資源簡(jiǎn)介

第六章 細(xì)胞的生命歷程
第二節(jié) 細(xì)胞分化
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)\教學(xué)目標(biāo)
1.說明細(xì)胞的分化；能舉例說明細(xì)胞的全能性。
2.進(jìn)行有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康的資料搜集和分析。
3.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)今世界面臨的重大社會(huì)問題和人類的健康問題；激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.細(xì)胞分化的概念和意義。
2.細(xì)胞全能性的概念。
教學(xué)難點(diǎn)
細(xì)胞全能性的概念。
三、教學(xué)方法
講授、演示、視頻播放、小組討論。
四、教學(xué)過程
【新課導(dǎo)入：情景設(shè)置，導(dǎo)入新課】
觀看視頻《受精卵發(fā)育成胚胎的過程》，通過熱點(diǎn)問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【新課講授】
一、細(xì)胞分化
1.細(xì)胞分化的概念
問題探究：通過問題探究，小組討論調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。
小組討論，問題探討
在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120d左右，白細(xì)胞的壽命為5~7d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白血病。
1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少
提示：健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。
2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系
提示：骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。
3.成年人全身細(xì)胞總數(shù)約為1012個(gè)，類型約有200多種。這些細(xì)胞在有什么不同？
提示：形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能上各不相同，但都由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成。
圖片分析：細(xì)胞分裂，細(xì)胞分化（展示細(xì)胞分裂，細(xì)胞分化圖解，引導(dǎo)學(xué)生概括細(xì)胞分化的概念）
細(xì)胞分化概念：在個(gè)體發(fā)育中，由________________細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、________________功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。（一個(gè)或一種 結(jié)構(gòu)和生理）
2.細(xì)胞分化的案例
小組討論，問題探究
提問：細(xì)胞分化只發(fā)生在胚胎時(shí)期，還是發(fā)生在生物體生命的整個(gè)過程中呢？你能舉例說明嗎？
例1：表皮的生發(fā)層細(xì)胞能分裂分化成角質(zhì)層細(xì)胞，以補(bǔ)充死亡脫落的角質(zhì)層細(xì)胞（比如脫皮、頭皮屑等）
例2：人體內(nèi)紅細(xì)胞的壽命為120d左右，白細(xì)胞的壽命為5~7d，血小板壽命約7~14d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。
例3：分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂分化形成伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞和根冠細(xì)胞。
時(shí)期：細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命過程中。
案例4：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，不會(huì)變成其他類型的細(xì)胞。
案例5：哺乳類紅細(xì)胞在晚幼紅細(xì)胞階段，排出細(xì)胞核。人的成熟的無核紅細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)，生活120天左右即死亡。
案例6：上皮細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細(xì)胞，正常情況下，它們不可能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞；一種組織的細(xì)胞也不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。
3.細(xì)胞分化的特點(diǎn)和意義
教師：引導(dǎo)學(xué)生分析案例，自主學(xué)習(xí)，歸納細(xì)胞分化的特點(diǎn)和意義。
學(xué)生：歸納總結(jié)細(xì)胞分化的特點(diǎn)和意義。
細(xì)胞分化的特點(diǎn)：普遍性、持久性、穩(wěn)定性、不可逆性、不會(huì)轉(zhuǎn)變。
細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向_____________，有利于提高生物體各種___________的效率。
（專門化 生理功能）
小組討論，問題探究：
（1）對(duì)于某個(gè)個(gè)體而言，各種細(xì)胞中的遺傳信息是否相同？
（2）導(dǎo)致細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生差異大原因是什么呢？
教師舉例說明：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(dòng)狀態(tài)，與肌動(dòng)蛋白（肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)）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。
這是細(xì)胞中的基因________________的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中的________________表達(dá)情況不同。（選擇性表達(dá) 遺傳信息）
小組討論，完成下列表格。
二、細(xì)胞的全能性
1.概念
小組討論，問題探究：
早期胚胎通過細(xì)胞分裂和分化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。如果給予一定的條件，這些組織和器官中高度分化的細(xì)胞，能不能像早期胚胎那樣，再分化成其他細(xì)胞呢
資料1：
1958年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德（F.C. Steward）取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。
