第一篇:細胞的分化教案2
第2節 細胞的分化
一、教學目標 1.說明細胞的分化。
2.舉例說明細胞的全能性。
3.進行有關干細胞研究進展與人類健康的資料搜集和分析。
二、教學重點和難點 1.教學重點
(1)細胞分化的概念和意義。(2)細胞全能性的概念。2.教學難點
細胞全能性的概念及實例。
三、教學策略
本節教學內容可以安排1課時。在學習細胞分化時,應該聯系初中學過的有關組織、器官、系統的知識;聯系不同組織中的細胞形態、結構和功能的特點。從個體發育過程中各種組織、器官、系統建成的角度來理解細胞分化的重要意義。
關于細胞分化的概念和意義,在教學時應注意引導學生探討以下問題。1.細胞分化在生物界普遍存在的實例。例如,在植物的胚根發育成根的過程中,分生區的細胞不斷分裂,形成的細胞近似正方體,隨著細胞的生長,變成伸長區的長方體細胞,后來分化成成熟區的輸導組織的導管細胞、根毛細胞、薄壁細胞等形態、結構、功能各異的細胞。又如動物的胚胎細胞形成多細胞生物體,干細胞再生出各種細胞等。2.細胞分化的過程。在細胞外觀尚未出現明顯變化之前,細胞分化的前途就由遺傳信息的執行情況決定了,分化的細胞所呈現出的形態、結構和生理功能的變化,首先源于細胞內化學物質的變化,如結構蛋白和催化化學反應的酶,以后依次漸變,不能逆轉,因此,分化是一種持久的、穩定的漸變過程。3.細胞分化的意義。一般多細胞生物體的發育起點是一個細胞(受精卵),細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞,只有經過細胞分化才能形成胚胎、幼體,并發育成成體,細胞分化是生物個體發育的基礎。
細胞的全能性是教學的難點,可以從細胞有絲分裂結果,染色體和DNA數目不變來分析。由于體細胞一般是受精卵通過有絲分裂繁殖而來的,已分化的細胞都有一套和受精卵相同的染色體,攜帶具有本物種特征的DNA分子。因此,分化的細胞仍具有發育成完整新個體的潛能。在合適的條件下,有些分化的細胞具有恢復分裂、重新分化發育成完整新個體的能力。本節教材的“資料搜集和分析”,對于學生了解干細胞及其研究進展,培養收集和處理信息的能力,具有重要意義,應鼓勵學生課后完成資料搜集工作,在班級內交流。
四、答案和提示
(一)問題探討
1.健康人會不斷產生新的血細胞,補充到血液中去。
2.骨髓中造血干細胞能夠通過增殖和分化,不斷產生不同種類的血細胞。
(二)旁欄思考題
1.提示:細胞分化的實例:如根尖的分生區細胞不斷分裂、分化,形成成熟區的輸導組織細胞、薄壁組織細胞、根毛細胞等;胚珠發育成種子,子房發育成果實;受精卵發育成蝌蚪,再發育成青蛙;骨髓造血;皮膚再生等都包涵著細胞的分化。
2.動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制,細胞分化潛能變窄,這是指整體細胞而言??墒羌毎藙t不同,它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因,并且并沒有因細胞分化而失去基因,因此,高度分化的細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據中得到證實。
(三)資料搜集和分析
1.在個體發育過程中,通常把那些具有自我復制能力,并能在一定條件下分化形成一種以上類型細胞的多潛能細胞稱為干細胞。干細胞有很多種類型,大體上可分為成體干細胞和胚胎干細胞。
2.提示:干細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。
(四)練習基礎題
1.數目增多,染色體數目,穩定性差異。2.C。拓展題
1.提示:通過植物組織培養技術繁殖花卉,保證花木的優良品質不變,并且繁殖得快;通過體細胞克隆哺乳動物;干細胞移植治療白血病;利用干細胞技術解決器官移植缺少供體器官的難題等。2.提示:動物細胞特別是高等動物細胞隨著胚胎的發育,細胞分化潛能變窄。肌細胞是已分化的細胞,它通常不能轉化為其他類型的細胞,因而不能用肌細胞代替干細胞培育組織和器官。
五、參考資料 1.細胞分化的生理機制(1)細胞分裂的不對稱性
卵母細胞的細胞核并不位于中央,而是在細胞外周靠近表面的地方,極體就是從這里形成并釋放出來的,通常把極體釋放的位點稱為動物極,而相對的一極稱為植物極。
動物卵細胞中,貯存有2~5萬種不同核苷酸序列的mRNA,專供受精卵的啟動、分化和發育之用。卵細胞中的mRNA并非均勻分布的,而是位于特定的空間。因此,卵細胞質的特性決定了子細胞核的分化命運,如昆蟲是以表面卵裂的方式形成胚層細胞的。
(2)細胞間的相互作用
胚胎誘導在胚胎發育過程中,一部分細胞影響相鄰細胞向一定方向分化的作用稱為胚胎誘導,如中胚層形成的脊索可誘導其頂部的外胚層發育成神經板、神經溝和神經管,視細胞可誘導其外面的外胚層形成晶體,而晶體又可誘導外胚層形成角膜。
分化抑制用含有成蛙心組織的培養液培養蛙胚,則蛙胚不能發育出正常的心臟,若去除成蛙心組織,則蛙胚發育正常,這說明分化成熟的細胞可以產生某種物質,抑制相鄰細胞發生同樣的分化,這種作用稱為分化抑制。
細胞數量效應當小鼠胚胎胰腺原基在體外進行組織培養時,可發育成具有功能的胰腺組織,但是,如果把胰腺原基切成8小塊分別培養,則都不能形成胰腺組織;如果再把分開的小塊合起來,又可形成胰腺組織??梢娂毎麛盗繉φT導組織形成可能也是必要的。
細胞外基質細胞外基質在胚胎發育和細胞分化中也具有重要的作用。
激素的作用激素對細胞分化的影響可看做是遠距離細胞間的相互作用,如昆蟲的保幼激素和蛻皮激素。前者的功能是保持幼蟲特征,促進成蟲器官原基的發育,后者的功能是促進蛻皮和成蟲形態的出現。當兩者保持一定的比例時,幼蟲蛻皮而長大,當保幼激素含量減少或不合成時,幼蟲化蛹,變為成蟲。成蟲期又開始合成保幼激素,促進性腺的發育。
