《細(xì)胞分化》教學(xué)設(shè)計(陜西省縣級優(yōu)課)-生物教案

第六章細(xì)胞的生命歷程第2節(jié)細(xì)胞的分化一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

（1）舉例說明細(xì)胞分化的概念和生物學(xué)意義。（2）說出細(xì)胞發(fā)生癌變的原因并說出癌細(xì)胞的主要特征。（3）說出什么是細(xì)胞全能性并舉例說明細(xì)胞的全能性理論在動植物克隆技術(shù)中的應(yīng)用。（4）舉例說明干細(xì)胞的種類、特點和應(yīng)用。

2、過程與方法

（1）通過公共信息資源（如圖書館、電視、互聯(lián)網(wǎng)等）收集有關(guān)細(xì)胞分化、癌變及干細(xì)胞研究方面的資料。（2）學(xué)會鑒別、選擇、運(yùn)用和分享信息，形成評估有關(guān)信息科學(xué)性的意識和能力，并嘗試科技小論文的寫作。

3、情感態(tài)度與價值觀

（1）關(guān)注人類的健康問題。（2）認(rèn)同良好的生活習(xí)慣對身體健康的重要意義。（3）樹立內(nèi)因與外因影響生命活動的辯證唯物主義觀點。（4）確立積極的生活態(tài)度和健康的生活方式。

二、教學(xué)重點、難點及解決方法1、教學(xué)重點：⑴細(xì)胞分化的概念和意義。⑵細(xì)胞全能性的概念。解決方法：聯(lián)系初中學(xué)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(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的特點。從個體發(fā)育過程中各種組織、器官、系統(tǒng)的建成讓學(xué)生理解細(xì)胞分化的概念和意義。2、教學(xué)難點：細(xì)胞全能性的概念及實例。解決方法：從體細(xì)胞一般是受精卵通過有絲分裂繁殖而來的，已分化的細(xì)胞都有一套和受精卵相同的染色體，攜帶具有本物種特征的DNA分子的角度，得出細(xì)胞全能性。三、課時安排：1課時四、教學(xué)方法：講解法。五、教具準(zhǔn)備：課件六、學(xué)生活動1、通過具體實例，啟發(fā)學(xué)生得到細(xì)胞全能性的概念。2、指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，找出細(xì)胞分化的相關(guān)知識點。七、教學(xué)程序【課件演示】

展示A組同學(xué)收集的一段某市為白血病患者捐獻(xiàn)骨髓的新聞報道，同時向?qū)W生展示有關(guān)白血病和骨髓移植方面的文字資料。

【提出問題】

1、請同學(xué)們根據(jù)這段新聞報道和對課前收集資料的整理說說對白血病的了解。

2、捐獻(xiàn)適量的造血干細(xì)胞，為什么不會傷害捐獻(xiàn)者的身體健康？

3、骨髓移植為什么可以治療人類白血病？

【學(xué)生討論】

1、白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。

2、健康人的造血干細(xì)胞會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞。

3、骨髓內(nèi)有造血干細(xì)胞，造血干細(xì)胞可以產(chǎn)生各種血細(xì)胞（過渡）

【課件演示】

造血干細(xì)胞的分化形成各種血細(xì)胞示意圖。通過觀察由造血干細(xì)胞產(chǎn)生的各種血細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上的差異引出細(xì)胞分化。

【課件演示】

人體受精卵與各組織的發(fā)生，植物形成層與各種組織的形成等實例。

【提出問題】

受精卵發(fā)育成個體的過程中細(xì)胞由少變多，依靠的是哪種細(xì)胞增殖方式呢？由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上會發(fā)生差異性，是不是遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異？

【學(xué)生討論】

學(xué)生聯(lián)系細(xì)胞增殖的有關(guān)知識。受精卵發(fā)育成個體的過程中細(xì)胞由少變多，依靠的是有絲分裂，而有絲分裂的重要意義是在母代和子代之間保證了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。因此，在整個過程中，排除變異的可能，遺傳物質(zhì)被穩(wěn)定地傳遞下去，并沒有發(fā)生變化。

