2018-2019學(xué)年高中生物 第6章 細(xì)胞的生命歷程 第2節(jié) 細(xì)胞的分化課件 新人教版必修1.ppt

第2節(jié)細(xì)胞的分化,教師參考 新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:同學(xué)們,我們都是由一個受精卵不斷地分裂而來的,細(xì)胞不斷地增多,我們的身體也不斷地長大。但是同學(xué)們試想一下,我們的身體發(fā)育僅僅是由細(xì)胞的分裂來完成的嗎?我們知道,經(jīng)過有絲分裂之后,形成的兩個細(xì)胞是完全相同的,如果,我們從受精卵一路走來真的只是發(fā)生了細(xì)胞分裂的話,我們身體上每個地方的細(xì)胞應(yīng)該都是一樣的,這說明其中必然還發(fā)生了其他生理過程,這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容細(xì)胞的分化。 導(dǎo)入2:同學(xué)們,你們中間可能有獻(xiàn)過血的,可是否有同學(xué)捐獻(xiàn)過骨髓呢?你們知道為什么有人需要別人捐獻(xiàn)的骨髓而不是血液嗎?骨髓到底有什么作用呢?我們這節(jié)課就來弄明白這些問題。,【教學(xué)目標(biāo)】 1.通過對動、植物體胚胎發(fā)育的具體事例分析,運(yùn)用歸納與概括的方法,使學(xué)生能歸納出細(xì)胞分化的概念。生命觀念、科學(xué)思維 2.通過對教材“想像空間”問題的探討,運(yùn)用演繹與推理的方法,使學(xué)生能理解細(xì)胞分化的意義和細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)。科學(xué)思維 3.通過對胡蘿卜組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的分析,運(yùn)用歸納與概括的方法,使學(xué)生能理解細(xì)胞的全能性?？茖W(xué)思維 4.通過對干細(xì)胞研究進(jìn)展的資料的收集,能使學(xué)生關(guān)注人體健康。社會責(zé)任,形成學(xué)科核心素養(yǎng),凝練素養(yǎng),自主學(xué)習(xí),圖說教材,自主學(xué)習(xí) 讀教材學(xué)基礎(chǔ),一、細(xì)胞分化及其意義 請仔細(xì)閱讀教材第117118頁“細(xì)胞分化及其意義”,完成下面的問題。 1.概念 在個體發(fā)育中,由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在 、 和 上發(fā)生 的過程。 2.特點(diǎn) (1)細(xì)胞分化是一種 的變化。 (2)一般來說,分化了的細(xì)胞一直保持 的狀態(tài),直到死亡。 (3)細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的 。,形態(tài),結(jié)構(gòu),生理功能,穩(wěn)定性差異,持久性,分化后,生命現(xiàn)象,3.意義 (1)是生物 的基礎(chǔ)。 (2)使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向 ,有利于提高各種 的效率。 4.原因 在個體發(fā)育過程中,不同的細(xì)胞中 的執(zhí)行情況不同。 判斷 (1)同一個體分化后的細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有差異,功能上無差異。( ) (2)細(xì)胞分化是可逆的。( ) (3)一個受精卵分化成的眾多細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)不發(fā)生變化。( ),個體發(fā)育,專門化,生理功能,遺傳信息,二、細(xì)胞的全能性 請仔細(xì)閱讀教材第118120頁“細(xì)胞的全能性”,完成下面的問題。 1.概念 的細(xì)胞,仍然具有 。 2.植物細(xì)胞的全能性 (1)實(shí)驗(yàn)過程 (2)結(jié)論:高度分化的植物細(xì)胞仍然具有 的能力。,已經(jīng)分化,發(fā)育成完整個體的潛能,韌皮部,發(fā)育成完整植株,3.動物細(xì)胞核的全能性 (1)實(shí)驗(yàn)過程 (2)結(jié)論:已分化的動物體細(xì)胞的 具有全能性。 4.干細(xì)胞 (1)特點(diǎn): 具有 和 能力。 在動物和人體內(nèi),數(shù)量很少。 (2)舉例:人骨髓中的許多 能通過增殖和分化不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。,細(xì)胞核,去核,細(xì)胞核,分裂,分化,造血干細(xì)胞,思考 正常植物體內(nèi)的細(xì)胞能表現(xiàn)出全能性嗎? 提示:不能。正常植物體內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞分化,形成不同組織。,凝練素養(yǎng) 解疑難提能力,主題一 細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂、個體發(fā)育的關(guān)系 教師參考 問題引領(lǐng): 1.