细胞的分化 —说课稿

细胞的分化 —说课稿

细胞的分化 ——说课稿
    教师要明确指出细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，生物体是不能正常发育的。关于细胞分化，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；可是细胞分化的概念抽象的多，教师可结合人的受精卵的发育过程，从而引导学生展开本节的学习。
    在讲述细胞的分化时，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、成分等特点。从个体发育过程中，各种组织、器官、系统的建成角度来理解细胞的分化的重要地位。在讲述中最好结合运用几种细胞分化过程的示意图和多媒体课件。
    在教学中，教师应当引导学生理解好以下几点：①一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出许多相同的细胞，只有经过细胞的分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。②分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，源于细胞内化学物质的变化，如组成结构的蛋白质和催化化学反应的酶。③细胞分化是一个渐变的过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变化前，细胞的分化前途就已经决定，以后依次渐变，不能逆转。因此，分化是一种持久的、稳定的变化。④由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，一般可以分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色体，携带有本物种相同的ＤＮＡ分子。因此，分化的细胞具有发育完整新个体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育完整新个体的能力。
    细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心。鉴于细胞分化的重要性，课程标准从知识层面对细胞分化的学习内容提出了比较高的要求。本节内容是这样安排的：先介绍什么是细胞分化，细胞分化对生物体的发育有什么重要意义；再介绍已经分化的细胞，仍然可能具有发育为完整个体的潜能，即具有全能性；最后安排“干细胞研究进展与人类健康”的资料搜集与分析活动。
    细胞分化是指在个体发育中，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。在这个概念中，“稳定性差异”这几个字，内涵很深刻，也是形式不好理解的。因此，教科书在关于细胞分化的概念的叙述上，不是采取演绎式写法，而是采取归纳式，从动植物提胚胎的发育的具体事例入手，帮助学生理解什么是细胞分化。动物胚胎发育的过程，以红细胞和心肌细胞的分化为例；植物胚胎发育的过程，以叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞的分化为例。通过这些实例，帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞。经过分裂和分化，发育为形态、结构和功能上不相同的细胞，这一变化过程是持久性的，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
    细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，而特意性蛋白质合成的实质在于基因选择性表达。但是学生没有学过基因表达，无法理解基因的选择性是怎么回事。为了学生对细胞分化的认识能够深入到本质，即基因水平，而不只是停留在表面现象，即不同类群细胞形态、结构和功能的差异上，教科书先设问：“就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢？”然后以红细胞和肌细胞中，血红蛋白基因和肌动细胞蛋白基因所处的开、关状态不同为例，解释在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息执行情况不同，导致细胞形态、结构和功能上的差异。通过具体的事例，帮助学生理解基因的“选择性”“表达”。
    紧接着提出下一个问题：高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样再分化成其他细胞吗？由此引入对“细胞的全能性”的学习，植物细胞一般都具有全能性，而动物和人体内没有具有分裂和分化能力的细胞吗？在这个问题下，教科书引出了干细胞的概念。近年来哺乳动物胚胎干细胞的分离成功，极大地促进了人们对干细胞的认识，并使干细胞的研究成为生物医学研究的热点领域之一。干细胞的研究为替换病变的组织和器官、某些癌症和遗传病的治疗带来了新的希望。教科书安排的“资料搜集与分析”活动，鼓励学生通过报纸、刊物、书籍、互联网等途径搜集有关干细胞研究进展的资料，在关注与人类健康密切相关的生物学热点问题的同时，培养资料搜集和分析能力，以及表达与交流的能力。
    综上所述，本节内容信息量比较大，概念抽象，内容新鲜，因此教师要灵活运用教学方法，如讨论法、发现法、讲述法等等，使本节的教学达到新课标的要求。
一、教材分析
1、教材所处的地位及作用：《细胞的分化》是高中人教版生物《分子与细胞》必修模块中第6章第2节，细胞分化是多细胞生物体发育的基础与核心，是细胞的生命历程中的重要一个内容。课程标准的要求是“说明细胞的分化”和“列举说明细胞的全能性”，属于理解水平的要求。在此之前，学生已学了细胞分裂，细胞大小与物质运输的关系，这是分化的基础，而分化，又是个体发育的基础，以及后面学习细胞癌变，以及遗传部分的性状表达，都跟细胞分化有着密切的关系，关于全能性的理解也比较抽象，并且以后学习一些生物科技，都与全能性有密切关系，要让学生理解，要结合有丝分裂来学习这部分内容。
2、三维教学目标：根据课程标准的要求，掌握细胞的分化并且能够说明细胞的全能性，是本节教学的知识目标。通过学生对关于干细胞研究进展和人类健康的资料搜集和分析，能够引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题，激发学生社会责任感觉，激发学生关爱生命。
3、教学重点难点：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。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。
二、学情分析
高二学生的特点是抽象思维能力和综合思维能力较强，同时，对生物课程的学习，也有着浓厚的兴趣。在初中阶段，学生已学习过有关组织、器官、系统的知识；对于细胞的分化的例子有一些感性的认识，从而比较好理解细胞分化对于各种组织、器官、系统的建成的重要意义。而且，因为本节内容涉及到个体发育等知识，学生对此有一定的认识，学习的兴趣比较高，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，教学中要注意这部分的处理，
三、教学方法与手段
由于本节内容信息量比较大，概念又抽象，内容新鲜，需要灵活应用教学方法，比如讨论法、发现法、讲述法等。同时要注意引导学生利用课余时间去搜集相关的资料，来培养学生收集资料和分析问题的能力。
四、教学过程
[问题探讨]
1、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？
2、骨髓与血细胞的形成有什么关系？
引入：细胞分化及其意义
出示教材P117、118相关图片讲解。
1、细胞分化的概念。
2、引导学生探讨以下问题：
⑴细胞分化在生物界普遍存在的实例。
⑵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定了。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、稳定的渐变过程。⑶细胞分化的意义。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出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。
3、细胞分化的特点：持久性，不可逆转。
4、细胞分化的时间：整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。
5、细胞分化的实质：基因选择性表达的结果。
6、细胞分化过程中遗传物质发生改变吗？
过渡到：细胞的全能性
教师出示教材P119胡萝卜的组织培养的图片，介绍美国科学家斯图尔德的实验。
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色体，携带有本物种相同的DNA分子。因此，分化的细胞具有发育成完整个体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。细胞的全能性就是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。（介绍植物细胞全能性的应用）高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是细胞核仍然保持着全能性。例如，将绵羊乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，培育出克隆绵羊“多利”。
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。例如，人的骨髓中有许多造血干细胞。干细胞有多种类型，可分为成体干细胞和胚胎干细胞。也可以分为这样三种类型：能够分化产生生命活动所需要的各种类型细胞的干细胞称为全能干细胞，它本身可以形成一个生命；不能单独发育成完整个体，但能分化为多种类型细胞的干细胞称为多能干细胞；能分化产生与特定器官和特定生理功能相关的细胞称为专能干细胞。
[资料搜集和分析]干细胞研究进展与人类健康，讨论回答教材P120相关问题。
教师进行课堂小结：细胞分化的概念，细胞分化的生物学意义和细胞的全能性等。
作业布置

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