课件21张PPT。第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
江南都市报4月10日报道 去年6月,当时年仅8岁的九江市都昌县男童张影被查出患上了白血病,父母卖了房子前往北京求医。今年2月23日上午,张影偷偷溜出医院,在北京街头下跪半个多小时只乞讨到1.5元。在得知张影的事情后,3月29日,一张30万元的神秘支票送到了张影的手上…… 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。在我们体内存在有三种血细胞:红细胞、白细胞和血小板,红细胞的寿命为 120 天,白细胞的寿命为 5-7 天。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。健康人的血细胞不会随着血细胞的死亡而减少,因为在人体中有一些细胞能通过分裂和分化产生新的血细胞,例如骨髓干细胞 本节聚焦1、什么是细胞分化?
2、细胞分化的生物学意义是什么?
3、什么是细胞的全能性?
1、肌细胞、神经细胞、口腔上皮细胞等细胞的来源怎样?
2、这些细胞有什么不同之处?问题探讨 在同一个植物体中,叶肉细胞的细胞质中有大量叶绿体,能够进行光合作用;表皮细胞具有保护功能,细胞质中没有叶绿体,而在细胞壁上形成明显的角质层;贮藏细胞没有叶绿体,也没有角质层,但有体积较大的液泡,细胞中贮藏着许多营养物质,但追根溯源,同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞
(图6-9)干细胞再生出各种细胞 人的骨髓中有许多造血干细胞,它们能够不断产生红细胞、白细胞、和血小板,补充到血液中去……大家今天都是高中生,将来可能从事各种职业。想一想现代社会中有多少种职业?如果没有职业分工,社会的运转状况是怎样的?如果细胞也没有分工,多细胞生物体将会是怎样的?是谁帮助多细胞生物体实现了这些分工?
什么是细胞分化?
通过阅读可知细胞分化产生了稳定性差异,那么这种差异是不是遗传物质的改变引起的?请说出你的理由。
细胞分化的根本原因是什么? 学生阅读教材有关内容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。一、细胞分化及其意义 2.细胞分化的意义: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。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。 请分析下列事实分别说明了细胞分化的什么特征?1.细胞分化发生在整个生命进程中。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。 持久性稳定性思考一、细胞分化及其意义 问:就一个个体来说,各种细胞具有相同的遗传信息,
为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢?资料: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(肌细胞中的一种蛋白质)合成有关的基因则处于关闭状态;在肌细胞中则相反。分析:1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗?结论:细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致,即基因的选择性表达。相同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小结问题探讨 1.细胞分化具有稳定性、不可逆性,是不是细胞一旦分化就不再具有分裂分化能力了呢?
2.能否让这些高度分化的细胞再具有分裂分化能力呢?资料 小明的爷爷种花,他摘取月季花的一段枝条,把它种到地里,过一段时间,枝条长成完整的植株并开花。
植物组织培养
问题 由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株体现出植物细胞的什么特性?高度分化的植物细胞有发育成完整个体的潜能。克隆羊的诞生这个试验又说明了什么呢?已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞全能性 植物组织培养技术 克隆个体的产生思考为什么已经分化的细胞具有全能性呢? 高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因除受精卵外,生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞?①植物体内分生组织细胞(如根尖分生区细胞)②动物体内干细胞(动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞)资料:干细胞是还没有分化发育的细胞,它能生成各种组织器官的起源细胞。科学家把干细胞大致分为3种类型:全能干细胞(胚胎干细胞),多能干细胞(组织干细胞),和专能干细胞。全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性,可以参与整个生物体的发育,构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但不能发育成完整的个体,如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化,可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞,如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞,血液组织干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。细胞核移植──治疗性克隆
最理想的干细胞治疗是使用来自患者自身的胚胎干细胞。然而,除了早期胚胎以外,我们无法从其他渠道获得胚胎干细胞。那么,在成体中逆转细胞正常分化的方向,从而得到适合的干细胞成了另一条可能的途径。实验设计的基本想法是用某种物质将成体细胞逆转成胚性细胞。这些物质可以来自早期胚胎本身,也可以来自卵细胞,因为卵细胞丰富的细胞质中含有早期胚胎发育所必须的因子。这些因子也同样可以使体细胞核进入早期胚胎发育的状态,所以,除去卵细胞的核并植入来自成人细胞的核,就可能得到一个胚胎。
现在人们关注的焦点是能否利用核移植技术制造人类胚胎干细胞用以治疗疾病,并且,能否利用患者自身的细胞来满足特异性要求,解决免疫抑制的问题,确切地说,科学家还没有找到最终答案。目前,核移植技术在很多物种中取得了成功,但在某些物种中却失败了,如果将这一技术用于人类,结果将会如何,目前还没有清晰的答案。 1.下列对细胞分化的叙述正确的是 ( )
A.细胞分化是遗传物质改变的结果
B.细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程
C.细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束
D.细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的
2.人胰岛B细胞能产生胰岛素,但不能产生红细胞中的 血红蛋白,根据此推测人胰岛B细胞中 ( )
A.只有合成胰岛素的基因
B.在细胞分化过程中,基因的数目发生了变化
C.既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因,但不同细胞遗传信息的执行情况不同
D.只有合成胰岛素的基因和其他基因,但没有合成血红蛋白的基因反馈练习D C 3.下列实例中能体现细胞全能性的是 ( )
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 ②植物用种子进行繁殖 ③用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
4.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞,成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验的说法正确的是(多选) ( )
A.高度分化的细胞仍然保持全能性
B.重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质
C.在理论上,可以运用上述方法拯救濒危物种
D.运用上述方法,科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体BA B C 反馈练习