2.細胞分化的分子機制
(1)染色體結構的變化與細胞分化
基因剔除 某些原生動物、昆蟲和甲殼動物在細胞分化過程中有部分染色體丟失的現象。例如,馬蛔蟲的一個變種(2n=4),當個體發育到一定階段時,在將要分化為體細胞的那些細胞中,染色體破裂為碎片,含有著絲粒的碎片在細胞分裂中保留,不具有著絲粒的碎片在分裂中丟失。不過,預定形成生殖細胞的那些細胞中不發生染色體的斷裂和丟失現象。
基因擴增 基因擴增是指細胞內特定基因的拷貝數專一性大量增加的現象。例如,在卵裂和胚胎發育過程中,爪蟾卵母細胞中的rDNA基因大量擴增而形成大量核糖體,以供大量合成蛋白質所需;在果蠅的唾腺細胞中,由于DNA復制而核不分裂,很容易觀察到多線染色體。
基因重排 哺乳動物能產生10~10種抗體,但并不意味著細胞內具有相應數量的基因,免疫球蛋白是異四聚體結構,除重鏈和輕鏈的隨機組合以外,免疫球蛋白的多樣性主要來源于基因的重新組合。從這一點來看淋巴細胞的分化是不可逆的。
DNA的甲基化 脊椎動物一些基因的活性與基因調控區域或其周圍特定胞嘧啶的甲基化有關,甲基化使基因失活,相應地非甲基化和低甲基化能活化基因的表達。細胞內的基因可分為管家基因(house-keeping gene)和奢侈基因(luxury gene),前者是維持細胞生存不可缺少的,后者與細胞分化有關,是與組織特異性表達有關的基因,在特定組織中保持非甲基化或低甲基化狀態,而在其他組織中呈甲基化狀態。
(2)基因與細胞分化
無論是母體mRNA的作用還是細胞間的相互作用,其結果是啟動特定基因的表達。因此細胞分化的實質是基因的差次表達或順序表達。即特定的基因在特定的時間內在特定的組織中表達的結果。
受精卵發育為新個體,是受一系列基因調控的,這些基因在發育過程中,按照時間、空間順序啟動和關閉,互相協調,對胚胎細胞的生長和分化進行調節。
人和鼠都是從單個受精卵發育而來的。其實,從一個受精卵中產生什么生物完全由基因組決定。這種決定究竟如何進行的呢?
人體細胞的類型比我們想像的少得多。按照常規的組織學分類方法,脊椎動物和人體細胞類型約有200余種。這些細胞在人體中呈現有序的空間分布。細胞的種類或形狀彼此不同,是因為不同細胞中合成一些彼此不同的特殊蛋白──“奢侈蛋白”,如表皮細胞的角蛋白,紅細胞的血紅蛋白,消化道細胞的消化酶,透鏡狀細胞的晶體蛋白,等等。除了這些“奢侈蛋白”以外,幾乎所有細胞中合成的蛋白質都是一些生活必需品──“持家蛋白”。由于細胞類型的差異源于細胞中工作的基因類群不同,所以人們自然想到也許細胞中的基因組成發生了改變。例如,透鏡狀細胞不能合成血紅蛋白和角蛋白,可能是丟失了血紅蛋白和角蛋白的基因,而只剩下了晶體蛋白?;蛘撸毎衅渌驔]有變化,但晶體蛋白基因增加了很多份。然而,許許多多的證據顯示,沒有這類可能性。幾乎所有細胞的基因組都和受精卵的一模一樣。
已有實驗證明,雖然分化常常伴隨著顯著的細胞外觀變化,但細胞的基因組總是保持不變。兩棲類卵細胞較大,先用紫外線破壞它的核,再用玻璃微細管將其他細胞的核吸出,68注入去核的卵細胞中。玻璃微細管刺入卵細胞時,會使卵細胞活化并開始分裂和分化。用各種分化細胞的核置換卵細胞的核,結果發現它們和卵細胞的核完全一樣,都可以發育成有生育能力的成蛙。
3.細胞分化與再生
進入生長期之后,分化細胞即使進一步分裂,其分化的特性并不會改變。
脊椎動物的皮膚、血液、肺等組織上的細胞,每過一段時間便會更新換代。機體多數組織的細胞并不需要更新,有些特殊細胞將終生保持胚胎發育早期形成的數目。這些細胞因為不再分裂,所以一旦喪失便無法補充,如神經細胞、心肌細胞、透鏡狀細胞等。當然,這些細胞通常壽命很長,并且處于多重保護之下。除此之外,它們之間沒有其他共同之處。為什么其他細胞需要不斷更新,而這些細胞卻可以終生保持呢?原因很難找尋,但是,至少對神經細胞來說,細胞更新將改變已經形成的精巧的神經通路,致使某些記憶喪失。至于心肌細胞,目前尚難解釋。
細胞再生有兩種方式,其一是通過已分化細胞的分裂──細胞復制,其二是通過干細胞再生。干細胞的性質、再生速度以及再生過程非常多樣化。干細胞可以無限分裂產生分化細胞。
形形色色的血細胞都是由多能的干細胞分化形成的,這些干細胞主要在成體的骨髓中產生。多能干細胞在胚胎發育早期,通過血液循環進入骨髓、脾臟和肝臟,并分別在這些組織中形成有造血功能的細胞群。
4.干細胞及其分類
一個成熟或者已分化的細胞進行分裂通常只能產生同種類型的細胞,而一個干細胞則可以分化形成多種類型的細胞。干細胞有很多種類型,它們存在于從胚胎到成體各個階段的組織和器官里。胚胎干細胞分裂速度快,并且有產生多種分化細胞類型的潛力,因此,它們也被稱為多能干細胞。成體干細胞分布于很多組織中,但是它們數量稀少,分裂頻率低,分化潛力也很有限。事實上,很多類型的干細胞至今沒有在成體中找到。例如,肺上皮細胞缺陷會造成囊性纖維化,而成體中還沒有發現可以產生這種細胞的干細胞。
利用干細胞進行各種疾病治療的關鍵在于能否成功分離胚胎干細胞和成體干細胞,并將它們在體外擴增后用于替代受損的組織。一般認為每種成體干細胞只能分化產生幾種相關的成熟細胞類型,但最近有研究表明,在某些環境中,一種干細胞類型可以轉化成其他類型的細胞,例如,造血干細胞可以分化形成神經細胞。
