枣庄优秀教案一等奖-细胞的分化.doc

课时课题：第六章 第二节 细胞的分化（1课时）课型：新授课授课时间： 2015 年 1 月 9 日，星期 五 ，第 3、4、5 节课教学目标知识目标1、 理解细胞的分化的概念及其意义。2、举例说明细胞的全能性。能力目标1、培养学生分析、归纳的思维能力和自主学习的能力，提高学生解决问题的能力。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、启发学生结合生活现象和事例进行学习，建立实验探究的思维模式,学会鉴别、选择、运用和交流信息。情感态度和价值观目标1、通过了解干细胞的有关知识以及最新进展，引导学生关注生物科学发展、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，激发学生关爱生命的美好情感。2、通过学习使学生体会生命的运动性，体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。重 点1、细胞分化的概念和意义。2、细胞全能性的概念。难 点细胞全能性的概念及实例。知 识 点1、细胞分化概念、特点、意义、机理。2、细胞全能性概念、表现条件、原因、动植物细胞全能性。3、干细胞的概念。考 试 点1、细胞分化概念、特点、机理、意义。2、植物的组织培养、动物核移植过程。3、有关干细胞的研究。能 力 点1、动、植物细胞全能性的区别。2、有关干细胞资料的收集及实验探究思维模式的建立。自主探究点细胞分化及全能性在实际中的应用。易错易混点1、细胞的分化不可逆性与细胞的全能性区别。2、动物细胞的全能性与植物细胞的全能性的区别。训 练 点1、植物组织培养、动物核移植过程。2、有关干细胞的研究。教 法 与 学 法问题教学法、启发式教学法、自主学习法、合作探究法。教 学 模 式诱思探究教学模式、单元组教学模式教 具多媒体课件教 学 流 程教学环节教师活动学生活动设计意图一、设置情景、问题导入以人类的发育过程为引导，导入新课。首先，人类是由一个受精卵经过细胞的分裂而转变成得多细胞团，而后再经过某些变化逐渐发育成成型的人体，这个过程是分化过程。【提出问题】1、个体发育的起点是什么？2、受精卵发育成个体的过程中细胞由少变多，依靠的是哪种细胞增殖方式呢？3、人体有200多种细胞，如果单纯通过细胞分裂使细胞数目增加，会不会形成一个独立的生物个体？还必须进过什么过程呢？当细胞数目达到一定量以后，就会出现在形态、结构和功能上不同细胞，这个过程就叫做细胞分化。【学生讨论】学生联系细胞增殖的有关知识。个体发育的起点是受精卵，受精卵发育成个体的过程中细胞由少变多，依靠的是有丝分裂，而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“第二节 细胞分化”。1、受精卵。2、有丝分裂。3、不会，细胞分化。一是概括了旧知识，引出新知识，温故而知新，使学生能够知道新知识和旧知识之间的联系。二是使学生明确本节课要讲述的内容，以激发起学生的求知欲望。这是生物教学非常重要的一个环节。二、探究新知1.细胞分化知识点一、细胞的分化概念知识点二、细胞的分化特点知识点三、细胞的分化机理2.细胞的全能性知识点一：细胞全能性的概念知识点二：细胞全能性的原因（机理）知识点三：细胞全能性的表现条件知识点四：动植物细胞的全能性知识点五：干细胞三、知识建构，形成体系四、课堂小结五、当堂练习六、布置作业导入新课，板书课题。第二节 细胞的分化一、细胞分化（一）细胞分化的概念【引导观看PPT图片】植物体的不同细胞：人体的不同细胞：1、红细胞、神经细胞、肌细胞、骨细胞、口腔上皮细胞、小肠上皮细胞等的细胞来源是什么？它们在形态、结构、生理功能上相同吗？2、 这些形态、结构、功能不同的细胞都是由受精卵不断分裂产生的，刚分裂形成的一团细胞的形态是否一样？3、 试简述什么是细胞的分化。【对点练习】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（二）细胞分化的特点【引导分析细胞分化的特点及过程】1、细胞分化发生在个体生长发育的哪些时期？说明细胞分化具有什么特点？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。 说明细胞分化具有什么特点？3、举例说出这些分化的细胞还能回到原来状态进行分裂吗？说明细胞分化具有什么特点？【教师补充、拓展】 细胞分化的过程：受精卵不断分裂，形成一团细胞，这团细胞的形态结构基本相同。当这些形态相同的细胞数目达到一定量后，由于所处位置不同，它们再分裂形成的细胞就会在形态、结构、功能上出现差异。这些差异源于细胞内的化学物质的变化，例如结构蛋白和催化化学反应的酶等不同。这些化学物质的变化是在出现差异前就由遗传物质决定了的，以后依次渐变，不能逆转。 在胚胎时期的原肠胚期，基本具有了向完整个体中各个组织、器官分化的细胞，所以，原肠胚的分化程度最高。 到了成体阶段，仍有一部分细胞在不断进行着分裂、分化来补充衰老、死亡的细胞。例如形成层细胞不断分裂，向内形成木质部，向外形成韧皮部；根尖分生区细胞不断分裂、分化，形成根的各部分结构，使根不断长长；造血干细胞不断分裂，形成红细胞、白细胞、血小板等。 