高中生物细胞分化动画

2024-07-24

高中生物细胞分化动画（通用6篇）

篇1：高中生物细胞分化动画

教学内容

(章节) 细胞的分化(第四章第二节) 课程类型新课课时安排 1课时班级高二(5)班教学目标：1.能够说出细胞分化的定义，能说出细胞异常分化---癌细胞的定义以及危害;

2.理解并且熟练说出癌细胞在体内无限增殖的原因;

3.理解细胞全能性的意义，能举例说出证明细胞全能性的实验;

4.学生能够感受到生命系统的统一性。教学重点、难点：1.理解细胞分化的定义和意义，知道癌细胞的两大特性(教学重点)

2.理解癌细胞的无限增殖能力和在体内转移的能力对癌细胞扩散的帮助，区分动植物细胞中全能性的异同点(教学难点)

教具：多媒体板书教学方法：讲授法教学进程：【教师】同学们，上一节课我们已经学习了有关细胞增殖的内容，现在请一位同学起来回答下什么是细胞增殖呢?

【学生】细胞经过有丝分裂一分为二的增殖过程。

【教师】那么细胞分裂一共分成几个时期?分为叫什么呢?

【学生】先分成两个时期，分裂间期和分裂期。分裂期又分为4个阶段，前、中、后和末期。

【教师】恩，同学们都掌握的不错，那么我们说，如果我们人体细胞进行的都是细胞增殖，那么人和人的模样不都是一样的啦?

【学生】遗传问题，基因不一样。

【教师】基因不一样?恩，这可以说是一个间接的原因。那么为什么基因不一样各种各样的细胞就会不一样呢?导致细胞出现各种各样的形态和功能的直接原因是什么呢?

篇2：高中生物细胞分化动画

好，我们说细胞的分化会不会不会出现错误呢?细胞一直是正确的分化呢?

【学生】不是不是，有癌细胞。

【教师】看来同学们都有进行预习了，对，细胞分化的时候可能会受到一些致癌因素的影响，导致细胞发生异常分化，也就产生了我们所说的癌细胞。

生物体的正常发育，是细胞在分化过程受到高度精巧的严格控制下发生的。一旦失去控制，细胞分化就会发生异常。细胞的癌变就可看作是细胞异常分化的结果。在正常情况下，细胞分化是不可逆的，在某些致癌因素的作用下，有的细胞会变得不受控制而无限增殖，这种细胞就称为癌细胞。癌细胞在体内呢具有着很强大的特性。首先就是癌细胞有一个最重要的特性就是无限增殖。人的细胞一般只能分裂50-60次，可是癌细胞的分裂次数是无限的。同学们可以这个癌细胞，我们把它叫做海拉，那么为什么叫做海拉细胞呢?

【学生】因为是从海拉这个人身上提取出来的。

【教师】是的，这个癌细胞是从一个非洲女子海拉的子宫颈癌组织中分离出来的。这种细胞在体外培养，能够一代一代地传下去，存活至今。同学们看这幅图，还有这个，都是海拉细胞。但是我们说这种细胞的染色体已经不正常了，已经不是原来的细胞了。

好，同学们我们再看下癌细胞的另外一个特性，就是可以在体内转移。正常细胞表面有一种黏连蛋白，使细胞与细胞之间彼此粘连，不能自由移动。但是癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失，所以癌细胞容易在组织间转移。那么，我们现在来总结下关于癌细胞的特性，我们说癌细胞为什么能这么厉害，能引发这么严重的疾病呢?第一，它可能进行无限增殖，这样就可以解释为什么有段一时间癌症病人感觉某个部位特别肿胀。第二，癌细胞可以在体内无限增殖，所以我们说如果在癌症晚期的话，其实我们的身体的大部分部位都会有癌细胞，癌症晚期的病人就无法恢复健康了。因此对于癌症我们要提早发现提早治疗，定期体检就显得至关重要了。那么我们人总不可能无缘无故得癌症对吧。

【学生】对..

【教师】正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变。引起癌变的因素称为致癌因素。那么同学们想想看，有什么因素能导致癌变?

【学生】各种射线，重金属等等

【教师】回答的不错，看来同学们都有进行预习，致癌的因素有很多，如各种射线，还有像这样的无机或者有机化合物，吸烟时排出的气体里面就有很多致癌的物质，当然也包括许多种的病毒等等。有兴趣的同学们也可以自己上网找找有关这方面的资料。

好，我们把受精卵具有分化出各种细胞的潜能叫做细胞的全能性。人和高等动物的受精卵第1-2次分裂所形成的2-4个细胞，仍具备这种全能性。也就是说，这2-4个细胞都是可以形成一个个体的，但是进一步分裂产生的细胞就逐渐失去了这种特性，不能发育成完整的个体，只能发育成为特定的组织。好，同学们可以看这个实验，实验的内容是把蝌蚪的肠细胞中的细胞核取出来，移植禁蛙卵的细胞质中，也就是说进行了核移植，这和我们很早学过的变形虫的核移植的原理是一样的。不过接下来的过程可不一样，接下来我们怎么做呢?我们把这个重组过的细胞放在适宜的条件下进行培养，发现这个重组细胞先分裂成2个细胞，再变成4个一直进行分裂，最后形成了蝌蚪，这个呢是克隆动物的第一个实验，也恰恰说明了细胞核是具有全能性的。这里我们就要注意到是动物细胞的细胞核具有全能性，而高度分化的动物细胞是不会生长发育成一个整体的，其细胞在生长发育过程中受到某些限制因此不能发育成一个完整的个体。

那么我们说，植物细胞是不是也是这样的呢?

