第十四章细胞分化与基因表达调控
一、填空题：
1、癌细胞内染色质，染色体的和发生改变，细胞核，核仁
，核质，癌细胞群分裂相，细胞形态是呈和形。细胞膜表面出现和。
2、在个体发育过程中，通常是通过来增加细胞的数目，通过来增加细胞的
类型。
3、细胞分化的关键在于特异性的合成，实质是在时间和空间上的差异表达。
4、从一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞，往往要经历和的
过程。
5、根据分化阶段的不同，干细胞分为和；按分化潜能的大小，可将干细胞
分为、和三种。
6、Dolly羊的诞生，说明高度分化的哺乳动物的也具有发育全能性，它不仅显
示高等动物细胞的分化复杂性，而且也说明卵细胞的对细胞分化的重要作用。
7、基因与基因的突变，使细胞增殖失控，形成肿瘤细胞。
8、细胞分化是基因的结果，细胞内与分化有关的基因按其功能分为
和两类。
9、编码免疫球蛋白的基因是基因，编码rRNA的基因是基因。
10、癌症与遗传病不同之处在于，癌症主要是的DNA的突变，不是的DNA的
突变。
二、选择题：
1、同源细胞逐渐变为结构和功能及生化特征上相异细胞的过程是（）
A.增殖
B.分裂
C.分化
D.发育
E.衰老
2、从分子水平看，细胞分化的实质是（）
A.特异性蛋白质的合成
B.基本蛋白质的合成
C.结构蛋白质的合成
D.酶蛋白质的合成
E.以上都不是
3、维持细胞最低限度的基因是（）
A.奢侈基因
B.结构基因
C.调节基因
D.管家基因
E.以上都不是
4、生物体的细胞中，全能性最高的细胞是（）
A.体细胞
B.生殖细胞
C.干细胞
D.受精卵
E.上皮细胞
5、关于细胞分化的叙述,错误的是（）
A.分化是因为遗传物质丢失
B.分化是因为基因扩增
C.分化是因为基因重组
D.分化是转录水平的控制
E.分化是翻译水平的控制
6、细胞分化过程中，不能激活基因进行选择性表达的因素是（）
A.DNA
B.RNA
C.组蛋白
D.酶蛋白
E.非组蛋白
7、细胞分化的实质是（）
A、基因选择性表达
B、基因选择性丢失
C、基因突变
D、基因扩增
8、关于肿瘤细胞的增殖特征，下列说法不正确的是（）。
A、肿瘤细胞在增殖过程中，不会失去接触依赖性抑制
B、肿瘤细胞都有恶性增殖和侵袭、转移的能力
C、肿瘤细胞和胚胎细胞某些特征相似，如无限增殖的特性
D、肿瘤细胞来源于正常细胞，但是多表现为去分化
9、抑癌基因的作用是（）。
A、抑制癌基因的表达
B、编码抑制癌基因的产物
C、编码生长因子
D、编码细胞生长调节因子。
10、下列由奢侈基因编码的蛋白是（）。
A、肌动蛋白
B、膜蛋白
C、组蛋白
D、血红蛋白
11、关于细胞分化的分子生物学机制，下列说法不正确的是（）
A、细胞表型特化的分子基础是特异性蛋白质的合成
B、已经分化的细胞仍旧具有全能性
C、细胞分化是基因选择性表达的结果
D、细胞分化的选择性表达是在mRNA水平上的调节
12、细胞分化过程中，基因表达的调节主要是（）水平的调节
A、复制
B、转录
C、翻译
D、翻译后
13、癌细胞的最主要和最具危害性的特征是（）。
A、细胞膜上出现新抗原
B、不受控制的恶性增殖
C、核膜、核仁等核结构与正常细胞不同
D、表现为未分化细胞的特征
14、下列关于再生能力的比较，正确的是（）。
A、幼体强于成体
B、动物强于植物
C、高等动物强于低等动物
D、器官强于组织
15、在个体发育中，细胞分化的规律是（）。
A、单能细胞→多能细胞→全能细胞
B、全能细胞→多能细胞→单能细胞
C、多能细胞→单能细胞
D、全能细胞→单能细胞→多能细胞
16、癌细胞由正常细胞转化而来，与原来细胞相比，癌细胞的分化程度通常表现为（）。
A、分化程度相同
B、分化程度低
C、分化程度高
D、成为多能干细胞
17、下列（）的突变是细胞癌变的主要原因。
A、生长因子
B、基因转录调控因子
C、信号转导通路中的因子
D、细胞周期调控蛋白
18、下列（）细胞具有分化能力。
A、心肌细胞
B、肾细胞
C、肝细胞
D、脂肪细胞
19、正常Rb蛋白的功能是（）。
A、抑制RNA转录
B、抑制DNA复制
C、促进RNA转录
D、促进DNA复制
三、判断题
1、细胞分化是多细胞生物体发育的基础，也是单细胞生物体生活的周期变化的基础。（）
2、ras基因是一种癌基因。（）。
3、细胞分化是管家基因选择性表达的结果。（）
4、生物体发育过程中，细胞的细胞核始终保持其分化的全能性。（）
5、癌细胞由正常细胞突变而来，细胞的生长和分裂失去了控制。（）
6、在分化程度上恶性肿瘤细胞高于良性肿瘤细胞。（）
7、编码组蛋白、非组蛋白、胶原蛋白的基因均属于奢侈基因。（）
8、多莉羊的培育成功表明动物的体细胞都是全能的。（）
9、细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制。（）
10、 Bcl2和p53都是抑癌基因。（）
11、植物的体细胞具有发育的全能性。（）
12、不同的有机体再生能力有明显的差异，一般来说，植物比动物再生能力强，高等生物比
低等生物再生能力强。
13、单细胞有机体细胞分化多为适应不同的生活环境，而多细胞有机体通过细胞分化构建执
行不同功能的组织与器官。
14、单细胞生物不存在细胞分化的现象。．
15、胚胎发育中细胞决定的关键是出现相应组织中的特异蛋白
四、名词解释：
1.细胞分化
2.全能性
3.多能细胞
4.单能细胞
5.细胞决定
6.奢侈基因
7.管家基因
8.基因的差次表达
9.干细胞
10.细胞衰老
11原癌基因
12癌基因
13抑癌基因
五、问答题：
1、什么是细胞分化?分化细胞有何特点?
2、癌基因和抑癌基因的特点是一旦发生突变，所在的细胞都能被转化为癌细胞。为什么一
个叫癌基因，一个叫抑癌基因?
3、癌细胞具有哪些不同于正常细胞的特性？
4、说明细胞核全能性与细胞全能性的异同。
5、简述癌细胞发生的分子机制
6、简要说明有哪些影响细胞分化的因素?
7、将某动物细胞的体细胞核移植到另一去核的体细胞之中，然后其余实验步骤完全按照动
物克隆的方式，问能否培育出一头克隆动物来?为什么?
参考答案
一、填空题：
1、丰富数量结构增大数目增多增大增多圆形椭圆形多皱微绒毛
2、细胞分裂，细胞分化；
3、蛋白质，组织特异性基因或奢侈基因；
4、去分化，再分化；
5、胚胎干细胞，成体干细胞；全能干细胞、专能干细胞、多能干细胞；
6、体细胞核，细胞质；
7、原癌基因，抑癌基因；
8、选择性表达，管家基因，组织特异性基因；
9、奢侈，管家；
10、体细胞，生殖细胞
二、选择题：
1、C
2、A
3、D
4、BD
5、ABCE
6、ABCD
7、A
8、A
9、D
10、D
11、D
12、B
13、B
14、A
15、B
16、B
17、C
18、A
19、B
三、判断题
1、×；
2、×；
3、×；
4、√；
5、√；
6、×；
7、×；
8、×；
9、√；
10、×；
11、√；
12、×；
13、√；
14、×；
15、×。
四、名词解释：
1、细胞分化：指同一来源的细胞通过细胞分裂，在结构上和功能上产生稳定差异的过程。
2、全能性：指受精卵所具有的能分化成所有细胞的潜能。
3、多能细胞：指原肠胚内的，虽然分化潜能已出现局限，但仍能分化成多种类型细胞的细
胞
4、单能细胞：经过分化而形成的形态上特化、功能上专一的细胞。
5、细胞决定：细胞在未分化前，其分化方向已由细胞内部的变化和周围环境的影响而决定
下来的现象。
6、奢侈基因：指与各种分化细胞的特殊性状有直接关系、但丧失后对细胞的生存无直接影
响的基因。
7、管家基因：指虽然对细胞的分化只起协助作用，但是维持细胞最低限度功能所不可缺少
的基因。
8、基因的差次表达：在胚胎发育和细胞分化过程中，有关奢侈基因按一定的顺序相继活化
表达的现象。
9、干细胞：指机体组织中未分化的，当机体需要时可直接按发育途径分裂，分化产生特定
细胞的细胞。
10、细胞衰老：指细胞在形态与生化成分上改变，进而发生生理障碍的现象。
11、原癌基因：又称细胞癌基因，是指存在于正常细胞基因组中的与病毒癌基因相对应的同
源序列。它是一些在DNA序列上极为保守的正常的细胞基因，但在肿瘤细胞中的转录活性比正常细胞高得多。
12癌基因：是控制细胞生长和分裂的原癌基因的一种突变形式，存在于细胞基因组中，编码多种类型的蛋白质，能引起正常细胞癌变。
13、抑癌基因：是正常细胞增殖过程中的负调控因子。抑癌基因编码的蛋白抑制细胞增殖，
使细胞停留于检验点上阻止周期进程。
五、问答题
1、细胞分化是胚胎细胞分裂后，未定形的细胞在形态和生化组成上向专一性或特异性方向发展，或由原来较简单具有可塑性的状态向异样化稳定发展的过程。也就是说细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生各自特有的形态结构、生理功能和生化特征的过程。其结果是在空间上，细胞之间出现差异，在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同，从本质上讲，细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。细胞分化的特点有：
(1)个体中所有不同种类的细胞都是来自共同的母细胞·一——受精卵，它们的遗传物质完全相同，也就是说它们的遗传背景完全一样。
(2)分化细胞彼此之间在形态、结构、功能方面的不同是由于其拥有不同的蛋白质所致。如人的红细胞形似小圆碟，无核，其功能是运输氧气和二氧化碳，细胞内有血红蛋白。而平滑肌细胞呈菱形，其功能是收缩，其原因是肌细胞合成了肌动蛋白、肌球蛋白。
(3)稳定性：细胞分化中最显著的特点是分化状态的稳定性。特别是在高等真核生物中，分化状态一旦建立，其分化状态是十分稳定的，并能遗传给许多细胞世代。如神经元可以在整个生命过程中保持着这种分化状态。细胞分化不同于一般的细胞生理活动引起的变化，如激素所引起的变化，当刺激作用消失后，细胞又回到原来的状态。细胞分化则不同，它不会自发地逆转。
(4)可逆性：虽然细胞分化是一种相对稳定和持久的过程，但是在一定的条件下，细胞分化又是可逆的。这是因为分化细胞保持有全部基因组，所以可以通过适当条件去分化。例如从野生胡萝卜上分离的韧皮部细胞进行体外培养的标本中，观察到已高度分化的细胞可以
重新分裂，而恢复到胚性细胞的状态。这种现象成为去分化。然后通过再分化形成根、茎，最终发育成新的植株。但这是有条件的．首先细胞核需处在有利分化细胞逆转的特定环境中；其次只发生在具有增殖能力的组织中，其三是具备相应的遗传基础。
2、癌基因是正常细胞增殖过程中的正性调控基因，其突变激活引起正常细胞癌变。抑癌基因是正常细胞增殖过程中的负性调控基因，抑癌基因编码的蛋白抑制细胞增殖，使细胞停留于检验点上阻止周期进程，其失活导致细胞癌变。所以是根据对于细胞增殖起促进还是抑制作用，而分别称为癌基因和抑癌基因。
3、动物体内细胞分裂调节失控而无限制增殖的细胞称为癌细胞。
其主要特征是：
1、细胞生长与分裂失去控制。
2、具有侵润性和扩散性。
3、细胞间相互作用改变。
4、蛋白表达谱系或蛋白活性改变。
5、mRNA转录谱系的改变。
4、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。细胞核全能性是指将细胞核植入到去核的卵子中，可以发育成形态结构和功能完整的成体特性
细胞全能性与细胞核全能性
5、癌细胞发生的分子机制是；
(1)癌细胞的发生并不是单一基因的突变，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。
(2)癌细胞的发生通常是癌基因的突变激活和抑癌基因的突变失活协同作用而产生的。①癌基因突变激活后，对细胞增殖起正性调控作用的蛋白表达水平增高，破坏了正常细胞增殖的调控机制，这类蛋白主要包括生长因子、生长因子受体、胞内信号转导通路分子及转录因子4类；②抑癌基因突变失活，导致对细胞增殖起负性调控的蛋白表达水平降低，同样也破坏了正常细胞衰老和死亡的过程，这类蛋白主要是细胞周期蛋白。
(3)原癌基因突变为功能获得性突变(显性突变)，即两个拷贝都失活或丢失，才能引起细胞增殖的失控，其激活机制主要有：点突变、基因扩增、染色体易位和启动子插入。抑癌基因突变为功能丧失性突变(隐性突变)，即两个拷贝只要一个基因发生突变则导致细胞周期失控而过度增殖，其失活机制主要有缺失、点突变和启动子高甲基化。
6、影响细胞分化的因素有：①胞外信息分子。包括近端组织的相互作用和远距离的信号分子；②细胞记忆及决定对细胞分化的影响，即在能识别一个细胞的分化以前，就有了一个预先保证细胞怎样变化的时期；③受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响。受精卵中预先储存的隐蔽mRNA不均一的分配到子细胞中，从而决定子代细胞的分化命运；④细胞间的相互作用与位置效应。细胞所处的位置可导致细胞分化方向的改变；⑤染色质变化与基因重排对细胞分化的影响。
7、不能，因为要从一个细胞培养成一个完整的机体，这个细胞应当是全能性的细胞，而一个细胞之所以具有全能性，是因为其细胞质中存在着各种细胞质成分，即决定子，通过不均一的分配到子代细胞中，从而细胞向不同的方向分化，形成机体的各种组织。将动物细胞的体细胞核移植到另一去核的体细胞之中，因为细胞分化潜能逐渐受到限制而变窄，体细胞是由具有全能性的受精卵细胞逐级分化而成的终末分化细胞，因此体细胞显然不含有诱导子代细胞向组成机体的各个组织分化的胞质成分，所以不能培育出一头克隆动物来。
4-1细胞的分裂与分化 教学目标 1、说出细胞分裂的基本过程。 2、描述动植物细胞的分化过程以及通过分化形成组织的过程。 3、识别植物体的主要组织和人体的基本组织。 教学重点 １、使用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂的基本过程。 ２、描述生物的生长现象与细胞数目睥增多、体积的增大有关。 ３、描述细胞的分化现象。 ４、描述组织的概念和类型。 教学难点 １、说出细胞分化过程中染色体的大致变化。 ２、描述细胞的分化现象。 教学过程 一、导入新课 利用多媒体课件，点击一个鸭蛋，蛋壳破碎后出现一只小鸭。并点击水面上的鸭群，伴随着配乐童谣：“门前大桥下，游过一群鸭，快来快来数一数，二、四、六、七、八。” 生：学生讨论后回答。 学生１回答说：“生物体可以从小长大。” 师：生物体的生长现象与哪些方面有关？ 生：与细胞的数目增多，细胞的体积增大有关。 师：细胞数目增多，细胞体积增大是怎样造成的？ 二、探究过程
（一）细胞的分裂（学生２人一组） １、用显微镜观察洋葱根尖细分裂的玻片标本。并结合教科书中的示意图，划出细胞分裂的区域，并观察细胞分裂过程中染色体的大致变 化。 ２、画出细胞分裂过程中１－２个典型的图像。 教师巡回指导，鼓励同观察、讨论细胞分列过程中最明显的变化是什么？你能给细胞分裂过程分几个时期？如何描述细胞分裂的基本过程？细胞分裂与生物体长大有什么关系？细胞分裂形成的两个形态、结构相似吗？ （二）细胞生长 教师演示细胞生长过程图解。 引导学生说出细胞生长过程中的主要变化（许多小液泡逐渐长大，全并为一个大液泡，细胞长到一定的程度就不再生长了），导致整个细胞体积增大。 学生讨论：细胞体积越大，需从外界吸收的营养物质越多。根据你平时的经验，说出植物生长在什么环境下，细胞体积会明显增大？细胞体积增大，细胞体积增多与生物体的生长有什么关系？细胞由小长大的过程，叫做细胞生长。细胞生长过程中，细胞内蛋白质等成分不断积累，而使细胞体积增大。 生物体的生长则指生物体内细胞数目的增多，细胞体积的增大以及细胞间质的增加。生物体的生长过程中，通常伴随着细胞的分化和形态建成。生物体或其器官的生长速度呈"S"形曲线，开始时生长缓慢，继而生长加快直至高峰，以后生长停滞，至衰老期，由于分解作用超过合成作用，生物体或其器官甚至萎缩。 （三）细胞分化与组织形成 细胞分化是细胞分裂产生的许多新细胞在生长过程中结构和功能发生专一化的过程。高等动、植物一般都从一个受精卵开始发育，经多次细胞分裂与分化，产生各种不同的特殊结构和专一功能的细胞，如植物茎中上下相通的导管、筛管，叶
第三节细胞的分裂与分化 ●第三节细胞的分裂与分化 ●一、与导学目标 1、知识积累与疏导：说出细胞分裂的基本过程；描述生物的生长现象细胞数目增多体积增大有关。描述动植物细胞的分化过程以及通过分化形成组织的过程；识别植物体的主要组织和人体的基本组织， 2、技能掌握与指导：使用显微镜观察到洋葱根尖细胞分裂的图像。画出分裂图像中的几个典型图像；用显微镜观察到叶表皮细胞并识别植物的几种主要组织；用显微镜观察到人体的四种基本组织并识别人体的几种基本组织。 3、智能提高与训导：在生物科学探究实验中培养观察、分析、解决问题的能力。通过组内师生讨论、交流、培养合作精神，表达能力。 4、情意修炼与开导：在生物自然现象中发现问题。在疑问驱使下尝试解决问题激发探究兴趣。培养创新精神。从细胞分裂，分化至个体成长的过程中唤起学生尊敬父母的情感意识。 5、观念确认与引导：通过生物实验课的直观教学，让学生直观感受细胞的分化现象及植物体。人体的不同组织类型的形态结构特点。让学生直接获得许多感性知识。学会科学的实验方法，明确探究生物世界的奥秘，激发其探究精神。培养学生严谨的科学态度。 二、成长关注： 通过学生积极参与、动手、动脑、亲身经历体验科学研究和自主学习过程。正确使用显微镜观察细胞分裂的图像。植物和人体的几种典型组织。 ●三、学程与导程活动 1、学生准备 （1）预习本节内容。 （2）查阅关于细胞分裂和细胞生长的资料，查阅有关植物体、人体的不同组织的资料。 （3）学生亲自体验番茄的果皮、果肉的区别，考虑其不同的原因。 （4）考虑细胞分裂和细胞生长与生物体由小长大的关系。 2、教师准备 （1）根据教科书，准备实验“洋葱根尖细胞分裂的基本过程”的材料用具 （2）制造洋葱根尖细胞分裂过程课件、植物细胞分化课件和分裂过程中几个典型图像剪贴图。
第十四章常见体表肿瘤 一、概念 肿瘤：细胞异常增生与分化所形成的新生物，不受机体控制和理调节良性肿瘤：生长缓慢，不扩散恶性肿瘤：生长迅速、可浸润和破坏邻近组织，可转移 癌（cancer）:来源于上皮组织的恶性肿瘤 （Carcinoma）:有时泛指恶性肿瘤 其它常见的恶性肿瘤有肉瘤、淋巴肉瘤、白血病、骨髓瘤等 二、常见致癌因素 1、遗传因素 2、家族史 染色体异常 3、环境因素 4、吸烟 5、其它化学物质： 6、过度暴露：电离辐射阳光的紫外线 7、膳食：低膳食纤维、高脂、熏腌食品、饮酒 8地理因素 9、病毒、寄生虫等 10、免疫异常 二、肿瘤生长方式 良性肿瘤：生长缓慢，膨胀性生长，有完整包膜 恶性肿瘤：生长快，浸润性生长，肿瘤沿组织间隙、神经纤维间隙或毛细淋巴管扩展，境界不清 四、肿瘤的扩散 直接曼延 转移：经血管、淋巴管或体腔，被带到它处生长 淋巴道转移：瀑布式转移、跳跃式转移 血道转移种植性转移 五、肿瘤分期 TNM^ 期 T :原发肿瘤 N :区域淋巴结 M远处转移配合数字0~4 0代表无，1代表小，4代表大
宫颈癌：巴氏（Pap）阴道细胞学检查直肠结肠癌：0B直肠检查、结肠镜乳腺癌：乳腺自检、乳腺体检、乳腺X线前列腺癌：直肠检查和前列腺特异抗原宫颈、子宫、卵巢癌：盆腔检查 九、预防 一级预防二级预防三级预防 病因学预防早发现、早诊断、 早治疗 提高生活质量、 生存期 去除环境中致癌剂、改善不良生活方式、饮食习惯普查、咼危人群监测， 提高早期诊断能力 合理综合治 疗、康复治 疗、止痛 十、治疗 综合治疗：：合理地有计划地综合运用现有治疗手段，提高生存率，改善生活质量 （一）手术 根治手术：包括原发癌所在器官的部分或全部，连同周围正常组织和区域淋巴结整块切除 姑息或减症手术：减轻症状,改善生活质量 （二）化疗 1化疗可治愈的肿瘤（治愈率〉30% 淋巴瘤、精原细胞瘤、绒毛膜上皮癌、肾母细胞瘤、神经母细胞瘤、急性淋巴细胞白血病 2、配合手术/放疗可提高治愈率的肿瘤 小细胞肺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌、骨肉瘤、乳腺癌、大肠癌
第十四章细胞分化与基因表达调控 一、细胞分化 (一)细胞分化的基本概念 1．细胞分化 在个体发育中,由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化(cell differentiation)。细胞分化是多细胞有机体发育的基础与核心，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。细胞分化是基因选择性表达的结果。 2．当家基因与组织特异性基因 当家基因(house-keeping genes)是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。 组织特异性基因(tissue-specific genes)，或称奢侈基因(luxury genes)，是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能。 3．组合调控引发组织特异性基因的表达 组合调控(combinational control)概念：有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的分化的调控机制。即每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同调节完成的。 生物学作用：一旦某种关键性基因调控蛋白与其他调控蛋白形成适当的调控蛋白组合，不仪可以将一种类型的细胞转化成另一种类型的细胞，而且遵循类似的机制，甚至可以诱发整个器官的形成(如眼的发育)。 4．分化启动机制
