细胞分化教案

细胞分化 《细胞分化》的教学设计 青海湟川中学 张彩芬 1 《细胞分化》的教学设计 [教学目标] 1、知识目标: (1)叙述细胞分化的概念，知道细胞分化的本质，认识细胞分化的意义 (2)描述细胞全能性的含义，举例细胞的全能性在生产实践与科学研究中的作用，准确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 (3)举例说明干细胞的种类、特点和应用,了解干细胞的发展与研究 2、能力目标: (1)学会得出结论的方法，培养学生依据材料获取信息能力，师生共同探究，培养学生学会学习，学会分析的思维能力。 (2)学习细胞分化的特点，理解细胞全能性的概念，提高学生科学探究能力和生物学素养, 3、情感态度价值观: 正确引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类健康问题，激发社会责任感和使命感，关爱生命的美好情感。 [教学重点与难点] 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 (1)细胞分化的概念 (2)细胞全能性、干细胞概念及实例。 [设计思路] 以动物个体发育为线索引出细胞分化的课题，并分析出细胞分化的概念。引导学生通过ppt展示图总结细胞分化的特点。然后继续以个体发育中受精卵发育分化形成的神经细胞和胰岛细胞为例分析说明这两种细胞具有相同的遗传信息,但遗传信息所表达出的蛋白质不同，小结出细胞分化的实质是基因的选择性表达。通过对个体发育中细胞分化的了解分析细胞分化的意义。1958年美国科学家斯图尔德所做的胡萝卜组织培养为例讲解分析:高度分化的植物细胞仍然具有发育为完整植株个体的潜能，引出细胞的全能性。又以多莉羊的出生为例，说明动物细胞的细胞核具有全能性，进而分析出动物细胞内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞——干细胞，并以骨髓造血干细胞为例说明。最后以白血病患者高远的实例激励学生努力学习。 2 教法学法: 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，从已知的事例入手，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，使生物科学知识有序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。 1(本节课以学习分析例证为主，教师引导和提示作用下，引导学生学习探究新知识，是“学与教”的过程模式。 2(在教学中创设问题情境，激发学生的认识兴趣和求知欲;使学习材料与社会生活相联系，增强学生对所学知识本身发生兴趣;进行正确的评价和适当的表扬，以巩固和发展学生的学习动机。 课时安排: 1课时。 教学过程: 教师活动 学生活动 【提出问题】导入课题 【学生讨论】 个体发育的起点是什么, 学生联系细胞增殖的有关 知识。个体发育的起点是受精受精卵发育成个体的过程中细胞由少变多，卵，受精卵发育成个体的过程依靠的是哪种细胞增殖方式呢, 中细胞由少变多，依靠的是有 如果单纯通过细胞分裂使细胞数目增加，会丝分裂。 不会形成一个独立的生物个体,(PPT1) 如果只有细胞分裂是不能形成一个独立的生物体的。要形成一个生物个体，就还要经过细胞的分化，引入“第一节 细胞分化” 【教师引导】 【学生回答】 个体的形成除了通过细胞分裂使细胞数目 读教材:在个体发育过程增多，还要经过细胞分化的过程。那什么是细胞中，由一个或一种细胞增殖产分化呢,例举几种细胞说明细胞分化 生的后代，在形态、结构和生 理功能上发生稳定性差异的过【教师引导】 程。 那么细胞分化发生在什么时期,有什么样 的特征呢,(引导学生阅读课本113页，归纳细 胞分化的特征和意义) 3 【学生讨论 教师共同归纳】 细胞分化是生物界中十分普遍的一种生命现象(普遍性);细胞分化发生于生物体的整个生命进程，但在胚胎发育期最旺盛、最频繁(持久性);分化后的细胞将一直保持分化后的状态，而不会再变为其它细胞(稳定性);造血干细胞会分化为红细胞，红细胞最终衰老、死亡，而不会再形成造血干细胞(不可逆性)，分化的过程中遗传物质不改变(遗传物质不变性)。 【教师引导】 【学生讨论 教师共同归纳】 现在我们知道了，一个个体的形成既要有细细胞有丝分裂能够保证每个子胞分裂，又必须进行细胞分化。 细胞都获得了与母细胞同样的 一份染色体，具有相同的遗传既然同一个体的每个细胞都由受精卵有丝信息，并未发生遗传物质的改分裂产生，而细胞分化使细胞之间存在稳定的差变，细胞分化的遗传本质是基异，这些差异是不是细胞的遗传物质改变引起的因选择性表达的结果。 呢, 总结 细胞分化的实质是 教师例举关于细胞分化的具体例子。PPT3 ——基因选择性表达的结果 又如:红细胞和心肌细胞均来自中胚层，但红细 胞合成血红蛋白，心肌细胞合成肌动、肌球蛋白 那么细胞分化对生物体的生长发育具有什【学生讨论 教师共同归纳】 么样的意义呢, 细胞分化使多细胞生物 中的细胞趋向专门化，有利于PPT4 提高各种生理功能效率。是生 物个体发育的基础。 