2019-2020年高一生物《細胞的分化》教案.doc
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2019-2020年高一生物細胞的分化教案從容說課本節(jié)內(nèi)容是在學生學習完細胞的增殖開設的,教師要明確指出細胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象,僅有細胞的增殖,而沒有細胞的分化,生物體是不能正常發(fā)育的。關(guān)于細胞分化,課程標準的要求是“說明細胞的分化”和“舉例說明細胞的全能性”,這都是“理解”水平的要求;可是細胞分化概念對于學生來說要比細胞增殖的概念抽象得多,教師可結(jié)合人的受精卵的發(fā)育過程,從而引導學生展開本節(jié)的學習。在講述細胞的分化時,應該聯(lián)系初中學過的有關(guān)組織、器官、系統(tǒng)的知識;聯(lián)系不同組織中的細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分等特點。從個體發(fā)育過程中,各種組織、器官、系統(tǒng)的建成角度來理解細胞分化的重要地位。在講述中,最好結(jié)合運用幾種細胞分化過程的示意圖和多媒體課件。在教學中,教師應當引導學生理解好以下幾點:一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵),細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞,只有經(jīng)過細胞分化才能形成胚胎、幼體,并發(fā)育成成體。分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化,源于細胞內(nèi)化學物質(zhì)的變化,如組成結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學反應的酶。細胞分化是一個漸變過程,在胚胎發(fā)育的早期,細胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯變化前,細胞的分化前途就已經(jīng)決定,以后依次漸變,不能逆轉(zhuǎn)。因此,分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的,一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體,攜帶有本物種相同的DNA分子。因此,分化的細胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。在合適的條件下,有些分化的細胞具有恢復分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。細胞分化是多細胞生物體發(fā)育的基礎與核心。鑒于細胞分化的重要性,課程標準從知識層面對細胞分化的學習內(nèi)容提出了比較高的要求。本節(jié)內(nèi)容是這樣安排的:先介紹什么是細胞分化,細胞分化對多細胞生物體的發(fā)育有什么重要意義;再介紹已經(jīng)分化的細胞,仍然可能具有發(fā)育為完整個體的潛能,即具有全能性;最后安排“干細胞研究進展與人類健康”的資料搜集與分析活動。細胞分化是指在個體發(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。在這個概念中,“穩(wěn)定性差異”這幾個字,內(nèi)涵很深刻,也是學生不好理解的。因此,教科書在關(guān)于細胞分化的概念的敘述上,不是采取演繹式寫法,而是采取歸納式,從動植物體胚胎發(fā)育的具體事例入手,幫助學生理解什么是細胞分化。動物胚胎發(fā)育的過程,以紅細胞和心肌細胞的分化為例;植物胚胎發(fā)育的過程,以葉肉細胞、表皮細胞和儲藏細胞的分化為例。通過這些實例,幫助學生理解早期胚胎中彼此相似的細胞,經(jīng)過分裂和分化,發(fā)育為形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上不相同的細胞,這一變化過程是持久性的,一般來說,分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。細胞分化的關(guān)鍵在于特異性蛋白質(zhì)的合成,而特異性蛋白質(zhì)合成的實質(zhì)在于基因選擇性表達。但是學生沒有學過基因表達,無法理解基因的選擇性表達是怎么回事。為了讓學生對細胞分化的認識能夠深入到本質(zhì),即基因水平,而不只是停留在表面現(xiàn)象,即不同類群細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的差異上,教科書先設問:“就一個個體來說,各種細胞具有完全相同的遺傳信息,但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異,這是怎么回事呢?”然后以紅細胞和肌細胞中,血紅蛋白基因和肌動蛋白基因所處的開、關(guān)狀態(tài)不同為例,解釋在個體發(fā)育過程中,不同的細胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同,導致細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上的差異。通過具體的事例,幫助學生理解基因的“選擇性”“表達”。緊接著提出下一個問題:高度分化的細胞,還能像早期胚胎細胞那樣,再分化成其他細胞嗎?由此引入對“細胞的全能性”的學習,植物細胞一般都具有全能性,而動物和人體內(nèi)有沒有具有分裂和分化能力的細胞呢?在這個問題下,教科書引出了干細胞的概念。近年來哺乳動物胚胎干細胞的分離成功,極大地促進了人們對干細胞的認識,并使干細胞的研究成為生物醫(yī)學研究的熱點領(lǐng)域之一。干細胞的研究為替換病變的組織和器官、某些癌癥和遺傳病的治療帶來了新的希望。教科書安排的“資料搜集和分析”活動,鼓勵學生通過報紙、刊物、書籍、互聯(lián)網(wǎng)等途徑搜集有關(guān)干細胞研究進展的資料,在關(guān)注與人類健康密切相關(guān)的生物學熱點問題的同時,培養(yǎng)資料搜集和分析能力,以及表達與交流的能力。綜上所述,本節(jié)內(nèi)容信息量比較大,概念抽象,內(nèi)容新鮮,因此教師要靈活運用教學方法,如討論法、發(fā)現(xiàn)法、講述法等等,使本節(jié)的教學達到新課標的要求。三維目標1.知識與技能(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研究中的應用。2.過程與方法(1)培養(yǎng)學生分析比較的能力。(2)培養(yǎng)學生聯(lián)系實際靈活運用知識的能力。(3)學會有關(guān)干細胞研究進展與人類健康的資料搜集和分析。3.情感態(tài)度與價值觀(1)通過學習使學生體會生命的運動性,體會內(nèi)因和外因?qū)ιM程的影響等哲學思想。(2)引導學生關(guān)注當今世界面臨的重大社會問題和人類的健康問題。激發(fā)社會責任感和使命感,激發(fā)學生關(guān)愛生命的美好情感。教學重點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。教學難點1.細胞分化的概念。2.細胞全能性的概念及實例。教具準備1.各種不同形狀的細胞和不同組織的圖片。2.植物體細胞培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株示意圖。3.骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞圖片。4.