【学生】不是，植物细胞可以发育成一个完整的个体。

【教师】同学们都预习的不错嘛，对的，植物细胞和动物细胞不同，高度分化的组织细胞仍具有发育成完整植株的能力，也就是说具有全能性的。早在20世纪50年代初期，美国科学家发现将胡萝卜根中的细胞取出，放在培养基中培养，单个的细胞就会分裂并分化，最后形成植株。同学们可以看下书本115的图，也可以看老师的PPT，具体来看下怎么做这个实验以及每个过程它的名字是什么。我们把分离出来的单个细胞叫做离体的细胞，离体的细胞经过脱分化，同学们记住，是经历过脱分化分裂成多个细胞，我们把这些细胞叫做愈伤组织。同学们注意了，是叫做愈伤组织。愈伤组织是具有一定的分裂能力的，它能分化形成胚状体，分化成跟茎和叶，而这个过程呢我们叫做再分化，然后形成试管植株，试管植株在适宜的条件下就能形成一个完整的胡萝卜植株啦。那我们说这个实验它证明了什么结论呢?

篇3：高中生物细胞分化动画

本课题组前期已经建立了一种温敏脐带间充质干细胞(temperature-sensitive umbilical cord mesenchymal stem cells,ts UC)系,发现ts UC在亚低温(mild hy pothermia treatment,MHT)作用下可促进创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠神经功能的恢复[7,8],并对ts UC的增殖、温度敏感等特性进行了初步探讨[9],但其生物力学特性尚不明确。本实验拟在体外对人UC进行扩增以及力学诱导,观察其在模拟脑组织硬度的培养基中的分化情况,从力学角度探讨MHT联合ts UC的分化特性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新生儿脐带(由武警后勤学院附属医院妇产科提供,已通过武警后勤学院附属医院伦理协会审查),携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒(加利福尼亚大学,美国),神经元β-tubulinⅢ一抗及荧光标记二抗(Millipore,美国),UC流式细胞检测试剂盒(BD,美国),单丙烯酰胺(Amresco,美国),双丙烯酰胺(天津光复精细化工研究所),硝化纤维、苯基叠氮化物交联剂(sulfo-SANPAH)、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲基硅烷(天津鼎国生物技术有限责任公司),I型胶原蛋白(Sigma,美国)。

1.2 聚丙烯酰胺水凝胶的制备和检测

将单、双丙烯酰胺(0.03%~0.3%)按不同比例混合[10],加入过硫酸铵(1/200 V)和TEMED(1/2000 V)置于凹槽中后盖以玻璃板。凝结后切取2 cm×1 cm×2 mm的样本,应用力学试验机(Instron 5865,美国)进行拉伸测试,重复测量10次,筛选出弹性模量为0.5 k Pa的PA水凝胶。

1.3 模拟脑组织弹性模量二维培养基的制备

根据上述检测结果,配制弹性模量为0.5 k Pa所对应的单丙烯酰胺和双丙烯酰胺混合液[11]。22 mm×22 mm盖玻片表面均匀涂抹3-氨基丙基三甲氧基硅烷后浸泡在0.5%戊二醛溶液中,30 min后清洗、晾干,并在玻片表面涂硝化纤维以增加黏性。盖玻片均匀铺被25μL混合液后加盖经二氯二甲基硅烷预处理的18 mm×18 mm盖玻片。待聚合完成后,暴露水凝胶并紫外消毒。将200μL sulfo-SANPAH(50 mmol/L,p H=8.5)均匀滴在水凝胶表面,于无菌罩中紫外光活化5 min。将0.2 mg/m L的I型胶原蛋白均匀铺在水凝胶表面,0.2 mg/m L的I型胶原蛋白包被玻片作为对照组。

1.4 ts UC的建立与鉴定

从健康新生儿脐带中分离出UC,进行体外培养、扩增,用流式细胞分析仪(BD,美国)测定各类抗原的阳性率[6]。细胞融合率60%时,用含4μg/m L聚凝胺的ts SV40LT病毒悬液对细胞感染48 h,并根据前期研究方法对细胞进行鉴定[7,8,9]。将感染成功的ts UC置于33℃培养箱中,余培养条件同UC[12]。

1.5 实验干预及分组

实验按培养温度和培养基弹性模量分为3组:UC+NT+glass组(A组)为玻片上常温培养UC;UC+NT+0.5 k Pa组(B组)为0.5 k Pa的PA水凝胶上常温培养UC;ts UC+MHT+0.5 k Pa组(C组)为0.5 k Pa的PA水凝胶上亚低温培养ts UC。各组细胞(5×103个/m L)均加入含有10%胎牛血清的DMEM培养基,置于含5%CO2的培养箱中培养,并定期在相差显微镜(Optic BD200-PH,美国)下观察细胞的生长情况和形态变化。

1.6 细胞免疫荧光

各组细胞培养7 d后进行免疫荧光染色以检测细胞分化情况。加入羊抗大鼠β-tubulinⅢ一抗和荧光标记的二抗,细胞核DAPI染色,于倒置荧光显微镜(Leica DMI4000B,德国)下观察。随机取10个位点计数,并计算各组阳性细胞占细胞总数的百分比,即为近似分化率。应用Image J软件测量神经元的轴突长度,计算各组神经元轴突的平均长度[13]。

1.7 统计学方法

采用Graph Pad Prism 5.0软件进行统计分析,计量资料数据用均数±标准差(±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;计数资料用率表示,组间比较采用χ2检验;以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ts UCMSCs培养和鉴定

流式细胞分析结果显示,细胞表面标记CD90、CD105、CD73呈阳性表达,CD34、CD116、CD19、CD45、HLA-DR呈阴性表达。感染成功的ts UC呈漩涡状生长,类似于UC,形态多为梭形、多边形或成纤维细胞形态,大小均一(图1)。

a:放大倍数100×;b:放大倍数250×

2.2 以PA水凝胶为基础的细胞培养基

通过力学试验机的测量及筛检,最终得到弹性模量为(0.50±0.03)k Pa的PA水凝胶。按相应比例于盖玻片上配制出该弹性模量的培养基。见图2。

a:力学试验机;b:附着于玻片上的的PA水凝胶;c:水凝胶的载荷-位移线图

2.3 光镜下细胞形态变化

各组细胞均贴于玻片生长,其中A组细胞在7 d内未发生明显变化,B、C组细胞的胞体大致呈圆形或椭圆形,与A组的细胞相比,胞体逐渐变小,并出现长而纤细的胞突。见图3。

2.4 细胞免疫荧光

B、C两组均有β-tubulinⅢ表达阳性的细胞,提示分化的神经元细胞;而A组无阳性表达。见图4。B、C组神经元总体分化率分别为11.3%和10.4%,差异无统计学意义(P>0.05)。

d、g图中绿色荧光为β-tubulinⅢ表达阳性的细胞

2.5 轴突长度分析

B、C两组细胞均有明显突起,B和C组分化的神经元轴突平均长度分别为(262.52±36.16)μm和(229.83±33.95)μm,差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨论

细胞生物力学已逐渐成为医学领域研究热点。在各种内外机械因素影响下,生物学信息可通过力学信号转导作用于人体细胞,影响细胞的生长、增殖和分化[14]。干细胞原位移植后,其周围不同弹性基质可诱导其分化为更接近宿主组织的细胞[15,16]。Engler等[6]研究证实,在弹性模量为0.1~1.0 k Pa的培养条件下,间充质干细胞可向神经元分化。本研究以培养基弹性模量这一力学特性为基础,探讨了在模拟正常脑组织弹性模量的培养条件下ts UC向神经元分化的水平。在培养基的制备方面,本研究借鉴了Engler等[6]和Pelham等[11]的方法,根据单、双丙烯酰胺的不同混合比例,制备模拟脑组织硬度的PA水凝胶,并应用力学试验机对其进行检测,保证了培养基弹性模量的精确性,结合细胞培养液,制备二维培养基。

光镜下可见,在弹性模量为0.5 k Pa的培养基中,ts UC向神经样细胞变化,胞体变小、胞突伸长,可见典型的轴突,这与相同培养基中UC的细胞形态变化类似,而玻片上的UC无明显形态变化。免疫荧光结果显示,神经元表达只在弹性模量为0.5 k Pa的培养基中出现,且ts UC和UC之间无明显差异。上述结果表明,与UC相比,ts UC在亚低温条件下的分化能力基本不受影响,可向神经元分化。由此说明在亚低温的作用下,ts UC的生物力学性能并未发生明显变化。

篇4：生物:走出细胞分化的思维误区

细胞分化是指在个体发育过程中。由一个或一种细胞增殖产生后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。注意理解几个问题：①这里的一个或一种细胞指相同细胞：②稳定性差异是指在个体发育过程中，同一生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传物质，但由于各种因素的影响，在基因调控下，不同部位的不同细胞在不同时期选择表达不同基因，合成不同蛋白质，使细胞表现不同形态及生理特性：③单细胞也有细胞分化。

高考真题1(2011北京卷)下列生命过程中，没有发生细胞分化的是()

A.断尾壁虎长出新尾巴

B.砍伐后的树桩上长出新枝条

C.蝌蚪尾巴消失的过程

D.胚胎发育中出现造血干细胞

解析组织的形成是细胞分化的结果。壁虎的尾巴在再生过程中发生细胞的分裂和分化：树桩被砍伐后经细胞的分裂和分化过程形成新枝条；蝌蚪尾巴消失的过程是细胞凋亡的过程；胚胎是由受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，发育中出现的造血干细胞也是如此。答案为C。

误区分析此题错选D的较多，误认为造血干细胞具有很强的分裂能力，是受精卵经细胞分裂形成，没有发生细胞分化。实际上，分裂和分化功能不同。造血干细胞主要分化成各种血细胞。

变式练习1(2008江苏卷)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是()

A.a过程表示干细胞能自我更新

B.b、c过程表示干细胞具有分化能力

C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同

D.b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用

解析图1表示的是干细胞发生分化的过程。a过程表示干细胞的一部分仍然保持旺盛的分裂能力。b、c过程表示另一部分干细胞分化成各种组织和器官。细胞的分化和分裂过程中合成的蛋白质不同，遗传信息表达情况就不同。b过程形成的细胞不一定直接组成器官，可能形成不同细胞或组织，如造血干细胞。答案为D。

