高中生物人教版分子與細(xì)胞第6章細(xì)胞的生命歷程第2節(jié)細(xì)胞的分化 全市獲獎

《細(xì)胞的分化》教案一、教學(xué)目標(biāo) 1．知識目標(biāo)：說明細(xì)胞分化、細(xì)胞的全能性2．能力目標(biāo)：進行有關(guān)干細(xì)胞研究進展與人類健康的資料收集和分析。情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識，科學(xué)精神。二、教學(xué)重點難點1．教學(xué)重點：（1）細(xì)胞分化的概念和意義（2）細(xì)胞全能性的概念及實例2．教學(xué)難點：細(xì)胞的全能性三、教學(xué)方法講授與學(xué)生討論相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、歸納四、課時安排：1課時五、教學(xué)過程 問題探討1.從受精卵發(fā)育到胎兒，細(xì)胞數(shù)量的增加是通過何種細(xì)胞分裂方式？有絲分裂。主要特征是染色體復(fù)制后平均分配到子細(xì)胞，維持了親子代細(xì)胞之間遺傳的穩(wěn)定性。2.僅有細(xì)胞的增殖，受精卵能發(fā)育成多細(xì)胞生物體嗎？不能，細(xì)胞增殖的結(jié)果是形成形態(tài)、功能相同的細(xì)胞團。這種細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子代細(xì)胞與親代細(xì)胞相比，遺傳物質(zhì)不會改變。也就是說在受精卵的發(fā)育過程中，只有細(xì)胞的增殖和生長是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還有細(xì)胞的分化。第2節(jié)細(xì)胞的分化什么是細(xì)胞的分化？下面我們一起來討論。同學(xué)們觀察胚胎發(fā)育過程中，前期和后期有什么不同？胚胎發(fā)育的早期，各個細(xì)胞彼此相似；它們都來自受精卵的分裂，具有相同的遺傳物質(zhì)。細(xì)胞增殖的同時，這些細(xì)胞逐漸向不同方向變化，如課本圖6—8，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都來自一群相似的胚胎細(xì)胞。后來，有的細(xì)胞發(fā)育為紅細(xì)胞，合成運輸氧的血紅蛋白；有的細(xì)胞發(fā)育為肌細(xì)胞，合成行使運動功能的蛋白質(zhì)。這些細(xì)胞內(nèi)的DNA一樣嗎？一樣，都是來自受精卵的有絲分裂，哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核。我們看到了組成胎兒的各種細(xì)胞組織就是因為細(xì)胞變化方向不同，使它們從相似的早期胚胎細(xì)胞變成了形狀結(jié)構(gòu)各異的各種各樣的細(xì)胞和組成的組織，這些不同的細(xì)胞、組織就組成了一個完整的生物體——胎兒。認(rèn)識到這里，同學(xué)們明白什么是細(xì)胞分化嗎？（一）細(xì)胞分化1.概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，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，叫細(xì)胞分化。分化的對象：一個或一種細(xì)胞分化的結(jié)構(gòu)：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞植物體的生長過程中存在分化現(xiàn)象嗎？在同一植物體中，葉肉細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)由大量的葉綠體，能夠進行光合作用；表皮細(xì)胞具有保護功能，細(xì)胞質(zhì)中沒有葉綠體，而在細(xì)胞壁上名稱明顯的角質(zhì)層等等。同一植物體的這些細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚胎細(xì)胞。細(xì)胞分化的特點思考：下列事實分別說明了細(xì)胞分化的什么特征？資料一：細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進程中。持久性資料二：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，而不會變成其他類型的細(xì)胞。穩(wěn)定性資料三：人體不同類型細(xì)胞之間的差異是穩(wěn)定不變的，都不能恢復(fù)到原來胚胎細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。不可逆性細(xì)胞分化是否意味著細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的改變？遺傳物質(zhì)沒有改變，不同組織的細(xì)胞共同來源于受精卵，經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生。3.細(xì)胞分化的原因就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息，但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？原來，在個體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的，例如在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細(xì)胞中則相反；結(jié)論：細(xì)胞分化使遺傳信息執(zhí)行情況不同導(dǎo)致的，也可以稱為基因的選擇性表達(dá)。4.細(xì)胞分化的結(jié)果產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞。5.細(xì)胞分化的意義（1）細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。（2）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。①②分別是什么生命現(xiàn)象？①為細(xì)胞分裂，②為細(xì)胞分化兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點細(xì)胞數(shù)量增加不變形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同差異相同點遺傳信息都不變聯(lián)系共同完成生物個體發(fā)育過程細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性、不可逆性，是不是細(xì)胞一旦分化就不再具有分裂分化能力？1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞放入培養(yǎng)液中培，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長，最終長成一株新的植株。在離體是給予細(xì)胞一定條件，高度分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力，這就是細(xì)胞的全能性。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。細(xì)胞的全能性：1.定義：細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。思考：為什么高度分化的植物細(xì)胞還具有發(fā)育成個體的潛能？細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息！植物細(xì)胞都具有全能性，那動物細(xì)胞呢？1997年2月7日，多利誕生了，它可不是一直普通的羊，是人類克隆出來的。它是一直母羊的卵細(xì)胞的細(xì)胞核取出來，把另一只母羊的乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核注入無細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，電擊融合形成一個新的重組細(xì)胞，進而分裂、分化形成胚胎。然后將這個胚胎移植到第三只母羊子宮中，多利就這樣誕生了。到目前為止，人們還不能將單個分化的動物體細(xì)胞直接培養(yǎng)成的個體。說明高度分化的動物細(xì)胞從整個細(xì)胞來說，細(xì)胞全能性受到抑制。但通過核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞，具有全能性。也就是說，已經(jīng)分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍然保持著全能性。遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中。2.動植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：（1）快速繁殖花卉、蔬菜等（2）拯救珍稀、瀕危動植物（3）克隆人體器官，用于器官移植除受精卵外，生物體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細(xì)胞？正如植物體內(nèi)分生組織的細(xì)胞具有分化能力一樣，動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。例如，人的骨髓中有許多造血干細(xì)胞，它們能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板，補充到血液中去。按全能性的大小可分為（1）全能干細(xì)胞：最終發(fā)育成一個完整的個體。（胚胎干細(xì)胞）（2）多能干細(xì)胞：它具有形成一種器官的多種組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體。（3）專能干細(xì)胞：多能干細(xì)胞進一步分化成為專能干細(xì)胞，專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞。練習(xí)1.細(xì)胞分化不同于細(xì)胞增殖的主要特點(D)A.細(xì)胞的數(shù)量增多B.細(xì)胞的體積增大C.細(xì)胞的化學(xué)成分含量的變化D.能形成各種不同的細(xì)胞和組織2.下列實例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是（B）①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進行繁殖③用煙草組織培養(yǎng)的單個細(xì)胞培育出了可育的完整植株A．①②B．①③C.②③D.①②③3.科學(xué)家用甲母羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核與乙母羊卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)重組成一個細(xì)胞，成功培養(yǎng)了“多莉”羊。下列關(guān)于此實驗的說法錯誤的是（D）A．高度分化的細(xì)胞仍然保持全能性B．重組細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的全部遺傳物質(zhì)C．在理論上，可以運用上述方法開拯救瀕危物種D．運用上述方法，科學(xué)家已經(jīng)可以用單個細(xì)胞來培養(yǎng)新的動物體人胰島B細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細(xì)胞中的血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B細(xì)胞中（C）A．只有合成胰島素的基因B．在細(xì)胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化C．既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基