05--第五章 细胞分化与克隆.ppt

一、细胞分化的基本概念 二、细胞分化中的发育潜能变化 三、细胞核移植实验的重要启示—动 物特化细胞的细胞核仍保持全能性 四、细胞分化与基因的时空表达 五、细胞质在细胞分化中的重要作用 六、内外环境 对细胞分化的影响 七、“多莉”克隆羊研究的科学意义 （3）单能性：(再进一步分化，)单能造血干细胞只能分化形成专一的细胞，这时的发育潜能被称为—。总之，随着细胞分化程度的深入，其发育潜能逐渐变窄，变得专一 （4）终端分化细胞（特化细胞）：像成熟红细胞这样高度分化的细胞实质上是发育到尽头了,被称为—。 三、细胞核移植实验与克隆动物 1、细胞核移植技术 （1）1952，美国学者将爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞的细胞核移入去核的卵细胞中，获得少数几例胚胎发育出蝌蚪，最终发育成可以生育的蛙。 维尔穆特及其同事： 1000个卵—434个人造未融合的卵—电击融合—277个人造受精卵—移植到羊输卵管中 特殊培养存活247个—29个发育到早期胚胎的高级阶段（桑葚胚） —移植到13只代孕母亲的子宫中 —只有多利出生了。 ②技术线路仍是采用细胞核移植，与“多莉”的区别是供体细胞(提供细胞核的细胞)是人的胎儿细胞，即将人的胎儿细胞核移植至到羊的卵细胞中 ③克隆羊“多莉”是带有人类某些基因的羊、其意义主要表现在经济价值方面。 （2）上海羊：是转基因山羊 4、扬州大学的克隆羊、西北农大的克隆山羊（圆圆和羊羊）、克隆牛（中科院动物所）、克隆猴问世。 5、克隆人? 六、内外环境 对细胞分化的影响 1、激素对细胞分化的调控作用 （1）概念：是由多种内分泌腺体排到体液或血液中的信号效应物质，在远距离的细胞之间起着信息传递作用。 靶细胞：受其调控的细胞叫—。它具有激素受体 （2）激素的种类： a、生长激素：由脑垂体分泌，促进细胞生长和蛋白质合成。 （1）再生现象：即某些生物个体由于外伤，丢失了部分肢体或器官后，它们还可能由创伤面重新长出。自体修复的再生现象的本质是细胞分化逆转的特殊形式。 （ 2）再生的潜能不同： a、植物和低等动物的再生能力强：如蚂蝗和蚯蚓；棘皮动物能够吐出内脏引诱敌人，逃跑后自行修复；四脚蛇和壁虎的断尾巴也是这样； b、人和哺乳动物的再生能力很弱：仅有伤口愈合、骨折重新接合的创伤性再生和肝脏切除后的补偿性再生。 6、两个有关的认识难点（1）既然动物特化细胞的核仍然具有全能性，为什么说动物细胞的发育潜能随着细胞分化的深入而愈变愈窄？（2）既然动物特化细胞的核仍然具有全能性，为什么说动物特化细胞在整体水平上失去了全能性？四、细胞分化与基因的时空表达 1、差别基因表达和基因时空表达 两类基因：（1）管家基因 a、概念：是对维持细胞生存所必须的基本基因。 称为管家基因 。 b、通常都是中等重复DNA序列，在各种细胞中处于活性表达状态，如rRNA、tRNA基因、组蛋白基因等。（2）奢侈基因 a、概念：这类基因,与各种分化细胞的特性有直接关系的基因，由它们编码的蛋白质通常是一些具有特殊生理功能的结构蛋白或酶,这类基因称为奢侈基因。 b、它们大多数是单一序列的结构基因，如肌动蛋白、肌球蛋白、血红蛋白、胶原蛋白基因。 c、功能：这些基因及表达产物在细胞分化中起关键作用。 d、表达特点：是受到严格的时空表达调控的，即它们只在特定的发育阶段（时间），特定的组织（空间）才出现表达。人类基因组的3-4万个基因不会同时表达，实际上只有1-2%的基因在表达，其它基因关闭，处于沉默状态。（3）差别基因表达：概念：在某一时刻，有的基因在表达，而另外一些基因不表达。从而导致基因型完全相同的不同组织细胞的表型发生差异变化，这称为—。 （4）基因的时空表达： a、著名的例子是人类红细胞不同分化阶段，由于表达基因不同，而产生不同的血红蛋白类型。 b、有胚胎、婴儿、成人血红蛋白，它们的的组成亚基是不同的。在个体发育中，胚胎期是以胚胎血红蛋白(四个亚基构成，分别为两个ε亚基和两个ζ亚基 ）为主，婴儿期是以婴儿血红蛋白(四个亚基构成，分别为两个α亚基和两个γ亚基 ）为主，成人期是以成人血红蛋白为主（人体内的血红蛋白由四个亚基构成，分别为两个α亚基和两个β亚基 ）。  2、细胞分化程度与基因时空表达的关系 a、分化程度很低的早期胚胎细胞的发育潜能：具有全能性或多能性，是因为这些细胞在未来的发育阶段上，发生差别基因表达的可能性大； b、对特化细胞而言：发育潜能已经变得十分有限。因为尽管它们的细胞核具有一整套基因组，但是按照基因时空表达的程序表，它们还能够发生差别基因表达的可能性已经极少了。如小朋友和老年人的可塑性比较。五、细胞质在细胞分化中的重要