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第2节 细胞的分化 (3)稳定性 分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。 (4)不可逆性 已经分化了的细胞不能重新形成之前的细胞(如红细胞不能逆分化成造血干细胞) 问题探讨: 1、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡减少? 会通过细胞分裂产生新的血细胞来补充。 2、骨髓与血细胞的形成有什么关系? 骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化,不断的产生不同种类的血细胞。 * 第六章 细胞的生命历程 河北巨鹿中学 孟娇娇 受精作用 人体胚胎发育过程 回答下列问题: (1)个体发育的起点是什么?(2)受精卵发育成个体的过程中主要经历了什么过程? (3)仅进行细胞分裂的过程,受精卵能发育成完整的个体吗? ? 细胞分裂 细胞分化 1、分化的概念 在个体发育中,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。 一、细胞分化 2、分化的特点 (1)普遍性 细胞分化在生物界中十分普遍的一种生命现象。 一、细胞分化 (2)持久性 贯穿在生物体整个个体发育过程中。 (胚胎时期达到最大限度) “细胞分化发生在生物体生命的 整个过程中” 你能举例说明吗? 造血干细胞 红细胞 血小板 白细胞 例一: 例二: 表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞,以补充死亡脱落的角质层细胞 骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞 3、分化的机理 不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。(基因选择性表达的结果) 胚 胎细胞 肌细胞 大量合成血红蛋白 开启另一些基因(如肌动蛋白基因开启) 大量合成肌动蛋白 关闭另一些基因(如血红蛋白合成基因关闭) 开启某些基因(如血红蛋白合成基因开启) 关闭某些基因(如肌动蛋白基因关闭) 注:分化不会改变细胞的遗传物质 分化成 红细胞 一、细胞分化 分化成 4、分化的意义 (1)是生物个体发育的基础; (2)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。 红细胞 肌细胞 口腔上皮细胞 神经细胞 一、细胞分化 已经高度分化的细胞,能否像早期胚胎细胞那样,分裂分化成一个完整的个体呢? 1958年斯图尔德 [美] 实验 胡萝卜根的韧皮部 植物组织培养 愈伤组织 离体 含有植物激素、无机盐、糖类等的培养液中 适宜条件 已经分化了的植物细胞,为什么能发育成完整植株呢? 植物细胞具有全能性 二、细胞的全能性 概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 植物细胞全能性的原因 : 细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。(如胡萝卜韧皮部细胞核中遗传物质与受精卵完全相同)。 二、细胞的全能性 已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢? 二、细胞的全能性 肌细胞 “多利”与它的代育母亲 芬兰白面母绵羊 乳腺细胞(体细胞) 苏格兰黑面母绵羊A 未受精的卵细胞 苏格兰黑面母绵羊C子宫内 “多利” 新的细胞 去核卵细胞 提取细胞核 绵羊“多利” 整个克隆过程如下: 这说明什么呢? 高度分化的动物细胞没有表现出全能性 植入代孕母羊子宫内 无法发育成多利 现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。 该实验证明了什么呢? 克隆鼠(2002年 美国) 克隆猪(2000年 美国) 克隆牛(1998年 日本) 克隆猕猴(2000年 美国) 小结: 细胞分化 1、概念: 3、机理: 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在 上发生稳定性差异的过程。 形态、结构和生理功能 (1)普遍性(2)持久性 (3)稳定性(4)不可逆性 基因的选择性表达 生物个体发育的基础 细胞趋向专门化,提高各种生理功能的效率 2、特点: 4、意义: 小结: 细胞全能性 1、概念: 3、原因: 4、动植物细胞全能性: 已经分化的细胞,仍然具有 细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质。 植物细胞具有全能性 动物细胞核具有全能性 发育成完整个体的潜能。 2、条件 (1)离体 (2)给予适当的营养条件 动物和人体内保留的 少数细胞。如人骨髓中的造血干细胞。 干细胞 在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。 干细胞的用途: 骨髓干细胞移植治疗白血病 具有分裂和分化能力的 白血病 ,俗称“血癌” ,是一种恶性程度极高的血液病 。患者的血液中出现大量异常的白细胞,而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移
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