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1、第2 2节细胞的分化1.说出细胞分化的概念及意义。2.举例说明细胞的全能性。3.搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。一二三一、细胞分化及其意义1.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叫细胞分化。2.特点细胞分化具有持久性,存在于整个生命进程中;具有普遍性;具有不可逆性;就同一个个体来说,分化的细胞具有相同的遗传信息。3.意义细胞分化是生物个体发育的基础;使多细胞生物体细胞趋向专门化,利于提高各种生理功能的效率。一二三同一器官中有上皮组织细胞、结缔组织细胞、肌肉细胞和神经细胞,这些细胞形态、结构与功能各不相同,那么它们细胞核中遗传物质是否
2、相同?提示:相同,因为它们都是受精卵经有丝分裂产生的。一二三二、细胞的全能性1.概念细胞的全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。植物细胞具有全能性,已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。2.应用快速繁殖花卉、蔬菜;拯救珍稀濒危物种,还可以和基因工程结合培育作物新类型。一二三三、干细胞1.概念动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫干细胞。2.种类干细胞包括胚胎干细胞、造血干细胞等。一二三四一、细胞分化的过程和特点1.过程2.特点(1)持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大限度。(2)稳定性和不可逆性:一般地说,分化了的细胞将一直保持分化后的
3、状态,直到死亡。(3)普遍性:细胞分化在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。一二三四特别提醒(1)细胞分化的基础:各种细胞具有完全相同的遗传物质,即携带有本物种的全部遗传信息。(2)分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。(3)细胞分化的结果:形成形态、结构和功能都有很大差异的组织和器官。一二三四二、细胞分化的实质1.实质:基因的选择性表达。不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,控制合成不同的蛋白质。2.管家基因:在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。3.奢侈基因:只在特定细胞中选择性表达的基因,控制细胞分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因等。一二三四三、已分
4、化的细胞具有全能性1.原因:含有本物种全套遗传物质。2.已分化的植物细胞实现全能性的条件:(1)离体;(2)无菌;(3)营养和激素;(4)适宜的外部条件光照、温度、pH等。一二三四四、全能性高低比较1.受精卵精子或卵细胞体细胞2.植物体细胞动物体细胞(克隆羊只证明动物体细胞的细胞核具有全能性)3.胚胎干细胞(全能干细胞)造血干细胞(多能干细胞)皮肤生发层干细胞(专能干细胞)题型一题型二题型三题型四题型一 细胞分化的概念和特点【例1】下列有关细胞分化的叙述,不正确的是()A.细胞分化不会使细胞数量增加B.分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化源于细胞内化学物质的改变C.细胞分化的方向在胚
5、胎发育早期就已经决定,不能逆转D.细胞分化过程中遗传物质发生改变解析:细胞分化过程中遗传物质没有改变,只是基因的选择性表达而已。答案:D题型一题型二题型三题型四题型二 细胞分化的机理【例2】下图表示同一生物体内不同体细胞的基因表达状况,据图判断下列说法不正确的是()A.图中黑色方框表示表达的基因B.图中白色方框表示“沉默”的基因C.图中三种细胞的基因组成不同D.图解可说明细胞的分化是基因选择性表达的结果题型一题型二题型三题型四解析:本题考查细胞分化过程中基因的选择性表达。依图示,图中黑色方框表示表达的基因,白色方框表示未表达的基因,即“沉默”基因。由于同一生物体的不同细胞均来源于同一个受精卵,
6、故三种细胞内的基因组成相同,但基因的选择性表达,导致细胞出现分化,细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。答案:C题型一题型二题型三题型四题型三 细胞分化的表现【例3】白细胞由骨髓造血干细胞分化而来,和造血干细胞相比,白细胞没有的特点是()A.产生新基因B.产生新蛋白质C.细胞变大D.产生新功能解析:细胞分化的实质是基因的选择性表达,即在分子水平,有新的RNA和蛋白质产生;在细胞水平,细胞的形态、结构和功能发生变化。细胞分化没有涉及基因的改变。答案:A题型一题型二题型三题型四反思领悟细胞分化表现在分子、细胞、组织等水平。 题型一题型二题型三题型四题型四 细胞全能性【例4】下列有关细胞和细胞全能性
7、的表述,正确的是()A.植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性B.科学家已经证实动物的成熟体细胞具有全能性C.干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性的细胞D.在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是细胞核遗传物质改变解析:目前科学家们用细胞核移植的方法证明了动物细胞的细胞核具有全能性,而整个动物细胞的全能性还没有办法实现,所以植物成熟体细胞的全能性要比动物成熟体细胞的全能性更易实现;干细胞是保持持续分裂、分化能力的细胞;生物体内的细胞因发生了基因的选择性表达而不能表现全能性。答案:A题型一题型二题型三题型四反思领悟细胞全能性的影响因素包括细胞的物种类型、分化程度、分裂能力和培养条件等,规律如下:
