细胞分化衰老凋亡和癌变讲稿.ppt
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1、关于细胞分化衰老凋亡和癌变第一页,讲稿共四十八页哦 仅仅有细胞的增殖,受精卵能形成许多不同类型的细胞,仅仅有细胞的增殖,受精卵能形成许多不同类型的细胞,进而发育成多细胞生物体吗?细胞的增殖的分化主要有什么进而发育成多细胞生物体吗?细胞的增殖的分化主要有什么区别?区别?增殖(分裂)使细胞增殖(分裂)使细胞数目增加数目增加,细胞分化使细胞,细胞分化使细胞种类增加;种类增加;能分裂的细胞分化程度低,分化程度高的细胞不能分裂。能分裂的细胞分化程度低,分化程度高的细胞不能分裂。第二页,讲稿共四十八页哦 4 4、发生时期、发生时期:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在个体发育中,由一个或一种细
2、胞增殖产生的后代,在在形态、结构和生理功能形态、结构和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。多细胞生物体内多细胞生物体内形成不同的细胞和组织形成不同的细胞和组织。终生终生存在,存在,胚胎胚胎时期达到最大限度。时期达到最大限度。1 1、概念:、概念:2 2、结果、结果:3 3、意义:、意义:是生物个体是生物个体发育发育的基础;使多细胞生物体中的细胞的基础;使多细胞生物体中的细胞趋于趋于专门化专门化,有利于有利于提高提高各种各种生理功能的效率生理功能的效率。一般说来,分化了的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡。一般说来,分化了的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡。一、细胞的分化一
3、、细胞的分化第三页,讲稿共四十八页哦 2.2.黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后仍能合成黑色素;离体培养的上皮多代后仍能合成黑色素;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。细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征:稳定性稳定性稳定性稳定性不可逆性不可逆性不可逆性不可逆性1.1.细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。持久性持久性持久性持久性 3.3.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 中幼红中幼红细胞细胞 晚幼红细胞晚幼
4、红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡4.4.生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。普遍性普遍性一、细胞的分化一、细胞的分化 5 5、特征特征:第四页,讲稿共四十八页哦6.6.细胞分化的根本原因细胞分化的根本原因基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果 同一个体的不同体细胞中同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同核遗传物质完全相同,但,但由于由于选择性表达的基因选择性表达的基因不同,因而转录生成的不同,因而转录生成的mRNAmRNA及及翻译生成的蛋白质不同翻译生成的蛋白质不同,从而使不同的细胞在形态、结,从而使不同的细胞在形态、结构及生理功能出现差异
5、构及生理功能出现差异。第五页,讲稿共四十八页哦二、细胞的全能性二、细胞的全能性已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的的潜能潜能。2、原因:、原因:细胞核内含有本物种全套遗传信息。细胞核内含有本物种全套遗传信息。1、概念:、概念:全能性大小:全能性大小:受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞判断判断:(1)蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性性(2)转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株,证明了植物细胞的全能性植株,
