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細(xì)胞的分化 —說課稿
細(xì)胞的分化 ——說課稿
教師要明確指出細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，僅有細(xì)胞的增殖，而沒有細(xì)胞的分化，生物體是不能正常發(fā)育的。關(guān)于細(xì)胞分化，課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是“說明細(xì)胞的分化”和“舉例說明細(xì)胞的全能性”，這都是“理解”水平的要求；可是細(xì)胞分化的概念抽象的多，教師可結(jié)合人的受精卵的發(fā)育過程，從而引導(dǎo)學(xué)生展開本節(jié)的學(xué)習(xí)。
在講述細(xì)胞的分化時，應(yīng)該聯(lián)系初中學(xué)過的有關(guān)組織、器官、系統(tǒng)的知識；聯(lián)系不同組織中的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分等特點。從個體發(fā)育過程中，各種組織、器官、系統(tǒng)的建成角度來理解細(xì)胞的分化的重要地位。在講述中最好結(jié)合運用幾種細(xì)胞分化過程的示意圖和多媒體課件。
在教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生理解好以下幾點：①一般多細(xì)胞生物體的發(fā)育起點是一個細(xì)胞（受精卵），細(xì)胞的分裂只能繁殖出許多相同的細(xì)胞，只有經(jīng)過細(xì)胞的分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。②分化的細(xì)胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的變化，如組成結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學(xué)反應(yīng)的酶。③細(xì)胞分化是一個漸變的過程，在胚胎發(fā)育的早期，細(xì)胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯變化前，細(xì)胞的分化前途就已經(jīng)決定，以后依次漸變，不能逆轉(zhuǎn)。因此，分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。④由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般可以分化的細(xì)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(xì)胞具有發(fā)育完整新個體的潛能。在合適的條件下，有些分化的細(xì)胞具有恢復(fù)分裂、重新分化發(fā)育完整新個體的能力。
細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物體發(fā)育的基礎(chǔ)和核心。鑒于細(xì)胞分化的重要性，課程標(biāo)準(zhǔn)從知識層面對細(xì)胞分化的學(xué)習(xí)內(nèi)容提出了比較高的要求。本節(jié)內(nèi)容是這樣安排的：先介紹什么是細(xì)胞分化，細(xì)胞分化對生物體的發(fā)育有什么重要意義；再介紹已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然可能具有發(fā)育為完整個體的潛能，即具有全能性；最后安排“干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康”的資料搜集與分析活動。
細(xì)胞分化是指在個體發(fā)育中，由一個或一種細(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)定性差異的過程。在這個概念中，“穩(wěn)定性差異”這幾個字，內(nèi)涵很深刻，也是形式不好理解的。因此，教科書在關(guān)于細(xì)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，從動植物提胚胎的發(fā)育的具體事例入手，幫助學(xué)生理解什么是細(xì)胞分化。動物胚胎發(fā)育的過程，以紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的分化為例；植物胚胎發(fā)育的過程，以葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞和儲藏細(xì)胞的分化為例。通過這些實例，幫助學(xué)生理解早期胚胎中彼此相似的細(xì)胞。經(jīng)過分裂和分化，發(fā)育為形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上不相同的細(xì)胞，這一變化過程是持久性的，一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。
細(xì)胞分化的關(guān)鍵在于特異性蛋白質(zhì)的合成，而特意性蛋白質(zhì)合成的實質(zhì)在于基因選擇性表達(dá)。但是學(xué)生沒有學(xué)過基因表達(dá)，無法理解基因的選擇性是怎么回事。為了學(xué)生對細(xì)胞分化的認(rèn)識能夠深入到本質(zhì)，即基因水平，而不只是停留在表面現(xiàn)象，即不同類群細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的差異上，教科書先設(shè)問：“就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息，但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？”然后以紅細(xì)胞和肌細(xì)胞中，血紅蛋白基因和肌動細(xì)胞蛋白基因所處的開、關(guān)狀態(tài)不同為例，解釋在個體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同，導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的差異。通過具體的事例，幫助學(xué)生理解基因的“選擇性”“表達(dá)”。
緊接著提出下一個問題：高度分化的細(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣再分化成其他細(xì)胞嗎？由此引入對“細(xì)胞的全能性”的學(xué)習(xí)，植物細(xì)胞一般都具有全能性，而動物和人體內(nèi)沒有具有分裂和分化能力的細(xì)胞嗎？在這個問題下，教科書引出了干細(xì)胞的概念。近年來哺乳動物胚胎干細(xì)胞的分離成功，極大地促進(jìn)了人們對干細(xì)胞的認(rèn)識，并使干細(xì)胞的研究成為生物醫(yī)學(xué)研究的熱點領(lǐng)域之一。干細(xì)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“資料搜集與分析”活動，鼓勵學(xué)生通過報紙、刊物、書籍、互聯(lián)網(wǎng)等途徑搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展的資料，在關(guān)注與人類健康密切相關(guān)的生物學(xué)熱點問題的同時，培養(yǎng)資料搜集和分析能力，以及表達(dá)與交流的能力。
綜上所述，本節(jié)內(nèi)容信息量比較大，概念抽象，內(nèi)容新鮮，因此教師要靈活運用教學(xué)方法，如討論法、發(fā)現(xiàn)法、講述法等等，使本節(jié)的教學(xué)達(dá)到新課標(biāo)的要求。
一、教材分析
