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第四章 細(xì)胞增殖、分化、衰老和死亡 第二節(jié) 細(xì)胞分化、衰老和死亡
第 1 課時(shí) 細(xì)胞的分化
一、 教學(xué)目標(biāo)
1.說明細(xì)胞的分化。
2.舉例說明細(xì)胞的全能性。
3.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。
二、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。
三、教學(xué)難點(diǎn)
細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例。
四、教學(xué)方法
講述法，探討法，談話法
五、課時(shí)安排
1
六、教學(xué)過程
【問題引入】
大家都是從一個(gè)受精卵生長(zhǎng)發(fā)育而來， 為何一個(gè)細(xì)胞能發(fā)育為這么多種不同的細(xì)胞呢？
請(qǐng)大家一起來學(xué)習(xí)第二節(jié) 細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生思考討論“問題探討”的 “討論 ”，教師提示。
【提示】
1.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。
【板書】 一、細(xì)胞分化及其意義
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生閱讀課本，總結(jié)出分化的概念。
【板書】分化：在個(gè)體發(fā)育中，有一個(gè)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，叫做細(xì)胞分化。
【思考題】學(xué)生思考討論回答，教師提示。
【提示】
細(xì)胞分化的實(shí)例：如根尖的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織細(xì)胞、 薄壁組織細(xì)胞、根毛細(xì)胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實(shí)；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)
育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包涵著細(xì)胞的分化。
【講述】
細(xì)胞分化是一種普遍的生命現(xiàn)象。由受精卵發(fā)育成為一個(gè)成熟個(gè)體的過程實(shí)際上就是一 個(gè)細(xì)胞由全能性向?qū)Ｄ芊€(wěn)定性發(fā)展的過程。細(xì)胞的分工加強(qiáng)，生命活動(dòng)的效能得到了提高。 與此同時(shí)已分化的細(xì)胞的發(fā)育潛能也逐漸受到抑制。細(xì)胞開始出現(xiàn)形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的特 異性， 而且這種變化具有明顯的區(qū)域性。形態(tài)結(jié)構(gòu)相同的細(xì)胞通過細(xì)胞識(shí)別作用聚集粘連在 一起，最終形成了一個(gè)個(gè)具有較明顯差異的細(xì)胞群。細(xì)胞由同型到異型的發(fā)展過程就是細(xì)胞
的分化過程。細(xì)胞分化的結(jié)果就是組織的形成。
【板書】細(xì)胞分化的特點(diǎn)：
1.細(xì)胞分化的持久性：發(fā)生于整個(gè)生命進(jìn)程中。
2.細(xì)胞分化的差異性：高等生物比低等生物分化顯著；動(dòng)物比植物分化顯著。
3.細(xì)胞分化具有相對(duì)的穩(wěn)定性： 一般情況下細(xì)胞分化是不可逆轉(zhuǎn)的過程。
【思考】多細(xì)胞生物體在胚胎早期隨著細(xì)胞的有絲分裂， 細(xì)胞數(shù)目迅速增加。這些細(xì)胞 的遺傳物質(zhì)相同嗎？（復(fù)習(xí)有絲分裂特點(diǎn)）從理論上講具有同樣的遺傳性的體細(xì)胞就應(yīng)該
表現(xiàn)出相同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。事實(shí)果真如此嗎？為什么？
【板書】
二、細(xì)胞的全能性
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材中的問題。
【板書】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(gè)體的潛能。
【學(xué)生討論交流】：以上科學(xué)原理在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
【講述】
克隆技術(shù)可以應(yīng)用于珍稀動(dòng)物的保護(hù)；組織培養(yǎng)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于名貴花卉、珍稀草藥、 優(yōu)良物種的迅速繁殖等；醫(yī)學(xué)上組織器官的體外培養(yǎng)擴(kuò)增可以用于移植手術(shù)；骨髓中造血干
細(xì)胞的體外培養(yǎng)和定向分化可以挽救許多血液病人的生命……
【思考題】學(xué)生思考討論回答，教師提示。
2.動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制， 細(xì)胞分化潛能變窄， 這 是指整體細(xì)胞而言。可是細(xì)胞核則不同， 它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因， 并且 并沒有因細(xì)胞分化而失去基因， 因此， 高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性。這可以從細(xì)胞核
