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2019-2020年人教版高中生物必修一教案：6-2 細胞的分化 項目 內(nèi)容 課題 必修1 第6章 第2節(jié) 細胞的分化 修改與創(chuàng)新 教學(xué) 目標(biāo) 知識與技能方面: （1）了解細胞的分化與生物體發(fā)育的關(guān)系，能說明細胞的分化。 （2）能舉例說明細胞的全能性及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用。 過程與方法方面： （1）培養(yǎng)學(xué)生分析比較的能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際靈活運用知識的能力。 （3）學(xué)會有關(guān)干細胞研究進展與人類健康的資料搜集和分析。 情感態(tài)度與價值觀方面： （1）通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會生命的運動性，體會內(nèi)因和外因?qū)ιM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問題和人類的健康問題。激發(fā)社會責(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、 難點 重點： 1.細胞分化的概念和意義。 2.細胞全能性的概念。 3.細胞分化與細胞分裂的關(guān)系。 難點： 1.細胞分化的概念。 2.細胞全能性的概念及實例。 教學(xué) 準(zhǔn)備 多媒體課件 教學(xué) 過程 〖導(dǎo)入新課〗 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，學(xué)生會很迫切想認識這個過程，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，我認為不能用來作為情境創(chuàng)設(shè)，可以放在介紹了細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：這個過程中包含了我們前面學(xué)過的哪些方面的細胞學(xué)知識？ 學(xué)生：細胞的增殖，細胞的生長等知識。 教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細胞增殖的知識，認識到細胞增殖的結(jié)果是細胞數(shù)量的增多，這些細胞是一堆相同的細胞。 學(xué)生：出示用橡皮泥制作成細胞分裂結(jié)果模型。 教師：從我們剛才觀看的錄像認識到在受精卵發(fā)育的過程中，只有細胞的增殖和生長是遠遠不夠的，還要有我們今天要學(xué)習(xí)的細胞的分化。什么是細胞的分化呢？下面我們一起來討論。 〖推進新課〗 師生互動 （一）細胞分化及其意義 1.什么是細胞分化？ 教師：播放人的胚胎發(fā)育過程的FLASH動畫。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，各個細胞彼此相似；它們都來自受精卵的分裂，具有相同的遺傳物質(zhì)。 教師：組成胎兒的各種細胞組織是怎樣來的呢？用PowerPoint演示課本P117的圖6—8。見圖6—2—1和圖6—2—2。 圖6-2-1 圖6—2—2 細胞和組織分化的不同途徑（*內(nèi)胚層只形成這些器官、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：細胞增殖的同時，這些細胞逐漸向不同方向變化，如課本圖6-8，紅細胞和心肌細胞都來自一群相似的胚胎細胞。后來，有的細胞發(fā)育為紅細胞，合成運輸氧的血紅蛋白；有的細胞發(fā)育為肌細胞，合成行使運動功能的蛋白質(zhì)。 教師：如圖6—2—2，我們看到了組成胎兒的各種細胞組織就是因為細胞的變化方向不同，使它們從相似的早期胚細胞變成了形狀結(jié)構(gòu)各異的各種各樣的細胞和所組成的組織，（如圖6—2—3），這些不同的細胞組織就組成了一個完整的生物體——胎兒。用PowerPoint演示課本P118的圖6—9，引導(dǎo)學(xué)生觀察。提出問題：植物的情況怎樣呢？ 圖6-2-3 各種不同形狀的細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胞，如葉肉細胞、表皮細胞、儲藏細胞等細胞也都來自一群彼此相似的早期胚細胞。 教師：我們認識到這里，同學(xué)們明白什么是細胞分化嗎？提問學(xué)生回答。 學(xué)生：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(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，叫做細胞分化。細胞分化是一種持久性的變化，一般來說，分化了的細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胞分化成多種細胞的模型。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，加深對細胞分化的理解。 1.細胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，發(fā)生在生物體的整個生命進程中，但在胚胎發(fā)育期最旺盛， 、最頻繁，達到最大程度。細胞分化是穩(wěn)定有序的，一般是不可逆的。 2.細胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。僅有細胞的增殖，而沒有細胞的分化，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.細胞分化使細胞的功能趨向?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胞遺傳信息一樣嗎？ 學(xué)生：同一個生物個體中，各種各樣的細胞遺傳信息是完全相同的，都來自受精卵。 教師：但這些細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？