(共30张PPT)
第二节
细胞会发生特异性分化
沪科版
高中生物
学习目标
说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体，确立结构与功能相统一的生命观念。
1.文化基础：细胞分化的概念和意义，细胞全能性的概念及实例。
2.自主发展：细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体，确立结构与功能相统一的生命观念。
3.社会参与：将细胞会发生特异性分化的知识在生产实践上的应用。
小蝌蚪找妈妈
春末夏初，成团的蛙卵漂浮在池塘的水面上，静静地沐浴着温暖的阳光。几天后，一只只活泼可爱的小蝌蚪挣脱了胶膜的束缚，自由自在地生活在水中。再经过一段时间，蝌蚪尾巴消失，形貌大改，成为能游善跳的青蛙。青蛙的变态发育过程，仅仅通过细胞增殖来增加细胞数目是不能完成的，还必须通过细胞分化增加细胞种类。
什么是细胞分化?
细胞分化有何特点和意义呢?
在这个过程中细胞发生了哪些显著的变化?
一、个体发育过程中发生细胞分化
生物的个体发育
指受精卵经过________________、___________________的形成，直到发育成_________________个体的过程。
细胞分裂
组织和器官
性成熟
多数动物的受精卵不断地进行_____________，细胞数目不断增加，很快就发育成一个内有空腔的________________。随后，在细胞数目不断增加的同时，___________________在空间位置上也会发生有序的移动，形成具有__________________3个胚层的胚胎，这个阶段是个体发育的一个重要时期。
有丝分裂
球状胚体
胚体细胞
外、中、内
资料探究
在3个胚层的胚胎形成之前，细胞的_________________基本相似，但
3个胚层形成后，位于_________________________的细胞，将来必然会发育成________________________。对于植物及某些动物来说，个体发育过程中不出现3个胚层的胚胎，也会发生细胞的__________________。
形态、结构
特定胚层特定位置
特定的细胞类型
特异性变化
人属于哺乳动物，青蛙属于两栖动物，虽然二者的胚胎发育过程_________________，但是都要经过一个三胚层的胚体阶段。
【
资料
1】
不完全相同
人体几种细胞的主要形态结构特点
1.神经元（来自外胚层）
包含___________和__________两部分，
胞体
突起
树突较短，呈放射状，数量较多;
轴突较长，一般只有一条，末端常有分支。
质膜上含有丰富的信号分子受体和离子通道。
2.心肌细胞（来自中胚层）
呈圆柱形，细胞中_____________占体积的４８％，是心肌细胞的主要组分；细胞质基质含有丰富的_____________和____________。相邻心肌细胞的质膜凹凸有致，以特殊的方式紧密相连。
肌原纤维
糖原颗粒
线粒体
3.红细胞（来自中胚层）
成熟的红细胞体积____________，平均直径为
7~8.5μm，中央较薄，周缘较厚，呈两面凹的_______________;细胞中既没有______________，也没有______________等细胞器，细胞质中充满了__________________。
较小
圆饼状
细胞核
线粒体
血红蛋白
4.小肠绒毛上皮细胞
（来自内胚层）
呈______________，位于小肠内表面的______________。在质膜朝向肠腔的游离面，每个细胞有1000~3000
根细小的__________________，突起的直径约
0.1μm、长约1μm。
柱状
黏膜层
绒毛状突起
【
资料
2】
在多细胞生物的个体发育过程中，随着细胞数量越来越多，细胞朝着________________发展变化，逐渐形成了________________________。
不同的方向
不同的细胞类型
分析讨论
1.根据资料1中几种细胞的形态结构特点，推测这些细胞在人体内的功能，并思考细胞形态、结构与功能的关系。
提示：神经元细胞体由细胞核、细胞膜、细胞质组成，具有联络和整合输入信息并传出信息的作用。树突短而分枝多，直接由细胞体扩张突出，形成树枝状，其作用是接受其他神经元轴突传来的冲动并传给细胞体。轴突长而分枝少，为粗细均匀的细长突起，常起于轴丘，其作用是接受外来刺激，再由细胞体传出。轴突除分出侧枝外，其末端形成树枝样的神经末梢。末梢分布于某些组织器官内，形成各种神经末梢装置。感觉神经末梢形成各种感受器；运动神经末梢分布于骨骼肌肉，形成运动终极。心肌细胞线粒体能提供大量能量；红细胞细胞质血红蛋白运输氧气；小肠绒毛上皮细胞绒毛突起增大食物接触面积。
3.举例说出在"从一粒种子发育成一株幼苗"的过程中，胚的某些细胞在形态、结构和功能上的变化。
2.
