细胞的分化和形态结构

1、细胞的分化和形态结构 多细胞生物发育的起点是什么？个体发育过程中，细胞增多的方式是什么？受精卵有丝分裂肌肉细胞、神经细胞、红细胞等有哪些不同？形态、结构和生理功能不同受精卵系统人体骨细胞上皮细胞肌肉 细胞神经细胞上皮组织肌肉组织神经组织结缔组织器官有丝分裂细胞分化1.概念： 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生_上发生_的过程。一、细胞的分化形态、结构和生理功能稳定性差异【思考】分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？细胞分裂细胞分化不同点细胞数量形态结构和功能相同点联系增加相同不变存在差异染色体和遗传信息都不变先分裂，后分化，细胞分裂是细胞分化的基础，共同完成生物个体发育过程2.细胞分化

2、与分裂的区别和联系稳定性不可逆性持久性 分化后的细胞将一直保持分化后的状态。1 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。 2造血干细胞可以分化为红细胞，红细胞最终衰老、死亡，而不会形成造血干细胞。3思 考（动物）细胞分化在何时达到最大限度呢？5胚胎时期3、细胞分化的特点细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。4普遍性（4）、个体发育过程中，形成了形态、结够和功能各异的细胞，根据有丝分裂的意义分析，这些不同细胞含有的遗传信息相同吗？相同（5）细胞的形态、结构和功能主要由那种化学物质直接体现呢?生命活动的主要承担者（体现者）蛋白质。血红蛋白基因启动肌动蛋白基因关闭合成血红蛋

3、白合成肌动蛋白未成熟红细胞肌细胞4.细胞分化的实质血红蛋白基因关闭肌动蛋白基因启动实质：细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致的（基因的选择性表达）。不同的体细胞由于含有不同种类和数量的蛋白质，因而在形态、结构和功能上表现出差异。肌蛋白胰岛素肌细胞胰岛细胞基因的选择性表达思考：对于人未成熟的红细胞和胰岛素细胞，下列哪些基因能表达，哪些基因不能表达？ 细胞呼吸酶基因，ATP合成酶基因血红蛋白基因、胰岛素基因管家基因奢侈基因5.细胞分化的意义细胞组织 器官 系统 个体（1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。（2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生

4、理功能的效率。【思考】细胞分化对个体发育有什么意义？思考： 2、体细胞和受精卵一样都含有全套的遗传物质，能否像受精卵那样，分化成一个完整的个体呢？ 1、 从遗传的角度来分析,为什么受精卵能够发育成一个完整的个体？ 因为受精卵含有该物种生长、发育全套的遗传物质（全套基因）植物组织培养的过程韧皮部细胞植物激素、无机盐、糖类愈伤组织胚状体有根、茎、叶的试管苗【警示】细胞必须离体处理【思考】该实验说明了什么问题？体现了植物细胞的什么特性？植物的体细胞能发育成一个个体。细胞的全能性二、细胞的全能性1、概念： 细胞的全能性是指离体的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。为什么理论上任意一个体细胞会具有发育成

5、完整个体的潜能？ 体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！你知道植物组织培养技术在哪些方面有所应用吗二、细胞的全能性1.概念:是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。2、你知道植物组织培养技术在哪些方面有所应用吗?4.植物组织培养的应用：组织培养进行快速繁殖植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。组织培养与基因工程培育出新品种思考： 已经高度分化的动物细胞是否也能发育成为一个完整的个体呢？分化？母绵羊A 乳腺细胞（体细胞） 母绵羊B未受精的卵细胞 母绵羊C子宫内“多利” 新的细胞去核卵细胞提取细胞核

6、绵羊“多利” 整个克隆过程如下： 这说明什么呢？高度分化的动物细胞没有表现出全能性植入代孕母羊子宫内无法发育成多利4、现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。该实验证明了什么呢？克隆鼠（2002年 美国）克隆猪(2000年 美国）克隆牛(1998年 日本）克隆猕猴（2000年 美国） 长江女神 白鳍豚（水中大熊猫）丹顶鹤动物细胞核全能性的应用：用克隆技术拯救濒危动物克隆人体器官，用于器官移植心脏移植肾脏移植【思考】细胞全能性的原因是什么？细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。细胞全能性大小的比较：在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能性最大的是_,最小的是_。细胞全能性大

