细胞分化

细胞分化
一、基本说明
1、教学内容所属模块：必修1
2、年级：高一年级
3、所用教材出版单位：人民教育出版社
4、所属的章节：《第六章 细胞的生命历程》
5、学时数：45分钟
二、教学设计
1、教学目标：
1、知识目标：
(1)了解细胞分化的概念及其生物意义;
(2)理解细胞全能性和细胞核的全能性的概念及意义;
2、能力目标
(1)学会主动地获取知识,应用知识,解决问题的能力;
(2)学会从现象出发探求科学本质的能力;
(3)培养学生的实验思维,引导学生通过实验探求真理.
3、情感目标
(1)培养学生探求科学本质的兴趣;
(2)体会生物体发生发展的科学性;
(3)领悟科学技术对人类生存发展的必要性和积极合理利用的重要性.
2、内容分析：
《细胞分化》这一节内容是人教版必修1第六章第二节，是在学生了解了细胞的结构、功能和增殖的基础上，向学生展现了当今细胞生物学的重要研究课题――细胞的分化与癌变、细胞全能性、干细胞。本节内容中，细胞分化是核心内容，《标准》对此要求达到的层次为理解水平，而细胞癌变、全能性、干细胞都可由细胞分化的内容拓展而来。本节内容既是对细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸，又为学习遗传、变异打下基础。同时，细胞全能性及干细胞的知识又是选修课本中克隆技术和胚胎工程的理论基础，因此学好本节内容对学习后面的有关知识是非常必要的。3、学情分析：　　高中阶段的学生已经有了一定的抽象思维能力和综合思维能力。由于此部分知识比较抽象，学生将抽象知识具体化、形象化的能力还不够，需要教师由浅入深，从生活中的事例入手，从学生身边常见的实例展开组织教学活动。同时，由于学生的心理特征存在个体差异，对新鲜知识的接收与认知程度不一，因此，教学中要注意从学生的具体实际出发，抓住学生的认知特点，采用恰当的教学策略，使生物科学知识有效地整合到学生原有认知结构中去，丰富和发展原有知识体系，在大脑中建构起新的知识、能力、价值观联系。
4、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：
细胞全能性的概念及实例。
5、设计思路：
一、设计思路　　高中生物学新课程改革的重要理念，一是通过对基本生物学知识、生物学观点、生物学情感的认知提升学生的生物科学素养；二是生物学教育要注重与现实生活的联系。“细胞分化”一节，既有翔实的生物科学史实资料，还有现代生物技术中的重要基础知识，又不乏热点新闻、医疗健康这样与学生切身利益相关的生活实例。教学中适当加入这些内容，开阔了学生的思路，增强了学生对生物学的兴趣，更乐于探究新知识，并能认识许多社会问题的多方面性，进而获得自己独特的对生物学的理解、感受和体验。本节课对于师生而言，是一个很好的共同发展的平台。因此，案例设计中不仅关注学生在知识呈现过程中的状态，同样也展示了教师在教学中的真正角色和师生在交往互动中产生新知识，即师生是一个“学习共同体”，在教学过程中，通过人际沟通、交流和分享各种学习资源而相互影响、相互促进。
二、教学过程描述
教学内容
教 师 活 动
学 生 活 动
设 计 意 图
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.情景创设?
导入新课?
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一、细胞的分化及意义
1、细胞分化的概念、
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?2、细胞分化的特性?
