(共27张PPT)
第2节 细胞的分化
彭榜元
任务一:细胞的分化及意义
受精卵
思考:
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?
任务一:细胞的分化及意义
植物种子
概括:
①用自己的语言说说什么是细胞分化?
②说说细胞分化有什么意义?
③说说细胞分化有哪些特点?
任务二:细胞分化的特点
资料1: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。
讨论: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?
【答案】健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。
任务二:细胞分化的特点
资料1: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。
思考:这一事实,体现了细胞分化具有什
么特点?
【答案】细胞分化发生在生物体的整个生命进程中。(持久性)
任务三:细胞分化的原因(实质)
检测同一人体3种分化的细胞 卵清蛋白基因 珠蛋白基因 胰岛素基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
讨论:
①根据上述检测结果能得出什么结论?
【答案】同一个体不同细胞所含基因相同,表达的基因不同
任务三:细胞分化的原因(实质)
检测同一人体3种分化的细胞 卵清蛋白基因 珠蛋白基因 胰岛素基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
讨论:
②这说明,细胞分化的原因是什么?
【答案】细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果。
任务三:细胞分化的原因(实质)
检测同一人体3种分化的细胞 卵清蛋白基因 珠蛋白基因 胰岛素基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
讨论:
③不同组织细胞的所有基因的表达情况都不同吗?
【答案】不是的;比如合成呼吸酶有关的基因,在不同细胞中均表达。
总结
(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。
(2)特点:
稳定性、持久性、普遍性、遗传物质不变性
(3)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于专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
细胞分化与分裂的区别和联系
项目 细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞数量
形态结构
功能(蛋白质种类)
相同点 联系 增加
相同
不变
不同
遗传信息(遗传物质)不变
先分裂,后分化,分裂是分化的基础,共同完成生物个体发育过程。一般来说,分化程度越高,分裂能力就越低
相同
不同
课中必练
1. 下列对细胞分化的相关叙述,错误的是( )
A.从核酸角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
B.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果
C.从细胞水平分析,细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生了改变
D.从细胞器水平分析,细胞分化时细胞器的种类、数目发生改变
B
课中必练
2.下列有关细胞分化的叙述,错误的是( )
A.细胞分化具有持久性、不可逆性和遗传物质多变性等特点
B.细胞分化增加了细胞的种类
C.细胞胞分化有利于提高生物体各种生理功能的效率
D.细胞分化的原因是不同细胞中遗传信息的执行情况不同
A
课中必练
3.下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述,错误的是( )
A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
B.细胞分裂是细胞分化的基础
C.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
D.细胞分化过程中细胞的遗传物质逐渐减少
D
任务四:细胞的全能性
资料: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: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。
任务四:细胞的全能性
资料1:斯图尔德的实验
讨论:
1.从资料1中可以得出什么结论?
【答案】已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
任务四:细胞的全能性
资料1:斯图尔德的实验
讨论:
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植株吗?
【答案】能够。
任务四:细胞的全能性
(1)细胞全能性的概念:
指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能或特性。
任务四:细胞的全能性
(2)植物细胞全能性的应用:
①
快速繁殖花卉和蔬菜等作物
②
拯救濒危物种
③
培养微型观赏植物
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?
【提示】
植物组织培养(无性繁殖):时间短,保留亲本优良性状
传统杂交技术(有性生殖):时间长,后代变异性更强
任务四:细胞的全能性
资料2:
讨论:
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?
【答案】不能;说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
任务四:细胞的全能性
1996年诞生的克隆羊“多莉”
2017年,我国科学家培育的世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”
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。
旁栏思考
为什么已分化的动植物体细胞的细胞核具有全能性?
【答案】已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。
能力提升
细胞全能性的比较:
①不同生物类型:植物细胞 > 动物细胞
②不同细胞类型:受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
③不同细胞分化程度:分化程度低的细胞 > 分化程度高的细胞
④不同细胞分裂能力:分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
>
>
>
>
>
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因
结果
特点
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
①持久性;②不可逆性③普遍性;④遗传物质不变性
分化的植物细胞具有全能性;
已分化的动物体细胞细胞核仍具有全能性
细胞内基因的选择性表达
已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息
形成形态、结构和功能不同的细胞
可形成新的个体/其他各种细胞
课中必练
1.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.人体的任何一个细胞都具有全能性
B.蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部,体现了细胞的全能性
C.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞,体现了细胞的全能性
D.一粒种子萌发长成一个植株不能说明植物细胞具有全能性
ABC
课中必练
2.下列对植物细胞全能性的叙述,正确的是(多选)( )
A.克隆羊的诞生可以说明动物细胞具有全能性
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性
D.植物体细胞没有表现全能性,这是各部位细胞所含基因不同的结果
BC
课中必练
3.下列有关细胞分化与细胞全能性的叙述,错误的是(多选)( )
A.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的个体
B.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的
D.细胞的分化程度越高,全能性越强
BD