内容正文:
6.2 细胞的分化
受精卵
有丝分裂
分化
骨细胞
上皮细胞
肌肉细胞
神经细胞
上皮组织
肌肉组织
神经组织
结缔组织
器
官
系统
人体
细胞分化的实例1
多细胞生物发育的起点_____
受精卵
表皮细胞
叶肉细胞
分生细胞
导管、筛管
保护组织
营养组织
分生组织
输导组织
器
官
植株
细胞分化的实例2
(无叶绿体)
早期胚细胞
一、细胞分化及其意义
1. 细胞分化的概念:
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(遗传物质不变)。
2. 结果:形成具有特定形态、结构和功能的细胞,进而形成不同 的组织和器官。
3. 细胞分化的特征
(1)持久性
(2)不可逆性(稳定性)
(3)遗传物质不变性
(4)普遍性
贯穿在生物体整个个体发育过程中(胚胎时期达到最大限度)
一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡(如红细胞不能逆分化成造血干细胞)
细胞分化是生物界普遍存在的现象,是生物个体发育的基础
基因
4. 细胞分化的实质
一、细胞分化及其意义
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
选择性表达的过程
不同细胞中遗传信息的执行情况不同,是基因的选择性表达的结果
A
B
D
C
E
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
4. 细胞分化的实质:基因选择性表达的结果
一、细胞分化及其意义
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
红细胞
肌细胞
合成血红蛋白
合成肌动蛋白
5、意义:
(1)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
比较细胞分裂与细胞分化
细胞分化
有丝分裂
受精卵
小肠上皮细胞
血红细胞
神经细胞
一、细胞分化及其意义
细胞分裂 细胞分化
不同点 细胞数量
形态结构功能
相同点
联系
增加
相同
不变
差异
遗传信息都不变
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
已经高度分化的细胞,能否像早期胚胎细胞那样,分化成一个完整的个体呢?
一个细胞分裂形成的细胞团
* 1958年斯图尔德 [美] 实验
胡萝卜的韧皮部
含有植物激素、无机盐、糖类等培养液
二、细胞的全能型
组织培养过程:
离体的植物组织、器官或细胞→脱分化→愈伤组织→再分化→胚状体→完整植株
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,即植物细胞具有全能性。
1. 概念:
2. 原因:
二、细胞的全能性
细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
体细胞内含有本物种全套的遗传信息。
3. 全能性表达标志:
已经分化的细胞形成完整个体
4. 全能性的比较:
(一般分化程度越高,全能性越低)
受精卵>生殖细胞>体细胞
植物细胞>动物细胞
5. 全能性表现的必要条件:
(1)脱离母体
(2)给予适宜的营养和环境条件
离体的植物器官、组织、细胞
脱分化
愈伤组织
再分化
胚状体
植物体
移栽
6. 动、植物细胞全能性的应用
(1)植物组织培养
已经脱分化的细胞在一定条件下,又可经过愈伤组织或胚状体,再分化出根和芽,形成完整植株,这一过程叫作再分化。
植物组织培养中由植物体细胞诱导分化形成的胚状结构,能进一步发育成具有根、茎、叶的完整植株。
细胞排列疏松而无规则,高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞团。
脱分化又称去分化。是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。
利用植物组织培养快速繁殖花卉、蔬菜
母绵羊B
乳腺细胞
(体细胞)
母绵羊A
未受精的卵细胞
母绵羊C
“多莉”
重组细胞
发育成胚胎
去核卵细胞
提取细胞核
高度分化的动物细胞能否保持全能性呢?
多莉羊的诞生说明了什么问题?
动物细胞核具有全能性
植物体内:
分生组织细胞(如根尖分生区,茎的形成层细胞)
动物体内:
干细胞
除受精卵外,生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞?
(1)概念:
(2)种类(按分化潜能的大小)
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。这些细胞叫做干细胞。
名称 特点 实例
全能干细胞 可分化为各种细胞,构成各种组织和器官,最终发育成完整个体 胚胎干细胞
多能干细胞 发育形成一种器官的多种组织,但不能发育成完整个体 造血干细胞
专能干细胞 只能分化成某一类型的细胞 神经干细胞
(3)用途:①干细胞移植治疗白血病(骨髓移植)
②在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器 官移植实现对临床疾病的治疗。
三、干细胞
1、下列关于细胞分化的说法,正确的是( )
①分化是稳定的,而且一般是不可逆的,一般细胞沿一定方向分化,便不会再回到原先的状态②细胞分化后,细胞中合成的蛋白质不同
③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
④一般不会出现细胞核遗传物质的改变
⑤细胞分化的实质是基因的选择性表达
A.②③④⑤ B.①②④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④⑤
D
检—课堂检测
2、下列有关细胞分化的不同水平的分析中,错误的是( )
A.从细胞水平分析,细胞分化是细胞形态、结构和功能发生了改变
B.从细胞器水平分析,细胞分化后细胞中细胞器的种类、数目发生了改变
C.从核酸分子角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因
D
3、下列实验中能体现细胞全能性的有( )
①玉米花粉培育出植株
②向日葵细胞经过培育形成愈伤组织
③烧伤病人的健康细胞培育出皮肤
④植物用种子繁殖后代
⑤用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成可育的植株
⑥由造血干细胞形成各种血细胞
A.②④⑤⑥ B.①②⑤⑥ C.①⑤ D.①②③⑤⑥
C
4、下列有关细胞全能性的说法,不正确的是( )
A.植物组织培养成功表明高度分化的植物细胞具有全能性
B.动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性
C.细胞具有全能性是因为其具有该生物的全套遗传物质
D.全能性的大小依次为:受精卵>生殖细胞>植物体细胞>动物体细胞
B
细胞全能性与细胞分化的比较
展—激情展示
项目 细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因的 含有本物种全套
结果 形成形态、结构、生理功能不同的 形成新的
大小
比较 细胞分化程度有高低之分:
细胞全能性有大小之分:
关系 细胞分化不会导致 发生改变,已分化的细胞仍具有
一般来说,细胞分化程度越 ,全能性越难以实现;细胞分化程度越 ,全能性越容易实现
选择性表达
遗传物质
细胞
个体
遗传物质
全能性
高
低
体细胞>生殖细胞>受精卵
受精卵>生殖细胞 > 体细胞
植物细胞 > 动物细胞
评—小结点评
人胰岛B细胞能产生胰岛素,但不能产生红细胞中的血红蛋白,根据此推测人胰岛B细胞中 ( )
C
A.只有合成胰岛素的基因
B.在细胞分化过程中,基因的数目发生了变化
C.既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因,
但不同细胞遗传信息的执行情况不同
D.只有合成胰岛素的基因和其他基因,但没有合成血红
蛋白的基因
用—知识迁移
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