细胞分化的实质是不同细胞中遗传信息的执行情况不同，控制合成不同的蛋白质，从而使细胞具有不同的形态、结构和功能，即基因的选择『生表达。由于发生分化的细胞是由一个细胞或一种细胞经有丝分裂后形成，因此分化的各种细胞具有相同的遗传物质，即携带本物种的全部遗传信息，这是细胞发生分化的物质基础。细胞分化的结果是形成了形态、结构和功能都有很大差异的组织、器官和系统。

高考真题2(2009山东卷)细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是()

A.血红蛋白基因

B.ATP合成酶基因

C.DNA解旋酶基因

D.核糖体蛋白基因

解析细胞分化是基因选择性表达的结果，因此在特定细胞中选择性表达的基因才是奢侈基因。本题四个选项中只有血红蛋白基因是在红细胞中的选择性表达，所以属于奢侈基因，其他三种基因在每一个活细胞中都要表达。答案为A。

误区分析本题错选B、C、D的都有，原因是不能明确细胞分化的原因，也就是不理解奢侈基因的特点。

变式练习2(2011全国卷)能说明某细胞已发生分化的是()

A.进行ATP的合成

B.进行mRNA的合成

C.存在血红蛋白

D.存在纤维蛋白原基因

解析略。答案为C。

细胞分化的特点主要有：①持久性，指细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中：②不可逆性：③普遍性，在生物界中普遍存在：④稳定性，分化后细胞内的遗传物质并不发生变化。

高考真题3(2011安徽卷)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。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，基因表达产物不同

B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达产物不同

C.胰腺组织微环境造成骨髓干基因丢失。分化成为胰岛样细胞

D.胰腺组织微环境对骨髓干施分化无影响，分化是由基因决定的

解析由题干信息可知胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，而自体骨髓干细胞分化是由受精卵分裂和分化而来。胰腺组织也是由受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，因此二者基因组成相同，但由于基因选择性表达，其基因表达产物不同。答案为B。

误区分析此题误选D的较多，误认为细胞分化是基因中某些特定基因有选择地表达的结果，所以只与基因有关。

变式练习3(2010广东卷)骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内()

A.正常生长

B.增殖并分化成多种细胞

C.分泌抗体

D.杀死各种病原菌

解析白血病又称血癌，病人产生大量的异常白细胞，而正常的白细胞、红细胞和血小板产生量减少。移植骨髓中的造血干细胞可以增殖分化形成各种血细胞和淋巴细胞，因此骨髓移植是目前治疗白血病的一种比较有效的方法。答案为B。

细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然保持该物种遗传性所需的全套遗传物质，仍然具有发育成完整个体的潜能，叫做的全能性。一般说来，细胞的分化程度越高，其全能性就越低。

高考真题4(2011山东卷)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()

A.玉米种萌发长成新植株

B.小鼠骨髓造干胞形成各种血胞

C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株

D.胡萝卜根韧皮部经组织培养发育成新植株

解析玉米种子为生殖器官，由胚和胚乳组成，胚是新植物体的幼体。从种子到完整个体，是个体发育的一个阶段，这个过程有细胞的分裂和分化，但不体现全能性：小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，既发生了细胞分化也能体现全能性，但花粉细胞为生殖细胞，不属于体细胞：组织培养的原理是细胞的全能性，其过程既有细胞分裂也有细胞分化。答案为D。

变式练习4(2007广东卷)在下列自然现象或科学研究成果中。能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是()

A.壁虎断尾后重新长出尾部

B.蜜蜂的未受精卵育成雄蜂

C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人

D.小鼠腺胞的自我制

篇5：高中生物细胞分化动画

人教版高中生物细胞的分化教案的课后反思篇一：高中生物6.2《细胞的分化》教案新人教版必修1

第六章细胞的生命历程

第2节细胞的分化

一、教学目标

知识方面：

1、说明细胞的分化。

2、举例说明细胞的全能性。

能力方面：进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。

二、教学重点、难点及解决方法

1、教学重点：

⑴细胞分化的概念和意义。

⑵细胞全能性的概念。

解决方法：联系初中学过的有关组织、器官、系统的知识;联系不同组织中的细胞形态、结构和功能的特点。从个体发育过程中各种组织、器官、系统的建成让学生理解细胞分化的概念和意义。

2、教学难点：细胞全能性的概念及实例。

解决方法：从体细胞一般是受精卵通过有丝分裂繁殖而来的，已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带具有本物种特征的DNA分子的角度，得出细胞全能性。

三、课时安排：1课时

四、教学方法：讲解法。

五、教具准备：课件

六、学生活动

1、通过具体实例，启发学生得到细胞全能性的概念。

2、指导学生阅读教材，找出细胞分化的相关知识点。

七、教学程序

[问题探讨]1、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?2、骨髓与血细胞的形成有什么关系?

一、细胞分化及其意义

出示教材P117、118相关图片讲解。

1、细胞分化的概念：略。

2、引导学生探讨以下问题：

在细胞外观尚未出现明显变化之前，细胞分化的前途就由遗传信息的执行情况决定了。分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，首先源于细胞内化学物质的变化，如结构蛋白和催化化学反应的酶，以后依次渐变，不能逆转。因此，分化是一种持久的、稳定的渐变过程。⑶细胞分化的意义。一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。

3、细胞分化的特点：持久性，不可逆转。

4、细胞分化的时间：整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。

5、细胞分化的实质：基因选择性表达的结果。

6、细胞分化过程中遗传物质发生改变吗?