細(xì)胞分化能否導(dǎo)致細(xì)胞遺傳信息的變化? 2.細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化在個體發(fā)育中必不可少,相互配合,它們有什么區(qū)別和聯(lián)系?,1.對細(xì)胞分化概念的理解 (1)從細(xì)胞水平分析:細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變。 (2)從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析:細(xì)胞器的數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成分和功能發(fā)生改變。 (3)從分子水平分析 蛋白質(zhì)角度:合成出特定種類、數(shù)量、功能的蛋白質(zhì)。 基因角度:基因選擇性表達(dá),即遺傳信息的執(zhí)行情況不同,這是細(xì)胞分化的根本原因。,2.細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別與聯(lián)系,3.細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂、個體發(fā)育的關(guān)系 個體發(fā)育是細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化的結(jié)果:大多數(shù)多細(xì)胞生物是由受精卵發(fā)育而來的,在細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上,通過細(xì)胞分化逐漸發(fā)育為成體。其中,細(xì)胞分化是生物個體發(fā)育的主要過程。,【典例1】 下圖表示人體骨髓造血干細(xì)胞的生命歷程。下列相關(guān)敘述錯誤的是() A.細(xì)胞與細(xì)胞相比,細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的效率提高 B.c過程的根本原因是基因的選擇性表達(dá) C.細(xì)胞可能繼續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分裂和分化 D.圖中三種血細(xì)胞一般不會再變成細(xì)胞,解析:a表示細(xì)胞生長過程,細(xì)胞體積變大,相對表面積減小,故物質(zhì)交換的效率降低;c表示細(xì)胞分化,其根本原因是基因的選擇性表達(dá);細(xì)胞為造血干細(xì)胞,其可能繼續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分裂和分化;自然情況下,細(xì)胞分化具有不可逆性,因此圖中三種血細(xì)胞一般不會再變成細(xì)胞。 答案:A,備選例題 下列對細(xì)胞分化的敘述中,錯誤的是( ) A.從細(xì)胞水平分析,細(xì)胞的功能趨向?qū)ｉT化 B.從細(xì)胞器水平分析,細(xì)胞器種類、數(shù)目發(fā)生改變 C.從分子水平分析,根本原因是蛋白質(zhì)發(fā)生改變 D.從個體水平分析,其是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ) 解析:從分子水平分析,細(xì)胞分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。,C,【題組演練】 1.下列有關(guān)細(xì)胞分化的描述,正確的是( ) A.細(xì)胞分化是一種臨時性的變化,在胚胎時期達(dá)到最大限度 B.人的胰島細(xì)胞產(chǎn)生胰島素,不產(chǎn)生血紅蛋白,是因?yàn)橐葝u細(xì)胞中無血紅蛋白基因 C.細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了定向改變 D.細(xì)胞分化是一種持久性的變化,其穩(wěn)定性變化通常是不可逆轉(zhuǎn)的 解析:細(xì)胞分化是一種持久性的變化;胰島細(xì)胞中含有血紅蛋白基因,但血紅蛋白基因在胰島細(xì)胞中不表達(dá);細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。,D,2.下列能說明某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了細(xì)胞分化的是( ) A.進(jìn)行胰島素的合成和分泌 B.進(jìn)行ATP合成 C.存在胰島素基因 D.存在呼吸酶 解析:胰島B細(xì)胞能合成和分泌胰島素,說明細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了基因的選擇性表達(dá),即發(fā)生了分化;所有細(xì)胞都進(jìn)行ATP合成,都存在呼吸酶;體細(xì)胞都是由受精卵不斷通過有絲分裂而產(chǎn)生的,因此人的體細(xì)胞都含有一整套相同的基因,都含有胰島素基因,但只有在胰島B細(xì)胞中表達(dá)。