資源簡介

(共22張PPT)
第四章 細胞的生命歷程
第2節 細胞通過分化產生不同類型的細胞
細胞通過分裂增殖
只進行分裂
人和許多的多細胞生物是怎么來的呢？
具有不同形態和功能的細胞是通過分化過程形成的。
1.說出細胞分化的概念、特點和意義。
2.概述細胞的全能性。
1.生命觀念：不同細胞遺傳信息執行情況不同，合成的蛋白質不同決定了細胞形態、結構、生理功能的不同。
2.科學探究：探究植物細胞和動物細胞全能性的實驗。
學習目標
素養要求
多細胞生物的個體是由各種各樣的細胞組成的
由分生區細胞分化形成
分化
分化
細胞分化（cell differentiation）：
細胞在形態、結構和功能上發生持久的、差異性變化的過程
特點一：細胞的分化是多細胞生物普遍具有的，具有普遍性
特點二：細胞的分化是伴隨著生物體整個生命進程，具有持久性
細胞會分化成不同的組織器官是因為某些遺傳物質丟失造成的嗎？
細胞分化并非由于遺傳物質丟失造成的，它與遺傳物質有選擇地發揮作用有關
細胞分化根本原因：基因的選擇性表達
正常細胞染色體
具有相同遺傳物質的細胞在不同的組織中呈現出形態、結構與功能的特異性變化
有些是維持細胞生存所必需的，在各類細胞中都處于活動狀態
有些則在不同的組織細胞中表現不同的活動狀態
有絲分裂
母細胞
子細胞
遺傳物質
特點三：遺傳物質不變，具有穩定性
生物的個體發育通過細胞的分化過程來實現的
生物體的正常發育，是細胞分化受到高度精妙調控的結果
意義：通過細胞分化使細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率
細胞分化根本原因：基因的選擇性表達
細胞分化直接原因：合成了具有特定結構和功能的蛋白質
一旦細胞失去控制，細胞分化會發生異常
特點四：一般來說，已分化的細胞將一直保持分化后的狀態，直至死亡，
具有不可逆性
一旦細胞失去控制，會發生什么？
干細胞是一類可以分化成為各種細胞的未分化細胞
受精卵是全能干細胞
能產生生物體所需要的所有類型的細胞
分化能力大小：
可以發育成為除部分胎盤以外的所有成體組織
胚胎干細胞是多能干細胞
主要存在于骨髓中的造血干細胞，能夠分化成各種血細胞（紅細胞、白細胞和血小板等），也能分化出造血系統以外的細胞。
人胚胎或骨髓的干細胞
培養
神經組織
心臟
移植器官的新來源
人類心腦血管疾病、癌癥等重大疾患的根本措施
理論上說，干細胞可以用來治療各種人類疾病
干細胞及其衍生組織器官的臨床廣泛應用
還需要進一步研究
受精卵具有分化出各種細胞的潛能
細胞全能性（totipotency）
具備全能性
（可發育成個體）
進一步分裂
失去全能性
（只能發育成特定的組織）
20世紀50年代初期
高度分化的植物細胞具有全能性
離體的狀態
適宜的水分，無機鹽和有機營養和激素
適宜的溫度條件
條件
20世紀60年代
【英國】科學家 ：約翰 · 柏特蘭 · 格登爵士
人類第一次利用動物體細胞“復制”出一個新的動物
動物細胞的核具有全能性
為什么不是和植物細胞一樣是整個細胞具有全能性呢？
分化程度
分化潛能
高
小
動物細胞不能表現全能性原因：受到了細胞內一些物質的限制
保持著原有的全部遺傳物質，具有全能性
克隆羊——多莉
證明了細胞核的全能性
母羊A
取出乳腺細胞培養
取出卵細胞并去核
細胞核
去核的卵細胞
融合
體外培養
早期胚胎
母羊C
胚胎移植
母羊B
多莉羊
利用已分化細胞的細胞核克隆哺乳動物的第一個成功案例。
細胞全能性大小
植物細胞 > 動物細胞
（動物細胞的細胞核全能性仍可以表達）
同一生物體內細胞全能性的大小:
受精卵 > 生殖細胞 > 體細胞
隨著細胞分化程度的不斷提高，細胞全能性的表現能力就越低
大
強
細胞全能性
細胞分裂
正相關
一粒種子萌發為幼苗，并長成參天大樹是否體現了細胞的全能性呢？
這個過程沒有體現細胞的全能性。
種子是植物的幼體，而不是一個細胞。種子發育成植株是個體正常發育的過程。
定義：是細胞在形態、結構和功能上發生持久的、差異性變化的過程
特點
普遍性 —— 多細胞生物普遍具有
持久性 —— 貫穿于生物體整個生命進程中
穩定性 —— 遺傳物質不變
不可逆性 —— 一般來說，已分化的細胞將一直保持分化后的狀態，直至死亡
功能：是個體發育的基礎，是使細胞趨向專門化。有利于提高各種生理功能的效率
原因
根本原因：是個體發育過程中，不同的細胞中遺傳物質的表達情況不同， 即基因的選擇性表達
直接原因：是合成了具有特定結構和功能的蛋白質
細胞分裂和細胞分化的關系
細胞分化
細胞全能性
植物細胞 > 動物細胞
同一生物體內細胞全能性的大小:
受精卵 > 生殖細胞 > 體細胞
隨著細胞分化程度的不斷提高，細胞全能性的表現能力就越低
THANKS

展開更多......

收起↑