江蘇省蘇州市高一生物《細(xì)胞的分化》教案

1、江蘇省蘇州市高一生物細(xì)胞的分化教案從容說課本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)完細(xì)胞的增殖開設(shè)的，教師要明確指出細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，僅有細(xì)胞的增殖，而沒有細(xì)胞的分化，生物體是不能正常發(fā)育的。關(guān)于細(xì)胞分化，課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是“說明細(xì)胞的分化”和“舉例說明細(xì)胞的全能性”，這都是“理解”水平的要求；可是細(xì)胞分化概念對(duì)于學(xué)生來說要比細(xì)胞增殖的概念抽象得多，教師可結(jié)合人的受精卵的發(fā)育過程，從而引導(dǎo)學(xué)生展開本節(jié)的學(xué)習(xí)。在講述細(xì)胞的分化時(shí)，應(yīng)該聯(lián)系初中學(xué)過的有關(guān)組織、器官、系統(tǒng)的知識(shí)；聯(lián)系不同組織中的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分等特點(diǎn)。從個(gè)體發(fā)育過程中，各種組織、器官、系統(tǒng)的建成角度來理解細(xì)胞分化的重要地位。在

2、講述中，最好結(jié)合運(yùn)用幾種細(xì)胞分化過程的示意圖和多媒體課件。在教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生理解好以下幾點(diǎn)：一般多細(xì)胞生物體的發(fā)育起點(diǎn)是一個(gè)細(xì)胞(受精卵)，細(xì)胞的分裂只能繁殖出許多相同的細(xì)胞，只有經(jīng)過細(xì)胞分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。分化的細(xì)胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的變化，如組成結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學(xué)反應(yīng)的酶。細(xì)胞分化是一個(gè)漸變過程，在胚胎發(fā)育的早期，細(xì)胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯變化前，細(xì)胞的分化前途就已經(jīng)決定，以后依次漸變，不能逆轉(zhuǎn)。因此，分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的染色體，攜帶有本

3、物種相同的DNA分子。因此，分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能。在合適的條件下，有些分化的細(xì)胞具有恢復(fù)分裂、重新分化發(fā)育成完整新個(gè)體的能力。細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物體發(fā)育的基礎(chǔ)與核心。鑒于細(xì)胞分化的重要性，課程標(biāo)準(zhǔn)從知識(shí)層面對(duì)細(xì)胞分化的學(xué)習(xí)內(nèi)容提出了比較高的要求。本節(jié)內(nèi)容是這樣安排的：先介紹什么是細(xì)胞分化，細(xì)胞分化對(duì)多細(xì)胞生物體的發(fā)育有什么重要意義；再介紹已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然可能具有發(fā)育為完整個(gè)體的潛能，即具有全能性；最后安排“干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康”的資料搜集與分析活動(dòng)。細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。在這個(gè)概念中，“穩(wěn)

4、定性差異”這幾個(gè)字，內(nèi)涵很深刻，也是學(xué)生不好理解的。因此，教科書在關(guān)于細(xì)胞分化的概念的敘述上，不是采取演繹式寫法，而是采取歸納式，從動(dòng)植物體胚胎發(fā)育的具體事例入手，幫助學(xué)生理解什么是細(xì)胞分化。動(dòng)物胚胎發(fā)育的過程，以紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的分化為例；植物胚胎發(fā)育的過程，以葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞和儲(chǔ)藏細(xì)胞的分化為例。通過這些實(shí)例，幫助學(xué)生理解早期胚胎中彼此相似的細(xì)胞，經(jīng)過分裂和分化，發(fā)育為形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上不相同的細(xì)胞，這一變化過程是持久性的，一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。細(xì)胞分化的關(guān)鍵在于特異性蛋白質(zhì)的合成，而特異性蛋白質(zhì)合成的實(shí)質(zhì)在于基因選擇性表達(dá)。但是學(xué)生沒有學(xué)過基因表達(dá)，無

5、法理解基因的選擇性表達(dá)是怎么回事。為了讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞分化的認(rèn)識(shí)能夠深入到本質(zhì)，即基因水平，而不只是停留在表面現(xiàn)象，即不同類群細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的差異上，教科書先設(shè)問：“就一個(gè)個(gè)體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息，但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？”然后以紅細(xì)胞和肌細(xì)胞中，血紅蛋白基因和肌動(dòng)蛋白基因所處的開、關(guān)狀態(tài)不同為例，解釋在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同，導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上的差異。通過具體的事例，幫助學(xué)生理解基因的“選擇性”“表達(dá)”。緊接著提出下一個(gè)問題：高度分化的細(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其他細(xì)胞嗎？由此引入對(duì)“細(xì)胞的全能性”的學(xué)習(xí)

