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1、关于细胞的分化(7)第1页,讲稿共53张,创作于星期三第二节第二节 细胞的分化细胞的分化第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程学习目标学习目标1.1.说明细胞的分化;说明细胞的分化;2.2.举例说明细胞的全能性。举例说明细胞的全能性。第2页,讲稿共53张,创作于星期三受精卵受精卵一、分化的概念一、分化的概念思考:思考:分别是什么生命现象?分别是什么生命现象?肌肉细胞肌肉细胞红细胞红细胞上皮细胞上皮细胞神经细胞神经细胞第3页,讲稿共53张,创作于星期三光光合合作作用用保保护护功功能能贮贮藏藏营营养养物物质质归纳总结细胞分化的概念?归纳总结细胞分化的概念?分分 化化分分 裂裂 第4页,讲稿共5
2、3张,创作于星期三1.细胞分化发生在整个生命进程中,在胚胎时期细胞分化发生在整个生命进程中,在胚胎时期达到最大程度。达到最大程度。3.造血干细胞造血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡思考:下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征?思考:下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征?持久性持久性 普遍性普遍性 不可逆性不可逆性2.是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。育的基础。第5页,讲稿共53张,创作于星期三A AB BD DC CE EEDCA BEDCA BEDC
3、A B基因基因EDCA B思考:就一个个体来说,各种细胞具有相同的遗传信思考:就一个个体来说,各种细胞具有相同的遗传信息,为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢?息,为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢?细胞分化的实质:基因的选择性表达细胞分化的实质:基因的选择性表达第6页,讲稿共53张,创作于星期三 红细胞红细胞合成血红蛋白合成血红蛋白肌细胞肌细胞合成肌动蛋白合成肌动蛋白 肌动蛋白基因开启肌动蛋白基因开启其它基因关闭其它基因关闭其它基因关闭其它基因关闭血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启细胞分化是不同细胞中细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同遗传信息的执行情况不同而导致细胞内而导致细胞内
4、结构蛋白质、酶等化学物出现不同。结构蛋白质、酶等化学物出现不同。思考:细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变?思考:细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变?第7页,讲稿共53张,创作于星期三遗传信息遗传信息_细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞数量数量形态形态结构结构功能功能相相同同点点 联联系系增加增加相同相同不变不变差异差异共同完成生物共同完成生物_过程过程细胞分裂与分化的区别和联系细胞分裂与分化的区别和联系个体发育个体发育不改变不改变第8页,讲稿共53张,创作于星期三 既然细胞分化具有稳定性、持久性、不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,
5、还可逆性,那么已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细胞能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细胞吗吗?思考:思考:第9页,讲稿共53张,创作于星期三思考:该实验的条件如何?可得出什么结论?思考:该实验的条件如何?可得出什么结论?一个细胞分裂形一个细胞分裂形成的细胞团成的细胞团胡萝卜的胡萝卜的根部根部含有植物激素、无机盐、糖类含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中等物质的培养液中斯斯图图尔尔德德实实验验二、细胞的全能性二、细胞的全能性第10页,讲稿共53张,创作于星期三动物体内高度分化的细胞是否具有全能性?动物体内高度分化的细胞是否具有全能性?克隆羊克隆羊“多莉多莉”第1
