第15章细胞分化与胚胎发育.ppt
《第15章细胞分化与胚胎发育.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第15章细胞分化与胚胎发育.ppt(41页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第15章细胞分化与胚胎发育现在学习的是第1页,共41页细胞生长细胞生长细胞生长细胞生长细胞代谢细胞代谢细胞代谢细胞代谢细胞增殖细胞增殖细胞增殖细胞增殖细胞分化细胞分化细胞分化细胞分化细胞通讯细胞通讯细胞通讯细胞通讯细胞衰老细胞衰老细胞衰老细胞衰老细胞死亡细胞死亡细胞死亡细胞死亡细胞类型形成细胞类型形成细胞类型形成细胞类型形成组织器官形成组织器官形成组织器官形成组织器官形成个体发育个体发育个体发育个体发育基因表达调控基因表达调控基因表达调控基因表达调控 细胞的重大生命活动细胞的重大生命活动细胞的重大生命活动细胞的重大生命活动:细胞分化(细胞分化(细胞分化(细胞分化(cell differenti
2、ationcell differentiationcell differentiationcell differentiation):):):):经分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳经分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳经分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳经分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳定的细胞类群的过程;是个体发育的基础和核心。定的细胞类群的过程;是个体发育的基础和核心。定的细胞类群的过程;是个体发育的基础和核心。定的细胞类群的过程;是个体发育的基础和核心。现在学习的是第2页,共41页细胞分化细胞分化细胞分化细胞分化细胞类型细胞类型细胞类型细胞类型1 1细胞类型细胞类型细胞类型细胞
3、类型2 2细胞类型细胞类型细胞类型细胞类型3 3细胞衰老细胞衰老细胞衰老细胞衰老细胞凋亡细胞凋亡细胞凋亡细胞凋亡永生细胞永生细胞永生细胞永生细胞(癌症)(癌症)(癌症)(癌症)去分化去分化去分化去分化增殖增殖增殖增殖 细胞分化与机体的正常功能细胞分化与机体的正常功能细胞分化与机体的正常功能细胞分化与机体的正常功能:细胞分化是个体行使正常功能的保证。细胞分化是个体行使正常功能的保证。细胞分化是个体行使正常功能的保证。细胞分化是个体行使正常功能的保证。本质:细胞的基因组相同,但表达谱不同;使细胞本质:细胞的基因组相同,但表达谱不同;使细胞本质:细胞的基因组相同,但表达谱不同;使细胞本质:细胞的基因
4、组相同,但表达谱不同;使细胞 能行使不同的功能(分工);能行使不同的功能(分工);能行使不同的功能(分工);能行使不同的功能(分工);核心:基因是如何有序表达的?(调控)。核心:基因是如何有序表达的?(调控)。核心:基因是如何有序表达的?(调控)。核心:基因是如何有序表达的?(调控)。现在学习的是第3页,共41页细细胞胞分分化化失失常常的的三三腿腿女女婴婴现在学习的是第4页,共41页三腿女婴的三腿女婴的X光透视图光透视图现在学习的是第5页,共41页第一节第一节 细细 胞胞 分分 化化 一、一、一、一、基本概念基本概念基本概念基本概念 (一)细胞分化是基因选择性表达的结果(一)细胞分化是基因选择
5、性表达的结果(一)细胞分化是基因选择性表达的结果(一)细胞分化是基因选择性表达的结果 实验证据(分子杂交):实验证据(分子杂交):实验证据(分子杂交):实验证据(分子杂交):不同的细胞类型(不同的细胞类型(不同的细胞类型(不同的细胞类型(cell types)cell types)中,中,中,中,DNADNA相同,相同,相同,相同,mRNAmRNA种类不种类不种类不种类不同,蛋白质种类不同。同,蛋白质种类不同。同,蛋白质种类不同。同,蛋白质种类不同。结论:相同的基因组在不同细胞中的选择性表达;结论:相同的基因组在不同细胞中的选择性表达;结论:相同的基因组在不同细胞中的选择性表达;结论:相同的基
