細(xì)胞分化和全能性

四、細(xì)胞分化與

植物細(xì)胞全能性生物學(xué)語(yǔ)言說(shuō)這是一個(gè)怎樣的個(gè)體？多細(xì)胞生物體這個(gè)新生命發(fā)育的起點(diǎn)是什么？受精卵一個(gè)細(xì)胞（受精卵）是如何發(fā)育成一個(gè)多細(xì)胞生物體呢？動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂僅有細(xì)胞的增殖，受精卵能形成許多不同類型的細(xì)胞，進(jìn)而發(fā)育成多細(xì)胞生物體嗎？受精卵有絲分裂細(xì)胞分化系統(tǒng)人體骨細(xì)胞上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織器官主要作用是收縮保護(hù)作用感受刺激和傳導(dǎo)興奮維持骨形成、調(diào)節(jié)骨代謝（一）、細(xì)胞分化

概念:2.發(fā)生時(shí)間：

發(fā)生在生物體整個(gè)生命進(jìn)程中,但在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度

同一來(lái)源的細(xì)胞逐漸發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和蛋白質(zhì)合成上的差異，這個(gè)過(guò)程稱為細(xì)胞分化?；瘜W(xué)組成上：各種細(xì)胞能合成各自特有的專一性蛋白質(zhì)紅細(xì)胞—血紅蛋白肌肉細(xì)胞—肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白胰島B細(xì)胞---胰島素1、圖中的13過(guò)程中發(fā)生的主要變化是什么？2、圖中的35過(guò)程發(fā)生的主要變化是什么？3、圖中12、14過(guò)程中發(fā)生的主要變化是什么？

觀察思考：細(xì)胞分裂細(xì)胞生長(zhǎng)細(xì)胞分化

黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會(huì)變成其他類型的細(xì)胞。

分化終端的細(xì)胞不再分裂，如人成熟的紅細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)后，生活120天左右即死亡。3.特征穩(wěn)定性不可逆性細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。持久性正常細(xì)胞癌細(xì)胞細(xì)胞的畸形分化與癌細(xì)胞的產(chǎn)生有直接關(guān)系胰島素胰高血糖素胰島素基因表達(dá)胰高血糖素基因表達(dá)胰島B細(xì)胞胰島A細(xì)胞1.細(xì)胞分化是否意味著細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變？為什么?

遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，不同組織的細(xì)胞共同來(lái)源于受精卵2.同樣來(lái)自一個(gè)受精卵,且每個(gè)細(xì)胞都攜帶有相同的遺傳信息,為什么還會(huì)出現(xiàn)差異?基因選擇性表達(dá)的結(jié)果思考4、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)EDCABEDCABEDCAB基因胰島B細(xì)胞---胰島素胰島A細(xì)胞---胰高血糖素DNA遺傳信息的執(zhí)行情況不同基因的選擇性表達(dá)細(xì)胞分化

各種組織思考2受精卵發(fā)育過(guò)程中，如果沒(méi)有細(xì)胞分化，其結(jié)果會(huì)怎樣？細(xì)胞分化是不是人類特有呢？受精卵

多次有絲分裂許多細(xì)胞繼續(xù)分裂增加體細(xì)胞數(shù)量器官系統(tǒng)高等動(dòng)物體綠色開花植物體形成1同一生物不同種類的體細(xì)胞內(nèi)DNA、mRNA、蛋白質(zhì)種類是否相同?DNA相同、mRNA不同、蛋白質(zhì)種類不同細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，不是人類所特有的現(xiàn)象。細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。

意義細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息都不變共同完成生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程觀察植物器官切片圖天竺葵篩管導(dǎo)管根冠分生區(qū)伸長(zhǎng)區(qū)成熟區(qū)(根毛區(qū))根尖保衛(wèi)細(xì)胞氣孔這些形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞還有可能發(fā)育成完整個(gè)體嗎？思考二、細(xì)胞的全能性1、

概念

單個(gè)細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂和分化后仍具有形成完整生物體的潛能。2、細(xì)胞具有全能性的原因：

生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。1958年，美國(guó)科學(xué)家斯蒂瓦特在離體條件下用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞成功地培育出了一棵完整的植株。實(shí)驗(yàn)證明：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能，即植物細(xì)胞具有全能性。

三、植物組織培養(yǎng)矮牽牛莖尖離體培養(yǎng)

牡丹成熟胚的離體培養(yǎng)與快速繁殖微型月季莖段離體培養(yǎng)花燭葉片離體快速繁殖植物的組織培養(yǎng)是如何進(jìn)行的呢？①什么是植物組織培養(yǎng)？②植物組織培養(yǎng)的過(guò)程怎樣？③植物組織培養(yǎng)需要哪些條件？④為什么利用植物體的部分組織就能培育成一個(gè)完整的植物體呢？三、植物組織培養(yǎng)---離體培養(yǎng)(3)理論基礎(chǔ)：(1)過(guò)程：植物細(xì)胞的全能性。一團(tuán)沒(méi)有特定結(jié)構(gòu)和功能的分生狀態(tài)的細(xì)胞離體的器官組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化(2)條件：細(xì)胞離體、無(wú)菌條件、控制溫度、PH、光照等、合適的人工培養(yǎng)基（水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素、植物激素等）植物組織培養(yǎng)屬于哪種生殖方式？想一想：植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)？說(shuō)一說(shuō)：

