内容正文:
第2节 细胞的分化
第六章 细胞的生命历程
第二节细胞的分化
1.通过比较不同细胞在形态、结构和功能方面发生的特异性变化,归纳细胞分化的概念,进而阐明细胞分化是基因选择性表达的结果。
2.通过分析植物组织培养和动物体细胞核移植等方面的事例,阐明细胞的全能性。
3.通过了解干细胞的特点,关注干细胞在医学上的应用,提升社会责任意识。
第六章
细胞的生命历程
课件创意:一生唐(海)
友情学校:大庆实验中学
在人体内,红细胞的寿命为120d左右,白细
胞的寿命为5~7day,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?
问题探讨
第二节
细 胞 的 分 化
【答案】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?
【答案】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。
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友情学校:大庆实验中学
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
比较构成人体组织的细胞
细 胞 的 分 化
【答案】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,但总体上都由胞膜、细胞质、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?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?
【答案】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。
第二节
一 细胞分化及其意义
思考.讨论
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叶肉细胞
表皮细胞
贮藏细胞
生理功能
叶绿体
角质层
大液泡
光合作用
保护
贮藏营养物质
所含结构
细胞名称
叶肉细胞
表皮细胞
贮藏细胞
细 胞 的 分 化
第二节
一 细胞分化及其意义
课件创意:一生唐(海)
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叶肉细胞
表皮细胞
贮藏细胞
分化
分化
分化
一个
受精卵
细 胞 的 分 化
第二节
一 细胞分化及其意义
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在个体发育中,由 增殖产生的后代,在______________________上发生 的过程。
一个或一种细胞
稳定性差异
形态、结构和生理功能
2.特点:
(1)普遍性:生物界普遍存在,是生物个体发育的基础。
(2)持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在_______达到最大程度。
(3)稳定性和不可逆性: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。
1.概念:
胚胎期
细 胞 的 分 化
第二节
一 细胞分化及其意义
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细胞分裂
细胞分化
不
同
点
相同点
联系
细胞数量
形态结构功能
增加
相同
不变
差异
染色体和遗传信息都不变
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
项目
比较
3.细胞分化与分裂的区别和联系:
细 胞 的 分 化
第二节
一 细胞分化及其意义
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(2)细胞分化使细胞趋向 ,使得各项生理功能高效有序。
(1)细胞分化是生物 的基础。
个体发育
专门化
4.意义:
5.实质:
细 胞 的 分 化
第二节
一 细胞分化及其意义
模拟题提示:
模拟题通常认为单细胞生物无细胞分化,实际上单细胞生物也存在细胞分化,只是不够典型,故教材未提。不必纠结这一问题。
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心肌细胞
红细胞
关闭
有
关闭
开启
细胞名称 血红蛋白基因 肌动蛋白基因
资料:
心肌细胞
红细胞
无
有
无
有
细胞名称 血红蛋白 肌动蛋白
开启
有
有
有
细 胞 的 分 化
第二节
一 细胞分化及其意义
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友情学校:大庆实验中学
(2)细胞分化使细胞趋向 ,使得各项生理功能高效有序。
(1)细胞分化是生物 的基础。
个体发育
专门化
4.意义:
5.实质:
在个体发育中,不同的细胞中 的执行情况不同。即基因的 表达,转录出不同的 ,控制合成出不同 。
遗传信息
选择性
mRNA
蛋白质
综上,这是细胞中的基因选择性表达的结果,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。
一般情况下,一个个体的各种细胞中,遗传信息完全相同,但是蛋白质和RNA存在差异。
细 胞 的 分 化
第二节
一 细胞分化及其意义
提示:
细胞分化时选择性表达的基因赋予组织细胞特定的功能,不属于“管家基因”
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1958年斯图尔德 Steward [美]的植物组织培养实验
胡萝卜的根部
含有植物激素、无机盐、糖类等的培养液中
愈伤组织
细 胞 的 分 化
第二节
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实验结论:
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。
1958年斯图尔德 Steward [美]的植物组织培养实验
细 胞 的 分 化
第二节
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植物细胞全能性表现的条件:
离体、充足的营养、植物激素、适宜的外界条件。
植物组织培养技术的应用:
(1)快速繁殖花卉和蔬菜等作物
(2)培育微型观赏植株
(3)拯救濒危物种
1958年斯图尔德 Steward [美]的植物组织培养实验
细 胞 的 分 化
第二节
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二 细胞的全能性
思考.讨论
资料1
1.从资料1中可以得出什么结论?
细 胞 的 分 化
【答案】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。
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?
【答案】能够。
第二节
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资料2
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?