6、，植物細(xì)胞一般都具有全能性，而動(dòng)物和人體內(nèi)有沒有具有分裂和分化能力的細(xì)胞呢？在這個(gè)問題下，教科書引出了干細(xì)胞的概念。近年來哺乳動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的分離成功，極大地促進(jìn)了人們對(duì)干細(xì)胞的認(rèn)識(shí)，并使干細(xì)胞的研究成為生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。干細(xì)胞的研究為替換病變的組織和器官、某些癌癥和遺傳病的治療帶來了新的希望。教科書安排的“資料搜集和分析”活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生通過報(bào)紙、刊物、書籍、互聯(lián)網(wǎng)等途徑搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展的資料，在關(guān)注與人類健康密切相關(guān)的生物學(xué)熱點(diǎn)問題的同時(shí)，培養(yǎng)資料搜集和分析能力，以及表達(dá)與交流的能力。綜上所述，本節(jié)內(nèi)容信息量比較大，概念抽象，內(nèi)容新鮮，因此教師要靈活運(yùn)用教學(xué)方法，如討論法、發(fā)

7、現(xiàn)法、講述法等等，使本節(jié)的教學(xué)達(dá)到新課標(biāo)的要求。三維目標(biāo)1.知識(shí)與技能（1）了解細(xì)胞的分化與生物體發(fā)育的關(guān)系，能說明細(xì)胞的分化。（2）能舉例說明細(xì)胞的全能性及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用。2.過程與方法（1）培養(yǎng)學(xué)生分析比較的能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。（3）學(xué)會(huì)有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康的資料搜集和分析。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會(huì)生命的運(yùn)動(dòng)性，體會(huì)內(nèi)因和外因?qū)ιM(jìn)程的影響等哲學(xué)思想。（2）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)今世界面臨的重大社會(huì)問題和人類的健康問題。激發(fā)社會(huì)責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。教學(xué)重點(diǎn)1.細(xì)胞分化的概念和意義。2.細(xì)胞全能性的概念。3.細(xì)胞

8、分化與細(xì)胞分裂的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)1.細(xì)胞分化的概念。2.細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例。教具準(zhǔn)備1.各種不同形狀的細(xì)胞和不同組織的圖片。2.植物體細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株示意圖。3.骨髓中造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞圖片。4.植物體細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的錄像片斷。5.細(xì)胞分化的多媒體課件。6.學(xué)生用橡皮泥制作一個(gè)細(xì)胞連續(xù)兩次分裂的模型。7.人的受精卵發(fā)育成胎兒過程的視頻錄像。課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程課前準(zhǔn)備 為了更好地落實(shí)教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體地位，教師要先把上課所需要的各種圖片、資料、板書設(shè)計(jì)和視頻等用PowerPoint平臺(tái)制作成多媒體課件；教師在課前檢查學(xué)生搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康資料的情況；

9、學(xué)生用橡皮泥預(yù)先制作一個(gè)細(xì)胞連續(xù)兩次分裂的模型以供上課使用。情境創(chuàng)設(shè)教師先播放人的受精卵發(fā)育成胎兒過程的視頻錄像給學(xué)生觀看，這是人的生理常識(shí)，學(xué)生會(huì)很迫切想認(rèn)識(shí)這個(gè)過程，大大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，（注：教材的問題探討有關(guān)骨髓移植來治療白血病的話題太沉重，我認(rèn)為不能用來作為情境創(chuàng)設(shè)，可以放在介紹了細(xì)胞的全能性以后再討論）非常有利于本節(jié)課的學(xué)習(xí)；學(xué)生觀看后，教師提問學(xué)生回答問題。教師：這個(gè)過程中包含了我們前面學(xué)過的哪些方面的細(xì)胞學(xué)知識(shí)？學(xué)生：細(xì)胞的增殖，細(xì)胞的生長等知識(shí)。教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞增殖的知識(shí)，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞增殖的結(jié)果是細(xì)胞數(shù)量的增多，這些細(xì)胞是一堆相同的細(xì)胞。學(xué)生：出示用橡皮泥制作成細(xì)胞

