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第6章第2节细胞的分化
受精卵 细胞分化 组织细胞
高中生物学
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1902年,德国植物学家在细胞学说的基础上,大胆预言离体的植物 细胞具有发育的全能性,能够发育成完整的植物体。
20世纪50年代,科学家用科学实验证明了该预测。
高中生物学
任务1:分析植物的组织培养技术
实验材料:胡萝卜的韧皮部细胞
培养液成分:植物激素、无机盐和糖类物质等
实验结果:离体培养的细胞长成了新植株
高中生物学
韧皮部是指植物体内具有运输产物、贮藏和 支持功能的一种组织,属于输导组织。
韧皮部的主要功能是将叶片的光合产物运送 到植物的各个部位。
韧皮部细胞属于已分化细胞。
思考:胡萝卜韧皮部细胞是不是已分化的细胞
细胞团
根或芽
胡萝卜植株
幼苗
高中生物学
韧皮部细胞
再分化:脱分化后的细胞,再一次分裂分 化出各种组织和器官。
脱分化:已分化的细胞经过诱导后失去其 特有的结构和功能,恢复分生状态的过程。
幼苗
再分化
根或芽
思考:韧皮部细胞如何才能再度分裂和分化
高中生物学
韧皮部细胞
胡萝卜植株
脱分化
细胞团
· 离体
·植物激素
·一定的营养条件
·适宜的环境 (pH 、 温度等)
·无菌环境
思考:换成胡萝卜其他部位的细胞,该实验能否成功
高中生物学
胡萝卜植株
幼苗 脱分化
思考:胡萝卜的组织培养过程需要哪些条件
再分化
根或芽
韧皮部细胞
细胞团
细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其 他各种细胞的潜能和特性。
高度分化的细胞仍保留着该物种个体发育所需的全套基因。
细胞的全能性
高中生物学
思考:植物组织培养技术有哪些特点
r
植株
种子
高中生物学
植物有性生殖
植物组织培养
受精卵
·植物的快速繁殖
·获得人工种子 · 培养脱毒植物
思考:植物组织培养技术有哪些应用
高中生物学
乙羊
高中生物学
任务2:分析动物的克隆技术
蝌蚪的
肠细胞
细胞核
蛙卵
○
卵 裂
爪蟾克隆技术
克隆羊技术
去掉核
卵细胞
核移植
O
移入代孕母 羊丙子宫内
〇
细胞核
8细胞胚
核被破坏
紫外线
乳腺细胞
蝌蚪
多莉
甲羊
0
动物细胞的细胞核具有全能性
高中生物学
思考:动物的克隆技术说明了什么 有何实践意义
卵母细胞
去
核
← 去核卵母细胞
克隆猴技术
体外培养体细胞 卵母细胞供体
融合 激活
克隆后代
克隆胚胎
受体动物
体细胞
任务3:了解干细胞的特点及应用
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,称为干细胞。
·例如:胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞、成肌细胞等
高中生物学
干细胞的类型
胎儿
(b) 神经干细胞
胚胎干细胞
(a)
(c)
全 能 干 细 胞 专 能 干 细 胞
红细胞
白细胞
受精卵
内细胞团
多能干细胞
高中生物学
造血干细胞、
全能性细胞
血小板
囊胚
干细胞
干细胞
干细胞
B: 对称分裂l
①
定向祖细胞
不对称分裂
干细胞的分裂特点
定向祖细胞
C: 对称分裂l
①
干细胞
定向祖细胞 成熟细胞
高中生物学
成熟细胞
成熟细胞
干细胞
干细胞
A:
嗜碱性
红细胞 粒细胞
0o
1
血小板
髓系
祖细胞
T淋巴细胞
B淋巴细胞浆细胞
干细胞
NK 细 胞
粒细胞粒细胞
嗜酸性嗜中性
病人自我识别基因
转化… NNN
诱导分化
利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
骨髓移植的方法治疗白血病
干细胞的应用前景
专能干细胞
血细胞
高中生物学
诱导分化
产
淋巴 祖细胞
树突状 细胞
\神经元
入
培养胚胎干细胞
肥大 细胞
单核细胞
巨噬细胞
全能干细胞
肌细胞
骨 髓
造血
病人
以
一 肝细胞
-脂肪细胞 —神经细胞
L— 其他细胞
人皮肤组织中
的成纤维细胞 (体细胞)
诱导多能干细胞在医学上有广阔应用前景
诱导多能 干细胞 (iPS cell)
导入一些 关键基因
高中生物学
O—
干细胞领域依然面临着很多问题,也存在很多争议,有兴趣的同学
可以查阅相关资料,了解干细胞的研究进展,思考科学、技术和社 会的关系。
高中生物学
1.受精卵、动物和人的早期胚胎细胞、植物分生组织等都具有全能性。
2.细胞全能性高低与细胞分化程度有关。
3.分化程度越高,全能性表达越困难,全能性越低。
高中生物学
小结
全套的遗传 信息
表现
细胞全能性
细胞分化
结果
形成不同组 织、器官
基因的选择 性表达
持久性 稳定性
高中生物学
普遍性
基础
特点
实质