因為大多數疾病只是由于一類細胞損壞造成的,所以針對特定細胞類型的干細胞治療要比原來整個器官的移植更具優勢。例如,帕金森氏綜合癥、多發性硬化和糖尿病等慢性疾病非常適合利用干細胞治療。但是,在一些患有慢性疾病或多組織急性衰竭患者的受損組織中,通常很難再找到合適的干細胞。即使能夠分離到相應的干細胞,也不一定能保證通過體外培養獲得治療所需的數量。最具潛力的干細胞是從胚泡中分離的胚胎干細胞。發育5天的人類胚泡最多有100個細胞,其中包括兩種類型:將來發育成胎盤的外層細胞和發育成胚胎的內層細胞,即內細胞團(ICM)。通常,移除外層細胞將導致ICM無法發育形成胚胎,但是,ICM可以在培養皿中快速分裂產生胚胎干細胞。
胚胎干細胞有很多顯著的特征。例如,雖然它們在染色體組型等方面和正常的細胞沒有差別,但卻可以在體外無限增殖。另外,胚胎干細胞在體外可以分化形成很多類型的細胞,這些細胞再移植回動物體內,可以在一定程度上改善一些模型動物的病情。如果有辦法攻克免疫排斥的難題,胚胎干細胞移植有可能成為治療多種疾病的有效途徑。
5.細胞核移植──治療性克隆
最理想的干細胞治療是使用來自患者自身的胚胎干細胞。然而,除了早期胚胎以外,我們無法從其他渠道獲得胚胎干細胞。那么,在成體中逆轉細胞正常分化的方向,從而得到適合的干細胞成了另一條可能的途徑。實驗設計的基本想法是用某種物質將成體細胞逆轉成胚性細胞。這些物質可以來自早期胚胎本身,也可以來自卵細胞,因為卵細胞豐富的細胞質中含有早期胚胎發育所必須的因子。這些因子也同樣可以使體細胞核進入早期胚胎發育的狀態,所以,除去卵細胞的核并植入來自成人細胞的核,就可能得到一個胚胎。
現在人們關注的焦點是能否利用核移植技術制造人類胚胎干細胞用以治療疾病,并且,能否利用患者自身的細胞來滿足特異性要求,解決免疫抑制的問題,確切地說,科學家還沒有找到最終答案。目前,核移植技術在很多物種中取得了成功,但在某些物種中卻失敗了,如果將這一技術用于人類,結果將會如何,目前還沒有清晰的答案。
6.患者特異性干細胞治療
適合干細胞治療的方法主要有兩種。一種是利用患者的活組織提取細胞核,轉入捐獻者的卵母細胞,重建早期胚胎并在體外培養至胚泡階段,分離ICM得到胚胎干細胞。它們與患者有共同的遺傳組成,所以可被視為患者的擴展部分。然后,利用研究小鼠模型所積累的經驗,將胚胎干細胞誘導成與疾病相關的細胞類型,用于治療帕金森氏綜合癥、心臟病或脊髓損傷等。最近的研究表明,還可以使人類胚胎干細胞沿著特定的軌跡分化。不過,目前還不知道哪種活組織是最好的細胞核供體。另一種方法是將某種成體干細胞誘導成另一種適合治療疾病的類型,其優勢是顯而易見的。
不過,成體干細胞非常稀少并且很難獲取,例如,造血干細胞僅占血細胞總量的1/10;雖然它在骨髓中的含量相對多些,但仍然稀少。盡管造血干細胞還可以取自新生兒的臍帶血,但是臍帶血需預先儲備并且無法重復利用。目前還沒有關于純化臍帶血造血干細胞方法的報道,并且它們可否產生造血系統以外的其他細胞類型尚不清楚。另外,有研究人員認為,胰管中存在可以產生胰島細胞的干細胞,但是還沒有分離它們的辦法。
目前,大多數使用胚胎干細胞和成體干細胞的實驗都是在小鼠中進行的。其中,胚胎干細胞的研究結果尤其令人振奮,它們在移植后通常有較高的存活率并且能長時間地執行功能。很多實驗表明它們至少可以部分地緩解病情。
7雖然成體干細胞能有效地補充原有細胞類型,但是目前極少有證據顯示它們能夠轉變類型,因此現在很難斷定這是一條有效的治療途徑?;蛟S這只是意味著我們需要做更多的研究,尤其是針對成體干細胞
第二篇:細胞分化教案
《細胞分化》的教案
[教材分析]
關于細胞分化,課程標準的要求是“說明細胞的分化”和“舉例說明細胞的全能性”,這都是“理解”水平的要求;課程標準建議開展的學生活動是“搜集有關干細胞研究進展和應用的資料”。鑒于細胞分化的重要性,課程標準從知識層面對細胞分化的學習內容提出了比較高的要求。本節內容是這樣安排的:先介紹什么是細胞分化,細胞分化對多細胞生物體的發育有什么重要意義;再介紹已經分化的細胞,仍然可能具有發育為完整個體的潛能,即具有全能性;最后安排“干細胞研究進展與人類健康”的資料搜集與分析活動。
細胞分化是多細胞生物體發育的基礎和核心,為提高學生的學習興趣,聯系媒體上經常有號召大家向白血病患兒獻愛心,捐骨髓的報導,引導學生思考,為什么骨髓移植能治療白血???只要平時關注媒體報道的學生,大多數能說出“是因為骨髓中有造血干細胞?!本痛艘爰毎只膶W習。
細胞分化的概念,內涵較深刻,也是學生較難理解的,可通過提供充分的感性材料:圖像信息,多媒體課件演示動物個體發育過程,植物個體發育過程;幫助學生理解早期胚胎中彼此相似的細胞,經過分裂和分化,發育為形態、結構和功能上不相同的細胞。從而認同細胞分化的重要意義。在學生理解了細胞分化的重要意義后,可引導學生由現象深入到本質,探究細胞分化產生的穩定性差異是不是遺傳物質的改變引起的?怎樣用科學的方法來證明你的觀點?培養了學生的科學研究方法和創新精神。
細胞的全能性是教學的難點,可通過利用多媒體動、植物細胞全能性的試驗,以及學生列舉事例來加深理解。掌握全能性的概念、組織培養和克隆知識在工農業生產方面的應用。
[學習者分析] 高中階段的學生已經有了一定的抽象思維能力和綜合思維能力。由于此部分知識比較抽象,學生將抽象知識具體化、形象化的能力還不夠,需要教師由淺入深,從生活中的事例入手,從學生身邊常見的實例展開組織教學活動。同時,由于學生的心理特征存在個體差異,對新鮮知識的接收與認知程度不一,因此,教 學中要注意從學生的具體實際出發,抓住學生的認知特點,采用恰當的教學策略,使生物科學知識有效地整合到學生原有認知結構中去,豐富和發展原有知識體系,在大腦中建構起新的知識、能力、價值觀聯系。
[教學目標]
1、知識目標:
(1)說出細胞分化的概念及在生物個體發育中的意義
(2)舉例說明細胞的全能性在生產實踐與科學研究中的作用,說出細胞全能性的實質及植物細胞和動物細胞全能性的不同點。(3)知道干細胞的種類、特點和應用。
