(共26张PPT)
第六章第2节
细胞分化
思考:
1、从一个受精卵到一个新生命的诞生过程,细胞发生了哪些变化?产生的细胞都一样吗?
2、成年人全身有多少个细胞?细胞种类有多少种?
动物细胞分化
小肠上皮细胞
受精卵
有丝分裂
分化
红细胞
平滑肌细胞
骨细胞
成年人全身细胞总数约1012个,细胞种类有200多种。这么多种类细胞都来自1个受精卵细胞。
胚胎细胞
植物细胞分化
有丝分裂
分化
受精卵
说出:三种植物细胞的形态、结构和功能的差异。
胚胎细胞
在个个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程。(P117~118)
概念:
1.细胞分化概念及特点
(1)细胞分化的时间:
(2)细胞分化的对象:
(2)细胞分化的结果:
整个生命历程(幼年、成年、老年)中,胚胎期分化达到最大限度。
一个或一种细胞
产生形态、结构和功能不同的细胞。
1、细胞分化发生在整个生命历程中,动物胚胎期分化达到最大限度。
2、黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素;离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。
3、分化后的细胞将一直保持分化后的状态,不能再回到分化前的状态,直到死亡。
4、细胞分化是生物中普遍存在的现象。
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、生理功能上发生稳定性差异的过程。(P117~118)
1.细胞分化概念及特点
稳定性
讨论:以下事例说明细胞分化具有什么特点?
普遍性
持久性
不可逆性
细胞分化的意义:
1:生物个体正常发育的基础。
2:细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
参考P118想象空间,思考:
细胞分化对于生物体有什么意义?
活动:细胞分化的实质是什么?
同学们四人一组,取四张纸条,正面分别写上:肌动蛋白基因打开、血红蛋白基因打开,胰岛素基因打开和ATP合成酶基因打开。背面分别写上:肌动蛋白基因关闭、血红蛋白基因关闭,胰岛素基因关闭和ATP合成酶基因关闭。
每张纸的背面分别写上:该基因关闭。
1、模拟表示分化成肌肉细胞时,基因的执行情况,请正确示意基因的状态。
2、模拟表示分化成红细胞时,基因的执行情况,请正确示意基因的状态。
3、模拟表示分化成胰岛B细胞时,基因的执行情况,请正确示意基因的状态.
思考:下列三种细胞的“呼吸酶基因”处于什么状态?
回答下列问题:
细胞分化过程中基因有无丢失?
不同细胞中 遗传信息的执行情况如何?
就一个体来说,各种体细胞具有完全相同的遗传信息(和受精卵一样的全套基因),但在形态、结构和功能上有很大的差异(细胞分化)。细胞分化过程中基因并未丢失,有些基因只在特定细胞中表达,例如血红蛋白基因,胰岛素基因;有些基因可在多种细胞中表达,例如呼吸酶基因和ATP合成酶基因。
不同细胞中遗传信息的执行情况不同,
即:基因的选择性表达。
2.细胞分化的实质★
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、生理功能上发生稳定性差异的过程。(P117~118)
1.细胞分化概念及特点
当堂训练
2、细胞分化过程中不会出现:
A.细胞形态的变化 B.细胞结构的变化 C.细胞功能的变化 D.染色体数目的变化
分裂
分化
(1)①②分别是什么生命现象?
(2)两者有何区别和联系呢?
①
②
3.比较细胞分裂与细胞分化
细胞分裂 细胞分化
不同点 细胞 数量
形态结构功能
相同
联系
增加
不变
相同
差异
遗传信息都不变
①先分裂后分化,分裂是分化的基础
②共同完成个体发育的过程
③高度分化的细胞一般不分裂
体细胞 生殖细胞 受精卵
体细胞 干细胞 受精卵
(3)不同细胞的分化程度比较
(4)不同细胞形态、结构、功能不同的原因
直接原因:
根本原因:
大于
大于
大于
大于
蛋白质不同
基因选择性表达
4.细胞的全能性
[美国]斯图尔德
完整植株
韧皮部细胞
离体培养
植物组织培养技术
培养基(含激素等)
说明了高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
说明细胞具有什么能力?
愈伤组织
脱分化
再分化
4.细胞的全能性
(1)概念:指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)体现全能性的条件(植物组织培养):
离体(必要条件);
一定的营养物质:水、无机盐、糖类、激素等;
适宜的条件:无菌、适宜的温度、PH、光照等;
(3)体现全能性的物质基础:
细胞内含有该物种的全部遗传信息。
快速繁殖花卉和蔬菜;拯救珍稀濒危物种。
与基因工程结合培育作物新类型。
愈伤组织
(4).细胞的全能性的实例(应用)
克隆羊多莉
(1996年 美国)
动物细胞和组织能不能进行与植物一样的个体克隆?
事实: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的个体!
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
1.实验结果说明了什么?
而动物体细胞的全能性受到限制。
(5).细胞的全能性的大小比较
①分化程度低的细胞 分化程度高的细胞
②体细胞:
植物细胞 动物细胞
幼嫩细胞 衰老细胞
分裂能力强的细胞 分裂能力弱的细胞
③受精卵 胚胎干细胞 造血干细胞 体细胞
3、如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答
下列有关问题:
(1)图中b、c、d、e具有相同的 。
(2)图中,若e能合成血红蛋白,则b、c、d都 (不能或能)合成,其主要原因是 。
(3)图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,细胞的全能性最大的是 。以上过程 (“是”或“否”)体现了细胞的全能性。
a
b
c
d
e
遗传信息
不能
控制合成血红蛋白的基因处于关闭状态
a
否
当堂训练
易错判断
1.壁虎断尾后长出新尾体现细胞的全能性。(×)
2.玉米种子萌发成新植株体现了植物细胞的全能性。(×)
3.克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍具有全能性。(×)
4.未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。(√)
问题探讨(P117)
在动物和人体内仍然保留少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。
五、干细胞
①胚胎干细胞(来自胚胎)
②成体干细胞(来自成体) 如:骨髓造血干细胞、皮肤干细胞、神经干细胞等。
根据来源分类
红细胞
血小板
干细胞
白细胞
功能
①胚胎干细胞:可以分化成各种组织和器官。
②成体干细胞:可以分化成具有特定功能的细胞。
干细胞的研究意义:
如果能够在体外保存和培养各种干细胞,使之形成组织和器官,就可以用来修复或更换受到损伤或发生病变的组织器官。
小 结
知识点 归纳与结论
1、细胞分化及其意义 a.概念:
b.细胞分化的特点:
c.细胞分化的实质:
d.细胞分化的意义:
2、细胞的全能性 a.概念:
b.高度分化的植物细胞具有全能性
c.动物细胞的细胞核具有全能性
d.干细胞
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。
持久性,稳定性,遗传物质没有改变。
细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行
情况不同导致(基因的选择性表达)。
细胞分化是个体发育的基础;是生物界中普遍存在的生命现象;细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。