6、证明了植物细胞的全能性(3)壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞具有全能性;壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞具有全能性;(4)紫色玉米种子培育出植株,证明了植物细胞的全能性紫色玉米种子培育出植株,证明了植物细胞的全能性 第六页,讲稿共四十八页哦1.1.高度分化的植物细胞仍然具有全能性。高度分化的植物细胞仍然具有全能性。例如:胡萝卜根组织的细胞可以发育成完整的新植例如:胡萝卜根组织的细胞可以发育成完整的新植株株2.2.动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性高度分化的动物细胞,全能性受到限制。但是,高度分化的动物细胞,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。细胞核仍然保持着全能
7、性。例如:克隆羊多莉例如:克隆羊多莉细胞的全能性的实例细胞的全能性的实例第七页,讲稿共四十八页哦植物组织培养技术植物组织培养技术1.概念:概念:2.实验过程流程简图实验过程流程简图3.条件:条件:在在无菌无菌和和人工控制人工控制的条件下的条件下,将将离体离体的植物器官、组的植物器官、组织、细胞,培养在人工控制的培养基上,给予适宜织、细胞,培养在人工控制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生的培养条件,诱导其产生愈伤组织愈伤组织、丛芽丛芽,最终形,最终形成成完整植株完整植株。外植体外植体脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织再分化再分化 根芽胚根芽胚状体)状体)离体、培养基、外界环境(无菌离体、培养基
8、、外界环境(无菌环境、空气、适合的温度和环境、空气、适合的温度和PHPH)再分化再分化 试管苗试管苗第八页,讲稿共四十八页哦植物细胞全能性的应用植物细胞全能性的应用可利用植物组织培养技术,进行快速繁殖;可利用植物组织培养技术,进行快速繁殖;也可拯救濒危物种;也可拯救濒危物种;可以和基因工程结合培育新物种;可以和基因工程结合培育新物种;第九页,讲稿共四十八页哦思考:能否像植物组织培养技术一样将思考:能否像植物组织培养技术一样将单个已分化的动物体细胞培养成新单个已分化的动物体细胞培养成新的个体?的个体?如何使已分化的动物细胞表现出全能性?如何使已分化的动物细胞表现出全能性?动物细胞的全能性动物细胞
9、的全能性 到目前为止到目前为止,还没成功。只能按照原有的分裂分化方向进行。还没成功。只能按照原有的分裂分化方向进行。动物体细胞核移植技术动物体细胞核移植技术 高度分化的动物体细胞的高度分化的动物体细胞的细胞核细胞核有发有发育成完整个体的潜能。育成完整个体的潜能。结论:结论:思考:能否像植物体细胞杂交技术一样,将不同思考:能否像植物体细胞杂交技术一样,将不同的动物细胞进行融合并激发杂交细胞的全能性,的动物细胞进行融合并激发杂交细胞的全能性,培养出新的生物个体?培养出新的生物个体?到目前为止到目前为止,还没成功。还没成功。第十页,讲稿共四十八页哦 细胞分化细胞分化与与细胞全能性细胞全能性的比较的比
10、较细胞内基因选择性表达细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质含有本物种全套遗传物质持久性持久性稳定性稳定性不可逆性不可逆性普遍性普遍性高度分化的植物细胞具有全能高度分化的植物细胞具有全能性。性。动物已分化的体细胞全能性受动物已分化的体细胞全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性。到限制,但细胞核仍具有全能性。形成形成形态、结构、功能形态、结构、功能不同的不同的细胞细胞形成新的个体形成新的个体体细胞体细胞 生殖细胞生殖细胞 受精卵受精卵受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞两者的遗传物质都不发生变化两者的遗传物质都不发生变化细胞分化程度越高,具有的全能性越小细胞分化程度越高,具有的全能性越
11、小第十一页,讲稿共四十八页哦提醒提醒细胞分化与基因表达细胞分化与基因表达(1)在细胞基因组中表达的基因分两类:一类是在细胞基因组中表达的基因分两类:一类是维持基本生命活动所必需的,称为管家基因;维持基本生命活动所必需的,称为管家基因;一类是指导合成特异性蛋白的基因,称为奢侈一类是指导合成特异性蛋白的基因,称为奢侈基因。细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。基因。细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。(2)细胞分化后形成的不同细胞中,核细胞分化后形成的不同细胞中,核DNA相相同,同,mRNA和蛋白质一般不同。和蛋白质一般不同。第十二页,讲稿共四十八页哦取自同种生物不同类型的正常体细胞,检测其基因表取
