第2節(jié)細(xì)胞的分化第六章

細(xì)胞的生命歷程第二節(jié)細(xì)胞的分化1.通過(guò)比較不同細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生的特異性變化，歸納細(xì)胞分化的概念，進(jìn)而闡明細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。2.通過(guò)分析植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物體細(xì)胞核移植等方面的事例，闡明細(xì)胞的全能性。3.通過(guò)了解干細(xì)胞的特點(diǎn)，關(guān)注干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，提升社會(huì)責(zé)任意識(shí)。第六章細(xì)胞的生命歷程在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120d左右，白細(xì)胞的壽命為5～7day，這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過(guò)骨髓移植可以有效地治療白血病。討論1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少？問(wèn)題探討第二節(jié)細(xì)

胞

的

分

化【答案】健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？【答案】骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過(guò)增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類(lèi)的血細(xì)胞。1.這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞細(xì)

胞

的

分

化【答案】這些細(xì)胞在形態(tài)上相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成。2.這些細(xì)胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細(xì)胞，正常情況下，它們還能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？就這四種組織來(lái)說(shuō)，一種組織的細(xì)胞會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞？【答案】在正常情況下，它們是不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞的；這四種組織的細(xì)胞是不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞的。第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義思考.討論葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞貯藏細(xì)胞生理功能葉綠體角質(zhì)層大液泡光合作用保護(hù)貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所含結(jié)構(gòu)細(xì)胞名稱(chēng)葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞貯藏細(xì)胞細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞貯藏細(xì)胞分化分化分化一個(gè)受精卵細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義在個(gè)體發(fā)育中，由

增殖產(chǎn)生的后代，在______________________上發(fā)生

的過(guò)程。一個(gè)或一種細(xì)胞穩(wěn)定性差異形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能2.特點(diǎn)：（1）普遍性:生物界普遍存在,是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。（2）持久性:細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中,在_______達(dá)到最大程度。（3）穩(wěn)定性和不可逆性:一般來(lái)說(shuō),分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。1.概念：胚胎期細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)相同點(diǎn)聯(lián)系細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能增加相同不變差異染色體和遺傳信息都不變先分裂，后分化，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程項(xiàng)目比較3.細(xì)胞分化與分裂的區(qū)別和聯(lián)系：細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義（2）細(xì)胞分化使細(xì)胞趨向

，使得各項(xiàng)生理功能高效有序。（1）細(xì)胞分化是生物

的基礎(chǔ)。個(gè)體發(fā)育專(zhuān)門(mén)化4.意義：5.實(shí)質(zhì)：細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義模擬題提示：模擬題通常認(rèn)為單細(xì)胞生物無(wú)細(xì)胞分化，實(shí)際上單細(xì)胞生物也存在細(xì)胞分化，只是不夠典型，故教材未提。不必糾結(jié)這一問(wèn)題。心肌細(xì)胞紅細(xì)胞關(guān)閉有關(guān)閉開(kāi)啟細(xì)胞名稱(chēng)血紅蛋白基因肌動(dòng)蛋白基因資料：心肌細(xì)胞紅細(xì)胞無(wú)有無(wú)有細(xì)胞名稱(chēng)血紅蛋白肌動(dòng)蛋白開(kāi)啟有有有細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義（2）細(xì)胞分化使細(xì)胞趨向

，使得各項(xiàng)生理功能高效有序。（1）細(xì)胞分化是生物

的基礎(chǔ)。個(gè)體發(fā)育專(zhuān)門(mén)化4.意義：5.實(shí)質(zhì)：在個(gè)體發(fā)育中，不同的細(xì)胞中

的執(zhí)行情況不同。即基因的

表達(dá)，轉(zhuǎn)錄出不同的

，控制合成出不同

。遺傳信息選擇性mRNA蛋白質(zhì)

