細(xì)胞的分化 教學(xué)設(shè)計(jì)-2020年秋高中生物人教版（2019）必修一

“細(xì)胞的分化”教學(xué)設(shè)計(jì)

說(shuō)明：教師通過(guò)視頻課程教學(xué)設(shè)計(jì)，明確本節(jié)課所教授的知識(shí)體系或技能方

法，并通過(guò)一定的教學(xué)環(huán)節(jié)提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)，體現(xiàn)教學(xué)評(píng)一致性。

一、(教學(xué)目標(biāo))學(xué)習(xí)目標(biāo)與重難點(diǎn)

1.學(xué)習(xí)目標(biāo)(教學(xué)目標(biāo))

(1)闡明細(xì)胞分化的概念，說(shuō)出細(xì)胞分化是細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，

是形成多細(xì)胞生物體的必要過(guò)程。

(2)舉例說(shuō)明細(xì)胞的全能性在植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物克隆等方面的應(yīng)用。

(3)說(shuō)出干細(xì)胞的特點(diǎn)，關(guān)注干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。

2.學(xué)習(xí)重難點(diǎn)(教學(xué)重難點(diǎn))

(1)學(xué)習(xí)重點(diǎn)(教學(xué)重點(diǎn))

①細(xì)胞分化的概念、原因和意義。

②細(xì)胞全能性的概念。

(2)學(xué)習(xí)難點(diǎn)(教學(xué)難點(diǎn))

①細(xì)胞分化原因。

②細(xì)胞全能性的概念。

二、教學(xué)過(guò)程

教學(xué)環(huán)節(jié)師生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120d左通過(guò)實(shí)例分

右，白細(xì)胞的壽命為5~7do這些血細(xì)胞析，認(rèn)識(shí)到人體

都是失去分裂能力的細(xì)胞。內(nèi)存在細(xì)胞的分

白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異化，通過(guò)分化可

常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。通以產(chǎn)生不同種類

過(guò)骨髓移植可以有效地治療白血病。的細(xì)胞。

討論：

1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)

課程導(dǎo)入隨著血細(xì)胞的死亡而減少？

健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞補(bǔ)充

到血液中去。

2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)

系？

教師展示圖6-7骨髓中造血干細(xì)胞分

化出各種血細(xì)胞。骨髓中的造血干細(xì)胞能

夠通過(guò)增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的

血細(xì)胞。

一、細(xì)胞分化及其意義初步通過(guò)實(shí)

觀看人的受精卵發(fā)育成胚胎的視頻，例了解細(xì)胞分化

你能說(shuō)一說(shuō)多細(xì)胞生物的受精卵是如何在多細(xì)胞生物體

發(fā)育成胚胎的嗎？中的作用。

通過(guò)視頻我們可以看到，在胚胎發(fā)育

早期，各個(gè)細(xì)胞彼此相似。通過(guò)細(xì)胞的有

絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量越來(lái)越多。與此同時(shí)，

這些細(xì)胞又逐漸向不同的方向變化，形成

不同的組織和器官。

通過(guò)前面的實(shí)例，我們發(fā)現(xiàn)多細(xì)胞生

物體從小長(zhǎng)大，不僅有細(xì)胞數(shù)量增加，還

有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上的分化。即使在成

熟的個(gè)體中，仍有一些細(xì)胞具有產(chǎn)生不同

種類的新細(xì)胞的能力。通過(guò)觀察比

在細(xì)胞分化產(chǎn)生不同種類的細(xì)胞，形較動(dòng)物與植物體

成不同的組織和器官的過(guò)程中，具體發(fā)生內(nèi)不同的細(xì)胞，

了哪些變化呢？我們通過(guò)觀察比較動(dòng)物歸納總結(jié)出細(xì)胞

與植物體內(nèi)不同的細(xì)胞，來(lái)尋找答案。分化的概念。

我們先來(lái)比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞。

構(gòu)成人體的器官有四種組織，分別是上皮

組織、肌肉組織、結(jié)締組織和神經(jīng)組織，

一、細(xì)胞分化概念這些組織又是由一些相似的細(xì)胞所構(gòu)成，

建構(gòu)下圖為構(gòu)成這些組織的一些細(xì)胞。（上皮

細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞

圖）

討論：

1.這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有

什么不同？

這些細(xì)胞在形態(tài)上相差很大，結(jié)構(gòu)上

也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都

由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成。

2.這些細(xì)胞都源自早期胚胎中一群

彼此相似的細(xì)胞，正常情況下，它們還能

恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？就這四種組織

來(lái)說(shuō)，一種組織的細(xì)胞會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他

組織細(xì)胞？

在正常情況下，它們是不能恢復(fù)成早

期胚胎細(xì)胞的；這四種組織中的某種細(xì)胞

不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。

與動(dòng)物一樣，同一個(gè)植物體中也存在

各不相同的細(xì)胞。（圖6-5植物體的不同

細(xì)胞）它們?cè)谛螒B(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么

不同呢？

教師介紹：葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中有大

量的葉綠體，能夠進(jìn)行光合作用；表皮細(xì)

