内容正文:
第六章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
简述细胞分化的生物学意义
理解细胞分化的概念
细胞分化的原因
举例说明细胞的全能性
学习目标
在人体内,红细胞的寿命为120d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。
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?
2.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。
问题探讨
讨论:
细胞分化例子
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不同?
这些细胞形态相差很大,结构上也有区别,功能上各不相同,但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
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。
构成人体器官的组织有四种,分别是上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织
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群彼此相似的
细胞分裂
分化
细胞分裂使细胞数目增多,
细胞分化使细胞种类增加。
早期胚胎细胞
多个形态相似的细胞,然后这些细胞接着在形态和功能上向不同方向变化,形成不同种类的细胞
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
总结: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。
细胞分化例子
功能:光合作用
功能:保护作用
功能:贮藏营养
与动物一样,同一个植物体中也存在各不相同的细胞,比如叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体,能够进行光合作用;表皮细胞具有保护功能,细胞质中没有叶绿体,但在细胞壁上形成明显的角质层;贮藏细胞没有叶绿体,也没有角质层,但有体积较大的液泡,细胞中贮藏着许多营养物质。追根溯源,同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞
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。
细胞分化:
细胞分裂
细胞分化
细胞分化的概念
细胞分化只发生在胚胎时期,还是发生在生物体生命的整个过程中呢?你能举例说明吗?
细胞分化的特点
二、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。
三、已经分化的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡,都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。
一、细胞分化发生在整个生命进程中。
四、在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。
五、分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。
(持久性)
(稳定性)
(不可逆性)
(普遍性)
(遗传物质不变性)
哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段,排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环,生活120天左右即死亡。
A
B
D
C
E
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
基因
细胞分化的原因:
遗传物质不变
合成血红蛋白 不合成肌动蛋白
肌动蛋白基因关闭
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因开启
合成肌动蛋白 不合成血红蛋白
血红蛋白基因关闭
细胞中基因的选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
实质
细胞分化的意义
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器官和组织。
细胞分化的结果
(1)生物界中普遍存在的生命现象,它是个体发育的基础。
(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。
细胞分化的结果及意义
比较 细胞分裂 细胞分化
不
同
点 细胞变化
发生时间
相同点
联系
增加细胞数目
从受精卵开始,有些细胞保持终生分裂能力,有些细胞发育到一定时期停止分裂
增加细胞种类
发生在整个生命进程中
遗传信息都不变
先分裂,后分化,细胞分裂是分化的基础,
共同完成生物个体发育过程
比较细胞分裂与细胞分化
细胞的全能性
既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性,那么已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细胞吗?
1958年,美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能,即植物细胞具有全能性。
实验证明:
胡萝卜韧皮部细胞 + 植物激素、无机盐和糖类等的培养基
适宜的↓温度、PH 形成细胞团块,最终分化出根茎叶,形成
完整的植株
细胞的全能性:是指细胞经分裂和分化后,仍具有__________________或________________________的潜能和特