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1、2022年高中生物 第二章第三節(jié) 細胞的分化訓練 人教版第一冊
[學習目標] 知道細胞分化的概念、意義、細胞的全能性
癌細胞的特征、致癌因子、癌細胞形成的原因
細胞衰老的特征、原因
[學習重點 ] 細胞分化的概念、癌細胞的成因
[學習過程]
知識點
教師活動
學生活動
一、
細
胞
的
分
化
1、 觀察課本P21頁,各種不同細胞和不同組織的模式圖
2、 自然條件下,胡蘿卜韌皮部的上皮細胞能否發(fā)育為一個完整植株?
1、細胞分化的概念
2、
2、細胞分化的特點
3、 細胞分化的作用
4、 分化后的細胞,遺傳物質是否發(fā)生了變化?為什么?
5、 植物組織培養(yǎng)的過程
其原理是
二、
細
胞
的
癌
變
1、 當前嚴重威脅人類生存的細胞變化是哪個過程?
2、 日本廣島被原子彈轟炸后,很多人及其后代患癌癥的原因是什么?
1
3、、細胞癌變的概念
2、癌細胞的特征
1、 癌細胞形成的原因
a) 外因
b) 內因
2、 預防癌癥的措施
三、
細
胞
的
衰
老
1、老年人頭發(fā)變白的原因是什么?
1、 衰老細胞的特征
4、
2、 細胞衰老的原因
【反饋訓練】
一、選擇題
1細胞分化是穩(wěn)定,其方向一般( ?。┆?
A可逆 B不可逆C有時可逆,有時不可逆D無法確定
1B
2下列哪一項屬于克?。ā 。┆?
A將雞的某個DNA片段整合到小鼠的
5、DNA分子中
B將抗藥菌某基因引入草履蟲的細胞內
C將鼠骨髓瘤細胞與經(jīng)過免疫的B細胞融合成雜交瘤細胞
D將某腫瘤細胞在體外培養(yǎng)繁殖成一個細胞系
2D
3如圖所示某哺乳動物生殖過程示意圖。
若圖中動物個體②是克隆動物,則②的遺傳
性狀主要由圖中哪種細胞所決定( ?。?
Aa Bb ?。锚眂 ?。莫眃
3C
4在以下四種細胞工程的技術中,培育出的新個體同時具有兩個親體遺傳性狀的方法包括( ?。┆?
A細胞和組織培養(yǎng) B細胞融合C動物胚胎移植 ?。莫奔毎艘浦勃?
?。椽保隆?
51951年,由黑人婦女海拉(henrietta
6、 Lacks)的宮頸癌細胞分離建立的“海拉細胞系”至今已有半個世紀,它仍然在世界上許多實驗室中廣泛的傳代使用,這說明癌細胞具有( ?。┨攸c。
A能夠無限增殖 B癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生了改變
C癌細胞的表面也發(fā)生了變化D以上都是
5A
6吸煙易患肺癌是因煙草中含( ?。┆?
A物理致癌因子 ?。陋被瘜W致癌因子 C病毒致癌因子 ?。莫币陨隙加?
6B
7英國科學家培育出著名的“克隆”綿羊——多莉,所應用的細胞工程技術是
A細胞和組織培養(yǎng)?。陋奔毎诤溪ぃ锚眲游锱咛ヒ浦病 。莫奔毎艘浦?
7D
8單克隆抗體是指
A單個骨髓
7、瘤細胞增殖產(chǎn)生的抗體
B單個B淋巴細胞增殖產(chǎn)生的抗體
C單個雜交瘤細胞增殖產(chǎn)生的高度純一的抗體
D單個抗體通過克隆體,產(chǎn)生大量抗體
?。釜保?
二、非選擇題
9科學家為了迅速生產(chǎn)大量專門抑制結核桿菌的抗體,當前最好的方法是制備單克隆抗體。(1)單克隆是指由體細胞進行 產(chǎn)生的細胞群。
(2)單克隆抗體是指 產(chǎn)生的高度純一的抗體。
(3)如果用骨髓瘤細胞與特定的淋巴細胞 ,得到雜交瘤細胞,通過
就能得到骨髓瘤細胞,那樣在離體情況
8、下 ,又擁有B淋巴細胞產(chǎn)生的
(4)因此 最突出的工作是制備單克隆抗體。
9(1)無性繁殖?。ǎ玻﹩蝹€雜交瘤細胞增殖 (3)融合 克隆 無限繁殖
特異抗體?。ǎ矗﹦游锛毎诤?
