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第2節(jié) 細(xì)胞的分化
教學(xué)目標(biāo)
說(shuō)明細(xì)胞分化、細(xì)胞的全能性。
了解干細(xì)胞及其作用。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
細(xì)胞分化的概念和意義。
2．細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例。
【教學(xué)難點(diǎn)】
細(xì)胞的全能性。
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
問(wèn)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(guò)何種細(xì)胞分裂方式進(jìn)行的？
（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(tuán)。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(huì)改變。也就是說(shuō)在受精卵的發(fā)育過(guò)程中，只有細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還有細(xì)胞的分化。）
二、講授新課
胚胎發(fā)育過(guò)程中，前期和后期有什么不同？
（胚胎發(fā)育的早期，各個(gè)細(xì)胞彼此相似；它們都來(lái)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(shí)，這些細(xì)胞逐漸向不同方向變化，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都來(lái)自一群相似的胚胎細(xì)胞。后來(lái)，有的細(xì)胞發(fā)育為紅細(xì)胞，合成運(yùn)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(yùn)動(dòng)功能的蛋白質(zhì)。21教育網(wǎng)
這些細(xì)胞內(nèi)的DNA一樣嗎？
（一樣，都是來(lái)自受精卵的有絲分裂，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)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?yàn)榧?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)胞和組織，這些不同的細(xì)胞、組織就組成了一個(gè)完整的生物體——胎兒。www.21-cn-jy.com
認(rèn)識(shí)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(gè)體發(fā)育中，由一個(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(guò)程，叫細(xì)胞分化。
分化的對(duì)象：一個(gè)或一種細(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。
植物體的生長(zhǎng)過(guò)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)有大量的葉綠體，能夠進(jìn)行光合作用；表皮細(xì)胞具有保護(hù)功能，細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有葉綠體，而在細(xì)胞壁上有明顯的角質(zhì)層等等。
同一植物體的這些細(xì)胞也都來(lái)自一群彼此相似的早期胚胎細(xì)胞。
細(xì)胞分化的特點(diǎn)
思考： 下列事實(shí)分別說(shuō)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(gè)生命進(jìn)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(huì)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(lái)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(méi)有改變，不同組織的細(xì)胞共同來(lái)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(gè)個(gè)體來(lái)說(shuō)，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？21cnjy.com
原來(lái)，在個(gè)體發(fā)育過(guò)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(dòng)狀態(tài)，與肌動(dòng)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)胞分化是遺傳信息執(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(gè)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(mén)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(guó)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(zhǎng)，最終長(zhǎng)成一株新的植株。
2·1·c·n·j·y
在離體狀態(tài)下，給予細(xì)胞一定條件，高度分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力，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(gè)體的潛能。
細(xì)胞的全能性
1. 定義：細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。
思考：為什么高度分化的植物細(xì)胞還具有發(fā)育成個(gè)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(dòng)物細(xì)胞呢？
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。
到目前為止，人們還不能將單個(gè)分化的動(dòng)物體細(xì)胞直接培養(yǎng)成的個(gè)體。說(shuō)明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞從整個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，細(xì)胞全能性受到抑制。但通過(guò)核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞，具有全能性。也就是說(shuō)，已經(jīng)分化的動(dòng)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。21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
2. 動(dòng)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(dòng)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(méi)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(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，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(guò)增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板，補(bǔ)充到血液中去。
按全能性的大小可分為
（1）全能干細(xì)胞：具有無(wú)限分化潛能，能分化成各種組織和器官，如胚胎干細(xì)胞。
（2）多能干細(xì)胞：具有分化出多種組織細(xì)胞的潛能，如多能骨髓造血干細(xì)胞。
（3）專能干細(xì)胞：由多種干細(xì)胞分化而來(lái)，只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化，如神經(jīng)干細(xì)胞。
三、課堂反饋
建議使用：【同步測(cè)試】第2節(jié) 細(xì)胞的分化.docx。
四、課堂小結(jié)
教師與學(xué)生一起小結(jié)本節(jié)知識(shí)，學(xué)生邊講教師邊板書(shū)，或通過(guò)課件展示。

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