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1、细胞的分化教学案例 一、设计理念：课程标准的要求是“说明细胞的分化”和“举例说明细胞的全能性”，这都是“理解”水平的要求：课程标准建议开展的学生活动是“搜集有关干细胞研究进展和应用的资料”。细胞分化是多细胞生物体发育的基础与核心。鉴于细胞分化的重要性，课程标准从知识层而 对细胞分化的学习内容提出了比较髙的要求。因此本节内容设计应结合实例分析。二、教材分析：学习细胞分化时，应该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、系统建成的角度来理 解细胞分化的重要意义。关于细胞分化的概念和意义，在教学时应注意引导学生探讨以下问题
2、。1.细胞分化在生 物界普遍存在的实例。例如，在植物的胚根发育成根的过程中，分生区的细胞不断分裂，形 成的细胞近似正方体，随着细胞的生长，变成伸长区的长方体细胞，后来分化成成熟区的输 导组织的导管细胞、根毛细胞、薄壁细胞等形态、结构、功能各异的细胞。又如动物的胚胎 细胞形成多细胞生物体，T细胞再生出各种细胞等。2.细胞分化的过程。在细胞外观尚未出 现明显变化之前，细胞分化的前途就由遗传信息的执行情况决立了，分化的细胞所呈现出的 形态、结构和生理功能的变化，首先源于细胞内化学物质的变化，如结构蛋白和催化化学反 应的酶，以后依次渐变，不能逆转，因此，分化是一种持久的、稳左的渐变过程。3.细胞分 化
3、的意义。一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖岀许 多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发冇成成体，细胞分化是生物个 体发育的基础。细胞的全能性是教学的难点，可以从细胞有丝分裂结果，染色体和 DNA 数目不变来分 析。由于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。因此，分化的细胞仍具有发育成完整新个 体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发冇成完整新个体的 能力。三、学情分析：学生已经学习了细胞的基本结构，细胞分裂，知逍个体是由受精卵发冇而来，个体
4、是 由多种细胞构成的，因此学生对于本节的学习有一定的知识基础。四、教学目标：1.说明细胞的分化。2.举例说明细胞的全能性。3.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。五、重点和难点：1、重点（1）细胞分化的槪念和意义。（2）细胞全能性的概念。2、难点细胞全能性的概念及实例 六、教学过程：（-）引言：通过前面的学习，我们知道细胞主要是经过有丝分裂产生的。问题：一个受精卵，如果只进行细胞的分裂，能形成我们这些具有一立形态、结构和生理 功能的生物体吗细胞除了要进行细胞分裂之外，还需要进行怎样的变化呢（二）新授内容：一、细胞分化及其意义 请同学们结合新学案学习探究 1、2、3、4,阅读教材
5、P117-118页，并思考下列问题 1你能举出一些细胞分化的实例吗 2.构成不同组织和器官的细胞，为何形态、结构和功能多样 3.细胞分化的特点和意义有哪些 4.细胞的分裂与细胞的分化有哪些异同点 5.细胞出现了分化，是不是遗传物质发生了改变（或各种细胞具有完全相同的遗传信息，为 什么会岀现细胞的分化呢）教师结合多媒体课件，提供大量的有关细胞形态、结构多样的图像信息，学生观察，引 发思考，相互讨论，以解决第 1 和第 2 个思考题。并进一步引发学生思考，到底什么是细 胞的分化（同学们讨论解决）学生通过自主学习，比较、归纳等方法，可以答岀细胞分化的 概念及细胞分化的特点及意义，也就是第 3 个思考
6、题。第 1、2、3 小题的答案如下：1.细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断的分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等：胚珠发冇成种子，子房发冇成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发 育成青蛙：刊髓造血都包涵着细胞的分化。2.因为不同的组织和器官的细胞，在分化过程中，要执行不同的功能。为了使结构与功 能相适应，所以在结构和形态上也有了变化，具有了多样性。3.细胞分化的特点是持久的、稳立的渐变过程，是不能逆转的过程。细胞分化是生物个 体发弃的基础：细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提髙各种生理功能的 效率。4.比较细胞分裂和细胞分化。由于在前而的章节中，刚刚讲过关于
7、细胞分裂的问题，在 引出细胞分化的时候，也涉及细胞的分裂，因此教师可以从细胞发生的变化、发生的时间、在个体发育过程中的意义角度,通过列表的形式来进行分析。同时也起到了温故知新的目的,提高了学生的学习兴趣，增强了信心。列表如下：即第4 小题的答案 1 细胞分裂 细胞分化 细胞变化 数量增多 细胞形态、结构、生理功能发生稳 定性差异，且这种变异是不可逆转的 发生时间 从受精卵开始，有些部位的细胞终 生保持分裂能力，有的细胞发育到 一建的时期就停止分裂。胚胎早期开始出现细胞分化，是一 种持久性的变化，在胚胎期达到最大限 度。在个体发冇 中的意义 保持了亲代和子代之间遗传性 状的稳定性。没有细胞分化，
