(共22张PPT)
第2节 细胞通过分化产生不同类型的细胞
问题探讨
细胞的分化
细胞具有全能性
课堂小结
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课堂检测
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目录
举例说明干细胞的种类、特点和应用。
3
举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用;
2
阐明细胞分化的概念,概述细胞分化的意义;
1
教学
目标
细胞的分化
一
细胞在形态、结构和生理功能上发生持久的、变异性变化的过程。
有丝分裂
细胞分化
一、细胞的分化
1
细胞分化的概念
在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。
受精卵
(含全套基因
A、B、C、D)
细胞
分裂
(含全套基因
A、B、C、D)
表达基因
A、B
表达基因
B、C
mRNA
蛋白质
mRNA
蛋白质
(含全套基因
A、B、C、D)
一、细胞的分化
2
细胞分化的实质
多细胞生物普遍具有的现象。
4
贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。
已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡。
一般来说,细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行。
特点
1
普遍性
2
持久性
3
稳定性
不可逆性
一、细胞的分化
3
细胞分化的特点
一、细胞的分化
4
细胞分化的意义
细胞分化是个体发育的基础。
细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
1
2
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
胚胎干细胞
(多能干细胞)
受精卵
(全能干细胞)
神经干细胞
(专能干细胞)
一、细胞的分化
干细胞
概念:
种类:
按分化潜能的大小,可分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
名称 特点 实例
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
可分化为各种细胞,构成各种组织和器官,最终发育成完整个体
受精卵
胚胎干细胞
神经干细胞
只能分化成某一类型的细胞
发育形成一种器官的多种组织,但不能发育成完整个体
一、细胞的分化
干细胞
01
02
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。
一、细胞的分化
干细胞的应用
细胞具有全能性
二
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。
原因
细胞内含有保持该物种遗传所需的全套遗传物质 。
二、细胞具有全能性
胡萝卜根
分离的单个细胞
单个细胞分裂为多个细胞
多个细胞分化成胚状体
试管植株(长在培养基中)
长成的胡萝卜
高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能,保持着发育的全能性。
20世纪50年代初,美国科学家将胡萝卜根部的细胞取出,放在液体培养基中培养,单个细胞就会分裂并分化,最后形成植株。由此可得出什么结论?
二、细胞具有全能性
实例1:胡萝卜根细胞分化为植株
从一只成年白面绵羊身上提取体细胞,然后把这个体细胞的细胞核注入另一只黑面绵羊的卵细胞之中,而这个卵细胞已经抽去了细胞核,最终新合成的卵细胞在第三只黑面绵羊的子宫内发育形成了多莉羊。
由此可得出什么结论?
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
培养
二、细胞具有全能性
实例2:克隆羊多利的诞生
细胞分裂能力越强,细胞的全能性
细胞分化程度越高,细胞的全能性
细胞全能性高低的比较
植物体细胞 动物体细胞
受精卵 生殖细胞 体细胞
>
>
>
(1)不同生物:
(2)同一生物:
越低
越高
总结
二、细胞具有全能性
细胞分化 细胞的全能性
原因
特点
结果
联系 ①两者的遗传物质都不发生改变;
②已分化的细胞仍然保持全能性;
③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低。
基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
①普遍性;②持久性;
③稳定性;④不可逆性
①高度分化的植物体细胞具有全能性;
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性
形成形态、结构、功能不同的细胞群
形成新的个体
细胞分化与细胞的全能性的比较
细胞分化
1、概念
2、特点
3、机理
1、概念
2、应用
3、条件
4、细胞的全能性大小
细胞通过分化产生不同类型的细胞
细胞的全能性
4、干细胞的概念及其应用
课堂小结
1.如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是( )
A.此图能说明细胞分化的实质
B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成
C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D.一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同
C
课堂检测
2.有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因发生了改变
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性
B
课堂检测
3.下图表示人体造血干细胞在离体条件下,经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。下列有关叙述正确的是( )
C
A.该图说明造血干细胞具有全能性
B.图中各细胞的遗传信息的执行情况相同
C.①过程可发生遗传信息从DNA→DNA的传递
D.②过程的实质是基因数量的变化
课堂检测
4.2012年诺贝尔生理学或医学奖被授予英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥,以表彰他们在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献。下图为该技术的操作流程模式图。根据推断,以下说法正确的是( )
D
A.干细胞的叶绿体、线粒体、细胞核均具有双层膜结构
B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性
D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
课堂检测