【補充材料】
1細胞分化表現(xiàn)為細胞間產(chǎn)生穩(wěn)定性差異
一般多細胞生物的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵),它經(jīng)細胞分裂繁殖出許多相同的細胞,這些細胞經(jīng)細胞分化才能形成組織、器官、系統(tǒng),受精卵才能形成胚胎、幼體,并發(fā)育成成體。分化細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結構和生理功能的變化,源于細胞內化學物質的變化,如組成結構的蛋白
9、質和催化反應的酶。細胞分化是一個漸變的過程,在胚胎發(fā)育的早期,細胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯變化前,細胞分化的前途就已經(jīng)決定,以后漸變。因此,細胞分化是穩(wěn)定的,一般是不可逆的,一旦細胞沿一定方向分化,便不再反分化到原先狀態(tài),細胞分化是一種持久性的變化,它發(fā)生在生物體的整個生命進程中,在胚胎時期達到最大限度。細胞分化的結果是形成具有一定形態(tài)功能的各種細胞和組織。
2細胞的生長、細胞的分裂、細胞的分化、細胞的癌變
細胞分裂是生物體的重要生命特征。細胞分裂可使單細胞生物產(chǎn)生新的個體,使多細胞生物產(chǎn)生新細胞,用來補充體內衰老和死亡的細胞。幼體可以通過有絲分裂使細胞數(shù)量增多,導致生物體由小長大。通過細
10、胞分裂,可以將復制的遺傳物質平均地分配到兩個子細胞中去。細胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。細胞分裂后,新產(chǎn)生的子細胞體積很小,不斷地從周圍環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質,并且轉變成自身的物質,使細胞體積逐漸增大,這就是細胞的生長。它和細胞分裂都是生物體生的細胞學基礎。
細胞的分化是指,在個體發(fā)育中,相同的細胞的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細胞分化導致組織形成和器官成熟,是生物體發(fā)育的細胞學基礎。
在個體發(fā)育過程中,大多數(shù)細胞能夠正常地完成細胞分化,但有的細胞由于受到致癌因子的作用,不能正常地完成細胞分化,而變成了不受機體控制的連續(xù)分裂的惡性增殖細胞,這種細胞是
11、癌細胞。癌細胞是無限增殖的“不死”永生細胞,它的形態(tài)結構上發(fā)生了變化,細胞表面也發(fā)生了變化,由于細胞膜上的糖蛋白等物質減少,使得細胞間的粘著性降低導致癌細胞易在有機體內擴散和轉移。
3分析特化細胞的細胞核仍保持全能性
動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制,分化潛能變窄,這是指整體細胞而言??墒羌毎藙t不同,它含有保持物種遺傳性所需的全套基因,而且并沒有因細胞分化而丟失基因,因此高度分化細胞的細胞核仍具有全能性。從細胞核移植實驗、分子雜交實驗和細胞雜交實驗可以證實。細胞核移植實驗,首先是在體積較大的兩棲類卵中獲得成功。1952年,Briggs和King將豹蛙(Rana
12、pipiens)囊胚的細胞核移入去核的卵母細胞中,指導細胞發(fā)育成了蝌蚪,甚至有少數(shù)幾例經(jīng)變態(tài)發(fā)育成為可育的成體(如下圖)。1978年,童第周等將黑斑蛙成體紅細胞的細胞核移入未受精的去核卵內,卵子也發(fā)育成正常的蝌蚪。