原來，在個體發(fā)育過程中，不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的，例如，在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。（注：基因的有關(guān)知識將在第二模塊中繼續(xù)學(xué)習(xí)）。也就是說，細胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達的結(jié)果。討論到這里，同學(xué)們能講出細胞分化的意義嗎？ 2.細胞分化的意義 教師引導(dǎo)學(xué)生回答：多細胞生物經(jīng)過細胞分化形成各種不同的細胞和組織，多細胞生物的個體發(fā)育起點——受精卵，通過細胞分裂分化形成各種組織、器官和系統(tǒng)，進一步構(gòu)成多細胞生物個體。 教師創(chuàng)設(shè)問題：是不是所有分化的細胞都不能再分裂呢？ 教師：同學(xué)們，看過家里的爺爺種花，他摘取月季花的一段枝條，把它種到地里，過一段時間，枝條長成完整的植株并開花。我們再來看一個例子，播放胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的錄像片。這兩個實驗表明什么問題呢？學(xué)生討論。 教師：這兩個實驗表明，高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，這就是細胞的全能性。同學(xué)們能表達清楚嗎？ （二）細胞的全能性 1.細胞全能性的概念 教師引導(dǎo)學(xué)生講出：細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的 潛能。 教師：其實受精卵和早期胚胎細胞都是具有全能性的細胞。同學(xué)們能再舉出有關(guān)植物細胞全能性應(yīng)用的例子嗎？ 學(xué)生交流當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)試驗基地組織培養(yǎng)的情況，認識組織培養(yǎng)的優(yōu)越性。 教師：通過學(xué)習(xí)和交流，同學(xué)們認識到植物細胞都具有全能性，表現(xiàn)出細胞全能性需要前提條件：必須是離體的細胞或組織器官、適宜的條件，且個體發(fā)育同樣經(jīng)過細胞分裂、細胞分化。那動物細胞具有全能性嗎？和植物細胞一樣嗎？ 學(xué)生閱讀課本P119第四、五自然段。 教師：動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細胞分化潛能變窄，這是指整體細胞而言?？墒羌毎藙t不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細胞分化而失去基因，因此，高度分化的動物細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。同學(xué)們能舉出例子嗎？ 學(xué)生交流，教師補充：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？提出克隆人體器官對醫(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，引出干細胞有關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。 2.什么叫干細胞 在動物和人體內(nèi)仍然保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。如：胚胎干細胞和骨髓中的造血干細胞等。為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的殘廢而減少？ 學(xué)生：因為健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。 學(xué)生交流有關(guān)干細胞研究進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，維護人體健康。 教師精講 細胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，細胞的分裂是細胞分化的基礎(chǔ)，通過細胞的分裂和分化，生物體才能完成生長、發(fā)育和繁殖的過程。細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。人類利用植物細胞的全能性，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；對動物和人體干細胞的研究，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。 〖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，利用表格來概括： 〖作業(yè)布置〗 課后完成教材的《基礎(chǔ)題》和《拓展題》 板書 設(shè)計 第2節(jié) 細胞的分化 一、細胞的分化 1.概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(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，叫做細胞分化。 2.特點：持久性、不可逆性、穩(wěn)定性。 3.時間：整個生命進程，胚胎期達到最大限度。 4.意義：多細胞生物經(jīng)過細胞分化形成各種不同的細胞和組織，使生物體能正常生長和發(fā)育。 5.機理：基因的選擇性表達。 二、細胞的全能性 1.概念：指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 2.基礎(chǔ)：細胞內(nèi)含有該物種的所有遺傳信息。 3.類型： 三、干細胞 1.概念：動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞。 2.類型： 教學(xué) 反思 本節(jié)內(nèi)容較難，多加練習(xí)