细胞全能性与衰老、凋亡2013第二课时

1、细胞的全能性细胞的全能性 123456开花的胡萝卜植株开花的胡萝卜植株 胡萝卜韧皮胡萝卜韧皮 的切片的切片从切片分离的细从切片分离的细 胞胞离离 体体植物激素、无机盐和糖类等的培养液中植物激素、无机盐和糖类等的培养液中适宜的温适宜的温 度度由单个细胞分裂后形成的薄壁细胞团由单个细胞分裂后形成的薄壁细胞团(愈伤组织愈伤组织)胚状体胚状体试管植物试管植物植物体细胞培养完整植株示意图植物体细胞培养完整植株示意图 1958年，美国植物学家斯图尔德等人，用胡萝卜年，美国植物学家斯图尔德等人，用胡萝卜韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株,并且能够开花结果

2、。并且能够开花结果。脱分化脱分化再分化再分化三、细胞的全能性三、细胞的全能性1、概念、概念:细胞细胞具有发育成具有发育成完整个体完整个体的的潜能潜能2、表达条件：、表达条件：a. 脱离母体脱离母体 b .适宜的条件：营养物质，激素，适宜的条件：营养物质，激素， 温度，温度，PH值、值、无菌无菌为什么高度分化的细胞为什么高度分化的细胞还能再分化还能再分化 单个已经分化的细胞具有发育单个已经分化的细胞具有发育成完整个体的成完整个体的全部遗传物质全部遗传物质，在适，在适宜的条件下，仍然能够发育成完整宜的条件下，仍然能够发育成完整新植株的潜能。新植株的潜能。3.理论基础：体细胞中含有本理论基础：体细胞

3、中含有本物种物种全套全套遗传物质遗传物质优点：优点：a.快速繁殖、快速繁殖、b.培养无病毒植株培养无病毒植株“给我一片树叶和组织培养技术，我就可以快速给我一片树叶和组织培养技术，我就可以快速繁殖出一片森林繁殖出一片森林” 4、细胞全能性的应用：、细胞全能性的应用：植物组织培养技术植物组织培养技术轰动世界的轰动世界的“多莉多莉” ” ： 母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊B未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C的子宫的子宫“多莉多莉”去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核细胞融合细胞融合胚胎移植胚胎移植 新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎选择卵细胞

4、提供细胞质的原因？选择卵细胞提供细胞质的原因？ 卵细胞大，便于操作卵细胞大，便于操作 含有丰富的营养物质含有丰富的营养物质 具有调控细胞核发育的作用具有调控细胞核发育的作用5.高度分化的动物细胞的高度分化的动物细胞的细胞核细胞核有全能性有全能性 我国著名生物学家童第周于我国著名生物学家童第周于1978年将黑斑蛙成体年将黑斑蛙成体红细胞的细胞核移入未受精的去核卵细胞中，卵细胞红细胞的细胞核移入未受精的去核卵细胞中，卵细胞也发育成正常的蝌蚪。近年来，我国科学家也相继克也发育成正常的蝌蚪。近年来，我国科学家也相继克隆成功羊、牛动物。就在几个月前，我国科学家成功隆成功羊、牛动物。就在几个月前，我国科学

5、家成功克隆小香猪。克隆小香猪。6.全能性大小全能性大小:2.植物细胞植物细胞卵细胞卵细胞动物细胞动物细胞1.受精卵受精卵 分化程度越高，全能性越弱分化程度越高，全能性越弱体细胞体细胞四、干细胞1）.按发育潜能分：按发育潜能分： 全能干细胞全能干细胞 多能干细胞多能干细胞 单能干细胞单能干细胞一）分类一）分类发育成完整个体完整个体eg受精卵受精卵2）按来源分：）按来源分： 胚胎干细胞、成体干细胞胚胎干细胞、成体干细胞发育成发育成多种细胞多种细胞eg 胚胎干细胞胚胎干细胞一种细胞一种细胞eg神经干细神经干细胞胞全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞（受精卵）（受精卵）体细胞体

6、细胞（多能骨髓造血（多能骨髓造血 干细胞）干细胞）（专能骨髓造血（专能骨髓造血 干细胞）干细胞）（红细胞）（红细胞）分化程度：分化程度：全能性：全能性：分裂能力：分裂能力：低低高高低低低低高高高高胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞细胞的衰老细胞的衰老绝大多数细胞都要经过绝大多数细胞都要经过未分化未分化分化分化衰老衰老死亡死亡几个阶段，几个阶段，衰老和死亡是一种正常的生命现象。衰老和死亡是一种正常的生命现象。1. 1.老年人体内有没有幼嫩的细胞？老年人体内有没有幼嫩的细胞？2. 2.年轻人体内有没有衰老的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？ 有，如造血干细胞一生都能增殖分化产有，如造血干细胞

