内容正文:
第2节 细胞的分化
1
在人体内,红细胞的寿命为120 天左右,白细胞的寿命为5~7天。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地治疗白血病。
讨论
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?
健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。
2、骨髓与血细胞的形成有什么关系?
骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化,不断产生不同种类的血细胞。
多细胞生物体从小长大,不仅有细胞数量的增加,还有细胞在结构和功能上的分化。
即使在成熟的个体中,仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能力。
例如,哺乳动物的干细胞、植物的分生组织细胞。
一、细胞分化及其意义
1、思考讨论
2、植物体中也存在各不相同的细胞
3、概念
4、基础
5、特点
6、意义
7、实质
比较构成人体组织的细胞
构成人体的器官有四种组织,分别是上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组
织,这些组织又是由一些相似的细胞所构成,下图为构成这些组织的一些细胞。
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
讨论:
1、这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
这些细胞在形态上相差很大,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、细胞核构成。
比较构成人体组织的细胞
构成人体的器官有四种组织,分别是上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组
织,这些组织又是由一些相似的细胞所构成,下图为构成这些组织的一些细胞。
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
讨论:
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?就这四种组织来说,一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞?
在正常情况下,它们是不能恢复成早期胚胎细胞的;这四种组织的细胞是不会转变成其他组织的细胞的。
2、植物体中也存在各不相同的细胞
与动物细胞一样,同一个植物体中也存在各不相同的细胞。
例如,叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体,能够进行光合作用;表皮细胞的细胞质中没有叶绿体,但在细胞壁上形成明显的角质层,具有保护功能;储藏细胞没有叶绿体,也没有角质层,细胞中储藏着许多营养物质。
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。
叶肉细胞
表皮细胞
贮藏细胞
3、概念
多细胞生物体每一个体细胞都是由受精卵经过有丝分裂而来,因此,每个细胞都具有相同的遗传物质,这是细胞分化的基础。
4、基础
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,叫作细胞分化。
5、特点
①持久性:一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
②普遍性:是生物界普遍存在的生命现象,是多细胞生物个体发育的基础。
③稳定性:遗传物质不变,则分化方向不变。
6、意义
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是多细胞生物个体发育的基础。
多细胞生物体在生长发育过程中,如果仅有细胞的增殖,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,生物体也就不可能正常发育。
细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
7、实质
细胞分化的实质是细胞中的基因选择性表达,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。
例如,在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与抗体合成有关的基因则处于关闭状态;在B细胞(一种免疫细胞)中则相反。
早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育,形成各种组织和器官。
如果给予一定的条件,这些组织和器官中高度分化的细胞,能不能像早期胚胎那样,再分化成其他细胞呢?
二、细胞的全能性
1、思考讨论
2、概念
3、基础
4、植物细胞全能性的应用
5、动物细胞核具有全能性
6、干细胞
细胞的全能性
资料1
资料2
讨论:
1、从资料1中可以得出什么结论?
从资料1中可以得出的结论是:
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
细胞的全能性
资料1
资料2
讨论:
2、如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞,在适宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株吗?
能够。
细胞的全能性
资料1
资料2
讨论:
3、将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗?与资料1中的实验相比,你能从资料2中的实验得出什么结论?
将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体;与资料1中的实验相比,资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
2、概念
实验证明,高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,这就是细胞的全能性。
细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
当然,那些没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
4、植物细胞全能性的应用
现在人们可以利用植物细胞的全能性,通过植物组织培养的方法,快速繁殖花卉和蔬菜等作物,培养微型观赏植株(图6-6),拯救濒危物种。
想一想,与传统的杂交技术相比,植物的组织培养具有哪些优点?
3、基础
多细胞生物体每一个体细胞都是由受精卵经过有丝分裂而来,因此,每个细胞都具有相同的、发育成完整个体的遗传物质,这是细胞的全能性的基础。
5、动物细胞核具有全能性
已分化的植物体细胞具有全能性。
已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新个体。
旁栏思考
已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。
为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性?
6、干细胞
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,叫作干细胞。
人的骨髓中有许多造血干细胞,它们能够通过增殖和分化,不断产生红细胞白细胞和血小板,补充到血液中去。
脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞目前,脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。
与社会的联系
人体许多疾病或意外伤害,都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞,使之形成组织或器官,不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗?这正是许多科学家目前研究的课题,但任务艰巨,难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料,了解干细胞研究的进展。
帮范儿
再会
22
桃源仙居
骆集益
在水一方, track 30, disc 1
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XXX -
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