資源簡介

教 學 設 計
教學基本信息
課題 第2節 細胞的分化
學科 生物學 學段： 高中 年級 一年級
教材 書名：生物學必修1 分子與細胞 出版社：人民教育出版社
教學目標及教學重點、難點
教學目標： 闡明細胞分化的概念，說出細胞分化是細胞中的基因選擇性表達的結果，是形成多細胞生物體的必要過程。 舉例說明細胞的全能性在植物組織培養和動物克隆等方面的應用。 說出干細胞的特點，關注干細胞在醫學上的應用。 形成關注健康、珍愛生命的理念，提升社會責任意識和能力。 教學重點： 細胞分化的概念、原因和意義。 細胞全能性的概念。 教學難點： 細胞分化的原因。 細胞全能性的概念。
教學過程
教學環節 主要教學活動 設計意圖
引入新課 觀看人的受精卵發育成胚胎的視頻。 思考： 從受精卵發育到胎兒，細胞數量的增加是通過何種細胞分裂方式進行的？ 僅有細胞的增殖，受精卵能發育成多細胞生物體嗎？ 通過視頻導入新課，引發學生思考，激發學生的學習興趣。
細胞分化 細胞分化的概念 通過視頻我們可以看到，在胚胎發育早期，各個細胞彼此相似。通過細胞的有絲分裂，細胞的數量越來越多。與此同時，這些細胞又逐漸向不同的方向變化，形成不同的組織和器官。在這個過程中，具體發生了哪些變化呢？觀察比較人體組織的細胞。 思考： 這些細胞來源于什么細胞？ 這些細胞在哪些方面存在差異？ 在正常情況下，這些細胞還能恢復成早期胚胎細胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細胞會不會轉變成其他組織細胞？ 與動物一樣，同一個植物體中也存在各不相同的細胞。（圖6-5植物體的不同細胞）它們在形態、結構和功能上有什么不同呢？ 葉肉細胞的細胞質中有大量的葉綠體，能夠進行光合作用；表皮細胞的細胞質中沒有葉綠體，但在細胞壁上形成明顯的角質層，細胞中儲藏著許多營養物質。追根溯源，同一植物體的這些細胞也都來自一群彼此相似的早期胚細胞。 通過以上實例，你能說一說什么是細胞分化嗎？ 細胞分化：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。 細胞分化的特點 PPT展示相關資料，引導學生得出細胞分化是一種普遍的、穩定的、持久的、不可逆的變化過程。 細胞分化的意義 細胞分化就像社會的職業分工，想象一下，在個體發育中如果只有細胞分裂，沒有細胞分化會怎樣？展示資料，引導學生總結細胞分化對生物個體發育和生理功能的完成的意義。 （1）細胞分化是生物個體發育的基礎。 （2）細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高生物體各種生理功能的效率。 細胞分化的原因 環節1：分析細胞分化的直接原因 提出問題： 已分化的不同細胞中哪些物質存在差異？ 做出假設： （1）已分化的不同細胞所含蛋白質存在差異 （2）已分化的不同細胞所含DNA存在差異 出示資料：輸卵管細胞、紅細胞、胰島細胞中部分基因和蛋白質的存在情況。 得出結論：已分化的不同細胞所含蛋白質存在差異。 環節2：分析細胞分化的根本原因 引導學生提問：為什么細胞的基因相同，而含有的蛋白質不同？ 展示資料：果蠅幼蟲發育成蛹的過程中，唾液腺3號染色體膨泡化變化。 得出結論：不同發育時期，細胞中的基因狀態不同，造成細胞中蛋白質不同。 環節3：回歸解釋，總結歸納 基因的表達產物是蛋白質，以紅細胞和肌細胞中的兩個基因為例，肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質）基因和血紅蛋白基因，請學生根據細胞分化的實質，說出兩個基因在紅細胞和肌細胞中的存在和表達情況。 總結：細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達。 通過觀察比較動物與植物體內不同的細胞，以問題為導向，引導學生歸納總結出細胞分化的概念，加深對細胞分化的理解。 引導學生對資料進行分析，提高學生歸納總結的能力。 通過想象和類比，進行資料分析，幫助學生理解細胞分化的意義。 引導學生體會科學研究的一般方法，提升學生的科學探究能力。 該材料從微觀分子水平上將細胞分化的原因直觀化，幫助學生從感性認識上升到理性理解。 通過實例分析，理解并體會細胞分化的根本原因，為細胞的全能性提供理論依據。
細胞全能性 1902年德國科學家哈勃蘭特提出全能性假說，即每個細胞都具有發育成完整個體的潛在能力。該假說是否成立？引導學生分析：已分化的細胞具有一套完整的基因，理論上成立。實際上能否做到呢？ 展示資料1胡蘿卜經組織培養產生完整植株的示意圖，介紹過程。 思考： 從資料1中可以得出什么結論？ 分化的細胞長成完整植株需要什么條件？ 如果將胡蘿卜韌皮部細胞換成其他已高度分化的植物細胞，在適宜的條件下，這些細胞也能形成新的植株嗎？ 為什么分化后的植物細胞能發育成完整個體？ 展示資料2非洲爪蟾的核移植示意圖。 思考： 將腸上皮細胞單獨培養能獲得新的個體嗎？ 與資料1中的實驗相比，你能從資料2中的實驗得出什么結論？ 展示克隆羊“多莉”和克隆猴“中中”和“華華”圖片，說明它們都是將體細胞移植到去核卵細胞中培育成的。到目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養成新的個體。 細胞的全能性概念：細胞的全能性是指細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。 說明：細胞全能性包括兩方面，不僅指發育為個體，還包括分化為其他各種類型的細胞。 那么植物細胞為什么會有全能性呢？ 細胞全能性大小比較： 根據以上資料，比較植物細胞、動物細胞、受精卵、卵細胞、體細胞的全能性大小。一般情況下，細胞的分化程度越高，表現出來的全能性就越弱。 通過資料分析和植物組織培養的實例，認識細胞的全能性，明確高度分化的植物細胞仍然具有發育成完整植株的能力。 通過資料2的分析和與資料1的比較，克隆羊“多莉”、克隆猴“中中”和“華華”的實例，認識到動物細胞的全能性受到限制，已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性。 形成細胞全能性概念，通過教師說明進一步明確概念的內涵。
干細胞及其應用 成熟生物體內有沒有具有分裂分化能力的細胞？展示P118問題探討，思考： 為什么健康人的血細胞數量不會隨著血細胞的死亡而減少？ 骨髓與血細胞的形成有什么關系？ 展示圖6-7骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞。骨髓中的造血干細胞能夠通過增殖和分化，不斷產生不同種類的血細胞。 動物和人體內仍保留著少數具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫作干細胞。 骨髓移植不僅需要技術，更需要骨髓造血干細胞捐獻者。我國于2001年成立了中華骨髓庫，這是中華兒女愛心的見證。同學們可以在課下閱讀教材122頁“骨髓移植和中華骨髓庫”相關內容進行深入了解。 了解干細胞研究進展，了解白血病的相關知識，形成關注健康、珍愛生命的理念，提升社會責任和意識。
總結提升 回顧并總結本節內容 拓展應用 1.根據所學內容，談談如何解決野生蘭花的盜采銷售問題，保護瀕危物種。 2.許多疾病或意外傷害，都是由組織或器官受到損傷而引起的。你能根據本節內容想到辦法來修復或更換受損的組織或器官嗎？ 進一步強化重難點 引導學生根據所學內容解決實際問題、尋找治療相關疾病的方法，發展科學思維。使學生意識到攻克治療難題的重要性，提升社會責任。

展開更多......

收起↑