7、一生都能增殖分化产生各种类型的血细胞。生各种类型的血细胞。 有，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细有，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。胞，最后细胞凋亡、脱落。单细胞生物单细胞生物细胞的衰老细胞的衰老细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡多细胞生物多细胞生物细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞在不断更新细胞在不断更新与个体衰老的关系与个体衰老的关系3、衰老细胞的主要特征、衰老细胞的主要特征：水分减少水分减少，细胞委缩、，细胞委缩、体积变小体积变小，新陈，新陈代谢减慢；代谢减慢；有些酶有些酶活性降低活性降低；如酪氨酸酶；如酪氨酸酶细胞内的细胞

8、内的色素色素随着细胞衰老而逐渐积累；如脂褐素随着细胞衰老而逐渐积累；如脂褐素呼吸速度呼吸速度减慢，减慢，细胞核增大细胞核增大，染色质固缩，染色质固缩，染色加深；染色加深；细胞膜细胞膜透性功能透性功能改变，物质改变，物质运输运输功能降低。功能降低。4、原因：、原因：体细胞突变和体细胞突变和DNA损伤论损伤论自由基理论自由基理论细胞程序死亡理论等细胞程序死亡理论等 目前的科研工作表明：细胞衰老可能是多种内因和目前的科研工作表明：细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。外因共同作用的结果。请分析以下衰老症状与衰老细胞的什么特征有关请分析以下衰老症状与衰老细胞的什么特征有关？（1）肌肉萎缩）肌肉萎

9、缩（2）食量下降）食量下降（3）头发变白）头发变白（4）出现老人斑）出现老人斑水分减少，体积变小，代谢减慢水分减少，体积变小，代谢减慢水分减少，体积变小，代谢减慢水分减少，体积变小，代谢减慢酪氨酸酶活性酪氨酸酶活性降低降低细胞内的细胞内的脂褐素脂褐素增加增加细胞死亡细胞“意外”死亡细胞的坏死细胞的凋亡二、细胞的凋亡二、细胞的凋亡五个手指最初是愈合在一起的，五个手指最初是愈合在一起的，随着时间的细胞自动死亡，清除多余随着时间的细胞自动死亡，清除多余的细胞，才发育为成形的手。的细胞，才发育为成形的手。这个过程是由基因决定的。这个过程是由基因决定的。 蝌蚪在变为蛙的过程中，其尾部的细胞凋蝌蚪在变为蛙

10、的过程中，其尾部的细胞凋亡，清除尾部多余的细胞。亡，清除尾部多余的细胞。这个过程是由基因决定。这个过程是由基因决定。 蝌蚪的尾巴为何会消失？蝌蚪的尾巴为何会消失？ 人的胚胎人的胚胎经历有尾阶段经历有尾阶段细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命 过程。 其功能为清除多余的细胞。细胞的凋亡细胞的凋亡由基因所决定的细胞由基因所决定的细胞自动结束生命的过程自动结束生命的过程-细胞编程性死亡细胞编程性死亡2. 2.与与“细胞坏死细胞坏死”的区别的区别 非正常死亡非正常死亡细胞内容物释放、炎症细胞内容物释放、炎症 正常死亡正常死亡 表面有凋亡小体、无炎症表面有凋亡小体、无炎症项目项目细胞的凋亡细胞的凋亡细胞的坏死细胞的坏死与基因的关系与基因的关系受受基因基因控制的控制的不受基因控制不受基因控制影响因素影响因素温和的刺激或温和的刺激或药物引起药物引起电、热、冷、机械电、热、冷、机械伤害性刺激伤害性刺激对机体的影响对机体的影响对机体是对机体是有利有利对机体是对机体是有害有害细胞的凋亡和坏死细胞的凋亡和坏死主页主页练习：练习：下列哪个属于细胞凋亡，哪个属于细胞坏死。下列哪个属于细胞凋亡，哪个属于细胞坏死。1.利用紫外辐射杀死细胞利用紫外辐射杀死细胞2.在植物体内通气组织的形成在植物体内通气组织的形成3.单性植物中花器