细胞的分化
【教学目标】
1.知识目标
(1)说出细胞分化的概念及在生物个体发育中的意义。
(2)举例说明细胞的全能性在生产实践与科学研究中的作用,说出细胞全能性的实质及植物细胞和动物细胞全能性的不同点,能够区分具体细胞全能性的大小。
2.能力目标
(1)在教师的引导下,师生共同探究,使学生学会学习,培养分析、归纳的思维能力和自主学习的能力。
(2)探究细胞分化的特点,细胞全能性的概念,培养学生的科学探究方法和生物学素养。
3.情感态度价值观
(1)通过细胞分化的学习,确立辩证唯物主义的自然观,逐步树立科学的世界观。
(2)通过细胞全能性的学习,进行有关干细胞研究进展资料的搜集和分析,养成关注生物科学发展、关注生命健康、关注社会热点等问题。
【教学重难点】
细胞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。细胞全能性的知识涉及植物组织培养和克隆技术等,内容较抽象,学生缺乏一定的感性认识,细胞分化的概念是本节的重点和难点。
【教学过程】
一、细胞分化及其意义
请同学们思考下列问题
1.你能举出一些细胞分化的实例吗?
2.构成不同组织和器官的细胞,为何形态、结构和功能多样?
3.细胞分化的特点和意义有哪些?
4.细胞的分裂与细胞的分化有哪些异同点?
5.细胞出现了分化,是不是遗传物质发生了改变?(或各种细胞具有完全相同的遗传信息,为什么会出现细胞的分化呢?)
二、巩固性练习
1.在生物的个体发育过程中,由一个受精卵形成复杂的生物体主要是下列哪种生理作用( )
A.细胞分裂
B.细胞生长
C.细胞成熟
D.细胞分化
2.下列关于细胞分化的说法中,错误的是( )
A.细胞分化与生物发育有密切的关系
B.细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象
C.细胞分化仅发生在胚胎时期
D.细胞分化是在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程
3.细胞分化与细胞增殖的主要不同是( )
A.细胞的数量是否增多
B.细胞的形态、结构不同
C.细胞的生理功能不同
D.细胞在形态、结构和生理功能上是否产生差异
引题:体细胞一般是经过受精卵的有丝分裂产生的,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。这些高度分化的细胞,是否还能像早期胚胎一样,再分化成其他细胞?
三、细胞的全能性
同学们思考下列问题:
1.既然细胞分化的结果是产生稳定性变异,且这种变异是不可逆转的,为什么高度分化的细胞还具有全能性?
2.克隆人能不能实现?为什么?
教师结合多媒体课件,给同学们展示胡萝卜组织培养产生完整植株的画面,并总结:由胡萝卜韧皮部分离的细胞,在适宜条件下,经过分裂和分化又能发育成新的植株,说明已经分化的细胞仍然有发育的潜能,这就是细胞的全能性。接着教师应该提问:为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞,经培养表现出了全能性?(即第1个思考题)学生讨论后,回答:
(1)细胞全能性强调的是“潜能”,虽然变异是不可逆转的,但是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全套基因,并且没有因细胞分化而失去基因。在某些特定的情况下,它就可以经分裂和分化而形成新的生物体。
接着教师应引导学生思考,动物细胞具有全能性吗?为什么动物细胞的细胞核具有全能性?引出人体干细胞的问题及干细胞的应用,引导学生得出,分化程度越低的细胞,全能性就越强,高度分化的生殖细胞也具有较强的全能性。并要求同学们搜集有关干细胞的资料,关注人类生命健康。利用多媒体课件展示一下克隆羊多莉和细胞核移植的过程。以便解决第2个问题。
(2)克隆人虽然在理论上是可以的,但它违背了社会发展的客观规律和人类的伦理道德,所以不会实现。但我们可以利用克隆技术来克隆人的器官,以解决某些病人的疾苦。
四、巩固性练习
1.单倍体育种中常用花药进行离体培养,这一方法是利用了细胞的( )
A.应激性
B.全能性
C.变异性
D.适应性
2.动物体内各种类型的细胞中具有最高全能性的细胞是( )
A.受精卵
B.生殖细胞
C.体细胞
D.肝细胞
3.中国科学家倡导的以脐带血作存贮的“生命银行”,是利用脐带血中的( )
A.血红蛋白
B.营养丰富
C.遗传基因
D.干细胞