1、 细胞的分化教学设计一、前期分析（一）学习任务分析本节选自浙科版教材必修一第四章“细胞的增殖与分化”第二节“细胞的分化”第一课时，由细胞的分化和癌变，细胞的全能性及干细胞三部分内容组成。细胞分化是细胞生命历程中的重要一个内容，是个体发育中重要的生理过程和生理现象，是多细胞生物体发育的基础和核心。细胞分化是一种持久的、稳定的、建立在细胞分裂基础上的变化。分化的细胞在一定条件下又具有全能性，动物细胞核全能性的具体应用克隆技术又是当今生命科学的热点。本节内容既是对细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸，又为学习遗传、变异打下基础。同时，本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系，因此能联系实
2、际了解或解决一些实际问题就显得很重要，也会激发学生了解科学的积极性。（二）学习者分析初中生物课本已对“细胞分化”和“个体发育”的知识进行了简要介绍，学生又刚学完“细胞的增殖” ，所以对个体发育有了一个较系统的认识。但高一学生的分析、推理和抽象思维能力不强，在学习方法和认识水平方面欠缺，因此需要教师的引导。细胞分化的概念，内涵较深刻，也是学生较难理解的。关于分化的本质，由于学生还没有学习基因的表达，所以会比较抽象难懂。植物组织培养、动物克隆技术等知识，学生既无直观印象，也少有相关的信息储备。因此，培养学生主动构建概念、收集与处理信息的能力、联系实际的能力是学好本节的基础。（三）教学重点、难点1.
3、教学重点：（1）细胞分化的概念和意义；（2）细胞全能性的概念；（3）细胞分化与细胞分裂的关系。2.教学难点：（1）细胞分化的概念；（2）细胞全能性的概念及实例。二、教学目标设计（一）知识目标1.阐明细胞分化的概念；2.举例说出细胞分化的应用；3.解释细胞分化的实质及在生物个体发育中的意义；4.举例说明细胞的全能性在生产实践与科学研究中的作用；5.说出细胞全能性的内因及植物细胞和动物细胞全能性的不同点。（二）能力目标1.培养搜集、分析、归纳的信息能力和自主学习的能力；2.探究细胞分化的特点，细胞全能性的概念，培养科学探究方法和生物学素养；3.了解克隆技术。（三）情感态度价值观目标1.通过细胞分化
4、的学习，确立辩证唯物主义的自然观，逐步树立科学的世界观；2.通过细胞全能性的学习，进行有关干细胞研究进展资料的搜集和分析，养成关注生物科学发展、关注生命健康、关注社会热点等问题。三、教学过程设计（一）引入教师活动：1.展示受精卵的发育过程的图片2.提问：结合图片信息和我们之前所学的内容，回答下列问题：（1）个体发育的起点是什么？（2）受精卵发育成个体的而过程中主要经历了什么过程？（3）仅进行细胞分裂的过程，受精卵能发育成完整的过程吗？3.讲解：细胞分裂知识产生了相同的子细胞以增加细胞数目，光靠相同细胞的简单堆砌是无法形成个体的，那还要经过什么过程呢？这就涉及我们今天的上课内容：细胞分化。4.
5、板书：第二节 细胞的分化 学生活动：1. 观察图片2. 思考并回答问题：（1）受精卵。 （2）细胞分裂。 （3）不能。设计意图：观察图片，激发兴趣：通过受精卵的发育过程的图片引起学生对受精卵的变化产生极大关注。 （二）细胞分化1. 细胞分化的概念教师活动（1）多媒体课件展示细胞分化的过程（2）板书：细胞分化的简化图细胞分裂 C 细胞分裂 A受精卵 D细胞分化B EF（3）讲解：受精卵，经过有丝分裂形成了一模一样的两个细胞。这两个子细胞可能继续分裂，也可能分化形成两个不一样的细胞，以此类推。从这个图中来分析一下分化的定义。（4）板书：一、细胞的分化1.分化的概念（4）提问：分化形成的这两个细胞，
6、最初来源于同一个细胞。那分化形成的两个细胞有没有什么不同呢？（5）展示分化形成的不同细胞的图片（）（6）板书：同一个或同种细胞，形态，结构，功能不同的后代学生活动：（1）回答：形态，结构，功能均不同（2）总结分化的概念：在个体发育过程中，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。（3）举出细胞分化的实例：胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。设计意图：（1）通过图片，加强学生的直观印象，提高学生获取、分析信息的能力（2）让学生主动构建核心概念（3）通过把概念应用到具体情景中，评价学生对概念的掌
