内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
课程学习目标
1.通过比较不同细胞在形态、结构和功能方面的特异性变化,归纳细胞分化的概念,进而阐明细胞分化是基因选择性表达的结果。
2.通过分析植物组织培养和动物体细胞核移植等方面的事例,阐明细胞的全能性。
3.通过了解干细胞的特点,关注干细胞在生物医学上的应用,提升社会责任意识。
在个体发育过程中,细胞究竟出现了什么样的变化呢?
受精卵
有丝分裂
分析交流:
不同种类细胞间的差异表现在哪些方面?
正常情况下,这些细胞还能恢复成早期胚胎细胞吗?
腺细胞
肌肉细胞
红细胞
神经细胞
……
叶肉细胞
功能:光合作用
表皮细胞
功能:保护作用
储藏细胞
功能:储藏营养
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。
早期胚细胞
正常情况下,这些细胞还能恢复成早期胚细胞吗?
一、细胞的分化
1.概念: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。
资料一:人体在生长发育过程中,如果仅仅有细胞的增殖,而没有细胞的分化,就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,生物体不能正常发育。
资料二: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。肌肉细胞含有大量线粒体,细胞中有大量收缩蛋白质,因此肌肉细胞有很强的收缩功能。
阅读材料,
总结分化意义
2.细胞分化的意义
①细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是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。
细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变?
遗传物质没有改变,不同细胞共同来源于受精卵的有丝分裂。
就一个个体来说,各种细胞具有相同的遗传信息,为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢?
思考:细胞是如何分化的呢?
细胞分化是基因的选择性表达的结果,即不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
不同细胞中有没有表达相同的基因?
有,如图中的C基因
(属管家基因)
图中的A、B、D、E基因属奢侈基因
3.细胞分化的实质(原因)
知识拓展
管家基因和奢侈基因
①管家基因:所有细胞均表达的一类基因,基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因、核糖体蛋白基因;
②奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因;
细胞分化的标志
①分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:形成了不同种类的细胞。
管家基因与细胞分化无关
红细胞
合成血红蛋白
肌细胞
肌动蛋白基因活跃状态
合成肌动蛋白
肌动蛋白基因关闭状态
血红蛋白基因关闭状态
血红蛋白基因活跃状态
遗传信息 表达情况不同
蛋白质的种类数量不同
细胞器的种类数量不同
细胞形态、结构、功能不同
细胞分化的实质:基因选择性表达的结果
(不合成肌动蛋白)
(不合成血红蛋白)
课堂反馈
细胞分化过程中不会出现的是( )
A.细胞形态结构改变
B.细胞器种类和数量改变
C.蛋白质种类和数量的改变
D.细胞核遗传物质的改变
D
1.人胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白,是因为胰岛细胞( )
A.只有胰岛素基因
B.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因,但基因选择性表达
C.比人的受精卵基因要少
D.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白基因
B
2. 下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成 B.进行DNA复制
C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因
C
(3)在细胞分化过程中,假如A细胞分化为B后,一般不会再表现出B分化为A——________性;
2.细胞分化的特点
(2) 细胞分化发生在生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。——_____性;
(1)是生物界普遍存在的生命现象,是个体发育的基础
——_____性;
持久
普遍
(4)一般来说,分化的细胞将一直保持分化的状态,直到死亡,例如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——_______性;
不可逆
稳定
4.细胞分化的特点
在某些条件下,分化了的细