细胞分化衰老和凋亡.pptx

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1、例植物受精卵一群彼此相似的早期胚细胞分裂分化植物体的不同细胞继续分裂第1页/共46页例动物受精卵一群彼此相似的早期胚细胞分裂分化 动物体的不同细胞继续分裂第2页/共46页一、细胞分化及意义一、细胞分化及意义 在生物个体发育中，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，叫做细胞分化细胞分化。（一）、细胞分化的概念、细胞分化的概念第3页/共46页（二）、细胞分化的特点（二）、细胞分化的特点1、稳定性、稳定性：细胞一旦沿一定方向分化，便不再细胞一旦沿一定方向分化，便不再反分化到原来的状态。反分化到原来的状态。黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的

2、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。第4页/共46页为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？想一想提示提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。血液中去。这也说明细胞的分化伴随生物体的这也说明细胞的分化伴随生物体的发育和整个生命进程。发育和整个生命进程。2、持久性、持久性：细胞分化发生在生物体的整个细胞分化发生在生物体的整个生命过程，在生命过程，在胚胎期胚胎期达到最大限度。达到最大限度。3.3.不可逆性：不可逆性：造血干细胞造血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成

3、熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡第5页/共46页骨髓干细胞分化示意图骨髓干细胞分化示意图第6页/共46页（三）（三）细胞分化的意义细胞分化的意义器官系统组织更新分裂分裂分化分化细胞细胞分裂分裂分化分化组织组织生物体生物个体发育的基础 意义:有序的细胞分化能够增加细胞的类型,进而由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官,执行不同的生理功能.第7页/共46页 对个体发育而言，细胞分化得越多，说明个体成对个体发育而言，细胞分化得越多，说明个体成熟度越高，如果细胞均已分化，则个体也就趋于死亡。熟度越高，如果细胞均已分化，则个体也就趋于死亡。在系统发育中，细胞分化程度愈高，个体中细胞在系统发育中，细胞分化程度

4、愈高，个体中细胞分工愈细，生物体结构愈复杂，说明植物的进化程度分工愈细，生物体结构愈复杂，说明植物的进化程度愈高。愈高。细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存在的生命现象；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋在的生命现象；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。向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。第8页/共46页（四）细胞分化的结果（四）细胞分化的结果第9页/共46页结肠黏膜上皮结肠黏膜上皮骨骨神经组织神经组织肾小体肾小体第10页/共46页第11页/共46页 就就一个个体来说，各种细胞具有一个个体来说，各种细胞具有相

5、同的遗传信息，但形态、结构和功能相同的遗传信息，但形态、结构和功能却很大差异，为什么？却很大差异，为什么？拓展II提 示：细胞所处位置不同不同细胞内遗传信息的执行情况不同蛋白质合成的状况不完全相同细胞形态、结构和功能却很大差异渐渐 变变结论：细胞的分化是特定基因在一定时间、细胞的分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。空间表达的结果。(基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果)（五）细胞分化的原因（五）细胞分化的原因第12页/共46页细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞数量细胞数量形态结构功能形态结构功能相相同同点点联联系系增加相同不变差异遗传信息都不变 共同完成生物个体发育过程

6、（六）细胞分裂与细胞分化的比较（六）细胞分裂与细胞分化的比较第13页/共46页 受精卵可以发育成一个个体，分化成熟的细胞是否也能发育成一个个体？情境思考实验事实组织培养形成胡萝卜植株非洲爪蟾的蝌蚪克隆羊多利的产生第14页/共46页植物体细胞培养产生完整植株示意图植物体细胞培养产生完整植株示意图1、开花的胡萝卜植株2、根的切片3、分离的细胞 4、单个细胞分裂形成的细胞团5、胚状体6、试管苗第15页/共46页细胞培养形成的胡萝卜植株 已经已经高度分化高度分化的细的细胞仍具有胞仍具有发育发育成完整个成完整个体的体的潜能潜能我们称之为：我们称之为：细胞的全能性。细胞培养应用第16页/共46页非洲爪蟾的

7、蝌蚪实验非洲爪蟾的蝌蚪实验新个体单个已分化的细胞新个体肠上皮细胞卵细胞第17页/共46页 克隆羊“多利”第18页/共46页动物体细胞的细胞核具有全能性结论非洲爪蟾的非洲爪蟾的蝌蚪实验蝌蚪实验克隆羊多克隆羊多利的产生利的产生事实 说明 高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，不高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，不能表现出细胞全能性。但是，它的能表现出细胞全能性。但是，它的细胞核细胞核仍然仍然保持着保持着全能性全能性，因为它的细胞核内含有保持物，因为它的细胞核内含有保持物种遗传特性的种遗传特性的全套遗传物质全套遗传物质。第19页/共46页二二 细胞全能性细胞全能性 已经分化的细胞，仍然具有已经分化的

8、细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，这种能发育成完整个体的潜能，这种能力称为力称为细胞全能性。细胞全能性。第20页/共46页从理论上分析，所有细胞都应具有全能性，不同细胞的全能性不同。受精卵 生殖细胞（卵细胞）体细胞生物体内细胞并没有表现出全能性，而分化成为不同的组织器官，这是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果。第21页/共46页可快速繁殖花卉和蔬菜等作物拯救珍稀濒危物种细胞全能性的意义:韧皮部细胞韧皮部细胞植物激素、无机盐和糖类等植物激素、无机盐和糖类等细胞团细胞团胚状体胚状体有根、茎、叶有根、茎、叶的试管苗的试管苗脱分化脱分化再分化再分化第22页/共46页植物组织培养植物组织培养关

