2019-2020年中圖版生物必修1第二節(jié)《 細胞的分化》word學案.doc

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2019-2020年中圖版生物必修1第二節(jié)《 細胞的分化》word學案 教材分析 1.細胞分化 所有高等生物體都是由同一來源的細胞即受精卵發(fā)育而成的。受精卵通過細胞分裂增加細胞數(shù)目。例如人從受精卵發(fā)育到兒童需進行平均約41次有絲分裂，可產(chǎn)生241=2.21012個細胞；成年人則可達21014個細胞。這些由受精卵通過細胞分裂產(chǎn)生的子細胞中，大多數(shù)為適應特定的功能，而合成特異的蛋白質(zhì)，形成特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)，因而產(chǎn)生了各種不同類型的細胞。這種細胞之間產(chǎn)生穩(wěn)定差異的過程就叫細胞分化(cell differentiation)。所以，細胞分化是指一種類型的細胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和生物化學特性方面穩(wěn)定地轉(zhuǎn)變成另一類型細胞的過程(下圖)。 細胞和組織分化的不同途徑 *內(nèi)胚層：只形成這些器官、系統(tǒng)的上皮 思維拓展 分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細胞內(nèi)化學物質(zhì)的變化，如級成結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)和催化化學反應的酶。 探究活動 人體造血干細胞的功能研究 課文圖4－1－8中的各種細胞功能是 ①紅細胞：運輸氧氣。 ②血小板：參與血液凝固。 ③噬（嗜）堿性粒細胞：白細胞的一種，與某些過敏反應有關(guān)。 ⑤噬（嗜）酸性粒細胞：白細胞的一種，有吞噬較大寄生物或其他外物的能力。 ⑥噬（嗜）中性粒細胞：白細胞的一種，壽命很短（只在血液中停留幾個小時），可以大量地消滅侵入人體內(nèi)的細菌。 ⑧單核細胞：又叫做巨噬細胞，存在于人體的結(jié)締組織，具有強大吞噬能力。 要點提煉 初中生物課上學過人體的血液中的血細胞由紅細胞、白細胞、血小板組成。 ⑦B淋巴細胞：參與體液免疫，產(chǎn)生抗體。 ⑧T淋巴細胞：參與細胞免疫，可以產(chǎn)生淋巴因子。 原粒細胞分化成的骨髓造血干細胞屬于多能干細胞。造血干細胞至少具有產(chǎn)生12種類型血細胞的潛能(圖4－1－8中只有兩種淋巴細胞，其實還可以再細分，一共6種) 思維拓展 兩種淋巴細胞可以穿過毛細血管壁，活動于血液、淋巴及血管之外、各組織之間的組織液中。 參考資料：多能干細胞具有自我增殖和分化兩種功能。多能造血干細胞增殖、分化而產(chǎn)生定向干細胞，定向干細胞再分化產(chǎn)生分化細胞。定向干細胞與多能干細胞不同，是各系的母細胞，特點如下：①定向干細胞已有所分化，失去多方向分化的能力，只能向一系或相關(guān)的兩系細胞分化。②增殖能力不是無限的，只能分裂幾次。③在定向干細胞上具有對某種調(diào)節(jié)因子起反應的結(jié)構(gòu)。如原紅細胞上具有促紅細胞生成素受體，在調(diào)節(jié)因子——促紅細胞生成素的作用下，可經(jīng)過分化的原始階段、幼稚階段至成熟階段，形成成熟的紅細胞。其他種類的定向干細胞不能接受促紅細胞生成素的作用，因而不能分化為紅細胞。多能造血干細胞和定向干細胞共同組成造血干細胞庫，以維持體內(nèi)血細胞的數(shù)量。 2.細胞的全能性 要點提煉 細胞的分化具有不可逆性，分裂的有限性等。 干細胞是一類具有分裂和分化能力的細胞，多能干細胞可以分化出多種類型的細胞，但它不可能分化出足以構(gòu)成完整個體的所有細胞，所以多能干細胞的分化潛能稱為多能性。單能干細胞來源于多能干細胞，具有向特定細胞系分化的能力，也稱為祖細胞。 受精卵能夠分化出各種細胞、組織，形成一個完整的個體，所以把受精卵的分化潛能稱為全能性。隨著分化發(fā)育的進程，細胞逐漸喪失其分化潛能。從全能性到多能性，再到單能性，最后失去分化潛能成為成熟定型的細胞。 以上的干細胞就是具有多能性，而不是全能性。 植物的枝、葉、根都有可能長成一株完整的植株。細胞培養(yǎng)的結(jié)果也證明單個分化的植物細胞也可以培養(yǎng)成一個完整的植株。細胞全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育的潛能。大量科學實驗證明，高度分化的植物細胞仍然有發(fā)育成完整植株的能力。1958年曾有美國科學家Steward將胡蘿卜韌皮部的一些細胞進行培養(yǎng)，而最終發(fā)育成完整的新植物，體現(xiàn)了細胞的全能性。 細胞的全能性是高度分化的細胞仍然有發(fā)育成完整生物個體的潛能。 Steward的實驗表明了整個植物細胞具有全能性。 細胞全能性的原因是，由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，攜帶有與本物種相同的DNA分子。因此，分化的細胞具有發(fā)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(fā)育成完整新個體的能力 細胞具有全能性是因為細胞內(nèi)有與本物種發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì) 成熟動物細胞顯然不具備全能性。其原因并非在細胞核而在細胞質(zhì)，如大量的核移植實驗證實，分化細胞的核仍保留完整的基因組DNA。我國發(fā)育生物學家童第周1978年成功地將黑斑蛙成熟的細胞核移入去核的受精卵細胞內(nèi)，培育出了蝌蚪。20世紀60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移植，90年代末多利羊的誕生都證明了分化細胞具有完整的DNA。 動物細胞的轉(zhuǎn)向決定，植物細胞的脫分化都說明細胞具有全能性。內(nèi)因是根據(jù)，外因是條件。細胞內(nèi)基因組的結(jié)構(gòu)和編碼程序是根據(jù)，這是各種生物長期進化過程中在自然選擇壓力下篩選積累下來的，而促使胚細胞發(fā)育成個體的各種內(nèi)外因素是條件。 動物的全能性只體現(xiàn)在細胞核上，整個細胞還沒有得到證明。