(共27张PPT)
第2节 细胞的分化
第六章 细胞的生命历程
在人体内,红细胞的寿命为120d左右,白细胞的寿命为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地治疗白血病。
讨论
问题探讨
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
4
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
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。
一、细胞分化及其意义
1、概念:
①发生时间
个体发育中
②细胞来源
一个或一种细胞
③分化的结果
产生形态、结构、生理功能不同的细胞
2、细胞分化的特点:
(1)持久性:
细胞分化发生在整个生命进程中。
胚胎(动物)期细胞分化达到最大限度。
如: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。
(2)稳定性(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。
亲代细胞与子代细胞的形态、结构、功能会发生改变,但遗传物质不改变。
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(3)普遍性:
(4)遗传物质不变性:
红细胞
合成血红蛋白
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
肌肉细胞
合成肌动蛋白
肌动蛋白基因开启
血红蛋白基因关闭
3、细胞分化的原因:
在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。
3、细胞分化的原因:
①本质(根本原因)
基因选择性表达
②直接原因
细胞内化学物质的改变。如:结构蛋白、酶
4、细胞分化的意义:
(1)是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
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
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 同点
联系
增加
相同
不变
差异
遗传信息都不变
共同完成生物个体发育过程
典题1:下列有关细胞分化的分析,错误的是
A.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同
D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这是细胞分化的直接原因
C
1、如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是
A. a过程细胞与外界环境不进行物质交换
B. c过程细胞发生分化,基因选择性表达
C. ④细胞可能继续进行细胞分裂和分化
D. 图中三种血细胞一般不会再变成细胞③
A
对点训练
既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性,那么已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细胞吗
思考:
1958年,美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
资料1
已经分化的植物细胞在离体培养条件下,
能够形成完整植株
讨论
1、从资料1中可以得出什么结论?
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细胞吗?
能
非洲爪蟾的核移植示意图
讨论
3、将肠上皮细胞单独培养能获得个体吗?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?
不能
已经分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
二、细胞的全能性
细胞的全能性是指经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
思考:
为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能?
2、根本原因:
1、概念:
体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息
生长周期短,繁殖率高;
培养条件可以人为控制;
管理方便,有利于工厂化生产和自动化控制等。
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、细胞全能性大小的比较
(1)根据物种:
(2)根据分化程度:受精卵 > 生殖细胞(卵细胞 > 精子)> 体细胞
(3)根据分裂能力:
植物细胞 > 动物细胞
分化程度较低的细胞 > 分化程度高的细胞
受精卵 > 干细胞 > 体细胞
分裂能力较强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
三、干细胞
1、概念:
动物和人体内仍保留着少数
具有分裂和分化能力的细胞。
(1)全能干细胞
2、分类
胚胎干细胞
(2)多能干细胞
(3)专能干细胞
如:胚胎干细胞
如:造血干细胞
如:神经干细胞
典题2:对于细胞全能性的理解,正确的是
A.植物体内某些体细胞没有表现全能性,其原因是所含基因不同
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素
C.经植物组织培养得到的试管苗,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D.大量的科学事实证明,高度分化的植物体细胞仍具有全能性
BCD
A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性
B.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性
C.在动物体所有的细胞中,受精卵的全能性最高
D.生物体内细胞没有表现出全能性,是基因在特定时空条件下选择性表达的结果
对点训练
4.(多选)关于细胞全能性的叙述,正确的是
ACD
5.下列关于细胞分化与细胞全能性的叙述,错误的是
A.高度分化的植物细胞仍然保持着全能性
B.细胞内含有全套的遗传物质是已分化细胞具有全能性的基础
C.利用组织培养的方法快速繁殖花卉的原理是植物细胞具有全能性
D.克隆羊多利的诞生证明了动物细胞具有全能性
D
再见