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文檔簡介

【課前熱身】(教材P118--122)1.細胞分化是指_____________________________________。2.細胞的全能性是指?其基礎是?細胞中含有發(fā)育成完整個體所必備的全套的遺傳信息3.與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣,其他克隆動物的成功獲得

也證明了________________________________________________。動物已分化的體細胞的細胞核具有全能性【課前熱身】4.受精卵經(jīng)細胞分裂和細胞分化形成了多種細胞,這些細胞中的核DNA______,細胞質(zhì)中的mRNA和蛋白質(zhì)的種類___________。(填“相同”“不同”或“不完全相同”)(教材P118--122)相同不完全相同5.如何從分子水平判斷一個細胞是否是分化的細胞?合成了某種細胞特有的蛋白質(zhì),如唾液淀粉酶、胰島素等6.(必修1P122拓展應用2)利用干細胞的分離和體外培養(yǎng)在體外培育出組織和器官,并最終通過組織或器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療,將干細胞體外培育出組織和器官的過程

(填“是”或“否”)體現(xiàn)了體細胞的全能性,理由是

。否

細胞全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后,仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性,將干細胞體外培育出組織和器官不能體現(xiàn)細胞的全能性。目錄CONTENTS第12講細胞的分化、衰老和死亡考點一、細胞的分化與細胞的全能性考點二、細胞的衰老、死亡與細胞自噬

【新舊教材對比】

增:①年齡因素與細胞衰老的關系;②細胞自噬。

改:①細胞全能性概念②細胞衰老的原因由小字變?yōu)樗误w(強化)

移:細胞癌變移到必修2基因突變一節(jié)。2025屆高考備考第一輪?必修1第4單元

細胞的生命歷程白血病男孩輟學6年再高考,成績出來感動所有人情境導入:你知道什么是白血病嗎?【知識鏈接】

白血病,俗稱“血癌”,是一種惡性程度極高的血液病。患者的血液中出現(xiàn)大量異常的白細胞,而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細胞,延長病人的生命。問題:骨髓移植為什么可以治療人類白血病?骨髓內(nèi)有造血干細胞,造血干細胞可以產(chǎn)生各種血細胞有絲分裂細胞分化紅細胞血小板白細胞骨髓中的造血干細胞?一、細胞分化及其意義1.概念:細胞分裂受精卵(起點)早期胚胎細胞分化唾液腺細胞小腸上皮細胞神經(jīng)元血紅細胞

細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。2.意義?⑴是生物個體發(fā)育的基礎;⑵使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)iT化,

有利于提高各種生理功能的效率。如果現(xiàn)代社會沒有職業(yè)分工,社會將會怎樣?★

單細胞生物沒有細胞分化細胞分裂使細胞數(shù)目增多,細胞分化使細胞種類增加。資料一:人體在生長發(fā)育過程中,如果僅僅有細胞的增殖,而沒有細胞的分化,就不可能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官,生物體不能正常發(fā)育。資料二:哺乳動物成熟的紅細胞,沒有細胞核和眾多的細胞器,細胞中有大量的血紅蛋白,因此提高了紅細胞運輸氧氣的能力。肌肉細胞含有大量線粒體,細胞中有大量收縮蛋白質(zhì),因此肌肉細胞有很強的收縮功能。①細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎②細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率。閱讀材料,總結(jié)分化意義一、細胞分化及其意義2.意義?一、細胞分化及其意義問:細胞通過分化形成不同種類細胞,其內(nèi)的遺傳物質(zhì)是否發(fā)生了改變?追問:細胞分化過程中,細胞的什么改變?所有細胞遺傳物質(zhì)源于受精卵+有絲分裂(染色體數(shù)、核DNA彼此相同)不變:核DNA(基因)、tRNA和rRNA、細胞的數(shù)目改變:⑴mRNA改變⑵蛋白質(zhì)種類改變⑶細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能改變3.實質(zhì)(根本原因、機理):歸結(jié)為:基因的選擇性表達一、細胞分化及其意義3.實質(zhì)(根本原因、機理):血紅蛋白基因開啟肌動蛋白基因關閉紅細胞合成血紅蛋白(不合成肌動蛋白)血紅蛋白基因關閉肌動蛋白基因開啟肌細胞合成肌動蛋白(不合成血紅蛋白)嘗試解釋這些現(xiàn)象一、細胞分化及其意義3.實質(zhì)(根本原因、機理):實驗探究:科學家用基因探針技術對人體內(nèi)幾種體細胞含有的基因情況進

行了檢測,結(jié)果如下:基因蛋白質(zhì)卵清蛋白基因唾液淀粉酶基因胰島素基因卵清蛋白唾液淀粉酶胰島素輸卵管細胞++++--唾液腺細胞+++-+-胰島B細胞+++--+(“+”表示有,“-”表示無)體細胞分化過程中遺傳物質(zhì)沒有改變得出結(jié)論:質(zhì)疑:為什么遺傳信息相同的細胞,形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能差異如此之大呢?這些差異是由哪種物質(zhì)直接表現(xiàn)出來的呢?蛋白質(zhì)一、細胞分化及其意義3.實質(zhì)(根本原因、機理):實驗探究:科學家用基因探針技術對人體內(nèi)幾種體細胞含有的基因情況進