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?3、细胞分化与细胞分裂的比较。
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?4、细胞分化的机理
二、细胞的全能性
1、概念
2、原因
3、条件
4、动物细胞的全能性
5、干细胞的概念和类型（第2课时）
三、总结
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导入新课 ：
?播放视频《俄罗斯母狗产下‘男婴’》 引入课题：其实，关于细胞分化异常导致形成畸形胚胎的实例很多，如“牛生麒麟猪生象”，孕妇生下“美人鱼”，以及出现双头蛇、五条腿的青蛙等。本节课我们要解决三个问题：①什么是细胞的分化？②细胞为什么要分化（意义）？③细胞为什么会分化（机制）
什么是细胞的分化？大家在初中生物学中学习过，现在请分别说出动物和植物体内细胞分化的典型实例。（学生说出具体实例，这些实例基本上是人体各种组织细胞分化。）
然后，教师展示自己所列举的细胞分化的实例（见下图）。
对上述两个例子进行剖析：从形态结构、生理功能上进行相互比较，以及与分化前细胞的进行比较，得出下表。同时，提出分化后的细胞不能回到分化前的状态，也就是说这种分化是稳定的。
根据上述两个实例进行讨论、归纳，得出细胞分化的定义：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，叫做细胞分化
板书：细胞分化的概念
教师：上节课我们学习的是细胞的分裂，请大家用图示比较细胞分裂与细胞分化的区别？
教师展示自己的图形示例（见图）
教师：我们设想一下，如果只有细胞分裂而没有细胞分化或细胞分化不正常能形成正常的生物个体吗？
展示一张畸形的图片，让学生在形象直观的“触目惊心”中感知细胞分化不正常所引发的严重后果，然后提出“细胞分化是生物体正常发育的基础”结论就显得水到渠成、顺理成章了。细胞一旦分化以后，其功能就变得单一，如叶肉细胞不能像表皮细胞那样具有保护作用，而贮藏细胞不能进行光合作用。细胞分化如同人类的职业分工，如果没有职业分工，“嫦娥”还会绕月吗？奥运会还会精彩吗？因此，合作共生是人生的主旋律，社会分工也是社会发展的基石。所以细胞分化还能使细胞功能专门化，有利于提高生理功能的效率。
板书：细胞分化的意义
①细胞分化是生物体正常发育的基础。
②细胞分化使得细胞功能专门化，有利于提高生理功能的效率。
教师：下面我们一起来解决第三个问题：细胞分化的机制。请同学们分析下面这张表格，比较人体几种细胞中部分基因及有关蛋白质的种类，分析细胞分化的根本原因。
教师：任一细胞中所含有的基因是相同的，从右侧可以看出不同的细胞中含有的蛋白质不同，因为细胞中表达的基因不同。我们把这种现象叫做基因的选择性表达，或者叫基因的执行情况不同。
对于细胞分化具有不可逆性,语气加重一般二字,为下一个环节做语言的铺垫.既然高度分化的细胞一般不能逆转,那么有没有二般的情况呢(一笑)?展示自己培养的芦荟,引入细胞全能性的教学。
由此可见高度分化的叶肉细胞具有重新发育成完整个体的能力,我们把这种能力称为细胞的全能性(注意:语言一定要准确)这种能力叶肉细胞在母体植株上能表现出来吗?对应该是离体的情况下,所以这只是一种潜能.
师:为什么细胞会有这种能力呢?(思考,分组讨论 问题设置的依据是学生有上面关于细胞分化原因的讨论作基础,应该能讨论出来)
课件展示植物细胞具全能性原因：高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因
师:刚才的例子只说明了高度分化的植物细胞具有全能性,那么高度分化的动物细胞是否具有全能性呢?大家都听说过克隆羊多利吧,直接课件展示(目的是节约时间,学生都了解)顺势得出结论高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性.
本节课总结：
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进入老师创设的情境，思考问题，激发学习热情。
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学生通过思考、观察、小组讨论、归纳出细胞分化概念的雏型。
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让学生自己总结出细胞分化的三个特征：
?1、持久性
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2、稳定性?
?3、不可逆性
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以视频的名称和视频内容，不仅能给学生以强烈的视觉冲击力和心理震撼力，而且可以较好地处理上述的“科学实证性”问题?。
然后提出三个问题，也就是本节课的重点要掌握的知识点。?
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导入新课内容?
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提高学生的认知和归纳能力?
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提高学生的文学素养?及表达能力。
培养学生思考问题和同学间的协作能力。
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通过运用社会热点和学生关注的焦点、社会系统、城市系统、奥运盛会等学生熟悉的复杂系统，为学生提供一个认知的支架，通过类比推理分析。?
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对于细胞分化的原因采用“小步子教学法”，在课件制作时将表格中信息为成“细胞中的基因”、“细胞中的蛋白质”两部分先后分步呈现，教学实施时引导学生分步一一思考解决，这样可以有效分解教学难点，分步骤达成教学目标
难点突破细胞全能性的原因现在老师我提前几天用单个芦荟的叶片培养小芦荟植株,培养好几株,最好是有一个只生根的,有一个生了一两个新叶的植株,还有一个出现3到4个新叶的小植株.这样展示的时候让学生非常容易理解单个叶确实能发育成完整的个体(离体的细胞,组织或者器官,我想单个叶片应该属于离体的营养器官吧)
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四、教学反思
这节课既体现学生主动参与教学过程，也能提前让老师了解学生的实际情况，好对后续教学过程进行调整。教师要充分考虑到学生可能出现的问题，加以适当指导。课堂上应给学生充分的时间学习、思考、讨论。
??? 教师点评时一定要注意对学生进行课程标准要求的三维目标的评价，不能只点评知识内容方面。
??? 由于学生缺乏细胞分化的机制、遗传等方面的知识，故以教师归纳为妥。归纳中同样要注意三维目标的达成和激励学生继续努力
课件35张PPT。 第六章 第二节 细胞分化、衰老和凋亡细胞分化细胞的全能性 什么是细胞的分化？大家在初中生物学中
学习过，现在请分别说出动物和植物体内
细胞分化的典型实例。 对上述两个例子进行剖析：从形态结构、生理功能上进行相互比较，以及与分化前细胞的进行比较 ：1、分化的定义：
在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。一、细胞分化分化的结果：产生形态、结构、功能不同
的细胞。分化的对象：相同细胞 2.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，而不会变成其他类型的细胞。 以下事例可说明细胞分化具有什么特点?—稳定性—不可逆性 1.细胞分化发生在整个生命进程中。(动物）胚胎时期达到最大限度。
—持久性想一想 4、人的所有细胞中都含有胰岛素基因，但该基因只在胰岛细胞中才表现出来，从而合成胰岛素。－不变性2、细胞分化的特点：
（1）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有 性。
（2）、一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，细胞分化具有 性和 性。
（3）、分化后的细胞内的遗传物质并没有发生改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭的状态不同，这就是细胞分化的 性。
（4）、细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有 性。持久稳定不可逆不变普遍细胞分裂与细胞分化的区别 增加相同不变差异遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程我们设想一下，如果只有细胞分裂而没有细胞分化或细胞分化不正常能形成正常的生物个体吗？ 细胞分化有什么意义？1、是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
2、使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率和组织器官的修复。 遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生。1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质 发生改变？为什么?
