第2节 细胞的分化
1.说明细胞分化及其意义。(重点) 2.举例说明细胞的全能性。(重难点)
3.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。
细 胞 的 分 化
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。
2.特点
(1)细胞分化是一种持久性的变化。
(2)一般来说,分化了的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡。 (3)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
3.原因:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。 4.结果:形成形态、结构和功能都有很大差别的组织和器官。 5.意义
(1)是生物个体发育的基础。
(2)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。
[合作探讨]
探讨1:如图表示某人体内的几种细胞,它们的形态结构和功能各不相同。各细胞的遗传物质是否相同?为什么?
提示:相同,因为这些细胞是通过有丝分裂产生的,有丝分裂的特点是遗传物质平均分配。
探讨2:人体内分化形成的神经细胞和心肌细胞能否再恢复分裂能力? 提示: 不能恢复分裂能力。
探讨3:下图为人体中肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞的产生过程,仔细观察图示,探讨下列有关问题:
1
(1)细胞①、②、③含有的蛋白质种类一定不相同吗? 提示:不完全相同。
(2)细胞①与细胞②形成的本质区别是什么? 提示:遗传信息的执行情况不同。 [思维升华] 1.细胞分化的过程 (1)图示
|→细胞分裂←|→细胞分化←|→分化的结果←| (2)分析:
①从细胞水平分析:细胞的形态、结构和功能发生改变。
②从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。 ③从分子水平分析:
a.蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的执行情况不同,这是细胞分化的根本原因。
2.细胞分化的实质
就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传物质,但不同细胞中遗传信息的执行情况不同,控制合成的蛋白质不同。细胞分化的实质就是基因的选择性表达。如图:
3.细胞分裂和细胞分化的比较 项目 细胞分裂 细胞分化 2
发生时间 原因 结果 意义 联系 从受精卵开始 细胞增殖需要 细胞数量增多 保持了亲子代间遗传性状的稳定性 发生在整个生命过程中 基因选择性表达 细胞种类增多 保证了生物体正常发育 细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的,随分化程度加大,分裂能力逐渐下降
1.细胞分化过程中,一般不会出现的是( )
【导学号:19040284】
A.细胞表面结构的改变 B.细胞器种类和数量的改变 C.蛋白质种类和数量的改变 D.细胞核中遗传物质的改变
【解析】 细胞分化的过程即基因选择性表达的过程,细胞核中遗传物质并未发生改变。 【答案】 D
2.如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述不正确的是( )
A.a过程是有丝分裂,b是细胞分化 B.乙和丙的染色体组成相同 C.丁与戊因遗传物质不同而发生分化 D.甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同
【解析】 甲、乙、丙三个细胞形态一样,故a表示有丝分裂,丁、戊与甲比,细胞形态发生了变化,故b表示细胞分化;乙和丙来自甲的有丝分裂,有丝分裂前后亲子代遗传物质相同,染色体组成相同;乙、丙的遗传物质相同,由细胞分化形成丁、戊的过程中基因选择性表达;由于甲、丁、戊细胞形态不同,故三种细胞基因选择性表达产生的部分蛋白质不同。
【答案】 C
3
细 胞 的 全 能 性
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