内容正文:
6.2细胞的分化
1
细胞分化
01
细胞全能性
02
目标
2
问题探讨
白血病,亦称作血癌,是一类造血干细胞异常的克隆性恶性疾病。白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞,异常白细胞是不成熟的幼稚细胞,存活期变长,且不能像正常白细胞那样抗感染。临床表现为贫血、出血、感染等症状。
红细胞
血小板
白细胞
骨髓中的
造血干细胞
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问题探讨
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?
健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。
2.骨髓移植可以有效地治疗白血病,骨髓与血细胞
的形成有什么关系?
骨髓中有造血干细胞能够增殖分化,不断产生不同种类的血细胞。
红细胞
血小板
白细胞
骨髓中的
造血干细胞
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细胞分化及其意义
01
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细胞分化
构成人体器官有四种组织:上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。组织由形态相似,结构、功能相同的细胞构成。
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
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。
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细胞分化
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?
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
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。
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细胞分化
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
总结:同一动物体的这些细胞都源自早期胚细胞。
观察各细胞后,有何发现?
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细胞分化
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
功能:光合作用
功能:保护功能
功能:贮藏营养物质
总结:同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
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细胞分化
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,叫作细胞分化。
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂细胞数目增多
细胞分化细胞种类增多
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细胞分化
分化的结果:
分化的起点:
一个或一种细胞
产生形态、结构、功能不同的细胞
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细胞分化
2.特点:
(1)持久性:贯穿于生物体整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度。
(2)稳定性(不可逆性):一般来说,分化了的细胞不会再变成原始的细胞,将一直保持分化后的状态,知道死亡。
(3)普遍性:在生物界中普遍存在。
(4)遗传物质不变性:分化后细胞的遗传物质不变。
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细胞分化
1.细胞分化过程中遗传物质是否也发生了改变?
2. 但这些细胞在形态、结构和功能上发生了很大差异, 这是怎么回事呢?
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)
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细胞分化
3.实质:
这是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
遗传信息没变(细胞形态、结构和功能不同)
A B C D E
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细胞分化
(1)管家基因:在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。
(2)奢侈基因:只在特定细胞中选择性表达的基因,控制细胞的分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因。
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细胞分化
细胞水平:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
亚显微结构水平:细胞器的数目、种类及细胞质基质成分和功能发生改变。
分子水平:
蛋白质角度:蛋白质种类、数量改变
核酸角度:DNA种类、数目不变,RNA种类、数量改变
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细胞分化
①④—复制
②—转录
③—翻译
⑤—逆转录
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细胞分化
4.意义:
①细胞分化是_______________的基础
②细胞分化使多细胞生物体中的细胞_______________,有利于提高各种生理功能的效率。
生物个体发育
趋向专门化
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类别 细胞分裂 细胞分化
时间 从受精卵开始 发生在整个生命阶段(胚胎时期达到最大限度)
结果 细胞数量增多 细胞种类增多
意义 细胞分裂生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 细胞分化是个体发育的基础。使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
关系 ①细胞分裂是细胞分化的基础;
②一般来说,分化程度越高,细胞的分裂能力就越低。
细胞分裂与细胞分化的比较
思考讨论
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?
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细胞的全能性
02
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细胞的全能性
【资料一】1958年,美国科学家斯图尔德(F.C.Ste