靠一种关键性调节蛋白通过对其他调节蛋白的级联启动。 单细胞有机体的细胞分化与多细胞有机体细胞分化的不同之处：前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。 5．转分化与再生 转分化(transdifferentiation)：一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象称转分化。转分化经历去分化(dedifferentiation)和再分化的过程。 再生(regeneration)：生物界普遍存在再生现象，再生是指生物体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。 (二)影响细胞分化的因素 细胞全能性(totipotency)是指单个细胞在一定条件下分化发育成为完整个体的能力。全能性细胞应该具有完整的基因组，可以表达基因库中任何基因，分化形成该个体任何种类细胞，如受精卵表现出最高的全能性。 多能性(pluripotency)：受精卵发育到原肠胚细胞排列成三胚层后，分化潜能上开始出现一定的局限性，倾向于只发育为本胚层的组织器官，但仍具有发育成多种表型的能力的细胞。 影响细胞分化的因素：①胞外信号分子对细胞分化的影响；②细胞记忆与决定；③受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响；④细胞间的相互作用与位置效应；⑤环境对性别决定的影响；⑥染色质变化与基因重排对细胞分化的影响。 这里涉及到几个概念： 细胞决定(determination)：胚胎三胚层期，在细胞之间出现可识别的形态和功能的差异之前，细胞受到约束而向着特定的方向分化，最终形成一定表型的
《细胞的分裂与分化》教学反思 生物闫楠楠在教学中常常有这样的体会：学生上课表现的很好，知识点记忆的非常准确，甚至考试中也能拿到不错的成绩，但是，到了现实生活中却很难用课堂上的知识来解决问题！经过了暑假为期五天的培训和学期初在滨州听得市优质课的收获，这学期我在尝试给同学们更多的探究机会和思考时间，帮助学生在获得书本知识外，提高自己的素养。 这次上课我选择的是《细胞的分裂和分化》一节。我觉得这节课并不成功。原因有很多，现在我从头说起。 一、备课 在小学科学课程中，学生已经知道了生物有一些器官，而通过上节课的学习，学生认识了动植物细胞的结构和功能，理解了细胞是生物体结构和功能的基本单位，具备了宏观和微观两个方面的知识基础。我希望经过本节课的学习能帮助同学们把这两方面知识联系起来，同时，经过这节课的学习我希望能继续强化学生自己提出假设的意识，不怕出错不怕失败的科学韧性。 所以，在课程设计上我设计了一些比较有思考难度的问题，有一些甚至是希望学生给出错误答案。同时为了提高同学们的学习的兴趣，我设计了两个整体引导的问题。 第一个，你是怎么从一个小婴儿长大的？我希望通过这个问题，学生们能够了解细胞分裂和细胞生长的意义。
第二个，叶子的不同部位的细胞不同，细胞为什么会不同？从而引出细胞分化的相关知识。 二、上课 这节课我觉得有两个明显不流畅的地方。第一个是动物细胞和植物细胞分裂区别时，学生的回答明显的不着边际。评课的时候老师们给我指出了，应该是因为问题问得不够明确，引导不够及时造成了学生思路的混乱。这一点我需要注意。另外就是教学材料的选择，我希望用植物的叶子帮助学生了解细胞的不同是由细胞分化造成的。但是学生被叶子吸引去了注意力。到了真正需要用叶子来思考问题的时候，我发现，没有这个实物，看多媒体展示的图片反而效果更好。这片叶子的作用，只有在学生撕裂叶片，感受叶脉不好撕破，从而得出里面有支持的结构，也就是机械组织的时候才真正有所体现！ 上课时，我想简单知识，书本上有明确答案的问题我就不讲了，只讲重点就好了。但是，我发现学生自学意识不够，把时间给了他们，很多同学就在抠手指甲中度过了。针对这个问题，我觉得课程导学的问题设计，需要更明确更有针对性同时也应该能引起学生兴趣！ 今后的教学中我希望继续尝试只讲重点，把课堂交给学生，同时，我希望能够在材料选择上有所突破！成长过程中破茧而出是最痛苦的，但是活着出来的都是胜利者！
第三节细胞的分裂与分化 教学目标 1.说出细胞分裂的基本过程。 2.描述动植物细胞的分化过程以及通过分化形成组织的过程。 3.识别植物体的主要组织和人体的基本组织。 教学重点 1.使用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂的基本过程。 2.描述生物的生长现象与细胞数目睥增多、体积的增大有关。 3.描述细胞的分化现象。 4.描述组织的概念和类型。 教学难点 1.说出细胞分化过程中染色体的大致变化。 2.描述细胞的分化现象。 教学过程 一、导入新课 利用多媒体课件，点击一个鸭蛋，蛋壳破碎后出现一只小鸭。并点击水面上的鸭群，伴随着配乐童谣：“门前大桥下，游过一群鸭，快来快来数一数，二、四、六、七、八。” 生：学生讨论后回答。 学生1回答说：“生物体可以从小长大。” 师：生物体的生长现象与哪些方面有关？ 生：与细胞的数目增多，细胞的体积增大有关。 师：细胞数目增多，细胞体积增大是怎样造成的？ 二、探究过程 （一）细胞的分裂（学生2人一组） 1.用显微镜观察洋葱根尖细分裂的玻片标本。并结合教科书中的示意图，划出细胞分裂的区域，并观察细胞分裂过程中染色体的大致变化。 2.画出细胞分裂过程中1－2个典型的图像。 教师巡回指导，鼓励同观察、讨论细胞分列过程中最明显的变化是什么？你能给细胞分裂过程分几个时期？如何描述细胞分裂的基本过程？细胞分裂与生物体长大有什么关系？细胞分裂形成的两个形态、结构相似吗？ （二）细胞生长 教师演示细胞生长过程图解。 引导学生说出细胞生长过程中的主要变化（许多小液泡逐渐长大，全并为一个大液泡，细胞长到一定的程度就不再生长了），导致整个细胞体积增大。