9、键词：关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织外植体、脱分化、再分化、愈伤组织细胞离体、一定的营养物质、细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件激素和其他外界条件1、必要条件：、必要条件：2 2、过程、过程离体器官 组织或细胞脱分化愈伤组织再分化根芽植物体第23页/共46页第24页/共46页白血病患儿有效治疗方法：骨髓移植你知道吗？第25页/共46页骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞第26页/共46页三、三、干细胞的概念干细胞的概念 在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并能在一定条件下分化形成一种以上类

10、型细胞的多潜能细胞称为能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞干细胞。资料：资料：干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起源细胞。科学家把干细胞大致分为源细胞。科学家把干细胞大致分为3 3种类型：全能干细胞（胚胎干细种类型：全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。全能干细胞全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官。的发育，构成人体的各种组织

11、和器官。受精卵便是一个最初始的全能受精卵便是一个最初始的全能干细胞。干细胞。多能干细胞多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体个体，骨髓多能造血干细胞是典型的例子，骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血它可分化出至少十二种血细胞细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞但不能分化出造血系统以外的其它细胞 。多能干细胞进一步分多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞化，可形成专能干细胞。专能干细胞专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的

12、神经细胞，造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞等化成各种类型的神经细胞，造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。各类血细胞。第27页/共46页研究意义 干细胞的研究为替换病变的组织和器官，某些癌症和遗传病的治疗带来新的希望。第28页/共46页1.下列实例中能体现细胞全能性的是（）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子进行繁殖 用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株 A B C.D.2.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验的说法正确的是（多选）（）A高度分化的细胞仍然保持全能性 B重组细胞的细胞核

13、内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质 C在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种 D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体B BA B C A B C 第29页/共46页3 3根据下图回答根据下图回答 （1 1）、的的过过程程叫做叫做_。（2 2）的的 过过 程程 叫叫 做做_。（3 3）的的 过过 程程 叫叫 做做_。（4 4）组组成成、的的细细胞胞的的 、不不同同，因因此此它它属属于于不不同同的的 。（5 5）所所示示各各组组细细胞胞群群中中，具具有有分分裂裂能能力力的的是是标标号号 _ _ 所示细胞群。所示细胞群。（6 6）据据图图分分析析，该该细细胞胞应应为为 细细

14、胞胞，细细胞胞的的全全能能性性主主要要是指细胞结构中的是指细胞结构中的 _ _ 具有全能性。具有全能性。（7 7）将将中中的的两两个个细细胞胞分分离离开开，并并置置于于试试管管内内的的培培养养基基上上培培养养，经经 _等等过过程程也也发发育育为为一一个个生生物新个体，这种技术称为物新个体，这种技术称为 。细胞分化细胞分裂细胞生长细胞生长形态、结构、生理功能形态、结构、生理功能组织组织 植物植物细胞分裂、细胞分化、组织器官的形成 细胞核植物组织培养技术第30页/共46页4.4.下列对细胞分化的叙述正确的是下列对细胞分化的叙述正确的是 （）A A细胞分化是遗传物质改变的结果细胞分化是遗传物质改变的

15、结果B B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程C C细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束D D细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的5.5.人胰岛人胰岛B B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛蛋白，根据此推测人胰岛B B细胞中细胞中 （）A A只有合成胰岛素的基因只有合成胰岛素的基因B B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化C C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不既有合

16、成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同同细胞遗传信息的执行情况不同D D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因白的基因D DC C第31页/共46页6 6、细胞分化达到最大限度的时期是 （）A A受精卵时期 B B胚胎时期 C C有丝分裂时期 D D细胞的增殖时期细胞分化是一个渐变过程，是一种特久的稳定变化，这与细胞分裂不同，因其不具有周期性，是不可逆的。一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞的分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。故而在胚胎

17、时期是细胞分化最旺盛的时期。B第32页/共46页第33页/共46页这幅图说明了怎么的一种生命现象？第34页/共46页二、细胞衰老 遗留在20世纪的生物学4大悬案之一第35页/共46页单细胞生物单细胞生物一一.个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡细胞衰老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞在不断更新第36页/共46页细胞内水分减少，萎缩细胞内水分减少，萎缩体积变小、代谢减慢。体积变小、代谢减慢。细胞内酶活性下降。细胞内酶活性下降。细胞内色素沉积。细胞内色素沉积。细胞内呼吸速度减慢，核细胞内呼吸速度减慢，核体积增大，染色质固缩，体积增大，染色质固缩，

18、染色加深。染色加深。细胞膜通透性功能改变，细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。物质运输功能降低。为什么老年人身上会出现为什么老年人身上会出现老年斑？老年斑？为什么年龄大的人头发为什么年龄大的人头发会变白？会变白？第37页/共46页 细胞衰老原因最有发展前途的理论主要有两种：一、自由基理论 这是细胞衰老的随机学说之一。它认为细胞中的自由基若不能及时除去，过多的自由基会对许多细胞组分造成损伤，从而造成细胞衰老。二、端粒学说 每条染色体上都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次分裂后都会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，会使端粒内侧的正常DNA受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。第3

19、8页/共46页 至今没有任何一种假说能解释所有细胞衰老现象或揭示细胞衰老的机制。也许揭开谜底的就是你！要真正揭示细胞衰老与死亡的原因，人类还有很长的路要走！第39页/共46页细胞死亡的方式：细胞坏死（病理性）细胞凋亡（生理性）三、细胞的凋亡第40页/共46页细胞凋亡 是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的程序性死亡。这是主动死亡过程，对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。第41页/共46页胎儿手的发育第42页/共46页人的胚胎经历有尾阶段（6周胚胎）第43页/共46页细胞坏死（necrosis）：指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损伤和死亡的过程。是被动的、无序的死亡过程。表现为细胞 胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核变化较慢，DNA降解不充分，引起局部严重的炎症反应。第44页/共46页第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页