7、握程度2.细胞分化的特点教师活动：（1）提问：对概念是否理解？怎样理解稳定性差异？（2）讲解：这就涉及到分化的特点。第一点， 细胞分化在生物界中十分普遍的一种生命现象，这就是它的普遍性；第二点， 细胞分化发生于生物体的整个生命进程，这就是它的持久性；第三点， 提问：如上述简化图所示，分化后的细胞 A 不能变为细胞 B，这就是分化的稳定性。第四点， 细胞 A 不能再变回细胞 C 或者是受精卵，这就是不可逆性。（3）板书：2.分化的特点普遍性、持久性、稳定性、不可逆性学生活动：对“稳定性差异”提出质疑设计意图：让学生学会自主思考，发现问题，勇于提出困惑3.细胞分化的机理教师活动：（1）提问：分化产
8、生的细胞遗传物质有没有改变呢？ （2）讲解：分化是在分裂的基础上产生的细胞形态、结构和生理功能的差异，分裂时细胞遗传物质没有改变，所以，分化时遗传物质也不会改变。（3）提问：为什么细胞会出现差异呢？（4）演示：红细胞和肌细胞中遗传信息的执行情况（5）讲解：生物性状是由基因控制的，同理，细胞的性状也是由基因控制的，如果控制某一性状的基因开启，细胞就能表现出这一性状，反之，则不能。例如：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是
9、基因的“选择性”表达。学生活动：（1） 回答：没有（2） 学生思考、分析、讨论得出：遗传信息执行状况不同。设计意图：（1）造成矛盾冲突，更好的理解细胞分化的本质（2）鼓励学生大胆设想，然后引导学生分析（举例大楼施工过程中施工图的执行情况与工程的完成情况）4.细胞分化的意义教师活动：由于细胞分化产生多种形态结构功能不同的细胞，例叶肉细胞进行光合作用，根细胞从土壤中吸收营养物质等。问细胞分化有什么意义？（以职业分工做类比）学生活动：思考，分析并讨论得出：由于细胞分化使细胞专门化、高效化设计意图：训练学生的分析、总结、表述能力（三）细胞的全能型1.全能型的概念：教师活动：（1）提问：高度分化的细胞，
10、已经失去了继续分裂的能力，那它们还能象早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？（2）演示：斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞组织培养实验。引导学生了解什么叫细胞的全能性。（3）讲解：细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。学生活动：观察实验过程，讨论归纳细胞全能性的概念2植物细胞全能性的原因分析高度分化的细胞还能发育成完整植株的内部因素（引导学生从分化的本质入手）。高度分化的植物细胞中仍含有保持本物种遗传性的全部遗传信息。2. 植物细胞全能性的应用教师活动：（1）引导学生列举课前调查了解到的细胞全能性的实例（2）举例：植物组织培养：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基
11、，对离体的植物器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。（3）展示组培图片，播放组培视频学生活动：观看组培视频，观察组培图片，了解植物组织培养的一般方法设计意图：让学生个直接获取信息，了解组培在实际生产中的应用3. 克隆羊的产生教师活动：（1）讲解：按照此逻辑进行分析，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？到目前为止，人们还没有成功的将单个已分化的动物细胞培养成新的个体。那克隆羊又是怎么回事呢？（2）出示图片：克隆羊的产生过程（3）提问：推测克隆羊和哪只绵羊最相似？推测的依据？（4）讲解：提供细胞核的羊，细胞核中含有本物种全套遗传物质。因
12、此高度分化的动物细胞全能性虽然受到限制，而细胞核具有全能性。学生活动：大胆设想克隆技术的应用设计意图：提供视频资料，让学生了解克隆动物的概念，领略克隆动物的研究方法，了解克隆动物研究的重要意义。培养学生的观察、思维能力。（四）干细胞教师活动：（1）提问：植物体内有没有还具有分裂能力和分化能力的细胞呢？人体内还有没有具有分裂能力和分化能力的细胞呢？（2）课后作业：资料搜集和分析干细胞的概念、干细胞的分类、全能干细胞的特点，并用举例法讲解四种全能干细胞，讲解当今热门话题胚胎干细胞的研究进展与人类健康。设计意图：培养学生资助学习的能力，搜集和处理信息的能力。四、板书设计第二节 细胞的分化一 细胞的分化1. 分化的概念同一个或同一种细胞 性状、结构和功能不同的后代2. 分化的特点普遍性、持久性、稳定性、不可遗传性3. 分化的机理基因的选择性表达4. 分化的意义使细胞专门化、高效化二、细胞的全能型1.概念2.原因3.应用4.克隆羊产生的过程三、干细胞1.概念2分类
