内容正文:
有丝分裂
受精卵
受精卵仅仅通过有丝分裂,能形成人体的200多种细胞吗?
成年人全身细胞总数约 1014个,细胞种类有200多种,这么多种类细胞均来自一个受精卵。
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细
胞
分
化
第六章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
【学习目标】
【教学重难点】
1. 理解细胞分化的概念,特点,原因和意义,归纳细胞分化与细胞分裂的区别与联系,形成细胞分化是生物体个体发育的基础的观点。
2. 通过对细胞全能性实验的分析,理解细胞全能性的概念和应用,清楚细胞分化与全能性的关系,形成科学思维。
3. 基于对细胞分化的理解,关注这些研究成果对于增进人类健康的重要意义。
1.教学重点:
细胞分化的概念和意义,细胞全能性的概念。
2.教学难点:
细胞分化的实质,细胞全能性的概念和实例。
结缔组织
肌肉组织
神经组织
上皮组织
一、细胞分化及其意义
1.细胞分化的概念
请同学们比较下列构成人体组织的细胞
思考讨论:
1. 这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
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?就这四种组织来说,一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞?
这些细胞在形态上相差很大,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,细胞核构成。
在正常情况下,它们不能恢复成早期胚胎细胞。
这四种组织的细胞是不会转变成其他组织的细胞的。
保护组织
营养组织
分生组织
输导组织
与动物一样,同一个植物体细胞中也存在各不相同的细胞。
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,叫做细胞分化。
概括总结:
尝试概括细胞分化的概念
细胞分化有什么特点呢?
(1)细胞分化发生在整个生命进程中。(动物)胚胎时期达到最大限度。
持久性
(4)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(3)在生物个体中,一旦细胞分化,就会朝向专一方向发展。比如肾脏细胞、肝细胞、皮肤表皮细胞等,都是分化后具有单一功能的细胞。这些细胞只能行使自己独特的功能,然后衰老死亡。
(2)黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素;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。
稳定性
不可逆性
普遍性
2.细胞分化的特点
血红蛋白
血红蛋白基因表达
肌动蛋白基因关闭
肌球蛋白
肌动蛋白基因表达
血红蛋白基因关闭
红细胞
肌肉细胞
这是细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息表达情况不同。
细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变?
3.细胞分化的原因
(1)是生物个体发育的基础。
(2)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。
4.细胞分化的意义
细胞分化与细胞分裂有什么异同与联系呢?
细胞变化
细胞数目增多
细胞种类增多
细胞形态,结构和生理功能
不变
稳定性差异
意义
保证亲子代间遗传性状的稳定性
生物个体发育的基础
细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的,分化程度大,分裂能力则逐渐降低。
思考讨论:
细胞分裂
细胞分化
遗传信息不变
不同点
相同点
联系
已经高度分化的细胞,能不能像早期胚胎那样,再分化成其他细胞呢?
二、细胞的全能性
1958年,美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的新植株。
资料1
1. 植物细胞
(1)通过该实验你能得出什么结论?
(2)如果换成其他部位的已高度分化的植物细胞,在适宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株吗?
已经分化的细胞,在离体条件下能够发育成完整的植株。
结果是相同的
思考讨论:
概括总结:
尝试概括细胞全能性的概念
是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。
为什么任意一个植物细胞会具有发育成完整个体的潜能?
体细胞内含有本物种全套的遗传信息!
植物细胞全能性有什么应用呢?
快速繁殖蔬菜
培养微型观赏植物
植物组织培养兰花
思考:
资料2
科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验,将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中,结果获得了新的个体。
思考讨论:
(1)将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗?
(2)与资料1中的实验相比,你能从资料2中得到什么结论?
说明已分化的动物细胞不能单独发育成新的动物个体。已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
2. 动物细胞
1996年克隆羊多莉诞生
我国科学家于2017年世界获首例体细胞克隆猴
已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物基本全部的遗传物质,只有少数遗传物质存在于线粒体的DNA中。
已分化的动物细胞的细胞核为什么具有