行了檢測,結(jié)果如下:(“+”表示有,“-”表示無)基因

蛋白質(zhì)卵清蛋白基因唾液淀粉酶基因胰島素基因卵清蛋白唾液淀粉酶胰島素輸卵管細胞++++--唾液腺細胞+++-+-胰島B細胞+++--+得出結(jié)論:細胞分化一般不改變細胞內(nèi)的遺傳信息,不同種類細胞中遺傳物質(zhì)選擇性地發(fā)揮作用!即:基因選擇性表達的結(jié)果怎么檢測?一、細胞分化及其意義管家基因:維持生存必需基因奢侈基因歸納:細胞分化的根本原因:基因選擇性表達直接原因:合成了具有特定結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)3.實質(zhì)(根本原因、機理):【深度思考】下圖是某患者體內(nèi)的3種細胞,圖中表明了每個細胞的部分基因及其活動狀況。⑴若用胰島素基因作探針檢測A、B、C三類細胞的DNA分子,則其雜交帶狀況如何?若將探針改作檢測胰島素基因的mRNA,其雜交帶狀況如何?這一事實說明了什么?均有雜交帶只有A有雜交帶,原因只有A表達胰島素,產(chǎn)生相應mRNA。說明了基因的選擇性表達。⑵催化葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的酶基因是否發(fā)了選擇性表達?在所有的細胞中均表達,未發(fā)生選擇性表達。(1)細胞分化的標志

①分子水平:合成了某種細胞特有的蛋白質(zhì),如唾液淀粉酶、胰島素等。

②細胞水平:形成不同種類的細胞。(2)細胞表達的基因

①管家基因:所有細胞均表達的一類基因,其表達產(chǎn)物是維持細胞基本生命

活動所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。

②奢侈基因:不同類型細胞特異性表達的一類基因,其產(chǎn)物賦予不同細胞特

異性的生理功能,如血紅蛋白基因、胰島素基因。(3)細胞分化的“不變”與“變”

①不變:DNA、tRNA、rRNA、細胞的數(shù)目。

②改變:mRNA、蛋白質(zhì)的種類,細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能。

細胞分化的三個關鍵點:“四看”法判斷細胞分化“四項”與眾不同一、細胞分化及其意義4.細胞分化的特點:(必修1P119第二自然段)持久性

普遍性

穩(wěn)定性

細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中,在胚胎時期達到最大限度一般不可逆性:已經(jīng)分化的細胞一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡,都不能恢復到原來胚胎細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。二、干細胞的研究及應用能夠自我增殖,且可以分化為各種細胞的未分化的細胞。分類:根據(jù)來源可分為胚胎干細胞和成體干細胞兩類(ES細胞)根據(jù)分化潛能分全能、多能、專能干細胞共三類特點:體積小,核大、核仁明顯。取自早期胚胎。也叫全能干細胞。如造血干細胞(請自學P122”STS“)必修一P122”STS“臨床上用骨髓移植的方法治療白血病利用胚胎干細胞修復病人損傷組織請立即查閱選修三P46-47正文+“相關信息”的iPS細胞選必一P84正文2014年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎山中伸彌誘導多能干細胞(簡稱iPS細胞)接著,說一說這樣的一個人,一件事,一個細胞……取成纖維細胞(已分化)誘導多能干細胞(iPS細胞)導入相關因子多種體細胞定向誘導分化臨床治療疾?。喊籽?、帕金森病、阿而茨海默病等同時轉(zhuǎn)入4種基因(Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4)三、細胞的全能性*實驗驗證(1958年斯圖爾德[美]實驗)外植體問題:已分化的細胞還能再分化成其他細胞嗎?做出假設:高度分化的細胞具有該生物的發(fā)育的全部遺傳物質(zhì),因此,這些細胞可以再分化為其他細胞。已分化細胞脫分化愈傷組織再分化再分化實驗結(jié)論:在離體時給予細胞一定條件,高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能,即植物細胞具有全能性。思考:細胞具有全能性原因是什么?細胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳物質(zhì)。根、芽植物體再分化培養(yǎng)條件:①無菌②營養(yǎng)物質(zhì)③適宜條件(溫度、PH、光等)④植物激素:遮光光照芽發(fā)育成葉,葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照脫分化愈傷組織離體的植物器官、組織或細胞(外植體)愈傷組織重新分化為芽、根等器官失去特有結(jié)構(gòu)和功能轉(zhuǎn)變成未分化的細胞生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵。生長素和細胞分裂素的比例和濃度會影響植物細胞的發(fā)育方向。如:胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥…排列不規(guī)則,高度液泡化,呈不定型狀態(tài)的薄壁細胞菊花的組織培養(yǎng)

鏈接:選必三P35三、細胞的全能性問:已分化的動物細胞也能發(fā)育成為完整個體嗎?多莉羊的培育:母羊A

乳腺細胞

(體細胞)植入代孕母羊子宮內(nèi)(黑)無法發(fā)育成多利這說明什么呢?高度分化的動物細胞沒有表現(xiàn)出全能性。取核母羊B未受精卵細胞去核

重組細胞核移植技術早期胚胎卵裂母羊C子宮胚胎移植多莉羊分娩妊娠該實驗證明了什么呢?現(xiàn)今只證明已分化的動物體細胞細胞核具全能性。物理或化學方法激活受體細胞:電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等

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