高一生物 细胞的分化 教学设计

1、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 出版日期：2019年 6 月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

2、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

3、？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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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