内容正文:
第6章 细胞的生命历程
人教版 高中生物必修1
第2节 细胞的分化
一、细胞分化及其意义
1、概念:细胞分化指在个体发育中,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。
一、细胞分化及其意义
2、特点:
就一个个体来说, 分化后的各种细胞具有完全相同的遗传信息
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,它是生物个体发育的基础
一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
细胞分化是一种持久性的变化
持久性
不可逆性
(稳定性)
遗传物质不变性
普遍性
一、细胞分化及其意义
3、实质:
细胞分化是基因选择性表达的结果,
即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
管家基因
奢侈基因
所有细胞均表达的基因。
在不同细胞内特异性表达的基因。
如:呼吸酶基因,水解酶基因
如:血红蛋白基因
一、细胞分化及其意义
4、结果:产生形态、结构、功能不同的细胞,
不同类型的细胞构成不同的组织和器官。
5、意义:
(1)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。
细胞分化中的“变与不变”
变
不变
遗传物质(DNA)
细胞形态结构、生理功能
(即细胞的种类)
细胞器种类和数量
RNA和蛋白质
细胞的数目
【当堂练】
1、下图表示同一人体内的几种细胞,它们的形态、结构和生理功能
各不相同的根本原因是 ( )
A. DNA 的结构不同 B.基因的选择性表达
C. 遗传物质不同 D.线粒体的结构不同
B
2. 下列关于细胞分化的叙述,不正确的是( )
A. 细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B. 细胞分化是动物和植物发育的基础,且贯穿于其整个生命进程中
C. 通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至衰老、死亡
D. 分化的细胞一定会失去分裂能力,具有分裂能力的细胞一定没有分化
D
如:造血干细胞有分裂、分化能力
3.判断:细胞分化只发生在个体发育的胚胎时期( )
细胞分化使生物体内细胞种类、数量增多( )
×
×
【当堂练】
4.下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中①~⑥
为各个时期的细胞,a ~ c 表示细胞进行的生理过程。据图分析,下列
叙述正确的是 ( )
A. 与①细胞相比,②细胞的相对表面积增大,物质运输的效率增强
B. ③④细胞均来源于早期胚胎细胞的有丝分裂,遗传物质相同,基
因的表达也相同
C. ⑤⑥细胞发生了细胞分化,这是基因选择性表达的结果
D. ⑤⑥代表的细胞遗传物质不同
C
【当堂练】
二、细胞的全能性
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?
二、细胞的全能性
1958年,美国科学家斯图尔德(F.C. Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养,结果这些细胞旺盛地分裂和生长,形成一个细胞团块,继而分化出根、茎和叶,移栽到花盆后,长成了一株新的植株。
资料1
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
结论:
二、细胞的全能性
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。
资料2
讨论:将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体。与资料1中的实验相比,你能从资料2中的实验得出什么结论?
提示:与资料1中的实验相比,资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
注:目前我们只能说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。
二、细胞的全能性
1、概念:指细胞经分裂分化后,仍具有发育成完整有机体或者
分化成各种细胞的潜能和特性。
受精卵
动物及人体早期胚胎细胞
植物分生组织细胞等
未分化,但也具全能性
判断:断尾的壁虎再次长出新尾巴属于细胞的全能性( )
植物种子萌发后长成了参天大树,体现了细胞的全能性( )
×
×
二、细胞的全能性
2、原因:
已分化的体细胞含有本生物物种个体发育所需的全套遗传信息!
3、大小比较
(1)与细胞分化程度呈负相关
细胞分化程度越高,全能性越____;
细胞分化程度越低,全能性越___;
低
高
(2)植