细胞的分化 导学案 高一上学期生物人教版（2019）必修1

高一生物课堂导学案班级：姓名：姓名这是一场接力赛，你却当成百米赛跑。.2细胞的分化课前预习，自主完成：一、本节聚焦（阅读能力训练）1.什么是细胞分化？2.细胞分化的生物学意义是什么？3.怎样理解细胞的全能性？二、课堂情境设计问题探讨：“…但这天收到她爸爸的一封信，信里面说血癌已带走她，但觉得空虚的心，仿佛已僵化…”这是张学友演唱的《遥远的她》中的片段，其中“血癌”就是血液与造血系统的恶性肿瘤。异常白细胞在骨髓、脾脏和其他造血组织中大量增殖累积，造成正常血细胞减少，引起疾病。思考：造血干细胞移植为何可以治疗白血病？对捐赠者有无害处？三、学习任务设置任务一：探究细胞的分化实质及其生物学意义。活动1：观察与讨论造血干细胞的发育与分化过程（图a）。问题：1.概括细胞分化的定义，并举例说明细胞分化。2.若造血干细胞只有分裂，没有分化，能否形成血液？说出细胞分裂与细胞分化的异同点。图a图b活动2：观察与讨论受精卵的胚胎发育与植物根尖中细胞分化的生物学意义（图b）。问题：1.观察上述生物学事实图示，说说细胞分化有哪些特点？2.依据上述生物学事实，概述细胞分化的生物学意义是什么？归纳概括：1.细胞分化是指个体发育中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；细胞分裂是指一个细胞分裂成两个细胞，细胞数量的增加，其形态结构功能没有发生变化。细胞分化与细胞分裂过程，其遗传物质DNA通常都没有发生改变，它们是个体发育的基础。2.细胞分化具有普遍性、持久性、稳定性（不可逆性）等特点；细胞分化的结果是形成各种组织；细胞分化的意义是使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各项生理功能效率。任务二：分析与讨论细胞分化的实质。科学家用基因探针和抗原抗体杂交技术，对几种血细胞含有的基因和蛋白质情况进行了研究，结果如下（“+”表示有，“—”表示无）：问题：来自同一个受精卵的有丝分裂产生的大量细胞经细胞分化形成各种形态结构功能不同细胞群，其细胞分化的实质是什么？（从上表的基因、蛋白质等分子水平角度思考）总结与概括：细胞分化的实质是细胞中的基因选择性表达的结果，即个体发育过程中，不同种类的细胞尽管具有完全相同的遗传信息，但遗传信息的表达情况不同。（DNA相同，表达的产物mRNA与蛋白质不同）评价反馈：唾液腺细胞（产生唾液淀粉酶）和胰岛β细胞（产生胰岛素）尽管都有下列各种基因，但它们表达的不同基因分别是什么？a.细胞呼吸酶基因b.核糖体相关酶的基因c.ATP合成酶基因d.唾液淀粉酶基因e.胰岛素基因任务三：细胞的全能性。【观察实验1】1958年斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成一株新的植株（图c）。【观察实验2】科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。如图所示（图b）：图c图d【观察实验3】2017年，我国科学家培育出世界首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”。另外，医学上利用脐带血干细胞具有分裂和分化成红细胞、白细胞、血小板补充到血液中的作用，可用于治疗血液系统疾病。根据上述实验，分别可获得什么结论？总结与概括：细胞的全能性是指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。细胞具有全能性的理论基础是已分化的体细胞含有一整套发育成完整个体所必需的全部遗传物质（或遗传信息）。细胞全能性的应用：快速大量培育微型植物；拯救濒危物种；人造组织或器官，用于器官移植等。评价反馈：将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（）A.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况不同B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成相同，基因表达情况也相同D.骨髓干细胞与胰岛B细胞基因组成相同，基因表达情况不同四、概念图构建五、你学习本节内容还有哪些困惑？学业质量水平评价6.2细胞的分化1.下列关于细胞分化的说法错误的是（）A.细胞分化与生物发育有密切关系B.细胞分化是一种普遍存在的生命现象C.细胞分化仅发生在胚胎时期D.一般条件下细胞分化是不可逆的2.在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和功能上具有差异的细胞，这是因为（）A.细胞发生了变异B.不同细胞的基因不同C.某些细胞失去了全能性D.不同细胞中的基因选择性地表达3.细胞全能性一直是生命科学研究的热点。细胞的全能性是指（）A.细胞具有各项生理功能B.已分化的细胞全部能再进一步分化C.已分化的细胞能恢复到分化前的状态D.已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能4.比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，相同的是（）A.线粒体的功能B.发育的全能性C.膜蛋白的种类和数量D.内质网上核糖体的数量5.胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株。其根本原因是胡萝卜根细胞（）A.具有旺盛的分裂能力B.具有该物种的全套基因C.通过有丝分裂形成了植株D.能合成胡萝卜素所需的蛋白质6.下列关于细胞分化的叙述，正确的是（）A.只有在未成熟个体中，才会有某些细胞可以产生不同种类的新细胞B.正常情况下，神经细胞能转变成上皮细胞C.动物细胞均不能分化为完整有机体D.分化后的细胞一般将一直保持分化状态7.人体的骨髓中存在少量的间充质干细胞（MSC），下图表示MSC形成不同组织细胞的过程，下列叙述错误的是（）A.MSC细胞与a过程产生的子细胞的核内遗传物质相同B.经b过程后细胞器种类和数量出现改变C.MSC细胞全能性高于体细胞，低于受精卵D.b过程细胞形态、功能发生变化，是因为核内遗传物质有所改变8.人体表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的后代，但它们的形态、结构和生理功能却迥然不同。这两种细胞的差异是稳定不变的，它们都不能恢复到原来外胚层细胞的形态和结构，这说明（）A.细胞分化具有持久性B.细胞分化一般是不可逆的C.细胞分化是基因选择性表达的结果D.分化的细胞仍具有全能性9.下图为胡萝卜的植物组织培养示意图，请据图回答：（1）②过程为_________，一个高度分化的植物细胞经过细胞________和细胞________，最终形成了完整的植物体，说明植物细胞具有__________。（2）胡萝卜根、茎、叶等功能不同，根本原因是_____________________。（3）植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官，这说明植物细胞全能性的表达需在_________条件下进行。10.图甲为人体的部分细胞分化示意图，图乙为人体细胞结构示意图。请据图回答：（1）图甲中细胞全能性最高的是（填字母）细胞，骨髓移植实质上是将图甲中的（填字母）细胞移植到患者体内。（2）图甲中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞结构和功能不同的原因是