4細胞分化的過程在生物的個體發(fā)育過程中,同一來源細胞的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生差異的過程為細胞分化。細胞分化的本質是各種細胞發(fā)生差別基因表達,各自合成專一性的蛋白質。例如,人的紅細胞的分化過程如下:
多功能 單能 原紅 早幼 中幼 晚幼 紅細胞
造血干細胞 干
13、細胞 細胞 紅細胞 紅細胞 紅細胞
人體無核紅細胞進入血液,生活120天左右死亡。這一分化過程是不可逆的。
5細胞中的膜結構
(1)具有單膜的結構有:細胞膜、內質網(wǎng)、高爾基體、液泡
(2)具有雙膜的結構有:線粒體、葉綠體、細胞核
(3)具有非膜結構的有:核糖體、中心體、染色體
一般結構都含蛋白質,但膜結構還含脂類分子(磷脂)等,這是膜與非膜成分上的一個重要區(qū)別。
動物細胞和植物細胞結構的比較主要從4方面做比較(見下表)
植物細胞
動物細胞
細胞壁
有
無
質體
在(綠色部分的細胞有葉綠體)
無
14、
中心體
高等植物細胞無,低等植物細胞有
有
液泡
成熟細胞有大液泡,幼嫩細胞無液泡或有小液泡
無液泡,或有小液泡
6細胞結構的特殊性
細胞器的分布,實際上直接反映了細胞的代謝或特殊功能。線粒體一般是均勻地分布在細胞質基質中,但它在活細胞中能自由地移動。往往在細胞內新陳代謝旺盛的部位比較集中。例如在小鼠受精卵的分裂面附近比較集中。鳥翼的肌原纖維、精子的尾部基端線粒體數(shù)目較多。心肌細胞、肝細胞中的線粒體也較多。又如,哺乳動物血液中的紅細胞和蛔蟲等寄生蟲的體細胞內無線粒體,這與其代謝類型是相適應的。成熟的紅細胞不具有細胞核和線粒體等細胞結構,有利于攜帶較多的血紅蛋白來運輸氧氣;動
15、物的腺體細胞含較多的高爾基體,與其分泌功能有關。處于冬眠狀態(tài)下的某些動物肝細胞比常態(tài)下肝細胞中線粒體多,原因是冬眠的動物要通過分解體內貯存的養(yǎng)料,肝臟的代謝負擔較重。進一步說明線粒體的多少與細胞新陳代謝有關。
7、對病毒和菌類的討論
這里要問:病毒是屬于原核生物還是屬于真核生物呢?顯然,其既不屬于原核生物,更不屬于真核生物。因為原核生物是由原核細胞構成、真核生物是由真核細胞構成,而病毒是屬于無細胞結構的一類生物。那么菌類是屬于原核生物還是真核生物呢?菌類包括細菌、放線菌和真菌,其中細菌(包括各類球菌、桿菌和螺旋或弧菌)和放線菌是屬于原核生物,真菌(包括酵母菌、霉菌、猴頭、靈芝、木耳等)
16、屬于真核生物。
8線粒體和葉綠體的共性
(1)均有雙層膜,但線粒體的內膜向內腔折疊形成嵴,而葉綠體沒有。
(2)有巨大的內膜面積。線粒體通過形成嵴增加面積,葉綠體的基粒許多片層結構組成,大大增加了膜面積。
(3)均有液態(tài)的基質。
(4)均含有酶。但各含的酶的種類不同。酶的種類不同,決定它們具有不同的功能。
(5)均含有少量的DNA和RNA。都可稱作遺傳作物質(DNA)的載體,在遺傳上具有一定自主性和自我復制能力。
(6)都能產(chǎn)生ATP(可稱能量轉換器),線粒體通過有氧呼吸產(chǎn)生,葉綠體通過光合作用產(chǎn)生。
9細胞的完整性
細胞膜、細胞質和細胞核三個部分是互相依存、
17、不可分割的。細胞膜作為與環(huán)境分割的界面。保證了細胞內結構、成分的相對穩(wěn)定和物質交換,是任何細胞不可缺少的。缺少細胞核是有的,但是不能長存,如哺乳動物和人的紅細胞,壽命短促。只有細胞核的細胞幾乎是沒有的。因此,細胞的任何一個部分都不可少。細胞膜的表面積和細胞質、細胞核的體積之間,也必須有一個恰當?shù)谋壤?,細胞體積增大,細胞膜的表面積就相對縮小,影響物質交換。這也是細胞長大到一定體積將進行分裂的原因之一。
重要的合成代謝和分解代射都是細胞的許多結構共同完成的。如蛋白質的合成。原料氨基酸是通過細胞膜進入細胞,遺傳信息則是從細胞核內染色質輸入細胞質,合成的場所則是在核糖體,等等。
從上述可知:細胞的各部分并不是彼此孤立,整個細胞只有保持完整性,才能完成各項生命活動。