生物细胞的分化新人教必修

1、个体发育中个体发育中 各组织细胞形成过程各组织细胞形成过程 一、细胞分化一、细胞分化 1. 概念概念: 在个体发育中，由一个或一在个体发育中，由一个或一 种细胞增殖产生的后代，在种细胞增殖产生的后代，在形态、形态、 结构结构和和生理功能生理功能上发生上发生稳定性差稳定性差 异异的过程称为细胞分化的过程称为细胞分化。 细胞增殖细胞增殖有丝分裂有丝分裂 稳定性稳定性已经分化的细胞一般不会再分化、分裂已经分化的细胞一般不会再分化、分裂 细胞分化是仅仅发生在人的胚胎发育阶段细胞分化是仅仅发生在人的胚胎发育阶段, ,还还 是贯穿于整个生命进程中是贯穿于整个生命进程中? ?这说明细胞分化具有什这说明细胞分

2、化具有什 么特点么特点? ? 在细胞分化过程中在细胞分化过程中, ,假如当细胞分化形成假如当细胞分化形成 细胞后细胞后, ,一般不会再表现出细胞反方向分化形成一般不会再表现出细胞反方向分化形成 细胞细胞, ,这说明细胞分化具有这说明细胞分化具有 研究发现：研究发现： 离体培养的上皮细胞，始终保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。这持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。这 说明细胞分化具有说明细胞分化具有 合成血红蛋白合成血红蛋白 （运输氧）（运输氧） 合成肌动蛋白合成肌动蛋白 （收缩和舒张）（收缩和舒张） 红细胞红细胞 肌细胞肌细胞 同种胚同种胚 胎细胞胎细胞

3、 血红蛋白基因活动血红蛋白基因活动 肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭 血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭 肌动蛋白基因活动肌动蛋白基因活动 细胞分化细胞分化 . .概念：概念： 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的 后代，在后代，在形态、结构形态、结构和和生理功能生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异 的过程称为细胞分化。的过程称为细胞分化。 （）（）稳定性稳定性 （）（）不可逆性不可逆性 （）（）持久性持久性 . .意义意义： 生物界普遍存在的生命现象，是生物个生物界普遍存在的生命现象，是生物个 体发育的基础是多细胞生物体的细胞趋向体发育的基础是多

4、细胞生物体的细胞趋向 专门化，有利于提高各项生理功能的效率专门化，有利于提高各项生理功能的效率 . .机制：不同细胞内的遗传信息执行情况不同机制：不同细胞内的遗传信息执行情况不同 （实质：基因选择性表达）（实质：基因选择性表达） . .特点：特点： 稳定性差稳定性差 异异 细胞分裂是细胞分化的基础。随细胞分化程度细胞分裂是细胞分化的基础。随细胞分化程度 的增进，细胞的分裂能力逐渐下降的增进，细胞的分裂能力逐渐下降 二、细胞的全能性二、细胞的全能性 19581958年美国斯图尔德的实验（组织培养）年美国斯图尔德的实验（组织培养） 胡萝卜韧皮部细胞胡萝卜韧皮部细胞 含植物激素、无机盐、含植物激素、

5、无机盐、 糖类等物质的培养液中糖类等物质的培养液中 新的细胞群新的细胞群 细胞细胞 分化分化 新的胡萝卜植株新的胡萝卜植株 已经分化了的细胞，已经分化了的细胞， 仍然具有发育成完整个体仍然具有发育成完整个体 的潜能的潜能 植物组织培养技术有哪些优点植物组织培养技术有哪些优点? ?在生产实践在生产实践 上有何应用上有何应用? ? 优点：优点：可以保留亲本的一些优良性状；取材可以保留亲本的一些优良性状；取材 少，培养材料经济；人为控制培养条少，培养材料经济；人为控制培养条 件，不受自然条件影响；繁殖快等件，不受自然条件影响；繁殖快等 应用：用于培育植物优良品种应用：用于培育植物优良品种; ; 可以

6、快速繁殖可以快速繁殖 植物，可用于大规模栽培；培养无病毒植物，可用于大规模栽培；培养无病毒 植株；可以拯救濒危物种等。植株；可以拯救濒危物种等。 母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞 （体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊B 未受精的未受精的 卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C “多莉多莉” 新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎 去核卵细胞去核卵细胞 提取细胞核提取细胞核 动植物细胞全能性的区别 优P56NO1 优化P56NO6 应用 细胞融合细胞融合 胚胎移植胚胎移植 遗传物质主要存在于细胞核中遗传物质主要存在于细胞核中 已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性 芬兰