思考2.同样来自一个受精卵,且每个细胞都携带有相同的遗传信息,为什么还会出现差异?注：“＋”表示有，“－”表示无。 细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是基因的“选择性”表达，4.对多细胞生物体的意义一、细胞分化2. 实质: 基因选择性表达的结果能增加细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织，再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体。分析科学实验思考这一实验能证实植物细胞具有生长发育的全能性吗?为什么?实验证明：高度分化的植物细胞在适宜的条件下仍具有发育成完整植株的潜在能力，这就是植物细胞的全能性。二、细胞的全能性植物细胞的全能性:
(1)概念：高度分化的植物细胞在适宜的条件下具有发育成完整植株的潜能。2. 植物组织培养技术(1) 过程:(2)原因： 已分化的植物细胞具有保持本 物种遗传特性的全部遗传物质
离体的组织或细胞愈伤组织离体的组织或细胞愈伤组织胚状体胚状体试管苗
新植株新植株在培养基上生长增殖思考1. 植物组织培养技术在研究植物生理方面有何作用?可以研究植物离体的组织或细胞在不受植物体其他部分干扰的条件下的生长和分化规律; 可以通过改变培养的条件来影响它们的生长和分化。2. 植物组织培养技术有哪些优点?
在生产实践上有何应用?
可以保留亲本的一些优良性状,用于培育植物优良品种; 取材少,培养材料经济;人为控制培养条件,不受自然条件影响;可以快速繁殖植物,可用于大规模栽培;可以拯救濒危物种等。
(2) 应用:(1)概念：高度分化的植物细胞在适宜的条件下具有发育成完整植株的潜能。
二、细胞的全能性2. 植物组织培养技术(1) 过程:植物细胞的全能性:
(2)原因：已分化的细胞具有保持本物种遗传特性的全部遗传物质小结练 习1.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点( )
A. 细胞的数量增多 B. 细胞的体积增大
C. 细胞的化学成分含量的变化
D. 能形成各种不同的细胞和组织D2.细胞分化的结果是 ( )
A.形成不同的组织 B.形成不同的器官
C.形成不同的系统 D.形成不同的个体A3. 细胞分化过程中,不会出现 ( )
A. 细胞表面结构的改变
B. 细胞器种类和数量的改变
C. 蛋白质种类和数量的改变
D. 细胞核遗传物质的改变D
4. 分化的细胞能再恢复到原来分化前的状态的是 （ ）
A. 神经细胞 B. 人体表皮细胞
C. 肌肉细胞 D. A、B、C三项都不是D5. 取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞（ ）
A.具有全能性 B. 分化后恢复原状态
C.畸形分化 D. 具有再生能力A6. 人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白， 据此推测胰岛细胞中 （ ）
A. 只有胰岛素基因 B . 比人受精卵的基因要少
C. 既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因
D. 有胰岛素基因和其它基因，
但没有血红蛋白基因C7.生物体内细胞没有表现出全能性,原因
是 ( )
A.细胞丧失了全能性 B.基因的表达有选择性
C.基因发生了变化 D.不同细胞基因不同8.以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是( )
A. 从一粒菜豆种子长成一棵植株
B. 用植物激素培育无籽果实
C. 用一小块芹菜叶片,培养出一棵完整植株 D. 袁隆平杂交水稻培育成功BC作 业2.结合本节课的内容,从互联网或书刊中收集有关植物组织培养技术繁殖花卉的相关资料。1.完成课本P90第1、2、5、6四道题。返回返回