綜上，這是細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同種類(lèi)的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。一般情況下，一個(gè)個(gè)體的各種細(xì)胞中，遺傳信息完全相同，但是蛋白質(zhì)和RNA存在差異。細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)一細(xì)胞分化及其意義提示：細(xì)胞分化時(shí)選擇性表達(dá)的基因賦予組織細(xì)胞特定的功能，不屬于“管家基因”1958年斯圖爾德Steward[美]的植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)胡蘿卜的根部含有植物激素、無(wú)機(jī)鹽、糖類(lèi)等的培養(yǎng)液中愈傷組織細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。這就是細(xì)胞的全能性。1958年斯圖爾德Steward[美]的植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)植物細(xì)胞全能性表現(xiàn)的條件：離體、充足的營(yíng)養(yǎng)、植物激素、適宜的外界條件。植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：(1)快速繁殖花卉和蔬菜等作物(2)培育微型觀賞植株(3)拯救瀕危物種1958年斯圖爾德Steward[美]的植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)二細(xì)胞的全能性思考.討論資料11.從資料1中可以得出什么結(jié)論？細(xì)

胞

的

分

化【答案】從資料1中可以得出的結(jié)論是：已經(jīng)分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體。2.如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？【答案】能夠。第二節(jié)資料23.將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個(gè)體嗎？與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，你能從資料2中的實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？細(xì)

胞

的

分

化【答案】將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)不能獲得新的個(gè)體；與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，資料2中的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。第二節(jié)二細(xì)胞的全能性思考.討論③一般來(lái)說(shuō)，

細(xì)胞的全能性，較動(dòng)物細(xì)胞的全能性高；1.概念：指細(xì)胞經(jīng)

后,仍具有產(chǎn)生完整________或分化成其他_________的潛能和特性。分裂和分化植物有機(jī)體2.全能性差異：②

細(xì)胞的全能性一般較體細(xì)胞的高（單性生殖）。①

細(xì)胞的全能性最高。受精卵性④動(dòng)物

的全能性通過(guò)

得以證明。細(xì)胞核核移植各種細(xì)胞細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)二細(xì)胞的全能性②其次：生殖細(xì)胞花粉：花藥離體培養(yǎng)③最差：①最高：受精卵（胚胎期細(xì)胞）體細(xì)胞植物細(xì)胞具全能性卵細(xì)胞：如雄蜂，雄蟻動(dòng)物細(xì)胞核具全能性細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)二細(xì)胞的全能性2.全能性差異：1.概念：指細(xì)胞經(jīng)

后,仍具有產(chǎn)生完整________或分化成其他_________的潛能和特性。分裂和分化有機(jī)體各種細(xì)胞植物的體細(xì)胞>動(dòng)物的體細(xì)胞受精卵>胚胎細(xì)胞>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞(一般情況下，細(xì)胞的全能性和分化程度呈負(fù)相關(guān)。)細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)二細(xì)胞的全能性2.全能性差異：1.概念：指細(xì)胞經(jīng)

后,仍具有產(chǎn)生完整________或分化成其他_________的潛能和特性。分裂和分化有機(jī)體各種細(xì)胞3.原因：具有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。4.生物體內(nèi)的體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性的原因：

5.細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的外部條件及應(yīng)用：1.離體2.無(wú)菌3.一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)4.適宜的外界條件快速繁殖花卉和蔬菜等作物拯救瀕危物種培育微型觀賞植株通過(guò)植物組織培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)體內(nèi)的細(xì)胞在特定的時(shí)間和空間進(jìn)行了基因選擇性的表達(dá)。

細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)二細(xì)胞的全能性在動(dòng)物和人體內(nèi)，仍然保留著的少數(shù)的具有___________能力的細(xì)胞，叫干細(xì)胞。它是一種