从资料
2
看，多细胞生物体内细胞数目和种类的变化有何规律?
提示：细胞数目越多的物种
，细胞类型就越多。
提示：胚是种子的重要部分，包括胚芽将来发育成茎和叶，胚轴将来发育成连接茎与根的部分，胚根将来发育成根，子叶具有储存或转运营养物质的作用．
在个体发育过程中，由_______________的细胞经细胞分裂，在子代细胞间产生_______________________________稳定性差异的过程。
细胞分化（cell
differentiation）
相同类型
形态、结构和生理功能
细胞分化贯穿于生物体________________________中，在胚胎发育后期达到__________________。通过分化，使细胞的功能趋向______________，提高了生物体各项生理功能的执行效率。细胞分化之后，具有相同形态、结构和功能的_______________形成了组织，各种不同功能的组织增强了生物体________________的能力，推动了生命向更高的层次发展与进化。
整个生命进程
最大程度
专门化
细胞群
适应环境
①稳定性（不可逆性）指分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
②持久性：贯穿于生物的整个生命历程，在胚胎期达到最大。
③普遍性：生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
1.细胞分化的特点：
2.意义：
细胞分化是生物个体发育的基础；使多细胞生物体的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
３、细胞分化的实质：
不同细胞中遗传信息的执行情况不同（基因的选择性表达）
A
B
D
C
E
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
4.细胞分化是否导致遗传物质的改变？
遗传物质不变，蛋白质改变.
机体细胞都有全套基因，遗传信息相同。
不同细胞蛋白质有相同的，但肯定有不同的。
A
B
D
C
E
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
管家基因：是指所有细胞中均要表达的基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。
奢侈基因：是指只在某些细胞进行表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态，结构，功能
。
如上图中的C基因。可以是呼吸酶基因，ATP合成酶基因
如上图中的A,B,E基因，可以是胰岛素基因，生长激素基因等
细胞分裂
细胞分化
不
同
点
细胞数量
形态结构功能
相同点
联系
增加
相同
不变
差异
遗传物质都不变
共同完成生物个体发育过程
细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越差，高度分化的细胞往往不再分裂。
二、细胞具有全能性
细胞全能性（cell
otipotency）是指细胞经__________________以后仍具有形成完整个体的________________。
分裂和分化
潜能或特性
高度分化的植物体细胞在适宜的条件下，仍然可培育成完整的植株。
高度分化的细胞，失去分裂能力。通过什么方法还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞?
1.胡萝卜的组织培养成功说明了什么？
高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。这就是细胞的全能性。
表现全能性的必要条件？
脱离母体后给予适宜的营养和外界条件
脱分化
再分化
组织培养的过程，就是植物细胞的脱分化和再分化过程。植物组织培养是细胞全能性发挥作用的结果。
脱分化
在某些条件下，分化细胞失去了原有的特征，又回到初始的未分化状态，形成愈伤组织。
再分化
脱分化之后的细胞，可以重新形成具有不同形态、结构和功能的细胞。
母绵羊A
乳腺细胞
（体细胞）
母绵羊B
未受精的卵细胞
母绵羊C
“多莉”
新的卵细胞
发育成早期胚胎
去核卵细胞
提取细胞核
细胞融合
胚胎移植
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
多利羊的培养成功说明了什么？
1996
年，英国生物学家维尔穆特培育的克隆羊"多莉"
生物体通过____________的细胞分裂增加_______________，并通过有序的________________增加细胞类型，才能完成个体发育过程。细胞分裂和细胞分化是生物体________________________________的基础。
可控
细胞数目
细胞分化
生长、发育、繁殖和遗传
三、学业检测与巩固练习
1.细胞分化是相同类型细胞分裂，子细胞间形态、结构和生理功能发生稳定性差异的过程。下列过程中没有发生细胞分化的是（
）
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.
砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴逐渐消失
D.玉米种子萌发长成幼苗
C
提示：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程即为细胞凋亡。蝌蚪尾巴消失的过程是细胞凋亡造成的，没有发生细胞分化，故C项正确。A项、B项和D项，细胞分化: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。细胞分化的本质是形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。壁虎的新尾巴、树桩上的新枝条和种子萌发均出现了新的组织细胞或器官，所以发生了细胞分化，故A项、B项和D项错误。
2.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.小鼠腺细胞的自我复制
C
３.白血病是一种造血系统恶性疾病，俗称“血痛”，致病原因是造血细胞生疾病，俗称“血痛”，致病原因是造血细胞增殖失控、分化障碍等，临床症状为不同程度的贫血、出血、骨骼疼痛等。目前为不同程度的贫血、出血、骨骼疼痛等。目前治疗白血病最有效的方法是进行骨髓移植，即从配型成功的正常人骨随中采集造血细胞车功的正常人骨髓中采集造血细胞输入患者体内，这种造血细称为造血干细胞。
(1)从细胞增殖和细胞分化的角度分析，白血病的发病机理是怎样的？
提示：白血病是造血细胞增殖失控、分化障碍等，是一种造血干细胞异常的克隆性的恶性疾病，克隆中的白血病细胞失去进一步分化成熟的能力，而停滞在细胞发育的不同阶段，在骨髓和其他造血组织中，白血病细胞大量增生积聚，并浸润其他的器官和组织，同时使正常的造血功能受到抑制。
(2)造血干细胞好比人体造血器官的“种子”，这种干细胞被输入患者体内会些变化？
(3)采用直接输血的方式能治疗白血病吗？为什么？
提示：这种干细胞被输入患者体内会进一步增殖分化产生血细胞，更新血液。
提示：不能。白血病是造血细胞增殖失控、分化障碍等造成的，直接输血只能暂缓疾病，不能治疗疾病。
(4)依靠骨髓移植治疗白血病是“一劳永逸”的吗？为什么？
提示：不是。骨髓移植后会存在一些并发症，如出血性膀胱炎等
(5)对健康人来说，捐献骨髓是非常安全和有意义的，请结合所学知识加以分析。
提示：捐献造血干细胞对供者的身体健康不会产生不良影响。我们体内许许多多各类血细胞都是来自同一祖宗—多能造血干细胞。他不仅能不断分化出子子孙孙，而且能复制出与它自己完全相同的细胞来。从而使得我们造血功能绵绵不绝。当老的血细胞死亡后，新的又长出代替它；当一些造血干细胞受损时，健康的干细胞又很快出生以补偿之。我们的机体配合得真巧妙呀。多能干细胞数量并不很多，分布在整个骨髓中。献骨髓时，只抽出人体一小部分骨髓，多能干细胞也只失去一部分，剩下的多能干细胞会迅速复制，造血功能短期内完全恢复正常。
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《细胞会发生特异性分化》教学设计
课题
第二节
细胞会发生特异性分化
单元
第五章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体，确立结构与功能相统一的生命观念。1.文化基础：细胞分化的概念和意义，细胞全能性的概念及实例。2.自主发展：细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体，确立结构与功能相统一的生命观念。3.社会参与：将细胞会发生特异性分化的知识在生产实践上的应用。
重点
理性看待转基因技术
难点
对转基因食品的安全性展开辩论时，证据搜集与组织。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放视频《小蝌蚪找妈妈》春末夏初，成团的蛙卵漂浮在池塘的水面上，静静地沐浴着温暖的阳光。几天后，一只只活泼可爱的小蝌蚪挣脱了胶膜的束缚，自由自在地生活在水中。再经过一段时间，蝌蚪尾巴消失，形貌大改，成为能游善跳的青蛙。青蛙的变态发育过程，仅仅通过细胞增殖来增加细胞数目是不能完成的，还必须通过细胞分化增加细胞种类。什么是细胞分化?
