内容正文:
第2节 细胞的分化
01
1.为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?
在人体内,红细胞的寿命约120d左右,白细胞的寿命为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞,而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。
健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。
骨髓中造血干细胞
血小板
白细胞
红细胞
分化
分化
分化
2.新的血细胞是如何产生的呢?
骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化,不断产生不同类型的血细胞。
问题探讨
一 细胞分化及其意义
受精卵
细胞分裂
细胞分化
多细胞生物体从小到大,不仅有细胞_____的增加,还有细胞在_____和_____上的分化。即使在成熟的个体中,仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能力。
数量
结构
功能
一 细胞分化及其意义
思考•讨论 1.比较构成人体组织的细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
这些细胞形态相差很大,结构上也有区别,功能上各不相同,但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
2.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞,正常情况下,它们还能恢复
成早期胚胎细胞吗?一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞?
正常情况下,它们不能恢复成早期胚胎细胞,也不会转变成其他组织的细胞。
一 细胞分化及其意义
光合作用
保护功能
储藏营养物质
叶肉细胞
表皮细胞(无叶绿体)
储藏细胞
没有叶绿体,没有角质层
细胞壁上形成角质层
有叶绿体
同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
表皮细胞
气孔细胞
储藏细胞
叶肉细胞
2.构成植物体的组织的细胞
1.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。
细胞分裂
细胞分化
小肠上皮细胞
血红细胞
神经细胞
肌细胞
细胞分裂使细胞数目增多
细胞分化使细胞种类增加
一 细胞分化及其意义
人体细胞:细胞数目约 1014个,细胞种类有200多种
持久性:
不可逆性(稳定性):
普遍性:
遗传物质不变性:
发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度
一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡
在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础
2.细胞分化的特点:
一般情况下,分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
一 细胞分化及其意义
离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。
细胞分化发生在整个生命进程,胚胎时期达到最大限度。
分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
普遍性
稳定性
持久性
不可逆性
人、动物、植物、细菌、真菌等生物个体发育过程中都存在着细胞分化
分析以下现象或实例体现了细胞分化的什么特点,并连线。
细胞总DNA 蛋白质
卵清蛋白基因 β-珠蛋白基因 胰岛素基因 卵清蛋白 β-珠蛋白 胰岛素
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
思考:三种细胞的DNA相同吗?蛋白质相同吗?为什么?
DNA相同,都源于受精卵,经有丝分裂产生。
3.细胞分化的实质:
不变,遗传物质没有改变,都源于受精卵,经有丝分裂产生。
管家基因:是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因,其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。
如ATP合酶基因、微管蛋白基因等。
奢侈基因:组织特异性基因,是指不同类型细胞中特异性表达的基因,奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。
如胰岛素基因、β-珠蛋白基因等。
3.细胞分化的实质:
这是细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
合成血红蛋白(不合成肌动蛋白)
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
肌细胞
合成肌动蛋白(不合成血红蛋白)
3.细胞分化的实质:
基因的选择性表达
①细胞分化是生物体组织、器官、系统形态建成的基础,是个体发育的基础。
②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。
器官
系统
人体
有丝分裂
分化
4.细胞分化的意义:
细胞分裂与细胞分化的关系
增加
相同
不变
不同
细胞分裂是分化的基础,共同完成生物个体发育过程
不变
不变
相同
不同
早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育,形成各种组织和器官。如果给予一定的条件,这些组织和器官中高度分化的细胞,能不能像早期胚胎那样,再分化成其他细胞呢?
思考讨论
1
植物的组织培养技术
资料1 1958年,美国科学家斯图尔德(F. C. St