因而，细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，是一个持久性的过程。4、总结细胞分化具有哪些特点。【对点练习】1、以下不属于细胞分化特性的是（ ）A、可逆性 B、普遍性 C、稳定性 D、持久性 （三）细胞分化的意义【引导学生阅读P118】1、简述细胞分化的意义。【教师引导补充、说明】多细胞生物体个体发育过程中，如果受精卵只分裂而不分化，只能形成许多相同的细胞群，而不能形成具有特定形态、结构和功能的各种组织、器官、系统，就不能进一步形成完整的个体。所以，细胞分化是个体发育的基础。如果细胞无限分裂而不分化，就是异常病变细胞例如癌细胞。2、 一个个体的形成既要有细胞分裂，又必须进行细胞分化。既然同一个体的每个细胞都由受精卵有丝分裂产生，它们的遗传物质相同吗？为什么？细胞分化使细胞之间存在稳定的差异，这些差异差异是不是细胞的遗传物质改变引起的呢？3、 导致细胞形态、结构、功能差异的原因（机理）是什么？【通过红细胞和肌肉细胞选择性表达激动蛋白和血红蛋白，合作探究细胞分化的机理。】【补充、解释】由于细胞的发育时间、所处的空间位置等不同，导致DNA上的基因表达情况不同（有些基因表达，有些基因关闭），指导合成的蛋白质不同，从而使细胞的形态、结构和功能各不相同。也就是说细胞分化是基因选择性表达的结果。例如，在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因开启，控制合成血红蛋白，与肌动蛋白合成有观点基因处于关闭状态；在肌细胞中则相反。在胰岛素细胞中，胰岛素合成基因开启，大量合成胰岛素；在其他细胞中此基因关闭。【比较细胞分裂与细胞分化的关系】联系：细胞分化是在细胞分裂的基础上进行的，多细胞生物体的发育，先进行细胞分裂，再进行细胞分化。细胞分化程度越低，分裂能力越强。遗传物质均未发生改变。细胞分裂细胞分化不同点细胞数量增加不变形态结构功能相同差异相同点遗传信息都不变联系共同完成生物个体发育过程【对点练习】1、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2、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过渡：既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?2、 细胞的全能性【教师引导】1、在多细胞生物体中，象叶表皮细胞、根毛细胞、叶肉细胞等这些高度分化了的细胞在原来的状态下还能分裂吗？2、如果把植物体的一部分(例如枝条)从整体上取下来，能发育成一个完整的个体吗？3、如果把一个细胞从整体中取下来，在适宜的条件下有可能发育成一个完整的个体吗？（一）植物细胞的全能性【教师引导学生阅读P119】1、在植物的组织培养液中，需要入哪个些物质?2、简要叙述植物组织培养产生完整个体的过程。离体的组织或细胞一团细胞有根、茎、叶的试管苗胚状体培养液培养液【教师适当补充、拓展】离体的组织或细胞愈伤组织个体再分化胚状体培养液脱分化分化培养液3、什么叫细胞的全能性？4、细胞具有全能性的原因是什么？5、植物细胞全能性表达的条件是什么？6、举例说出植物组织培养在生产中的应用。【对点练习】1、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（二）动物细胞的全能性【引导阅读P119】1、高度分化的动物细胞能否在离体的状态下发育成一个完整的个体呢？【教师强调】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一个新的个体。2、 举例说出核移植获得新个体的过程。（以克隆羊多利的培育过程或非洲爪蟾的蝌蚪实验为例）3、 该实验说明了什么？【补充、拓展、总结】高度分化的动物体细胞没有表现出全能性已分化的动物体细胞核具有全能性卵细胞的细胞质里有促使细胞核全能性得以表达的物质。【适当拓展、克隆举例】4、 比较受精卵、生殖细胞、细胞全能性的大小。由此得到细胞分化与全能性的关系是什么？5、人体细胞都是有一定寿命的。一部分细胞每天在不断的衰老、死亡，例如健康人的皮肤细胞死亡形成皮屑脱落下来，那皮肤细胞减少了吗？血细胞每天也有一部分在衰老、死亡，那么血细胞的数量也减少了吗？6、个体发育过程中，能够不断分裂分化，补充衰老、死亡的那些细胞称为什么细胞？举例说出人体的干细胞。【教师补充拓展】干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞。干细胞根据功能可分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。受精卵及胚胎干细胞属于全能干细胞，它们可分裂、分化成人体的各种组织、器官，进而形成完整的个体；多能干细胞具有分化出多种组织细胞的潜能，但不能发育成完整的个体，如一些组织干细胞：皮肤组织干细胞、神经组织干细胞，血液组织干细胞（骨髓中的造血干细胞）、脐带血干细胞；专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，是由多能干细胞进一步分化而形成的，如造血干细胞分化出的淋巴细胞干细胞进行分化，只形成淋巴细胞；神经干细胞只能分化形成神经细胞。