【教師引導(dǎo)】

既然同一個體的每個細(xì)胞都由受精卵有絲分裂產(chǎn)生，都含有相同的遺傳物質(zhì)，那么細(xì)胞和細(xì)胞之間的差異由什么物質(zhì)引起的呢？

【學(xué)生討論

教師共同歸納】

一方面，生物與生物之間，細(xì)胞與細(xì)胞之間，他們存在差異，主要是執(zhí)行生命功能的蛋白質(zhì)不同，蛋白質(zhì)的種類，數(shù)量的不同構(gòu)成了細(xì)胞之間形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的差異。

另一方面，細(xì)胞核在細(xì)胞內(nèi)占了如此大的區(qū)域，在細(xì)絲狀的染色質(zhì)上存儲了很多的遺傳信息，并不是所有的遺傳信息都通過蛋白質(zhì)體現(xiàn)出來了，由同一個受精卵發(fā)育而來的肌肉細(xì)胞和胰腺細(xì)胞，他們擁有了相同的遺傳物質(zhì)，但是，遺傳信息的執(zhí)行情況不同。

【教師引導(dǎo)】

高度分化的細(xì)胞，已經(jīng)失去了繼續(xù)分裂的能力，那它們還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其他細(xì)胞嗎？引入細(xì)胞全能性的探究。

根據(jù)細(xì)胞分化和分裂的關(guān)系，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，要想讓高度分化的細(xì)胞再繼續(xù)分化，必須要具備什么條件？（首先要恢復(fù)其分裂能力。）那能否實現(xiàn)呢？

出示實物長芽的土豆塊莖，其埋入土中會生根、長葉、開花，這是細(xì)胞分裂、分化的結(jié)果，那么將土豆切成很小的一塊，每個小塊能長成完整植株嗎？學(xué)生討論，同學(xué)根據(jù)所收集整理資料揭示答案（能），（過渡）

【課件演示】

展示B組同學(xué)收集“克隆技術(shù)”方面的資料，植物組織培養(yǎng)的一組圖片、植物組織培養(yǎng)的流程圖、動物克隆的發(fā)展歷程及相關(guān)圖片文字資料。

【教師引導(dǎo)】要求學(xué)生討論：通過對植物組織培養(yǎng)實驗的分析，得出什么是細(xì)胞全能性的概念？細(xì)胞為什么會有全能性呢？

細(xì)胞全能性是指高度分化的植物細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，這種潛能我們稱之為細(xì)胞全能性。高度分化的植物細(xì)胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細(xì)胞具有全能性的根本原因。

按照以上邏輯進(jìn)行分析，高度分化的動物細(xì)胞也應(yīng)該具有全能性，也應(yīng)該能夠發(fā)育成一個完整的個體。但事實是否如此呢？

【課件演示】

動物克隆的發(fā)展歷程，及“多莉”產(chǎn)生的過程圖解及文字資料。

【提出問題】

補(bǔ)充資料：1952年，美國學(xué)者布里格斯和金將豹蛙囊胚期（胚胎發(fā)育早期）細(xì)胞的核取出，移植到去核的豹蛙卵細(xì)胞中，成功地孵育出了豹蛙的幼體。然而，當(dāng)他們將分化程度更高的細(xì)胞核進(jìn)行核移植時，則沒有得到預(yù)期的結(jié)果。他們認(rèn)為，這可能是由于動物個體發(fā)育的過程中細(xì)胞逐漸丟失了部分遺傳物質(zhì)或遺傳物質(zhì)發(fā)生畸變引起的。你認(rèn)為布里格斯等人對他們實驗結(jié)果的解釋正確嗎？根據(jù)書本知識及收集的資料分析，可否提供支持或反對的理由。