学生讨论：细胞体积越大，需从外界吸收的营养物质越多。根据你平时的经验，说出植物生长在什么环境下，细胞体积会明显增大？细胞体积增大，细胞体积增多与生物体的生长有什么关系？细胞由小长大的过程，叫做细胞生长。细胞生长过程中，细胞内蛋白质等成分不断积累，而使细胞体积增大。 生物体的生长则指生物体内细胞数目的增多，细胞体积的增大以及细胞间质的增加。生物体的生长过程中，通常伴随着细胞的分化和形态建成。生物体或其器官的生长速度呈"S"形曲线，开始时生长缓慢，继而生长加快直至高峰，以后生长停滞，至衰老期，由于分解作用超过合成作用，生物体或其器官甚至萎缩。 （三）细胞分化与组织形成 细胞分化是细胞分裂产生的许多新细胞在生长过程中结构和功能发生专一化的过程。高等动、植物一般都从一个受精卵开始发育，经多次细胞分裂与分化，产生各种不同的特殊结构和专一功能的细胞，如植物茎中上下相通的导管、筛管，叶的表皮等。细胞分化的结果是形成了具有不同形态结构和功能的细胞群，即形成了不同的组织。 1.植物组织通过分化形成了：保护组织、输导组织、基本组织、分生组织等主要的组织。 保护组织：具有保护作用。如叶的表皮。 输导组织：具有输导水分、无机盐和有机物的作用。如导管和筛管。 基本组织：具有营养作用。如叶肉、果肉。 分生组织：具有分裂能力。如茎的顶端、根的尖端具有分裂能力的细胞。 番茄的果皮与果肉，用手摸一摸，用牙咬一咬，尝一尝它们的区别何在？表皮具有什么功能？果肉具有什么功能？ 2.利用显微镜分别观察人体的四种基本组织的永久切片。观察时，可对照教科书中插图辨认四种基本组织。 教师出示四种基本组织剪贴图。 上皮组织：具有保护、吸收的功能。 肌肉组织：具有运动的功能。 结缔组织：具有营养、连接、支持、保护的功能。 神经组织：具有接受刺激、产生兴奋、传导兴奋的功能。 通过本节课的学习完成下表： 细胞分裂→细胞生长→细胞分化→组织形成；植物的四种组织，人体的四种组织的分布及其
细胞分裂与分化 一、说教材 （1）本课题的地位和作用 《细胞分裂与分化》是所属章的第三节，该章共有三节内容。第一节主要说明植物细胞的结构与功能，第二节主要讲人和动物的结构与功能。这两节内容是为这节课做的铺垫，在学习上两节课的基础上，进一步重点描述了细胞的重要生理活动——细胞分裂、分化形成组织的大致过程。 （2）教学目标 知识目标：1、描述细胞分裂的基本过程。 2、概述生物体的各种组织是由分裂、分化形成的。 3、识别动植物的几种基本组织。 情感目标：关注细胞的研究在防治癌症等方面的价值，使学生体会生命由小到大的过程，唤起学生关爱生命、热爱生活的愿望。 （3）教学重点、难点 教学重点：细胞的分裂 教学难点：细胞分化 二、说学情 在日常生活中和前两节课的学习中，学生对细胞已有了一定的知识积累。组织学生自习，观察，讨论是学好本节课的重要方法，充分利用教材呈现的图片，组织学生观察讨论。 三、说教法 （1）回顾旧知：要求学生说出细胞的结构和功能。目的是使学生顺利实现知识的 （2）细胞分裂。教师首先创设问题情景，激活学生思维，如 如小树苗会长成参天大树,小鱼长成大鱼,那么,为什么我们能从小长大 呢? 原来是由于细胞的分裂与生长！然后展示植物细胞分裂过程示意图， 让学生观察描述并小组讨论，再展示动物细胞分裂过程示意图，让学生比 较植物与动物细胞分裂的异同，最后师生总结归纳出细胞分裂的特点和分 裂的结果 （3）提问：细胞分裂异常可能得不治之症，如癌细胞。关于癌细胞的相关知识学生可能会大惊失色、害怕、恐慌，老师及时安抚教育：激发他们养成良 好的生活习惯，唤起他们关注生命，热爱生活的原望。 （4）细胞分化：我打算用挂图来展示动植物的几种组织，目的是使生更好地理解分化的概念、意义，从而能顺利识别各种组织。 四、课堂小结（引导学生回顾本节课的主要内容：理清思路） 细胞分裂——细胞成长——细胞分化——组织形成：植物的四种组织，动物的四种组织的分布及其功能；:1.细胞的分裂的概念;2.细胞分裂的基本过程；3.细 胞分裂时染色体的变化及作用；4.细胞分裂的结果是使细胞的数目增多；5.细胞的生长及细胞的生长使细胞的体积增大
第十四章基因表达调控 一、教学的基本要求 解释基因表达的概念，简述基因表达方式和特点。 叙述原核生物、真核生物基因表达调控的意义 记住基因表达调控的要素，解释重要的概念，如顺式作用元件、反式作用因子、启动子和启动序列、增强子、转录因子等 描述乳糖操纵子结构及调解原理，解释乳糖操纵子概念 写出原核真核基因调控的主要区别。 二、教学内容精要 （一）基因表达的概念，规律（特点）及方式 1.基因组(genome) 一个细胞或病毒携带的全部遗传信息或整套基因，称为基因组。不同生物基因组所含的基因多少不同。在某一特定时期，基因组中只有一部分基因处于表达状态。在个体不同生长时期、不同生活环境下，某种功能的基因产物在细胞中的数量会随时间、环境而变化。 2.基因表达 基因表达（gene expression）就是基因转录和翻译的过程。在一定调节机制控制下，大多数基因经历基因激活、转录及翻译等过程，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子，赋予细胞或个体一定的功能或形态表型。但并非所有基因表达过程都产生蛋白质。rRNA和tRNA 编码基因转录生成RNA的过程也属于基因表达。 3.基因表达的规律 基因表达表现为严格的规律性，即时间特异性（temporal specificity)、空间特异性（special specificity）。基因表达的时间、空间特异性由特异基因的启动子（promoter）和／或增强子（enhancer）与调节蛋白（regulatory protein）相互作用决定。 (1)时间特异性：噬菌体、病毒或细菌侵人宿主后，呈现一定的感染阶段。随感染阶段发展生长环境变化，有些基因开启（turn on)，有些基因关闭(turn off)。按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，这就是基因表达的时间特异性。在多细胞生物从受精卵到组织、器官形成的各个不同发育阶段，相应基因严格按一定时间顺序开启或关闭，表现为与分化、发育阶段一致的时间性。因此多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性（stage specificity）。 (2)空间特异性：在多细胞生物个体某一发育、生长阶段，同一基因产物在不同的组织器官表达多少是不一样的；在同一生长阶段，不同的基因表达产物在不同的组织、器官分布也不完全相同。在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，这就是基因表达的空间特异性。基因表达伴随时间或阶段顺序所表现出的这种空间分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，因此基因表达的空间特异性又称细胞特异性或组织特异性（tissue specificity）。 4.基因表达的方式 不同种类的生物遗传背景不同，同种生物不同个体生活环境的差异，可导致不同的基因功能和性质也不相同。因此不同基因的表达方式或调节类型存在很大差异。 (1)组成性表达(constitutive gene expression）：某些基因产物对生命全过程都是必需的或必不可少的，这类基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因（housekeeping gene)。例如，三羧酸循环是一中枢性代谢途径，催化该途径各阶段反应的酶编码基因就属这类基因。管家基因较少受环境因素影响，它在个体各个生长阶段以及几乎全部组织中持续表达，变化很小。与其他基因的区别是这类基因表达被视为基本的、或
