《细胞分化》教学设计(陕西省县级优课)-生物教案

第六章细胞的生命历程第2节细胞的分化一、教学目标

1、知识与技能

（1）举例说明细胞分化的概念和生物学意义。（2）说出细胞发生癌变的原因并说出癌细胞的主要特征。（3）说出什么是细胞全能性并举例说明细胞的全能性理论在动植物克隆技术中的应用。（4）举例说明干细胞的种类、特点和应用。

2、过程与方法

（1）通过公共信息资源（如图书馆、电视、互联网等）收集有关细胞分化、癌变及干细胞研究方面的资料。（2）学会鉴别、选择、运用和分享信息，形成评估有关信息科学性的意识和能力，并尝试科技小论文的写作。

3、情感态度与价值观

（1）关注人类的健康问题。（2）认同良好的生活习惯对身体健康的重要意义。（3）树立内因与外因影响生命活动的辩证唯物主义观点。（4）确立积极的生活态度和健康的生活方式。

二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点：⑴细胞分化的概念和意义。⑵细胞全能性的概念。解决方法：联系初中学过的有关组织、器官、系统的知识；联系不同组织中的细胞形态、结构和功能的特点。从个体发育过程中各种组织、器官、系统的建成让学生理解细胞分化的概念和意义。2、教学难点：细胞全能性的概念及实例。解决方法：从体细胞一般是受精卵通过有丝分裂繁殖而来的，已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带具有本物种特征的DNA分子的角度，得出细胞全能性。三、课时安排：1课时四、教学方法：讲解法。五、教具准备：课件六、学生活动1、通过具体实例，启发学生得到细胞全能性的概念。2、指导学生阅读教材，找出细胞分化的相关知识点。七、教学程序【课件演示】

展示A组同学收集的一段某市为白血病患者捐献骨髓的新闻报道，同时向学生展示有关白血病和骨髓移植方面的文字资料。

【提出问题】

1、请同学们根据这段新闻报道和对课前收集资料的整理说说对白血病的了解。

2、捐献适量的造血干细胞，为什么不会伤害捐献者的身体健康？

3、骨髓移植为什么可以治疗人类白血病？

【学生讨论】

1、白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。

2、健康人的造血干细胞会不断产生新的血细胞。

3、骨髓内有造血干细胞，造血干细胞可以产生各种血细胞（过渡）

【课件演示】

造血干细胞的分化形成各种血细胞示意图。通过观察由造血干细胞产生的各种血细胞在形态、结构和生理功能上的差异引出细胞分化。

【课件演示】

人体受精卵与各组织的发生，植物形成层与各种组织的形成等实例。

【提出问题】

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？由一个或一种细胞增殖产生的后代细胞在形态、结构和生理功能上会发生差异性，是不是遗传物质发生了变异？

【学生讨论】

学生联系细胞增殖的有关知识。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，而有丝分裂的重要意义是在母代和子代之间保证了遗传物质的稳定性。因此，在整个过程中，排除变异的可能，遗传物质被稳定地传递下去，并没有发生变化。

【教师引导】

既然同一个体的每个细胞都由受精卵有丝分裂产生，都含有相同的遗传物质，那么细胞和细胞之间的差异由什么物质引起的呢？

【学生讨论

教师共同归纳】

一方面，生物与生物之间，细胞与细胞之间，他们存在差异，主要是执行生命功能的蛋白质不同，蛋白质的种类，数量的不同构成了细胞之间形态、结构和生理功能的差异。

另一方面，细胞核在细胞内占了如此大的区域，在细丝状的染色质上存储了很多的遗传信息，并不是所有的遗传信息都通过蛋白质体现出来了，由同一个受精卵发育而来的肌肉细胞和胰腺细胞，他们拥有了相同的遗传物质，但是，遗传信息的执行情况不同。

【教师引导】

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？

出示实物长芽的土豆块茎，其埋入土中会生根、长叶、开花，这是细胞分裂、分化的结果，那么将土豆切成很小的一块，每个小块能长成完整植株吗？学生讨论，同学根据所收集整理资料揭示答案（能），（过渡）

【课件演示】

展示B组同学收集“克隆技术”方面的资料，植物组织培养的一组图片、植物组织培养的流程图、动物克隆的发展历程及相关图片文字资料。

【教师引导】要求学生讨论：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？

细胞全能性是指高度分化的植物细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，这种潜能我们称之为细胞全能性。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。

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？

【课件演示】

动物克隆的发展历程，及“多莉”产生的过程图解及文字资料。

【提出问题】

补充资料：1952年，美国学者布里格斯和金将豹蛙囊胚期（胚胎发育早期）细胞的核取出，移植到去核的豹蛙卵细胞中，成功地孵育出了豹蛙的幼体。然而，当他们将分化程度更高的细胞核进行核移植时，则没有得到预期的结果。他们认为，这可能是由于动物个体发育的过程中细胞逐渐丢失了部分遗传物质或遗传物质发生畸变引起的。你认为布里格斯等人对他们实验结果的解释正确吗？根据书本知识及收集的资料分析，可否提供支持或反对的理由。

学生提取相关知识，提出质疑：①他们所用的实验动物是不是具有代表性？其他生物也如此吗？②1952年，当时的科学技术是不是达到了体细胞核移植克隆动物的水平？后来“多莉”的产生证实了高度分化的体细胞的细胞核进行核移植，可以克隆出动物个体，说明在个体发育的过程中细胞中的遗传物质并没有丢失或发生畸变，每个细胞核中仍然具有全部遗传物质。

【教师引导】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？那么在动物体和人体内，就没有能够进行分裂和分化的细胞了吗？（过渡）

受精卵能发育成完整个体，是有全能性的，它分裂为二的两个细胞呢？（展示可爱的双胞胎图片）这两个细胞再分裂呢？四胞胎，再分裂呢？

学生提取资料与课本中的相关知识，总结出受精卵早期分裂出的细胞是具全能性的。随着细胞的分裂与分化，发育的潜能渐渐被局限，从全能干细胞到多能干细胞，到单能干细胞，最后成为分化终端的细胞。

【学生讨论，师生共同归纳】植物细胞和动物细胞全能性的差异：植物的每个体细胞都能培育成一个完整植株，动物细胞随着个体发育，细胞的全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性。

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，根据干细胞分化潜能不同可分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞。

【课件演示】展示D组学生收集的“干细胞研究进展与应用”方面的图片与文字资料。以增强学生理论联系实际，关注与人类健康密切相关的生物学热点问题的意识。

【提出问题】正常发育的细胞分裂分化，形成特定功能的细胞，如果脱离了正常的分裂分化状态会怎样呢？（过渡）引出细胞癌变的内容。

【课件演示】展示C组收集的“恶性肿瘤研究与防治”方面的资料。介绍“海拉细胞系”的文字资料、癌细胞图、癌细胞不同于正常细胞的文字资料。

【提出问题】

教师引导学生思考：1、通过对资料分析与癌细胞图片的观察说明什么是癌变？癌细胞的主要特征是什么？

2、细胞发生癌变的根本原因是什么？诱发细胞癌变的外因是什么？3、怎样防治恶性肿瘤。

【学生讨论，师生共同归纳】正常的细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变。癌细胞是正常细胞转化而来的，除了保留了原来细胞的某些特点外，还具有一下特点：①能无限增殖，②癌细胞能在体内转移，③细胞形态结构发生了改变。

物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子诱发正常细胞的遗传物质发生突变，而引起细胞癌变。因此避免接触致癌因子，合理健康的生活方式是可以预防癌症的发生的。

【教师总结】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。

【作业布置】P120练习八、板