细胞分化和植物细胞的全能性.ppt

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1、细胞分化与植物细胞全能性上海市陆行中学顾复生物学语言说这是一个多细胞生物体一个新生命发育的起点是什么？受精卵一个细胞（受精卵）是如何发育成一个多细胞生物体呢？动物细胞有丝分裂仅有细胞的增殖，受精卵能形成许多不同类型的细胞，进而发育成多细胞生物体吗？意义？组成人体细胞的种类有200多种受精卵有丝分裂细胞分化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主要作用是收缩保护作用感受刺激和传导兴奋维持骨形成、调节骨代谢一、细胞分化概念:同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上

2、的差异，这个过程称为细胞分化。各种细胞能合成各自特有的专一性蛋白质红细胞—血红蛋白肌肉细胞—肌动蛋白、肌球蛋白胰岛B细胞—胰岛素1、图中的①过程中发生的主要变化是什么？2、图中的②③过程发生的主要变化是什么？观察思考：有丝分裂细胞分化①②③2.发生时间：细胞分化只发生在胚胎时期，还是发生在生物体生命的整个过程中呢？你能举例说明吗？一、细胞分化例一：骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞造血干细胞红细胞血小板白细胞脐带血例二：表皮的基底层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞。例三：分生区细胞不断分裂分

3、化形成伸长区细胞和根冠细胞黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；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。分化终端的细胞不再分裂，如人成熟的红细胞进入血液循环后，生活120天左右即死亡。（造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡）3.特点稳定性不可逆性细胞分化发生在整个生命进程中。持久性一、细胞分化正常细胞癌细胞致癌因子细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系胰岛素胰高血糖素胰岛素基因表达胰高血糖素基因表达胰岛B细胞胰岛A细胞1.细胞分化是否意味着

4、细胞中遗传物质发生改变？为什么?遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵2.同样来自一个受精卵,且每个细胞都携带有相同的遗传信息,为什么还会出现差异?思考4、细胞分化的实质EDCABEDCABEDCAB基因胰岛B细胞---胰岛素胰岛A细胞---胰高血糖素DNA基因的选择性表达一、细胞分化试一试:现在你能解释这些现象了吗?红细胞合成血红蛋白(不合成肌动蛋白)肌细胞肌动蛋白基因开启合成肌动蛋白(不合成血红蛋白)肌动蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因开启细胞分化各种组织思考1受精卵发育过程中，如果没有细

5、胞分化，其结果会怎样？细胞分化是不是人类特有呢？受精卵多次有丝分裂许多细胞继续分裂增加体细胞数量器官系统高等动物体绿色开花植物体形成5、意义（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。（1）是生物个体发育的基础；一、细胞分化细胞分裂细胞分化不同点细胞数量形态结构功能相同点联系增加相同不变差异遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程？已经高度分化的细胞，能否像早期胚胎细胞那样，分化成一个完整的个体呢？切取茎段置于培养基上茎段从两端开始膨大加粗茎段继续膨大加粗形成“愈伤组织”植物组织培养培养

6、基生成完整植株切取茎段愈伤组织生芽生根二、植物组织培养*1958年斯蒂瓦特[美]实验（离体培养）①植物组织培养的过程怎样？②植物组织培养需要哪些条件？③为什么利用植物体的部分组织就能培育成一个完整的植物体呢？胡萝卜的根部含有植物激素、无机盐、糖类等的培养液中愈伤组织1、过程：一团没有特定结构和功能的分生状态的细胞离体的器官组织或细胞愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化愈伤组织新植株二、植物组织培养3、理论基础：细胞离体、无菌条件、控制温度、PH、光照等、合适的人工培养基（水、无机盐、糖类、维生素、植物激素等）2、条

7、件：实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。在生物体内存在时只能形成组织、器官，不能继续分裂、分化、发育成完整的个体。1、概念单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能。2、细胞具有全能性的原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。三、细胞的全能性植物组织培养的优点？说一说：①繁殖速度快②繁殖后代整齐一致，能保持原有品种的优良性状③可获得无毒苗④可进行工厂化

8、生产⑤经济效益高四、应用红豆杉又名紫杉，属世界珍稀濒危物种，是我国一级保护树种，素有“植物黄金”之称，它的提取物“紫杉醇”是人类生命的第一杀手“癌症”的克星，红豆杉又是生产抗癌药物“紫杉醇”的唯一原料。因此，高效抗癌药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。今天我们有没有办法来拯救红豆杉，同时又能大量生产紫杉醇挽救癌症患者呢？利用植物细胞的全能性，通过组织培养技术