12、自同种生物不同类型的正常体细胞,检测其基因表达,结果如图所示。关于此图下列说法中正确的是达,结果如图所示。关于此图下列说法中正确的是 若基因若基因1 18 8中只有一个是控制某种有氧呼吸酶的基中只有一个是控制某种有氧呼吸酶的基因,则该基因最有可能是基因因,则该基因最有可能是基因2 2 图中图中7 7种细胞的遗传物质是相同的种细胞的遗传物质是相同的图中图中7 7种细胞理论上都具有全能性,经合适条件诱导可在种细胞理论上都具有全能性,经合适条件诱导可在生物体内实现全能性生物体内实现全能性 此图可用于说明细胞分化的本质此图可用于说明细胞分化的本质 若图中有一个基因为血红蛋白基因,那么细胞若图中有一个基
13、因为血红蛋白基因,那么细胞7 7为红为红细胞细胞A.B.A.B.C.D.C.D.D第十三页,讲稿共四十八页哦2干细胞及其在医学上的应用干细胞及其在医学上的应用(1)概念:干细胞是一类具有自我更新和分化、发概念:干细胞是一类具有自我更新和分化、发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化、发育而来的。器官都是由干细胞分化、发育而来的。(2)类型及相互关系:类型及相互关系:类型:干细胞分为类型:干细胞分为3类,全能干细胞、多能干类,全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。细胞和专能干细胞。返回目录返回目录第十四页,讲稿共四十八页哦相互关系相
14、互关系(以干细胞分化为红细胞为例以干细胞分化为红细胞为例):(3)医学上的应用:干细胞的研究为器官移植医学上的应用:干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。疾病的根治带来了希望。第十五页,讲稿共四十八页哦C 第十六页,讲稿共四十八页哦【解析解析】与与相比,相比,的分裂增殖能力与分化能力均减弱,的分裂增殖能力与分化能力均减弱,A错误;错误;与与的基因相同,但细胞内蛋白质不同,的基因相同,但细胞内蛋白质不同,B错误;错误;和和细胞的形成是有丝分裂的结果,不涉及基因的自由组合,细胞的形成是有丝分裂的结果,不涉及基因的自由
15、组合,D错误。错误。第十七页,讲稿共四十八页哦第十八页,讲稿共四十八页哦第十九页,讲稿共四十八页哦2 2、人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的、人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养,在体外培育出组织器官,并最终细胞)的分离和体外培养,在体外培育出组织器官,并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞代替干细胞 A.A.不能,因为肌细胞与干细胞含有的遗传物质不同不能,因为肌细胞与干细胞含有的遗传物质不同B.B.不能,因为肌细胞是高度分化的细胞,一般没有分不能,因为肌细胞是
16、高度分化的细胞,一般没有分 裂能力裂能力C.C.能,因为肌细胞虽然是分化的细胞,但在一定条件能,因为肌细胞虽然是分化的细胞,但在一定条件 下也可脱分化,实现细胞全能性下也可脱分化,实现细胞全能性D.D.能,因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质能,因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质B B第二十页,讲稿共四十八页哦1、个体衰老与细胞衰老的关系、个体衰老与细胞衰老的关系 l个体衰老与细胞衰老都是生物体正常的生命现象个体衰老与细胞衰老都是生物体正常的生命现象l单细胞生物体:个体的衰老单细胞生物体:个体的衰老 =细胞的衰老细胞的衰老l多细胞生物体:个体衰老的多细胞生物体:个体衰老的 =大多数细
17、胞的衰老大多数细胞的衰老 (仍有新细胞)(仍有新细胞)三、细胞的衰老三、细胞的衰老判断判断:(1)细胞衰老等于多细胞生物个体衰老细胞衰老等于多细胞生物个体衰老 ()(2)人体红细胞衰老时细胞核增大人体红细胞衰老时细胞核增大()第二十一页,讲稿共四十八页哦2、细胞衰老的特征、细胞衰老的特征1.1.细胞内的水分细胞内的水分减少减少,细胞细胞萎缩萎缩,体积体积减小减小,新陈代谢新陈代谢速率速率减慢减慢2.2.细胞内多种酶的细胞内多种酶的活性降低活性降低(老年人的白发老年人的白发)3.3.细胞内的细胞内的色素逐渐积累色素逐渐积累(老年斑老年斑)4.4.细胞内呼吸速率减慢细胞内呼吸速率减慢,细胞细胞核体
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