,A,3.下列有關(guān)多細(xì)胞生物體細(xì)胞分化的敘述中,錯誤的是( ) A.分化后的細(xì)胞只保留與其功能相關(guān)的一些遺傳物質(zhì) B.細(xì)胞分化是生物界的一種普遍存在的生命現(xiàn)象 C.高度分化后的細(xì)胞一般不具有分裂能力 D.細(xì)胞分化與生物的個體發(fā)育有密切關(guān)系 解析:細(xì)胞分化只是基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果,其遺傳物質(zhì)并不改變。,A,主題二 細(xì)胞全能性問題剖析 教師參考 問題引領(lǐng): 1.已分化的細(xì)胞為什么仍具有全能性? 2.不同細(xì)胞的全能性大小相同嗎? 3.表現(xiàn)全能性需要什么條件?,1.細(xì)胞具有全能性的原因分析 已分化的細(xì)胞一般都有一套和受精卵相同的遺傳信息,因此,分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整新個體的潛能。 2.細(xì)胞全能性大小比較 (1)植物細(xì)胞動物細(xì)胞。 (2)受精卵生殖細(xì)胞(如精子、卵細(xì)胞)體細(xì)胞。 (3)分化程度低的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞。 (4)分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞分裂能力弱的細(xì)胞。,3.細(xì)胞在生物體內(nèi)沒有表現(xiàn)全能性的原因 在生物體內(nèi)細(xì)胞不能表現(xiàn)全能性,而是分化為不同的組織、器官,其原因在于基因在特定的時間和空間條件下的選擇性表達(dá)。 4.實(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件 離體(必要條件)具核的活細(xì)胞、一定的營養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、糖類等)、激素、適宜的外界環(huán)境條件(溫度等)。,【典例2】 關(guān)于細(xì)胞的全能性的敘述,錯誤的是() A.離體的植物細(xì)胞在一定條件下培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性 B.生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性,是基因在特定時空下選擇性表達(dá)的結(jié)果 C.在生物體所有的細(xì)胞中,受精卵的全能性最高 D.克隆羊的誕生證明了高度分化的動物細(xì)胞具有全能性 解析:處于離體狀態(tài)的植物細(xì)胞,在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件作用下能表現(xiàn)出全能性,而生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性,是基因在特定時空下選擇性表達(dá)的結(jié)果;克隆羊的誕生證明了高度分化的動物細(xì)胞核具有全能性。 答案:D,備選例題 在下列自然現(xiàn)象或科學(xué)研究成果中,能為“動物細(xì)胞具有全能性”觀點(diǎn)提供直接證據(jù)的是( ) A.壁虎斷尾后重新長出尾部 B.用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人 C.蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂 D.造血干細(xì)胞產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板 解析:壁虎斷尾后重新長出尾部,用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人,造血干細(xì)胞產(chǎn)生各種血細(xì)胞,都形成新個體,不能體現(xiàn)動物細(xì)胞的全能性;蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂,體現(xiàn)了動物細(xì)胞的全能性。,C,【題組演練】 1.科學(xué)家將單個離體胡蘿卜根細(xì)胞培養(yǎng)成了胡蘿卜植株。這說明植物細(xì)胞( ) A.具有全能性B.具有無限生長的能力 C.具有無限分裂的能力D.遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 解析:全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能,胡蘿卜根細(xì)胞能發(fā)育成完整的胡蘿卜植株,體現(xiàn)植物細(xì)胞具有全能性。,A,2.細(xì)胞的全能性是指( ) A.細(xì)胞具有全面的生理功能 B.細(xì)胞既能分化,也能恢復(fù)到分化前的狀態(tài) C.已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 D.