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1、第2节 细胞的分化,内容要点： 1、细胞分化 2、细胞全能性 3、干细胞的研究和应用,白血病,造血干细胞,想一想，什么是细胞分化？你能用简洁的语言概括出来吗？,生物体内有哪些现象属于细胞分化呢？你能举出几个细胞分化的具体例子吗？,受精作用,细胞分化,植物体内的细胞分化实例,种子,一、细胞分化,1.细胞分化的概念：,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，叫做细胞分化,2.细胞分化的实质：,细胞分化造成的差异是不是由于遗传物质的改变引起的呢？,差异不是由遗传物质的改变而引起，那么是由什么引起的呢？,红细胞 含血红蛋白,肌细胞 含肌动蛋白,细胞分
2、化的实质是不同细胞内基因的选择性表达 翻译出不同的蛋白质,1从分子角度看，构成人体的各种细胞在形态、结构、功能等方面的不同是靠什么物质体现的？,2、为什么组成各种细胞的蛋白质会不同呢？其根本原因是什么？,蛋白质,基因的选择性表达,注意：遗传物质没有发生变化,思考与讨论,已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗?,思考：,植物组织培养,植物组织培养,这个实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，这就是细胞的全能性,细胞的全能性：,是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。,植物细胞全能性的应用：,植物组织培养,优点：快速繁殖、拯救珍稀濒危物种、培
3、育作物新类型、培育无病毒植株,快速繁殖,动物是不是也能象植物一样把一个细胞培养成一个动物个体呢？ 也就是说动物细胞是否具有全能性呢？我们来看一个动物的相关研究实验：,克隆羊的全过程,白面羊乳腺细胞的细胞核,黑面绵羊去核的卵细胞,融合,重组细胞,代孕母羊,克隆羊（白面）,体外培养 一段时间,“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,但是目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体.,1为什么生物具有全能性?,生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质。,2不同细胞的全能性相同么?,一般而言，植物细胞的全能性大于动物细胞；分化程度越高的细胞，全能性就越低。,
4、细胞的全能性,小S代言脐带血广告 广告酬劳高达7位数,脐带血,干细胞研究,动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞,干细胞:,例如.人的骨髓的造血干细胞,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:,干细胞移植治疗白血病,干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,受精卵,全能干细胞,多能干细胞,造血干细胞,白血病是常见肿瘤之一，占肿瘤发病率的第六位，约为34/10万人，其中急性多于慢性，急性者占70%以上，其中急粒占首位，急淋、急单次之。慢性白血病在我国以慢性粒细胞性白血病多见。,白血病的治疗,一、化疗 二、中西医结合治疗 三、生物调节剂治疗 四
5、、基因治疗 五、骨髓移植（BMT）,骨髓移植（BMT）,1异基因骨髓移植（Allo-BMT） 2自体干细胞移植 3脐血造血干细胞移植,1.异基因骨髓移植（Allo-BMT）,是对病人进行超大剂量放疗，化疗预处理后，将健康骨髓中的造血干细胞植入病人体内，使其造血及免疫功能获得重建的治疗方法。,2自体干细胞移植,所谓“自体干细胞移植”是指在大剂量放化疗前采集自体造血干细胞，使之免受大剂量放化疗之损伤，并在大剂量放化疗后回输，自体造血干细胞可来源于骨髓，亦可采集于患者外周血。可用于年龄较大的患者。,3.造血干细胞移植,人们以前常说的骨髓移植、骨髓捐献到今天已经不准确也不科学，由于我们医学技术的高发展
6、，也就是说我们真正采集、我们捐献的实际是造血干细胞。在我们人身体哪些部位生产和存储造血干细胞呢？一般来说，有三个部位，生产和储存的大部分在骨髓里，所以我们叫做骨髓造血干细胞。还有一部分在外周血，也就是在血管里面有少量的造血干细胞。第三就是人们所知道，当妈妈生完小孩之后，在脐带里有大量、丰富的造血干细胞。反过来说造血干细胞都在哪些部位，有骨髓的造血干细胞，有外周血的造血干细胞，有脐带血的造血干细胞，现在我们提倡用外周血的造血干细胞来进行采集。那么骨髓的造血干细胞采集和外周血的造血干细胞采集有什么不同呢？如果说是骨髓移植用骨髓的造血干细胞，供者要进行全麻，或者在他的骨上凿几个洞。用外周血造血干细胞
7、则是先打三、四天的外周血动员剂，将骨髓中的造血干细胞动员入血，然后用采血的方法来采集，这样的方法供者没有什么痛苦。,如何进行造血干细胞移植：,首先让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液中去，这个过程称为“动员”。 然后，通过血细胞分离机分离获得大量造血干细胞用于移植，这种方法称为“外周血造血干细胞移植”。这样现在捐赠骨髓已不再抽取骨髓，而只是“献血”了。而且，由于技术的进步，现在运用造血干细胞“动员”技术，只需采集分离约50至200毫升外周血即可得到足够数量的造血干细胞。采集足够数量的造血干细胞后，血液可回输到捐献者体内。,干细胞原料库的建立,干细胞核心技术 1. 干细胞分离 2. 干细胞培养 3
8、. 干细胞改造 4. SC基因重组,干细胞研究的受阻, 就是生命科学的凋亡。,干细胞的分类,全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞,按分化潜能,按发育状态,胚胎干细胞 成体干细胞,胚胎干细胞,造血干细胞,一、利用干细胞，人体组织器官将能再生 新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。 二、移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝
9、宝。,干细胞研究应用的媒体报道,大家课后还可以通过报纸、书籍、互联网等途径搜集有关干细胞的资料。 例如：干细胞有哪些种类？干细胞的研究有哪些意义？日常生活中有何实例？,教学参考,实验：拟南芥的组织培养,拟南芥 （Arabidopsis thaliana）十字花科拟南芥属植物，形态个体小，高度只有3Ocm左右 ，基因组小，只有5对染色体，因此已广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究,拟南芥种子,土壤,培养基,完整植株,切取茎段置于培养基上,茎段从两端开始膨大加粗,茎段继续膨大加粗,茎段继续膨大加粗,形成愈伤组织,诱导愈伤组织长芽,种子,土壤,培养基,完整植株,切取茎段,愈伤组织,生芽,生根,
