内容正文:
第5课时
细胞的分化、衰老和死亡
概念图
1.概念:在个体发育中,由 细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生 的过程。
一、细胞的分化
一个或一种
稳定性差异
2.时间:发生在整个生命进程中, 时期达到最大限度。
3.结果:形成具有特定形态、结构和功能的 。
胚胎
组织和器官
人体细胞分化实例
植物细胞分化实例
细胞分裂使细胞数目增多,
细胞分化使细胞种类增加。
4.特点:
(1) :发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度。
(2) :是生物界中普遍存在。
(3) :一般情况下,分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
(4) :一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
5.意义:
(1)是生物 的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高生物体各种
的效率。
一、细胞的分化
持久性
普遍性
遗传物质不变性
不可逆性,稳定性
个体发育
专门化
生理功能
一、细胞的分化
6.实质:
这是细胞中 ,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中 的表达情况不同。
遗传信息
基因的选择性表达
(1)细胞分化过程中,遗传信息是否发生改变?
(2)细胞的形态、结构以及生理功能的差异是由哪种物质直接表现出来的?
不变
蛋白质
分化细胞表达的基因
标志:
①分子水平:合成某种细胞特有的 (如唾液淀粉酶、胰岛素等)。
②细胞水平:形成不同种类的细胞(尤其是 种类和数量有较大差异)。
蛋白质
细胞器
细胞分化的“变”与“不变”
原因是:亲代细胞的染色体经过复制之后,精确的平均分配到两个子细胞中。
不完全相同
细胞分裂与细胞分化的比较
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
归纳提升
(1)细胞分裂与细胞分化
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
科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞,对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测,结果如下表所示。
项目 DNA检测结果 RNA检测结果
输卵管
细胞 成人
红细胞 胰岛
B细胞 输卵管细胞 成人
红细胞 胰岛
B细胞
核糖体蛋白基因 + + + + + +
卵清蛋白基因 + + + + - -
β-珠蛋白基因 + + + - + -
胰岛素基因 + + + - - +
说明:“+”表示检测发现相应的分子,“-”表示检测未发现相应的分子。
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(1)这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别?
有些蛋白质在所有的细胞中都合成,但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成,因此这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。
(2)3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因,但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA,这一事实说明了什么?
这一事实说明,基因的表达存在选择性。
(3)核糖体蛋白基因是否发生了选择性表达?
核糖体蛋白基因在所有的细胞中均表达,未发生选择性表达。
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二、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
生长素比例相对高利于根的分化,细胞分裂素比例相对高有利于芽的分化。
(1)细胞分化程度越高,细胞分裂的能力就越低,一般全能性越 。
(2)分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞,接受抗原刺激后仍可再分裂。
(3)分化程度高的细胞全能性不一定低,如生殖细胞由性原细胞分化而来,属于高度分化的细胞,但全能性依然较高。
(4)全能性表达的标志
由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断全能性表达的标志是能否发育成“个体”或“任何细胞”。
(5)种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性,因为种子的胚本身就是植株的幼体,其萌发长成植株是正常发育的过程。
小
细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性;
②稳定性(不可逆性)
③普遍性;
④不变性 ①高度分化的植物体细胞