高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化学案设计

6.2细胞的分化 导学案

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学习目标：1举例说明细胞的全能性。(重难点)

2．通过学习细胞分化和细胞的全能性，形成结构与功能相适应的生命观念。

3通过比较细胞分化和细胞的全能性，养成归纳与比较的科学思维方法。

【预习案】

一、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，但总体上都由细胞膜、     、_______ 构成。

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（图6-5）。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。

二、细胞分化及其意义

1．概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在                      上发生        差异的过程，叫作             。

2.分化的结果：产生                          不同的细胞。

3.意义：(1)是生物       的基础。

(2)使多细胞生物体中的细胞趋向               ，有利于提高生物体各种          的效率。

4.原因：细胞中的                               的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中                         不同。例如，在红细胞中，与         蛋白合成有关的基因处于活动状态，与           蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。

三．细胞的全能性

1.定义:细胞经_____________后，仍具有产生__________或分化成_____________________的潜能和特性。

2.没有分化的细胞，如________________、动物和人体的________________________、植物体的_____________也具有全能性。

3.干细胞：动物和人体内仍然保留着少数具有______和_______能力的细胞，这些细胞叫做________。

【探究案】

一.问题探讨P118：1.健康人骨髓中的造血干细胞能产生新的血细胞,补充到血液中去。

2.骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。

二.合作探究一 ：根据下列实例，总结细胞分化的意义

(1)人体在生长发育过程中,如果仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。 _______________________________________

(2)哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和众多的细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，因此提高了红细胞运输氧气的能力。肌肉细胞含有大量线粒体，细胞中有大量收缩蛋白质，因此肌肉细胞有很强的收缩功能。

⑴是__________的基础；

⑵使多细胞生物体中的细胞趋于_______化，有利于提高各种__________的效率。

三.合作探究二：下列事例分别体现了细胞分化的哪种特点？                           

⑴     细胞分化发生在整个生命进程中。____________

⑵     细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。_____________________

⑶     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。 _________________________

(4)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。_________________________

(5) 细胞分化是伴随着细胞分裂进行，亲代与子代细胞的形态、结构或功能改变，但细胞内的遗传物质不变。________________________________

四.合作探究三：用卡片模拟不同基因在不同细胞的表达情况，说明不同细胞中__________的执行情况不同导致选择性表达的结果，即_______选择性表达的结果。

管家基因：是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如ATP合酶基因、微管蛋白基因等。

奢侈基因：组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如胰岛素基因、 β-珠蛋白基因等

五.思考.讨论 书本P119

1.这些细胞在形态上相差很大,结构上也有区别,功能上各不相同,但总体上都由胞膜、细胞质、细胞核组成。

2.在正常情况下,它们是不能恢复成早期胚胎细胞的;这四种组织中的某种细胞不会转变成其他组织的细胞的。

六.思考讨论 书本P120

1.已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。

2.在适宜条件下，这些细胞能够形成新的植株。

3.将上皮细胞单独培养不能获得新鲜个体，目前只能培养到细胞。资料二实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。

七.旁栏思考P121：为什么已分化的动物细胞的细胞核具有全能性？

已分化的动物体细胞的细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质（少数遗传物质存在于线粒体的DNA中）

八.合作探究四：细胞分裂（有丝分裂）和细胞分化的比较

九.合作探究五：阅读教材第120页美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部细胞培养成植株的实验，思考一下，这个实验表明了什么？

这个实验表明：_________________________________________________________

十.合作探究六：阅读书本120页材料二，思考这个实验说明了说明？

这个实验表明______________________________________________________________。

十一.合作探究七：干细胞可分为哪几类?干细胞的研究有何应用？根据_______，可将干细胞分为__________、__________、___________三类。

全能干细胞：具有无限分化潜能的细胞，能够分化成各种组织和器官，如胚胎干细胞

多能干细胞：具有分化出多种组织细胞的潜能，如造血干细胞、神经干细胞。

专能干细胞：由多能干细胞分化而来，只能分化成一种类型或密切相关的两种类型的细胞，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。

十二.合作探究八：图示为受精卵一步步分化为红细胞的过程

（1）请比较这几种细胞的分化程度、分化能力、全能性的大小。

（2）总结分化程度、分化能力、全能性三者间的关系

【课堂检测案】

1、下图所示为来自同一人体的4 种细胞,下列叙述正确的是（）

A．因为来自同一人体,所以各细胞中的 DNA 含量相同

B．因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同

C．虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同

D．虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同

2、下图为胡萝卜的植物组织培养示意图，有关叙述错误的是（   ）

A．③胡萝卜植株的花粉不具有细胞的全能性

B．①过程中细胞既进行细胞分裂又进行细胞分化

C．图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性

D．胡萝卜根、茎、叶等功能不同，从根本上说是基因选择性表达造成的

3、下列关于细胞分化与细胞全能性的叙述，不正确的是（    ）

A．高度分化的植物细胞仍然保持着全能性

B．细胞内含有全套的遗传物质是已分化细胞具有全能性的基础

C．利用组织培养的方法快速繁殖花卉的原理是植物细胞具有全能性

D．克隆羊多利的诞生证明了动物细胞具有全能性

4．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是       （   ）

A．壁虎断尾后重新长出尾部

B．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人

C．蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂

D．用胡萝卜韧皮部细胞培育出植株