细 胞 的 分 化
【答案】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。
第二节
二 细胞的全能性
思考.讨论
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③一般来说, 细胞的全能性,较动物细胞的全能性高;
1.概念:指细胞经 后,仍具有产生完整________或分化成其他_________的潜能和特性。
分裂和分化
植物
有机体
2.全能性差异:
② 细胞的全能性一般较体细胞的高(单性生殖)。
① 细胞的全能性最高。
受精卵
性
④动物 的全能性通过 得以证明。
细胞核
核移植
各种细胞
细 胞 的 分 化
第二节
二 细胞的全能性
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②其次:
生殖细胞
花粉:花药离体培养
③最差:
①最高:受精卵(胚胎期细胞)
体细胞
植物细胞具全能性
卵细胞:如雄蜂,雄蚁
动物细胞核具全能性
细 胞 的 分 化
第二节
二 细胞的全能性
2.全能性差异:
1.概念:指细胞经 后,仍具有产生完整________或分化成其他_________的潜能和特性。
分裂和分化
有机体
各种细胞
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植物的体细胞 >动物的体细胞
受精卵 >胚胎细胞 >生殖细胞 >体细胞
分化程度低的细胞 >分化程度高的细胞
(一般情况下,细胞的全能性和分化程度呈负相关。)
细 胞 的 分 化
第二节
二 细胞的全能性
2.全能性差异:
1.概念:指细胞经 后,仍具有产生完整________或分化成其他_________的潜能和特性。
分裂和分化
有机体
各种细胞
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3.原因:具有该物种所特有的全套遗传物质,具有发育成为完整个体所必需的全部基因。
4.生物体内的体细胞没有表现出全能性的原因:
5.细胞全能性实现的外部条件及应用:
1.离体
2.无菌
3.一定的营养物质
4.适宜的外界条件
快速繁殖花卉和蔬菜等作物
拯救濒危物种
培育微型观赏植株
通过植物组织培养实现
体内的细胞在特定的时间和空间进行了基因选择性的表达。
细 胞 的 分 化
第二节
二 细胞的全能性
课件创意:一生唐(海)
友情学校:大庆实验中学
在动物和人体内,仍然保留着的少数的具有___________能力的细胞,叫干细胞。它是一种 ,尚不成熟的细胞,具有再生各种 的潜在功能。
分裂和分化
未充分分化
组织器官
(一)概念:
(二)分类
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
1.根据分化潜能:
细 胞 的 分 化
第二节
三 干细胞
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全能干细胞
真正意义上的哺乳动物全能干细胞只有受精卵和卵裂早期的细胞(一般不超过16个细胞的卵裂球)。它们能分化产生3个胚层、胎盘组织并最终产生子代个体。
多能干细胞
具有多种分化潜能的细胞称为多能干细胞,如囊胚期细胞,造血干细胞,间充质干细胞。
专能干细胞
仅能分化产生一种或几种类型的细胞。如神经干细胞可分化产生3种细胞,小肠上皮中的干细胞能分化产生4种细胞。
细 胞 的 分 化
第二节
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胚胎干细胞
成体干细胞
早期胚胎中,具有高度增殖能力和分化潜能,但尚未分化的干细胞。
存在于组织器官中的未充分分化细胞, 在体内具有自我更新和分化潜能。
2.根据来源:
细 胞 的 分 化
第二节
三 干细胞
在动物和人体内,仍然保留着的少数的具有___________能力的细胞,叫干细胞。它是一种 ,尚不成熟的细胞,具有再生各种 的潜在功能。
分裂和分化
未充分分化
组织器官
(一)概念:
(二)分类
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
1.根据分化潜能:
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造血干细胞
B细胞
T细胞
NK细胞
红细胞
嗜碱性
粒细胞
嗜酸性
粒细胞
中性
粒细胞
单核细胞
血小板
共同淋巴样前体细胞
成淋巴细胞
成髓细胞
共同髓系祖细胞
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。
细 胞 的 分 化
(三)应用
第二节
三 干细胞
在动物和人体内,仍然保留着的少数的具有___________能力的细胞,叫干细胞。它是一种 ,尚不成熟的细胞,具有再生各种 的潜在功能。
分裂和分化
未充分分化
组织器官
(一)概念:
(二)分类
提示:
造血干细胞只能分化出有限的细胞类型,而不是各种细胞类型,因此不具有全能性。
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细 胞 的 分 化
第二节
细胞分化
遗传信息
全能性
形态结构
基因选择性表达
干细胞
出现以下方面差异
生理功能
实质为
通常不改变
动物细胞逐渐失去
部分细胞保留分裂和分化能力称为
具有整套的
思维导图
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练习与应用
一、概念检测
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。( )
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
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
细 胞 的 分 化
第二节
×
√
D
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?
细 胞 的 分 化
【答案】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。
2.干细胞疗法让许多恶性疾病患者看到了希望,但也有不少惨痛的教训。有兴趣的同学,可以了解这方面的信息,思考科学、技术和社会的关系。
【答案】略。
第二节
练习与应用
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