变，只是基 因的选择性表达。 (2)细胞分化伴随个体的整个生命过程，在胚胎时期达 到最大程度。 (3)一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培 养条件下，高度分化的植物细胞能够脱分化恢复全能性。 (4)细胞分化不改变细胞数目，而改变细胞种类。 (5)同一个体不同种类的体细胞中，DNA(基因)相同， 而 RNA、蛋白质不完全相同。
二、细胞的全能性 1．概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个 体的潜能。 2．类别。 (1)植物细胞的全能性。 ①实验过程。 胡萝卜韧皮部细胞＋植物激素、无机盐和糖类的培养 液培―养―发→育完整的植株。
细胞分化(共71张PPT)
◆细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力，成为“永生”细胞。
genes)：
是指所有细胞中
① 生长因子，如sis，② 生长因子受体，如fms、erbB，③ 蛋白激酶及其它信号转导组分，如src、ras、raf，④ 细胞周期蛋白，如bcl-1，⑤ 调控
因子，如bcl-2，⑥ 转录因子，如均my要c、fo表s、ju达n。的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命
体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细
胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。
●不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。
二、 影响细胞分化的因素
●细胞的全能性(totipotency) ●影响细胞分化的因素
单细胞有机体的细胞分化
●与多细胞有机体细胞分化的不同之处： 前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过细 胞分化构建执行不同功能的组织与器官。
细胞总 DNA
细胞总 RNA
输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白 基因
β-珠蛋白 基因 胰岛素 基因
实验方法
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Southern 杂交
+
-
-
-
+
-
-
-
+
Northern 杂交
组织特异性基因与当家基因
◆当家基因(house-keeping 随着染色体丢失 则可能恢复致癌（Rb）.
●转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。
第一节 细胞分化(Cell differentiation) 由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态
genes)：
是指所有细胞中
① 生长因子，如sis，② 生长因子受体，如fms、erbB，③ 蛋白激酶及其它信号转导组分，如src、ras、raf，④ 细胞周期蛋白，如bcl-1，⑤ 调控
因子，如bcl-2，⑥ 转录因子，如均my要c、fo表s、ju达n。的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命
体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细
胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。
●不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。
二、 影响细胞分化的因素
●细胞的全能性(totipotency) ●影响细胞分化的因素
单细胞有机体的细胞分化
●与多细胞有机体细胞分化的不同之处： 前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过细 胞分化构建执行不同功能的组织与器官。
细胞总 DNA
细胞总 RNA
输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白 基因
β-珠蛋白 基因 胰岛素 基因
实验方法
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Southern 杂交
+
-
-
-
+
-
-
-
+
Northern 杂交
组织特异性基因与当家基因
◆当家基因(house-keeping 随着染色体丢失 则可能恢复致癌（Rb）.