，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生各種

的潛在功能。分裂和分化未充分分化組織器官（一）概念：（二）分類(lèi)全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專(zhuān)能干細(xì)胞1.根據(jù)分化潛能：細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)三干細(xì)胞全能干細(xì)胞真正意義上的哺乳動(dòng)物全能干細(xì)胞只有受精卵和卵裂早期的細(xì)胞（一般不超過(guò)16個(gè)細(xì)胞的卵裂球）。它們能分化產(chǎn)生3個(gè)胚層、胎盤(pán)組織并最終產(chǎn)生子代個(gè)體。多能干細(xì)胞具有多種分化潛能的細(xì)胞稱(chēng)為多能干細(xì)胞，如囊胚期細(xì)胞，造血干細(xì)胞，間充質(zhì)干細(xì)胞。專(zhuān)能干細(xì)胞僅能分化產(chǎn)生一種或幾種類(lèi)型的細(xì)胞。如神經(jīng)干細(xì)胞可分化產(chǎn)生3種細(xì)胞，小腸上皮中的干細(xì)胞能分化產(chǎn)生4種細(xì)胞。細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞早期胚胎中,具有高度增殖能力和分化潛能,但尚未分化的干細(xì)胞。存在于組織器官中的未充分分化細(xì)胞,在體內(nèi)具有自我更新和分化潛能。2.根據(jù)來(lái)源：細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)三干細(xì)胞在動(dòng)物和人體內(nèi)，仍然保留著的少數(shù)的具有___________能力的細(xì)胞，叫干細(xì)胞。它是一種

，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生各種

的潛在功能。分裂和分化未充分分化組織器官（一）概念：（二）分類(lèi)全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專(zhuān)能干細(xì)胞1.根據(jù)分化潛能：造血干細(xì)胞B細(xì)胞T細(xì)胞NK細(xì)胞紅細(xì)胞嗜堿性粒細(xì)胞嗜酸性粒細(xì)胞中性粒細(xì)胞單核細(xì)胞血小板共同淋巴樣前體細(xì)胞成淋巴細(xì)胞成髓細(xì)胞共同髓系祖細(xì)胞

臍帶血中含有大量的干細(xì)胞，可以培養(yǎng)并分化成人體的各種血細(xì)胞。目前，臍帶血干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病。細(xì)

胞

的

分

化（三）應(yīng)用第二節(jié)三干細(xì)胞在動(dòng)物和人體內(nèi)，仍然保留著的少數(shù)的具有___________能力的細(xì)胞，叫干細(xì)胞。它是一種

，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生各種

的潛在功能。分裂和分化未充分分化組織器官（一）概念：（二）分類(lèi)提示：造血干細(xì)胞只能分化出有限的細(xì)胞類(lèi)型，而不是各種細(xì)胞類(lèi)型，因此不具有全能性。細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)細(xì)胞分化遺傳信息全能性形態(tài)結(jié)構(gòu)基因選擇性表達(dá)干細(xì)胞出現(xiàn)以下方面差異生理功能實(shí)質(zhì)為通常不改變動(dòng)物細(xì)胞逐漸失去部分細(xì)胞保留分裂和分化能力稱(chēng)為具有整套的思維導(dǎo)圖練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.判斷下列有關(guān)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性關(guān)系的表述是否正確。(1)受精卵沒(méi)有分化，所以沒(méi)有全能性。（

）(2)細(xì)胞的分化程度越高，表現(xiàn)出來(lái)的全能性就越弱。（

）2.將自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細(xì)胞，以替代損傷的胰島B細(xì)胞，達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是（

）A.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)情況不同B.“胰島樣”細(xì)胞與胰島B細(xì)胞基因組成不同，基因表達(dá)情況相同C.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞基因組成相同，基因表達(dá)情況也相同D.骨髓干細(xì)胞與胰島B細(xì)胞的基因組成相同，基因表達(dá)情況不同3.在一個(gè)多細(xì)胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細(xì)胞，這是因?yàn)椋?/p>

）A.細(xì)胞發(fā)生了變異

B.不同細(xì)胞的基因不同C.某些細(xì)胞失去了全能性

D.不同細(xì)胞中的基因選擇性地表達(dá)細(xì)

胞

的

分

化第二節(jié)×√DD