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《高中生物《細(xì)胞分化、衰老和凋亡》學(xué)案4 蘇教版必修1.doc》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、細(xì)胞分化、衰老和凋亡【本講教育信息】一.內(nèi)容:細(xì)胞分化、衰老和凋亡?二.學(xué)習(xí)內(nèi)容:細(xì)胞分化細(xì)胞的全能性?三.學(xué)習(xí)目標(biāo):說明細(xì)胞分化形成各種組織舉例說明細(xì)胞的全能性?四.學(xué)習(xí)重點(diǎn):細(xì)胞的分化是本節(jié)課的重點(diǎn)?五.學(xué)習(xí)難點(diǎn):細(xì)胞的分化,深刻理解細(xì)胞分化的概念及細(xì)胞分化對多細(xì)胞生命體的普遍意義。?六.學(xué)習(xí)過程:1.細(xì)胞的分化(1)多細(xì)胞生物體的發(fā)育在個(gè)體發(fā)育過程中,一方面,通過細(xì)胞分裂,細(xì)胞數(shù)量越來越多;另一方面,細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生特異性的變化。(2)細(xì)胞分化由同一種類型的細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂后,逐漸在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上形成穩(wěn)定性的差異,產(chǎn)生不同的細(xì)胞類群的過程稱為細(xì)
2、胞分化(3)實(shí)例:7用心愛心專心②細(xì)胞分化形成各種形態(tài)的細(xì)胞(以動物為例)神經(jīng)細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、上皮細(xì)胞、骨細(xì)胞、紅細(xì)胞、白細(xì)胞等等。(4)細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。有序的細(xì)胞分化能夠增加細(xì)胞的類型,進(jìn)而由不同類型的細(xì)胞構(gòu)成生物體的組織和器官,執(zhí)行不同的生理功能例:植物的葉肉細(xì)胞中含有葉綠體,能進(jìn)行光合作用;根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞形成根毛,能吸收水和無機(jī)鹽(5)基因選擇性表達(dá)細(xì)胞分化的關(guān)鍵在于特異性蛋白質(zhì)的合成,而特異性蛋白質(zhì)合成的實(shí)質(zhì)在于基因選擇性的表達(dá)。而基因選擇性的表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的差異7用心愛心專心①細(xì)胞分化始于基因表達(dá)的調(diào)控,一
3、部分基因關(guān)閉,另一部分打開。它也包括基因表達(dá)強(qiáng)度的改變。②分化細(xì)胞之間的差異歸根到底在于不同蛋白質(zhì)的表達(dá)。③分化過程通常是不可逆的。分化終端的細(xì)胞通常不再分裂,穩(wěn)定地具有一定的特征,執(zhí)行一定的生理功能,然后走向衰老和死亡。有時(shí),個(gè)別分化終端的細(xì)胞逆向恢復(fù)生長分裂的能力,往往可能是細(xì)胞癌變的征兆。④一般認(rèn)為到達(dá)成年階段,個(gè)體發(fā)育完成,只有一部分細(xì)胞的分化持續(xù)于整個(gè)生物體的一生。例如哺乳類的骨髓中,終身都發(fā)生血細(xì)胞的分化成熟過程。(6)通過檢測細(xì)胞中的基因和有關(guān)蛋白質(zhì),可以得出細(xì)胞中有哪些基因被選擇性表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:具有相同基因的不同類型的細(xì)胞,在發(fā)育過程中表達(dá)了特定
4、的基因,合成了特異性的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)直接決定了細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能。比較人體細(xì)胞中幾種基因及有關(guān)蛋白質(zhì)的種類細(xì)胞總DNA蛋白質(zhì)?輸卵管細(xì)胞成紅細(xì)胞胰島細(xì)胞輸卵管細(xì)胞成紅細(xì)胞胰島細(xì)胞卵清蛋白基因+++卵清蛋白--β珠蛋白基因+++-β珠蛋白-胰島素基因+++--胰島素2.細(xì)胞的全能性不同類型的細(xì)胞雖然高度分化,但是仍然具有保持該物種遺傳特性的全部遺傳物質(zhì),應(yīng)該能夠保持細(xì)胞的全能性。事實(shí):(1)1902年,德國植物學(xué)家哈伯蘭特(C.Haberlandt)在細(xì)胞學(xué)說的基礎(chǔ)上,大膽預(yù)言離體的植物細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,能夠發(fā)育成為完整的植物體。(2)1958年,美國植
5、物學(xué)家斯圖爾德(F.C.Steward)等人,用胡蘿卜韌皮部的組織塊進(jìn)行離體培養(yǎng),得到了完整的植株,并且這一植株能夠開花結(jié)果,從而證實(shí)了哈伯蘭特50多年前的預(yù)言。7用心愛心專心實(shí)驗(yàn)證明①高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。植物細(xì)胞的全能性是指植物體中單個(gè)已經(jīng)分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳物質(zhì),在適宜的條件下,仍然具有發(fā)育成完整新植株的潛能。②高度特化的動物細(xì)胞,從整個(gè)細(xì)胞來說,它的細(xì)胞全能性受到限制。但是,它的細(xì)胞核仍然保持著全能性,這是因?yàn)榧?xì)胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的全套遺傳物質(zhì)(3)將離體的植物組織或細(xì)胞培育成正常植株,在植物良種培
6、育等方面得到廣泛應(yīng)用例:花藥離體培養(yǎng)技術(shù)、莖尖分生組織無病毒植株培養(yǎng)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)證實(shí),植物的花藥、根尖、莖尖、幼胚等都能夠在適宜的條件下發(fā)育成完整的植株。(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)原理:利用植物細(xì)胞的全能性發(fā)展出來的快速植物繁殖的新技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn):離體的組織或細(xì)胞只是植物體的一小部分,可以研究其在不受植物體其他部分干擾條件下的生長和分化規(guī)律;人們可以通過改變離體的組織或細(xì)胞的培養(yǎng)條件(如培養(yǎng)基的配方、光照和培養(yǎng)溫度等)來影響它們的生長和分化植物組織培養(yǎng)技術(shù)對研究植物器官、組織和細(xì)胞的生長、分化和發(fā)育規(guī)律,解決植物形態(tài)建成中的一些理論問題很有幫助。(5)植物
7、組織培養(yǎng)技術(shù)圖解①②愈傷組織是指一團(tuán)沒有細(xì)胞分化或處于“無分化”狀態(tài)的細(xì)胞團(tuán)塊。在組織細(xì)胞的離體培養(yǎng)中,外植體中的活細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)而脫分化,恢復(fù)其潛在的全能性,轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚?xì)胞,繼而其衍生的細(xì)胞分化為薄壁組織而形成愈傷組織。(6)動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍然保持著全能性(多莉羊克隆實(shí)驗(yàn))7用心愛心專心?【典型例題】1.用母羊甲的乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核,與母羊乙去核卵細(xì)胞組成一個(gè)細(xì)胞,成功培育出了“多莉”羊。下列說法錯(cuò)誤的一項(xiàng)是()A.高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核也具有全能性B.這個(gè)乳腺細(xì)胞核內(nèi)含有該物種所需要的全套遺傳物質(zhì)C.“多莉”羊的特征與乙母羊幾乎相同D.“多莉”羊的特征與甲母