●转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。
第一节 细胞分化(Cell differentiation) 由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态
《细胞全能性》课件
有丝分裂
有丝分裂是细胞分裂的一种方式，能够保证遗传信息的稳定传递。在有丝分裂 过程中，遗传物质被平均分配到两个子细胞中，从而保持细胞的全能性。
减数分裂
减数分裂是生殖细胞形成过程中的一种特殊的有丝分裂方式，能够保证遗传信 息的重组和遗传多样性的产生。在减数分裂过程中，细胞的全能性得到保持和 传递。
细胞分化与细胞全能性的关系
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。
03
细胞全能性的应用
细胞全能性在医学上的应用
01
02
03
细胞治疗
利用细胞全能性的原理， 通过细胞移植、基因编辑 等技术，治疗各种疾病， 如癌症、遗传性疾病等。
这些基因在细胞分裂和分化过 程中保持沉默，但在一定条件 下可以被激活，使细胞展现出 全能性。
细胞全能性的表现
在实验室条件下，高度分化的细 胞可以通过一定的技术手段实现 逆分化，重新获得类似胚胎细胞
的发育潜能。
这些细胞可以进一步发育成一个 完整的个体，展示了细胞的全能
性。
目前，科学家已经成功地将某些 类型的细胞诱导为多能干细胞， 如诱导多能干细胞（iPSCs）。
基因编辑技术的优化
随着基因编辑技术的不断进步，未来有望实现对细胞全能性的更精 确调控，以实现更有效的疾病治疗和组织修复。
细胞免疫与移植
随着免疫学和干细胞技术的不断发展，未来将进一步探索细胞免疫 和移植治疗在细胞全能性研究中的应用。
细胞全能性研究的重要性和意义
1 2
疾病治疗与药物研发
细胞全能性研究为疾病治疗和药物研发提供了新 的思路和方法，有望为人类健康事业做出重要贡 献。
有丝分裂是细胞分裂的一种方式，能够保证遗传信息的稳定传递。在有丝分裂 过程中，遗传物质被平均分配到两个子细胞中，从而保持细胞的全能性。
减数分裂
减数分裂是生殖细胞形成过程中的一种特殊的有丝分裂方式，能够保证遗传信 息的重组和遗传多样性的产生。在减数分裂过程中，细胞的全能性得到保持和 传递。
细胞分化与细胞全能性的关系
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。
03
细胞全能性的应用
细胞全能性在医学上的应用
01
02
03
细胞治疗
利用细胞全能性的原理， 通过细胞移植、基因编辑 等技术，治疗各种疾病， 如癌症、遗传性疾病等。
这些基因在细胞分裂和分化过 程中保持沉默，但在一定条件 下可以被激活，使细胞展现出 全能性。
细胞全能性的表现
在实验室条件下，高度分化的细 胞可以通过一定的技术手段实现 逆分化，重新获得类似胚胎细胞
的发育潜能。
这些细胞可以进一步发育成一个 完整的个体，展示了细胞的全能
性。
目前，科学家已经成功地将某些 类型的细胞诱导为多能干细胞， 如诱导多能干细胞（iPSCs）。
基因编辑技术的优化
随着基因编辑技术的不断进步，未来有望实现对细胞全能性的更精 确调控，以实现更有效的疾病治疗和组织修复。
细胞免疫与移植
随着免疫学和干细胞技术的不断发展，未来将进一步探索细胞免疫 和移植治疗在细胞全能性研究中的应用。
细胞全能性研究的重要性和意义
1 2
疾病治疗与药物研发
细胞全能性研究为疾病治疗和药物研发提供了新 的思路和方法，有望为人类健康事业做出重要贡 献。
细胞分化和植物细胞的全能性
第四节 细胞分化和细胞全能性 一、细胞的分化 1、特征 形态功能：形态结构发生改变，与细胞的功能相适应
化学组成：合成各自特有的专一性蛋白质
2、定义
同一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质 合成上的差异，这个过程称为细胞分化。
3、特点 稳定的，不可逆的
红细胞：
有利于携带氧气，作变形运动 细长形或呈梭形 有利于附着和伸缩 肌细胞： 表面有许多突起 有利于接受和传递信息 神经细胞 ： 双凹圆盘状
二、植物细胞的全能性 斯蒂瓦特的实验
胡萝卜根韧皮部细胞 （高度分化的细胞）
悬浮法培养 愈伤组织 继续培养
脱分化 （失去分化 再分化 的细胞团）
整株植株幼苗
花药离体培 养实验
化学组成：合成各自特有的专一性蛋白质
2、定义
同一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质 合成上的差异，这个过程称为细胞分化。
3、特点 稳定的，不可逆的
红细胞：
有利于携带氧气，作变形运动 细长形或呈梭形 有利于附着和伸缩 肌细胞： 表面有许多突起 有利于接受和传递信息 神经细胞 ： 双凹圆盘状