胞的細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有葉綠體，但在細(xì)胞壁上

形成明顯的角質(zhì)層，細(xì)胞中儲(chǔ)藏著許多營(yíng)

養(yǎng)物質(zhì)。追根溯源，同一植物體的這些細(xì)

胞也都來(lái)自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。

通過(guò)以上實(shí)例，你能說(shuō)一說(shuō)什么是細(xì)

胞分化嗎？

L細(xì)胞分化的概念：在個(gè)體發(fā)育中，

由一個(gè)或一種細(xì)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(guò)程。

說(shuō)明：細(xì)胞分化是一種持久性的變通過(guò)類比幫

化，一般來(lái)說(shuō)，分化的細(xì)胞將一直保持分助學(xué)生理解細(xì)胞

化后的狀態(tài)，直到死亡。分化及其意義。

細(xì)胞分化就像社會(huì)的職業(yè)分工，我們

從學(xué)校畢業(yè)走向社會(huì)，擔(dān)任不同職業(yè)的工

作。想一想，現(xiàn)代社會(huì)如果沒(méi)有職業(yè)分工，

社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)是怎樣的？你個(gè)人的生活

會(huì)與現(xiàn)在有什么不同？

通過(guò)前面的實(shí)例，我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分化

是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，同學(xué)們想

一想，它對(duì)生物個(gè)體發(fā)育和生理功能的完

成有什么意義，如果沒(méi)有細(xì)胞分化會(huì)怎

樣？通過(guò)歸納總

2.細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞分化是生物結(jié)，明確細(xì)胞分

個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。多細(xì)胞生物體在生長(zhǎng)發(fā)化的意義。

育過(guò)程中，如果僅有細(xì)胞的增殖，而沒(méi)有

細(xì)胞的分化，就不可能形成具有特定形

態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，生物體也

就不可能正常發(fā)育。細(xì)胞分化使多細(xì)胞生

物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利用提高生

物體各種生理功能的效率。

我們知道，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能

是由細(xì)胞的遺傳物質(zhì)攜帶的遺傳信息所

控制的。就一個(gè)個(gè)體來(lái)說(shuō)，各種細(xì)胞具有

完全相同的遺傳信息，那為什么會(huì)在形

態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有很大差異呢？

3.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)：這是細(xì)胞中的基

因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過(guò)程

中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情

況不同。

基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，我們以紅

細(xì)胞和肌細(xì)胞中的兩個(gè)基因?yàn)槔?，肌?dòng)蛋

白（肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)）基因和血紅通過(guò)實(shí)例分

蛋白基因，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，析進(jìn)一步說(shuō)明細(xì)

說(shuō)出兩個(gè)基因在紅細(xì)胞和肌細(xì)胞中的存胞分化的實(shí)質(zhì)。

在和表達(dá)情況。

肌細(xì)胞中肌動(dòng)蛋白基因表達(dá)，血紅蛋

白基因關(guān)閉。紅細(xì)胞中血紅蛋白基因表

達(dá)，肌動(dòng)蛋白基因關(guān)閉。

二、細(xì)胞的全能性

早期胚胎通過(guò)細(xì)胞分裂和分化逐漸通過(guò)細(xì)胞分

發(fā)育，形成各種組織和器官。既然細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，進(jìn)一

化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，分化后的細(xì)步分析遺傳物質(zhì)

胞的遺傳物質(zhì)是否發(fā)生了丟失？是否具和遺傳信息、，為

有個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的全套的遺傳信息？細(xì)胞的全能性提

分化后的細(xì)胞的遺傳物質(zhì)沒(méi)有丟失，供理論依據(jù)。

具有個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的全套的遺傳信息。

如果給予一定的條件，這些組織和器

官中高度分化的細(xì)胞，能不能像早期胚胎

那樣，再分化成其他細(xì)胞呢？我們先來(lái)看通過(guò)資料分

―,個(gè)實(shí)驗(yàn)。析和植物組織培

展示資料1胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生養(yǎng)的實(shí)例，認(rèn)識(shí)

完整植株的示意圖，教師介紹過(guò)程。細(xì)胞的全能性，

討論：明確高度分化的

1.從資料1中可以得出什么結(jié)論？植物細(xì)胞仍然具

已經(jīng)分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠有發(fā)育成完整植

二、應(yīng)用細(xì)胞分化

形成完整的植物體。株的能力。

概念建構(gòu)細(xì)胞的

2.如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其

全能性概念

他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件

下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？

能。

教師展示植物組織培養(yǎng)的其他實(shí)例

圖片。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和這些實(shí)例，說(shuō)明了什

么？

高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育形成細(xì)胞全

成完整植株的能力。能性概念，通過(guò)