二、细胞的全能性

1、细胞的全能性概念

教师出示教材P119胡萝卜的组织培养的图片，介绍美国科学家斯图尔德的实验。

由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色体，携带有本物种相同的DNA分子。因此，分化的细胞具有发育成完整个体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。细胞的全能性就是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

高度分化的植物细胞仍然具有全能性。(介绍植物细胞全能性的应用)高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是细胞核仍然保持着全能性。例如，将绵羊乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，培育出克隆绵羊“多利”。

2、干细胞

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。例如，人的骨髓中有许多造血干细胞。干细胞有多种类型，可分为成体干细胞和胚胎干细胞。也可以分为这样三种类型：能够分化产生生命活动所需要的各种类型细胞的干细胞称为全能干细胞，它本身可以形成一个生命;不能单独发育成完整个体，但能分化为多种类型细胞的干细胞称为多能干细胞;能分化产生与特定器官和特定生理功能相关的细胞称为专能干细胞。

[资料搜集和分析]干细胞研究进展与人类健康，讨论回答教材P120相关问题。

三、总结

细胞分化的概念，细胞分化的生物学意义和细胞的全能性等。

四、作业布置

P120练习

五、板书设计

第2节细胞的分化

一、细胞的分化及其意义

1、概念：

2、特点：持久的，不可逆转的

3、时间：整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度

4、意义：

5、实质：基因选择性表达

二、细胞的全能性

1、概念

2、基础

植物细胞的全能性

3、类型动物细胞核的全能性

三、干细胞

1、概念

成体干细胞全能干细胞

2、类型或多能干细胞胚胎干细胞专能干细胞

人教版高中生物细胞的分化教案的课后反思篇二：(人教版)生物必修一：6-2《细胞的分化》示范教案

第2节细胞的分化

●从容说课

本节内容是在学生学习完细胞的增殖开设的，教师要明确指出细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，生物体是不能正常发育的。关于细胞分化，课程标准的要求是“说明细胞的分化”和“举例说明细胞的全能性”，这都是“理解”水平的要求;可是细胞分化概念对于学生来说要比细胞增殖的概念抽象得多，教师可结合人的受精卵的发育过程，从而引导学生展开本节的学习。

在讲述细胞的分化时，应该联系初中学过的有关组织、器官、系统的知识;联系不同组织中的细胞形态、结构、成分等特点。从个体发育过程中，各种组织、器官、系统的建成角度来理解细胞分化的重要地位。在讲述中，最好结合运用几种细胞分化过程的示意图和多媒体课件。

在教学中，教师应当引导学生理解好以下几点：①一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。②分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，源于细胞内化学物质的变化，如组成结构的蛋白质和催化化学反应的酶。③细胞分化是一个渐变过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变化前，细胞的分化前途就已经决定，以后依次渐变，不能逆转。因此，分化是一种持久的、稳定的变化。④由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色体，携带有本物种相同的DNA分子。因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。

细胞分化是多细胞生物体发育的基础与核心。鉴于细胞分化的重要性，课程标准从知识层面对细胞分化的学习内容提出了比较高的要求。本节内容是这样安排的：先介绍什么是细胞分化，细胞分化对多细胞生物体的.发育有什么重要意义;再介绍已经分化的细胞，仍然可能具有发育为完整个体的潜能，即具有全能性;最后安排“干细胞研究进展与人类健康”的资料搜集与分析活动。

细胞分化是指在个体发育中，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。在这个概念中，“稳定性差异”这几个字，内涵很深刻，也是学生不好理解的。因此，教科书在关于细胞分化的概念的叙述上，不是采取演绎式写法，而是采取归纳式，从动植物体胚胎发育的具体事例入手，帮助学生理解什么是细胞分化。动物胚胎发育的过程，以红细胞和心肌细胞的分化为例;植物胚胎发育的过程，以叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞的分化为例。通过这些实例，帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞，经过分裂和分化，发育为形态、结构和功能上不相同的细胞，这一变化过程是持久性的，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。

细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因选择性表达。但是学生没有学过基因表达，无法理解基因的选择性表达是怎么回事。为了让学生对细胞分化的认识能够深入到本质，即基因水平，而不只是停留在表面现象，即不同类群细胞形态、结构和功能的差异上，教科书先设问：“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?”然后以红细胞和肌细胞中，血红蛋白基因和肌动蛋白基因所处的开、关状态不同为例，解释在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息执行情况不同，导致细胞形态、结构、功能上的差异。通过具体的事例，帮助学生理解基因的“选择性”“表达”。

紧接着提出下一个问题：高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细

胞吗?由此引入对“细胞的全能性”的学习，植物细胞一般都具有全能性，而动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢?在这个问题下，教科书引出了干细胞的概念。近年来哺乳动物胚胎干细胞的分离成功，极大地促进了人们对干细胞的认识，并使干细胞的研究成为生物医学研究的热点领域之一。干细胞的研究为替换病变的组织和器官、某些癌症和遗传病的治疗带来了新的希望。教科书安排的“资料搜集和分析”活动，鼓励学生通过报纸、刊物、书籍、互联网等途径搜集有关干细胞研究进展的资料，在关注与人类健康密切相关的生物学热点问题的同时，培养资料搜集和分析能力，以及表达与交流的能力。

