6.2细胞的分化(共25张PPT)

(共25张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
细胞
分化
细胞分裂
细胞分化
1、细胞分化的概念
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
2、细胞分化的特点
（2）离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。
（3）已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。
（1） 细胞分化发生在整个生命进程中。
（4）在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
(持久性)
(稳定性)
(不可逆性)
(普遍性)
3．细胞分化的过程
4．细胞分化的实质
同一个体内各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的细胞中遗传信息的执行情况不同（即基因的选择性表达）
红细胞
肌肉细胞
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
血红蛋白
肌动蛋白
（开）
（关）
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
（开）
（关）
5.细胞分化的意义
①是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率和组织器官的修复。
细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞数量
形态结构功能
相同点 联系 增加
相同
不变
差异
染色体和遗传信息都不变
①先分裂，后分化；
②细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程；
③分化程度越高，分裂能力越低
细胞分裂与细胞分化的关系
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。
2.原因：　
体细胞中都具有该物种全套的遗传物质，都具有发育成完整个体所必需的全部基因。
3.细胞全能性表现的必要条件：　
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素；
1.概念：　
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。
二、细胞的全能性
离体的植物器官组织或细胞
植物激素
愈伤组织
根、芽
植物体
脱分化
再分化
由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株充分说明高度分化的植物组织细胞仍具有发育成完整植株的能力，即具有全能性。
高度分化的植物体细胞具有全能性
4.植物细胞的全能性
（2）植物组织培养技术
①原理：植物细胞具有全能性
②过程：
动物细胞是否具有全能性？
母绵羊A
乳腺细胞
（体细胞）
母绵羊B
未受精的卵细胞
母绵羊C
新的卵细胞
发育成胚胎
去核卵细胞
提取细胞核
细胞融合
胚胎 移植
多莉
分 娩
克隆羊“多利”
证 明
动物细胞核具有全能性
目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
细胞核含有本物种遗传所需的全套基因。
5.干细胞：
植物体内
分生组织细胞（如根尖分生区细胞）
动物体内
干细胞
动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。
②类型
全能干细胞
能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞
多能干细胞
能分化发育成组织或器官，如造血干细胞
专能干细胞
只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞
①概念
除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？
白细胞
造血干细胞
红细胞
血小板
例
③干细胞的用途：
a.干细胞移植治疗白血病；
b.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。
三、细胞全能性的应用
植物组织培养——快速繁殖花卉、蔬菜等
拯救珍稀、濒危动植物——克隆技术
细胞全能性的应用
白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
克隆人体器官，用于器官移植
细胞全能性的应用
干细胞可以用于治疗血液系统疾病
（如白血病）
细胞全能性的应用
体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
单细胞生物
个体衰老或死亡=细胞衰老或死亡
个体衰老和细胞衰老的关系
多细胞生物
个体衰老或死亡≠细胞衰老或死亡
从总体上看，多细胞生物的个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
②细胞内水分减少，细胞萎缩，细胞体积变小，新陈代谢减慢；
④多种酶的活性降低，细胞内呼吸速率减慢
③细胞内色素随着细胞衰老而积累；
①细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深；
⑤细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。
细胞衰老的特征:“一大一少一多两低”
一大
一少
两低
一多
细胞衰老的特征P123
衰老症状与原因分析
衰老症状 原因分析
皮肤褶皱
头发变白
老人斑
吸收能力下降
细胞水分减少
细胞内的（酪氨酸）酶活性降低
细胞内色素(脂褐素)的累积
细胞膜通透性功能改变
无力
细胞内呼吸速度减慢
衰老的特征 P124
自由基学说：
异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。
攻击生物膜的组成成分磷脂分子，对生物膜损伤较大；
攻击DNA，可能引起基因突变；
攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞衰老。
衰老的原因P124
端粒学说：
端粒是染色体两端的“DNA-蛋白质复合体”，随着细胞分裂次数的增加，端粒DNA序列截短，端粒内侧正常的基因DNA序列受到损伤，使细胞活性渐趋异常。
细胞凋亡：P125
强调是一种自然的生理过程，是生理性变化。
细胞坏死：P125
是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡；是病理性变化。
死亡
坏死
凋亡
细胞凋亡受基因控制
细胞死亡
胎儿尾巴的消失
由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。是细胞内遗传信息程序性调控的结果，又叫细胞程序性死亡。
概念：
意义：
对生物体正常发育，维持内部环境稳定，抵御外界因素干扰起关键作用。
细胞的自然更新；
被病原体感染的细胞的清除；
细胞的凋亡
类型：
细胞坏死
细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和死亡，它是细胞的一种病理性死亡。
细胞坏死
蝌蚪尾巴消失
蝌蚪尾巴用浓盐酸处理，尾部溃烂消失
细胞凋亡
细胞坏死