L細(xì)胞的全能性概念：細(xì)胞的全能性教師說(shuō)明進(jìn)一步

是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完明確概念的內(nèi)

整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能涵。

和特性。

說(shuō)明：細(xì)胞的全能性包括兩方面，不

僅指發(fā)育為個(gè)體，還包括可能分化為其他

各種類型的細(xì)胞。

同植物組織培養(yǎng)相比，在動(dòng)物中做類

似的實(shí)驗(yàn)要復(fù)雜和困難得多。

教師展示資料2非洲爪蟾的核移植通過(guò)資料2

不意圖。的分析和與資料

討論：1的比較，克隆羊

1.將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新“多莉”、克隆猴

的個(gè)體嗎？“中中”和“華

不能。華”的實(shí)例，認(rèn)

2.與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，你能從資識(shí)到動(dòng)物細(xì)胞的

料2中的實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？全能性受到限

己分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有制，已分化的動(dòng)

全能性。物細(xì)胞的細(xì)胞核

為什么已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。

具有全能性？

已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核中含

有該動(dòng)物幾乎全部的遺傳物質(zhì)（少數(shù)遺傳

物質(zhì)存在于線粒體中）

教師展示克隆羊“多莉”和克隆猴“中

中”和“華華”圖片，說(shuō)明它們都是將體

細(xì)胞移植到去核的卵細(xì)胞中培育成的。到

目前為止，人們還沒(méi)有成功地將單個(gè)已分通過(guò)受精卵

化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。認(rèn)識(shí)到?jīng)]有分化

已分化的植物細(xì)胞具有全能性，已分的細(xì)胞也具有全

化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。沒(méi)有能性，細(xì)胞的分

分化的細(xì)胞，如受精卵是否具有全能性化程度越高，表

呢？現(xiàn)出來(lái)的全能性

我們知道，受精卵具有全套的遺傳物就越弱。

質(zhì)，能夠通過(guò)分裂和分化形成各種組織和

器官的細(xì)胞，發(fā)育成個(gè)體，具有全能性。

動(dòng)物和人體的早期胚胎細(xì)胞、植物體的分

生組織細(xì)胞也具有全能性。在這里，我們

可以發(fā)現(xiàn)，一般情況下，細(xì)胞的分化程度

越高，表現(xiàn)出來(lái)的全能性就越弱。

動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分

裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫作干細(xì)

胞。許多疾病或意外傷害，都是由組織或

器官受到損傷而引起的。你能根據(jù)干細(xì)胞了解干細(xì)胞

的特點(diǎn)想到辦法嗎？研究進(jìn)展，了解

如果能夠在體外保存和培養(yǎng)各種干白血病的相關(guān)知

細(xì)胞，使之形成組織或器官，就可以對(duì)受識(shí)，形成關(guān)注健

到損傷的組織或器官進(jìn)行修復(fù)或更換了?？?、珍愛(ài)生命的

這正是許多科學(xué)家目前研究的課題，但任理念，提升社會(huì)

務(wù)艱巨，難度極大。有興趣的同學(xué)可以查責(zé)任和意識(shí)。

閱相關(guān)資料，了解干細(xì)胞研究的新進(jìn)展。

三、細(xì)胞分化和細(xì)我們?cè)诒竟?jié)的一開(kāi)始，白血病的治療

胞全能性概念應(yīng)可以通過(guò)骨髓移植。這里也提到了一種干

用細(xì)胞，就是骨髓中的造血干細(xì)胞，能夠通

過(guò)增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞

和血小板，補(bǔ)充到血液中去。骨髓移植不

僅需要技術(shù)，更需要骨髓造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)

者。我國(guó)于2001年成立了中華骨髓庫(kù)，

這是中華兒女愛(ài)心的見(jiàn)證。同學(xué)們可以在

課下閱讀教材122頁(yè)“骨髓移植和中華骨

髓庫(kù)”相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入了解。

除此之外，臍帶血中含有大量的干細(xì)

胞，可以培養(yǎng)并分化成人體的各種血細(xì)

胞。目前，臍帶血干細(xì)胞可以用于治療血

液系統(tǒng)疾病。

小結(jié)：

一、細(xì)胞分化及其意義

1.細(xì)胞分化的概念

2.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)

3.細(xì)胞分化的意義

二、細(xì)胞的全能性

L細(xì)胞具有全能性原因

2.細(xì)胞的全能性概念

3.已分化的植物細(xì)胞具有全能性，已分化

四'評(píng)價(jià)與反饋的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。

4.干細(xì)胞：具有分裂和分化能力，如造血

干細(xì)胞可以分化為紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小

板。

習(xí)題反饋：

1.判斷下列有關(guān)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性

關(guān)系的表述是否正確。

（1）受精卵沒(méi)有分化，所以沒(méi)