10、分裂結(jié)果模型。教師：從我們剛才觀看的錄像認(rèn)識(shí)到在受精卵發(fā)育的過程中，只有細(xì)胞的增殖和生長是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要有我們今天要學(xué)習(xí)的細(xì)胞的分化。什么是細(xì)胞的分化呢？下面我們一起來討論。師生互動(dòng)（一）細(xì)胞分化及其意義1.什么是細(xì)胞分化？教師：播放人的胚胎發(fā)育過程的FLASH動(dòng)畫。提出問題：胚胎的早期和后期有什么 不同？學(xué)生：觀察和討論。教師引導(dǎo)學(xué)生回答：胚胎發(fā)育的早期，各個(gè)細(xì)胞彼此相似；它們都來自受精卵的分裂，具有相同的遺傳物質(zhì)。教師：組成胎兒的各種細(xì)胞組織是怎樣來的呢？用PowerPoint演示課本P117的圖68。見圖621和圖622。圖6-2-1圖622 細(xì)胞和組織分化的不同途徑（*內(nèi)胚層只形成這

11、些器官、系統(tǒng)的上皮）學(xué)生：思考和觀察，然后回答問題。教師引導(dǎo)學(xué)生回答：細(xì)胞增殖的同時(shí)，這些細(xì)胞逐漸向不同方向變化，如課本圖6-8，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都來自一群相似的胚胎細(xì)胞。后來，有的細(xì)胞發(fā)育為紅細(xì)胞，合成運(yùn)輸氧的血紅蛋白；有的細(xì)胞發(fā)育為肌細(xì)胞，合成行使運(yùn)動(dòng)功能的蛋白質(zhì)。教師：如圖622，我們看到了組成胎兒的各種細(xì)胞組織就是因?yàn)榧?xì)胞的變化方向不同，使它們從相似的早期胚細(xì)胞變成了形狀結(jié)構(gòu)各異的各種各樣的細(xì)胞和所組成的組織，（如圖623），這些不同的細(xì)胞組織就組成了一個(gè)完整的生物體胎兒。用PowerPoint演示課本P118的圖69，引導(dǎo)學(xué)生觀察。提出問題：植物的情況怎樣呢？圖6-2-3 各種不同形

12、狀的細(xì)胞和不同組織的示意圖學(xué)生觀察。教師引導(dǎo)學(xué)生講出：植物也是一樣，同一植物體的各種細(xì)胞，如葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞、儲(chǔ)藏細(xì)胞等細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。教師：我們認(rèn)識(shí)到這里，同學(xué)們明白什么是細(xì)胞分化嗎？提問學(xué)生回答。學(xué)生：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一種持久性的變化，一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化的狀態(tài)，直到死亡。學(xué)生用各種顏色的橡皮泥操作一種細(xì)胞分化成多種細(xì)胞的模型。教師用PowerPoint演示同樣的過程。學(xué)生閱讀課本P118第二自然段和討論課本的想象空間的問題，加深對(duì)細(xì)胞分化的理解。1.

13、細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中，但在胚胎發(fā)育期最旺盛， 、最頻繁，達(dá)到最大程度。細(xì)胞分化是穩(wěn)定有序的，一般是不可逆的。2.細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。僅有細(xì)胞的增殖，而沒有細(xì)胞的分化，就不可能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織器官（課本P118圖6-10），生物體也就不可能正常發(fā)育。3.細(xì)胞分化使細(xì)胞的功能趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。教師：創(chuàng)設(shè)問題：同學(xué)們想過嗎？組成生物體的各種各樣的細(xì)胞遺傳信息一樣嗎？學(xué)生：同一個(gè)生物個(gè)體中，各種各樣的細(xì)胞遺傳信息是完全相同的，都來自受精卵。教師：但這些細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？原來

14、，在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的，例如，在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動(dòng)狀態(tài)，與肌動(dòng)蛋白（肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細(xì)胞中則相反。（注：基因的有關(guān)知識(shí)將在第二模塊中繼續(xù)學(xué)習(xí)）。也就是說，細(xì)胞分化是特定基因在一定的時(shí)間、空間表達(dá)的結(jié)果。討論到這里，同學(xué)們能講出細(xì)胞分化的意義嗎？2.細(xì)胞分化的意義教師引導(dǎo)學(xué)生回答：多細(xì)胞生物經(jīng)過細(xì)胞分化形成各種不同的細(xì)胞和組織，多細(xì)胞生物的個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)受精卵，通過細(xì)胞分裂分化形成各種組織、器官和系統(tǒng)，進(jìn)一步構(gòu)成多細(xì)胞生物個(gè)體。教師創(chuàng)設(shè)問題：是不是所有分化的細(xì)胞都不能再分裂呢？教師：同學(xué)們，看過家里

