内容正文:
第2节 细胞的分化
必修一
第6章 细胞的生命历程
问题探讨
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。
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思考 . 讨论
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
1.这些动物细胞在形态、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。
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思考 . 讨论
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
2.这些动物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?它们在形态、结构和功能上为什么不同?
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;因发生了细胞分化。
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细胞分化及其意义
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1.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 的过程。
有丝
分裂
细胞
分化
受精卵
唾液腺
细胞
肌肉
细胞
胰岛
细胞
免疫
细胞
细胞分裂使细胞数目增多,
细胞分化使细胞种类增加。
稳定性差异
2.特点
(1)持久性、不可逆性、稳定性
一般分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(2)普遍性
在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。
(3)遗传物质 .
不变性
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1
(1)是 的基础。
(2)使细胞趋向 ,有利于提高 。
生物个体发育
专门化
生理功能的效率
进行光合作用
保护功能
储藏营养物质
表皮细胞(无叶绿体)
没有叶绿体,没有角质层
细胞壁上形成角质层
有叶绿体
叶肉细胞
储藏细胞
细胞的分化及意义
4.意义
3.结果:
形成具有特定形态、结构、功能的组织,进而形成器官。
细胞中基因 细胞中蛋白质
呼吸酶基因 抗体基因 肌动蛋白基因 呼吸酶 抗体 血红蛋白
红细胞 + + + + - +
B细胞 + + + + + -
“+“表示检测到基因或蛋白质
所有细胞中均表达的一类基因,其产物是对维持细胞基本
生命活动所必需的。如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
只在特定细胞中表达的基因,赋予各种细胞特异的形态结构与功能。
如唾液淀粉酶基因、血红蛋白基因、胰岛素基因。
5.细胞的分化的实质
细胞中的基因选择性表达的结果。 DNA 相同,蛋白质种类 相同。
5.细胞分化实质:
①管家基因:
②奢侈基因:
不完全
细胞的全能性
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1.概念:
细胞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 的潜能和特性。
2.原因:
细胞内含有本物种的全套 。
3.表达条件:
离体、适宜的外界条件、一定的营养物质等。
分化成其他各种细胞
4.证明:
(1)植物细胞具有全能性。
资料1:1958年,美国科学家斯图尔德(F.C.Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养,结果这些细胞旺盛地分裂和生长,形成一个细胞团块,继而分化出根、茎和叶,移栽到花盆后,长成了一株新的植株。
遗传信息
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4.证明
(2)动物体细胞核具有全能性
科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验,将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中,结果获得了新的个体。
5.细胞全能性的高低
(1)受精卵 生殖细胞 体细胞;
(2)植物细胞 动物细胞。
细胞的分化程度越高,全能性越 .
6.细胞全能性的应用
(1)快速繁殖花卉、蔬菜等
(植物组织培养技术)
火焰兰的快速繁殖
>
>
>
低
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6.细胞全能性的应用
(2)运用克隆技术拯救濒危物种
(3)用于疾病的治疗
克隆羊多莉
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1.概念:
动物和人体内仍保留着 。
2)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 ,可以用于治疗血液系统疾病。
干细胞
2.举例:
1)人骨髓中的 能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板。
少数具有分裂和分化能力的细胞
造血干细胞
脐带血干细胞
2.将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞,以替代损伤的胰岛B 细胞达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同,
基因表达情况不同
B.“胰岛样”细胞与胰岛B 细胞基因组成不同,基因表达情况相同
C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同,
基因表达情况也相同
D.骨髓干细胞与胰岛B 细胞的基因组成相同,基因表达情况不同
1.判断下列有关细胞分化与细胞全能性关系的表述是否正确。
(1)受精卵没有分化,所以没有全能性。 ( )
(2)细胞的分化程度越高,表现出来的全能性就越弱。( )
一、概念检测
✘
√
D
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3.在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,这是因为( )
A.细胞发生了变异
B.不同细胞的基因不同
C.某些细胞失去了全能性
D.不同细胞中的基因选择性地表达
一、概念检测
D
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二、拓展应用
1.植物组织培养的产业化发展十分迅猛,许多企业运用植物组织培养技术
大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗,获得可观的经济效益。
同传统的生产方式相比,用组织培养技术生产植物幼苗有什么优势呢?
你将来愿意从事这方面的工作吗?
同传统的生产方式相比,用组织培养技术生产植物幼苗的优势是快速、大量繁殖,不受季节影响,同时还能保持植物的优良品质。
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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具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性。
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成完整有机体或其他细胞
大小
比较 细胞分化程度有高低之分,如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分,
如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 ①两者的遗传物质都不发生变化
②细胞的分化程度越高,具有的全能性越小
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