7、多塞芬兰多塞 特母绵羊特母绵羊 苏格兰黑苏格兰黑 面母绵羊面母绵羊 苏格兰黑苏格兰黑 面母绵羊面母绵羊 “多利多利”的诞生的诞生 证明证明: :已分化的已分化的 动物体细胞的细动物体细胞的细 胞核胞核具有全能性具有全能性 但是目前为止但是目前为止, ,人人 们们还没有成功地还没有成功地将将 单个已分化的动物单个已分化的动物 体细胞培养成新的体细胞培养成新的 个体个体. . 二、细胞的全能性二、细胞的全能性 已经分化的细胞，仍然具有发育已经分化的细胞，仍然具有发育 成完整个体的潜能。成完整个体的潜能。 . .原因：原因： 细胞中具有该物种全套的遗传物质细胞中具有该物种全套的遗传物质 . .实验证

8、据：实验证据： 植物植物 实验实验： 结论结论： 胡萝卜韧皮部细胞的组织培养胡萝卜韧皮部细胞的组织培养 植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性 . .概念：概念： 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，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，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程， 叫做叫做细胞分化细胞分化。 细胞分化的过程中，细胞内细胞分化的过程中，细胞内遗传物质没发生变化，遗传物质没发生变化， 但遗传物质的表达不同。但遗传物质的表达不同。 （细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果）（细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果） 细胞

9、分化程度越高，细胞全能性越低，细胞分化程度越高，细胞全能性越低， 高度分化的细胞逐渐散失其全能性。高度分化的细胞逐渐散失其全能性。 细胞分化程度越高，分裂能力越弱。细胞分化程度越高，分裂能力越弱。 根据干细胞的分化能力：根据干细胞的分化能力： 全能干细胞全能干细胞（可发育成完整个体，如胚胎干细胞）（可发育成完整个体，如胚胎干细胞） 多能干细胞多能干细胞（可发育成多种组织和器官，如造血干细（可发育成多种组织和器官，如造血干细 胞胞) 专能干细胞专能干细胞（可发育成专门的组织和器官，如神经干（可发育成专门的组织和器官，如神经干 细胞）细胞） 根据干细胞的来源：根据干细胞的来源： 胚胎干细胞胚胎干细

10、胞 成体干细胞成体干细胞 1.1.植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将 单个细胞放入特定的培养基中培养，获得了许单个细胞放入特定的培养基中培养，获得了许 多完整的植株，此过程依据的原理和技术分别多完整的植株，此过程依据的原理和技术分别 是是 （ ） A.A.细胞分裂和细胞工程细胞分裂和细胞工程 B.B.细胞分化和基因工程细胞分化和基因工程 C.C.细胞的全能性和组织培养细胞的全能性和组织培养 D.D.花药离体培养和单倍体育种花药离体培养和单倍体育种 C 课课 堂堂 练练 习习 2.2.乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层，乳腺细乳腺细胞和唾液腺细胞都来自

11、外胚层，乳腺细 胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而 唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是（唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是（ ） A.A.唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因 B.B.乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因 C.C.两种细胞都有合成乳蛋白和唾液淀粉酶的基两种细胞都有合成乳蛋白和唾液淀粉酶的基 因因 D.D.两种细胞中相关基因选择性的表达两种细胞中相关基因选择性的表达 D 3. 3.右图示某种植右图示某种植 株的形成层细胞通过株的形成层细胞通过 无菌操作接入试管后无菌操作接入试管后

12、 在一定条件下形成试管苗的培育过程，已知该植在一定条件下形成试管苗的培育过程，已知该植 株有株有1010对染色体。请回答：对染色体。请回答： （1 1）愈伤组织是形成层细胞不断分裂后形成的）愈伤组织是形成层细胞不断分裂后形成的 不规则的细胞团，在愈伤组织的培养过程中，必不规则的细胞团，在愈伤组织的培养过程中，必 须从培养基中获得须从培养基中获得_ _ 和小分子有机物。和小分子有机物。 （2 2）试管苗的细胞核中有）试管苗的细胞核中有_个个DNADNA （3 3）该试管苗的形成经历了）该试管苗的形成经历了_ _等几个过程。等几个过程。 水、无机盐水、无机盐 形成形成 层层 愈伤愈伤 组织组织 试

13、管试管 苗苗 20 细胞分裂、细胞分细胞分裂、细胞分 化、组织器官的形成、新个体的形成化、组织器官的形成、新个体的形成 4. 4.右图是美国科学家的实右图是美国科学家的实 验，请据图分析：验，请据图分析： （1 1）分离出来的单个细胞）分离出来的单个细胞 成为细胞团是通过成为细胞团是通过_ 来完成的；细胞团在发育成来完成的；细胞团在发育成 胚状体和新植株的过程中，细胞的形态、结构和胚状体和新植株的过程中，细胞的形态、结构和 功能逐渐向不同方向变化，这种现象称功能逐渐向不同方向变化，这种现象称_。 （2 2）该实验说明植物细胞具有）该实验说明植物细胞具有_。 （3 3）根据该实验推测，一个动物细