6、1页,讲稿共53张,创作于星期三芬兰白面芬兰白面母绵羊母绵羊 乳腺细胞乳腺细胞(体细胞)(体细胞)苏格兰黑面母绵苏格兰黑面母绵羊羊A未受精的未受精的卵细胞卵细胞 苏格兰黑苏格兰黑面母绵羊面母绵羊C子宫内子宫内“多利多利”新的细胞新的细胞去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核绵羊绵羊“多利多利”整个克隆过程如下:整个克隆过程如下:这说明什么呢?这说明什么呢?高度分化的动物细胞没高度分化的动物细胞没有表现出全能性有表现出全能性植入代孕母羊子宫内植入代孕母羊子宫内无法发育成多利无法发育成多利现今只证明已分化的动物体细胞细现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。胞核具有全能性。该实验证明了什该
7、实验证明了什么呢?么呢?第12页,讲稿共53张,创作于星期三1为什么生物具有全能性为什么生物具有全能性?生物体每个细胞都含有该物种所特有的生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质。全套遗传物质。2不同细胞的全能性相同么不同细胞的全能性相同么?细胞的全能性细胞的全能性植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞受精卵生殖细胞体细胞受精卵生殖细胞体细胞第13页,讲稿共53张,创作于星期三动、植物细胞全能性的应用:动、植物细胞全能性的应用:蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产1 快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜第14页,讲稿共53张,创作
8、于星期三2 拯救珍稀、濒危动植物拯救珍稀、濒危动植物长江女神长江女神 白鳍豚白鳍豚百合花杜鹃百合花杜鹃丹顶鹤丹顶鹤第15页,讲稿共53张,创作于星期三3 克隆人体器官,用于器官移植克隆人体器官,用于器官移植心脏移植心脏移植肾脏移植肾脏移植第16页,讲稿共53张,创作于星期三三、干细胞三、干细胞 动物和人体内仍保留着少数动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分具有分裂和分化能力的细胞化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。,这些细胞叫做干细胞。造造血血干干细细胞胞红红细细胞胞血血小小板板白细胞白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞第17页,讲稿共53张,创作于星期三 在我们
9、体内,红细胞的寿命在我们体内,红细胞的寿命为为120天左右,白细胞的寿命更短,天左右,白细胞的寿命更短,只有只有5-7天。这些血细胞都是天。这些血细胞都是失去失去了分裂能力了分裂能力的细胞。的细胞。白血病患者的血液中出现了大白血病患者的血液中出现了大量的异常白细胞,而正常的血细量的异常白细胞,而正常的血细胞又明显减少。通过胞又明显减少。通过骨髓移植骨髓移植可以可以有效地治疗白细胞。有效地治疗白细胞。讨论:讨论:1.1.为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的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?死亡而减少?2.2.骨髓与血细胞的形成有什么关系?骨髓与血细胞的形成有什么关系?第18
10、页,讲稿共53张,创作于星期三一、利用干细胞,人体组织器官将能再生一、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新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他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。上重要器官受伤,则可以接受干细胞移植手术治疗。二、移植弟弟脐带血治好血癌!二、移植弟弟脐带血治好血癌!3 3岁女童健康成长岁女童健康成长 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,被医生诊断只有裔女婴,被医生诊断只有10%10%的
11、存活率。她过后好不的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世,成功以弟弟的脐带血干细胞移容易捱到弟弟出世,成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年植活命。今年3 3岁的她,不曾感冒和咳嗽,成了健康岁的她,不曾感冒和咳嗽,成了健康宝宝。宝宝。干细胞研究应用的媒体报道干细胞研究应用的媒体报道第19页,讲稿共53张,创作于星期三目标检测目标检测1.1.生物体内具有分化能力的细胞是生物体内具有分化能力的细胞是A.A.神经细胞神经细胞 B.B.心肌细胞心肌细胞C.C.红细胞红细胞 D.D.早期胚胎细胞早期胚胎细胞DD第20页,讲稿共53张,创作于星期三2.2.用甲母羊的乳腺细胞的细胞核,与乙母羊的卵用甲母羊的乳