6、因组在不同细胞中的选择性表达;细胞分化是基因选择性表达的结果。细胞分化是基因选择性表达的结果。细胞分化是基因选择性表达的结果。细胞分化是基因选择性表达的结果。现在学习的是第6页,共41页(二)管家基因和奢侈基因(二)管家基因和奢侈基因(二)管家基因和奢侈基因(二)管家基因和奢侈基因 管家基因管家基因管家基因管家基因(housekeeping genes)housekeeping genes):维持细胞基本功能所必需的基因,:维持细胞基本功能所必需的基因,:维持细胞基本功能所必需的基因,:维持细胞基本功能所必需的基因,在所有细胞类型中均表达。在所有细胞类型中均表达。在所有细胞类型中均表达。在所有
7、细胞类型中均表达。e.g.,e.g.,肌动蛋白、微管蛋白、组蛋白、核肌动蛋白、微管蛋白、组蛋白、核肌动蛋白、微管蛋白、组蛋白、核肌动蛋白、微管蛋白、组蛋白、核糖体蛋白、糖体蛋白、糖体蛋白、糖体蛋白、TAC TAC 循环的关键酶,循环的关键酶,循环的关键酶,循环的关键酶,etc.etc.组织特异性基因组织特异性基因组织特异性基因组织特异性基因(tissue-specific genes):tissue-specific genes):在不同的细胞类型中特在不同的细胞类型中特在不同的细胞类型中特在不同的细胞类型中特异性地表达,使细胞形成特定的形态结构,行使特定的功能。异性地表达,使细胞形成特定的形
8、态结构,行使特定的功能。异性地表达,使细胞形成特定的形态结构,行使特定的功能。异性地表达,使细胞形成特定的形态结构,行使特定的功能。e.g.,e.g.,卵卵卵卵清蛋白、胰岛素、血红蛋白,清蛋白、胰岛素、血红蛋白,清蛋白、胰岛素、血红蛋白,清蛋白、胰岛素、血红蛋白,etc.etc.调节基因调节基因调节基因调节基因(regulatory genes):regulatory genes):调节基因的表达。调节基因的表达。调节基因的表达。调节基因的表达。现在学习的是第7页,共41页(三)组织调控引发组织特异性基因的表达(三)组织调控引发组织特异性基因的表达(三)组织调控引发组织特异性基因的表达(三)组
9、织调控引发组织特异性基因的表达n n人体人体人体人体200200多种不同类型细胞多种不同类型细胞多种不同类型细胞多种不同类型细胞n n组合调控:多种调控蛋白共同调控完成,组合调控:多种调控蛋白共同调控完成,组合调控:多种调控蛋白共同调控完成,组合调控:多种调控蛋白共同调控完成,2 2n nn n单一调控蛋白:启动整个细胞分化过程单一调控蛋白:启动整个细胞分化过程单一调控蛋白:启动整个细胞分化过程单一调控蛋白:启动整个细胞分化过程n n骨骼肌细胞,骨骼肌细胞,骨骼肌细胞,骨骼肌细胞,MyoDMyoD使成纤维细胞表现骨骼肌细胞使成纤维细胞表现骨骼肌细胞使成纤维细胞表现骨骼肌细胞使成纤维细胞表现骨骼
10、肌细胞特征特征特征特征n n眼发育基因眼发育基因眼发育基因眼发育基因EyEy,导入果蝇早期腿细胞,在腿中部形成,导入果蝇早期腿细胞,在腿中部形成,导入果蝇早期腿细胞,在腿中部形成,导入果蝇早期腿细胞,在腿中部形成眼眼眼眼n n靠一种关键性调控蛋白,启动级联调控蛋白,是令人惊奇靠一种关键性调控蛋白,启动级联调控蛋白,是令人惊奇靠一种关键性调控蛋白,启动级联调控蛋白,是令人惊奇靠一种关键性调控蛋白,启动级联调控蛋白,是令人惊奇的高效、经济的细胞分化启动机制的高效、经济的细胞分化启动机制的高效、经济的细胞分化启动机制的高效、经济的细胞分化启动机制现在学习的是第8页,共41页例子:眼形成的关键调控蛋白
11、例子:眼形成的关键调控蛋白例子:眼形成的关键调控蛋白例子:眼形成的关键调控蛋白EyEy(果蝇)(果蝇)(果蝇)(果蝇)eyey 基因基因基因基因 早期细胞(发育成腿)早期细胞(发育成腿)早期细胞(发育成腿)早期细胞(发育成腿)腿中眼细胞分化腿中眼细胞分化腿中眼细胞分化腿中眼细胞分化 眼形成眼形成眼形成眼形成现在学习的是第9页,共41页n n细胞分化过程是由一系列基因产物调控的。细胞分化过程是由一系列基因产物调控的。细胞分化过程是由一系列基因产物调控的。细胞分化过程是由一系列基因产物调控的。n n每个基因的表达都必须:每个基因的表达都必须:每个基因的表达都必须:每个基因的表达都必须:在正确的细胞
