高中生物《细胞分化、衰老和凋亡》学案4 苏教版必修1

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1、细胞分化、衰老和凋亡【本讲教育信息】一.内容：细胞分化、衰老和凋亡 二.学习内容：细胞分化细胞的全能性 三.学习目标：说明细胞分化形成各种组织举例说明细胞的全能性 四.学习重点：细胞的分化是本节课的重点 五.学习难点：细胞的分化，深刻理解细胞分化的概念及细胞分化对多细胞生命体的普遍意义。 六.学习过程：1.细胞的分化（1）多细胞生物体的发育在个体发育过程中，一方面，通过细胞分裂，细胞数量越来越多；另一方面，细胞在形态、结构和功能上发生特异性的变化。（2）细胞分化由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化（3）实例：②细

2、胞分化形成各种形态的细胞（以动物为例）神经细胞、平滑肌细胞、骨骼肌细胞、上皮细胞、骨细胞、红细胞、白细胞等等。（4）细胞分化是基因选择性表达的结果。有序的细胞分化能够增加细胞的类型，进而由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官，执行不同的生理功能例：植物的叶肉细胞中含有叶绿体，能进行光合作用；根尖成熟区表皮细胞形成根毛，能吸收水和无机盐（5）基因选择性表达细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因选择性的表达。而基因选择性的表达导致细胞的形态、结构和功能的差异①细胞分化始于基因表达的调控，一部分基因关闭，另一部分打开。它也包括基因表达强度的改变。②分化细胞之间的

3、差异归根到底在于不同蛋白质的表达。③分化过程通常是不可逆的。分化终端的细胞通常不再分裂，稳定地具有一定的特征，执行一定的生理功能，然后走向衰老和死亡。有时，个别分化终端的细胞逆向恢复生长分裂的能力，往往可能是细胞癌变的征兆。④一般认为到达成年阶段，个体发育完成，只有一部分细胞的分化持续于整个生物体的一生。例如哺乳类的骨髓中，终身都发生血细胞的分化成熟过程。（6）通过检测细胞中的基因和有关蛋白质，可以得出细胞中有哪些基因被选择性表达实验结果表明：具有相同基因的不同类型的细胞，在发育过程中表达了特定的基因，合成了特异性的蛋白质，这些蛋白质直接决定了细胞的形态结构和生理功能。比较人体细胞中几种

4、基因及有关蛋白质的种类细胞总DNA蛋白质 输卵管细胞成红细胞胰岛细胞输卵管细胞成红细胞胰岛细胞卵清蛋白基因＋＋＋卵清蛋白－－β珠蛋白基因＋＋＋－β珠蛋白－胰岛素基因＋＋＋－－胰岛素2.细胞的全能性不同类型的细胞虽然高度分化，但是仍然具有保持该物种遗传特性的全部遗传物质，应该能够保持细胞的全能性。事实：（1）1902年，德国植物学家哈伯兰特（C．Haberlandt）在细胞学说的基础上，大胆预言离体的植物细胞具有发育的全能性，能够发育成为完整的植物体。（2）1958年，美国植物学家斯图尔德（F．C．Steward）等人，用胡萝卜韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株，并且这一植株能够

5、开花结果，从而证实了哈伯兰特50多年前的预言。实验证明①高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜在能力。植物细胞的全能性是指植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个体的全部遗传物质，在适宜的条件下，仍然具有发育成完整新植株的潜能。②高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，它的细胞全能性受到限制。但是，它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质（3）将离体的植物组织或细胞培育成正常植株，在植物良种培育等方面得到广泛应用例：花药离体培养技术、茎尖分生组织无病毒植株培养技术。实验证实，植物的花药、根尖、茎尖、幼胚等都能够在适宜的条件下发育成完整的植株。

6、（4）植物组织培养技术原理：利用植物细胞的全能性发展出来的快速植物繁殖的新技术，已经广泛应用于生产。优点：离体的组织或细胞只是植物体的一小部分，可以研究其在不受植物体其他部分干扰条件下的生长和分化规律；人们可以通过改变离体的组织或细胞的培养条件（如培养基的配方、光照和培养温度等）来影响它们的生长和分化植物组织培养技术对研究植物器官、组织和细胞的生长、分化和发育规律，解决植物形态建成中的一些理论问题很有帮助。（5）植物组织培养技术图解①②愈伤组织是指一团没有细胞分化或处于“无分化”状态的细胞团块。在组织细胞的离体培养中，外植体中的活细胞经诱导而脱分化，恢复其潜在的全能性，转变为分生细胞，继

7、而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织。（6）动物细胞的细胞核仍然保持着全能性（多莉羊克隆实验） 【典型例题】1.用母羊甲的乳腺细胞的细胞核，与母羊乙去核卵细胞组成一个细胞，成功培育出了“多莉”羊。下列说法错误的一项是（）A.高度分化的动物细胞的细胞核也具有全能性B.这个乳腺细胞核内含有该物种所需要的全套遗传物质C.“多莉”羊的特征与乙母羊几乎相同D.“多莉”羊的特征与甲母羊几乎相同2.关于细胞分化的叙述，下列说法错误的是（）A