6.2 细胞的分化 教学设计（表格式）

教 学 设 计
教学基本信息
课题 第2节 细胞的分化
学科 生物学 学段： 高中 年级 一年级
教材 书名：生物学必修1 分子与细胞 出版社：人民教育出版社
教学目标及教学重点、难点
教学目标： 阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。 举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。 说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。 形成关注健康、珍爱生命的理念，提升社会责任意识和能力。 教学重点： 细胞分化的概念、原因和意义。 细胞全能性的概念。 教学难点： 细胞分化的原因。 细胞全能性的概念。
教学过程
教学环节 主要教学活动 设计意图
引入新课 观看人的受精卵发育成胚胎的视频。 思考： 从受精卵发育到胎儿，细胞数量的增加是通过何种细胞分裂方式进行的？ 仅有细胞的增殖，受精卵能发育成多细胞生物体吗？ 通过视频导入新课，引发学生思考，激发学生的学习兴趣。
细胞分化 细胞分化的概念 通过视频我们可以看到，在胚胎发育早期，各个细胞彼此相似。通过细胞的有丝分裂，细胞的数量越来越多。与此同时，这些细胞又逐渐向不同的方向变化，形成不同的组织和器官。在这个过程中，具体发生了哪些变化呢？观察比较人体组织的细胞。 思考： 这些细胞来源于什么细胞？ 这些细胞在哪些方面存在差异？ 在正常情况下，这些细胞还能恢复成早期胚胎细胞吗？就这四种组织来说，一种组织的细胞会不会转变成其他组织细胞？ 与动物一样，同一个植物体中也存在各不相同的细胞。（图6-5植物体的不同细胞）它们在形态、结构和功能上有什么不同呢？ 叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体，能够进行光合作用；表皮细胞的细胞质中没有叶绿体，但在细胞壁上形成明显的角质层，细胞中储藏着许多营养物质。追根溯源，同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 通过以上实例，你能说一说什么是细胞分化吗？ 细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 细胞分化的特点 PPT展示相关资料，引导学生得出细胞分化是一种普遍的、稳定的、持久的、不可逆的变化过程。 细胞分化的意义 细胞分化就像社会的职业分工，想象一下，在个体发育中如果只有细胞分裂，没有细胞分化会怎样？展示资料，引导学生总结细胞分化对生物个体发育和生理功能的完成的意义。 （1）细胞分化是生物个体发育的基础。 （2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 细胞分化的原因 环节1：分析细胞分化的直接原因 提出问题： 已分化的不同细胞中哪些物质存在差异？ 做出假设： （1）已分化的不同细胞所含蛋白质存在差异 （2）已分化的不同细胞所含DNA存在差异 出示资料：输卵管细胞、红细胞、胰岛细胞中部分基因和蛋白质的存在情况。 得出结论：已分化的不同细胞所含蛋白质存在差异。 环节2：分析细胞分化的根本原因 引导学生提问：为什么细胞的基因相同，而含有的蛋白质不同？ 展示资料：果蝇幼虫发育成蛹的过程中，唾液腺3号染色体膨泡化变化。 得出结论：不同发育时期，细胞中的基因状态不同，造成细胞中蛋白质不同。 环节3：回归解释，总结归纳 基因的表达产物是蛋白质，以红细胞和肌细胞中的两个基因为例，肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）基因和血红蛋白基因，请学生根据细胞分化的实质，说出两个基因在红细胞和肌细胞中的存在和表达情况。 总结：细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。 通过观察比较动物与植物体内不同的细胞，以问题为导向，引导学生归纳总结出细胞分化的概念，加深对细胞分化的理解。 引导学生对资料进行分析，提高学生归纳总结的能力。 通过想象和类比，进行资料分析，帮助学生理解细胞分化的意义。 引导学生体会科学研究的一般方法，提升学生的科学探究能力。 该材料从微观分子水平上将细胞分化的原因直观化，帮助学生从感性认识上升到理性理解。 通过实例分析，理解并体会细胞分化的根本原因，为细胞的全能性提供理论依据。
细胞全能性 1902年德国科学家哈勃兰特提出全能性假说，即每个细胞都具有发育成完整个体的潜在能力。该假说是否成立？引导学生分析：已分化的细胞具有一套完整的基因，理论上成立。实际上能否做到呢？ 展示资料1胡萝卜经组织培养产生完整植株的示意图，介绍过程。 思考： 从资料1中可以得出什么结论？ 分化的细胞长成完整植株需要什么条件？ 如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？ 为什么分化后的植物细胞能发育成完整个体？ 展示资料2非洲爪蟾的核移植示意图。 思考： 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？ 展示克隆羊“多莉”和克隆猴“中中”和“华华”图片，说明它们都是将体细胞移植到去核卵细胞中培育成的。到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。 细胞的全能性概念：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 说明：细胞全能性包括两方面，不仅指发育为个体，还包括分化为其他各种类型的细胞。 那么植物细胞为什么会有全能性呢？ 细胞全能性大小比较： 根据以上资料，比较植物细胞、动物细胞、受精卵、卵细胞、体细胞的全能性大小。一般情况下，细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱。 通过资料分析和植物组织培养的实例，认识细胞的全能性，明确高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。 通过资料2的分析和与资料1的比较，克隆羊“多莉”、克隆猴“中中”和“华华”的实例，认识到动物细胞的全能性受到限制，已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 形成细胞全能性概念，通过教师说明进一步明确概念的内涵。
干细胞及其应用 成熟生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？展示P118问题探讨，思考： 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？ 骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 展示图6-7骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞。骨髓中的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。 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 骨髓移植不仅需要技术，更需要骨髓造血干细胞捐献者。我国于2001年成立了中华骨髓库，这是中华儿女爱心的见证。同学们可以在课下阅读教材122页“骨髓移植和中华骨髓库”相关内容进行深入了解。 了解干细胞研究进展，了解白血病的相关知识，形成关注健康、珍爱生命的理念，提升社会责任和意识。
总结提升 回顾并总结本节内容 拓展应用 1.根据所学内容，谈谈如何解决野生兰花的盗采销售问题，保护濒危物种。 2.许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。你能根据本节内容想到办法来修复或更换受损的组织或器官吗？ 进一步强化重难点 引导学生根据所学内容解决实际问题、寻找治疗相关疾病的方法，发展科学思维。使学生意识到攻克治疗难题的重要性，提升社会责任。