二、植物细胞的全能性 斯蒂瓦特的实验
胡萝卜根韧皮部细胞 （高度分化的细胞）
悬浮法培养 愈伤组织 继续培养
脱分化 （失去分化 再分化 的细胞团）
整株植株幼苗
花药离体培 养实验
细胞分化和细胞的全能性
在医学上，细胞核移植技术可以用于 生产与患者完全匹配的干细胞和组织 ，用于移植治疗。通过将患者的体细 胞的核转移到卵细胞中，可以产生与 患者完全匹配的干细胞和组织，避免 了免疫排斥反应和伦理问题。
THANK YOU
感谢聆听
通常情况下，已经分化 的细胞无法回到未分化
状态。
多样性
细胞分化产生不同类型 的细胞，形成生物体的
多样性。
遗传稳定性
分化细胞的基因表达模 式是相对稳定的，能够 保持遗传信息的稳定传
递。
03
细胞分化的类型
胚胎细胞分化
胚胎细胞分化是指在胚胎发育过程中，细胞根据特 定的遗传和环境信号，逐渐特化形成不同类型的细 胞。
02
细胞分化过程中，基因选择性表达使得细胞获得特定的功能和形态，同时保留 了全能性，即细胞仍保持着发育成完整个体的能力。
03
细胞的全能性在某些条件下可以诱导和激发，例如通过组织培养、基因编辑等 技术手段，使已分化的细胞重新获得或部分恢复全能性。
细胞分化和全能性的区别
细胞分化是指细胞在发育过程中逐渐获得特定功能和形态的过程，而细胞 的全能性是指细胞具有发育成完整个体的潜能。
分化的细胞只能发育成与原组织相似的部分，而具有全能性的细胞则可以 发育成完整的个体。
分化的细胞在形态、功能和基因表达等方面均有所改变，而具有全能性的 细胞则保持了发育成完整个体的所有必要条件。
细胞分化和全能性的影响因素
遗传因素
基因组结构和表达模式决定了细胞的分化方向和全能性程度。基因突变、染色体异常等遗传因素可以影响细胞的分化 与全能性。
胚胎干细胞治疗
胚胎干细胞治疗可用于治疗一些难以治愈的疾病，如 糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病等。通过将胚胎干 细胞分化成特定的细胞类型，可以替换病变或受损的 细胞，恢复细胞功能，从而达到治疗疾病的目的。
《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0119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0220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类型的形成，是细胞分化的分子基础。
基因的选择性表达受到多种因素的调控，包括转录因子、表观遗传学修饰等。
基因的选择性表达在细胞分化过程中，转录因子通过识别并结合到特定基因的启动子区域，调控基因的转录和表达。
不同的转录因子在细胞分化过程中发挥着不同的作用，形成了复杂的基因表达调控网络。
细胞的分化说课稿PPT课件
06
课程评估和反馈
学生表现评估
01
02
03ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课堂参与度
观察学生在课堂上的表现， 是否积极参与讨论，是否 能提出有意义的问题。
作业完成情况
检查学生的作业完成情况， 包括作业的准确性和完整 性，以及是否按时提交。
测试和考试成绩
通过测试和考试评估学生 对课程内容的掌握程度， 包括知识的理解和应用能 力。
干细胞治疗可用于治疗多种疾病，如糖尿病、帕金 森病、脊髓损伤等。
干细胞治疗具有广阔的应用前景，但仍需要进一步 的研究和临床试验来验证其安全性和有效性。
再生医学
02
01
03
再生医学是一种利用细胞分化的能力来修复或替换受 损组织的治疗方法。
通过诱导干细胞分化为特定细胞类型，再生医学可用 于治疗多种疾病，如心脏病、糖尿病等。
通过间隙连接、突触等方式， 细胞间可传递信号分子，影响 彼此的分化状态。
细胞黏附
细胞间的黏附作用可形成特定 的组织结构，维持细胞的分化 状态。
细胞凋亡与坏死
细胞凋亡与坏死可影响细胞群 体的动态平衡，对细胞分化产 生影响。
04
细胞分化的应用
干细胞治疗
干细胞治疗是一种利用干细胞分化为特定细胞类型 的能力，以替代或修复受损组织的治疗方法。
详细描述
细胞分化具有持久性、稳定性和不可逆性的特点。持久性是指分化后的细胞会保持其特 性和功能，直到受到新的刺激或损伤。稳定性是指分化后的细胞不会轻易改变其特性和 功能。不可逆性是指已经分化的细胞不会重新回到全能性状态，除非经过基因重组或诱
导。这些特点使得细胞分化成为生物个体发育和组织形成的必要过程。
学生反馈收集
调查问卷
- 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)。
⑴持久性
事实2. 分化好的细胞将一直保持分化后的 状态直到死亡。
