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文檔簡介
第6章細胞的生命歷程第2節(jié)細胞的分化鮮花吐蕊,綠葉蔥蘢,抑或花瓣凋落,枯葉飄零,展示著個體的生命現(xiàn)象,折射出細胞的生命歷程問題探討
在人體內,紅細胞的壽命約120d左右,白細胞的壽命為5~7d。這些血細胞都是失去分裂能力的細胞。
白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細胞,而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白血病。1.為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少?2.骨髓與血細胞的形成有什么關系?健康人骨髓中的造血干細胞會不斷產生新的血細胞,補充到血液中去。骨髓中的造血干細胞能通過增殖和分化,不斷產生不同種類的血細胞。一、細胞分化及其意義思考·討論比較構成人體組織的細胞骨骼肌細胞軟骨細胞神經細胞上皮細胞1這些細胞在形態(tài)、結構和功能上有什么不同?思考·討論骨骼肌細胞軟骨細胞神經細胞上皮細胞上皮細胞骨骼肌細胞軟骨細胞神經細胞形態(tài)扁平、立方、柱狀圓柱形,細長橢圓形星形、錐形、梨形、圓形結構排列緊密,間質少有橫紋,多核細胞間質發(fā)達有軸突、樹突功能保護、吸收等收縮支持感受刺激,傳導沖動軟骨細胞神經細胞早期胚胎細胞結締組織神經組織2、這些細胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細胞,正常情況下,它們還能恢復成早期胚胎細胞嗎?一種組織的細胞會不會轉變成其他組織的細胞?
在正常情況下,它們是不能恢復成早期胚胎細胞的;這四種組織中的某種細胞不會被轉變成其他組織的細胞。思考·討論
比較植物組織細胞光合作用保護功能儲藏營養(yǎng)物質葉肉細胞
表皮細胞(無葉綠體)儲藏細胞沒有葉綠體,沒有角質層細胞壁上形成角質層有葉綠體同一植物體的這些細胞都來自一群彼此相似的早期胚細胞。思考·討論分生組織葉肉細胞表皮細胞貯藏細胞細胞分裂細胞分化問題探討一細胞分化及意義1.概念:受精卵成人細胞數(shù)目約1014個細胞種類有200多種有絲分裂細胞分化在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。分析以下現(xiàn)象或實例體現(xiàn)了細胞分化的什么特點,并連線。(P119)離體培養(yǎng)的上皮細胞,始終保持為上皮細胞,而不會變成其他類型的細胞。細胞分化是一種持久性的變化,發(fā)生在整個生命進程,胚胎時期達到最大限度。分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。普遍性穩(wěn)定性持久性不可逆性人、動物、植物、細菌、真菌等生物個體發(fā)育過程中都存在著細胞分化一細胞分化及意義(1)普遍性:生物界普遍存在的生命現(xiàn)象,是生物個體發(fā)育的基礎。(倒數(shù)第二自然段第一句)(2)穩(wěn)定性(不可逆性):一般來說,分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)直到死亡,不能恢復到原來胚胎細胞的形態(tài)和結構。(黑體字后面)(3)持久性:發(fā)生在整個生命進程中,胚胎(動物)時期達到最大限度。(黑體字后面)2.特點一細胞分化及意義在個體發(fā)育過程中,各種組織細胞在形態(tài)、結構、功能上產生了差異,這些不同細胞的遺傳信息是否改變?不變,遺傳物質沒有改變,都源于受精卵,經有絲分裂產生。那么細胞的形態(tài)、結構以及生理功能的差異是由哪種物質直接表現(xiàn)出來的呢?蛋白質細胞分化的根本原因(或實質)是什么?思考·討論細胞總DNA蛋白質卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰島素基因卵清蛋白β-珠蛋白胰島素輸卵管細胞++++--紅細胞+++-+-胰島B細胞+++--+思考:三種細胞的DNA相同嗎?蛋白質相同嗎?為什么?探究DNA相同,都源于受精卵,經有絲分裂產生。蛋白質不同ABCDEABCDE基因ABCDEABCDEABCDEABCDE3.細胞分化的實質:實質(根本原因):蛋白質種類的不同基因的選擇性表達(不同細胞遺傳性息的執(zhí)行情況不同)直接原因:
