细胞的分化_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。
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。
二、细胞的全能性
1、概念： 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。
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！
植物细胞全能性的应用：
快速繁殖花卉、蔬菜
蝴蝶兰的大规模生产
拟 南 芥
切取茎段置于培养基上
茎段从两端开始膨大加粗
动物细胞是否具有全能性？
用非洲爪蟾的 蝌蚪做实验
克隆羊的全过程
白面羊乳腺细 黑面羊卵细 胞的细胞核 胞的细胞质 融合
新的细胞
体外培养 一段时间
丹顶鹤
三、干细胞
概念：干细胞(SC)是一类具有自我复制 能力的多潜能细胞，是一种未充分分化， 尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官 的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。
动物和人体内仍保留着少数干细胞。
按全能性大小
（1）全能干细胞：是从哺乳动物的早期胚胎中分离 出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种 组织和器官，最终发育成一个完整的个体。
讨论：
新华社北京9月4日电
篮球巨星姚明在中国人民大 学现场采集血样，加入中华骨髓 库捐献造血干细胞的志愿者行列， 并承诺，一旦配型成功，将为患 者捐献造血干细胞。与他一同行 动的还有中国大学生男子超级联 赛的运动员们。 在这个名为“大超——中华 骨髓库校园爱心之旅”启动仪式 上，姚明手执一颗红心模型，将 中华骨髓库的标志补充完整，象 征发扬“人道、博爱、奉献”的 红十字精神。
第六章
细胞的生命历程
第 2节 细胞的分化
分裂
成年人全身细胞总数约 1014个, 细胞种类有200多种，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ么多种类细 胞均来自一个受精卵。
有丝分裂
分 化
神经细胞
红细胞
肌肉细胞
上皮组织细胞
一、细胞分化
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。
分化
功能：光合作用
功能：保护功能
功能：贮藏营养物质
2、细胞分化的特点：
（1）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的 状态直到死亡。 细胞分化具有稳定性和不可逆性。 （2）细胞分化发生在整个生命进程中，所以具有 持久性。 胚胎（动物）时期达到最大限度。 （3）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是 生物个体发育的基础，具有普遍性。
血 小 板
骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞
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。这些血 细胞都是失去了分裂能力的细胞。 白血病患者的血液中出现了大量的异常白 细胞，而正常的血细胞又明显减少。 通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。 1 为什么健康人的血细胞数量不会随着血细 胞的死亡而减少？ 健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。 2 骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生 不同种类的血细胞。
3、细胞分化的意义：
（1）是个体发育的基础。能形成具有特
定形态、结构和功能的组织和器官。
（2）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。
思考：
同一生物个体各种体细胞中所 包含的遗传物质是否相同?
各种细胞形态、结构和功能有 很大差异，为什么？
就一个个体来说，各种细胞具 有完全相同的遗传信息。只是在 不同细胞中遗传信息的执行情况 不同。 在红细胞中，与血红蛋白合成 细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执 有关的基因处于活动状态，与肌 行情况不同，是基因的“选择性”表达。 动蛋白合成有关的基因处于关闭 状态。 在肌细胞中，与肌动蛋白合成有 关的基因处于活动状态，而与血红 蛋白合成有关的基因处于关闭状态。
3、克隆人体器官，用于器官移植
心脏移植
肾脏移植
细胞全能性大小的比较：
在①受精卵、②生殖细胞、③高度分化的 ① 最小 动物细胞中，全能性最大的是____, ③ 。 的是____
细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。 低 ；分化 细胞分化程度越高，全能性越____ 高。 程度越低，全能性越___
高于动物细胞！ 另外，植物细胞全能性____
能力的细胞。 5、细胞的全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞
代孕母羊 白面羊的克隆羊
非洲爪蟾和“多利”的诞生证明:已分化 的动物体细胞的细胞核具有全能性。 为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？ 细胞核中有全套遗传物质。 但是目前为止,人还没有成们功地将单个已 分化的动物体细胞培养成新的个体。
动物细胞核全能性的应用：
用克隆技术拯救濒危动物
长江女神 白鳍豚（水中大熊猫）
干细胞的研究及应用
1、利用干细胞，人体组织器官将能再生
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。
2、移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健 康成长
一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血 癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活 率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以 弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她， 不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。
比较细胞分裂与细胞分化：
小肠上 皮细胞
有丝分裂 受精卵
细胞分化
血红 细胞
神经 细胞
细胞分裂
细胞分化
不 细胞 不变 增加 数量 同 点 形态 结构 变化 不变 功能 相 遗传信息都不变 同 点 联 共同完成生物个体发育过程 系
思考：
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，还能像早期胚胎细胞那样， 再分化成其它细胞吗?
一、细胞分化 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、特点： 稳定性 不可逆性 持久性 普遍性 3、机理：不同细胞中遗传信息的执行情况不同， 基因的“选择性”表达
小结：
二、细胞的全能性 1、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2、应用：植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术 3、条件：离体、适宜条件 4、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化
（2）多能干细胞：胚胎干细胞进一步分化，可以形 成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织 的潜能，但不能发育成完整的个体。 （3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能 干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如 神经干细胞专门分化成各类神经细胞。
红 细 胞 造 血 干 细 胞 白细胞