移植實(shí)驗(yàn)以及其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)中得到證實(shí)。
(
。
)【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生完成“資料收集和分析”中的“討論 ”
【課堂小結(jié)】
1.在個(gè)體發(fā)育過程中， 通常把那些具有自我復(fù)制能力， 并能在一定條件下分化形成一種 以上類型細(xì)胞的多潛能細(xì)胞稱為干細(xì)胞。干細(xì)胞有很多種類型， 大體上可分為成體干細(xì)胞和
胚胎干細(xì)胞。
2.干細(xì)胞的研究為替換病變的組織和器官，某些癌癥和遺傳病的治療帶來新的希望。
【作業(yè)布置】練習(xí)一二。第四章 細(xì)胞增殖、分化、衰老和死亡 第二節(jié) 細(xì)胞分化、衰老和死亡
第 1 課時(shí) 細(xì)胞分化和全能性
學(xué)習(xí)目標(biāo)
（1）結(jié)合實(shí)例概述細(xì)胞分化的概念、特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)。
（2）結(jié)合植物的組織培養(yǎng)，闡述細(xì)胞全能性的概念。
[重難點(diǎn)擊]
（3）細(xì)胞分化的概念、特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)。
（4）細(xì)胞全能性的概念。
前課梳理
1 ．細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化是兩種完全不同的生理過程。但又不是毫無關(guān)聯(lián)、絕對(duì)孤立的。列 表比較如下：
比較項(xiàng)目 細(xì)胞分裂 細(xì)胞分化
細(xì)胞變化 細(xì)胞數(shù)目增多 細(xì)胞種類增多
發(fā)生時(shí)間 從受精卵開始 發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中
意義 保持了親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性 是生物體個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)
聯(lián)系 (1)細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，細(xì)胞的分裂與分化往往是相伴相隨的。 (2)隨著細(xì)胞分化程度的增大，細(xì)胞的分裂能力逐漸下降
2 ．全能性的比較
一般來說，分化程度越高，細(xì)胞表達(dá)的潛能越窄，全能性越低；但是生殖細(xì)胞分化程度高， 全能性也較高，是個(gè)例外。據(jù)此比較下列細(xì)胞全能性的大小：(1)植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞；(2) 受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞；(3)葉肉細(xì)胞＜形成層細(xì)胞。
學(xué)習(xí)探究
探究點(diǎn)一 細(xì)胞分化
1 ．細(xì)胞分化的概念
(1)結(jié)合教材，歸納細(xì)胞分化的概念。
答案 由一個(gè)或一種細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂產(chǎn)生的后代， 在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上逐漸發(fā)生穩(wěn)定性 差異的過程。
(2)復(fù)雜生物體所有體細(xì)胞都是由一個(gè)受精卵發(fā)育而來的，那么經(jīng)細(xì)胞分化形成的各種細(xì)胞 的細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)有沒有發(fā)生變化呢？
答案 沒有。
2 ．細(xì)胞分化的意義
(1)結(jié)合教材，觀察植物的不同組織和細(xì)胞：用天竺葵的葉制作臨時(shí)裝片進(jìn)行觀察，將觀察 到的細(xì)胞和其形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連線
(2)由上可知，同一片葉片中的不同細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能不同，但它們的最初來源都 相同。
(3)在個(gè)體發(fā)育中， 細(xì)胞分化能夠增加細(xì)胞的類型，不同的細(xì)胞構(gòu)成了生物體的 組織和器官， 執(zhí)行不同的功能，所以細(xì)胞分化是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。
3 ．細(xì)胞分化的特點(diǎn)
(1)細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)個(gè)體發(fā)育的進(jìn)程中，說明細(xì)胞分化具有持久性。 (2)細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，說明細(xì)胞分化具有普遍性。
(3)研究表明：將蛙的原腸胚時(shí)期將來發(fā)育成后肢的部分細(xì)胞移植到將來發(fā)育成背部的細(xì)胞 中，這部分細(xì)胞不會(huì)隨著周圍細(xì)胞發(fā)育成背部， 而是繼續(xù)沿著原有的分化方向發(fā)育成一條后 肢。這種現(xiàn)象說明細(xì)胞分化具有不可逆性。
4 ．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)