學(xué)生提取相關(guān)知識，提出質(zhì)疑：①他們所用的實驗動物是不是具有代表性？其他生物也如此嗎？②1952年，當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)是不是達(dá)到了體細(xì)胞核移植克隆動物的水平？后來“多莉”的產(chǎn)生證實了高度分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核進(jìn)行核移植，可以克隆出動物個體，說明在個體發(fā)育的過程中細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)并沒有丟失或發(fā)生畸變，每個細(xì)胞核中仍然具有全部遺傳物質(zhì)。

【教師引導(dǎo)】既然每個細(xì)胞的細(xì)胞核仍然具有全部遺傳物質(zhì)，那為什么高度分化的動物細(xì)胞不能直接發(fā)育成一個完整的個體，動物細(xì)胞的全能性究竟怎樣呢？那么在動物體和人體內(nèi)，就沒有能夠進(jìn)行分裂和分化的細(xì)胞了嗎？（過渡）

受精卵能發(fā)育成完整個體，是有全能性的，它分裂為二的兩個細(xì)胞呢？（展示可愛的雙胞胎圖片）這兩個細(xì)胞再分裂呢？四胞胎，再分裂呢？

學(xué)生提取資料與課本中的相關(guān)知識，總結(jié)出受精卵早期分裂出的細(xì)胞是具全能性的。隨著細(xì)胞的分裂與分化，發(fā)育的潛能漸漸被局限，從全能干細(xì)胞到多能干細(xì)胞，到單能干細(xì)胞，最后成為分化終端的細(xì)胞。

【學(xué)生討論，師生共同歸納】植物細(xì)胞和動物細(xì)胞全能性的差異：植物的每個體細(xì)胞都能培育成一個完整植株，動物細(xì)胞隨著個體發(fā)育，細(xì)胞的全能性受到限制，但細(xì)胞核仍具有全能性。

在動物和人體內(nèi)仍保留少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞——干細(xì)胞，根據(jù)干細(xì)胞分化潛能不同可分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、單能干細(xì)胞。

【課件演示】展示D組學(xué)生收集的“干細(xì)胞研究進(jìn)展與應(yīng)用”方面的圖片與文字資料。以增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，關(guān)注與人類健康密切相關(guān)的生物學(xué)熱點問題的意識。

【提出問題】正常發(fā)育的細(xì)胞分裂分化，形成特定功能的細(xì)胞，如果脫離了正常的分裂分化狀態(tài)會怎樣呢？（過渡）引出細(xì)胞癌變的內(nèi)容。

【課件演示】展示C組收集的“惡性腫瘤研究與防治”方面的資料。介紹“海拉細(xì)胞系”的文字資料、癌細(xì)胞圖、癌細(xì)胞不同于正常細(xì)胞的文字資料。

【提出問題】

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：1、通過對資料分析與癌細(xì)胞圖片的觀察說明什么是癌變？癌細(xì)胞的主要特征是什么？

2、細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是什么？誘發(fā)細(xì)胞癌變的外因是什么？3、怎樣防治惡性腫瘤。

【學(xué)生討論，師生共同歸納】正常的細(xì)胞發(fā)生突變而成為癌細(xì)胞的過程稱為癌變。癌細(xì)胞是正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來的，除了保留了原來細(xì)胞的某些特點外，還具有一下特點：①能無限增殖，②癌細(xì)胞能在體內(nèi)轉(zhuǎn)移，③細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。

物理致癌因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子誘發(fā)正常細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生突變，而引起細(xì)胞癌變。因此避免接觸致癌因子，合理健康的生活方式是可以預(yù)防癌癥的發(fā)生的。

【教師總結(jié)】細(xì)胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，通過細(xì)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(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。人類利用植物細(xì)胞的全能性，通過組織培養(yǎng)，生產(chǎn)出大量的植物優(yōu)良品種，拯救珍稀物種，為人類造福。對動物和人體干細(xì)胞的研究，將為人類戰(zhàn)勝病魔帶來福音。同學(xué)們，努力吧，走科學(xué)研究的道路，勝利是屬于你們的。

【作業(yè)布置】P120練習(xí)八、板