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1、细胞的分化,固阳一中 张玉龙,魔镜魔镜，我从哪里来？,受精卵,系统,器官,？,？,有丝分裂,细胞分化,1.生命观念：从“分化与个体形成间的关系”“遗传物质是否会变 化”来阐明细胞分化的概念、过程、特点和实质。2.科学思维：结合植物的组织培养和克隆羊的培育过程，阐述细胞全能性的概念。3.科学探究：探究细胞分裂与细胞分化的关系，分化程度与细胞全能性的关系。4.社会责任：结合教材图612，了解干细胞的概念和研究意义，联系实际，解释白血病等热点问题。,教学目标与核心素养,生理功能,叶绿体,角质层,大液泡,光合作用,保护,贮藏营养物质,结构,细胞名称,植物细胞分化,思考：叶肉细胞、表皮细胞、贮藏细胞的来
2、源相同吗？它们来源于什么细胞？这三种细胞有什么不同？,它们来源于一群相似的早期胚细胞，三种细胞的形态、结构和生理功能不同。,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。,细胞分化的特征,资料1：黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。,稳定性,资料3：细胞分化发生在整个生命进程中，但在胚胎发育时期达到最大。,持久性,资料4.生物界普遍存在，是个体发育的基础,普遍性,资料2：造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞成熟红细胞 死亡,不可逆性,2、情景
3、联想：社会中如果没有职业分工，社会的运转状况是怎样的？如果细胞也没有分工（分化），多细胞生物体将会是怎样的？,细胞的专门化,有利于提高各种生理功能的效率,细胞分化是个体发育的基础,细胞分化的意义,1、如果只分裂不分化或分化异常能形成正常个体吗？,细胞分化的原因,1.结合有丝分裂红细胞和肌细胞的遗传信息是否相同？为什么？2.红细胞和肌细胞的形态、结构和生理功能是由哪种物质承担的？,相同，它们都是由同一受精卵经有丝分裂产生的，都含有该物种全套的遗传信息。,蛋白质是生命活动的主要承担者。,来自同一受精卵，红细胞和肌细胞的形态结构和功能却有很大差异，为什么？,红细胞,肌细胞,实验证据：科学家用基因探针
4、技术对人体内几种体细胞含有的基因情况进行了调查，结果如下：,“+”表示有 ，“”表示无,细胞分化的原因,得出结论：,体细胞分化过程中遗传物质没有改变,“+”表示有 ，“”表示无,实验证据1：科学家用抗原抗体杂交技术对人体内这三种体细胞中相应的蛋白质情况进行了调查，结果如下：,基因的选择性表达,基因,蛋白质,相同,不同,？,“+”表示有 ，“”表示无,开启,关闭,合成血红蛋白(不合成肌动蛋白),关闭,开启,合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白),基因的选择性表达,试一试:你能解释这些现象了吗?,增加,相同,不变,差异,高效展示,染色体和遗传信息都不变,项目,先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完
5、成生物个体发育过程。,典例1.下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述，错误的是( )A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果B.生物体通过细胞分化，细胞之间逐渐发生了稳定性的差异C.细胞分裂是细胞分化的基础D.细胞分化过程中细胞内的遗传物质发生了变化,一题多变 判断正误：(1)细胞分化是个体发育的基础()(2)单细胞生物的细胞分化现象更加明显()(3)细胞分裂是细胞分化的基础()(4)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化()(5)细胞分化的方向在胚胎早期已经决定，一般不能逆转()(6)生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果(),D,课堂反馈,1.细胞分化具有稳定性、不可逆性，是不是
6、细胞一旦分化就不再具有分裂分化能力了呢？2.能否让这些高度分化的细胞再具有分裂分化能力呢？,问题探讨,高度分化的细胞,？,完整植株,1.科学家取出什么细胞进行培养？2.在什么条件下进行组织培养？3.结果怎么样？,阅读课本P119第一段，思考以下问题：,韧皮部细胞,含有植物激素、无机盐、糖类等的培养液中进行离体培养,发育成完整个体,已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,细胞的全能性,开花的胡萝卜植株,胚状体,胡萝卜根的切片,从根切片分离的细胞,愈伤组织,试管植株,脱分化,再分化,典例2.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()A.玉米种子萌发长成新植株B.小鼠骨髓造血干细胞形