【查阅资料：干细胞的研究与人类健康】白血病与骨髓移植；脐带血的研究进展；胚胎干细胞的研究进展。 白血病患者的血液中出现了大量的异常白细胞，而正常的血细胞又明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。【对点练习】1、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2、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.干细胞知识体系建构：概念：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。细胞分化及其意义特点：普遍性、持久性、稳定性、不可逆性。意义：多细胞生物体个体发育的基础，使细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率细胞的分化机理：基因的选择性表达。 概念：已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。细胞的全能性表达条件：脱离母体；给予适宜的营养和外界条件。原因（机理）：细胞核内含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质。动植物细全能性的 植物细胞具有全能性区别： 动物细胞核具有全能性 干细胞【知识链接，前后联系，理清关系】多细胞生物体的个体生长发育是建立在细胞不断分裂和分化的基础之上的。细胞分裂使细胞数目增多，表现为生长现象，细胞分化可形成形态、结构、功能不同的细胞、组织、器官、系统，进而构成多细胞生物体，表现为个体的发育。细胞分裂是分化的基础，细胞的有丝分裂能够保持亲代细胞与子代细胞遗传物质的稳定性，细胞分化并没有改变细胞内的遗传物质，只是基因的选择性表达而使细胞内的化学物质（如结构蛋白、酶等）不同所致。分化细胞核内仍具有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因此具有全能性。植物细胞与动物细胞全能性的大小不同，植物细胞可以在离体的状态下发育成一个完整的个体，而动物细胞的全能性在目前来说只是细胞核表现出了全能性，因为细胞核全能性的表达受细胞质的影响。细胞的全能性在生活、生产、医药、卫生都有广泛的应用，特别是在干细胞的研究方面还需进一步探索。梯度训练，巩固提高【当堂达标】A类、基础巩固1. 细胞分化发生在个体发育的（ ） A、整个生命过程中 B、胚胎时期 C、受精卵分裂时期 D、性成熟时期2、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3、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4、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 5. 组织培养和克隆技术的应用原理是（ ）A. 所有细胞都具有分化能力 B. 所有细胞都具有分裂能力 C. 所有细胞的细胞核都具有全能性 D. 所有细胞都具有全能性B类、能力提升6、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7、分析以下事实： 胡萝卜韧皮部细胞通过组织培养能发育成完整的植株 绵羊乳腺细胞核移入去核卵母细胞中重组细胞能发育成有生殖能力的绵羊根据上述事实，下列说法不正确的是 （ ）A、高度分化的动植物细胞都能表现全能性B、未离体的体细胞一般不表现出全能性C、已分化的细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，没有消失D、细胞分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果8、动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞，对下图的相关叙述，错误的是（ ）A、 a过程表示干细胞能自我更新B、 b、c过程表示干细胞具有分化能力C、 a、b、c过程中细胞中的遗传信息表达情况不同D、 b过程形成的细胞可直接组成器官，可供器官移植使用干细胞abc 课后完成教材上练习题课后完成学案上的习题有能力的同学完成自主学习练习题学生看图，讨论回答。1、它们都来源于受精卵。它们在形态、结构、生理功能上不同。2、一样。3、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。1、发生在整个生命进程中。持久性。2、稳定性。3、不能。例如造血干细胞可以分化成白细胞、红细胞、血小板等不同的血细胞，红细胞不能再变成造血干细胞。不可逆性。【学生内化知识】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）。4、普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。【学生自主阅读、思考】1、（1）、细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。