内容正文:
第六章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
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。
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?
骨髓与血细胞的形成有什么关系?
健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。
骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。
讨论:
【问题探讨】
我们如何从一个受精卵发育成个体?
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么异同?
均不同,但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
【问题探讨】
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?一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞?
正常情况下,它们不能恢复成早期胚胎细胞,也不会转变成其他组织的细胞。
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。
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
(光合作用)
(保护作用)
(贮藏营养)
【问题探讨】
这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?是否来自于同一种细胞?
表皮细胞
气孔细胞
储藏细胞
叶肉细胞
1、概念:在个体发育中,由 细胞增殖产生的后代,在 、
和 上发生 的过程。
一、细胞的分化
2、特点:
3、意义
4、实质
一个或一种
形态
结构
生理功能
稳定性差异
①持久性:
细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。
3
细胞分化的特点
②不可逆性:
细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行。
【资料】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。
高度分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
③稳定性:
已经分化的细胞还能变成其他细胞吗?
3
细胞分化的特点
④普遍性:
是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
分化细胞还有什么特点呢?
3
细胞分化的特点
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
(光合作用)
(保护作用)
(贮藏营养)
持久性、不可逆性、稳定性、普遍性
1、概念:在个体发育中,由 细胞增殖产生的后代,在 、
和 上发生 的过程。
一、细胞的分化
2、特点:
3、意义
4、实质
基因的选择性表达
(1)生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础;
(2)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。
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
肌细胞
合成肌动蛋白
(不合成血红蛋白)
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
合成血红蛋白
(不合成肌动蛋白)
一个或一种
形态
结构
生理功能
稳定性差异
澡
细胞分化的实质
细胞总DNA 蛋白质
肌动蛋白基因 血红蛋白基因 胰岛素基因 肌动蛋白 血红蛋白 胰岛素
肌肉细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
思考1: 三种细胞的DNA相同吗?蛋白质相同吗?为什么?
三种细胞的DNA相同,蛋白质不同。
细胞分化的实质
思考2: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、呼吸酶基因等;
不同类型细胞中特异性表达的基因,如胰岛素基因、血红蛋白基因等。
基因 细胞中的表达情况 功能 例子
管家基因 所有细胞均要表达的基因
维持细胞基本生命活动所必需 呼吸酶基因
ATP合成酶基因
微管蛋白基因
奢侈基因 只在特定细胞中选择性表达的基因 赋予不同细胞特异性的生理功能 血红蛋白基因
肌动蛋白基因
胰岛素合成基因
基因选择性表达指的是奢侈基因的选择性表达!
2
细胞分化的实质
细胞分化的实质是基因的选择性表达的结果。
思考:①②分别是什么生命现象?(填在上图中)
细胞分裂
细胞分化
比较细胞分裂与细胞分化的异同?
增加
不变
相同
变化
均未改变
?
细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变?
不同组织的细胞来源于受精卵,经有丝分裂产生,遗传物质没有改变。
既然已分化的细胞的遗传物质与受精卵相同,那么受精卵可以发育为个体,已分化的细胞能吗?
愈伤组织
1958,美国科学