14、胞是否能培）根据该实验推测，一个动物细胞是否能培 养成一个完整的个体？原因是？养成一个完整的个体？原因是？_ _ _ 有丝分裂有丝分裂 细胞分化细胞分化 能。动物细胞的能。动物细胞的 细胞核也具有该物种的全套遗传物质细胞核也具有该物种的全套遗传物质 全能性全能性 ; http:/ 成都收账公司 vyf48wbu 肉。乔氏还轻声嘱咐他们：“慢慢儿吃，小心鱼刺！”耿正不好意思地用手挡住自己的饭碗，说：“这清蒸鱼真好吃，但我不 能尽吃鱼肉啊，我还要吃米饭和菜呢，千万别再给我夹了！”耿英也说：“也别给我夹了，我都快给鱼肉吃饱了！娘娘和姐姐 也吃啊！”乔氏慈爱地笑着说：“你们先吃，留下来散碎的我和你们小

15、青姐姐再吃。我们会吃鱼，不怕鱼刺！”说着，她又给 耿直碗里夹上一块儿，说：“小伢子，娘娘做的清蒸武昌鱼可好吃？”耿直鼓着腮帮子直点头：“唔唔唔”等到咽下去了之后 才响亮地回答：“好吃极了！可是，娘娘，我饱了！这块儿鱼肉，就让哥哥替我吃了吧。”说着把鱼肉夹给哥哥，把空碗递给 乔氏，说：“娘娘，我想喝点儿水！”小青赶快接过碗来，说：“我去给小直兄弟盛汤！”汤来了，小青还往碗里搁了一个小 汤勺。耿直看一眼碗里，说：“啊，还是西红柿鸡蛋汤呢！”赶快用小汤勺盛起一勺，吹一吹喝了，咂咂嘴巴说：“哇，真香！ 早知道有这么好喝的汤，我该少吃点米饭呢！”白百大把碗里的米饭扒拉完了，将空碗递给小青，大声说：“丫头

16、，给爹也来 一碗汤！”小青盛一碗汤递给爹。白百大喝了一口，高兴地说：“大家都多吃点儿多喝点儿啊。别说，我婆姨做的清蒸鱼和丫 头做的这西红柿鸡蛋汤，还真是挺不错呢！”乔氏笑着说：“耿大哥你看他，哪里有这样夸自家婆姨和丫头的！”早饭后，白 百大去船老大那里告假去了。耿英说：“娘娘，您和小青姐姐洗刷碗筷吧，我和爹他们腾挪棚子里的东西去了！”小青却说： “姆妈你一个人慢慢洗刷吧，我也要去和他们一起腾挪东西去耶！”乔氏笑着说：“去吧，都去吧！可要慢点儿干啊，不要磕 着碰着”她这里还没有说完呢，两个丫头早已经嘻嘻哈哈地跑出去了。半上午时分，白百大高高兴兴地回来了，手里头又拎回 来两条个头更大的武昌鱼。乔氏

17、接过鱼来问丈夫：“船老大怎么说，准了你多少天假？”白百大说：“准了，没有说具体期限， 只说什么时候盖好了就回去干活儿。临了我说给他们了，什么时候装卸船人手抽调不开了，就随时来喊我，只要不是长时间跑 外运就行。”小青眼尖，说：“嘿，我爹回来了！”耿老爹赶快过来说：“白兄弟回来了！”白百大说：“回来了，一切顺 利！”乔氏笑着说：“小青她爹好人缘呢，船老大没有为难他，说是什么时候盖好了再回去干活儿。”白百大说：“人心换人 心嘛！我也说了，如果他们装卸船的时候人手抽调不开了，就随时来喊我一声，随叫随到。”说着话，白百大看到耿老爹已经 带领四个孩子将所有的杂物和柴火都搬出来堆放好了，大家正在往外搬摞砖瓦呢，就一起干起来。一会儿，乔氏过来招呼大家： “该歇一歇了，都去洗手擦脸，泡的茶正好 二、细胞的全能性二、细胞的全能性 母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞 （体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊B 未受精的未受精的 卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C “多莉多莉” 新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎 去核卵细胞去核卵细胞 提取细胞核提取细胞核 动植物细胞全能性的区别 优P56NO1 优化P56N