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细胞分化-生物个体发内的职业分工

2021-03-11 10:34:55| 来源:中公教育

说起分化相信大家都不陌生,多细胞生物从小生长到大,不仅有细胞数量的增加,还有细胞结构和功能上的分化。生物个体由受精卵发育而来,在胚胎发育早期,细胞通过有丝分裂数量越来越多,与此同时,这些细胞又逐渐向不同的方向分化。即使在成熟的生物体内,也有一些细胞具有产生不同种类新细胞的能力。就像现代社会的职业分工,不同的细胞分工合作,方能各显其能。

动物细胞的细胞分化方向主要是构成人体器官的四种组织,分别是上皮组织,结缔组织,肌肉组织和神经组织。这些细胞都来自于早期胚胎中一群彼此相似的细胞,在正常情况下,它们是不能恢复成早期胚胎细胞的,四种组织中的某种细胞也不会转换成其他组织的细胞。今天我们再来共同探看有关细胞分化的内容。

与动物细胞一样,同一植物体中也存在着各不相同的细胞。例如,叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体,能够进行光合作用;表皮细胞的细胞质中没有叶绿体,但在细胞壁上形成明显的角质层,具有保护功能;储藏细胞没有叶绿体,也没有角质层,细胞中储藏着许多营养物质。同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。

关于细胞分化,知识内容包括以下几点:

1.概念:在个体发育的过程中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上产生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。

2.特点:普遍性,持久性,稳定性。

普遍性:细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。

持久性:细胞分化是一种持久性的变化,贯穿多细胞生物体的生长发育过程中。

普遍性:一般来说,已经分化的细胞将一直保持分化后的状态直至死亡。

3.原因:各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,这是细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。

细胞的全能型

早期胚胎通过细胞分化逐渐发育,形成各种组织和器官,由于有丝分裂的缘故,细胞从受精卵那里继承了全部的遗传信息,这是生命的“蓝图”,因此如果给予一定的条件,这些组织和器官中高度分化的细胞,也能像早期胚胎细胞一样,再分化成其他细胞,这就是细胞的全能性。

1.概念:细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。

2.原因:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全部的遗传信息,都有发育成为完整个体所必需的全部遗传物质。理论上,生物体的每一个具有完整细胞核的活细胞都应该具有全能性。

 

 

结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,这就是细胞的全能性。

应用:快速繁殖蔬菜花卉等作物、培养微型观赏植株、拯救濒危物种等。

与传统的杂交技术相比,植物组织培养技术具有生长周期短,繁殖率高;培养条件可以人为控制;管理方便,有利于工厂化生产和自动化控制等优点。因此,植物组培在生产上得到了广泛应用,包括快速繁殖、培育无毒苗、选育新品种、人工种子等。植物组培技术繁殖植物不仅快速,而且可摆脱自然地理环境和季节的限制,对繁殖系数低和经济价值高的植物品种具有重要意义。

(2)动物细胞核的全能性

实例:克隆

结论:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。

4.细胞全能性的大小:不同细胞全能性大小不同,分化程度越高的细胞全能性越低。

植物细胞>动物细胞;受精卵>胚胎细胞>体细胞。

5.关于细胞的全能性,需要注意的一点是,必须是已经分化的细胞,发育成完整个体才能体现细胞的全能性。例如:受精卵是全能性最高的细胞,但受精卵发育成完整个体的过程并不能体现细胞的全能性,因为受精卵是未分化的细胞。

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(责任编辑:邓艳)

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