7、小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。另外，植物细胞全能性_动物细胞！低高高于3、细胞全能性和细胞分化程度的关系总结：1、植物细胞动物细胞2、受精卵低分化的体细胞生殖细胞高分化的体细胞3、幼嫩的细胞衰老的细胞 4、细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的除受精卵外，生物体内还有没有具有分裂分化能力的细胞呢？植物体内分生组织细胞（如根尖分生区细胞）动物体内干细胞（少数具有分裂和分化能力的细胞）【思考】 1、概念：动物和人体内保留具有分裂和分化能力的少数细胞。“干”有树干和起源的意思，类似于一颗树干可以长出树枝、树叶、开花结果三、干细胞2、分类：全能干细胞：胚胎

8、干细胞 多能干细胞：造血干细胞 专能干细胞：神经干细胞干细胞全能干细胞多能干细胞专能干细胞（受精卵）体细胞（多能骨髓造血 干细胞）（专能骨髓造血 干细胞）（红细胞）成体干细胞胚胎干细胞动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。1.概念：分化程度：全能性：低低高高2.分类： 造血干细胞红细胞血小板白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞（1）、利用干细胞，人体组织器官将能再生 新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。 3、干细胞的研究及应用（2)、移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健康成长 一出世就患上

9、急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。小结：细胞分化1、概念：3、实质：细胞全能性1、概念：2、表现条件：3、原因：4、动植物细胞全能性：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 上发生稳定性差异的过程。形态、结构和生理功能（1）持久性（2）稳定性、不可逆性基因的选择性表达生物个体发育的基础（3）遗传物质没有改变已经分化的细胞，仍然具有细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。（1）脱离母体（2）给予适宜的营养和外界条件植物细胞具有全能性动物细胞

10、核具有全能性发育成完整个体的潜能。2、特点：4、意义：本质细胞分化概念特点多种细胞全能性概念实例应用形成具 有1.细胞分化的实质是（ ）A.基因组的改变B.基因的选择性表达 C.细胞器数量和种类的变化D.细胞亚显微结构的变化B【解析】细胞分化的过程中细胞中的遗传物质是相同的，只是不同细胞的基因表达不同，导致形成的蛋白质不同，进而使细胞的结构、形态及生理功能不同。2.下列生命过程中，没有发生细胞分化的是（ ）A.断尾壁虎长出新尾巴B.砍伐后的树桩长出新枝条C.蝌蚪尾巴消失的过程D.胚胎发育中出现造血干细胞C【解析】A项，断尾壁虎长出的新尾巴为器官，是由不断分裂的细胞群经过分裂、分化逐渐形成的；B

11、项，砍伐后的树桩长出的新枝条是由茎、叶等器官构成的，所以要由不断分裂的细胞群经过分裂、分化逐渐形成；C项，蝌蚪尾巴的消失，是细胞编程性死亡的过程细胞凋亡，不发生细胞分化；D项，造血干细胞属于专能干细胞，是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。 3.下列关于细胞分化及细胞分裂的叙述，错误的是()A细胞的分化不一定增加细胞的总面积和蛋白质的种类B生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果C细胞分裂是细胞分化的基础D细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少D4.以下不能说明细胞全能性的实验是( )A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性玉米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯

12、体细胞杂交后培育出植株B5. 干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 （ ）A骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同 B骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异C骨髓干细胞分化成为胰岛样细胞时基因丢失D骨髓干细胞分化成胰岛样细胞体现了细胞全能性B【解析】胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，所以骨髓干细胞与胰岛样细胞基因组成相同，但基因选择性表达，产物不同；细胞分化过程中遗传物质没有改变，细胞全能性的体现必须是形成完整的个体，而不是只分化成为其他的细胞

13、或是形成一个器官。6. 请据图回答：（1）、的过程叫做_。（2）的过程叫做_。（3）的过程叫做_。（4）所示的各细胞群中，具有分裂能力的是标号_所示的细胞群。（5）若从中取一个细胞，在适宜条件下培养，结果产生了一个新个体，这体现了_。（6）组成的细胞在_、_和_上是不同的，因此它们属于不同的_。【解析】从图中可以看出，和细胞形态和结构都发生了变化，属于细胞的分化；是2个细胞变成4个细胞，属于细胞分裂；是细胞体积增大，属于细胞的生长。高度分化的细胞离体培养成一个完整个体，体现了细胞的全能性。答案：（1）细胞的分化 （2）细胞的分裂（3）细胞的生长 （4） （5）细胞的全能性 （6）形态 结构 生理功能 组织地球上一切美丽的东西都来源于太阳，而一切美好的东西都来源于人。普朗克一、细胞分化及其意义 思考：多细胞生物发育的起点是什么？个体发育过