已經(jīng)分化的細(xì)胞全部能進(jìn)一步分化 解析:已經(jīng)分化的細(xì)胞一般一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡,具有持久性;細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能;已分化的細(xì)胞不能進(jìn)一步分化。,C,3.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的理解,正確的是( ) A.從理論上講,生物體的每一個細(xì)胞都具有全能性 B.未脫離植株的幼葉,在適當(dāng)?shù)那闆r下能表現(xiàn)出全能性 C.在個體發(fā)育的不同時期,由于細(xì)胞內(nèi)基因發(fā)生變化,導(dǎo)致細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性 D.脫離了植株的芽,一定能表現(xiàn)出全能性 解析:細(xì)胞全能性的表現(xiàn)條件是:離體狀態(tài)、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素以及適宜的外界條件。細(xì)胞具有全能性的原因是已分化的細(xì)胞具有一套和受精卵相同的遺傳信息,因此,從理論上講,生物體的每一個細(xì)胞都具有全能性。,A,(1)據(jù)圖歸納細(xì)胞分化的概念:在個體發(fā)育中,由一個或一種細(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。 (2)據(jù)圖,A、B基因中,細(xì)胞甲含有的是A、B基因,表達(dá)的是A基因;細(xì)胞乙含有的是A、B基因,表達(dá)的是B基因。因此,細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。 (3)復(fù)雜生物體所有體細(xì)胞都是由一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,因此細(xì)胞分化形成的各種細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。,圖說教材:細(xì)胞分化的概念及性質(zhì),【跟蹤訓(xùn)練】 如圖中A、B、C是某生物體內(nèi)三種細(xì)胞內(nèi)的部分基因及它們的活動狀態(tài)(圖中糖酵解表示細(xì)胞呼吸的第一階段)。據(jù)圖得出下列結(jié)論中錯誤的是( ) A.這三種細(xì)胞肯定都不是紅細(xì)胞 B.三種細(xì)胞都可能將葡萄糖分解為丙酮酸 C.由于細(xì)胞中蛋白質(zhì)的不同,三種人體細(xì)胞有各自不同的形態(tài) D.三種細(xì)胞的細(xì)胞核具有該生物的全套遺傳物質(zhì),C,解析:據(jù)圖不能得出三種細(xì)胞形態(tài)、功能都不同是蛋白質(zhì)不同的結(jié)果,可以看出的是不同細(xì)胞的遺傳信息執(zhí)行情況不同,細(xì)胞發(fā)生了分化;三種細(xì)胞的血紅蛋白基因都未表達(dá),說明都不是紅細(xì)胞;三種細(xì)胞的糖酵解酶的基因均表達(dá),說明三種細(xì)胞中都能發(fā)生葡萄糖分解為丙酮酸的過程;三種細(xì)胞的細(xì)胞核中都含有該生物的全套遺傳物質(zhì)。,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念 1.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。 2.細(xì)胞分化的特點(diǎn):持久性、普遍性和穩(wěn)定性。 3.細(xì)胞的分化程度越高,細(xì)胞全能性相對越低。 4.植物細(xì)胞具有全能性,動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 5.實(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件:離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和適宜的溫度、pH等。,(二)學(xué)科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成“細(xì)胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)”的自然觀。 2.科學(xué)思維:運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理的方法,概括細(xì)胞分化的概念、意義及實(shí)質(zhì)。 3.社會責(zé)任:積極參與到“干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康”的資料搜集和分析中,關(guān)注人類健康。,(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 請嘗試構(gòu)建本課時知識網(wǎng)絡(luò)。,謝謝觀賞！,