第十四章细胞分化与基因表达调控 一、填空题： 1、癌细胞内染色质，染色体的和发生改变，细胞核，核仁 ，核质，癌细胞群分裂相，细胞形态是呈和形。细胞膜表面出现和。 2、在个体发育过程中，通常是通过来增加细胞的数目，通过来增加细胞的 类型。 3、细胞分化的关键在于特异性的合成，实质是在时间和空间上的差异表达。 4、从一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞，往往要经历和的 过程。 5、根据分化阶段的不同，干细胞分为和；按分化潜能的大小，可将干细胞 分为、和三种。 6、Dolly羊的诞生，说明高度分化的哺乳动物的也具有发育全能性，它不仅显 示高等动物细胞的分化复杂性，而且也说明卵细胞的对细胞分化的重要作用。 7、基因与基因的突变，使细胞增殖失控，形成肿瘤细胞。 8、细胞分化是基因的结果，细胞内与分化有关的基因按其功能分为 和两类。 9、编码免疫球蛋白的基因是基因，编码rRNA的基因是基因。 10、癌症与遗传病不同之处在于，癌症主要是的DNA的突变，不是的DNA的 突变。 二、选择题： 1、同源细胞逐渐变为结构和功能及生化特征上相异细胞的过程是（） A.增殖 B.分裂 C.分化 D.发育 E.衰老 2、从分子水平看，细胞分化的实质是（） A.特异性蛋白质的合成 B.基本蛋白质的合成 C.结构蛋白质的合成 D.酶蛋白质的合成 E.以上都不是 3、维持细胞最低限度的基因是（） A.奢侈基因 B.结构基因 C.调节基因 D.管家基因 E.以上都不是 4、生物体的细胞中，全能性最高的细胞是（） A.体细胞 B.生殖细胞 C.干细胞 D.受精卵 E.上皮细胞 5、关于细胞分化的叙述,错误的是（） A.分化是因为遗传物质丢失 B.分化是因为基因扩增 C.分化是因为基因重组 D.分化是转录水平的控制 E.分化是翻译水平的控制 6、细胞分化过程中，不能激活基因进行选择性表达的因素是（） A.DNA B.RNA C.组蛋白 D.酶蛋白 E.非组蛋白 7、细胞分化的实质是（） A、基因选择性表达 B、基因选择性丢失 C、基因突变 D、基因扩增 8、关于肿瘤细胞的增殖特征，下列说法不正确的是（）。 A、肿瘤细胞在增殖过程中，不会失去接触依赖性抑制 B、肿瘤细胞都有恶性增殖和侵袭、转移的能力 C、肿瘤细胞和胚胎细胞某些特征相似，如无限增殖的特性 D、肿瘤细胞来源于正常细胞，但是多表现为去分化 9、抑癌基因的作用是（）。 A、抑制癌基因的表达 B、编码抑制癌基因的产物 C、编码生长因子 D、编码细胞生长调节因子。
第十四章基因表达调控 一、A型选择题 1、目前认为基因表达调控的主要环节是B A、基因活化 B、转录起始 C、转录后加工 D、翻译起始 E、翻译后加工 2、关于管家基因叙述错误的是A A、在生物个体的几乎所有细胞中持续表达 B、在生物个体的几乎各生长阶段持续表达 C、在一个物种的几乎所有个体中持续表达 D、在生物个体的某一生长阶段持续表达 E、在生物个体全生命过程的几乎所有细胞中表达 2、SHUN式作用元件是指E A、基因5/的侧翼序列 B、基因的3/侧翼序列 C、基因的5/、3/侧翼序列 D、基因的5/、3/侧翼序列以外的序列 E、具有转录调节功能的特异DNA序列 3、反式作用因子是指D A、具有激活功能的调节蛋白 B、具有抑制功能的调节蛋白 C、对自身基因具有激活功能的调节蛋白 D、对另一基因具有激活功能的调节蛋白 E、对另一基因具有功能的调节蛋白 4、Lac阻遏蛋白结合乳糖操纵子（元）的B A、P序列 B、0序列 C、CAP结合位点 D、I基因 E、Z基因 5、构成最简单的起动子的常见功能组件是 A、TATA盒 B、CAAT盒 C、GC盒 D、上游调控序列（UAS） E、以上都不是 6、关于转录调节叙述错误的是B A、所有转录因子结构均含有DNA结合域和转录激活域 B、有些转录因子结构可能有DNA结合域或转录激活域 C、通过DNA-蛋白质或蛋白质-蛋白质相互作用发挥作用 D、转录因子调节作用是DNA依赖的或DNA非依赖的 E、大多数转录因子的调节作用属反式调节 7、大多数阻遏蛋白的去阻遏涉及小分子诱导剂的结合，例外的是 A、Lac操纵子的阻遏蛋白 B、Ara操纵子的阻遏蛋白 C、Trp操纵子的阻遏蛋白 D、E.coli的Lex阻遏蛋白 E、沙门氏菌鞭毛素基因阻遏蛋白
在个体发育（ontogeny）中，细胞后代在形态结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化（differentiation）。细胞分化不仅发生在胚胎发育中，而是在一生都进行着，以补充衰老和死亡的细胞，如：多能造血干细胞分化为不同血细胞的细胞分化过程。 个体发育是指一个新个体从产生到死亡的全部历程。对两性生殖的生物来说，新个体始于两性配子（精子和卵子）的结合——受精（fertilization）。卵子受精后启动发育程序，形成一个新个体的过程叫做胚胎发育（embryogenesis）。胚胎发育包括受精、卵裂（cleavage）、原肠胚形成（gastrulation）、神经胚形成（neurulation）、器官形成（organogenesis）等几个主要的发育阶段，许多动物还必须经过胚后发育阶段——变态（metamorphosis），才能发育为成体。 第一节受精与胚胎发育 一、精子和卵的结构 在动物中精母细胞通过减数分裂后形成四个精细胞[1]，精细胞经过精子形成（spermiogenesis）的变态发育过程，排除大部分细胞质，内部发生一系列变化，成为精子。成熟的精子(spermatozoon)形似蝌蚪，分头、尾两部（图14-1）。头内有一个高度浓缩的细胞核，核的前2/3有顶体覆盖（图14-2）。顶体实质上是一个很大的溶酶体，内含多种水解酶，如顶体蛋白酶、透明质酸酶、酸性磷酸酶等。在受精时，精子释放顶体酶消化卵子外面的结构，进入卵内。精于尾部又称鞭毛(flagellum)，是精于的运动装置。尾部可分为颈段、中段、主段和末段四部分。颈段很短，其内有两个相互垂直的中心粒。其他三段内的主要结构是由中心粒发出的轴丝，由9+2排列的微管组成。中段短，在轴丝外包有线粒体鞘，为鞭毛的运动提供能量。主段长，没有线粒体鞘，代之以纤维鞘。末段短，仅有轴丝。个别动物如介壳虫的精子没有鞭毛。
第三节细胞的分裂与分化 【教学目标】 1.说出细胞分裂的基本过程。 2.描述动植物细胞的分化过程以及通过分化形成组织的过程。 3.识别植物体的主要组织和人体的基本组织。 【教学重点】 1.使用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂的基本过程。 2.描述生物的生长现象与细胞数目增多、体积的增大有关。 3.描述细胞的分化现象。 4.描述组织的概念和类型。 【教学难点】 1.说出细胞分化过程中染色体的大致变化。 2.描述细胞的分化现象。 【教学过程】 一、导入新课 教师出示录像：一粒种子萌发，生长，慢慢长成枝繁叶茂的大树，许多粒种子萌发生长成一片森林。另一图像：一个受精卵进行细胞分裂，1个分裂成2个，2个分裂成4个……逐渐发育成小鱼、大鱼。 通过观看录像和图像，引导学生思考问题：植物体的生长现象与哪些方面有关？（与细胞数目增多，细胞体积增大有关）细胞数目增多，细胞体积增大是怎样造成的？生物体的所有细胞都相似吗？ 二、探究过程 （一）细胞的分裂（学生2人一组） 1.用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂的玻片标本。并结合教科书中的示意图，划出细胞分裂的区域，并观察细胞分裂过程中染色体的大致变化。 2.画出细胞分裂过程中1－2个典型的图像。 教师巡回指导，鼓励同观察、讨论细胞分列过程中最明显的变化是什么？你能给细胞分裂过程分几个时期？如何描述细胞分裂的基本过程？细胞分裂与生物体长大有什么关系？细胞分裂形成的两个形态、结构相似吗？ （二）细胞生长