2、能力目標:
(1)學會學習,培養分析、歸納的思維能力和自主學習的能力
(2)獨立探究細胞分化的特點,細胞全能性的概念,培養學生的科學探究方法和生物學素養
3、情感態度價值觀:
(1)體會生命的運動性,體會內因和外因對生命進程的影響等哲學思想(2)去關注當今世界面臨的重大社會問題和人類健康問題,激發社會責任感和使命感,激發學生關愛生命的美好情感。
[教學重點與難點]
教學重點
(1)細胞分化的概念和意義(2)細胞全能性的概念 教學難點
(1)細胞分化的概念
2(2)細胞全能性、干細胞概念及實例。
[教法方法] 1.本節課的授課形式以學習分析正確例證為主,教師主要起引導和提示作用,是“學與教”的過程模式。
2.在教學中為了激發學生的學習動機,采取了以下策略:創設問題情境,激發學生的認識興趣和求知欲;使學習材料與社會生活相聯系,增強學生對獲得有用的知識本身發生興趣;進行正確的評價和適當的表揚,以鞏固和發展學生正確的學習動機。
[課時安排] 1課時。
[教學過程] 【導入】
師:在上節課我們學習了細胞的增殖,明白了細胞是通過周期性的有絲分裂和無絲分裂兩種方式來增殖的,那么我們這節課來學習細胞生命歷程中的另外一種方式,細胞的分化?!局v授過程】
師:我們現在看兩張圖,大家在看圖過程中思考一下這幾個問題:
1、個體發育的起點是什么?
2、受精卵發育成個體的過程中細胞由少變多,依靠的是哪種細胞增殖方式呢?
3、如果單純通過細胞分裂使細胞數目增加,會不會形成一個獨立的生物個體?
生:不能。
師:對。那么個體的形成除了通過細胞分裂使細胞數目增多,還要經過分化過程,那么什么是分化,我們看一下書上的概念。
師:(PPT展示)在個體發育過程中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。
在這里,我們需要注意一下什么是穩定性差異,比如在動物胚胎發育過程中,紅細胞和心肌細胞都是來自中胚層。但是,后來紅細胞能夠合成血紅蛋白,而心肌細胞則能夠合成肌動蛋白和肌球蛋白。這兩種細胞的穩定性差異是不可逆轉的。
那么我們現在思考一下,細胞分化只發生在胚胎時期,還是發生在生物體生命的整個過程中呢?你能舉例說明嗎?
學生:。。。
師:(展示PPT)骨髓中的造血干細胞可以分化成紅細胞,血小板和白細胞多種血細胞;當我們皮膚受傷,還會有表皮的生發層細胞能分裂分化成角質層細胞,以補充死亡脫落的角質層細胞,等等這些例子都說明了細胞的分化不知發生在胚胎時期,而是發生在生物生命的整個過程當中。只是在胚胎時期,細胞的分化的最為旺盛的時期。
師:在了解了細胞分化的概念之后,我們共同來探討一下細胞的分化有什么樣的特征呢?我們大家一起來看一下我們教材的118頁。(引導學生閱讀課本118頁,歸納細胞分化的特征和意義)【學生討論 教師共同歸納】
師:(展示PPT)細胞分化是生物界中十分普遍的一種生命現象(普遍性);細胞分化發生于生物體的整個生命進程,但在胚胎發育期最旺盛、最頻繁(持久性);分化后的細胞將一直保持分化后的狀態,而不會再變為其它細胞(穩定性);造血干細胞會分化為紅細胞,紅細胞最終衰老、死亡,而不會再形成造血干細胞(不可逆性),分化的過程中遺傳物質不改變(遺傳物質不變性)。
師:那么接著我們看一下細胞分化對生物體的生長發育具有什么樣的意義呢?
生:它是生物個體發育的基礎。多細胞生物中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能效率。
師:對。首先,它是生物個體發育的基礎。在這之上,分化多細胞生物中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能效率。
師:現在我們知道了,一個個體的形成既要有細胞分裂,又必須進行細胞分化。現在我們共同來比較一下細胞分裂和細胞分化。
在了解了這個的基礎之上,我們再進行思考下一個問題,一個高度分化的細胞,已經失去了繼續分裂的能力,那它們還能像早期胚胎細胞那樣,再分化成其他細胞嗎?
根據細胞分化和分裂的關系,細胞分裂是分化的基礎,要想讓高度分化的細胞再繼續分化,必須要具備什么條件?(首先要恢復其分裂能力。)那能否實現呢?下面來看一個實驗。
(展示圖7-1植物組織培養的流程圖)
師:通過對植物組織培養實驗的分析,我們能夠得出一個概念。就是細胞的全能性。細胞全能性是指高度分化的植物細胞,仍然具有發育成完整個體的潛 4 能,這種潛能我們稱之為細胞全能性。那么細胞為什么會有全能性呢?同時,它有沒有在分化的過程中失去一些基因呢?
生:。。。
師:(PPT)高度分化的植物細胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因,這也就是細胞具有全能性的根本原因。再有高度分化的植物細胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因,這也就是細胞具有全能性的根本原因。
這里插一句實現細胞的全能性是需要一定的條件的。(展示PPT)。
學生記筆記
師:好,按照以上邏輯進行分析,高度分化的動物細胞也應該具有全能性,也應該能夠發育成一個完整的個體。但事實卻不盡人意。到目前為止,人們還沒有成功的將單個已分化的動物細胞培養成新的個體。我說了這個話,有些同學可能就會提出疑問了,那克隆羊又是怎么回事呢?我們來說一下克隆羊的誕生。
將體細胞植入代孕母羊體內不會產生多利,這是為什么呢?
生:說明高度分化的細胞沒有全能性。
師:是的。但是我們將體細胞的細胞核和另一只母羊的去核卵細胞結合成新的細胞,再植入代孕母羊子宮內,多利就這樣誕生了。這又說明了什么?