（2）、形成具有不同形态、结构、功能的组织、器官、系统，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，提高各项生理功能的效率。2、相同。因为它们是由同一个受精卵有丝分裂而来。细胞分化不是遗传物质改变引起的。引导学生阅读P118中间第三自然段。【学生分单元组进行思考、讨论】最后，总结出答案。3、基因的选择性表达。课件展示对比表格。此过程有学生合作完成，培养学生对比分析和归纳的能力，引导学生养成前后知识联系，勤于思考，善于总结的能力。1、不能。2、能。3、学生讨论回答。【学生先自主阅读课本，再一以元组为单位合作探究】1、激素、无机盐、糖类等。2、3、已经分化的细胞具有发育成完整个体的潜能。4、通过受精卵有丝分裂来的每个细胞的细胞核里都含有本物种全套的遗传信息。5、脱离母体，适宜的营养物质、外界条件。6、快速繁殖花卉、蔬菜等作物、拯救珍稀濒危物种，还可以与基因工程技术相结合培育作物新品种。1、 略。2、取出体细胞核移入去核卵细胞中早期胚胎体外培养植入代孕母羊子宫新个体发育3、体现出动物细胞的细胞核具有全能性。4、 受精卵生殖细胞体细胞。分化程度越高，全能性越低。5、 不会减少。6、干细胞。如皮肤生发层的细胞，造血干细胞、神经干细胞等。在此基础上，引领学生解决本节前面的【问题探讨】。1、 健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。2、 骨髓中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。学生总结本节新知，尝试建构知识体系。【学生内化知识，加深对本节新知的理解】学生积极完成题目，教师当堂及时点评。在讲述何谓细胞分化时，主要采用归纳式的方法。以植物各组织，以叶肉细胞、表皮细胞核贮藏细胞的分化，以及人体胚胎发育的具体事例入手，帮助学生理解什么是细胞分化。通过这些实例帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞，经过分裂和分化，发育为完整个体。通过拓展，以发展的观点追根溯源，将生命过程中的一些现象联系起来，既能开阔学生的知识面，又能使其明白生命现象的内在联系，便于学生从根本上全面理解分化的过程及其特点。培养学生的归纳总结能力。通过补充说明使学生理解细胞分化的意义。让学生明确细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，而不是遗传物质不同或改变导致的。并以实例将有关生物学现象与原理联系起来，便于学生理解。设置问题串，从已知或生活实例出发，引导学生层层深入思考、大胆猜想，积极主动的获取新知。适当拓展，为高二有关知识的后续学习奠定基础。培养学生的自主学习及语言表达能力。教师强调：最终的结果必需分化发育形成一个完整个体的潜能。培养学生的快速阅读及从文字中提取信息能力。让学生明确已分化的动物细胞的全能性指的是细胞核的全能性，在目前来说，一个细胞还不能发育成一个完整的个体。学生的课外知识，同时让他们感受生物科学的神奇与奥秘，从而提高学生对生物学科的兴趣。从具体实例入手，让学生真切体会到干细胞的含义和作用。适当拓展、补充，让学生全面理解干细胞的含义。有利于学生进一步自学。引导学生查阅资料收集信息，主动获取知识，关注生命科学前沿问题，关注人类健康，树立为科学奋斗的理想和决心。让学生将所学知识联系起来，明确它们之间的关系，同时树立社会责任感，激发学生热爱生物学、探索研究生命科学知识的欲望。培养学生应用知识解决实际问题的能力。七、 板书设计： 第六章 细胞的生命历程 第二节 细胞的分化一、细胞的分化 二、细胞全能性1、概念 1、概念 普遍性 2、表现条件2、特点 稳定性 3、原因（机理） 持久性 4、动、植物细胞全能性 不可逆性 概念3、意义 5、干细胞 种类4、实质（机理）：基因选择性表达的结果 意义教学反思：本节课是必修1许多相关知识的全面总结和升华，本节内容较抽象，特别是细胞分化机理及细胞分化的特点，因为学生缺乏基因表达的知识作铺垫，他们理解起来有一定困难，并且对于细胞分化的稳定性和不可逆性的特点与细胞全能性之间的矛盾关系，干细胞的功能与细胞全能性之间的矛盾关系等内容，学生很难理解透彻。为了解决这些难点，首先从已有知识出发，注意引导学生用通俗和简单的事例加以理解，结合实际生命现象，用发展、联系和辩证的观点将细胞在发生、发展过程中由于时间、空间位置的不同及其他因素（如营养物质、环境条件）等的影响而使遗传物质（基因）的表达情况不同，从而使细胞出现分化现象。对于细胞具有全能性，一定要注意借助细胞分化的知识进行联系和梳理。这样，从根本上解决了本节的难点、矛盾问题。本节课设计时借助受精卵分裂、分化成不同细胞的图片，引出细胞分化的概念，形象直观，学生很容易理解记住，同时将细胞分裂与细胞分化区别开来。此外，通过图片，学生直观说出细胞分化的结果，细胞分化不改变遗传物质。同时注重引导学生思考，充分调动学生的积极性，整堂课中主要采用了学生自主探究并结合讲解的教学方法，教学过程中遵循由简到难的渐进式认知规律。教师注重启发学生思索和调动学生的探究积极性的参与度。