细胞分化详案

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教学过程1、导入（2min）：同学们，在以前的学习中，我们接触了细胞增殖和有丝分裂等内容。我们知道，高等动物的个体发育是从什么开始的呀？（学生答：受精卵）细胞又是通过什么方式来增加细胞的数量呢？（学生答:有丝分裂）就拿我们自己来说，我们也是由原始的一个受精卵不断经过有丝分裂而来的，细胞数量不断地增多，我们的身体也不断地长大。但是同学们试想一下，我们的身体发育仅仅是由细胞的分裂来完成的吗？我们知道，经过有丝分裂之后，形成的两个细胞是完全相同的，如果，我们从受精卵一路走来真的只是发生了细胞分裂的话，我们身体上每个地方的细胞应该都是一样的，如果全身各处细胞都一样，那这个宝宝怎么会长得眼睛是眼睛，鼻子是鼻子呢？这说明啊，这其中必然还发生了一些其他的事情导致了细胞之间的区别。这就是我们今天要学习的内容——细胞的分化。（板书标题：细胞的分化）2、细胞分化（15min）：①细胞分化的概念那么什么叫做细胞的分化呢，我们刚才提到，在个体发育的起点是受精卵，受精卵经过有丝分裂形成了由很多细胞组成的早期胚胎，那么这个早期胚胎内部的细胞虽然此时彼此之间都很相似，但是最终却各自走上了不同的道路，有的形成了梭状的肌肉细胞，有的形成芒状的神经细胞，以及圆饼状的红细胞和不规则的骨细胞等等，这样就使得我们的细胞在不断增加数量的同时，还各自发生了不一样的改变，形成了不同结构的细胞，并且由这些结构不同的细胞形成不同的组织和器官，然后各司其职。这些可以说都是通过细胞的分化来实现的，那么细胞的分化的概念，到底是什么的，有没有哪位同学能够总结一下？（板书：一、细胞分化概念）细胞分化就是在个体发育过程中，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。（板书：增值后代，发生稳定性差异）②细胞分化的原因可能有的同学会觉得很奇怪，明明是来自于同一个细胞，有同样的祖宗，结果后代却千差万别，到底是什么原因造成的呢？首先我来问大家几个问题：同学们，组成我们身体的每一个细胞都是由受精卵有丝分裂形成的，所以他们的遗传信息相同，那么我问大家，手指能长出指甲是不是细胞中有长指甲的基因？（学生回答，有）；再问大家眼睛能长出眼睫毛是不是细胞中有长眼睫毛的基因？（学生回答，有）。再问大家手指细胞中有没有长眼睫毛的基因？（学生回答，有）；那么手指上为什么不长眼睫毛？（学生大笑）；请大家想一想。然后介绍长指甲的基因在这儿表达，而长眼睫毛的基因在这儿没有表达。同理。那么眼睛上为什么不长指甲？（学生又大笑），原因是长眼睫毛的基因在这儿表达，而长指甲的基因在这儿没有表达。 接着我们来看下面这则材料：红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；而肌细胞中则相反。请思考两个问题：1、红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？（学生回答：相同！都是受精卵有丝分裂而来）2、红细胞为什么能合成血红蛋白？肌细胞为什么能合成肌动蛋白呢？（看图回答）因此我们发现尽管每个细胞中遗传信息都相同，但是不同细胞中遗传信息的执行情况不同，我们把这种叫做基因的选择性表达（板书：二、细胞分化的原因：基因

1选择性表达）③细胞分化的特点现在大家思考这样几个问题：（1）细胞分化发生在什么时期？从受精卵到个体死亡（2）已分化的神经细胞能否继续分化成红细胞？不能（3）已分化的神经细胞是否能变回原来的胚胎期的细胞？不能很好，大家很快给出了答案，那么现在老师给大家三则材料，请小组讨论总结出细胞分化的三个特点。（板书：细胞分化的特点）细胞分化发生于生物体的整个生命进程当中，但在胚胎发育期最旺盛、也最频繁，这说明了细胞分化具有持久性（板书：持久性）；分化后的细胞将一直保持分化后的状态，而不会再变为其它细胞，这说明它具有稳定性（板书：稳定性）；我们的造血干细胞会分化为红细胞，红细胞最终衰老、死亡，而不会再形成造血干细胞这说明了细胞分化具有不可逆的性质（板书：不可逆性），④细胞分化的意义在本节课的开始，我们曾提到，如果受精卵只是通过细胞分裂而没有细胞分化的话，我们的机体能不能形成形形色色的各司其职的组织和器官呢？所以我们说细胞分化是个体发育的基础；（板书：意义：1、生物个体发育的基础）细胞分化使得我们由一个简单的受精卵最终发育成功能如此强大的有机体，使得多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。（板书：意义：2、提高生理效率）就像现在大家都是高中生，是经过有丝分裂而来的一群原始细胞，那么将来进入大学学习不同的专业其实就是在进行细胞分化，所以最终你们在掌握了相应的专业知识后就会从事不同的职业，因此提高了社会整体效率。⑤植物细胞全能性我们刚才学习细胞分化的特点时说到了细胞分化的不可逆性，但是实际生活中就有这么一种实验技术却是看起来和不可逆这个特性产生了矛盾，是什么技术呢？科学家将胡萝卜韧皮部细胞取出，在离体条件下进行培养，发现，它会分裂成一团无定型状态的薄壁细胞，继续培养就会发现这团细胞会逐渐形成植物胚一样的结构，乃至于最终形成完整的植株。那么这样的一种技术手段叫做植物组织培养，这种技术说明了什么问题？体现了植物细胞的什么特性？（植物的体细胞能发育成完整的一个个体的潜能。即植物细胞的全能性）这种技术是否与细胞分化的不可逆性有矛盾了呢？这里啊大家要注意到：我们说细胞分化具有不可逆的特点，比方说这里的韧皮部细胞，在植物体内已经高度分化了，是不会回到原先可以分化的类似于分生区细胞的状态的，但是植物组织培养的技术却是将韧皮部细胞进行了离体处理，而离体处理的体细胞是具有植物细胞的全能性的。像在实际生活中植物组织培养常用来制作无病毒种子，挽救珍稀濒危植物等。