8、生物体就不能进行 正常的发疗。5 不是；虽然各种细胞具有完全相同的遗传信息，但在个体发育过程中，不同的细胞中 遗传信息的执行情况是不同的，在某些细胞中，控制性状的基因是打开的，而控制另外一些 性状的基因是关闭的，即基因的选择性表达，所以出现了功能不同的细胞，也就是细胞的分 化。二、细胞的全能性 问题：体细胞一般是经过受精卵的有丝分裂产生的，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。这些髙度分化的细胞，是否还能像早期胚胎一 样，再分化成英他细胞 学生阅读课本 P118-120页，并思考下列问题：1.既然细胞分化的结果是产生稳泄性变异，且这种变异是不可逆转的，为什
9、么高度分化的细 胞还求课程标准建议开展的学生活动是搜集有关干细胞研究进展和应用的资料细胞分化是多细胞生物体发育的基础与核心鉴于细胞分化的重要性课程标准从知识层而对细胞分化的学习内容提出了比较髙的要求因此本节内容设计应结合实和功能的特点从个体发育过程中各种组织器官系统建成的角度来理解细胞分化的重要意关于细胞分化的概念和意在教学时应注意引导学生探讨以下问题细胞分化在生物界普遍存在的实例例如在植物的胚根发育成根的过程中分生区的管细胞根毛细胞薄壁细胞等形态结构功能各异的细胞又如动物的胚胎细胞形成多细胞生物体细胞再生出各种细胞等细胞分化的过程在细胞外观尚未出现明显变化之前细胞分化的前途就由遗传信息的执行
10、情况决立了分化的细胞所呈现具有全能性 2.克隆人能不能实现为什么 教师结合多媒体课件，展示胡萝卜组织培养产生完整植株的画面，并总结：由胡萝卜韧 皮部分离的细胞，在适宜条件下，经过分裂和分化又能发冇成新的植株，说明已经分化的细 胞仍然有发育的潜能，这就是细胞的全能性。提问：为什么胡萝卜髙度分化的韧皮部细胞，经培养表现出了全能性 1.细胞全能性强调的是潜能”，虽然变异是不可逆转的，但是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全套基因，并且没有因细胞分化而失去基因。在 某些特泄的情况下，它就可以经分裂和分化而形成新的生物体。问题：动物细胞具有全能性吗为什么动物细胞的细胞核具有
11、全能性 引出人体干细胞的问题及干细胞的应用。分化程度越低的细胞，全能性就越强，高度 分化的生殖细胞也具有较强的全能性。要求同学们搜集有关干细胞的资料，关注人类生命健 康。多媒体课件展示一下克隆羊多莉和细胞核移植的过程。以便解决第 2 个问题。第 2 题答 案如下：2.克隆人虽然在理论上是可以的，但它违背了社会发展的客观规律和人类的伦理道 徳，所以不会实现。但我们可以利用克隆技术来克隆人的器官，以解决某些病人的疾苦。七、教学反思 在教学设 il中，本着自主学习与合作学习的教育理念，采用半开放式的课堂教学，引导 学生结合图像信息、多媒体课件及相关的阅读资料、思考讨论题等，在教师的指导下完成本 课的
12、探究教学，从而增大了学生学习活动的空间，使其更加主动地参与到学习中来，养成爱 学、会学的学习习惯。本课内容涉及细胞分化的概念及在个体发弃中的意义，由高度分化的 细胞能否继续进行分化引岀细胞的全能性，在细胞全能性的教学中，尽量结合生产实际，把 与之相关的内容展现在学生的而前，以使学生更易于理解。细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，学习中要注意理解细胞分裂和细胞分化在个体 发育中的不同作用。一般多细胞生物体的发育起点是受精卵，通过细胞分裂可以增加细胞的 数量，但需经过细胞分化才能使生物体中的细胞形成具有特左形态、结构、功能的组织和器 官，并最终发弃成性成熟的个体。细胞分化的原因，是细胞中相关基因的
13、打开与关闭的结果。对于本课的教学，结合图像信息、多媒体课件等形势，把细胞的形态结构多样、功能多样以 感性材料的形式展现在同学们而前，让他们通过听、看、思考等形式去领悟分化的内涵，区 分分化与分裂的不同。同时设讣出本部分的探究思考题，引导学生自主的学习探究。由分裂 的结果，染色体和 DNA数目不变来分析细胞的全能性问题。一般来说，生物体都是由一个 受精卵细胞经过细胞的有丝分裂繁嚇而来，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。因此分化的细胞仍具有发疗成完整新个体的潜能。在一 定的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化的能力。在教学中，结合当前的社会 热点
14、问题，如克隆羊多莉、胚胎移植、干细胞移植等引起学生的兴趣，从而有利于本节的教 学。求课程标准建议开展的学生活动是搜集有关干细胞研究进展和应用的资料细胞分化是多细胞生物体发育的基础与核心鉴于细胞分化的重要性课程标准从知识层而对细胞分化的学习内容提出了比较髙的要求因此本节内容设计应结合实和功能的特点从个体发育过程中各种组织器官系统建成的角度来理解细胞分化的重要意关于细胞分化的概念和意在教学时应注意引导学生探讨以下问题细胞分化在生物界普遍存在的实例例如在植物的胚根发育成根的过程中分生区的管细胞根毛细胞薄壁细胞等形态结构功能各异的细胞又如动物的胚胎细胞形成多细胞生物体细胞再生出各种细胞等细胞分化的过程在细胞外观尚未出现明显变化之前细胞分化的前途就由遗传信息的执行情况决立了分化的细胞所呈现