讲授新课
环节一:细胞分化的概念
师:大家请看多媒体,多媒体上展示了两组不同的细胞图片。一组是动物细胞(上皮细胞、骨骼肌细胞、神经细胞、软骨细胞),一组是植物细胞:叶肉细胞、表皮细胞。这些细胞有什么特点?后面把手举得高高的那位同学你来说。
生:这些细胞在形态、结构和功能上各不相同。但是这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞。师:是的,说得很对。比如对植物而言,叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体,能够进行光合作用;
表皮细胞的细胞质中没有叶绿体,但在细胞壁上形成明显的角质层,具有保护功能。但是,同一植物体的这些细胞却都来自一群彼此相似的早期胚胎细胞。为什么会出现这种现象呢?
生:细胞分化的结果。
师:这位同学说得很对。哪些同学可以由此概括出细胞分化的概念?你说。
生: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,叫做细胞分化。
师:概括得非常准确。那么,细胞分化有什么特点呢?下面,大家四人为一小组,讨论交流。时间到,哪一小组先来说一说你们的讨论结果。第一小组。
生:细胞分化具有持久性:发生于整个生命进程中。师:还有没有要补充的?第二小组。
生:细胞分化具有差异性:高等生物比低等生物分化显著,动物比植物分化显著。生:细胞分化具有相对的稳定性:一般情况下细胞分化是不可逆转的过程。
师:大家说得都很对,我们由此得出了细胞分化具有持久性、差异性、相对稳定性的特点。环节二:细胞分化的意义
师:我们知道在植物的胚根发育成根的过程中,分生区的细胞不断分裂,形成的细胞近似正方体,随着细胞的生长,变成伸长区的长方体细胞,后来分化成成熟区的输导组织的导管细胞、根毛细胞、薄壁细胞等形态、结构、功能各异的细胞。由此你能得出细胞分化有什么意义吗?
生:细胞分化是生物个体发育的基础。
生:细胞分化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。
师:就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,这是
怎么回事呢?
生:基因的选择性表达。
师:这位同学看来预习了,说得很好。细胞分化的实质就是基因的选择性表达。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。
师:例如,在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与肌动蛋白(肌细胞中的一种蛋白质)合成有关的基因则处于关闭状态;在肌细胞中则相反。
环节三:细胞的全能型
师:已经分化的细胞还能够再通过增殖分化成新的个体吗?大家阅读下面两个资料:①美国科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部的细胞培养成了一株新植株。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。从资料1中,你可以得出什么结论?穿红色衣服的同学你说。
生:实验表明,高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
师:很好。这就是细胞的全能性。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。
师:大家阅读资料2,你可以得出什么结论?生:动物体细胞的细胞核具有全能性。
师:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。人的骨髓中有许多造血干细胞,它们能够通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞。目前,脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。
师:多媒体上展示了一些当今干细胞在医学上的应用,干细胞研究给人类治疗疾病带来了哪些前景?生:医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了
希望。