教师演示细胞生长过程图解。引导学生说出细胞生长过程中的主要变化（许多小液泡逐渐长大，全并为一个大液泡，细胞长到一定的程度就不再生长了），导致整个细胞体积增大。 学生讨论：细胞体积越大，需从外界吸收的营养物质越多。根据你平时的经验，说出植物生长在什么环境下，细胞体积会明显增大？细胞体积增大，细胞体积增多与生物体的生长有什么关系？细胞由小长大的过程，叫做细胞生长。细胞生长过程中，细胞内蛋白质等成分不断积累，而使细胞体积增大。 生物体的生长则指生物体内细胞数目的增多，细胞体积的增大以及细胞间质的增加。生物体的生长过程中，通常伴随着细胞的分化和形态建成。生物体或其器官的生长速度呈"S"形曲线，开始时生长缓慢，继而生长加快直至高峰，以后生长停滞，至衰老期，由于分解作用超过合成作用，生物体或其器官甚至萎缩。 （三）细胞分化与组织形成 细胞分化是细胞分裂产生的许多新细胞在生长过程中结构和功能发生专一化的过程。高等动、植物一般都从一个受精卵开始发育，经多次细胞分裂与分化，产生各种不同的特殊结构和专一功能的细胞，如植物茎中上下相通的导管、筛管，叶的表皮等。细胞分化的结果是形成了具有不同形态结构和功能的细胞群，即形成了不同的组织。 1.植物组织通过分化形成了保护组织、输导组织、营养组织、分生组织等主要的组织。 保护组织：具有保护作用。如叶的表皮。 输导组织：具有输导水分、无机盐和有机物的作用。如导管和筛管。 营养组织：具有营养作用。如叶肉、果肉。 分生组织：具有分裂能力。如茎的顶端、根的尖端具有分裂能力的细胞。 番茄的果皮与果肉，用手摸一摸，用牙咬一咬，尝一尝它们的区别何在？表皮具有什么功能？果肉具有什么功能？ 2.利用显微镜分别观察人体的四种基本组织的永久切片。观察时，可对照教科书中插图辨认四种基本组织。 教师出示四种基本组织剪贴图。 上皮组织：具有保护、吸收的功能。 肌肉组织：具有运动的功能。 结缔组织：具有营养、连接、支持、保护的功能。
中国农业大学 生物学院教案 2009.9 ~ 2010.7 学年 课程名称：植物生物学 教材名称：植物生物学（主编杨世杰） 授课对象：生物各专业，生命科学试验班、资源与环境学院各专业开课时间：全年 授课学时：48 主讲教师：《植物生物学》课程组 教学章节：第三章 编写时间：2009.09
第三章细胞分裂、细胞分化和细胞死亡 教学内容：细胞分裂、细胞分化和细胞死亡 总学时：1 教学目标通过对内容的学习以求掌握细胞细胞分裂、分化和死亡的过程、特征、意义 教学重点：细胞周期、细胞分化和细胞死亡 教学难点：植物细胞编程性死亡 教学手段：多媒体教学 教学过程 章节 学时 主要教学内容及安排 备注 第一节 细胞分裂 0.5 细胞分裂、分化和死亡是多细胞有机体个体发育过程中三个同等重要的事件。没有细胞分裂及生长，就没有整个个体的生长；细胞只有分裂而没有正常地衰老和死亡，将导致细胞无限制增殖而病变；没有分化，有机体不能正常地发育。正常情况下，有机体进行着有规律的细胞分裂、分化和必要的细胞死亡。 细胞分裂 细胞分裂是细胞的一个重要属性。单细胞有机体通过细胞分裂，增加种群内个体的数量。多细胞有机体通过细胞分裂建造自己的身体，从而保证生命的延续、遗传和进化。 一细胞周期（见幻灯片） 细胞周期(cell cycle)是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历
的整个过程。 有丝分裂细胞周期分为4 个时期：S期（DNA合成期）、M期（有丝分裂期）、G1期（M期到S期之间的间隙）、G2期（S期到M期之间的间隙） G1期代谢活跃，细胞体积增大，RNA 、蛋白质和酶的合成旺盛，一些蛋白质的磷酸化也活跃地进行，为S期DNA合成作好准备；膜系统和细胞器也进行合成和复制。 S期内的主要生化事件是遗传物质的复制，即DNA复制和组蛋白、非组蛋白等染色体蛋白的合成，以及新的一套染色体蛋白质与DNA包装为核小体组成真核生物染色质的基本结构单位)等染色体结构。 G2期与进入M期的多种结构和功能的准备有关，主要合成纺锤体微管蛋白和RNA等。此期末两条染色单体已经形成。染色质开始浓集，但难于在光镜下分辨。 细胞周期的运转是十分有序的，沿着G1→S→G2→M的次序进行，这是细胞周期有关基因顺序表达的结果。与细胞分裂有关的CDC (cell division cycle)基因的有序表达受细胞周期中一些检验点(checkpoint)调节控制，其中两个主要的检验点位于G1期末和G2期末。G1检验点决定细胞周期进入S期或停止在G1期，G2检验点控制细胞周期能否进入M期。各个检验点保证通过有丝分裂产生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞。 利兰·哈特韦尔，蒂莫西·亨特，保罗·纳斯用遗传和生化方法发现了控制细胞周期的关键物质－细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期蛋白激酶(cyclin –dependent kinase,CDK)。为此，他们三人分享了2001年诺贝尔生理学、医学奖。 除内在因素外，外界因素对细胞周期也有重要影响，如辐射、化学物质、病毒、温度和pH 变化等。 有机体发育过程中，细胞不但彼此分工，而且增殖行为也出现了差异。从增殖的角度，细胞有三种状态：周期细胞，G0期细胞和终端分化细胞。（结合组织部分举例说明） 不同细胞的细胞周期所经历的时间不同，一般从几小时到几十小时不等，取决于细胞类型和外界因子（如温度和营养状况等）。 二有丝分裂（见幻灯片） 细胞分裂包括核分裂和胞质分裂(cytokinesis)两个过程。 1 核分裂 高等真核生物的核分裂主要以有丝分裂(mitosis)方式进行。分裂的细胞通过G1、S、G2各时期，有丝分裂保证了携带遗传信息的染色体一代一代以相同数目传递下去，从而维持了遗传的稳定性。 植物细胞核分裂以前，即细胞处在G2期时，微管早前期带出现，引导细胞核移到未来的分裂面，不久，细胞进入有丝分裂期。微管早前期带在纺锤体形成后消失。 有丝分裂是一个核改组的连续过程，根据形态学特征人为地划分为前期、中期、后期和末期4个时期。 （1）前期(prophase)发生的主要过程是：染色质浓集形成染色体、分裂极的确立、核仁解体和核膜消失。 染色质经螺旋化、折叠和包装浓集形成染色体。每条染色体包含有两条染色单体的成双结构，并出现了主缢痕,此处有一特化部位叫做着丝粒(centromere),它是重复序列的DNA，不含遗传信息，连接着两条染色单体。着丝粒两侧各有一个蛋白质构成的盘状结构，称为动粒(kinetochores),也称着丝点与纺锤丝连接前期末，核仁消失，核膜瓦解。 （2）中期(metaphase)的主要特征是纺锤体(spindle)形成，染色体排列在赤道面上。核膜崩解，有丝分裂进入中期，核周围的微管侵入细胞中心区，形成纺锤体。纺锤体由纺锤丝(spindle fibers)组成。纺锤丝是由微管组成的直径约20nm，长数微米的中空圆筒状结构。纺锤丝主要有两类：（a）染色体牵丝(chromosomal fibers)，也称为动粒微管(kinetochore microtubules)，