⑵不可逆性
事实3. 从低等生物到高等生物都存在细胞分 化现象。
⑶普遍性
思考：
6.细胞分化的意义
①是生物个体发育的基础 ②分化能够增加细胞的类型，不同类 型的细胞构成不同的组织、器官，执 行不同的生理功能
细胞分化不同于细胞分裂的主要特点 ( D ) A. 细胞的数量增多 B. 细胞的体积增大 C. 细胞的化学成分含量的变化 D. 能形成各种不同的细胞和组织， 执行不同的生理功能
和受精卵是一样的，含 有该生物的全部遗传信 息
问：既然植物细胞具有全 能性，那动物细胞呢？
表现性状与什么有关？ 细胞核 因为遗传物质在细胞核中
代言：
动物细胞核具
有全能性。
事实：为防止人伦道德，人们还没 有成功地将单个已分化的动物体细 胞培养成新的个体！
问：Biblioteka 全能性植物：动物：
整个细胞 细胞核
肌肉细胞
上皮组织细胞
2.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。
受精卵
①
细胞群
②
①: ②:
分裂
分化
细胞分化与分裂的区别和联系
细胞分裂 不 同 点 相同点 细胞数量 细胞种类 细胞分化
增加 不变
不变 增加
遗传物质与受精卵都相同
都是个体发育的基础
体细胞
③ ，还没分化的是____ ①。 分化最厉害的是____ ① 最低的是____ ③。 全能性高的是____,
高度分化的体细胞，全能性最低， 还没分化的受精卵，全能性最高。
下列能体现细胞全能性的是 B ①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养 成了可育的植株 ②从一粒菜豆种子长成一棵植株 ③用一小块芹菜叶片,培养出一棵完整 植株 A．①② B．①③ C.②③ D.①②③
细胞分化叙述错误的是（ A ） A. 分化仅仅发生在胚胎时期 B. 分化是发育的基础 C. 分化是发生稳定性差异的过程 D. 分化是不可逆转的
关于细胞分化叙述错误的是
D
A. 细胞的形态结构发生变化 B. 细胞的生理功能发生变化 C.是基因选择性的表达 D.细胞的遗传物质发生变化
？
既然细胞分化具有稳定性、持久性、 不可逆性，那么已经发生高度分化 的细胞，还能像 细胞那样， 受精卵 再分化成其它细胞吗?
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。
切 取 茎 段 置 于 培 养 基 上
实验证明：
已经高度分化的植物细胞具有 发育成完整植株的潜能 即植物细胞具有全能性
条件：离体、适宜条件
原 因：
为什么一个体细胞会具有 发育成完整个体的潜能？
已分化的体细胞有一点
细胞的分化和 全能性课件
眼、鼻、口、耳 不同的器官是怎 样形成的？
在我们体内，红细胞的寿命为120天左 右，白细胞的寿命更短，只有5-7天。 白血病患者的血液中出现了大量的异常白 细胞。通过骨髓移植可以有效地治疗白细 胞。
1. 时期：
胚胎期，分化的最为 极致
但一生中一直在进行分化
神经细胞
红细胞
判断： 1.全能性仅限于植物
错
2.全能性要在离体的情况 下才能表现出来
对
植物： 植物组织培养
例子
动物： ”多莉“
快速繁殖花卉、蔬菜 拯救濒危动物
白鳍豚（长江女神 、水中大熊猫）
丹顶鹤
干细胞：
新闻背景英国足球名星----贝克汉姆储 存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以 便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接 受干细胞移植手术治疗。
①受精卵、②生殖细胞、③高度分化的
红细胞和白细胞都是由造血干细 胞增殖、分化来的，但两者结构 和功能不同的根本原因是
基因选择性的表达 _______________________
人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产 生血红蛋白， 据此推测正确的（ ） A.只有胰岛素基因
B .比人受精卵的基因要少
C
C.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基 因和其它基因 D.有胰岛素基因和其它基因，但没有 血红蛋白基因
联系
2.分化的结果:
形成不同种类的细胞、 器官、组织
但遗传物质不变
3. 分化的实质： 细胞对遗传信息的执行情况不同，
基因“选择性”的表达
红细胞
开启血红蛋白基因 合成血红蛋白 关闭肌动蛋白基因 (不合成肌动蛋白)
开启肌动蛋白基因 肌细胞
关闭血红蛋白基因
合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白)
4.特点：
事实1.细胞分化发生在整个生命进程中。