12、腺细胞的细胞核,与乙母羊的卵细胞的细胞质组成一个细胞,培育成功了细胞的细胞质组成一个细胞,培育成功了“多利多利”羊,下列说法错误的是羊,下列说法错误的是A.A.高度特化的细胞核有全能性高度特化的细胞核有全能性B.B.这个乳腺细胞核内含有该物种所需要的全套遗传这个乳腺细胞核内含有该物种所需要的全套遗传物质物质C.“C.“多利多利”羊的特征与乙母羊几乎相同羊的特征与乙母羊几乎相同D.“D.“多利多利”羊的特征与甲母羊几乎相同羊的特征与甲母羊几乎相同C C第21页,讲稿共53张,创作于星期三3.3.组织培养和克隆技术应用的原理是组织培养和克隆技术应用的原理是A.A.所有细胞都具有分化的能力所有细胞都
13、具有分化的能力B.B.所有细胞都具有分裂的能力所有细胞都具有分裂的能力C.C.所有细胞的细胞核都具有全能性所有细胞的细胞核都具有全能性D.D.所有的细胞都具有全能性所有的细胞都具有全能性C C第22页,讲稿共53张,创作于星期三4.4.在细胞分化过程中,遗传物质将在细胞分化过程中,遗传物质将A.A.发生改变发生改变B.B.部分改变部分改变C.C.不改变不改变D.D.是随机的是随机的C C第23页,讲稿共53张,创作于星期三5.5.细胞分化发生在个体发育的细胞分化发生在个体发育的A.A.整个生命过程中整个生命过程中B.B.胚胎期胚胎期C.C.受精卵分裂期受精卵分裂期D.D.性成熟期性成熟期A A
14、第24页,讲稿共53张,创作于星期三6.6.下列实例中能体现细胞全能性的是下列实例中能体现细胞全能性的是 用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株可育的植株 植物用种子进行繁殖植物用种子进行繁殖 用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株的完整植株 A.B.A.B.C.D.C.D.B B第25页,讲稿共53张,创作于星期三7.7.人胰岛人胰岛B B细胞能产生胰岛素,但不能产生红细胞细胞能产生胰岛素,但不能产生红细胞中的血红蛋白,根据此推测人胰岛中的血红蛋白,根据此推测人胰岛B B细胞中细胞中 A A只有合成胰岛素的基
15、因只有合成胰岛素的基因B B在细胞分化过程中,基因的数目发生了变化在细胞分化过程中,基因的数目发生了变化C C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因,但不同细胞遗传信息的执行情况不同因,但不同细胞遗传信息的执行情况不同D D只有合成胰岛素的基因和其他基因,但没有合成只有合成胰岛素的基因和其他基因,但没有合成血红蛋白的基因血红蛋白的基因C C第26页,讲稿共53张,创作于星期三8.8.下图所示为某植株的形成层细胞,通过无菌操下图所示为某植株的形成层细胞,通过无菌操作,接入试管苗的培育过程,已知该植株有作,接入试管苗的培育过程,已知该植株有1010对对染
16、色体。染色体。1 1)愈伤组织是形成层细胞不断分裂后形成的不)愈伤组织是形成层细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,在愈伤组织的形成过程中,必须规则的细胞团,在愈伤组织的形成过程中,必须从培养基中获得从培养基中获得_和小分子有和小分子有机物等营养物质。机物等营养物质。水、无机盐、水、无机盐、2 2)该实验说明植物细胞具有)该实验说明植物细胞具有_性。性。3 3)该试管苗的形成经历了)该试管苗的形成经历了_等等几个过程。几个过程。全能全能 细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化组织器官形成组织器官形成新个体的形成新个体的形成第27页,讲稿共53张,创作于星期三目标检测目标检测9.9.下图所示为某植株的形
17、成层细胞,通下图所示为某植株的形成层细胞,通过无菌操作,接入试管苗的培育过程,过无菌操作,接入试管苗的培育过程,已知该植株有已知该植株有1010对染色体。对染色体。第28页,讲稿共53张,创作于星期三组织培养试管苗组织培养试管苗第29页,讲稿共53张,创作于星期三组织培养试管苗组织培养试管苗第30页,讲稿共53张,创作于星期三红细胞红细胞心肌细胞心肌细胞 在胚胎发育过程中在胚胎发育过程中红细胞红细胞和和心肌细心肌细胞胞来自一群相似的胚胎细胞。来自一群相似的胚胎细胞。第31页,讲稿共53张,创作于星期三叶肉细胞叶肉细胞叶表皮细胞叶表皮细胞营养细胞营养细胞第32页,讲稿共53张,创作于星期三神经细
18、胞神经细胞上皮组织细胞上皮组织细胞第33页,讲稿共53张,创作于星期三1 12 23 34 45 56 61.1.开花的胡萝卜开花的胡萝卜2.2.胡萝卜根的韧皮部胡萝卜根的韧皮部3.3.分离的细胞分离的细胞4.4.细胞团细胞团5.5.胚状体胚状体6.6.试管苗试管苗 此实验说明了什此实验说明了什么?么?植物细胞具植物细胞具有全能性有全能性19581958 美美 斯图尔德实验斯图尔德实验第34页,讲稿共53张,创作于星期三克隆羊培养的全过程克隆羊培养的全过程白面羊白面羊乳乳腺细胞腺细胞的的细胞核细胞核黑面羊黑面羊卵卵细胞细胞的的细胞质细胞质融合融合新的细胞新的细胞代孕母羊代孕母羊克隆羊克隆羊(白
