(共21张PPT)
第2节 细胞的分化
1、通过比较细胞增殖和细胞分化,能够建构细胞分化概念模型,形成结构与功能观;
2、通过探究不同细胞中含有的基因和蛋白质,能够阐明细胞分化的实质,培养理性的科学思维;
3、通过分析细胞全能性的实例,明确全能性的原因,关注全能性的应用和前景。
学习目标
课堂探究
资料一:下图为大姜组织培养过程中由一个茎尖细胞形成不同细
胞的过程:
阅读资料一,结合课本P119一、二段思考问题1和问题2:
1、过程①和过程②分别是什么?
2、过程②中产生了哪些稳定性差异?产生这种差异的直接原因是什么?
细胞的分化:
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
?
稳定性差异?
细胞水平:形态、结构、功能不同
分子水平:蛋白质不同
?
资料二:遗传物质储存在细胞核中DNA上,其上的基因可以控制相
应蛋白质的合成,我们把这个过程叫做基因的表达,基因
可以通过控制相关酶的合成从而控制相应的性状,如ATP
合成酶基因可以指导合成ATP合成酶参与能量供应,光合
酶基因可以指导合成光合酶参与光合作用,角质层合成酶
基因可以指导合成角质层合成酶参与角质层的合成。
阅读资料二思考问题3:
3、你从资料二中可以获取到哪些信息?
稳定性差异?
细胞水平:形态、结构、功能不同
分子水平:蛋白质不同
?
遗传物质是否相同?
探究细胞分化的原因
提出问题:
细胞分化过程中遗传物质有没有改变呢
Weismann(魏斯曼)
细胞分化是由于遗传物质的丢失(不同)
细胞分化过程中遗传物质没有丢失(相同)
思维碰撞
细胞分化过程中遗传物质发生了改变(不同)
细胞分化过程中遗传物质没有改变(相同)
作出假设:
实验思路:
预测结果:如果你的假设成立,那么分别对几种植物细胞中的基
因和表达的相应蛋白质进行检测,请填出支持你的
假设的结果(可以用“√”表示基因存在或含有相应
蛋白质“×”表示基因丢失或没有相应蛋白质)。
①细胞分化过程中遗传物质没有改变
②细胞分化过程中遗传物质发生了改变
比较不同细胞中遗传物质是否相同
(二)小组活动:探究细胞分化的原因
思维碰撞
细胞分化过程中遗传物质发生了改变(不同)
细胞分化过程中遗传物质没有改变(相同)
实验验证:对同一植物不同细胞中的基因和蛋白质进行了电泳检
测,结果如下:
得出结论:
细胞分化过程中遗传物质没有发生改变
提示:由于物理特性,在电场中移动速度不同而出现不同条带,如果所含物质相同,则会出现同样的条带
意义:
使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
细胞分化实质:细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育过程
中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同
细胞分裂
细胞分化
连一连:
请将下列动物细胞与其含有的基因、蛋白质连起来
细胞 基因 蛋白质
肌细胞 血红蛋白基因 肌动蛋白
胰岛细胞 肌动蛋白基因 胰岛素
红细胞 胰岛素基因 血红蛋白
细胞分化特点:
普遍性
持久性
不可逆性
细胞全能性:
细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
原因:细胞内含有全套的遗传信息
?
(二)知识延伸:全能性的研究
1、阅读课本P121第二段,结合资料一分析,为什么取动物细胞的一个细胞核进行克隆而不是一个完整的细胞呢?
资料一:2017年,我国科学家利用核移植技术成功克隆出世界上
首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”,如图为实验过程:
已分化的动物细胞的细胞核具有全能性,但目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物细胞培养成新的个体。
白血病,是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。患者血液和骨髓中的白细胞及其前体细胞出现异常增殖和分化障碍,成为白血病细胞。白血病细胞能够抑制骨髓的正常造血功能,并侵入肝、脾等器官,进而危及患者的生命。
世界难题
2、若你是医生,结合资料二,请给白血病患者制定一个可行的治疗方案。
资料二:动物和人体中仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞,如骨髓中的造血干细胞在特殊条件下可以通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。
骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞
干细胞可以用于治疗血液系统疾病
骨髓移植
体外培养组织或器官,
通过移植治疗疾病
世界再无病痛
课堂小结