综上所述，本节内容信息量比较大，概念抽象，内容新鲜，因此教师要灵活运用教学方法，如讨论法、发现法、讲述法等等，使本节的教学达到新课标的要求。

●三维目标

1.知识与技能

(1)了解细胞的分化与生物体发育的关系，能说明细胞的分化。

(2)能举例说明细胞的全能性及其在科学研究中的应用。

2.过程与方法

(1)培养学生分析比较的能力。

(2)培养学生联系实际灵活运用知识的能力。

(3)学会有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。

3.情感态度与价值观

(1)通过学习使学生体会生命的运动性，体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。

(2)引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题。激发社会责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。

●教学重点

1.细胞分化的概念和意义。

2.细胞全能性的概念。

3.细胞分化与细胞分裂的关系。

●教学难点

1.细胞分化的概念。

2.细胞全能性的概念及实例。

●教具准备

1.各种不同形状的细胞和不同组织的图片。

2.植物体细胞培养产生完整植株示意图。

3.骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞图片。

4.植物体细胞培养产生完整植株的录像片断。

5.细胞分化的多媒体课件。

6.学生用橡皮泥制作一个细胞连续两次分裂的模型。

7.人的受精卵发育成胎儿过程的视频录像。

●课时安排

1课时

●教学过程

[课前准备]

为了更好地落实教师的主导地位和学生的主体地位，教师要先把上课所需要的各种图片、资料、板书设计和视频等用PowerPoint平台制作成多媒体课件;教师在课前检查学生搜集有关干细胞研究进展与人类健康资料的情况;学生用橡皮泥预先制作一个细胞连续两次

分裂的模型以供上课使用。

[情境创设]

教师先播放人的受精卵发育成胎儿过程的视频录像给学生观看，这是人的生理常识，学生会很迫切想认识这个过程，大大地激发学生学习兴趣，(注：教材的问题探讨有关骨髓移植来治疗白血病的话题太沉重，我认为不能用来作为情境创设，可以放在介绍了细胞的全能性以后再讨论)非常有利于本节课的学习;学生观看后，教师提问学生回答问题。

教师：这个过程中包含了我们前面学过的哪些方面的细胞学知识?

学生：细胞的增殖，细胞的生长等知识。

教师：上节课我们学习了细胞增殖的知识，认识到细胞增殖的结果是细胞数量的增多，这些细胞是一堆相同的细胞。

学生：出示用橡皮泥制作成细胞分裂结果模型。

教师：从我们刚才观看的录像认识到在受精卵发育的过程中，只有细胞的增殖和生长是远远不够的，还要有我们今天要学习的细胞的分化。什么是细胞的分化呢?下面我们一起来讨论。

[师生互动]

(一)细胞分化及其意义

1.什么是细胞分化?

教师：播放人的胚胎发育过程的FLASH动画。提出问题：胚胎的早期和后期有什么不同?

学生：观察和讨论。

教师引导学生回答：胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似;它们都来自受精卵的分裂，具有相同的遗传物质。

教师：组成胎儿的各种细胞组织是怎样来的呢?用PowerPoint演示课本P117的图6—8。见图6—2—1和图6—2—2。

InnerCellMass

InVitroFertilizationTotipotentCellsBlastocystFetus图6-2-1

脑脊髓

毛、齿等

髓样组织

腺神经管表皮淋巴组织

外胚层中胚层软骨肌肉形成血的组织

疏松结缔组织

内胚层骨致密结缔组织卵裂分化呼吸系统消化道腺

咽肝甲状腺

胰甲状旁腺

图6—2—2细胞和组织分化的不同途径(*内胚层只形成这些器官、系统的上皮)学生：思考和观察，然后回答问题。

教师引导学生回答：细胞增殖的同时，这些细胞逐渐向不同方向变化，如课本图6-8，红细胞和心肌细胞都来自一群相似的胚胎细胞。后来，有的细胞发育为红细胞，合成运输氧的血红蛋白;有的细胞发育为肌细胞，合成行使运动功能的蛋白质。

教师：如图6—2—2，我们看到了组成胎儿的各种细胞组织就是因为细胞的变化方向不同，使它们从相似的早期胚细胞变成了形状结构各异的各种各样的细胞和所组成的组织，(如图6—2—3)，这些不同的细胞组织就组成了一个完整的生物体——胎儿。用PowerPoint演示课本P118的图6—9，引导学生观察。提出问题：植物的情况怎样呢?

12345

91011

图6-2-3各种不同形状的细胞和不同组织的示意图

学生观察。

教师引导学生讲出：植物也是一样，同一植物体的各种细胞，如叶肉细胞、表皮细胞、储藏细胞等细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。

教师：我们认识到这里，同学们明白什么是细胞分化吗?提问学生回答。

学生：在个体发育中，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。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化的状态，直到死亡。

学生用各种颜色的橡皮泥操作一种细胞分化成多种细胞的模型。教师用PowerPoint演示同样的过程。学生阅读课本P118第二自然段和讨论课本的想象空间的问题，加深对细胞分化的理解。

1.细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎发育期最旺盛，、最频繁，达到最大程度。细胞分化是稳定有序的，一般是不可逆的。

2.细胞分化是个体发育的基础。仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织器官(课本P118图6-10)，生物体也就不可能正常发育。

3.细胞分化使细胞的功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

教师：创设问题：同学们想过吗?组成生物体的各种各样的细胞遗传信息一样吗?学生：同一个生物个体中，各种各样的细胞遗传信息是完全相同的，都来自受精卵。教师：但这些细胞形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢?原来，在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，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。(注：基因的有关知识将在第二模块中继续学习)。也就是说，细胞分化是特定基因在一定的时间、空间表达的结果。讨论到这里，同学们能讲出细胞分化的意义吗?

