教案【一】
教學(xué)準備
教學(xué)目標
知識目標
⑴說出細胞分化的概念及在生物個體發(fā)育中的意義。
⑵舉例說明細胞的全能性在生產(chǎn)實踐與科學(xué)研究中的作用,說出細胞全能性的實質(zhì)及植物細胞和動物細胞全能性的不同點,能夠區(qū)分具體細胞全能性的大小。
能力目標
�、旁诮處煹囊龑�(dǎo)下,師生共同探究,使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),培養(yǎng)分析、歸納的思維能力和自主學(xué)習(xí)的能力。
⑵探究細胞分化的特點,細胞全能性的概念,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究方法和生物學(xué)素養(yǎng)。情感態(tài)度價值觀
�、磐ㄟ^細胞分化的學(xué)習(xí),確立辯證唯物主義的自然觀,逐步樹立科學(xué)的世界觀。⑵通過細胞全能性的學(xué)習(xí),進行有關(guān)干細胞研究進展資料的搜集和分析,養(yǎng)成關(guān)注生物科學(xué)發(fā)展、關(guān)注生命健康、關(guān)注社會熱點等問題。
教學(xué)重難點
教學(xué)重點：細胞分化既是細胞生命歷程中的重要階段,又在個體發(fā)育過程中占有重要的地位。
教學(xué)難點：細胞全能性的知識涉及植物組織培養(yǎng)和克隆技術(shù)等,
教學(xué)過程
1、導(dǎo)入
(1)多細胞生物體的個體發(fā)育是從一個細胞——受精卵開始的,那么這個細胞是如何發(fā)育成為一個完整個體的呢!
出示:哺乳動物個體發(fā)育過程圖、組成人體細胞的200多種細胞圖片學(xué)生討論1:在*基礎(chǔ)上就能形成各種組織器官嗎?生物體不同類型的細胞是怎樣形成的?
教師講解;多細胞生物從小長大,不僅有細胞數(shù)量的增加,還有細胞在結(jié)構(gòu)和功能上的分化。
學(xué)生討論2;為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少
教師講解:在成熟的個體中,仍有一些細胞具有產(chǎn)生不同種類的新細胞的能力。
(2)出示學(xué)習(xí)目標
2、細胞分化及其意義
(1)出示細胞*和分化模型圖片
觀察思考:從細胞*和分化模型圖片中我們能發(fā)現(xiàn)兩者之間有什么關(guān)系?
學(xué)生回答:細胞*是細胞數(shù)量的增多,細胞分化變成了不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的細胞。
(2)出示植物細胞分化圖片
觀察思考:同一個植物個體為何會出現(xiàn)不同的細胞類型?
學(xué)生回答:細胞*是細胞數(shù)量的增多,細胞分化變成了不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的細胞。
教師講解:在植物的胚根發(fā)育成根的過程中,分生區(qū)的細胞不斷*,形成的細胞近似正方體。隨著細胞的生長,變成伸長區(qū)的長方體細胞,后來分化成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織的導(dǎo)管細胞、根毛細胞、薄壁細胞等形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能各異的細胞。又如動物的胚胎細胞形成多細胞生物體。干細胞再生出各種細胞等。
(3)細胞分化的概念和意義
�、偌毎只拍�:教材P117黑體字(略)
對分化概念思考:發(fā)生細胞分化的時間?細胞來源?結(jié)果?
下列事實說明細胞分化具有哪些特征?
a.細胞分化發(fā)生在整個生命進程中,說明細胞分化持久性
b.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素;離體培養(yǎng)的上皮細胞,始終保持為上皮細胞,而不會變成其他類型的細胞。說明分化的穩(wěn)定性
c.哺乳類紅細胞在晚幼紅細胞階段,排出細胞核。人的成熟的無核紅細胞進入血液循環(huán),生活120天左右即死亡。說明分化的不可逆性
教師講授:在細胞外觀尚未出現(xiàn)明顯變化之前,細胞分化的前途就由遺傳信息的執(zhí)行情況決定了。分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化,首先源于細胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的變化,如結(jié)構(gòu)蛋白和催化化學(xué)反應(yīng)的酶,以后依次漸變,不能逆轉(zhuǎn)。因此,分化是一種持久的、穩(wěn)定的漸變過程。
�、诩毎只囊饬x。教材P118第二自然段
老師講解:一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵),細胞的*只能繁殖出許多相同的細胞,只有經(jīng)過細胞分化才能形成胚胎、幼體,并發(fā)育成成體,細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化,有利于提高各種生理細胞。
�、蹖W(xué)生討論:細胞分化,各個細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變嗎?
生:各個細胞來源于同一個細胞,其遺傳物質(zhì)相同
資料分析:在紅細胞中,與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài),與肌動蛋白(肌細胞中的一種蛋白質(zhì))合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài);在肌細胞中則相反。以上事實說明了什么:
教師講授:細胞分化是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導(dǎo)致,即基因的選擇性表達
3、細胞的全能性
(1)問題探討:已經(jīng)發(fā)生高度分化的細胞,還能像早期胚胎細胞那樣,形成一個完整的多細胞生物體嗎?
出示:1958年斯圖爾德[美]實驗,閱讀課本“胡蘿卜韌皮部的組織培養(yǎng)”,展示自己收集到的其它有關(guān)植物組織培養(yǎng)的
(2)引導(dǎo)學(xué)生分析:
�、俸}卜韌皮部細胞組織培養(yǎng)實驗結(jié)果說明了什么問題?
細胞全能性概念:(略)
a.用其它器官實驗是否會有同樣的結(jié)果?
b.細胞為何其有全能性?
�、谟^察多媒體動畫:植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過程。舉例說明植物組織培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)實踐上的廣泛應(yīng)用。并組織學(xué)生討論,并對學(xué)生的觀點進行評價和補充。
討論:a、關(guān)鍵步驟是什么,為什么?
b、利用這種技術(shù)培育植物有哪些優(yōu)點?
C、動物細胞具有這樣的能力嗎?
�、鄱嗝襟w展示克隆羊多莉的產(chǎn)生過程,思考:利用了什么原理
�、芤龑�(dǎo)學(xué)生分析、討論受精卵、生殖細胞、體細胞全能性大小和細胞分化程度高低的比較及關(guān)系、
課后小結(jié)
細胞分化的概念,細胞分化的生物學(xué)意義和細胞的全能性等
板書
第2節(jié)細胞的分化
一、細胞分化
1、概念:在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。
2、根本原因:不同細胞中的遺傳信息執(zhí)行情況不同
3、實質(zhì):基因的選擇性表達
4、直接原因:合成不同的蛋白質(zhì)
5、特點:普遍性、穩(wěn)定性、持久性、不可逆性
6、意義:a、是生物體個體發(fā)育的基礎(chǔ)。
b、使細胞趨向?qū)ｉT化。
c、提高各種生理功能的效率。
二、細胞的全能性
1、概念:已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
2、植物細胞的全能性——植物組織培養(yǎng)
3、動物細胞的全能性——克隆羊多莉
4、干細胞
三、細胞分化與細胞全能性的比較
比較項目
細胞分化
細胞全能性
原因
結(jié)果
大小比較
關(guān)系
教案【二】
教學(xué)準備
教學(xué)目標
1.掌握細胞的分化的概念、特點和意義。
2.理解細胞的全能性。
3.掌握細胞全能性實例。
教學(xué)重難點
(1)細胞分化的概念和意義。
(2)細胞全能性的概念。
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
思考:1、一般多細胞生物體發(fā)育起點是什么?
2、受精卵進行*的方式是什么?
3、有絲*后,親代和子代細胞中的染色體數(shù)目是否相同?
近年來,關(guān)于細胞的分化、癌變和衰老的研究,已經(jīng)成為細胞生物學(xué)的重要課題。這是因為:細胞分化和生物發(fā)育有關(guān);細胞癌變與當今世界嚴重威脅人類生存的癌癥有關(guān);細胞衰老與人類及動植物的壽命有關(guān)
大家都是從一個受精卵生長發(fā)育而來,為何一個細胞能發(fā)育為這么多種不同的細胞呢?學(xué)生活動:學(xué)生思考討論“問題探討”的“討論”,教師提示。
提示1.健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞,補充到血液中去。
2.骨髓中造血干細胞能夠通過增殖和分化,不斷產(chǎn)生不同種類的血細胞。
一、細胞分化:
學(xué)生活動:學(xué)生閱讀課P117,總結(jié)出分化的概念。
1、細胞分化:在個體發(fā)育中,有一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,叫做細胞分化。詳見課件圖片展示
成年人全身細胞總數(shù)約1014個,細胞種類有200多種,這么多種類細胞均來自一個受精卵。
2、細胞分化的特點:
1.細胞分化的持久性:發(fā)生于整個生命進程中。
2.細胞分化的差異性:高等生物比低等生物分化顯著;動物比植物分化顯著。
3.細胞分化具有相對的穩(wěn)定性:一般情況下細胞分化是不可逆轉(zhuǎn)的過程。
問:多細胞生物體在胚胎早期隨著細胞的有絲*,細胞數(shù)目迅速增加。這些細胞的遺傳物質(zhì)相同嗎?(復(fù)習(xí)有絲*特點)從理論上講具有同樣的遺傳性的體細胞就應(yīng)該表現(xiàn)出相同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能特點。事實果真如此嗎?為什么?
學(xué)生活動:P118第三段得到答案。
3、結(jié)果:增加細胞的類型,產(chǎn)生出不同形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能的細胞,不同類型的細胞構(gòu)成不同的組織和器官。
4、分化的實質(zhì):基因選擇性表達的結(jié)果。同一生物個體不同部位細胞、DNA、基因、tRNA相同,但mRNA、蛋白質(zhì)的種類不同。
5、分化的意義:是個體發(fā)育的基礎(chǔ);使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化,有利于提高各種生理功能的效率。
學(xué)生活動:通過總結(jié)比較細胞分化與細胞*的異同,完成課件中的表格
思考:既然細胞分化具有穩(wěn)定性、持久性、不可逆性,那么已經(jīng)發(fā)生高度分化的細胞,還能像早期胚胎細胞那樣,再分化成其它細胞嗎?
1958年,美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細胞成功地培育出了一棵完整的植株。實驗證明:高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能,即植物細胞具有全能性。
二、細胞的全能性
1、概念:是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
2、植物組織培養(yǎng)的過程:詳見課件
3、動物細胞的全能性:
動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制,細胞分化潛能變窄,這是指整體細胞而言�？墒羌毎藙t不同,它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因,并且并沒有因細胞分化而失去基因,因此,高度分化的細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。詳見課件
課堂練習(xí)
1、下列關(guān)于細胞分化的說法錯誤的是()
A、細胞分化與生物發(fā)育密切相關(guān)。
B、細胞分化是細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。
C、細胞分化僅發(fā)生在胚胎期D、細胞分化是生物界的一種普遍現(xiàn)象。
2、下列有關(guān)細胞分化的敘述,正確的是()
A.同一生物個體不同的細胞中DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的
種類和數(shù)量互不相同
B.紅細胞的形成與基因表達有關(guān)而與細胞分化無關(guān)
C.胡蘿卜葉肉細胞脫分化形成愈傷組織后不具全能性
D.分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果
3、下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學(xué)過程是()
A、玉米種子萌發(fā)長成新植株B、小鼠骨髓造干細胞形成各種血細胞
C、小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育志單倍體植株
D、胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株
4、花藥離體培養(yǎng)是指把*旺盛的花藥細胞用人工的方法培育成植株。這成果利用了細胞的()
A、應(yīng)激性B、全能性C、變異性D、適應(yīng)性
