生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化教案设计

题目：细胞的分化

一、教学目标

1、能够说出细胞分化的概念以及在生物个体发育中的意义。

2、运用资料分析，讨论细胞的分化的实质，形成科学思维方法并提升归纳总结能力。

3、通过细胞分化的学习，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，逐步树立科学的世界观。

二、学情分析

学生已学习了蛋白质、核酸、细胞增殖的相关知识，在此基础上还要学习分化、衰老、凋亡、癌变等知识。但是学生对于细胞分化的认识仅仅是停留在表面现象。通过利用“现象--问题--探究”教学方式，借助有关分化的素材，透过现象探究细胞分化的本质

三、教学重难点

教学重点：细胞分化的概念、特点和意义；细胞的全能性概念及应用。

教学难点：理解细胞分化和全能性的对立统一

四、教学策略选择与设计

1、直观教学法：利用多媒体课件的图片等直观手段让学生观察，然后分析归纳。

2、谈话法：教师提出问题，让学生带着问题观察思考，积极探索。

3、讲授法：教师通过讲授的形式向学生讲解知识。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入：

创设情境，引出课题

演示人体发育的图片。

问:一般多细胞生物个体发育的起点是什么？

问：受精卵之后如图片中展示的一系列变化，那么所产生的细胞完全相同吗？原因是什么？

出示四种构成人体器官的四种组织。

问：动物细胞分化的各种组织细胞有何不同？细胞分化具体表现在细胞的哪些方面？

像这样，由相同的细胞经过变化形成了不同的细胞的过程就是细胞分化。

学生：受精卵

学生：不相同。

学生通过看图、讨论并回答：形态、结构和功能上不同。

通过提问引起学生的兴趣，引导学生进入课堂。 在一步步的提问中帮助学生复习旧知识，并且进入新知识的学习。

中心授课：

一、细胞的分化

1.细胞分化的概念

动物细胞是这样，那植物体内呢？我们来看看。分生组织分化出不同的细胞，我们还是从这从结构、功能两个方面来分析一下，分化后细胞，是不是结构和功能都发生了变化？我请同学来回答一下，你了解多少说多少 。（可能大家对表皮细胞的保护作用还不太了解，我来补充一下，细胞壁外面有一层厚厚的角质层，起保护作用）

师：下面，请同学们仔细阅读这两则材料，能不能试着总结一下细胞分化的定义？

学生回答：叶肉细胞有叶绿体，可以进行光合作用。表皮细胞起保护作用。贮藏细胞有大液泡，可以储存营养物质。

学生齐：在个体发育中，一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。

运用以前学习的旧知识，温故而知新。

学生通过教师的讲解总结、理解细胞分化的定义。

2.细胞分化的特点

请学生通过以下资料分析细胞分化的特点。资料一：细胞分化发生在整个生命进程中，其中胚胎时期达到最大限度。

持久性。

资料二：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。           稳定性。

资料三：造血干细胞——原红细胞——早幼红细胞——中幼红细胞——晚幼红细胞——成熟红细胞——死亡。 不可逆性。

资料四：对于多细胞生物来说，从低等生物到高等生物都存在细胞分化现象。

普遍性。

小组讨论，总结细胞分化的特点。全班交流分享。

采取先学后说的思路,培养学生独立阅读自主学习的习惯。

3.细胞分化的实质

引导学生阅读课本，理解细胞分化的实质，并完成导学案细胞分化的实质填空。

展示四种基因，提问：肌细胞和未成熟的红细胞各有哪些基因？哪些基因是开启状态？哪些是关闭状态？小组讨论后，分组上讲台展示。

引导学生总结并理解细胞分化的实质。

阅读课本，完成学案。

小组讨论并上讲台展示讨论结果。

全班总结归纳细胞分化的实质——基因的选择性表达。

通过阅读课本，培养学生获取文字知识的能力，初步了解细胞分化的实质的含义。

通过小组讨论，解决相对较难的问题，使学生具有成就感，激发学生深入探究的激情；

4.细胞分化的意义

我们刚才学到细胞分化能增加细胞的种类，分化后的细胞也就是我们所说的体细胞，我们人体有200多种体细胞，这些不同的体细胞构成了不同的组织，组织又构成器官……

① 可见细胞分化是我们个体发育的基础。

提出问题：如果组成多细胞生物的那些细胞形态结构功能都是一样的，会出现怎么样的现象呢？（比如在生产汽车时，首先需要生产汽车的零部件，比如轮胎、发动机、灯具等等。大家比较下列哪种情况生产效率更高一些，第一种：如果所有人都先生产轮胎，再生产发动机，灯具等，最后组装汽车；第二种：先把所有人进行分工，再让他们分别生产零部件，然后组装。很明显第二种效率要更高）。②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