植物體細胞培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的錄像片斷。5.細胞分化的多媒體課件。6.學生用橡皮泥制作一個細胞連續(xù)兩次分裂的模型。7.人的受精卵發(fā)育成胎兒過程的視頻錄像。課時安排1課時教學過程課前準備 為了更好地落實教師的主導地位和學生的主體地位,教師要先把上課所需要的各種圖片、資料、板書設計和視頻等用PowerPoint平臺制作成多媒體課件;教師在課前檢查學生搜集有關(guān)干細胞研究進展與人類健康資料的情況;學生用橡皮泥預先制作一個細胞連續(xù)兩次分裂的模型以供上課使用。情境創(chuàng)設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生觀看,這是人的生理常識,學生會很迫切想認識這個過程,大大地激發(fā)學生學習興趣,(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,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)課的學習;學生觀看后,教師提問學生回答問題。教師:這個過程中包含了我們前面學過的哪些方面的細胞學知識?學生:細胞的增殖,細胞的生長等知識。教師:上節(jié)課我們學習了細胞增殖的知識,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習的細胞的分化。什么是細胞的分化呢?下面我們一起來討論。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?學生:觀察和討論。教師引導學生回答: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68。見圖621和圖622。圖6-2-1圖622 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)學生:思考和觀察,然后回答問題。教師引導學生回答: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622,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623),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69,引導學生觀察。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生觀察。教師引導學生講出: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,同學們明白什么是細胞分化嗎?提問學生回答。學生: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。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)設問題:同學們想過嗎?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)學習)。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,同學們能講出細胞分化的意義嗎?2.細胞分化的意義教師引導學生回答: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)設問題:是不是所有分化的細胞都不能再分裂呢?教師:同學們,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學生講出: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。同學們能再舉出有關(guān)植物細胞全能性應用的例子嗎?學生交流當?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:通過學習和交流,同學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。同學們能舉出例子嗎?學生交流,教師補充:如我國的克隆山羊陽陽等,學生討論當今熱門話題“克隆人”可能嗎?提出克隆人體器官對醫(yī)學上人體器官移植的作用。學生討論課本P117的問題探討,引出干細胞有關(guān)內(nèi)容的學習。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,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。同學們,努力吧!走科學研究的道路,勝利是屬于你們的。評價反饋用PowerPoint演示下列題目,學生搶答,統(tǒng)計正誤,進行反饋。1.細胞分化的結(jié)果是A. 細胞數(shù)目增加B.形成組織C.生長D.細胞衰老2.組織培養(yǎng)和克隆技術(shù)應用的原理是A.所有細胞都具有分化的能力B.所有細胞都具有分裂的能力C.所有細胞的細胞核都具有全能性D.所有的細胞都具有全能性3.細胞分化達到最大限度的時期是A.受精卵時期B.胚胎時期C.有絲分裂時期D.細胞的增殖時期4.在細胞分化過程中,遺傳物質(zhì)將A.發(fā)生改變B.部分改變C.不改變D.是隨機的5.能克服有性雜交的不親和性的技術(shù)是A.組織培養(yǎng)B.細胞融合C.動物胚胎移植D.克隆技術(shù)6.細胞分化發(fā)生在個體發(fā)育的A.整個生命過程中B.胚胎期C.受精卵分裂期D.性成熟期答案:1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A課堂小結(jié)為了讓同學們能更好地理解本節(jié)的內(nèi)容,利用下表來概括,如下:概 念意 義特點、特征原 因細胞分化在個體發(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 過程通過細胞分化形成各種組織,使生物體能正常地生長發(fā)育細胞的全能性: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。高度分化的植物細胞仍然保持細胞的全能性應用于植物組織培養(yǎng)。高度分化的動物細胞核仍然具有全能性。干細胞仍具分裂的能力基因的選擇性表達布置作業(yè)課本P120的練習。2.預習第三節(jié),收集有關(guān)社會老齡化的相關(guān)資料。課后拓展圖624所示為某植株的形成層細胞,通過無菌操作,接入試管苗的培育過程,已知該植株有10對染色體。圖624(1)愈傷組織是形成層細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細胞團,在愈傷組織的形成過程中,必須從培養(yǎng)基中獲得_和小分子有機物等營養(yǎng)物質(zhì)。(2)試管苗的細胞核中含有_個DNA分子。(3)該實驗說明植物細胞具有_性。(4)該試管苗的形成經(jīng)歷了_等幾個過程。解析:本題考查細胞全能性的概念及多細胞生物體的形成過程,同時還考查了對染色體成分的掌握情況,在了解上述知識后,可知正確答案。參考答案:(1)水、無機鹽、維生素 (2)20 (3)全能 (4)細胞分裂細胞分化組織器官的形成新個體的形成板書設計第2節(jié) 細胞的分化(用PowerPoint演示)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: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:- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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