19、面白面)体外培养体外培养 一段时间一段时间第35页,讲稿共53张,创作于星期三动物和人体内保留的少数具有分裂和分化动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞能力的细胞干细胞干细胞:e.g.人的骨髓的造血干细胞人的骨髓的造血干细胞在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病干细胞移植治疗白血病 第36页,讲稿共53张,创作于星期三受精作用受精作用第37页,讲稿共53张,创作于星期三胚胎的发育胚胎的发育第38页,讲稿共53张,创作于星期三裂裂第39页,讲稿
20、共53张,创作于星期三第40页,讲稿共53张,创作于星期三组成人体细胞的种类有组成人体细胞的种类有200多种多种第41页,讲稿共53张,创作于星期三第42页,讲稿共53张,创作于星期三 在我们体内,红细胞的寿命为在我们体内,红细胞的寿命为120天左右,白细天左右,白细胞的寿命为胞的寿命为57天,这些血细胞都是失去分裂能力天,这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。白血病患者的血液中出现大量的异常白的细胞。白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞而正常的血细胞明显减少。通过骨细胞移植细胞而正常的血细胞明显减少。通过骨细胞移植可以有效的治疗白血病。可以有效的治疗白血病。问题探讨:问题探讨:1、为什么健康人
21、的血细胞数、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减量不会随着血细胞的死亡而减少?少?2、骨髓与血细胞的形成有什、骨髓与血细胞的形成有什么关系?么关系?第43页,讲稿共53张,创作于星期三白血病是常见肿瘤之一,占肿瘤发病率的第六位,约为白血病是常见肿瘤之一,占肿瘤发病率的第六位,约为3 34/104/10万人,其中急性多于慢性,急性者占万人,其中急性多于慢性,急性者占70%70%以上,其中以上,其中急粒占首位,急淋、急单次之。慢性白血病在我国以慢性急粒占首位,急淋、急单次之。慢性白血病在我国以慢性粒细胞性白血病多见。粒细胞性白血病多见。白血病的治疗白血病的治疗一、化疗一、化疗 二、中西
22、医结合治疗二、中西医结合治疗 三、生物调节剂治疗三、生物调节剂治疗 四、基因治疗四、基因治疗 五、骨髓移植(五、骨髓移植(BMTBMT)第44页,讲稿共53张,创作于星期三骨髓移植(BMT)1 1异基因骨髓移植(异基因骨髓移植(Allo-BMTAllo-BMT)2 2自体干细胞移植自体干细胞移植3 3脐血造血干细胞移植脐血造血干细胞移植 第45页,讲稿共53张,创作于星期三1.异基因骨髓移植(Allo-BMT)是对病人进行超大剂量是对病人进行超大剂量放疗,化疗放疗,化疗预处理预处理后,将健康骨髓中的后,将健康骨髓中的造血干细胞植入造血干细胞植入病人病人体内,使其造血及免疫功能获得重建的治体内,
23、使其造血及免疫功能获得重建的治疗方法。疗方法。第46页,讲稿共53张,创作于星期三2 2自体干细胞移植自体干细胞移植所谓所谓“自体干细胞移植自体干细胞移植”是指在大剂量放化是指在大剂量放化疗前采集自体造血干细胞,使之免受大剂量疗前采集自体造血干细胞,使之免受大剂量放化疗之损伤,并在大剂量放化疗后回输,放化疗之损伤,并在大剂量放化疗后回输,自体造血干细胞可来源于骨髓,亦可采集于自体造血干细胞可来源于骨髓,亦可采集于患者外周血。可用于年龄较大的患者。患者外周血。可用于年龄较大的患者。第47页,讲稿共53张,创作于星期三(低低度分度分化的化的细胞)细胞)表皮细胞叶肉细胞贮藏细胞导管、筛管受精卵受精卵
24、分裂,分化分裂,分化分生区细胞不断分裂分化分生区细胞不断分裂分化形成伸长区细胞和根冠细形成伸长区细胞和根冠细胞胞例三:例三:例四:例四:(未分化细胞)(未分化细胞)(已分化细胞或高度(已分化细胞或高度分化的细胞)分化的细胞)第48页,讲稿共53张,创作于星期三1958年美国科学家斯图尔德利用胡萝卜韧皮部年美国科学家斯图尔德利用胡萝卜韧皮部的细胞进行细胞培养的细胞进行细胞培养从根的韧皮部分离细胞从根的韧皮部分离细胞第49页,讲稿共53张,创作于星期三单个细胞分裂后形单个细胞分裂后形成的细胞团成的细胞团细胞团发育成胚状体细胞团发育成胚状体第50页,讲稿共53张,创作于星期三第51页,讲稿共53张,
25、创作于星期三新华社北京新华社北京9月月4日电日电 篮球巨星姚明在中国人民大学现场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。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。超级联赛的运动员们。在这个名为在这个名为“大超大超中华骨中华骨髓库校园爱心之旅髓库校园爱心之旅”启动仪式上,姚启动仪式上,姚明手执一颗红心模型,将中华骨髓库明手执一颗红心模型,将中华骨髓库的标志补充完整,象征发扬的标志补充完整,象征发扬“人道、人道、博爱、奉献博爱、奉献”的红十字精神。的红十字精神。第52页,讲稿共53张,创作于星期三感感谢谢大大家家观观看看第53页,讲稿共53张,创作于星期三