閱讀教材，列出下列雞的細(xì)胞所含有的基因和 mRNA 的種類， “＋ ”代表“有 ”，“－ ”代表 “沒有 ”。
項(xiàng)目 類型 卵清蛋 白基因 β 珠蛋 白基因 胰島素 基因 卵清蛋 白 mRNA β 珠蛋 白 mRNA 胰島素 mRNA
輸卵管細(xì)胞 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
成紅細(xì)胞 ＋ ＋ ＋ － ＋ －
胰島素細(xì)胞 ＋ ＋ ＋ － － ＋
據(jù)此說明，細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。
探究點(diǎn)二 細(xì)胞的全能性
1 ．結(jié)合積極思維，分析胡蘿卜組織塊的培養(yǎng)過程
(1)一個(gè)高度分化的韌皮部細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化，最終形成了完整的胡蘿卜植株， 這說明植物細(xì)胞具有全能性。
(2)推測(cè)其具有全能性的原因：由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，因此已分化的 細(xì)胞仍具有全部遺傳信息。
(3)植物體上的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織器官，組織培養(yǎng)時(shí)要加入 多種營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素等，據(jù)此推測(cè)植物細(xì)胞全能性表達(dá)需要什么條件？
答案 離體； 一定的外界條件。
2 ．細(xì)胞的全能性
(1)細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完成個(gè)體的潛能。
(2)所有細(xì)胞都有全能性嗎？ 不是。
3 ．植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和應(yīng)用
(1)原理：植物細(xì)胞的全能性。
(2)應(yīng)用： 快速繁殖植物體。
真題回眸
例 1．判斷下面說法的正誤。
(1)細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)( )
(2)單細(xì)胞生物的細(xì)胞分化現(xiàn)象更加明顯( )
(3)細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)( )
(4)細(xì)胞分化過程中細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)種類發(fā)生了變化( )
(5)細(xì)胞分化的方向在胚胎早期已經(jīng)決定， 一般不能逆轉(zhuǎn)( )
(6)生物體的生長(zhǎng)發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果( )
(7)細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞的數(shù)目增加( )
例 2 ．有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，不正確的是( )
A ．受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高
B ．由于分化，在生物體內(nèi)細(xì)胞的全能性不能表達(dá)
C ．與受精卵一樣，卵細(xì)胞屬于未分化的細(xì)胞，分裂能力強(qiáng)，全能性高
D ．在一定條件下，離體培養(yǎng)的植物細(xì)胞能表現(xiàn)出全能性
達(dá)標(biāo)訓(xùn)練
1 ．以下能證明植物細(xì)胞具有全能性的生產(chǎn)實(shí)踐是( )
A ．從一粒菜豆種子長(zhǎng)成一棵植株 B ．子房發(fā)育成果實(shí)
C ．用一小片土豆葉片培養(yǎng)成一株完整的植株 D ．雜交育種
2 ．在上海世博會(huì)上，荷蘭館展出該國的國花郁金香，鮮艷奪目，它是用名貴的郁金香品種 的莖尖細(xì)胞人工培育而成的。這一培育技術(shù)反映了( )
A ．細(xì)胞具有增殖的功能 B ．細(xì)胞具有分化的功能
C ．分化的細(xì)胞具有全能性 D ．生物體具有頑強(qiáng)的生命力
3 ．細(xì)胞分化過程中不會(huì)出現(xiàn)的是( )
A ．細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變 B ．細(xì)胞器種類和數(shù)量可能改變
C ．蛋白質(zhì)種類和數(shù)量會(huì)改變 D ．細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)肯定改變
4 ．下圖是某細(xì)胞增殖和分化的概念圖，據(jù)圖回答下列有關(guān)問題。
(1)圖 A 表示的是 過程，圖 B 表示的是 過程。 (2)圖中 b 、c 、d 、e 具有相同的 。
(3) 若 e 能合成血 紅 蛋 白 ， 則 b 、c 、d 都 ( 不 能 或 能) 合成 ，其主要 原 因 是
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。
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(4)若 a 為植物細(xì)胞，而 d 能在體外條件下培養(yǎng)成一個(gè)植物體，則說明 d 具有 性。 (5)a 、b 、c 、d 、e 五個(gè)細(xì)胞相比，哪一個(gè)細(xì)胞的全能性是最大的？ 。

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