生:體細胞核具有全能性。
師:嗯,高度分化的動物細胞全能性受到限制,而高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性。
設問推測克隆羊和哪只綿羊最相似?推測的依據?(提供細胞核,細胞核中含有本物種全套遺傳物質)。因此高度分化的動物細胞全能性雖然受到限制,而細胞核具有全能性。
人們根據干細胞分化潛能不同可分為全能干細胞、多能干細胞、專能干細胞??偨Y出受精卵早期分裂出的細胞是具全能性的。隨著細胞的分裂與分化,發育的潛能漸漸被局限,從全能干細胞到多能干細胞,到專能干細胞,最后成為分化終端的細胞。
師:我們現在總結一下這節課所學內容,(展示PPT)。
課堂練習,叫同學回答問題。
師:(展示有關白血病和骨髓移植方面的圖文資料)。白血病 ,俗稱“血癌” ,是一種惡性程度極高的血液病。患者的血液中出現大量異常的白細胞,而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細胞 ,延長病人的生命。
1、白血病患者的血液中出現大量的異常白細胞,而正常的血細胞明顯減少。
2、健康人的造血干細胞會不斷產生新的血細胞。
3、骨髓內有造血干細胞,造血干細胞可以產生各種血細胞(過渡)同學們,我們是幸運的,因為我們是健康的,對于白血病患者,我們能做些什么呢?學生發表自己的意見,教師說,啊,只要人人都獻出一點愛,世界將變成美好的人間?!拘〗Y】
細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象,細胞分裂是細胞分化的基礎,通過細胞的分裂和分化,生物體才能完成生長、發育和繁殖的過程。細胞的全能性是指已經分化的細胞,仍具有發育成完整個體的潛能。人類利用植物細胞的全能性,通過組織培養,生產出大量的植物優良品種,拯救珍稀物種,為人類造福。對動物和人體干細胞的研究,將為人類戰勝病魔帶來福音。同學們,努力吧,走科學研究的道路,勝利是屬于你們的。
[板書設計] [教學反思]
第三篇:細胞分化教案
《細胞分化》的教學設計
[設計思路]
關于細胞分化,課程標準的要求是“說明細胞的分化”和“舉例說明細胞的全能性”,這都是“理解”水平的要求;課程標準建議開展的學生活動是“搜集有關干細胞研究進展和應用的資料”。鑒于細胞分化的重要性,課程標準從知識層面對細胞分化的學習內容提出了比較高的要求。本節內容是這樣安排的:先介紹什么是細胞分化,細胞分化對多細胞生物體的發育有什么重要意義;再介紹已經分化的細胞,仍然可能具有發育為完整個體的潛能,即具有全能性;最后安排“干細胞研究進展與人類健康”的資料搜集與分析活動。
細胞分化是多細胞生物體發育的基礎和核心,為提高學生的學習興趣,聯系媒體上經常有號召大家向白血病患兒獻愛心,捐骨髓的報導,引導學生思考,為什么骨髓移植能治療白血???只要平時關注媒體報道的學生,大多數能說出“是因為骨髓中有造血干細胞。”就此引入細胞分化的學習。
細胞分化的概念,內涵較深刻,也是學生較難理解的,可通過提供充分的感性材料:圖像信息,多媒體課件演示動物個體發育過程,植物個體發育過程;幫助學生理解早期胚胎中彼此相似的細胞,經過分裂和分化,發育為形態、結構和功能上不相同的細胞。從而認同細胞分化的重要意義。在學生理解了細胞分化的重要意義后,可引導學生由現象深入到本質,探究細胞分化產生的穩定性差異是不是遺傳物質的改變引起的?怎樣用科學的方法來證明你的觀點?培養了學生的科學研究方法和創新精神。
細胞的全能性是教學的難點,可通過利用多媒體動、植物細胞全能性的試驗,以及學生列舉事例來加深理解。掌握全能性的概念、組織培養和克隆知識在工農業生產方面的應用。[教學目標]
1、知識目標:
(1)說出細胞分化的概念及在生物個體發育中的意義
(2)舉例說明細胞的全能性在生產實踐與科學研究中的作用,說出細胞全能性的實質及植物細胞和動物細胞全能性的不同點,能夠區分具體細胞全能性的大?。?)舉例說明干細胞的種類、特點和應用。
2、能力目標:
(1)在教師的引導下,師生共同探究,使學生學會學習,培養分析、歸納的思維能力和自主學習的能力
(2)探究細胞分化的特點,細胞全能性的概念,培養學生的科學探究方法和生物學素養
3、情感態度價值觀:
1(1)通過學習使學生體會生命的運動性,體會內因和外因對生命進程的影響等哲學思想
(2)引導學生關注當今世界面臨的重大社會問題和人類健康問題,激發社會責任感和使命感,激發學生關愛生命的美好情感。[教學重點與難點]
教學重點
(1)細胞分化的概念和意義(2)細胞全能性的概念 教學難點
(1)細胞分化的概念
(2)細胞全能性、干細胞概念及實例。教法學法:
高中階段的學生已經有了一定的抽象思維能力和綜合思維能力。由于此部分知識比較抽象,學生將抽象知識具體化、形象化的能力還不夠,需要教師由淺入深,從生活中的事例入手,從學生身邊常見的實例展開組織教學活動。同時,由于學生的心理特征存在個體差異,對新鮮知識的接收與認知程度不一,因此,教學中要注意從學生的具體實際出發,抓住學生的認知特點,采用恰當的教學策略,使生物科學知識有效地整合到學生原有認知結構中去,豐富和發展原有知識體系,在大腦中建構起新的知識、能力、價值觀聯系。
1.本節課的授課形式以學習分析正確例證為主,教師主要起引導和提示作用,是“學與教”的過程模式。
2.在教學中為了激發學生的學習動機,采取了以下策略:創設問題情境,激發學生的認識興趣和求知欲;使學習材料與社會生活相聯系,增強學生對獲得有用的知識本身發生興趣;進行正確的評價和適當的表揚,以鞏固和發展學生正確的學習動機。課時安排: 1課時。教學過程: 【提出問題】
個體發育的起點是什么?