【过度】 高度分化的细胞，已经失去了继续分裂的能力，那它们还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗,引入细胞全能性的探究。 根据细胞分化和分裂的关系，细胞分裂是分化的基础，要想让高度分化的细胞再继续分化，必须要具备什么条件,(首先要恢复其分裂能力。)那能否实现呢, 【教师展示】 【学生思考与分析】植物组织 培养的流程图。 PPT5讲解植物组织培养过程 【学生讨论】通过对植物组织 培养实验的分析，得出什么是 细胞全能性的概念,细胞为什 么会有全能性呢, 【教师引导】通过对植物组织培养实验的分析，【学生讨论】细胞全能性是指得出高度分化的植物细胞，仍然具有发育成完整高度分化的植物细胞，仍然具个体的潜能，这种潜能我们称之为细胞的全能有发育成完整个体的潜能，这性。那么细胞为什么会有全能性呢, 种潜能我们称之为细胞全能 4 性。高度分化的植物细胞中含 有保持本物种遗传性的全部基 因，这也就是细胞具有全能性 的根本原因。 【教师引导】:高度分化的植物细胞中有没有因【学生回答】 为分化而失去基因, 没有 高度分化的植物细胞中含有保持本物种遗传性 的全部基因，这也就是细胞具有全能性的根本原 因。 【提出问题】 按照以上逻辑进行分析，高度分化的动物细胞也应该具有全能性，也应该能够发育成一个完整的个体。但事实是否如此呢,到目前为止，人们还没有成功的将单个已分化的动物细胞培养成新的个体。那有些同学可能就会提出疑问了，那克隆羊又是怎么回事呢, 【教师引导】 【学生讨论】得出高度分化的 动物细胞全能性受到限制，而 PPT8讲解动物克隆——“多莉”产生的过高度分化的动物细胞的细胞核程图解 具有全能性。 【教师引导】 【学生讨论】 设问推测克隆羊和哪只绵羊最相似,推测高度分化的动物细胞的全的依据,(提供细胞核，细胞核中含有本物种全能性小。高度分化的植物细胞套遗传物质)。因此高度分化的动物细胞全能性的全能性大于高度分化的动物虽然受到限制，而细胞核具有全能性。 细胞;受精卵的全能性最大; 以此得出结论:细胞分化程度 越低，全能性就越高。 【设问引导】从上述实验，我们知道了动物细胞的细胞核具有全能性，既然每个细胞的细胞核仍然具有全部遗传物质，那为什么高度分化的动物细胞不能直接发育成一个完整的个体，动物细胞的全能性究竟怎样呢,并让学生比较植物细胞，动物细胞;受精卵，卵细胞、体细胞的全能性大小。 【学生讨论，师生共同归纳】 在动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞——干细胞， 【教师讲述】 【学生思考】 PPT9展示 骨髓造血干细胞分化形成各种血细胞总结出受精卵早期分裂的过程示意图。根据干细胞分化潜能不同可分为出的细胞是具全能性的。随着全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。 细胞的分裂与分化，发育的潜 能渐渐被局限，从全能干细胞有关白血病和骨髓移植方面的资料。 到多能干细胞，到专能干细胞， 最后成为分化终端的细胞。 5 【提出问题】 【学生讨论】 PPT10举例白血病患者 1、白血病患者的血液中出 现大量的异常白细胞，而正常1、请同学们说说对白血病的了解。 的血细胞明显减少。 2、捐献适量的造血干细胞，为什么不会伤 2、健康人的造血干细胞会害捐献者的身体健康, 不断产生新的血细胞。 3、骨髓移植为什么可以治疗人类白血病, 3、骨髓内有造血干细胞， 造血干细胞可以产生各种血细 胞 【教师表述】 同学们，我们是幸运的，因为我们是健康的，对于白血病患者，我们能做些什么呢,学生发表自己的意见，教师说，啊，只要人人都献出一点爱，世界将变成美好的人间。 【小结】 细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，细胞分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程。细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。人类利用植物细胞的全能性，通过组织培养，生产出大量的植物优良品种，拯救珍稀物种，为人类造福。对动物和人体干细胞的研究，将为人类战胜病魔带来福音。同学们，努力吧，走科学研究的道路，胜利是属于你们的。 【课堂小练】 PPT展示练习，巩固本节知识点 【作业布置】 因是外校讲课，希望本班教师布置 6 【板书设计】 第二节 细胞分化 一、细胞的分化 1、概念 2、特征 (1)普遍性 (2)持久性 (3)稳定性 (4)不可逆性 (5)遗传物质不变性 3、意义 4、实质:基因选择表达的结果 二、细胞分化的基础——细胞全能性 1、概念 2、原因 三、干细胞 1、概念 2、种类 3、应用 【教学反思】 本节知识是在西宁第四中学高一4班讲解的，由于对学生程度了解不 够，有些设计针对湟川学生适合，对四中学生要求过高，结果在课堂上的表现出 乎我的预料，有时这种跨校间的交流可能更能帮助我在教学中重基础，在基础讲 解时要细化，避免长期面对湟川学生教学单一化，思想疲惫化。 7 8 9 10