05细胞分裂和分化重庆西南大学课件.ppt

* Tanks! * 减数分裂的遗传学意义 1. 保证亲代与子代之间染色体数目的恒定性； 2. 为生物的变异提供重要的物质基础。 * 减数分裂丰富基因组合 减数分裂时各对染色体中的2个染色体随机分配到子细胞中，所产生配子的染色体组多种多样，基因位于染色体上，所以配子的基因组合也多种多样。 * 如某生物有两对同源染色体：AA’和BB’，产生的性细胞具有AA’中的一条和BB’中的一条。 非同源染色体在性细胞中可能有22=4种组合。 中期 I 二价体的随机取向 * 非姊妹染色单体交叉与片断交换 间期 细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期 中期I 后期I 末期I 中期II 后期II 末期II * 5.2 细胞分化 多细胞生物发育的起点__________ 受精卵 * * 细胞分化的概念： 在个体发育过程中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上形成稳定性差异，产生不同细胞类群的过程。 细胞分化的意义： 动物和植物发育的基础，使生物体能正常地生长发育。 细胞分化的实质： 基因选择性表达的结果。 * 分化细胞内表达的基因有两类： 管家基因、组织特异性基因 管家基因：所有细胞中均需表达的一类基因，其产物维持细胞的基本结构和代谢活动，如：骨架蛋白基因、糖酵解酶系基因等。 组织特异性基因：不同的细胞类型中特异表达的基因，其产物赋予各类细胞不同的形态和特异的生理机能。如：胰岛β细胞中的胰岛素基因。 ☆：组织特异性基因在时间和空间上的有序表达——细胞分化。 * 已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？ ☆ 实验表明，给予一定条件，高度分化的细胞仍具有发育成完整生物个体的能力。 * 植物细胞的全能性 转基因烟草 * 细胞全能性：细胞经分裂和分化，能发育成完整有机体的潜能和特性。 受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。 植物体细胞——完整植株； 细胞全能性的遗传学基础是体细胞内存在一套完整的遗传信息。 * 高度分化的动物细胞能否保持全能性呢？ 已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性 细胞核内含有该物种的全套遗传物质。 * 多莉的出生与三只母羊有关，而多莉与提供细胞核的母羊最相似 。 * ☆ 2007年，人们成功地将单个已分化的小鼠体细胞转基因诱导成类似于胚胎干细胞的ips细胞，注入小鼠早期晶胚中，成功发育成个体。 （《细胞》（Cell），Vol 133, 250-264, 18 April 2008，Jacob Hanna, Rudolf Jaenisch） ------成熟B细胞可重组成干细胞状态，来自成熟B细胞的iPS细胞能用来制造小鼠。 * 成年人类的皮肤细胞转化成类似于胚胎干细胞的细胞（ips细胞：诱导多能干细胞）。 * 干细胞：具有分化成其他细胞类型和构建组织与器官的 能力，这类细胞称为干细胞。 全能干细胞：受精卵、早期卵裂球细胞（8细胞时期）能发育成完整的个体。 * 多能干细胞：胚胎干细胞、生殖嵴干细胞能分化成多种类型的组织细胞，但不能发育成完整个体。 组织干细胞：成体组织中存在的具有分化成某些组织细胞类型能力的细胞，总称为组织干细胞。 ? 多能干细胞：可以分化出多种类型的细胞。 ? 单能干细胞：向特定细胞系分化的干细胞。 干细胞的基本特征：分化潜能、自我更新。 * 5.3 细胞衰老与细胞凋亡 5.3.1 细胞衰老 细胞衰老：细胞随着增殖与分化，其结构和机能发生退行性变化，趋向死亡的不可逆现象。 衰老和死亡是生命的基本现象，衰老过程发生在生物界的整体、种群、个体、细胞以及分子水平等不同层次上。 * 衰老细胞在结构和功能上的变化： 核膜内折，染色质固缩、细胞器数量特别是线粒体数量减少，膜流动性降低，致密体增多等，最终出现细胞凋亡。总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化 。 核 增大、染色深、核内有包含物 染色质 凝聚、固缩、碎裂、溶解 质膜 粘度增加、流动性降低 细胞质 色素积聚、空泡形成 线粒体 数目减少、体积增大、mtDNA突变或丢失 高尔基体 碎裂 尼氏体 消失 包含物 糖原减少、脂肪积聚 核膜 内陷 * 5.3.2 细胞凋亡 细胞凋亡：由细胞自身基因编程的一种主动的死亡过程，又称为细胞编程性死亡。 因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究 ，获诺贝尔生理与医学奖 * 凋亡细胞的主要