人教版（2019）高中生物必修第一册 6.2 细胞分化 教案（Word版）

第六章 细胞的生命历程
第二节 细胞分化
一、学习目标\教学目标
1.说明细胞的分化；能举例说明细胞的全能性。
2.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。
3.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；激发学生的社会责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。
二、教学重难点
教学重点
1.细胞分化的概念和意义。
2.细胞全能性的概念。
教学难点
细胞全能性的概念。
三、教学方法
讲授、演示、视频播放、小组讨论。
四、教学过程
【新课导入：情景设置，导入新课】
观看视频《受精卵发育成胚胎的过程》，通过热点问题激发学生的学习兴趣。
【新课讲授】
一、细胞分化
1.细胞分化的概念
问题探究：通过问题探究，小组讨论调动学生的积极性和主动性。
小组讨论，问题探讨
在人体内，红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。
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
提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系
提示：骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
3.成年人全身细胞总数约为1012个，类型约有200多种。这些细胞在有什么不同？
提示：形态，结构和功能上各不相同，但都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
图片分析：细胞分裂，细胞分化（展示细胞分裂，细胞分化图解，引导学生概括细胞分化的概念）
细胞分化概念：在个体发育中，由________________细胞增殖产生的后代，在形态、________________功能上发生稳定性差异的过程。（一个或一种 结构和生理）
2.细胞分化的案例
小组讨论，问题探究
提问：细胞分化只发生在胚胎时期，还是发生在生物体生命的整个过程中呢？你能举例说明吗？
例1：表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞（比如脱皮、头皮屑等）
例2：人体内红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5~7d，血小板寿命约7~14d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
例3：分生区细胞不断分裂分化形成伸长区细胞和根冠细胞。
时期：细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。
案例4：黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，不会变成其他类型的细胞。
案例5：哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段，排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环，生活120天左右即死亡。
案例6：上皮细胞、骨骼肌细胞、神经细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们不可能恢复成早期胚胎细胞；一种组织的细胞也不会转变成其他组织的细胞。
3.细胞分化的特点和意义
教师：引导学生分析案例，自主学习，归纳细胞分化的特点和意义。
学生：归纳总结细胞分化的特点和意义。
细胞分化的特点：普遍性、持久性、稳定性、不可逆性、不会转变。
细胞分化的意义：细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向_____________，有利于提高生物体各种___________的效率。
（专门化 生理功能）
小组讨论，问题探究：
（1）对于某个个体而言，各种细胞中的遗传信息是否相同？
（2）导致细胞在形态结构和功能上产生差异大原因是什么呢？
教师举例说明：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。
这是细胞中的基因________________的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中的________________表达情况不同。（选择性表达 遗传信息）
小组讨论，完成下列表格。
二、细胞的全能性
1.概念
小组讨论，问题探究：
早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢
资料1：
1958年，美国科学家斯图尔德（F.C. Steward）取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。
结论：已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
资料2：
科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。
将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？
提示：将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；与资料1中的实验相比，资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
细胞的全能性概念：
是指细胞经________________后，仍具有产生__________________或分化成其他各种细胞的___________________。（分裂和分化 完整有机体 潜能或特性）
2.案例
小组讨论，问题探究：
为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？细胞具有全能性的原因是什么？
提示：一个已经分化的细胞内含有发育成一个完整个体的全套的遗传物质！
（展示细胞全能性实例，引导学生概述细胞全能性的原因）
细胞具有全能性的原因：细胞内含有本生物物种_______________。
（提示：全套的遗传信息）
3.细胞全能性的比较
（1）不同生物：植物体细胞 > 动物体细胞
（2）同一生物：受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
强调：细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
4.干细胞
教师：带领学生了解干细胞，讲授干细胞的概念和种类。
（1）干细胞概念：动物和人体内仍保留着少数具有__分裂和分化__能力的细胞。
（2）种类（按分化潜能的大小）：全能干细胞，多能干细胞，专能干细胞。
与社会的联系
人体许多疾病或意外仿害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗 这正是许多科学家目前研究的课题，但任务艰巨，难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞研究的新进展。
5.细胞分化与细胞全能性的比较
小组讨论，完成表格：细胞分化与细胞全能性的比较
【课堂练习】
1.下列关于细胞分化的说法，正确的是（）
A.豌豆花的雌蕊和雄蕊中可分别形成雌配子和雄配子，是基因选择性表达的结果
B.细胞分化的方向由基因决定，不受环境因素的影响
C.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，细胞多样性降低
D.细胞衰老和凋亡发生在老年期，细胞分化发生在胚胎期
提示：A.豌豆花的雌雄分化也是基因选择性表达的结果，A正确；B.细胞分化的方向也受环境因素的影响，B错误；C.细胞分化使细胞多样性升高，C错误；D.细胞衰老和凋亡在幼嫩期也会发生，细胞分化贯穿整个生长发育阶段，在胚胎期达到最大限度，D错误；故选A。
2.下列能说明某细胞已经发生分化的是（）
A.进行ATP的合成 B.存在血红蛋白
C.进行mRNA的合成 D.存在纤维蛋白原基因
提示：本题主要考查细胞分化的标志。所有细胞都能进行细胞 呼吸，因此都能合成ATP，所以据ATP的合成不能判断细胞已经发 生分化，A错误；只有红细胞才能合成血红蛋白，存在血红蛋白说明 其已经高度分化，B正确；几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质， 因此都能进行mRNA的合成，C错误；同一个体的所有细胞都是由受 精卵有丝分裂而来的，含有相同的遗传物质，D错误。
3.成人身体约有1014个细胞。这些细胞大约有200多种不同的类型，根据分化程度的不同，又可分为600多种。但是都有相同的基本结构，这说明（）
A.人体细胞既有多样性，又有统一性
B.细胞的结构和功能基本相同
C.200多种不同的类型就是200多种不同的组织
D.人体细胞的基本结构与草履虫相同
提示：人体内的细胞数目多并且有不同的类型，这体现了细胞的多样性。同时这些细胞又都有相同的基本结构，这体现了细胞的统一性。
五、板书设计：
第二节 细胞分化
一、细胞分化
1.概念
2.案例
3.细胞分化的特点及意义
二、细胞全能性
1.概念
2.案例
3.细胞全能性高低
4.干细胞
5.细胞分裂和细胞分化的比较