专题二细胞的生命历程精选PPT.ppt

专题二细胞的生命历程第1页，此课件共49页哦细细胞胞增殖增殖细胞工程细胞工程分化、衰老、分化、衰老、凋亡、癌变凋亡、癌变细胞的生长细胞的生长细胞周期细胞周期无丝分裂无丝分裂有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂第2页，此课件共49页哦一）细胞增殖（分裂）的方式一）细胞增殖（分裂）的方式无丝分裂有丝分裂减数分裂不出现纺锤丝和染色不出现纺锤丝和染色“体体”蛙的红细胞进行无丝分裂蛙的红细胞进行无丝分裂 与哺乳动物的红细胞进行比较与哺乳动物的红细胞进行比较过程：核延长过程：核延长核缢裂核缢裂质缢裂质缢裂两个细胞两个细胞产生生殖细胞：染色体和产生生殖细胞：染色体和DNADNA均减半均减半意义：减数分裂受精作用意义：减数分裂受精作用体细胞数量增加，如性原细胞的增殖体细胞数量增加，如性原细胞的增殖意义：子代和亲代细胞一模一样，使亲子代之间保持遗传物质的稳定性意义：子代和亲代细胞一模一样，使亲子代之间保持遗传物质的稳定性一、细胞的生命历程第3页，此课件共49页哦几个概念的理解染色体与DNA的关系 同源染色体四分体第4页，此课件共49页哦第5页，此课件共49页哦AA染色体复制染色体复制_个个DNADNA_个染色体个染色体_个姐妹染色单体个姐妹染色单体_个个DNADNA_个染色体个染色体_个姐妹染色单体个姐妹染色单体12染色体复制DNADNA的复制和有关蛋白质的合成的复制和有关蛋白质的合成1021第6页，此课件共49页哦同源染色体配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。配对，联会，成双出现，等位基因 特殊情况：XY概念概念注意点：注意点：第7页，此课件共49页哦四分体联会后的一对同源染色体，一定要联会后1 2 3 4A A a aB B b b1 4 2 3A A a aB B b b注意点：有丝分裂中有同源染色体，但不存在联会现象。无交叉互换现象出现第8页，此课件共49页哦（一）有丝分裂的过程（一）有丝分裂的过程抓住染色体的变化变化过程文字描述（记往口诀）第10页，此课件共49页哦细胞周期的概念：一次分裂完成一次分裂完成 下次分裂开始下次分裂开始 下次分裂结束下次分裂结束分裂间期分裂间期分裂期分裂期细胞周期细胞周期 a b c d前提：连续分裂前提：连续分裂前提：连续分裂前提：连续分裂AB第11页，此课件共49页哦间期前期中期后期末期第12页，此课件共49页哦动物细胞的有丝分裂：动物细胞的有丝分裂：第13页，此课件共49页哦细胞周期细胞周期 主要特点主要特点 记忆口诀记忆口诀分裂间期分裂间期分分 前期前期 中期中期裂裂 后期后期期期 末期末期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成；每条染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体；DNA分子数量加倍染色体复制，染色体复制，染色体数不变染色体数不变DNA加倍加倍膜仁消失现两体膜仁消失现两体形数清晰赤道齐形数清晰赤道齐点裂数增均两极点裂数增均两极膜仁重现失两体膜仁重现失两体核膜核仁消失，出现染色体和从细胞两极发出的纺锤丝形成的纺锤体染色体数目和形态最清晰稳定，每个染色体在纺锤丝牵引下，着丝点排列的赤道板上着丝点分裂为二，姐妹染色单体分开成为两个染色体，在纺锤丝牵引下均匀分到两极染色体解螺旋成丝状染色质；纺锤体消失；重新出现核膜和核仁，出现细胞板，进而形成新的细胞壁第14页，此课件共49页哦有丝分裂中有丝分裂中DNADNA和染色体和染色体数量变化曲线数量变化曲线DNADNA染色体染色体4N2N间间 前前 中中 后后 末末二倍体生物二倍体生物二倍体生物二倍体生物 文字识图数量文字识图数量文字识图数量文字识图数量第15页，此课件共49页哦动植物细胞有丝分裂的不同点前期末期区别点纺锤体的形成方式子细胞形成方式植物动物两极直接发出纺锤丝，构成纺锤体细胞板向周围扩散 形成细胞壁中心粒周围发出星射线，构成纺锤体细胞膜凹陷缢裂成两个子细胞第16页，此课件共49页哦（二）减数分裂的过程（二）减数分裂的过程起点起点终点终点精原细胞精原细胞卵原细胞卵原细胞精细胞精细胞卵细胞和极体卵细胞和极体体细胞体细胞抓住（同源）染色体的变化细胞分裂两次，染色体和DNA数目只减少一半疑问：为什么？第17页，此课件共49页哦精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精子精子变形变形第18页，此课件共49页哦DNADNA染色体染色体4n(a)2n(a)n(a)时间时间性原细胞性原细胞初级性初级性母细胞母细胞次级次级性性母母细胞细胞性细胞性细胞减减减减1.1.减数分裂中减数分裂中DNADNA和染色体和染色体数量变化曲线数量变化曲线第19页，此课件共49页哦比较减数分裂有丝分裂不同点母细胞类型细胞分裂次数同源染色体行为子细胞数目子细胞类型最终子细胞染色体数相同点意义是生物体生长、发育、繁殖、是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。遗传的基础。原始生殖细胞原始生殖细胞体细胞体细胞2次次1次次有联会和四分体时期有联会和四分体时期,有同有同源染色体分离及非同源染色源染色体分离及非同源染色体自由组合体自由组合无无4个个2个成熟生殖细胞成熟生殖细胞体细胞和原始生殖细胞体细胞和原始生殖细胞母细胞的一半母细胞的一半与母细胞相同与母细胞相同都发生染色体复制，都出现纺锤丝形成纺锤体等都发生染色体复制，都出现纺锤丝形成纺锤体等 2.2.