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6.2 细胞的分化 教学设计一、教材分析及设计思路本节“细胞的分化”是2019人教版必修1《分子与细胞》第六章第2节的内容，是在学生学习了“细胞的分子组成”和“细胞的结构”以及“细胞的增殖”等内容之后，进一步探讨细胞的生命历程，是对之前所学知识的拓展和延伸，又可以为必修2《遗传与变异》的学习打下基础。另外，细胞全能性及干细胞的知识又是选修3《现代生物技术专题》中植物组织培养、克隆技术和胚胎工程的理论基础，因此本节在教学中起到了承上启下的过渡作用。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。但是，由于高一的学生尚未系统学习过遗传的相关内容，所以对于分化的本质会比较抽象难懂，因此，尝试通过创设情境引入概念，设计动手活动自主构建概念，联系生活扩大概念的外延等教学策略，并结合图片、视频、活动、设置思考题等一系列形式，将抽象的内容具体化、形象化。二、教学目标基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：1.阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。2.通过学习细胞分化和细胞的全能性，形成结构与功能相适应的生命观念。3.通过比较细胞分化和细胞的全能性，养成归纳与比较的科学思维方法。4.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。5.说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。三、教学重难点1.教学重点（1）细胞分化的概念、原因和意义。（2）细胞全能性的概念及应用。2.教学难点（1）细胞分化的原因。（2）细胞全能性的概念。四、教学过程教学过程教学环节 教师活动 学生活动 设计意图导入新课 播放关于白血病的视频白血病是一种非常凶险的疾病，曾经夺取了无数人类的生命。同学们对白血病了解多少呢？ 白血病是造血系统的恶性疾病，俗称“血癌”，是国内十大高发恶性肿瘤之一。 起因为：造血组织发生恶性增生，导致正常造血细胞无法正常工作，从而产生各种病症，临床表现有发热、出血、贫血、肝脾、淋巴结肿大。 目前常见的治疗方法有放疗、化疗，但是以骨髓移植为最佳的疗法。 同学们想想为什么骨髓移植能治疗白血病呢？ 回答讨论问题。 通过视频创设情境激发学生学习兴趣。了解学生预习状况。讲授新课 1.细胞分化概念 回答导入问题：原来骨髓中含有丰富造血干细胞，其具有分化能力，可分化为白细胞、血小板、红细胞等血细胞，使血液的功能恢复正常。 细胞分化概念：像这样在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程就叫细胞分化。 2.细胞分化的意义 通过导图展示细胞分化在生命历程中的地位。利用图片说明植物细胞可分化形成营养组织、保护组织、输导组织、分生组织；动物细胞可分化形成上皮组织、神经组织、肌肉组织、结缔组织等具有不同功能的组织。 想一想：细胞分化对多细胞生物体有何意义？ 由此可见细胞分化的意义为能增加细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织，再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体。 3.细胞分化的特点 通过举例： 细胞分化贯穿于整个生命进程中； 细胞分化发生在整个生命进程中；细胞分化是生物界普遍存在的生命现象；黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡；细胞分化是伴随着细胞分裂进行，亲代与子代细胞的形态、结构或功能改变，但细胞内的遗传物质不变。 说明细胞分化分别具有什么特点？ （持久性、普遍性、稳定性、一般不可逆性、稳定性、遗传物质不变性）。 4.细胞分化的原因 用四种磁卡片代表四种基因，在不同细胞基因表达情况不同，请同学上台模拟三种不同细胞中每个基因表达情况，一面代表基因开启，另外一面代表基因关闭。 说明个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。 5.比较细胞分化和细胞分裂 比较细胞分裂与细胞分化，完成导学案表格，看细胞分裂和细胞分化之间有哪些不同点和相同点 6.细胞全能性的原因及概念 提问：一个细胞就具有个体整套的遗传基因，那么一个已分化的细胞是否还能发育成完整的个体呢？ （1）展示植物组织培养技术：P120资料一，说明已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。 通过实例：植物组织培养技术（过程、应用）、克隆羊“多利”的诞生（过程），加以解释说明。板书、课件呈现细胞全能性的概念及原因。 （2）植物细胞全能性（植物组织培养）的应用：（联系生活）快速繁殖花卉和蔬菜等作物；培养微型观赏植物；拯救濒危物种。 （3）资料二 P120 科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。但是将肠上皮细胞单独培养不能获得新个体，目前只能培养到细胞。 进而推出细胞全能性的概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或产生其他各种细胞的潜能。 原因：已分化的细胞具有保持本物种遗传特性的全部遗传物质。 （4）动物细胞全能性的应用：心脏移植、肾脏移植 7.干细胞 （1）定义： 胚胎发育完成后，人和动物体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，叫做干细胞。 （2）干细胞分裂能力强，分化潜能也强。 （3）干细胞种类 （4）干细胞应用前景：骨髓移植的方法治疗白血病；利用胚胎干细胞修复病人损伤组织。 （5）全能性高低比较：受精卵> 胚胎细胞>生殖细胞（配子细胞）> 体细胞， *分化程度越高，全能性越低，分裂能力越差。 （6）干细胞应用前景。 干细胞领域依然面临着很多问题，也存在很多争议，有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞的研究进展，思考科学、技术和社会的关系。 1.理解细胞分化概念。 2.理解细胞分化意义 3.通过实例分析思考细胞分化的特点，回答问题。 思考，小组讨论，进行回答。 4.通过让学生动手活动从中知道每个细胞中基因表达情况是不同的，从而知道细胞分化的原因。 5.总结归纳细胞分裂和细胞分化之间的异同点。 6.通过材料分析得出细胞全能性定义以及原因，并联系生活，增强学生社会责任意识。 7.讲解干细胞定义以及特征。让同学课后查阅相关资料，增加对生物学的兴趣。 1.联系课本和骨髓干细胞的实例明确细胞分化概念。 2.通过图列以及材料形象简洁表示细胞分化在生命历程中的特别意义。让学生能真正理解细胞分化的意义。 3.加强学生理解记忆细胞分化特点并灵活应用于题目中判断事例中是否发生有细胞分化。 4.认识到细胞分化是因为基因选择性表达的结果。 5.提升学生总结归纳能力，加深理解记忆。 6.提高学生自学能力，加强理解记忆。 7.干细胞也是一个比较重要的知识点。课堂总结 个体发育是细胞分裂、分化的结果：大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的，在细胞分裂的基础上，通过细胞分化逐渐发育为成个体。其中，细胞分化是生物个体发育的主要过程。 总结本节内容，联系上节内容。巩固提高 1、下图所示为来自同一人体的4 种细胞,下列叙述正确的是（） A．因为来自同一人体,所以各细胞中的 DNA 含量相同 B．因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同 C．虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同 D．虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同 2、下图为胡萝卜的植物组织培养示意图，有关叙述错误的是（ ） A．③胡萝卜植株的花粉不具有细胞的全能性 B．①过程中细胞既进行细胞分裂又进行细胞分化 C．图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性 D．胡萝卜根、茎、叶等功能不同，从根本上说是基因选择性表达造成的 3、下列关于细胞分化与细胞全能性的叙述，不正确的是（ ） A．高度分化的植物细胞仍然保持着全能性 B．细胞内含有全套的遗传物质是已分化细胞具有全能性的基础 C．利用组织培养的方法快速繁殖花卉的原理是植物细胞具有全能性 D．克隆羊多利的诞生证明了动物细胞具有全能性 4．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是 （ ） A．壁虎断尾后重新长出尾部 B．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 C．蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 D．用胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 思考回答问题。 突破重点难点，加深学生记忆理解。作业布置 1.优化设计P118-122 2.配套试剂P175-176 3.课后习题P122 巩固提升。提高自习能力板书设计 6.2 细胞的分化 一、细胞的分化 概念：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、功能上发生稳定性差异的过程 本质：基因的选择性表达的结果 意义：使细胞专门化 二、细胞的全能性 概念：细胞具有发育成完整个体的潜能 如：高度分化的植物细胞、动物细胞的细胞核 三、干细胞

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