受精卵發育成個體的過程中細胞由少變多,依靠的是哪種細胞增殖方式呢? 如果單純通過細胞分裂使細胞數目增加,會不會形成一個獨立的生物個體? 【學生討論】
學生聯系細胞增殖的有關知識。個體發育的起點是受精卵,受精卵發育成個體的過程中細胞由少變多,依靠的是有絲分裂,而如果只有細胞分裂是不能形成一個獨立的生物體的。要形成一個生物個體,就還要經過細胞的分化,引入“第一節 細胞分化“ 【教師引導】
個體的形成除了通過細胞分裂使細胞數目增多,還要經過細胞分化的過程。那什么是細胞分化呢? 【學生回答】
在個體發育過程中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程?!窘處熞龑А?/p>
那么細胞分化發生在什么時期?有什么樣的特征呢?(引導學生閱讀課本113頁,歸納細胞分化的特征和意義)【學生討論 教師共同歸納】
細胞分化是生物界中十分普遍的一種生命現象(普遍性);細胞分化發生于生物體的整個生命進程,但在胚胎發育期最旺盛、最頻繁(持久性);分化后的細胞將一直保持分化后的狀態,而不會再變為其它細胞(穩定性);造血干細胞會分化為紅細胞,紅細胞最終衰老、死亡,而不會再形成造血干細胞(不可逆性),分化的過程中遺傳物質不改變(遺傳物質不變性)。
那么細胞分化對生物體的生長發育具有什么樣的意義呢?
細胞分化使多細胞生物中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能效率。是生物個體發育的基礎?!窘處熞龑А?/p>
現在我們知道了,一個個體的形成既要有細胞分裂,又必須進行細胞分化。既然同一個體的每個細胞都由受精卵有絲分裂產生,而細胞分化使細胞之間存在穩定的差異,這些差異差異是不是細胞的遺傳物質改變引起的呢? 【學生討論 教師共同歸納】
細胞有絲分裂能夠保證每個子細胞都獲得了與母細胞同樣的一份染色體,具有相同的遺傳信息,并未發生遺傳物質的改變,細胞分化的遺傳本質是基因選擇性表達的結果。教師例舉關于細胞分化的具體例子。紅細胞 紅細胞合成血紅蛋白
——均來自中胚層 ——基因選擇性表達的結果——細胞分化
心肌細胞 心肌細胞合成肌動、肌球蛋白 【過度】 高度分化的細胞,已經失去了繼續分裂的能力,那它們還能像早期胚胎細胞那樣,再分化成其他細胞嗎?引入細胞全能性的探究。
根據細胞分化和分裂的關系,細胞分裂是分化的基礎,要想讓高度分化的細胞再繼續分化,必須要具備什么條件?(首先要恢復其分裂能力。)那能否實現呢?
【學生思考閱讀與分析】
展示圖7-1植物組織培養的流程圖。
【學生討論】通過對植物組織培養實驗的分析,得出什么是細胞全能性的概念?細胞為什么會有全能性呢?
【學生討論】細胞全能性是指高度分化的植物細胞,仍然具有發育成完整個體的潛能,這種潛能我們稱之為細胞全能性。高度分化的植物細胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因,這也就是細胞具有全能性的根本原因。
【教師引導】通過對植物組織培養實驗的分析,得出高度分化的植物細胞,仍然具有發育成完整個體的潛能,這種潛能我們稱之為細胞的全能性。那么細胞為什么會有全能性呢?
【教師引導】:高度分化的植物細胞中有沒有因為分化而失去基因?(沒有)高度分化的植物細胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因,這也就是細胞具有全能性的根本原因。【提出問題】
按照以上邏輯進行分析,高度分化的動物細胞也應該具有全能性,也應該能夠發育成一個完整的個體。但事實是否如此呢?到目前為止,人們還沒有成功的將單個已分化的動物細胞培養成新的個體。那有些同學可能就會提出疑問了,那克隆羊又是怎么回事呢?
【圖7-2】蛙的核移植實驗流程圖,講解動物克隆——“多莉”產生的過程圖解。【學生討論】得出高度分化的動物細胞全能性受到限制,而高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性。
設問推測克隆羊和哪只綿羊最相似?推測的依據?(提供細胞核,細胞核中含有本物種全套遺傳物質)。因此高度分化的動物細胞全能性雖然受到限制,而細胞核具有全能性。
【教師引導】從上述實驗,我們知道了動物細胞的細胞核具有全能性,既然每個細胞的細胞核仍然具有全部遺傳物質,那為什么高度分化的動物細胞不能直接發育成一個完整的個體,動物細胞的全能性究竟怎樣呢?并讓學生比較植物細胞,動物細胞;受精卵,卵細胞、體細胞的全能性大小。【學生討論】
高度分化的動物細胞的全能性小。高度分化的植物細胞的全能性大于高度分化的動物細胞;受精卵的全能性最大;以此得出結論:細胞分化程度越低,全能性就越高。【教師引導】
那么在動物體和人體內,就沒有能夠進行分裂和分化的細胞了嗎?(講解細胞分化的過程)
【學生討論,師生共同歸納】
在動物和人體內仍保留少數具有分裂和分化能力的細胞——干細胞,【學生思考】圖7—3干細胞分化形成各種血細胞的過程示意圖。討論干細胞的分類
根據干細胞分化潛能不同可分為全能干細胞、多能干細胞、專能干細胞??偨Y出受精卵早期分裂出的細胞是具全能性的。隨著細胞的分裂與分化,發育的潛能漸漸被局限,從全能干細胞到多能干細胞,到專能干細胞,最后成為分化終端的細胞。
【教師講述】 有關白血病和骨髓移植方面的文字資料。【提出問題】
1、請同學們說說對白血病的了解。
2、捐獻適量的造血干細胞,為什么不會傷害捐獻者的身體健康?
