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课件网) 第二节 细胞通过分化产生不同类型的细胞 第四章 细胞的生命历程 教学目标 针对特定的现象,正确分析、阐释与细胞分化相关的社会问题(社会责任) 比较分析不同细胞形态差异的外在与内在表现,归纳、概括细胞分化的实质。(科学思维) 分析细胞全能性的实例,归纳细胞全能性的概念。(科学思维) 课堂导入 成年人细胞总数约1012-14个,种类有200多种。有四大组织、八大系统。这些细胞均来自于同一个受精卵。 像人这样的多细胞生物,如果在生长发育过程中只有细胞分裂,能否由一个受精卵发育成一个完整个体? 课堂导入 只进行分裂 像人这样的多细胞生物,如果在生长发育过程中只有细胞分裂,能否由一个受精卵发育成一个完整个体? 细胞能产生特异性变化 多细胞生物的个体是由各种各样的细胞组成的。例如,人体胚胎发育过程中,除了细胞数量不断增多外,细胞的结构、功能也发生很大的差异,产生很多种不同类型的细胞。 细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程称为细胞分化(celldifferentiation)。 意义:通过细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。 细胞分化根本原因:基因的选择性表达。 细胞分化直接原因:合成了具有特定结构和功能的蛋白质。 细胞能产生特异性变化 生物的个体发育通过细胞的分化过程来实现的;生物体的正常发育,是细胞分化受到高度精妙调控的结果。 细胞能产生特异性变化 动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。 干细胞 如:胚胎干细胞 和 骨髓造血干细胞 干细胞的用途 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。 细胞能产生特异性变化 干细胞(stem cell)) :是能够自我增殖,且可以分化为各种细胞的未分化的细胞。 分化潜能领奖台 全能干细胞 (受精卵) 多能干细胞 (胚胎干细胞) 专能干细胞 (其他干细胞) 细胞具有全能性 受精卵具有分化出各种细胞的潜能 细胞全能性 具备全能性(可发育成个体) 进一步分裂 失去全能性 (只能发育成特定的组织) 细胞具有全能性 正常情况下,一个已经分化的细胞是不能再形成其他细胞的,但是经过一些特殊的处理之后,它能够重新形成一个个体。20世纪50年代初,美国科学家将胡萝卜的根中的细胞取出,放在液体培养基中培养,单个细胞就会分裂分化,最后形成植株。 细胞具有全能性 正常情况下,一个已经分化的细胞是不能再形成其他细胞的,但是经过一些特殊的处理之后,它能够重新形成一个个体。20世纪50年代初,美国科学家将胡萝卜的根中的细胞取出,放在液体培养基中培养,单个细胞就会分裂分化,最后形成植株。 细胞具有全能性 高度分化的植物细胞具有全能性 条件:离体的状态; 适宜的水分,无机盐和有机营养和激素; 适宜的温度条件 注意:植物细胞要使细胞全能性表达,要像实验中一样处在离体的状态下。 高度分化的植物组织具有发育成完整植株的潜能,保持着发育的全能性 细胞具有全能性 克隆羊多莉的诞生 多莉羊的成功克隆证明了细胞核的全能性。 细胞具有全能性 分化程度 分化潜能 高 小 动物细胞不能表现全能性原因:受到了细胞内一些物质的限制 保持着原有的全部遗传物质,具有全能性 细胞具有全能性 细胞全能性的大小比较 不同的细胞具有不同的全能性 分化程度越高,全能性越低(负相关) 植物细胞 动物细胞 > 受精卵 生殖细胞 体细胞 > > 分裂能力越强,全能性越大(正相关) 大 强 细胞全能性 细胞分裂 正相关 细胞具有全能性 细胞分化 细胞全能性 原因 细胞内基因的选择性表达 已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息 结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体 比较 分 ... ...