這是細胞中基因選擇性表達的結果,即在個體發(fā)育過程中,不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。(1)細胞分化改變了細胞的_________________________________________________________。(2)細胞分化沒有改變細胞的_______________________。形態(tài)、結構和生理功能,細胞器的種類和數(shù)量,蛋白質的種類數(shù)目和細胞內的遺傳物質請總結細胞分化的結果并填空4.細胞分化的結果:產生形態(tài)、結構、功能不同的細胞,不同類型的細胞構成不同的器官和組織。5.細胞分化的意義:細胞分化使細胞趨向于專門化,有利于提高生物體各種生理功能的效率。P119倒數(shù)第二自然段后4排細胞分裂和細胞分化的關系項目細胞分裂細胞分化發(fā)生時間原因結果意義聯(lián)系從受精卵開始發(fā)生在整個生命過程中細胞增殖需要基因的選擇性表達細胞數(shù)目增多細胞種類增多保持了親、子代間遺傳的穩(wěn)定性保證了生物體正常發(fā)育細胞分裂是細胞分化的基礎,兩者往往是相伴相隨的,隨分化程度加大,分裂能力逐漸下降例.下列能說明某細胞已經發(fā)生分化的是A.進行ATP的合成
B.進行蛋白質的合成C.存在血紅蛋白
D.進行細胞呼吸C受精卵能發(fā)育成一個完整的個體。分化后的細胞有著與受精卵相同的遺傳物質,它有形成完整個體的可能嗎?二、細胞的全能性思考·討論資料1
1958年美國科學家斯圖爾德(F.C.Steward)等利用胡蘿卜韌皮部的細胞,放入含有植物激素、營養(yǎng)物質的培養(yǎng)液中培養(yǎng),結果這些細胞旺盛地分裂和生長,形成一個細胞團塊繼而分化出根、莖和葉,移栽到花盆后,長成了一株新的植株。韌皮部細胞細胞團根或芽幼苗胡蘿卜植株
胡蘿卜組織培養(yǎng)示意圖1、從資料1中可以得出什么結論?思考·討論2、如果將胡蘿卜韌皮部細胞換成其他已高度分化的細胞,在適宜條件下也能發(fā)育形成新植株嗎?已經分化的細胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體。能,已高度分化的植物細胞有該植物全套的遺傳信息思考·討論資料2科學家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實驗,將它的腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中,結果獲得了新的個體。非洲爪蟾的核移植示意圖不能。目前為止,人們還沒有成功的將已經分化的動物體細胞培養(yǎng)成新個體。(P121第二段最后一句)3、將上皮細胞單獨培養(yǎng)能形成新個體嗎?母綿羊A
乳腺細胞
(體細胞)母綿羊B卵細胞母綿羊C重組細胞去核卵細胞分離細胞核核移植胚胎移植“多莉”漢水丑生侯偉作品克隆羊“多莉”甲猴丙猴乙猴克隆猴:“中中”和“華華”1、從資料2、以及克隆猴“中中”“華華”的誕生可以得出什么結論?思考·討論P120已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性。2、為什么已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性?(P121右旁思考欄)已分化的動物體細胞的細胞核中含有該動物幾乎全部的遺傳物質。1概念:是指細胞經分裂和分化后,仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。2原因:細胞內含有該生物物種的全部遺傳信息。體細胞一般都是由受精卵通過細胞分裂、分化而來的,一般已分化的細胞都有一套和受精卵相同的染色體,攜帶有相同的DNA分子。未分化的細胞,如受精卵、動物和人的早期胚胎細胞、植物體的分生組織細胞也具有全能性。二、細胞的全能性細胞團體根莖葉韌皮部細胞植物激素糖類、無機鹽新的植株(1)離體(必要條件);(2)一定的營養(yǎng)物質(無機鹽、糖類等)和植物激素;(3)適宜的外界條件(適宜的溫度、pH等)。3植物細胞全能性表達的條件(1)植物細胞>動物細胞(動物細胞只有細胞核表現(xiàn)出了全能性)(2)幼嫩細胞>衰老細胞(3)受精卵>生殖細胞(精子、卵細胞)>體細胞(受精卵全能性最高)4細胞全能性大小比較分化程度越高,分裂能力越弱,全能性越低;分化程度越低,分裂能力越強,全能性越高。5細胞全能性與細胞分裂、分化的關系例.下列有關細胞全能性的敘述,正確的是A.不分裂的細胞一定不具有全能性B.細胞全能性的表現(xiàn)需經歷細胞分化過程C.動物細胞和植物細胞的全能性一樣高D.只有體細胞才具有發(fā)育成完整有機體所必需的全套遺傳物質B6細胞全能性的應用(1)植物組織培養(yǎng)——快速繁殖花卉、蔬菜等(教材P122課后拓展應用1.)優(yōu)點:快速、大量繁殖;不受季節(jié)影響;保持植物的優(yōu)良品質。(2)拯救珍稀、瀕危動植物——克隆技術長江女神白鰭豚紅豆杉金絲猴(3)克隆人體器官,用于器官移植7干細胞(1)概念:動物和人體內仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞。(2)實例:人的骨髓的造血干細胞、臍帶血干細胞等。骨髓中的造血干細胞,能夠增殖和分化不斷產生不同種類的血細胞。臍帶血中含大量干細胞,可以形成分化成人體的各種血細胞。臍帶血干細胞可用于治療血液系統(tǒng)疾病。構建知識網絡小試牛刀1.下列關于細胞分化的敘述,正確的是A.單細胞生物和多細胞生物均可發(fā)生
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