减数分裂和有丝分裂的比较减数分裂和有丝分裂的比较第20页，此课件共49页哦一看染色一看染色体数目体数目奇：奇：减减 II(只看细胞一极只看细胞一极)/生殖细胞生殖细胞/第二极体第二极体偶：进入偶：进入二看有无二看有无同源染色体同源染色体无：无：若无：则为减若无：则为减II/生殖细胞生殖细胞/第二极体第二极体有：进入有：进入第三看第三看同源染色体的行为同源染色体的行为若有联会若有联会,配对配对,四分体，同四分体，同源染色体着丝点位于赤道板源染色体着丝点位于赤道板两侧则是减两侧则是减I I若有特殊行为：则为有若有特殊行为：则为有丝分裂丝分裂3.图形辨析:三看法三看法第21页，此课件共49页哦4.原始生殖细胞产生的配子种类：原始生殖细胞产生的配子种类：一个精原细胞产生的配子种类=一个卵原细胞产生的配子种类=一种精原细胞产生的配子种类=一种卵原细胞产生的配子种类=注：同源染色体的对数为 n 不考虑交叉互换2 2种种1 1种种2 2n n种种2 2n n种种第22页，此课件共49页哦二二)细胞的分化、全能性、衰老和癌变细胞的分化、全能性、衰老和癌变（一）细胞分化（一）细胞分化1、概念：相同细胞、概念：相同细胞的后代，在的后代，在形态形态、结构结构和和生理功能生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。细胞细胞组织组织器官器官系统系统生物体生物体分化分化第23页，此课件共49页哦2.实质：基因的选择性表达基因的选择性表达3.特点：持久性 不可逆性整个生命过程中整个生命过程中一旦沿一定的方向分化，一旦沿一定的方向分化，便不再反分化到原先的状态便不再反分化到原先的状态第24页，此课件共49页哦4.4.分化程度分化程度 /(/(潜能）强弱比较潜能）强弱比较受精卵受精卵 胚胎胚胎(囊胚囊胚原肠胚原肠胚)高度分化的组织器官等高度分化的组织器官等分化程度分化程度分化能力分化能力哪些细胞能进行丝分裂哪些细胞能够分化高度分化的细胞不能进行有丝分裂高度分化的细胞不能进行有丝分裂动物：生发层，胚胎细胞，干细胞，骨髓细胞，肝细胞动物：生发层，胚胎细胞，干细胞，骨髓细胞，肝细胞*植物：分生区，生发层植物：分生区，生发层高度分化的细胞仍具有高度分化的细胞仍具有分化分化的潜能的潜能第25页，此课件共49页哦（二）细胞的全能性（二）细胞的全能性概念：已经分化的细胞，仍具有发育潜能理论依据：含有全套的遗传物质一般来说全能性强弱：植物动物植物动物受精卵生殖细胞体细胞受精卵生殖细胞体细胞第26页，此课件共49页哦人体生命活动过程中为何都存在患癌症的可能？原癌基因被致癌因子激活，正常细胞畸形分化为癌细胞原癌基因被致癌因子激活，正常细胞畸形分化为癌细胞特点：特点：1、不受机体控制，恶性增殖（有丝分裂）、不受机体控制，恶性增殖（有丝分裂）2、癌细胞的形态结构发生显著变化。、癌细胞的形态结构发生显著变化。3、癌细胞表面发生变化。细胞膜上的糖蛋白等物质减少，、癌细胞表面发生变化。细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使癌细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。使癌细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。细胞衰老与个体衰老单细胞生物：细胞衰老单细胞生物：细胞衰老 人体衰老人体衰老多细胞生物：细胞衰老多细胞生物：细胞衰老 人体衰老人体衰老（三）细胞的癌变和衰老（三）细胞的癌变和衰老特点：特点：1、一大：细胞核大，染色质收缩，染色加深。、一大：细胞核大，染色质收缩，染色加深。2、一小：细胞内水分减少，体积变小，代谢速率减慢。、一小：细胞内水分减少，体积变小，代谢速率减慢。3、一多：细胞内色素增多。、一多：细胞内色素增多。4、两低：有些酶活性降低。物质运输功能降低。、两低：有些酶活性降低。物质运输功能降低。第27页，此课件共49页哦细胞的凋亡细胞的凋亡 1、定义：由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。2、原因：细胞内遗传信息程序性调控的结果3、意义：完成正常发育，维持内部稳定环境，抵御外界干扰。4、细胞凋亡与细胞坏死的区别：、细胞凋亡与细胞坏死的区别：(1)、细胞凋亡也叫细胞编程性死亡，是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。如：蝌蚪在变态发育过程中的尾消失；鸡趾的形成。(2)、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。如：骨细胞坏死，神经细胞坏死等等。第28页，此课件共49页哦韧皮部细胞韧皮部细胞愈伤组织愈伤组织(细胞团细胞团)试管苗试管苗(幼苗幼苗)移栽至田里移栽至田里脱分化脱分化再分化再分化植物体细胞培养产生新植株（分化过程）植物体细胞培养产生新植株（分化过程）植物植物动物动物对整个细胞来讲，全能性受到抑制对整个细胞来讲，全能性受到抑制但其但其细胞核细胞核仍存在全能性仍存在全能性克隆羊的培育（乳腺细胞核移入去核的卵细胞中）克隆羊的培育（乳腺细胞核移入去核的卵细胞中）返回第29页，此课件共49页哦植物组织培养的过程外植体（芽、根尖、花瓣、花粉等）外植体（芽、根尖、花瓣、花粉等）愈伤组织愈伤组织 根、芽根、芽 植物植物体体脱分化脱分化再分化再分化再分化再分化什么叫外植体？