結(jié)論：已經(jīng)分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體。
資料2：
科學(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn)，將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中，結(jié)果獲得了新的個(gè)體。
將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個(gè)體嗎？與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，你能從資料2中的實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？
提示：將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)不能獲得新的個(gè)體；與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，資料2中的實(shí)驗(yàn)說明已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。
細(xì)胞的全能性概念：
是指細(xì)胞經(jīng)________________后，仍具有產(chǎn)生__________________或分化成其他各種細(xì)胞的___________________。（分裂和分化 完整有機(jī)體 潛能或特性）
2.案例
小組討論，問題探究：
為什么任意一個(gè)體細(xì)胞會(huì)具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能？細(xì)胞具有全能性的原因是什么？
提示：一個(gè)已經(jīng)分化的細(xì)胞內(nèi)含有發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體的全套的遺傳物質(zhì)！
（展示細(xì)胞全能性實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生概述細(xì)胞全能性的原因）
細(xì)胞具有全能性的原因：細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種_______________。
（提示：全套的遺傳信息）
3.細(xì)胞全能性的比較
（1）不同生物：植物體細(xì)胞 > 動(dòng)物體細(xì)胞
（2）同一生物：受精卵 > 生殖細(xì)胞 > 體細(xì)胞
強(qiáng)調(diào)：細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞的全能性越低。
4.干細(xì)胞
教師：帶領(lǐng)學(xué)生了解干細(xì)胞，講授干細(xì)胞的概念和種類。
（1）干細(xì)胞概念：動(dòng)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。
（2）種類（按分化潛能的大小）：全能干細(xì)胞，多能干細(xì)胞，專能干細(xì)胞。
與社會(huì)的聯(lián)系
人體許多疾病或意外仿害，都是由組織或器官受到損傷而引起的。如果能夠在體外保存和培養(yǎng)各種干細(xì)胞，使之形成組織或器官，不就可以對(duì)受到損傷的組織或器官進(jìn)行修復(fù)或更換了嗎 這正是許多科學(xué)家目前研究的課題，但任務(wù)艱巨，難度極大。有興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)資料，了解干細(xì)胞研究的新進(jìn)展。
5.細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較
小組討論，完成表格：細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較
【課堂練習(xí)】
1.下列關(guān)于細(xì)胞分化的說法，正確的是（）
A.豌豆花的雌蕊和雄蕊中可分別形成雌配子和雄配子，是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果
B.細(xì)胞分化的方向由基因決定，不受環(huán)境因素的影響
C.細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，細(xì)胞多樣性降低
D.細(xì)胞衰老和凋亡發(fā)生在老年期，細(xì)胞分化發(fā)生在胚胎期
提示：A.豌豆花的雌雄分化也是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，A正確；B.細(xì)胞分化的方向也受環(huán)境因素的影響，B錯(cuò)誤；C.細(xì)胞分化使細(xì)胞多樣性升高，C錯(cuò)誤；D.細(xì)胞衰老和凋亡在幼嫩期也會(huì)發(fā)生，細(xì)胞分化貫穿整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段，在胚胎期達(dá)到最大限度，D錯(cuò)誤；故選A。
2.下列能說明某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化的是（）
A.進(jìn)行ATP的合成 B.存在血紅蛋白
C.進(jìn)行mRNA的合成 D.存在纖維蛋白原基因
提示：本題主要考查細(xì)胞分化的標(biāo)志。所有細(xì)胞都能進(jìn)行細(xì)胞 呼吸，因此都能合成ATP，所以據(jù)ATP的合成不能判斷細(xì)胞已經(jīng)發(fā) 生分化，A錯(cuò)誤；只有紅細(xì)胞才能合成血紅蛋白，存在血紅蛋白說明 其已經(jīng)高度分化，B正確；幾乎所有細(xì)胞都能轉(zhuǎn)錄、翻譯形成蛋白質(zhì)， 因此都能進(jìn)行mRNA的合成，C錯(cuò)誤；同一個(gè)體的所有細(xì)胞都是由受 精卵有絲分裂而來的，含有相同的遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
3.成人身體約有1014個(gè)細(xì)胞。這些細(xì)胞大約有200多種不同的類型，根據(jù)分化程度的不同，又可分為600多種。但是都有相同的基本結(jié)構(gòu)，這說明（）
A.人體細(xì)胞既有多樣性，又有統(tǒng)一性
B.細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能基本相同
C.200多種不同的類型就是200多種不同的組織
D.人體細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與草履蟲相同
提示：人體內(nèi)的細(xì)胞數(shù)目多并且有不同的類型，這體現(xiàn)了細(xì)胞的多樣性。同時(shí)這些細(xì)胞又都有相同的基本結(jié)構(gòu)，這體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性。
五、板書設(shè)計(jì)：
第二節(jié) 細(xì)胞分化
一、細(xì)胞分化
1.概念
2.案例
3.細(xì)胞分化的特點(diǎn)及意義
二、細(xì)胞全能性
1.概念
2.案例
3.細(xì)胞全能性高低
4.干細(xì)胞
5.細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的比較

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