12、中;在正确的细胞中;在正确的细胞中;在正确的细胞中;在正确的时间;在正确的时间;在正确的时间;在正确的时间;对正确的信号产生正确的反应;对正确的信号产生正确的反应;对正确的信号产生正确的反应;对正确的信号产生正确的反应;产生正确的表达水平。产生正确的表达水平。产生正确的表达水平。产生正确的表达水平。n n 问题:细胞是如何协调这一过程的?问题:细胞是如何协调这一过程的?问题:细胞是如何协调这一过程的?问题:细胞是如何协调这一过程的?n n 答案:一个关键的调控蛋白,可以调控一系列下游基因,完成答案:一个关键的调控蛋白,可以调控一系列下游基因,完成答案:一个关键的调控蛋白,可以调控一系列下游基因
13、,完成答案:一个关键的调控蛋白,可以调控一系列下游基因,完成细胞分化。细胞分化。细胞分化。细胞分化。现在学习的是第10页,共41页(四)单细胞有机体的细胞分化(四)单细胞有机体的细胞分化(四)单细胞有机体的细胞分化(四)单细胞有机体的细胞分化 (进化的中间类型)(进化的中间类型)(进化的中间类型)(进化的中间类型)与多细胞有机体细胞分化的不同之处:与多细胞有机体细胞分化的不同之处:与多细胞有机体细胞分化的不同之处:与多细胞有机体细胞分化的不同之处:前者多为适应不同的生活环境,而后者则通过细胞分化构建执行不前者多为适应不同的生活环境,而后者则通过细胞分化构建执行不前者多为适应不同的生活环境,而后
14、者则通过细胞分化构建执行不前者多为适应不同的生活环境,而后者则通过细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。同功能的组织与器官。同功能的组织与器官。同功能的组织与器官。多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。现在学习的是第11页,共41页(五)转分化和再生(五)转分化和再生(五)转分化和再生(五)转分化和再生 转分化(转分化(转分化(转分化(trans-differentiationtrans-differentiation):由一
15、种分化的细胞类型转化):由一种分化的细胞类型转化):由一种分化的细胞类型转化):由一种分化的细胞类型转化为另一种细胞类型。为另一种细胞类型。为另一种细胞类型。为另一种细胞类型。转分化:转分化:转分化:转分化:去分化去分化去分化去分化 再分化再分化再分化再分化 再生:转分化再生:转分化再生:转分化再生:转分化 重新启动细胞周期(重新启动细胞周期(重新启动细胞周期(重新启动细胞周期(GG0 0M)M)多能干细胞多能干细胞多能干细胞多能干细胞 例子:植物细胞例子:植物细胞例子:植物细胞例子:植物细胞 愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织 根芽形成根芽形成根芽形成根芽形成 植株再生植株再生植株再生植株再生
16、 动物:伤口愈合;肝再生;动物:伤口愈合;肝再生;动物:伤口愈合;肝再生;动物:伤口愈合;肝再生;WolftionWolftion晶体再生;低等晶体再生;低等晶体再生;低等晶体再生;低等 生物的肢体再生;生物的肢体再生;生物的肢体再生;生物的肢体再生;增殖增殖去分化去分化再分化再分化现在学习的是第12页,共41页现在学习的是第13页,共41页现在学习的是第14页,共41页二、细胞的全能性二、细胞的全能性(totipotency)与多功能与多功能干细胞干细胞(一)细胞的全能性(一)细胞的全能性n对全能性的认识对全能性的认识,首先是在植物方面取得突首先是在植物方面取得突破。破。1958年年Stew
17、ard等利用胡萝卜根的韧皮等利用胡萝卜根的韧皮部组织培养出了完整的新植株后(图部组织培养出了完整的新植株后(图13-17)。)。现在学习的是第15页,共41页图图13-17 由单个分化细胞再生成完整的植株由单个分化细胞再生成完整的植株现在学习的是第16页,共41页n在动物方面在动物方面,最早是通过对两栖类蛙的核移植证明完最早是通过对两栖类蛙的核移植证明完全分化的细胞核具有全能性。全分化的细胞核具有全能性。现在学习的是第17页,共41页图图13-18 蛙的核移植实验蛙的核移植实验现在学习的是第18页,共41页干细胞干细胞干细胞干细胞来源来源来源来源胚胎干细胞(胚胎干细胞(胚胎干细胞(胚胎干细胞(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 15 细胞 分化 胚胎 发育
限制150内