2.细胞分化的意义

教师引导学生回答：多细胞生物经过细胞分化形成各种不同的细胞和组织，多细胞生物的个体发育起点——受精卵，通过细胞分裂分化形成各种组织、器官和系统，进一步构成多细胞生物个体。

教师创设问题：是不是所有分化的细胞都不能再分裂呢?

教师：同学们，看过家里的爷爷种花，他摘取月季花的一段枝条，把它种到地里，过一段时间，枝条长成完整的植株并开花。我们再来看一个例子，播放胡萝卜经组织培养产生完整植株的录像片。这两个实验表明什么问题呢?学生讨论。

教师：这两个实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，这就是细胞的全能性。同学们能表达清楚吗?

(二)细胞的全能性

1.细胞全能性的概念

教师引导学生讲出：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

教师：其实受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。同学们能再举出有关植物细胞全能性应用的例子吗?

学生交流当地农业试验培养的情况，认识组织培养的优越性。

教师：通过学习和交流，同学们认识到植物细胞都具有全能性，表现出细胞全能性需要前提条件：必须是离体的细胞或组织器官、适宜的条件，且个体发育同样经过细胞分裂、细胞分化。那动物细胞具有全能性吗?和植物细胞一样吗?

学生阅读课本P119第四、五自然段。

教师：动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。可是细胞核则不同，它含有保持本物种遗传性所需要的全套基因，并且并没有因细胞分化而失去基因，因此，高度分化的动物细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核移植实验以及其他的实验证据中得到证实。同学们能举出例子吗?

学生交流，教师补充：如我国的克隆山羊阳阳等，学生讨论当今热门话题——“克隆人”可能吗?提出克隆人体器官对医学上人体器官移植的作用。

学生讨论课本P117的问题探讨，引出干细胞有关内容的学习。

2.什么叫干细胞

在动物和人体内仍然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。如：胚胎干细胞和骨髓中的造血干细胞等。为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的残废而减少?

学生：因为健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。

学生交流有关干细胞研究进展与人类健康的情况。如：在我国的很多大医院，利用骨髓移植已经成功治愈了多例白血病患者;利用胚胎干细胞培育出肝组织，为重肝病患者带来佳音。教师教育学生要有爱心，关爱生命，维护人体健康。

[教师精讲]

细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，细胞的分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程。细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。人类利用植物细胞的全能性，通过组织培养，生产出大量的植物良种，拯救珍稀物种，为人类造福;对动物和人体干细胞的研究，将为人类战胜病魔带来福音。同学们，努力吧!走科学研究的道路，胜利是属于你们的。

[评价反馈]

用PowerPoint演示下列题目，学生抢答，统计正误，进行反馈。

人教版高中生物细胞的分化教案的课后反思篇三：高一生物必修一教案-6.2《细胞的分化》教案(新人教版必修1)

一、教学目标

知识方面：

1、说明细胞的分化。

2、举例说明细胞的全能性。

能力方面：进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。

二、教学重点、难点及解决方法

1、教学重点：

⑴细胞分化的概念和意义。

⑵细胞全能性的概念。解决方法：联系初中学过的有关组织、器官、系统的知识;联系不同组织中的细胞形态、结构和功能的特点。从个体发育过程中各种组织、器官、系统的建成让学生理解细胞分化的概念和意义。

2、教学难点：细胞全能性的概念及实例。

三、课时安排：1课时

四、教学方法：讲解法。五、教具准备：课件

六、学生活动

1、通过具体实例，启发学生得到细胞全能性的概念。

2、指导学生阅读教材，找出细胞分化的相关知识点。

七、教学程序

[问题探讨]1、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?2、骨髓与血细胞的形成有什么关系?

一、细胞分化及其意义

出示教材P117、118相关图片讲解。

1、细胞分化的概念：略。

2、引导学生探讨以下问题：

⑴细胞分化在生物界普遍存在的实例。例如，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。又如动物的胚胎细胞形成多细胞生物体。干细胞再生出各种细胞等。⑵细胞分化的过程。在细胞外观尚未出现明显变化之前，细胞分化的前途就由遗传信息的执行情况决定了。分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，首先源于细胞内化学物质的变化，如结构蛋白和催化化学反应的酶，以后依次渐变，不能逆转。因此，分化是一种持久的、

稳定的渐变过程。⑶细胞分化的意义。一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。

3、细胞分化的特点：持久性，不可逆转。

4、细胞分化的时间：整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。

5、细胞分化的实质：基因选择性表达的结果。

6、细胞分化过程中遗传物质发生改变吗?