7、成各种血细胞C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养发育成完整植株,判断正误：(1)蜜蜂由未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性(2)壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞具有全能性(3)紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性(4)细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性,D,课堂反馈,为什么细胞具有全能性呢？,？,？,生物体每个细胞都含有本物种的全部遗传信息，都有发育成完整个体的全部基因。,4、细胞全能性的原理,能够将动物体细胞离体培养成新个体吗？,？,母绵羊B,母绵羊A,母绵羊C,结论：对于高度分化的动物细胞，其细胞核具有全能
8、性。, 请比较这几种细胞的分化程度、全能性的大小。分化程度： 受精卵胚胎干细胞造血干细胞 红细胞全能性大小： 受精卵胚胎干细胞造血干细胞 红细胞 总结分化程度、全能性之间的关系。 受精卵是未分化的细胞，全能性最高。随着细胞分化程度的逐渐增大，细胞的全能性逐渐减小。,受精卵胚胎干细胞造血干细胞 红细胞,动、植物细胞全能性的应用：,快速繁殖花卉、蔬菜,拯救珍稀、濒危动植物,长江女神 白鳍豚,百合花杜鹃,丹顶鹤,克隆人体器官，用于器官移植,心脏移植,肾脏移植,问题探讨,白血病：亦称作血癌，是一类造血干细胞异常的恶性疾病。白血病患者的血液中出现大量异常白细胞，而正常血细胞减少。骨髓移植：即造血干细胞移
9、植，是通过静脉输送造血干细胞，重建患者的造血功能和免疫功能，达到治疗某些疾病的目的。,2、通过骨髓移植为什么可以有效地治疗白血病？还有其他治疗方法吗？,1、干细胞是什么类型的细胞呢？,干细胞：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。,把宝宝脐带血存“银行”,脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液，通常是废弃不用的。近年来不少产妇把保存脐带血当作给孩子买了一份保险。 为宝宝保存脐带血到底有没有用呢？研究发现，脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗多种疾病。目前，脐带血主要用于治疗血液方面的疾病，尤其是对白血病
10、、地中海贫血等有较大的作用，这是因为现在绝大部分家庭都是独生子女，血液配型相对较难，脐带血在这方面能起到作用。,1999年，美国科学杂志将干细胞的研究推举为21世纪最重要的研究年龄与之一，并且排在人类基因组计划之前，位列第一。干细胞的研究为什么如此重要呢？ 请你通过报纸、刊物、书籍和互联网等途径搜集有关干细胞的资料。,资料搜集和分析,信息提取：,1.干细胞可分为哪几类？,2.干细胞的研究有哪些意义？,资料1.干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起源细胞。科学家把干细胞大致分为3种类型：全能干细胞、多能干细胞、和专能干细胞。全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物
11、体的发育，构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞，血液组织干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。,搜集资料展示：,资料2.一个成熟或者已分化的细胞进行分裂通常只能产生同种类型的细胞，而一个干细胞则可以分化成多种类型的细胞。干细胞有很多种类型，它们存在于从胚胎到成体各个阶段的组织和器官里。胚胎干细胞分裂速度快，并且有产生多种分化细胞类型的
12、潜力，成体干细胞分布于很多组织中，但是它们数量稀少，分裂频率低，分化潜力也很有限。事实上，很多类型的干细胞至今没有在成体中找到。例如，肺泡上皮细胞缺陷造成囊性纤维病，而成体中还没有发现可以产生这种细胞的干细胞。,资料3. 新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。,2.干细胞的研究有哪些意义？,（1）干细胞移植治疗白血病,（2）在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。,信息提取：,1.干细胞可分为哪几类？,根据发育阶段分类,根据干细胞的发育潜能分类,全能干细胞,多能干细胞,专能干细胞,成体干细胞,胚胎干细胞,谢 谢,
