内容正文:
6.2 细胞分化
人体不同的器官和系统
一、细胞分化
细胞分裂
细胞分化
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。
1、概念:
2、特点:
持久性:细胞分化发生在整个生命进程中
稳定性:已经分化的细胞在生物体内不会变成其他细胞。
普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的现象。
3、实质:
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 + + + - - +
3、实质:
基因的选择性表达
分子水平:不同细胞DNA相同,但mRNA和蛋白质种类有差异
管家基因: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。
奢侈基因: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。
4、意义
不完全相同
4
形态、结构和生理
胚胎
组织和器官
持久性
普遍性
功能
个体发育
专门化
遗传信息的表达情况
1.同一生物体不同细胞的遗传物质都相同,为什么不同组织器官中细胞的形态、结构和功能差异很大?
拓展 提升科学思维
提示 同一生物体内不同细胞的核基因都是相同的,但在个体发育不同的时期和机体不同的部位,细胞内表达的基因是不相同的,从而形成的组织器官中细胞形态、结构和功能差异很大。
2.同一个体分化形成的不同细胞为什么遗传物质相同?
提示 因为这些不同的细胞是由一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化形成的。
3.细胞分裂与细胞分化有怎样的相关性?
提示 细胞分裂是细胞分化的基础,二者相伴相随,一般来说,随着细胞分化程度的加大,细胞分裂能力降低。
归纳提升
(1)细胞分裂与细胞分化的比较
比较项目 细胞分裂 细胞分化
细胞变化 细胞数量增多 细胞形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,细胞种类增多
在个体发育中的意义 保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性 没有细胞分化,生物体就不能进行正常发育
联系 细胞分裂是细胞分化的基础,通过细胞的分裂和分化,生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程
?
通过上一节课的学习,我们了解了,受精卵经过细胞分裂和分化,会形成各种组织细胞,进而形成组织、器官,构成生物体。高度分化的细胞在形态、结构和功能上发生了变化,那么如果给予一定的条件,这些组织和器官中高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗?这些细胞还有发育成完整个体的能力吗?
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受精卵
细胞分化
组织细胞
二、细胞的全能性
细胞经过分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
1、定义
2、原因
高度分化的细胞仍含有该物种的全部遗传信息
3、细胞全能性大小的分析
体细胞全能性与细胞分化程度
体细胞全能性与细胞分裂能力
不同类型细胞的全能性
不同生物细胞的全能性
分化程度低的>分化程度高的
分裂能力强的>分裂能力弱的
受精卵>生殖细胞>体细胞
植物细胞>动物细胞
?
4、实例:①植物组织培养
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
a过程
脱分化
再分化
b条件:
植物细胞的全能性
①离体②无菌
③营养物质
④适宜环境条件(温度、PH、光等)
⑤植物激素
MS培养基(固体培养基)
蔗糖:碳源,提供能量,调节渗透压
脱分化:遮光
再分化:一定光照
细胞分裂素 生长素
c原理:
4、实例:①植物组织培养 ②克隆动物
a过程
动物细胞核的全能性
b原理:
5、干细胞
少
造血干细胞
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
干细胞的类型
干细胞的应用前景
骨髓移植的方法治疗白血病
利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
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诱导多能干细胞在医学上有广阔应用前景
肝细胞
脂肪细胞
神经细胞
其他细胞
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(1)源于必修1 P118“问题探讨”拓展:骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗?
提示 可以改变血型,但不会影响遗传。
(2)源于必修1 P121“与社会的联系”:为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官?
提示 因为干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。
教材隐性知识
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2.细胞的全能性
全套
细胞
细胞核
离体
受精卵
体细胞
低
高
遗传信息
CA
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