高中生物第二册第7章细胞的分裂和分化7.4细胞分化和植物细胞的全能性解析(1)沪科版解析

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第4节细胞分化和细胞全能性一、学习目标1、理解细胞分化的概念、过程、特点和意义。

2、知道细胞全能性的概念。

3。

学会植物细胞分化装片的制作和观察二、知识回顾1、填空题（1）、同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异,这个过程称为。

（2)、细胞的全能性是指单个细胞经分裂和分化后仍具有。

（3）、大量科学实验证明，高度分化的植物细胞在离体情况下，仍具有发育成完整植物体能力，也就是保持了植物细胞的。

但高度分化的动物细胞和人体细胞的细胞受限制，可是动物细胞的仍然保持 ,这是因为它含有本物种遗传性所需要的。

（细胞分化细胞全能性原理细胞内选择性表达含有本物种特点①：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度②：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡③：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础①高度分化的植物具有全能性植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质，激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制,但仍具有全能性。

例如：动物克隆技术结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体关系①两者的都不发生改变②细胞的分化程度越高,具有的全能性（5）选取已长1—2 cm有的小麦苗幼根置于载玻片，用刀片将其剖，留其中一片，用镊子将其压扁。

第七章第4节细胞分化和植物细胞的全能性课题：细胞分化和植物细胞的全能性课时安排：1课时教材分析：通过以前生殖的类型、有丝分裂和减数分裂的学习，学生已经对高等生物种族的延续——繁殖是通过减数分裂和受精作用共同完成的；生物个体发育则由于细胞有丝分裂而得以完成这样的过程有了基本了解，但在个体发育过程中还缺失一环——细胞分化，本节教学便是补上这一环的，因为细胞分化主要出现在多细胞生物的发育过程中，是形成组织、器官乃至系统的基础。

通过向学生展示从受精卵发育成个体的过程，经过细胞分裂、生长和细胞分化，形成形态各异和功能不同的细胞的发育过程。

细胞分化不仅反映出细胞间形态结构和功能的差异，主要是因为细胞内蛋白质组成上的差异，这是细胞分化的分子基础。

通过组织培养实例说明细胞全能性的概念、分析植物组织培养与细胞全能性的关系，介绍植物组织培养技术的应用。

教学目标知识与技能：能举例说明细胞分化，能说出细胞分化与生物个体发育的关系。

能举例说明细胞全能性。

能说出园艺和农业生产上应用细胞全能性的例子。

过程与方法：观察人类的胚胎发育照片，说出从受精卵发育成个体过程中的细胞分化现象。

通过观察植物根尖装片，注意不同区域细胞形态结构和功能的差异，了解细胞分化的过程和意义。

情感态度和价值观：从植物组织培养的成功实例中，感悟植物组织培养技术对社会经济发展的价值和作用。

教学重点和难点：重点：细胞分化的概念和特点。

细胞全能性的概念和应用。

难点：细胞的全能性。

教学用具：自制PPT板书：第4节细胞分化和植物细胞的全能性一、细胞分化1、定义：同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异，这个过程称为细胞分化。

2、细胞分化是稳定、不可逆的。

二、植物细胞的全能性1、定义：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能，就是细胞的全能性。

2、组织培养3、单倍体育种4、植物细胞组织培养理论基础：植物细胞具有全能性培养条件：无菌控制温度、PH和光照条件培养基：糖类、无机盐、维生素、植物激素过程：组织细胞——脱分化——愈伤组织——再分化——根和芽——完整植株。

细胞分化和细胞全能性体细胞克隆羊的诞生在全世界掀起了动物克隆热，它表明了动物体细胞的细胞核具有发育全能性；干细胞研究的突破使人们对细胞的发育全能性有了一个崭新的认识，即成熟组织中也存在具有全能性的干细胞，那么细胞全能性和细胞核全能性是否具有相同的含义呢？一、细胞全能性和细胞核全能性是两个不同的概念全能性最早用于动物胚胎学，是指分裂球发育成为完整胚的能力。

现在所谓的全能性问题指与合子具有相同遗传内容的体细胞、胚胎细胞或它们的细胞核是否也同合子一样具有相同的发育潜能，即细胞发育全能性和细胞核发育全能性问题。

所谓细胞全能性，是指细胞如受精卵一样，具有经过分裂、分化形成各种组织和细胞，最终发育成一个完整的个体的能力；细胞核全能性则指细胞虽不具备发育成一个完整个体的能力，但是当将其细胞核通过核移植等方法导入去核的卵细胞或受精卵，经过受体卵细胞质的诱导去分化、体细胞核和受体卵细胞质共同作用，依然可能发育成一个完整的个体。

因此，细胞全能性和细胞核全能性是两个完全不同的概念，不能混为一谈。

细胞核的全能性并不代表细胞具有全能性。

二、植物体细胞具有全能性无性繁殖技术，即利用营养器官进行植物栽培，在生产实践中已经有上千年的历史。

例如，用马铃薯的块根和番薯的块茎进行栽培可以得到完整植株，还有我们常说的“无心插柳柳成荫”也都是无性繁殖的真实写照。

虽然科学家隐隐约约认识到植物体细胞具有全能性，但是由于实验技术的限制，真正用科学的试验方法证明植物的组织和体细胞具有全能性，则是20世纪50年代的事。

1902年，德国植物学家HabeaHandt就指出，植物的体细胞含有母细胞的全部遗传信息，具有发育成完整植株个体的潜能。

因而每个植物细胞都像胚胎一样，经离体培养能再生出完整植株。

以后许多科学家为证实这一论断做了不懈的努力。

1958年，Steward等将高度分化的胡萝卜根的韧皮部组织细胞放在合适的培养基上培养，发现根细胞会失去分化细胞的结构特征，发生反复分裂，最终分化成具有根、茎、叶的完整的植株；1964年，Cuba和 Mab esbwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株；1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株；1970年Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株。