二、细胞的全能性

1、细胞的全能性概念教师出示教材P119胡萝卜的组织培养的图片，介绍美国科学家斯图尔德的实验。由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色体，携带有本物种相同的DNA分子。因此，分化的细胞具有发育成完整个体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。细胞的全能性就是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

2、干细胞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。例如，人的骨髓中有许多造血干细胞。干细胞有多种类型，可分为成体干细胞和胚胎干细胞。也可以分为这样三种类型：能够分化产生生命活动所需要的各种类型细胞的干细胞称为全能干细胞，它本身可以形成一个生命;不能单独发育成完整个体，但能分化为多种类型细胞的干细胞称为多能干细胞;能分化产生与特定器官和特定生理功能相关的细胞称为专能干细胞。

[资料搜集和分析]干细胞研究进展与人类健康，讨论回答教材P120相关问题。

三、总结

细胞分化的概念，细胞分化的生物学意义和细胞的全能性等。

四、作业布置

P120练习

五、板书设计

第2节细胞的分化

一、细胞的分化及其意义

1、概念：

2、特点：持久的，不可逆转的

3、时间：整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度

4、意义：

篇6：生物教案《细胞分化》

1、知识目标

(1)描述细胞分裂的过程。

(2)说出细胞分裂和细胞生长与生物体生长的关系。

(3)说出组织的概念，并知道组织的形成是细胞分化的结果。

2、能力目标

运用所学的生物学知识分析和解决生活中问题。

3、情感态度与价值观目标

关注细胞的研究在防治癌症等方面的价值，懂得珍爱生命。

二、教学重点

细胞分裂和细胞生长的基本过程。

三、教学难点

细胞分化过程

四、教学准备

自制课件

五、教学安排

1课时

六、教学过程

师：我们已知道绝大多数生物是由细胞构成，在上一节课的学习中，我们观察了细胞的基本结构，请同学课后制作动植物细胞模型，请一些同学展示你所制作的模型，并说明你选用的材料分别代表细胞的哪些结构。

生：争先恐后地介绍，师生共同相互评价。

导入新课

师：播放课件(种子萌发成幼苗鸡，小鸡逐渐长大;受精卵形成胚胎，胚胎发育成婴儿，婴儿逐渐长大……)画面中你看到了什么现象?

生：观看画面，讨论问答—一生物的生长现象。

师：生物为什么会生长呢?这种生长现象与组成生物的基本单位——细胞的哪些生理功能有关呢?这就是我们今天要探究的课题。

讲授新课

师：播放课件：变形虫的细胞分裂画面，并在黑板上简单板画。请大家思考：

1.细胞分裂过程中细胞核和细胞质发生了怎样的变化?

2.细胞分裂的结果是什么?

生：讨论回答。

师生共同总结：细胞分裂时，细胞核先一分为二，随后细胞质分成两份，每份各含有一个细胞核，植物细胞在中部形成新的细胞膜和细胞壁，动物细胞中部向内凹陷缢裂为两个细胞。细胞分裂使细胞数目不断增多，这样生物体就生长了。对于单细胞生物而言，通过细胞分裂还可以进行增殖。

师：播放课件。思考：算一算，一个细胞经一次分裂形成2个新细胞，再经一次分裂，形成4个新细胞，那经n次分裂后，形成了多少个细胞呢?

生：动脑筋计算。汇报结果，2n。

师：你们计算得很正确。细胞在分裂过程中，细胞核也一分为二，在细胞核中有染色体，染色体经过复制也要分成相同的两份分配到两个新细胞中，由于染色体上有遗传物质，因此两个新细胞的.遗传信息也相同。

师：播放课件。(一个植物细胞的生长过程)引导学生描述画面中植物细胞的变化。

生：(讨论回答)①体积不断变大;②液泡由小变大，由多变少。

师：(总结)这个现象就是细胞的生长现象，那细胞生长要不要营养呢?

生：要不断从外界环境中吸收营养，转变为自身组成物质。

教师总结：细胞的生长主要是细胞内液泡增大的结果。

师：那么细胞会不会一直生长下去呢?(加以启发引导)肯定不会，要能一直生长下去，我们就不需要借助显微镜观察了。为什么细胞不能永远生长呢?你发现了什么规律?通过提出问题，组织学生运用数学方法解决此问题(详看p15)。假设细胞为正方体，当它的边长分别为1微米、2微米和3微米……时，分别计算细胞的表面积与体积比：

总表面积/总体积=6/1

总表面积/总体积=12/8=3/2

总表面积/总体积=18/27=2/3

总表面积/总体积=24/64=3/8

教师总结：总结分析细胞为什么不能永远长大?

活细胞只有足够的表面积才能从环境中获得充足的营养。当生长到一定程度时，表面积和体积比太小，细胞就无法生长。

生：恍然大悟。

师：现在你能告诉我，生物体为什么能长大吗?

生：与细胞分裂和生长有关。

师：很好，细胞的分裂使细胞数目增多，细胞的生长使细胞体积增大，构成生物体的细胞数目多了，细胞体积大了，生物体也就由小长大了。

师：播放课件。(人体的几种细胞：红细胞、神经细胞、肌肉细胞等)请大家观看画画，思考：我们人是由一个受精卵细胞发育来的，为什么这些人体细胞形态、结构都不同呢?

师：播放课件：细胞分化过程，这群球形细胞形态、结构发生了变化：一群圆饼状细胞，一群……。由于功能上的不同，使它们在形态、结构上发生了变化，这个过程叫细胞分化，分化的结果就形成了一个个细胞群，你再仔细看，这个细胞群中的细胞形态相似吗?