什么叫外植体？离体的器官、组织或细胞离体的器官、组织或细胞什么叫愈伤组织？什么叫愈伤组织？细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。形状态的薄壁细胞。第30页，此课件共49页哦组织培养的理论基础细胞的全能性具有某种生物全部遗传信息的任何一个细具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，即胞，都具有发育成完整生物体的潜能，即每个生物细胞都具有全能性的特点。每个生物细胞都具有全能性的特点。从理论上讲，生物体的任何一个活细胞都从理论上讲，生物体的任何一个活细胞都应该具有全能性。应该具有全能性。第31页，此课件共49页哦受精卵的全能性最高受精卵的全能性最高生殖细胞尤其卵细胞，虽然分化程度较高，生殖细胞尤其卵细胞，虽然分化程度较高，仍具有较高的全能性；仍具有较高的全能性；体细胞的全能性最低。体细胞的全能性最低。组织培养的理论基础细胞的全能性第32页，此课件共49页哦在生物体内，细胞并没有表现出全能性，在生物体内，细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同部位在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成不同的组织、器官。质也不一样，从而形成不同的组织、器官。在生物体中细胞为什么没有表现出全能在生物体中细胞为什么没有表现出全能性？性？第33页，此课件共49页哦点拨点拨N P K Ca S Mg等大量元素和等大量元素和Fe Cu Zn Mn Mo B I Cl Na等微量元素是植物生长必需的；等微量元素是植物生长必需的；蔗糖是离体组织赖以生长的重要营养成分；蔗糖是离体组织赖以生长的重要营养成分；维生素能明显促进离体组织的生长；维生素能明显促进离体组织的生长；植物激素如：细胞分裂素和生长素是植物细胞脱分化植物激素如：细胞分裂素和生长素是植物细胞脱分化和在分化必不可少的调节物质；和在分化必不可少的调节物质；有机添加剂如甘氨酸对植物细胞和组织的分化有一有机添加剂如甘氨酸对植物细胞和组织的分化有一定的促进作用；定的促进作用；琼脂是培养基呈固体状态，有利于植物体的生长。琼脂是培养基呈固体状态，有利于植物体的生长。第34页，此课件共49页哦点拨点拨CTK/IAA高时，利于芽的发生；高时，利于芽的发生；CTK/IAA低时，利于根的发生；低时，利于根的发生；l lCTK/IAA相当时，只形成愈伤组织，不分化。相当时，只形成愈伤组织，不分化。培养基种类：培养基种类：脱分化培养基脱分化培养基(诱导愈伤组织诱导愈伤组织)分化培养基分化培养基 生芽培养基生芽培养基 生根培养基生根培养基第35页，此课件共49页哦组织培养技术组织培养技术(微型繁殖技术微型繁殖技术快速繁殖技术快速繁殖技术)优点：优点：繁殖率高，可大批量生产繁殖率高，可大批量生产取材少取材少培养周期短培养周期短保持优良性状保持优良性状第36页，此课件共49页哦（三）植物体细胞杂交技术原生质体的融合原生质体的融合从结构层面上是膜的流动性从结构层面上是膜的流动性从变异角度看是基因重组从变异角度看是基因重组细胞全能性的表达细胞全能性的表达细胞的脱分化和再分化细胞的脱分化和再分化第37页，此课件共49页哦植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用繁殖植物的新途径繁殖植物的新途径微型育种微型育种作物脱毒作物脱毒人工种子人工种子育种新方法育种新方法突变体的利用突变体的利用单倍体育种单倍体育种(组织培养获得单倍体,技术相同,生殖方式为有性)育种成果的扩大培养育种成果的扩大培养细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产共同点：共同点：技术：都以组织培养为基础技术：都以组织培养为基础原理：细胞的全能性原理：细胞的全能性旧途径第38页，此课件共49页哦动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等动物细胞融合、生产单克隆抗体等 动物细胞工程动物细胞工程第39页，此课件共49页哦 从动物机体中取出相关的组织，从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。和增殖。原理：细胞增殖动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础基础第40页，此课件共49页哦 注意关键词注意关键词:细胞贴壁细胞贴壁 接触抑制接触抑制 原代培养原代培养 传代培养传代培养第41页，此课件共49页哦动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物的组织、器官的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液10代细胞代细胞50代细胞代细胞传代培养传代培养无限传代无限传代单个细胞单个细胞加培养液加培养液（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎细胞株细胞株细胞系细胞系动物组织细胞间隙中含有动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组具有一定弹性和韧性的组织和器官。