3、骨髓移植為什么可以治療人類白血?。?【學生討論】
1、白血病患者的血液中出現大量的異常白細胞,而正常的血細胞明顯減少。
2、健康人的造血干細胞會不斷產生新的血細胞。
3、骨髓內有造血干細胞,造血干細胞可以產生各種血細胞(過渡)同學們,我們是幸運的,因為我們是健康的,對于白血病患者,我們能做些什么呢?學生發表自己的意見,教師說,啊,只要人人都獻出一點愛,世界將變成美好的人間。
【小結】細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象,細胞分裂是細胞分化的基礎,通過細胞的分裂和分化,生物體才能完成生長、發育和繁殖的過程。細胞的全能性是指已經分化的細胞,仍具有發育成完整個體的潛能。人類利用植物細胞的全能性,通過組織培養,生產出大量的植物優良品種,拯救珍稀物種,為人類造福。對動物和人體干細胞的研究,將為人類戰勝病魔帶來福音。同學們,努力吧,走科學研究的道路,勝利是屬于你們的。
板書設計 第二節 細胞分化
一、細胞的分化
1、概念
2、特征(1)普遍性
(2)持久性
(3)穩定性
(4)不可逆性(5)遺傳物質不變性
3、意義
4、實質:基因選擇表達的結果
二、細胞分化的基礎——細胞全能性
1、概念
2、原因
三、干細胞
1、概念
2、種類
3、應用
第四篇:細胞分化 教案
細胞的分化 教案
一、教材分析
學生已學了細胞分裂,細胞大小與物質運輸的關系,這是分化的基礎,而分化,又是個體發育的基礎,以及后面學習細胞癌變,以及遺傳部分的性狀表達,都跟細胞分化有著密切的關系。
二、教學重難點
1.教學重點
(1)細胞分化的概念和意義。
(2)細胞全能性的概念。
2.教學難點
細胞全能性的概念及實例。
三、教學目標
1.說出細胞的分化的定義。
2.舉例說明細胞的全能性。
四、學情分析
在初中階段,學生已學習過有關組織、器官、系統的知識;對于細胞的分化的例子有一些感性的認識,從而比較好理解細胞分化對于各種組織、器官、系統的建成的重要意義。
五、教學方法:
1、學案導學法
2、講述法
六、教學過程
(一)、預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)、情景導入、展示目標。問題探討中白血病患兒,問題:1)為什么健康的人的血細胞數量不會隨著血細胞的死亡而減少?
2)骨髓與血細胞的形成有什么關系?
(三)合作探究、精講點撥。多細胞生物體從小長大,不僅僅數量的增加,還有細胞在結構及功能上的分化。即使在成熟的個體中,仍有一些細胞具有差生不同種類的新細胞的能力。
1、細胞分化概念 學生觀察圖
老師問:如果沒有細胞分化,結果是怎么樣的?
分化的意義:一般多細胞生物體的發育起點是一個細胞(受精卵),細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞,只有經過細胞分化才能形成胚胎、幼體,并發育成成體,細胞分化是生物個體發育的基礎。
細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能的效率。
2、細胞分化的實質:
老師問:一個人體全身的遺傳物質一樣嗎?為什么?
不同的細胞有一樣的遺傳物質,為什么會形態、結構、功能卻有很大差異? 早期的胚胎細胞,已經分化發育成各種組織細胞,如果給它一定的條件,這些高度分化的細胞,還能再分化成其他的細胞嗎?引出細胞的全能性問題。
3、細胞的全能性
已分化的細胞,仍然肯有發育成完整個體的潛能。老師問:高度分化的動物體細胞的細胞具有全能性嗎? 動物實驗說明:高度分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。老師問:分化的細胞,為什么會有全能性? 為什么動物只有細胞核有全能性?
(四)反思總結,當堂檢測
六、板書設計
細胞分化
一、細胞分化及其的意義
二、細胞的全能性
七、教學反思
本課的設計采用了課前下發預習學案,學生預習本節內容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等,最后進行當堂檢測,課后進行延伸拓展,以達到提高課堂效率的目的。
本節課的細胞分化的概念及細胞全能性的理解是重點,尤其是動物細胞全能性的問題,我采用多舉例的方式解決,
第五篇:2 細胞的分化 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1.知識與技能
(1)了解細胞的分化與生物體發育的關系,能說明細胞的分化。(2)能舉例說明細胞的全能性及其在科學研究中的應用。2.過程與方法
(1)培養學生分析比較的能力。
(2)培養學生聯系實際靈活運用知識的能力。
(3)學會有關干細胞研究進展與人類健康的資料搜集和分析。3.情感態度與價值觀
(1)通過學習使學生體會生命的運動性,體會內因和外因對生命進程的影響等哲學思想。
(2)引導學生關注當今世界面臨的重大社會問題和人類的健康問題。激發社會責任感和使命感,激發學生關愛生命的美好情感。
2.教學重點/難點
●教學重點
1.細胞分化的概念和意義。2.細胞全能性的概念。3.細胞分化與細胞分裂的關系?!窠虒W難點 1.細胞分化的概念。2.細胞全能性的概念及實例。
3.教學用具
多媒體
4.標簽 生物,教案
教學過程 [情境創設]
教師先播放人的受精卵發育成胎兒過程的視頻錄像給學生觀看,這是人的生理常識,學生會很迫切想認識這個過程,大大地激發學生學習興趣,(注:教材的問題探討有關骨髓移植來治療白血病的話題太沉重,我認為不能用來作為情境創設,可以放在介紹了細胞的全能性以后再討論)非常有利于本節課的學習;學生觀看后,教師提問學生回答問題。
教師:這個過程中包含了我們前面學過的哪些方面的細胞學知識? 學生:細胞的增殖,細胞的生長等知識。
教師:上節課我們學習了細胞增殖的知識,認識到細胞增殖的結果是細胞數量的增多,這些細胞是一堆相同的細胞。
學生:出示用橡皮泥制作成細胞分裂結果模型。
教師:從我們剛才觀看的錄像認識到在受精卵發育的過程中,只有細胞的增殖和生長是遠遠不夠的,還要有我們今天要學習的細胞的分化。什么是細胞的分化呢?下面我們一起來討論。[師生互動]
(一)細胞分化及其意義 1.什么是細胞分化?
教師:播放人的胚胎發育過程的FLASH動畫。提出問題:胚胎的早期和后期有什么
不同? 學生:觀察和討論。
教師引導學生回答:胚胎發育的早期,各個細胞彼此相似;它們都來自受精卵的分裂,具有相同的遺傳物質。
教師:組成胎兒的各種細胞組織是怎樣來的呢?用PowerPoint演示課本P117的圖6—8。見圖6—2—1和圖6—2—2。
圖6—2—2 細胞和組織分化的不同途徑(*內胚層只形成這些器 官、系統的上皮)
學生:思考和觀察,然后回答問題。
教師引導學生回答:細胞增殖的同時,這些細胞逐漸向不同方向變化,如課本圖6-8,紅細胞和心肌細胞都來自一群相似的胚胎細胞。后來,有的細胞發育為紅細胞,合成運輸氧的血紅蛋白;有的細胞發育為肌細胞,合成行使運動功能的蛋白質。
教師:如圖6—2—2,我們看到了組成胎兒的各種細胞組織就是因為細胞的變化方向不同,使它們從相似的早期胚細胞變成了形狀結構各異的各種各樣的細胞和所組成的組織,(如圖6—2—3),這些不同的細胞組織就組成了一個完整的生物體——胎兒。用PowerPoint演示課本P118的圖6—9,引導學生觀察。提出問題:植物的情況怎樣呢? 學生觀察。
教師引導學生講出:植物也是一樣,同一植物體的各種細胞,如葉肉細胞、表皮細胞、儲藏細胞等細胞也都來自一群彼此相似的早期胚細胞。
教師:我們認識到這里,同學們明白什么是細胞分化嗎?提問學生回答。學生:在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程,叫做細胞分化。細胞分化是一種持久性的變化,一般來說,分化了的細胞將一直保持分化的狀態,直到死亡。
學生用各種顏色的橡皮泥操作一種細胞分化成多種細胞的模型。教師用PowerPoint演示同樣的過程。學生閱讀課本P118第二自然段和討論課本的想象空間的問題,加深對細胞分化的理解。1.細胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現象,發生在生物體的整個生命進程中,但在胚胎發育期最旺盛,、最頻繁,達到最大程度。細胞分化是穩定有序的,一般是不可逆的。
2.細胞分化是個體發育的基礎。僅有細胞的增殖,而沒有細胞的分化,就不可能形成具有特定形態、結構和功能的組織器官(課本P118圖6-10),生物體也就不可能正常發育。
3.細胞分化使細胞的功能趨向專門化,有利于提高各種生理功能的效率。教師:創設問題:同學們想過嗎?組成生物體的各種各樣的細胞遺傳信息一樣嗎?
