人如何从受精卵发育成完整个体? 细胞有丝分裂的结果是什么? 组成人体的所有细胞一样吗?
第2节 细 胞 的 分 化
细胞增殖 细胞分化 上皮细胞 肌肉细胞 神经细胞 红细胞 上皮组织 肌肉组织 神经组织 结缔组织
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
一、细胞的分化 1、概念: 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖后,在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。 2、时间: 发生在整个生命进程, 胚胎期达到最大限度! 3、特点:
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。 下列事实说明了细胞分化的哪一特征? 细胞分化发生在整个生命进程中。 持久性 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。 稳定性 哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段,排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环,生活120天左右即死亡。 不可逆性
4、意义: 细胞分化是个体发育的基础;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。
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? 相同。 血红蛋白基因开启 合成血红蛋白 2.红细胞 肌动蛋白基因开启 肌细胞 合成肌动蛋白
× × 肌细胞 红细胞 5、实质:细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致。 (基因的选择性表达)。 √ √ √ √ √ √ 血红蛋白基因 肌动蛋白基因 有或无 表达与否 红细胞 肌细胞 × √ √ √ × √ √ √
二、细胞的全能性(totipotency) 1958年,美国科学家斯图尔德的实验 实验材料? 条件? 实验结论? 胚状体 再分化 实验结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力 愈伤组织 脱分化 外殖体(离体的植物器官、组织或细胞)
1、细胞全能性—— (totipotency) 是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能 2、全能性的物质基础: 是细胞内含有本物种全套遗传物质。 3、表现全能性的条件(人为的)? 首要条件是离体培养(分离出来单独培养),在生物体内只能形成不同的组织、器官,但不能发育成完整个体;其次适意的温度,特定的营养物质,激素等外界条件
4、植物细胞全能性的应用 思考:如何大量繁殖红豆杉? 植物组织培养 紫杉醇:从红豆杉中提取,能抑制癌细胞分裂,对白血病、宫颈癌、乳腺癌等十多种癌有突出疗效,副作用小。国际医疗界认为紫杉醇是近10年来发现的最有前景的抗癌药物。费用高昂使多数患者不能承担。 红豆杉:国家一级保护野生植物,全球十大濒危物种之一,生长缓慢,分布有限,紫杉醇含量低。 思考:如何大量繁殖红豆杉? 植物组织培养
上述材料说明___________________________________ 动物细胞的全能性研究 材料1、在目前为止,人们还没有成功地将单个已经分化的动物细胞培养成新的个体。 材料2、以下是克隆羊多莉产生的过程。 动物体细胞的细胞核是具有全能性的 上述材料说明___________________________________
5、具全能性的细胞有哪些? 全能性最高的细胞是 ? 受精卵、早期胚胎细胞、植物细胞、动物细胞核 (植物细胞全能性高于动物细胞,而生殖细胞全能性高于体细胞,在所有细胞中受精卵的全能性最高)
骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞 生活常识:义务献血对身体有害吗?
e.g.人的骨髓的造血干细胞 动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。医学界称之为“万用细胞”。 干细胞(stem cell)简介 1、什么是干细胞? 动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。医学界称之为“万用细胞”。 e.g.人的骨髓的造血干细胞 2、研究干细胞的意义: (1)治疗疾病(例如:干细胞移植治疗白血病 ) (2)在体外培养出组织和器官,并通过组织和器官移植实现疾病的治疗等 但在进行器官移植时,如果患者细胞表面的蛋白质类物质与移植器官的不相同,则会引起排斥反应,所以最好选用 (患者本人、父母、子女、配偶)的干细胞培育的器官。 患者本人
小结: 概念 发生时间 特点 意义 实质 1.细胞分化 2.细胞的全能性 3.干细胞
一、P112,作业:资料搜集和分析 “干细胞研究进展与人类健康” 二、课后练习及《学习与评价》P90-92