织和器官。遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物质遗传物质已改变已改变第42页，此课件共49页哦细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代细胞一般传至1010代左右细胞生代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40504050代，这种传代细胞为细胞株。代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至5050代后又出现细胞生代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。胞为细胞系。细胞株和细胞系的区别：细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。传代培养。第43页，此课件共49页哦1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2、营养、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。）等。）3、温度和、温度和PH 36.5+0.5度度；PH为为7.2-7.4。4、气体环境：、气体环境：O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）补充合成培养基中补充合成培养基中缺乏的物质缺乏的物质第44页，此课件共49页哦（1 1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。单克隆抗体等。（2 2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（3 3）用于检测有毒物质）用于检测有毒物质（4 4）用于生理、病理、药理等方面的研究，）用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据为治疗和预防疾病提供理论依据第45页，此课件共49页哦2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？体？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：独特之处有：1、液体培养基、液体培养基 2、成分中有动物血清等、成分中有动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体第46页，此课件共49页哦细胞的全能性细胞的全能性细胞株、细胞系细胞株、细胞系植物体或组织植物体或组织培养结果培养结果获得细胞获得细胞或细胞分泌蛋白或细胞分泌蛋白快速繁殖、培育无快速繁殖、培育无病毒植株等病毒植株等培养目的培养目的葡萄糖、动物血清葡萄糖、动物血清蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素培养基特有成分培养基特有成分液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基培养基性质培养基性质细胞增殖细胞增殖原理原理动物细胞培养动物细胞培养植物组织培养植物组织培养比较项目比较项目第47页，此课件共49页哦克隆动物的研究意义克隆动物的研究意义1.利用体细胞克隆技术，可以加速家畜遗传改良进程，促利用体细胞克隆技术，可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；进优良畜群繁育；2.利用体细胞核移植技术可增加濒危动物存活数量；利用体细胞核移植技术可增加濒危动物存活数量；3.3.转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白；转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白；4.转基因克隆动物细胞、组织、器官可以作为异种移植的供转基因克隆动物细胞、组织、器官可以作为异种移植的供体；体；5.人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于组织、器官的移植。织、器官后，可以用于组织、器官的移植。6.利用克隆动物和克隆细胞可使人类更深入了解胚胎发育及利用克隆动物和克隆细胞可使人类更深入了解胚胎发育及衰老进程；衰老进程；7.用克隆动物作疾病模型，更好地追踪研究疾病的发展用克隆动物作疾病模型，更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。过程和治疗疾病。第48页，此课件共49页哦1.成功率非常低成功率非常低,克隆技术的各个环节还待克隆技术的各个环节还待进一步完善；进一步完善；2.许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，免疫如体型过大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。失调等。3.克隆动物食品的安全性问题。克隆动物食品的安全性问题。体细胞核移植技术存在的问题体细胞核移植技术存在的问题第49页，此课件共49页哦