15、的爺爺種花，他摘取月季花的一段枝條，把它種到地里，過一段時(shí)間，枝條長成完整的植株并開花。我們?cè)賮砜匆粋€(gè)例子，播放胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的錄像片。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明什么問題呢？學(xué)生討論。教師：這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，這就是細(xì)胞的全能性。同學(xué)們能表達(dá)清楚嗎？（二）細(xì)胞的全能性1.細(xì)胞全能性的概念教師引導(dǎo)學(xué)生講出：細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的 潛能。教師：其實(shí)受精卵和早期胚胎細(xì)胞都是具有全能性的細(xì)胞。同學(xué)們能再舉出有關(guān)植物細(xì)胞全能性應(yīng)用的例子嗎？學(xué)生交流當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地組織培養(yǎng)的情況，認(rèn)識(shí)組織培養(yǎng)的優(yōu)越性。教師：通過學(xué)習(xí)和交流，同

16、學(xué)們認(rèn)識(shí)到植物細(xì)胞都具有全能性，表現(xiàn)出細(xì)胞全能性需要前提條件：必須是離體的細(xì)胞或組織器官、適宜的條件，且個(gè)體發(fā)育同樣經(jīng)過細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化。那動(dòng)物細(xì)胞具有全能性嗎？和植物細(xì)胞一樣嗎？學(xué)生閱讀課本P119第四、五自然段。教師：動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(xì)胞分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言?？墒羌?xì)胞核則不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細(xì)胞分化而失去基因，因此，高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核仍然具有全能性。這可以從細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)以及其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)中得到證實(shí)。同學(xué)們能舉出例子嗎？學(xué)生交流，教師補(bǔ)充：如我國的克隆山羊陽陽等，學(xué)生討論當(dāng)今熱門話題“克隆人”可能嗎

17、？提出克隆人體器官對(duì)醫(yī)學(xué)上人體器官移植的作用。學(xué)生討論課本P117的問題探討，引出干細(xì)胞有關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。2.什么叫干細(xì)胞在動(dòng)物和人體內(nèi)仍然保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。如：胚胎干細(xì)胞和骨髓中的造血干細(xì)胞等。為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的殘廢而減少？學(xué)生：因?yàn)榻】等藭?huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。學(xué)生交流有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康的情況。如：在我國的很多大醫(yī)院，利用骨髓移植已經(jīng)成功治愈了多例白血病患者；利用胚胎干細(xì)胞培育出肝組織，為重肝病患者帶來佳音。教師教育學(xué)生要有愛心，關(guān)愛生命，維護(hù)人體健康。教師精講細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，細(xì)胞的

18、分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，通過細(xì)胞的分裂和分化，生物體才能完成生長、發(fā)育和繁殖的過程。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。人類利用植物細(xì)胞的全能性，通過組織培養(yǎng)，生產(chǎn)出大量的植物良種，拯救珍稀物種，為人類造福；對(duì)動(dòng)物和人體干細(xì)胞的研究，將為人類戰(zhàn)勝病魔帶來福音。同學(xué)們，努力吧！走科學(xué)研究的道路，勝利是屬于你們的。評(píng)價(jià)反饋用PowerPoint演示下列題目，學(xué)生搶答，統(tǒng)計(jì)正誤，進(jìn)行反饋。1.細(xì)胞分化的結(jié)果是A. 細(xì)胞數(shù)目增加B.形成組織C.生長D.細(xì)胞衰老2.組織培養(yǎng)和克隆技術(shù)應(yīng)用的原理是A.所有細(xì)胞都具有分化的能力B.所有細(xì)胞都具有分裂的能力C.所有細(xì)胞的細(xì)胞核都具有全能

19、性D.所有的細(xì)胞都具有全能性3.細(xì)胞分化達(dá)到最大限度的時(shí)期是A.受精卵時(shí)期B.胚胎時(shí)期C.有絲分裂時(shí)期D.細(xì)胞的增殖時(shí)期4.在細(xì)胞分化過程中，遺傳物質(zhì)將A.發(fā)生改變B.部分改變C.不改變D.是隨機(jī)的5.能克服有性雜交的不親和性的技術(shù)是A.組織培養(yǎng)B.細(xì)胞融合C.動(dòng)物胚胎移植D.克隆技術(shù)6.細(xì)胞分化發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的A.整個(gè)生命過程中B.胚胎期C.受精卵分裂期D.性成熟期答案:1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A課堂小結(jié)為了讓同學(xué)們能更好地理解本節(jié)的內(nèi)容，利用下表來概括，如下：概 念意 義特點(diǎn)、特征原 因細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的 過程通過細(xì)胞分化形成各種組織，使生物體能正常地生長發(fā)育細(xì)胞的全能性：是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。高度分化的植物細(xì)胞仍然保持細(xì)胞的全能性應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)。高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核仍然具有全能