课前查阅资料，播放视频《小蝌蚪找妈妈》，分析分析蝌蚪变态发育过程，提出问题，分析问题。
通过儿时故事，提出故事现象，分析蝌蚪变态发育，激发学生的学习兴趣。
讲授新课
一、个体发育过程中发生细胞分化生物的个体发育指受精卵经过细胞分裂、组织和器官，的形成，直到发育成性成熟个体的过程。多数动物的受精卵不断地进行有丝分裂，细胞数目不断增加，很快就发育成一个内有空腔的球状胚体。随后，在细胞数目不断增加的同时，胚体细胞在空间位置上也会发生有序的移动，形成具有外、中、内3个胚层的胚胎，这个阶段是个体发育的一个重要时期。资料探究在3个胚层的胚胎形成之前，细胞的_________________基本相似，但
3个胚层形成后，位于________________的细胞，将来必然会发育成_______________。对于植物及某些动物来说，个体发育过程中不出现3个胚层的胚胎，也会发生细胞的__________________。【
资料
1】人属于哺乳动物，青蛙属于两栖动物，虽然二者的胚胎发育过程_________________，但是都要经过一个三胚层的胚体阶段。人体几种细胞的主要形态结构特点：神经元（来自外胚层）包含___________和__________两部分，树突较短，呈放射状，数量较多;轴突较长，一般只有一条，末端常有分支。质膜上含有丰富的信号分子受体和离子通道。心肌细胞（来自中胚层）呈圆柱形，细胞中_____________占体积的４８％，是心肌细胞的主要组分；细胞质基质含有丰富的_____________和____________。相邻心肌细胞的质膜凹凸有致，以特殊的方式紧密相连。红细胞（来自中胚层）成熟的红细胞体积____________，平均直径为
7~8.5μm，中央较薄，周缘较厚，呈两面凹的__________;细胞中既没有______，也没有______________等细胞器，细胞质中充满了__________________。小肠绒毛上皮细胞（来自内胚层）呈_________，位于小肠内表面的________。在质膜朝向肠腔的游离面，每个细胞有1000~3000
根细小的__________，突起的直径约
0.1μm、长约1μm。【
资料
2】在多细胞生物的个体发育过程中，随着细胞数量越来越多，细胞朝着________________发展变化，逐渐形成了_____________。分析讨论1.根据资料1中几种细胞的形态结构特点，推测这些细胞在人体内的功能，并思考细胞形态、结构与功能的关系。提示：神经元细胞体由细胞核、细胞膜、细胞质组成，具有联络和整合输入信息并传出信息的作用。树突短而分枝多，直接由细胞体扩张突出，形成树枝状，其作用是接受其他神经元轴突传来的冲动并传给细胞体。轴突长而分枝少，为粗细均匀的细长突起，常起于轴丘，其作用是接受外来刺激，再由细胞体传出。轴突除分出侧枝外，其末端形成树枝样的神经末梢。末梢分布于某些组织器官内，形成各种神经末梢装置。感觉神经末梢形成各种感受器；运动神经末梢分布于骨骼肌肉，形成运动终极。心肌细胞线粒体能提供大量能量；红细胞细胞质血红蛋白运输氧气；小肠绒毛上皮细胞绒毛突起增大食物接触面积。2.
从资料
2
看，多细胞生物体内细胞数目和种类的变化有何规律?提示：细胞数目越多的物种
，细胞类型就越多。3.举例说出在"从一粒种子发育成一株幼苗"的过程中，胚的某些细胞在形态、结构和功能上的变化。提示：胚是种子的重要部分，包括胚芽将来发育成茎和叶，胚轴将来发育成连接茎与根的部分，胚根将来发育成根，子叶具有储存或转运营养物质的作用．细胞分化（cell
differentiation）在个体发育过程中，由_______________的细胞经细胞分裂，在子代细胞间产生_______________稳定性差异的过程。细胞分化贯穿于生物体______________中，在胚胎发育后期达到__________________。通过分化，使细胞的功能趋向______________，提高了生物体各项生理功能的执行效率。细胞分化之后，具有相同形态、结构和功能的_______________形成了组织，各种不同功能的组织增强了生物体___________的能力，推动了生命向更高的层次发展与进化。1.细胞分化的特点：①稳定性（不可逆性）指分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。②持久性：贯穿于生物的整个生命历程，在胚胎期达到最大。③普遍性：生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。意义：细胞分化是生物个体发育的基础；使多细胞生物体的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。3.细胞分化的实质：4.细胞分化是否导致遗传物质的改变？遗传物质不变，蛋白质改变.不同细胞蛋白质有相同的，但肯定有不同的。二、细胞具有全能性细胞全能性（cell
otipotency）是指细胞经_________以后仍具有形成完整个体的_________。高度分化的植物体细胞在适宜的条件下，仍然可培育成完整的植株。高度分化的细胞，失去分裂能力。通过什么方法还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞?胡萝卜的组织培养成功说明了什么？高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。这就是细胞的全能性。脱分化在某些条件下，分化细胞失去了原有的特征，又回到初始的未分化状态，形成愈伤组织。再分化脱分化之后的细胞，可以重新形成具有不同形态、结构和功能的细胞。组织培养的过程，就是植物细胞的脱分化和再分化过程。植物组织培养是细胞全能性发挥作用的结果。1996
年，英国生物学家维尔穆特培育的克隆羊"多莉"已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性生物体通过____________的细胞分裂增加__________，并通过有序的______________增加细胞类型，才能完成个体发育过程。细胞分裂和细胞分化是生物体_________________的基础。三、学业检测与巩固练习1.细胞分化是相同类型细胞分裂，子细胞间形态、结构和生理功能发生稳定性差异的过程。下列过程中没有发生细胞分化的是（
C
）A.断尾壁虎长出新尾巴
B.
砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴逐渐消失
D.玉米种子萌发长成幼苗提示：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程即为细胞凋亡。蝌蚪尾巴消失的过程是细胞凋亡造成的，没有发生细胞分化，故C项正确。A项、B项和D项，细胞分化: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。细胞分化的本质是形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。壁虎的新尾巴、树桩上的新枝条和种子萌发均出现了新的组织细胞或器官，所以发生了细胞分化，故A项、B项和D项错误。2.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（
C
）
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.小鼠腺细胞的自我复制３.白血病是一种造血系统恶性疾病，俗称“血痛”，致病原因是造血细胞生疾病，俗称“血痛”，致病原因是造血细胞增殖失控、分化障碍等，临床症状为不同程度的贫血、出血、骨骼疼痛等。目前为不同程度的贫血、出血、骨骼疼痛等。目前治疗白血病最有效的方法是进行骨髓移植，即从配型成功的正常人骨随中采集造血细胞车功的正常人骨髓中采集造血细胞输入患者体内，这种造血细称为造血干细胞。(1)从细胞增殖和细胞分化的角度分析，白血病的发病机理是怎样的？提示：白血病是造血细胞增殖失控、分化障碍等，是一种造血干细胞异常的克隆性的恶性疾病，克隆中的白血病细胞失去进一步分化成熟的能力，而停滞在细胞发育的不同阶段，在骨髓和其他造血组织中，白血病细胞大量增生积聚，并浸润其他的器官和组织，同时使正常的造血功能受到抑制。(2)造血干细胞好比人体造血器官的“种子”，这种干细胞被输入患者体内会些变化？提示：这种干细胞被输入患者体内会进一步增殖分化产生血细胞，更新血液。采用直接输血的方式能治疗白血病吗？为什么提示：不能。白血病是造血细胞增殖失控、分化障碍等造成的，直接输血只能暂缓疾病，不能治疗疾病。(4)依靠骨髓移植治疗白血病是“一劳永逸”的吗？为什么？提示：不是。骨髓移植后会存在一些并发症，如出血性膀胱炎等(5)对健康人来说，捐献骨髓是非常安全和有意义的，请结合所学知识加以分析。提示：捐献造血干细胞对供者的身体健康不会产生不良影响。我们体内许许多多各类血细胞都是来自同一祖宗—多能造血干细胞。他不仅能不断分化出子子孙孙，而且能复制出与它自己完全相同的细胞来。从而使得我们造血功能绵绵不绝。当老的血细胞死亡后，新的又长出代替它；当一些造血干细胞受损时，健康的干细胞又很快出生以补偿之。我们的机体配合得真巧妙呀。多能干细胞数量并不很多，分布在整个骨髓中。献骨髓时，只抽出人体一小部分骨髓，多能干细胞也只失去一部分，剩下的多能干细胞会迅速复制，造血功能短期内完全恢复正常。
【学习活动一】学生阅读课本P128—101，带着问题，阅读课文，回答问题。资料分析表格对比数据，归纳总结。【学习活动二】学生阅读P125—129，理解细胞分化概念，分析问题，思考问题，回答问题。根据所学，完成相关练习
带着问题，通过阅读，了解细胞分化的概念和实例，培养学生获取信息的能力，加深学生对概念的认识，激发学生的科学研究的兴趣。通过实例分析，提高逻辑思维能力。通过对比表格数据，归纳总结，培养学生获取信息的能力，锻炼学生的语言表达能力，提高学生分析问题，解决问题的能力。使学生更加直观、深入了解细胞的全能性，通过问题探究，提高学生自主学习能力，理性思维能力。回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
1.生物的个体发育指受精卵经过细胞分裂、组织和器官，的形成，直到发育成性成熟个体的过程。2.受精卵发育成胚胎过程3.细胞分化在个体发育过程中，由相同类型的细胞经细胞分裂，在子代细胞间产生形态、结构和生理功能稳定性差异的过程。4.细胞具有全能性是指细胞经分化和分裂以后仍具有形成完整个体的潜能或特性。5.脱分化和再分化
板书
第二节
细胞会发生特异性分化一、个体发育过程中发生细胞分化概念、过程、特性细胞具有全能性概念、脱分化、再分化细胞全能性的意义
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精品试卷·第
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