内容正文:
第2节 细胞的分化
第6章 细胞的生命历程
课标要求 核心素养
说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体。 1.生命观念:不同细胞遗传信息执行情况不同、合成蛋白质不同决定了细胞形态、结构、生理功能的不同。
2.科学思维:基于基因选择性表达的本质,掌握细胞分化的特点;基于各类细胞的遗传信息,理解细胞的全能性。
在人体内,红细胞的寿命为12d左右。白细胞的寿命约为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的治疗白血病。
讨论:
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?
【问题探讨】
骨髓中的造血干细胞能产生新的血细胞。
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系?
骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化,不断的产生不同种类的血细胞。
(一)细胞水平分析细胞分化
一、细胞分化及意义
成年人全身细胞总数约 1012个。细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个
受精卵
一、细胞分化及意义
比较构成人体组织的细胞
这些细胞在形态、结构和功能上的差异?
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,但总体上都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的。
细胞增殖
细胞分化
比较构成人体组织的细胞
一、细胞分化及意义
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?
在正常情况下,它们是不能恢复成早期胚胎细胞的;这四种组织中的某种细胞不会被转变成其他组织的细胞。
功能:光合作用
功能:保护功能
功能:贮藏营养物质
一、细胞分化及意义
同一植物体的不相同细胞
叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异,它们都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
不管是动物细胞还是植物的各种行使不同功能的细胞,追根溯源,都是来自于一群彼此相似的早期胚胎细胞,这就是细胞分化的结果。
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。
对象
结果
(二)细胞分化的概念
一、细胞分化及意义
胚胎干细胞
细胞分裂
细胞分化
上皮细胞
肌肉细胞
红细胞
神经细胞
受精卵
有丝分裂
差异在哪里?
什么是生命活动的主要承担者?
蛋白质
结果
遗传物质稳定一致
(三)分子水平分析细胞分化
一、细胞分化及意义
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受精卵
分裂和分化
组织细胞
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 + + + - - +
思考:三种细胞的DNA相同吗?蛋白质相同吗?为什么?
一、细胞分化及意义
(三)分子水平分析细胞分化
1.动动手:
四种颜色的卡片:四种基因(卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因和微管蛋白基因)
卵清蛋白基因开启
卡片正面
卡片反面
β-珠蛋白基因
开启
胰岛素基因
开启
微管蛋白基因
开启
卵清蛋白基因关闭
β-珠蛋白基因
关闭
胰岛素基因
关闭
微管蛋白基因
关闭
一、细胞分化及意义
(三)分子水平分析细胞分化
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模拟表示分化成输卵管细胞时基因的开启或关闭情况
动
动
手
:
卵清蛋白基因开启
β-珠蛋白基因
关闭
胰岛素基因
关闭
微管蛋白基因
开启
模拟表示分化成红细胞时基因的开启或关闭情况
模拟表示分化成胰岛B细胞时基因的开启或关闭情况
β-珠蛋白基因
开启
微管蛋白基因
开启
卵清蛋白基因关闭
胰岛素基因
关闭
胰岛素基因
开启
微管蛋白基因
开启
卵清蛋白基因关闭
β-珠蛋白基因
关闭
思考:
不同组织细胞的所有基因的表达情况都不同吗?
几乎所有细胞中均表达的基因,如ATP合酶基因、微管蛋白基因等。
不同类型细胞中特异性表达的基因,如胰岛素基因、 β-珠蛋白基因等。
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,即基因的选择性表达。
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2.细胞分化的实质
细胞分裂
细胞分化
上皮细胞
肌肉细胞
红细胞
神经细胞
受精卵
胚胎干细胞
A
B
C
D
E
受精卵基因
A
B
C
D
E
胚胎干细胞基因
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
体细胞基因
结论:
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,即基因的选择性表达。
四种细胞为什么都要选择E基因进行表达呢?
过渡
一、细胞分化及意义
(三)分子水平分析细胞分化
ATP合成酶基因
呼吸酶基因
核糖体合成酶基因
管