1、教材所處的地位及作用：《細(xì)胞的分化》是高中人教版生物《分子與細(xì)胞》必修模塊中第6章第2節(jié)，細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物體發(fā)育的基礎(chǔ)與核心，是細(xì)胞的生命歷程中的重要一個內(nèi)容。課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是“說明細(xì)胞的分化”和“列舉說明細(xì)胞的全能性”，屬于理解水平的要求。在此之前，學(xué)生已學(xué)了細(xì)胞分裂，細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系，這是分化的基礎(chǔ)，而分化，又是個體發(fā)育的基礎(chǔ)，以及后面學(xué)習(xí)細(xì)胞癌變，以及遺傳部分的性狀表達(dá)，都跟細(xì)胞分化有著密切的關(guān)系，關(guān)于全能性的理解也比較抽象，并且以后學(xué)習(xí)一些生物科技，都與全能性有密切關(guān)系，要讓學(xué)生理解，要結(jié)合有絲分裂來學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容。
2、三維教學(xué)目標(biāo)：根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，掌握細(xì)胞的分化并且能夠說明細(xì)胞的全能性，是本節(jié)教學(xué)的知識目標(biāo)。通過學(xué)生對關(guān)于干細(xì)胞研究進(jìn)展和人類健康的資料搜集和分析，能夠引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)今世界面臨的重大社會問題和人類的健康問題，激發(fā)學(xué)生社會責(zé)任感覺，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命。
3、教學(xué)重點難點：聯(lián)系初中學(xué)過的有關(guān)組織、器官、系統(tǒng)的知識；聯(lián)系不同組織中的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的特點。從個體發(fā)育過程中各種組織、器官、系統(tǒng)的建成讓學(xué)生理解細(xì)胞分化的概念和意義。從體細(xì)胞一般是受精卵通過有絲分裂繁殖而來的，已分化的細(xì)胞都有一套和受精卵相同的染色體，攜帶具有本物種特征的DNA分子的角度，得出細(xì)胞全能性。
二、學(xué)情分析
高二學(xué)生的特點是抽象思維能力和綜合思維能力較強(qiáng)，同時，對生物課程的學(xué)習(xí)，也有著濃厚的興趣。在初中階段，學(xué)生已學(xué)習(xí)過有關(guān)組織、器官、系統(tǒng)的知識；對于細(xì)胞的分化的例子有一些感性的認(rèn)識，從而比較好理解細(xì)胞分化對于各種組織、器官、系統(tǒng)的建成的重要意義。而且，因為本節(jié)內(nèi)容涉及到個體發(fā)育等知識，學(xué)生對此有一定的認(rèn)識，學(xué)習(xí)的興趣比較高，關(guān)于分化的本質(zhì)，由于學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)基因的表達(dá)，所以會比較抽象難懂，教學(xué)中要注意這部分的處理，
三、教學(xué)方法與手段
由于本節(jié)內(nèi)容信息量比較大，概念又抽象，內(nèi)容新鮮，需要靈活應(yīng)用教學(xué)方法，比如討論法、發(fā)現(xiàn)法、講述法等。同時要注意引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間去搜集相關(guān)的資料，來培養(yǎng)學(xué)生收集資料和分析問題的能力。
四、教學(xué)過程
[問題探討]
1、為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會隨著血細(xì)胞的死亡而減少？
2、骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？
引入：細(xì)胞分化及其意義
出示教材P117、118相關(guān)圖片講解。
1、細(xì)胞分化的概念。
2、引導(dǎo)學(xué)生探討以下問題：
⑴細(xì)胞分化在生物界普遍存在的實例。
⑵細(xì)胞分化的過程。在細(xì)胞外觀尚未出現(xiàn)明顯變化之前，細(xì)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(xì)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(xì)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。⑶細(xì)胞分化的意義。一般多細(xì)胞生物體的發(fā)育起點是一個細(xì)胞（受精卵），細(xì)胞的分裂只能繁殖出許多相同的細(xì)胞，只有經(jīng)過細(xì)胞分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體，細(xì)胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。
3、細(xì)胞分化的特點：持久性，不可逆轉(zhuǎn)。
4、細(xì)胞分化的時間：整個生命進(jìn)程中，胚胎時期達(dá)到最大限度。
5、細(xì)胞分化的實質(zhì)：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。
6、細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變嗎？
過渡到：細(xì)胞的全能性
教師出示教材P119胡蘿卜的組織培養(yǎng)的圖片，介紹美國科學(xué)家斯圖爾德的實驗。
由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂增殖而來的，一般已分化的細(xì)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(xì)胞具有發(fā)育成完整個體的潛能。在合適的條件下，有些分化的細(xì)胞具有恢復(fù)分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。細(xì)胞的全能性就是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性。（介紹植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用）高度分化的動物細(xì)胞，從整個細(xì)胞來說，全能性受到限制。但是細(xì)胞核仍然保持著全能性。例如，將綿羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，培育出克隆綿羊“多利”。
動物和人體內(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)胞叫做干細(xì)胞。例如，人的骨髓中有許多造血干細(xì)胞。干細(xì)胞有多種類型，可分為成體干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞。也可以分為這樣三種類型：能夠分化產(chǎn)生生命活動所需要的各種類型細(xì)胞的干細(xì)胞稱為全能干細(xì)胞，它本身可以形成一個生命；不能單獨發(fā)育成完整個體，但能分化為多種類型細(xì)胞的干細(xì)胞稱為多能干細(xì)胞；能分化產(chǎn)生與特定器官和特定生理功能相關(guān)的細(xì)胞稱為專能干細(xì)胞。
[資料搜集和分析]干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康，討論回答教材P120相關(guān)問題。
教師進(jìn)行課堂小結(jié)：細(xì)胞分化的概念，細(xì)胞分化的生物學(xué)意義和細(xì)胞的全能性等。
作業(yè)布置
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