①繁殖速度快

②繁殖后代整齊一致，能保持原有品種的優(yōu)良性狀

③可獲得無(wú)毒苗

④可進(jìn)行工廠化生產(chǎn)

⑤經(jīng)濟(jì)效益高四、應(yīng)用紅豆杉又名紫杉，屬世界珍稀瀕危物種，是我國(guó)一級(jí)保護(hù)樹種，素有“植物黃金”之稱，它的提取物“紫杉醇”是人類生命的第一殺手“癌癥”的克星，紅豆杉又是生產(chǎn)抗癌藥物“紫杉醇”的唯一原料。因此，高效抗癌藥物紫杉醇，雖然能造福人類，但卻為瀕危的紅豆杉帶來(lái)一場(chǎng)滅頂之災(zāi)。今天我們有沒(méi)有辦法來(lái)拯救紅豆杉，同時(shí)又能大量生產(chǎn)紫杉醇挽救癌癥患者呢？植物組織培養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用

①試管苗的快速繁殖

②無(wú)病毒植物的培育

③提取原料

④人工種子

⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育例1、細(xì)胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列不正確的是A．分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中B．分化是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果C．未離體的體細(xì)胞不會(huì)表現(xiàn)出全能性D．分化過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變D典型例題例2、人體神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同，其根本原因是

A這兩種細(xì)胞的DNA堿基排列順序不同

B這兩種細(xì)胞的核糖體不同

C這兩種細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA不同

D這兩種細(xì)胞的信使RNA不同D典型例題例3、人胰島細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測(cè)胰島細(xì)胞中

A只有胰島素基因

B比人受精卵的基因要少

C既有胰島素基因也有血紅蛋白基因和其它基因

D有胰島素基因和其它基因，但沒(méi)有血紅蛋白基因C典型例題1、下列關(guān)于細(xì)胞分化敘述正確的是（）

A同一生物個(gè)體不同的細(xì)胞中DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量互不相同

B分化是細(xì)胞中遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果

C胡蘿卜葉肉細(xì)胞再分化形成的愈傷組織具有全能性

D分化是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果D鞏固練習(xí)2、有人把分化細(xì)胞中表達(dá)的基因形象地分為“管家基因”和“奢侈基因”。管家基因在所有細(xì)胞中表達(dá)，是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，而奢侈基因只在特定組織細(xì)胞中表達(dá)。下列屬于“奢侈基因”表達(dá)產(chǎn)物的是（）

AATP水解酶BDNA聚合酶

C膜蛋白D血紅蛋白D4、將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，下列條件中不需要的是（）

A具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞

B一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素

C離體狀態(tài)

D導(dǎo)入指示基因3、下列關(guān)于植物細(xì)胞全能性的敘述正確的是（）

A植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因

B高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性

C蠶豆葉肉細(xì)胞脫分化形成的愈傷組織細(xì)胞沒(méi)有全能性

D植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同BD鞏固練習(xí)動(dòng)物細(xì)胞有全能性嗎？格登的實(shí)驗(yàn)非洲爪蟾未受精卵紫外線破壞細(xì)胞核無(wú)核的卵蝌蚪腸上皮細(xì)胞核移植雜合細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)育正常成蛙——細(xì)胞核移植格登的實(shí)驗(yàn)第一次證明動(dòng)物的體細(xì)胞核具有全能性四、克隆技術(shù)——屬于無(wú)性繁殖，是通常說(shuō)的“克隆技術(shù)”多莉羊的培育1.細(xì)胞核移植操作過(guò)程A個(gè)體的體細(xì)胞核B個(gè)體卵細(xì)胞去掉細(xì)胞核移植新的細(xì)胞早期胚胎培養(yǎng)C個(gè)體子宮胚胎移植新個(gè)體新個(gè)體的遺傳物質(zhì)：供體的核遺傳物質(zhì)＋受體的質(zhì)遺傳物新個(gè)體的表現(xiàn)性狀：主要與供核的個(gè)體相同。2.克隆技術(shù)的應(yīng)用A.繁育優(yōu)良品種生物體B.挽救瀕危生物C.醫(yī)學(xué)上克隆器官用于移植（治療性克?。┲委熜钥寺?.克隆技術(shù)的負(fù)面影響克隆技術(shù)本身不成熟，成功率低?？寺∪说膫惱韱?wèn)題，等等。以嚴(yán)肅科學(xué)的態(tài)度理性直面克隆人的研究加快有關(guān)的立法建設(shè)例4下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是A.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B.培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化C.離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過(guò)脫分化才能形成愈傷組織D.同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組