内容正文:
第27课时 细胞的分化
[目标导读] 1.阅读教材P122~123内容,阐明细胞分化的概念、过程和特点。2.结合教材P123~124的阅读与分析,了解细胞的全能性,理解细胞分化的基础。
[重难点击] 1.细胞分化的概念、过程和特点。2.细胞的全能性。
一、细胞分化的概念
人体中的红细胞只能存活120天左右,每天都有大量的红细胞死亡,骨髓又不断地产生新的红细胞补充,阅读教材P122~123内容,分析细胞分化的过程和特点。
1.细胞分化的概念
(1)红细胞的产生过程:早期胚胎内存在着能形成各种组织的全能胚胎干细胞,这些细胞彼此很相似;骨髓中有能分裂和分化成各种血细胞的多能造血干细胞和能分化生成红细胞的专能造血干细胞,最终分化生成红细胞,红细胞是终端分化细胞,具有独特的结构和功能。
(2)由上述分析可归纳细胞分化的概念:在个体发育中,细胞后代在形态、结构和功能上发生稳定差异的过程,称为细胞分化。
2.细胞分化的特点
(1)细胞分化是生物界中十分普遍的一种生命现象,说明细胞分化具有普遍性。
(2)细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,在胚胎发育期达到最大程度,说明细胞分化具有持久性。
3.细胞分化的意义
(1)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
(2)多细胞生物只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,所以说细胞分化是生物体正常发育的基础。
小贴士 细胞分化意味着某些特异性蛋白质的优先合成,这是由于在特定的细胞中不同基因表达的结果。
归纳提炼
细胞分裂与细胞分化是两种完全不同的生理过程。但又不是毫无关联、绝对孤立的。列表比较如下:
比较项目
细胞分裂
细胞分化
细胞变化
细胞数目增多
细胞种类增多
发生时间
从受精卵开始
发生在整个生命进程中
意义
保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性
是生物体正常发育的基础
联系
(1)细胞分裂是细胞分化的基础,细胞的分裂与分化往往是相伴相随的
(2)随着细胞分化程度的增大,细胞的分裂能力逐渐下降
活学活用
1.图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是( )
A.DNA的结构不同
B.遗传信息的表达情况不同
C.遗传物质不同
D.线粒体结构不同
答案 B
解析 题中甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们的遗传物质相同,DNA的结构相同,线粒体的结构也相同,只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同。
二、细胞分化的基础
细胞分化对于多细胞生物是不可缺少的,否则受精卵不会形成结构复杂的生物体。细胞的全能性是细胞分化的基础,阅读教材P123~124内容,结合所给的图示完成后面的思考:
1.植物细胞的全能性
(1)一个高度分化的植物细胞经过细胞分裂和细胞分化,最终形成了完整的植物体,这说明已分化的植物细胞具有全能性。
(2)植物体上几乎所有组织细胞,包括根、茎、叶、花药、子房和幼胚等,均可通过诱导和培养细胞再生新植株,但无核的筛管细胞却不能,这说明植物细胞全能性表达需要植物细胞具有完整的细胞核。
(3)植物体上的细胞没有表现出全能性,而是分化成了不同的组织器官,这说明植物细胞全能性表达需要在离体的条件下进行。
(4)图中试管里的培养液应该含有水、无机盐、植物激素和糖类等物质,这说明植物细胞全能性的表达需要营养物质和植物激素。
小贴士 观察上图,韧皮部细胞是已分化细胞,细胞团中的细胞是未分化细胞。已分化的细胞失去分化状态的过程称为脱分化,脱分化形成的细胞团称为愈伤组织,愈伤组织形成胚状体的过程称为再分化,上图可以归纳为:
―→―→
2.动物细胞核的全能性
[来源:Z§xx§k.Com]
(1)如果直接用小肠上皮细胞进行培养,不能(填“能”或“不能”)发育成完整个体,说明动物分化的体细胞全能性受到限制。
(2)小肠上皮细胞是已分化的细胞,将其细胞核移植到破坏核的未受精卵细胞中,形成的重组细胞能分裂、分化为早期胚胎,进而能发育成正常的蝌蚪,说明高度分化的动物细胞核也具有全能性。
3.全能性的概念
(1)概念和意义:生物体已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能称为细胞的全能性,它是细胞分化的基础,是植物组织培养技术的理论依据。
(2)已分化的细胞仍具有全能性的原因是什么?
答案 由于体细胞一般是由受精卵通过细胞分裂和分化而来的,因此已分化的细胞都具有保持该物种遗传性的全套遗传物质,具有发育成一个完整个体所需要的全部遗传信息。所以,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
(3)全能性的比较:一般来说,分化程度越高,细胞表达潜能越窄,全能性越低;但是生殖细胞分化程度高,全能性也较高,是个例外。
归纳提炼[