内容正文:
细胞的生命历程
第6章
第2节 细胞的分化
本节聚焦
细胞分化
细胞的全能性
干细胞
在人体内,红细胞的寿命为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。
问题探讨
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系?
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
提示:骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化,不断产生不同种类的血细胞。
有丝分裂
细胞分化
红细胞
血小板
白细胞
骨髓中的
造血干细胞
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
思考·讨论
3
1 这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞
形态 扁平、立方、柱状 圆柱形,细长 椭圆形 星形、锥形、梨形、圆形
结构 排列紧密,间质少 有横纹,多核 细胞间质发达 有轴突、树突
功能 保护、吸收等 收缩 支持 感受刺激,传导冲动
思考·讨论
4
比较植物组织细胞
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。
思考·讨论
5
指在个体发育中,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。
1. 细胞分化的概念
小肠上皮细胞
神经细胞
细胞分裂
细胞分化
血红细胞
肌细胞
一、细胞分化及其意义
一、细胞分化及其意义
2. 细胞分化的实质
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 + + + - - +
注:“+”表示有 ,“-”表示无
细胞中的基因选择性表达,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。
(2)一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(1) 细胞分化发生在整个生命进程中。
(3)在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。
(①持久性)
(②相对稳定性)
(③普遍性)
(④遗传物质不变性)
一、细胞分化及其意义
3. 细胞分化的特点
(4)分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。
一、细胞分化及其意义
4. 细胞分化的结果
形成不同形态、结构和功能的细胞,不同类型的的细胞构成不同器官和组织。
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
实例1
哺乳动物成熟的红细胞:没有细胞核和众多的细胞器,细胞中有大量的血红蛋白,因此提高了红细胞运输氧气的能力。
实例2
(1)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,使生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
一、细胞分化及其意义
4. 细胞分化的意义
细胞水平:细胞的形态、结构以及承担的生理功能出现差异
亚显微结构水平:细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变
分子水平:
①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变
②基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因
一、细胞分化及其意义
1) 细胞分化的“变”
2) 细胞分化的“不变”:细胞数目和细胞内的遗传物质不变
判断细胞分化的技巧
一、细胞分化及其意义
比较 细胞分裂 细胞分化
不
同
点 细胞变化
形态结构功能
相同点
联系
增加细胞数目
相同
增加细胞种类
不同
遗传信息都不变
先分裂,后分化,细胞分裂是分化的基础,
共同完成生物个体发育过程
比较细胞分裂与细胞分化
一、细胞分化及其意义
1. 同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同( )
2. 蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因使基因选择性表达的结果( )
3. 同一细胞内往往含有不同的蛋白质,这是基因选择性表达的结果( )
4. 下列关于细胞生长、细胞分裂与细胞分化的叙述,错误的是( )
A.细胞在生长、分裂、分化过程中,遗传物质并未发生改变
B.细胞分化时,细胞数目增多,其形态、结构和功能发生了变化
C.多细胞生物体能够由小长大离不开细胞的生长、分裂和分化
D.细胞的分化是建立在细胞生长和细胞分裂的基础上的,但分裂的细胞不一定进行细胞分化
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随堂检测
B
资料1 1958年美国科学家斯图尔德(F. C. Steward)等利用胡萝卜韧皮部的细胞,放入含有植物激素、营养