學生:同一個生物個體中,各種各樣的細胞遺傳信息是完全相同的,都來自受精卵。
教師:但這些細胞形態、結構和功能卻有很大差異,這是怎么回事呢?原來,在個體發育過程中,不同的細胞中遺傳信息的執行情況是不同的,例如,在紅細胞中,與血紅蛋白合成有關的基因處于活動狀態,與肌動蛋白(肌細胞中的一種蛋白質)合成有關的基因則處于關閉狀態;在肌細胞中則相反。(注:基因的有關知識將在第二模塊中繼續學習)。也就是說,細胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達的結果。討論到這里,同學們能講出細胞分化的意義嗎? 2.細胞分化的意義
教師引導學生回答:多細胞生物經過細胞分化形成各種不同的細胞和組織,多細胞生物的個體發育起點——受精卵,通過細胞分裂分化形成各種組織、器官和系統,進一步構成多細胞生物個體。
教師創設問題:是不是所有分化的細胞都不能再分裂呢?
教師:同學們,看過家里的爺爺種花,他摘取月季花的一段枝條,把它種到地里,過一段時間,枝條長成完整的植株并開花。我們再來看一個例子,播放胡蘿卜經組織培養產生完整植株的錄像片。這兩個實驗表明什么問題呢?學生討論。
教師:這兩個實驗表明,高度分化的植物細胞仍然具有發育成完整植株的能力,這就是細胞的全能性。同學們能表達清楚嗎?
(二)細胞的全能性 1.細胞全能性的概念
教師引導學生講出:細胞的全能性是指已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體的 潛能。教師:其實受精卵和早期胚胎細胞都是具有全能性的細胞。同學們能再舉出有關植物細胞全能性應用的例子嗎?
學生交流當地農業試驗基地組織培養的情況,認識組織培養的優越性。
教師:通過學習和交流,同學們認識到植物細胞都具有全能性,表現出細胞全能性需要前提條件:必須是離體的細胞或組織器官、適宜的條件,且個體發育同樣經過細胞分裂、細胞分化。那動物細胞具有全能性嗎?和植物細胞一樣嗎? 學生閱讀課本P119第四、五自然段。
教師:動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制,細胞分化潛能變窄,這是指整體細胞而言。可是細胞核則不同,它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因,并且并沒有因細胞分化而失去基因,因此,高度分化的動物細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據中得到證實。同學們能舉出例子嗎?
學生交流,教師補充:如我國的克隆山羊陽陽等,學生討論當今熱門話題——“克隆人”可能嗎?提出克隆人體器官對醫學上人體器官移植的作用。學生討論課本P117的問題探討,引出干細胞有關內容的學習。2.什么叫干細胞
在動物和人體內仍然保留著少數具有分裂和分化能力的細胞,這些細胞叫做干細胞。如:胚胎干細胞和骨髓中的造血干細胞等。為什么健康人的血細胞數量不會隨著血細胞的殘廢而減少?
學生:因為健康人會不斷產生新的血細胞,補充到血液中去。
學生交流有關干細胞研究進展與人類健康的情況。如:在我國的很多大醫院,利用骨髓移植已經成功治愈了多例白血病患者;利用胚胎干細胞培育出肝組織,為重肝病患者帶來佳音。教師教育學生要有愛心,關愛生命,維護人體健康。
課堂小結
細胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現象,細胞的分裂是細胞分化的基礎,通過細胞的分裂和分化,生物體才能完成生長、發育和繁殖的過程。細胞的全能性是指已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體的潛能。人類利用植物細胞的全能性,通過組織培養,生產出大量的植物良種,拯救珍稀物種,為人類造福;對動物和人體干細胞的研究,將為人類戰勝病魔帶來福音。同學們,努力吧!走科學研究的道路,勝利是屬于你們的。
課后習題 1.細胞分化的結果是
A.細胞數目增加
B.形成組織
C.生長
D.細胞衰老
2.組織培養和克隆技術應用的原理是 A.所有細胞都具有分化的能力 B.所有細胞都具有分裂的能力 C.所有細胞的細胞核都具有全能性 D.所有的細胞都具有全能性 3.細胞分化達到最大限度的時期是
A.受精卵時期
B.胚胎時期
C.有絲分裂時期
4.在細胞分化過程中,遺傳物質將
A.發生改變
變
變
5.能克服有性雜交的不親和性的技術是
A.組織培養
C.動物胚胎移植
D.細胞的增殖時期
B.部分改不改
D.是隨機的 B.細胞融合 D.克隆技術
C.6.細胞分化發生在個體發育的
A.整個生命過程中
B.胚胎期
C.受精卵分裂期
D.性成熟期 答案:1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A
板書
第2節
細胞的分化
一、細胞的分化
1.概念:在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程,叫做細胞分化。2.特點:持久性、不可逆性、穩定性。
3.時間:整個生命進程,胚胎期達到最大限度。
4.意義:多細胞生物經過細胞分化形成各種不同的細胞和組織,使生物體能正常生長和發育。
5.機理:基因的選擇性表達。
二、細胞的全能性
1.概念:指已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體的潛能。2.基礎:細胞內含有該物種的所有遺傳信息。3.類型:
三、干細胞
1.概念:動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞。2.類型: