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6.2细胞分化
作者:陈丽芳    案例来源:本站原创    点击数:916    更新时间:2012-3-26        ★★★

6.2 细胞分化

一、教学目标

1. 说明细胞的分化

2. 举例说明细胞的全能性

3. 进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析

二、教学重点与难点 

1. 教学重点

1)细胞分化的概念和意义

2)细胞全能性的概念

3)细胞分化与细胞分裂的关系

2. 教学难点

1)细胞分化的概念

2)细胞全能性的概念及实例

三、教材分析:

“细胞的分化”是新课标人教版必修16章第2节的内容,由细胞分化及其意义、细胞的全能性两部分内容构成。细胞分化是细胞生命历程中的重要一个内容,是个体发育中重要的生理过程和生理现象,是多细胞生物体发育的基础和核心。细胞分化是一种持久的、稳定的、建立在细胞分裂基础上的变化。分化的细胞在一定条件下又具有全能性,动物细胞核全能性的具体应用——克隆技术又是当今生命科学的热点。本节内容既是对细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸,又为学习遗传、变异打下基础。同时,本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系,因此能联系实际了解或解决一些实际问题就显得很重要,也会激发学生了解科学的积极性。

细胞分化的概念,内涵较深刻,也是学生较难理解的,可通过提供充分的感性材料:图像信息,多媒体课件演示动物个体发育过程,植物个体发育过程;帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞,经过分裂和分化,发育为形态、结构和功能上不相同的细胞。从而认同细胞分化的重要意义。在学生理解了细胞分化的重要意义后,可引导学生由现象深入到本质,探究细胞分化产生的稳定性差异是不是遗传物质的改变引起的?怎样用科学的方法来证明?培养了学生的科学研究方法和创新精神。最后通过类比总结出细胞分化的意义。

四、学生情况:

    初中生物课本已对“细胞分化”和“个体发育”的知识进行了简要介绍,学生又刚学完“细胞的增殖”,所以对个体发育有了一个较系统的认识。关于分化的本质,由于学生还没有学习基因的表达,所以会比较抽象难懂;植物组织培养、动物克隆技术等知识,学生既无直观印象,也少有相关的信息储备。因此,培养学生主动构建概念、收集与处理信息的能力、联系实际的能力是学好本节的基础。

五、教学准备:干细胞技术及应用视频(中央电视台科教片之窗);Powerpoint课件,学生搜集干细胞的应用,制作汇报PPT

教学过程

 

教师活动

学生活动

设计意图

播放一段“1-9周胎儿发育过程”视频。

请同学们说说这段资料主要介绍了哪些内容。这个过程中包含了我们前面学过的哪些方面的细胞学知识?

 

 

从我们刚才观看的录像认识到在受精卵发育的过程中,只有细胞的增殖和生长是远远不够的,在个体发育过程中胚受精卵可以产生各种形态结构不同的细胞,这一现象是细胞分化。

对于细胞分化这一名词我们并不陌生,但到底什么是细胞分化呢?今天来深入的学习。

 

实例1 红细胞和心肌细胞在形态、结构和生理功能上的比较。

 

 

补充心肌细胞的结构:肌动蛋白、肌球蛋白。

 以上两种细胞皆有同一个受精卵分裂,来自一群相似的胚胎细胞,形态、结构和功能有加大差异。

实例2 比较植物的叶肉细胞、表皮细胞核贮藏细胞。

 

 

 

 

 

 

同动物细胞相似,植物体内的不同部位细胞在形态、结构和生理功能上也有显著的差异。试想一下,体内的心肌细胞在个体发育的过程中还能变成红细胞吗?

 

请给细胞分化下一个完整的定义。

 

 

 

 

 

从定义中你能看出细胞分化的特点吗?

 

是的,分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡。这就是细胞分化的第一个特点。

 

《资料1

细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中。

《资料2

对于多细胞生物来说,从低等生物到高等生物都存在细胞分化现象。

你能从以上两个资料推出细胞分化的其他特点吗?

 

就一个个体来说, 分化后的细胞内,遗传物质有否发生改变?为什么?

 

这体现了细胞分化的什么特点?

 

总结细胞分化的四个特点。

 

遗传物质没有改变,为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢?

细胞分化的实质是什么?

 

 

 

细胞分化的意义?

给出图示,学生分析。

 

 

 

 

 

小结细胞分化的概念。高度分化的细胞,已经失去了继续分裂的能力,那它们还能象早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗?引入细胞全能性的探究。

 

演示:斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞组织培养实验。引导学生了解什么叫细胞的全能性。

 

分析高度分化的细胞还能发育成完整植株的内部因素(引导学生从分化的本质入手)

 

教师引导学生列举课前调查了解到的细胞全能性的实例,植物组织培养的实例和意义

 

讲解:按照此逻辑进行分析,高度分化的动物细胞也应该具有全能性,也应该能够发育成一个完整的个体。但事实是否如此呢?到目前为止,人们还没有成功的将单个已分化的动物细胞培养成新的个体。

出示图片:克隆羊的产生过程

设问推测克隆羊和哪只绵羊最相似?推测的依据?

关于应用,可以让学生大胆设想。

 

 

 

 

问题:

植物体内有没有还具有分裂能力和分化能力的细胞呢?

人体内还有没有具有分裂能力和分化能力的细胞呢?

课前准备:

[资料搜集和分析]

1、干细胞的概念

2、干细胞的分类

3、全能干细胞的特点,并用举例法讲解四种全能干细胞,大致讲解当今热门话题胚胎干细胞的研究进展与人类健康

 

 

学生观看并思考  

 

细胞的增殖,细胞的生长等知识。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

按要求作答:

红细胞:运输氧气,含血红蛋白;

心肌细胞:运动功能。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

叶肉细胞含丰富的叶绿体,进行光合作用;表皮细胞含有的角质层对植物起保护作用;贮藏细胞的大液泡可以贮藏丰富的营养物质。

 

不可以,分化是不可逆的。

 

 

 

 

 

 

在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

 

 

 

 

 

稳定性和不可逆性。

 

 

 

 

 

持久性和普遍性。

 

没有。是由同一个受精卵通过有丝分裂产生的,遗传物质完整的复制了一次。

 

 

遗传物质不变性。

 

 

 

讨论

 

 

 

 

是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致,即基因的选择性表达。

①使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,提高各种生理功能的效率。

②是生物个体发育的基础。

 

 

 

 

 

观察实验过程,讨论归纳细胞全能性的概念

 

 

高度分化的植物细胞中仍含有保持本物种遗传性的全部遗传信息

 

 

 

 

 

 

学生疑问:克隆羊怎么回事。

根据视频资料和已有的知识说出克隆羊的产生过程。

 

 

提供细胞核的羊,细胞核中含有本物种全套遗传物质)。因此高度分化的动物细胞全能性虽然受到限制,而细胞核具有全能性。

 

学生汇报造血干细胞的应用

 

 

 

 

激发学生深入学习的兴趣

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

分析比较的能力

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

让学生主动构建核心概念

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

造成矛盾冲突,更好的理解细胞分化的本质

 

 

 

 

 

训练学生的分析、总结、表述能力

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

让学生了解植物组织培养的一般方法

 

 

 

 

 

 

 

 

让学生了解克隆动物的概念,领略克隆动物的研究方法,了解克隆动物研究的重要意义。

培养学生的观察、思维能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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