5/5人教版高中生物優秀教案(細胞的分化)第2節細胞的分化

●從容說課

本節內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育的。關于細胞分化，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，教師可結合人的受精卵的發育過程，從而引導學生展開本節的學習。

在講述細胞的分化時，應該聯系初中學過的有關組織、器官、系統的知識；聯系不同組織中的細胞形態、結構、成分等特點。從個體發育過程中，各種組織、器官、系統的建成角度來理解細胞分化的重要地位。在講述中，最好結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：①一般多細胞生物體的發育起點是一個細胞(受精卵)，細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞，只有經過細胞分化才能形成胚胎、幼體，并發育成成體。②分化的細胞所呈現出的形態、結構和生理功能的變化，源于細胞內化學物質的變化，如組成結構的蛋白質和催化化學反應的酶。③細胞分化是一個漸變過程，在胚胎發育的早期，細胞外觀上尚未出現明顯變化前，細胞的分化前途就已經決定，以后依次漸變，不能逆轉。因此，分化是一種持久的、穩定的變化。④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、重新分化發育成完整新個體的能力。

細胞分化是多細胞生物體發育的基礎與核心。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容提出了比較高的要求。本節內容是這樣安排的：先介紹什么是細胞分化，細胞分化對多細胞生物體的發育有什么重要意義；再介紹已經分化的細胞，仍然可能具有發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育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。在這個概念中，“穩定性差異”這幾個字，內涵很深刻，也是學生不好理解的。因此，教科書在關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。動物胚胎發育的過程，以紅細胞和心肌細胞的分化為例；植物胚胎發育的過程，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，經過分裂和分化，發育為形態、結構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，直到死亡。

細胞分化的關鍵在于特異性蛋白質的合成，而特異性蛋白質合成的實質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，即基因水平，而不只是停留在表面現象，即不同類群細胞形態、結構和功能的差異上，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、結構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、關狀態不同為例，解釋在個體發育過程中，不同的細胞中遺傳信息執行情況不同，導致細胞形態、結構、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學研究的熱點領域之一。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、互聯網等途徑搜集有關干細胞研究進展的資料，在關注與人類健康密切相關的生物學熱點問題的同時，培養資料搜集和分析能力，以及表達與交流的能力。

綜上所述，本節內容信息量比較大，概念抽象，內容新鮮，因此教師要靈活運用教學方法，如討論法、發現法、講述法等等，使本節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育的關系，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）培養學生分析比較的能力。

（2）培養學生聯系實際靈活運用知識的能力。

（3）學會有關干細胞研究進展與人類健康的資料搜集和分析。

3.情感態度與價值觀

（1）通過學習使學生體會生命的運動性，體會內因和外因對生命進程的影響等哲學思想。

（2）引導學生關注當今世界面臨的重大社會問題和人類的健康問題。激發社會責任感和使命感，激發學生關愛生命的美好情感。

●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.植物體細胞培養產生完整植株示意圖。

3.骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞圖片。

4.植物體細胞培養產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兩次分裂的模型。

7.人的受精卵發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兩次

分裂的模型以供上課使用。

［情境創設］

教師先播放人的受精卵發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，大大地激發學生學習興趣，（注：教材的問題探討有關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：上節課我們學習了細胞增殖的知識，認識到細胞增殖的結果是細胞數量的增多，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果模型。

教師：從我們剛才觀看的錄像認識到在受精卵發育的過程中，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。

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6—8。見圖6—2—1和圖6—2—2。

Inner

CellMass

InVitroFertilizationTotipotent

Cells

BlastocystFetus

圖6-2-1

神經管

腦

脊髓

毛、齒等

腺甲、爪

中胚層軟骨肌肉

形成血的組織泌尿生殖系統

髓樣組織

淋巴組織

疏松結締組織

消化道

肝

胰

內胚層骨

呼吸系統

致密結締組織

咽

甲狀腺

甲狀旁腺

受精卵卵裂分化*

外胚層

表皮

腺

圖6—2—2細胞和組織分化的不同途徑（*內胚層只形成這些器官、系統的上皮）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，有的細胞發育為紅細胞，合成運輸氧的血紅蛋白；有的細胞發育為肌細胞，合成行使運動功能的蛋白質。

教師：如圖6—2—2，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構各異的各種各樣的細胞和所組成的組織，（如圖6—2—3），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6—9，引導學生觀察。提出問題：植物的情況怎樣呢？

12345

67

8

91011

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：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，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，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象，發生在生物體的整個生命進程中，但在胚胎發育期最旺盛，、最頻繁，達到最大程度。細胞分化是穩定有序的，一般是不可逆的。

2.細胞分化是個體發育的基礎。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、結構和功能的組織器官（課本P118圖6-10），生物體也就不可能正常發育。

3.細胞分化使細胞的功能趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。

教師：創設問題：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