内容正文:
第二节
细胞的分化
打盹儿的棕腹鸫
1
一、细胞的分化
一、细胞的分化
一、细胞的分化
?
先增殖
向不同的方向发展
不同功能的细胞相互协作
一、细胞的分化
通过有丝分裂增加细胞的数量
这些细胞又分别向不同的方向变化
……
具有不同功能的细胞相互协作,共同构成我们人体
一、细胞的分化
概念
在个体发育过程中,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。
特点
持久性
普遍性
稳定性
遗传物质不变
意义
①细胞分化是生物体中发育的基础
②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
一、细胞的分化
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
一、细胞的分化
我们都是由一个受精卵细胞发育而来的,按理说我们体内所有的细胞中的遗传信息都是一样的
那为什么我们体内的细胞的形态和功能却有那么大的差异?
虽然细胞中都拥有全套的基因,但是只表达一部分
基因选择性表达
一、细胞的分化
实质
细胞中基因选择性表达,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
A:肌球蛋白基因
B:血红蛋白基因
C:胰岛素基因
D:呼吸酶基因
A
B
D
C
D
C
A
B
D
C
A
B
D
C
A
B
基因
D
C
A
B
A
D
开启
关闭
肌细胞
红细胞
胰岛B细胞
B
D
D
C
一、细胞的分化
细胞的全能性
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
胚胎细胞
分化
能不能让这些高度分化的细胞像胚胎细胞那样,再分化为其他细胞呢?
二、细胞的全能性
(1)离体(必要条件)
(2)一定的营养物质
(3)适宜的外界条件、无菌无毒的环境
条件:
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
脱分化:已分化的细胞经过诱导后失去其
特有的结构和功能,恢复分生状态的过程。
再分化:脱分化后的细胞,再一次分裂分化出各种组织和器官。
二、细胞的全能性
已经分化的植物细胞在离体条件培养下,可以发育成完整植株。
二、细胞的全能性
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
结果
结论
高度分化的植物细胞具有全能性
二、细胞的全能性
这个实验和植物细胞全能性实验有什么区别?
已经分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
已经分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质
(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)
二、细胞的全能性
结论
原因
二、细胞的全能性
概念
指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
那么现在你的身体内还有细胞的分化嘛?
①胚胎干细胞
②成体干细胞
①胚胎干细胞(ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
②成体干细胞:存在于成体组织或器官内中。
造血干细胞:也叫做多能干细胞。
干细胞类型
干细胞
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞
1.没有分化的细胞具有细胞的全能性。例如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞。
2.植物细胞具有全能性。高度分化的植物细胞在离体培养的条件下能够形成完整的植物体。
3.动物体细胞的细胞核具有全能性,不能说已分化的动物体细胞具有全能性。
4.一般来说,细胞的分化程度越高,全能型越难以表达;细胞分化程度越低,全能性越高。
5.种子萌发长成新植株、壁虎断尾后长出新尾巴没有体现细胞的全能性。
二、细胞的全能性
注意
人体许多疾病或意外仿害,都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞,使之形成组织或器官,不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗?这正是许多科学家目前研究的课题,但任务艰巨,难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料,了解干细胞研究的新进展。
与社会的联系
课堂小结
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因
结果
比较
关系
细胞内基因的选择性表达
已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息
形成形态、结构和功能不同的细胞
可形成新的个体或分化成各种细胞
分化程度:
体细胞>生殖细胞>受精卵
全能性:
受精卵>生殖细胞>体细胞
①两者的遗传物质都不发生变化
②细胞的分化程度越高,具有的全能性越小
比较 细胞分裂 细胞分化
不
同
点 细胞变化
发生时间
意义 重要的生命活动,生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 1、生物个体发育的基础;2、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
相同点
联系
增加数目
从受精卵开始,有些细胞保持终生分裂能力,有些细胞发育到一定时期停止分裂
增加种类,生成不同的细胞,形成组织和器官
发生在整个生命进程中(包括胚胎期和成人后