内容正文:
6.2 细胞的分化
【目标引领】
学习目标
1、通过比较不同细胞在形态、结构和功能方面发生的特异性变化,归纳细胞分化的概念,进而阐明细胞分化是基因选择性表达的结果。
2、通过分析植物组织培养和动物体细胞核移植等方面的事例,阐明细胞的全能性。
3、通过了解干细胞的特点,关注干细胞在医学上的应用。
核心素养
1、【生命观念】阐明细胞分化的概念,说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,是形成多细胞生物体的必要过程。
2、【科学思维】举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。
3、【科学探究】说出干细胞的特点,关注干细胞在医学上的应用,提升社会责任意识。
重难点
重点:1、细胞分化的概念、原因和意义。2、细胞全能性的概念。
难点:1、细胞分化的原因。2、细胞全能性的概念。
【问题激疑】
人体内红细胞的寿命为120d左右,白细胞的寿命为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。白血症患者患者的血液中出现大量异常白细胞,而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血症。
思考并回答以下问题:
(1) 为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?
(2) 骨髓与血细胞的形成有什么关系?
【自主探究】
动植物细胞分化实例:
1.多细胞生物体从小长大,不仅有细胞 的增加,还有细胞在 和 上的分化。即使在成熟的个体中,仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能。
2.构成人体的器官有四种组织,分别是 组织、 组织、 组织和 组织细胞在形态上相差很大,结构上也有区别,功能上各不相同。
3.与动物一样,同一个植物体中也存在各不相同的细胞。例如,叶肉细胞的细胞质中有大量的 ,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 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。追根溯源,同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的 细胞。
【合作解疑】
一、细胞分化及其意义
以小组为单位阅读课本第118页、119页,思考并回答以下问题:
1. 构成人体四种组织的细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
2. 这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞,正常情况下,他们还能恢复成早期胚胎细胞吗?就这四种组织来说,一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞?
3.在个体发育中,由 或 增殖产生的后代,在 和
上发生 差异的过程叫做 。
4.细胞分化的特点:
细胞分化是一种持久性变化,发生在整个生命进程中,在胚胎期达到最大。
一般来说,已经分化的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡,都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。
细胞分化在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。
【精讲点拨】
二、细胞分化的实质
科学家发现,在红细胞中,血红蛋白基因处于活跃或者开启的状态,而肌动蛋白基因处于不活跃或者说关闭状态。而肌细胞中则相反。
细胞中基因
细胞中蛋白质
肌动蛋白基因
血红蛋白基因
肌动蛋白
血红蛋白
肌细胞
+
+
+
-
红细胞
+
+
-
+
1.生命活动的而主要承担者是什么?
2.不同的细胞的基因(遗传物质)种类和数量有差异吗?
3.不同细胞中蛋白质的种类有差异吗?
总结:细胞中 的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中 的表达情况不同。
4.尝试总结细胞分化的意义
(1)是生物 的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高生物体 。
【合作解疑】
三、细胞的全能性
1.概念
细胞经分裂和分化后,仍具有产生__________或分化成________________的潜能和特性。
2. 实例
(1)植物组织培养
①过程(以胡萝卜组织培养为例)
结论:高度分化的植物细胞具有_________。
(2)克隆动物的培育
①过程
②结论:已分化的动物体细胞的________具有全能性。
思考并回答以下问题:
(1) 如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞,在适宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株吗?
(2) 将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗?
【巩固训练】
细胞全能