2019-2020年七年级生物上册第三节《细胞分裂与分化》教案济南 版教学目标 一、知识与技能 1. 知道细胞是生命活动的基本单位。 2、你能描述细胞分裂的基本过程吗？（说出）【重点】 3、构成生物体的各种组织是细胞经过哪三个过程形成的？（指出）【重点】 4、你能识别人体和植物体的几种主要组织吗？（指出）【难点】 5、癌细胞的分裂特点是什么？你能提出治疗癌症的设想吗？交流 6. 熟悉并掌握显微镜的操作方法。 二、过程与方法： 1、在观察装片过程中体会显微镜使用技巧，初步掌握观察微观世界的方法。。 2、在实验观察中增强鉴别能力。 3、在小组活动中增强合作与交流能力。 4. 体会到科学实验需要正确地表达、需要与人交流和合作。 5. 体验科学探究的一般过程。 三、情感、态度、价值观： 1、培养学生的竞争意识。 2．关注细胞研究的价值。 3、形成实事求是的科学态度。 四、科学、技术与社会的关系 了解关于细胞的研究对人类防治癌症等疾病的意义。 五、教学策略的选择与设计 细胞分裂、分化既是细胞生命历程中的重要阶段，又在个体发育过程中占有重要的地位。内容较抽象，学生缺乏一定的感性认识，因此本课的教学，教师应结合图像信息、多媒体课件等教学资源，把细胞的形态结构多样、功能多样以感性材料的形式展现在同学们面前，让他们通过听、看、思考等形式去领悟分化的内涵，区分分化与分裂的不同。同时教师应设计出本部分的探究思考题，引导学生自主的学习探究。在教学中，应结合当前的社会热点问题，如克隆羊多莉、胚胎移植、干细胞移植等引起学生的兴趣，从而有利于本节的教学。 六、选择与设计教学媒体/工具 1. 洋葱根尖细胞有丝分裂永久装片。 2. 植物细胞有丝分裂挂图。 3. 细胞生长挂图。 4. 自制细胞生长、分化的课件。 5. 显微镜。
第十四章基因表达调 控
第十四章基因表达调控 一、教学的基本要求 解释基因表达的概念，简述基因表达方式和特点。 叙述原核生物、真核生物基因表达调控的意义 记住基因表达调控的要素，解释重要的概念，如顺式作用元件、反式作用因子、启动子和启动序列、增强子、转录因子等 描述乳糖操纵子结构及调解原理，解释乳糖操纵子概念 写出原核真核基因调控的主要区别。 二、教学内容精要 （一）基因表达的概念，规律（特点）及方式 1.基因组(genome) 一个细胞或病毒携带的全部遗传信息或整套基因，称为基因组。不同生物基因组所含的基因多少不同。在某一特定时期，基因组中只有一部分基因处于表达状态。在个体不同生长时期、不同生活环境下，某种功能的基因产物在细胞中的数量会随时间、环境而变化。 2.基因表达 基因表达（gene expression）就是基因转录和翻译的过程。在一定调节机制控制下，大多数基因经历基因激活、转录及翻译等过程，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子，赋予细胞或个体一定的功能或形态表型。但并非所有基因表达过程都产生蛋白质。rRNA和tRNA编码基因转录生成RNA的过程也属于基因表达。 3.基因表达的规律
基因表达表现为严格的规律性，即时间特异性（temporal specificity)、空间特异性（special specificity）。基因表达的时间、空间特异性由特异基因的启动子（promoter）和／或增强子（enhancer）与调节蛋白（regulatory protein）相互作用决定。 (1)时间特异性：噬菌体、病毒或细菌侵人宿主后，呈现一定的感染阶段。随感染阶段发展生长环境变化，有些基因开启（turn on)，有些基因关闭(turn off)。按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，这就是基因表达的时间特异性。在多细胞生物从受精卵到组织、器官形成的各个不同发育阶段，相应基因严格按一定时间顺序开启或关闭，表现为与分化、发育阶段一致的时间性。因此多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性（stage specificity）。 (2)空间特异性：在多细胞生物个体某一发育、生长阶段，同一基因产物在不同的组织器官表达多少是不一样的；在同一生长阶段，不同的基因表达产物在不同的组织、器官分布也不完全相同。在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，这就是基因表达的空间特异性。基因表达伴随时间或阶段顺序所表现出的这种空间分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，因此基因表达的空间特异性又称细胞特异性或组织特异性（tissue specificity）。 4.基因表达的方式 不同种类的生物遗传背景不同，同种生物不同个体生活环境的差异，可导致不同的基因功能和性质也不相同。因此不同基因的表达方式或调节类型存在很大差异。
不要因为长期埋头科学，而失去对生活、对美、对待诗意的感受能力。——达尔文 第三节细胞分裂与分化（第1课时） ◆教学目标 1．描述细胞分裂的基本过程； 2．说出细胞分裂过程中染色体变化的结果； 3．说出细胞分裂与生长的关系。 ◆教学重难点 【教学重点】 1．细胞分裂的过程； 2．分裂过程中染色体的变化。 【教学难点】 1．生物体的长大除了靠细胞体积的增大，主要靠细胞数目的增加； 2．细胞分裂过程中染色体变化的结果。 ◆教学准备 教师：多媒体课件。 学生：提前预习。 ◆教学过程 一、导入新课 【教师】从古诗《悯农》导入，以生物的生长现象，提出问题：生物体为什么会能由小长大呢？小鱼到大鱼，婴儿长大成人，主要是我们身内的细胞发生了什么变化？ 【学生】活动：根据PPT，阅读并思考问题。思考细胞在我们的身体变化中发生的变化。 二、讲授新课 【教师】设问：许多生物是由一个受精卵（精子和卵细胞结合）发育成的，由一个细胞变成一个大的生物体。在这个过程中，细胞会发生哪些变化？ 根据学生回答的情况，明确细胞会生长、分裂、分化。 （一）细胞的生长 1．细胞的生长：新长出的细胞体积都很小，通过不断从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积逐渐增大。
2．细胞的生长是否无限制的长大？为什么？ 3．一个生物体结构的大小，主要决定于细胞的数量，而不是细胞的大小，与细胞的数量成正比。提问：生物体如何使自己的细胞增多呢？ 细胞不能无限制地增大，一部分细胞长到一定大小，就会进行分裂。 （二）细胞的分裂 1．出示PPT，提出问题：细胞分裂的大致过程是什么？ 学生思考。 2．展示细胞分裂的图片，引导学生思考和回答细胞分裂的大致过程。 细胞核由一个分为两个，细胞质平均分为两份（每份各含一个细胞核），最后在原来细胞的中央形成新的细胞膜和细胞壁（植物细胞）。一个细胞就分裂成为两个新的细胞。3．在没有示意图的情况下再让学生复述细胞分裂的过程，将学生回答的内容以文字的形式现实在大屏幕上。 4．提出问题：细胞分裂过程中，变化最明显的是什么？提示：细胞核是遗传信息库。细胞核的变化就是什么的变化。（染色体） 学生归纳细胞分裂的大致过程，推测细胞分裂时变化最明显的是什么？ （三）细胞分裂时染色体的变化 1．收集学生对问题的回答并记录，出示PPT，指导学生仔细观察图中染色体的变化情况。再次让学生回答这个问题，引导学生得出正确结论。 染色体数目在分裂时先加倍，分裂时染色体分成形态和数目完全相同的两份。因此，染色体上的DNA数目也相同。 两个新细胞的染色体的形态和数目相同，新细胞与原来细胞的染色体的形态和数目也相同。新细胞和原来细胞的遗传物质DNA也一样。 2．细胞分裂前，虽然数目增倍，但分裂后每个细胞的染色体和遗传物质却没有变化，这有何意义？ 提示：如果某生物体内正常的染色体原本8条，分裂一次成4条，再分裂一次就是2条？分裂后的细胞与原来的细胞一样吗？这样会有什么结果？（形成新的生物）学生根据细胞分裂前后染色体形态和数目的变化，思考问题。引导学生分析、解答问题，得到正确结论：保证子细胞与母细胞中染色体数目相等（即：保证遗传物质相同）。