学生分析多媒体上的材料

思考问题

生：效率低。

通过看图，同时让学生对图片进行分析观察，提高学生分析问题的能力。

二、细胞的全能性

1.细胞的全能性概念

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?引导学生回忆初中所学的植物组织培养的过程及启示。

下面我们来看看美国科学家斯图尔德1958年所做的实验——胡萝卜的组织

培养。注意观察胡萝卜组织培过程示意图并回答问题：

1、实验材料特点？

2、实验条件？

3、实验结果？

4、实验说明什么？

学生阅读教材，思考讨论,

回答：1、胡萝卜韧皮部细胞已经高度分化。

2、营养物质、适宜的温度、PH值等、离体培养等。

3、分裂分化成一个胡萝卜植株。

4、高度分化的植物细胞在适宜条件下仍然有发育成完整个体能力。

通过问题串的设置，使学生了解植株组织培养技术的过程，并最终得出细胞全能性概念。

2.细胞全能性的体现

高度分化的植物细胞在适宜的条件下仍能发育成完整个体，那高度分化的动物细胞是否也具有发育成完整个体的能力？

教师请学生回忆克隆羊多利的形成过程。

展示克隆羊多利的形成过程，并强调整个过程与植物组织培养过程的不同。

教师同学生总结:动物细胞核具有发育成完整个体的能力。

学生回答：克隆羊多利。

思考并回答。

高度分化的动物细胞要发育成完整个体，需要进行核移植借助去和卵母细胞。

借助课本两则资料，引导学生理解记忆动、植物细胞全能性的区别。

3.细胞全能性大小的比较

教师提供填空题，学生通过练习得出不同细胞全能性大小不同。

植物细胞>动物细胞

受精卵>生殖细胞（精子、卵细胞）>体细胞

（分化程度越高，全能性越低。）

学生比较全能性大小的差异。

3.细胞全能性的应用

组织学生课前查阅细胞全能性应用，并在课堂上表述。

根据学生汇报情况总结：动植物细胞在生活、生产实践中的应用：通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀濒危物种等。

学生汇报细胞全能性应用的实例。

鼓励学生养成交流分享的习惯，学会合作学习，查阅资料，养成课前预习的好习惯。

4.干细胞概念及其应用

组织学生课前查阅干细胞及其应用，进行“干细胞知多少”的讨论会；学生用多媒体展示课前查阅的资料制成的PPT及视频。

提出问题：在动物体和人体内有没有既能分裂又能分化的细胞？如果没有这样的细胞，大家想一下，你的皮肤表面不断地有细胞的死亡脱落，你的血细胞也在不断地死亡，最终会导致我们的组织、器官发生怎样的变化？（衰退，甚至死亡）。可见，在我们的器官或组织里应该具有一些既能分裂又能分化的细胞，从而可以使器官的组织细胞进行新旧更替，维持器官和机体的正常生理功能。这样的细胞就是干细胞（动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞）。

教师进行总结，并说明骨髓中的造血干细胞能分化成血细胞，从而治疗白血病。

学生分组汇报，并进行自评。

学生思考并回答。

学会搜集和分析与干细胞研究进展和人类健康有关的资料。

课堂小结

细胞分化是生物界普遍存在的现象，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，拯救珍稀濒危物种，造福人类。

跟着老师的思路，对这节课的知识点进行回顾，边听边做好笔记。

通过小结，对本节课的内容进行回顾，加深同学们的印象。

六、教学反思

细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，细胞分化的概念，内涵较深刻，也是学生较难理解的。因而结合现代多媒体手段辅助教学，将抽象的知识形象化，激发学生的学习兴趣。联系初中学过的有关组织、器官、系统的知识，通过对人体发育视频的分析及多细胞植物不同细胞形态、结构、功能的对比分析，帮助学生理解细胞分化的概念，学生基本都能回答出细胞分化的概念。

细胞分化是多细胞生物体个体发育的基础，已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，即具有全能性。课程标准对此要求达到的层次为理解水平。从细胞有丝分裂的结果，染色体和DNA数目不变来分析细胞全能性。

为了帮助学生更好地理解，让学生课前查询细胞全能性的应用及干细胞的应用，学生通过讨论，能更深刻地理解细胞全能性和干细胞的知识；在查阅资料的同时，让学生关注与人类健康密切相关的生物学热点问题，并让学生领悟生物科学的发展与科学家艰辛的实验探索是分不开的。

整节教学中，师生互动多，多次培养学生资料搜集和分析能力，以及表达交流能力；尤其是细胞全能性及干细胞这两方面知识点，都是以学生为主体，教师只是适当指导，激活思维，加深对知识的理解，再加上多媒体的充分使用，真正实现了“高效课堂”。