第二节细胞的分化.doc

第二节 细胞的分化一、教学目标【知识目标】1．掌握细胞分化的概念，理解细胞分化的意义2．了解癌细胞、癌细胞的特征以及细胞癌变原因3．理解细胞全能性，举例说明细胞的全能性理论在动植物克隆技术中的应用4．举例说明干细胞的种类、特点和应用能力目标】1．通过探究细胞分化的特点，细胞全能性的概念，培养学生科学研究方法和科学素养2．通过资料的收集，培养学生比较、分析、归纳的思维能力和自主学习的能力3．培养学生理论联系实际，运用所学的生物知识解决实际问题，培养知识迁移应用能力情感态度与价值观】1．通过学习细胞的分化与衰老，对细胞生命过程具有更完整的认识，从而树立辩证唯物主义的自然观，逐步建立科学的世界观2．通过了解细胞癌变的有关知识，使学生更加关注生命的质量、关注健康、关注生物科学发展的热点3．通过了解干细胞的有关知识以及最新进展，增强学生探索新知识的欲望和创新意识二、教材分析【教材的地位作用】细胞分化既是细胞生命历程中的重要阶段，又在个体发育过程中占有重要的地位其中细胞全能性的知识又是选修课本中细胞培养这一生物技术的理论基础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。

教学重难点】细胞分化的概念及其在个体发育过程中的意义，以及细胞全能性的知识建议课时】1课时三、学情分析学生在初中对“细胞分化”的知识有初步的了解，在学完“细胞的增殖”后学习本节，使学生对生物的个体发育有一个系统的理解这节内容比较抽象，学生缺乏一定的感性认识，因此需要教师在教学中应用多种教学手段，激发学生的学习兴趣，将微观的内容具体化、形象化，从而提高学习效果四、教学设计【设计思路】细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，细胞分化的概念，内涵较深刻，也是学生较难理解的通过设疑：多细胞生物体中有数以亿万计的，几百种细胞，但是却由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育而成的帮助学生理解彼此相似的细胞，经过分裂和分化，发育为形态、结构和功能上不相同的细胞，这一变化过程即为细胞分化然后通过联系社会中的职业分工的不同，将职业与生物体内各类细胞承担的生理功能类比，引导学生想象如果没有细胞分化，多细胞生物体内将是怎样的状况？从而加深学生对细胞分化重要意义的理解通过材料使学生认识到癌症对人类健康的威胁，引入到“癌细胞”的知识，通过比较正常细胞与癌细胞的区别，介绍癌细胞的特点学生通过几个案例，分析得到致癌因子的知识。

细胞的全能性是教学的难点，从介绍植物细胞的组织培养和多利的克隆实验使学生明确动植物细胞都具有全能性通过设疑：如何补充分化了的细胞引入干细胞的知识，从而介绍干细胞的种类和特征教学过程】1．导入多细胞生物体一般由数以亿万计的细胞构成的以人为例，成年人体大约含有1014个细胞，200多种，这些细胞又构成了不同的组织投影展示人体的几种细胞以红细胞和肌细胞为例，提出问题：这两种细胞的形态、结构和功能是否一样？学生活动：比较、观察后得出两种细胞的形态结构不相同，根据初中学过的知识，两种细胞的功能也不一样提出问题：生物体都是由一个受精卵发育而来的，经过有丝分裂形成了构成生物体的数以亿计的细胞我们刚刚学过有丝分裂的知识，知道分裂后形成的两个子的细胞形态一样，但现实中，生物体中的细胞却形态各异功能不同，为什么会导致细胞产生如此差异呢？2．细胞的分化学生活动：针对问题，阅读教材P113的内容自学、讨论、分析、交流教师活动：走入学生当中指导学生阅读、交流，深入了解学生学习过程中暴露出的问题和思想动态师生共同归纳：导致后代细胞产生差异的原因是细胞分化得出细胞分化的概念：在个体发育过程中，相同细胞的后代，在形态结构和生理功能上发生差异的过程称为细胞分化。

利用例子总结细胞分化的三个特点设疑：如果没有细胞分化，结果是怎么样的？教师提示：充分调动学生的想象力，如果没有了细胞分化，那么生物体中的细胞种类可能就只有一种，一种细胞能不能构成多种器官和组织呢？师生归纳：多细胞生物体，一般是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育而成的也就是说，仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，生物体是不能进行正常的生长发育的因此，生物体的个体发育就是通过细胞的分化过程来实现的利用红细胞和肌细胞，解释细胞分化的机理最后师生总结细胞分裂和细胞分化的异同点3．癌变教师活动：展示材料据有关资料统计，我国现有癌症患者达300万以上，每年约有130万人死于癌症我国城市恶性肿瘤死亡率为126.52/10万人，已从70年代的死因第3位升到第1位尤其值得注意的是，年龄在35－54岁的人群段中，因患恶性肿瘤死亡者居各类死因之首位癌症己成为世界性严重危害人类健康和生命安全的常见病之一提出问题：如今人们“谈癌色变”，那么什么是癌细胞，癌细胞是怎么产生的呢？教师活动：①引导学生阅读教材P101，以小组交流讨论的形式，最后归纳：生物体的正常发育，是在细胞分化过程受到高度精巧的严格控制下发生的。

一旦失去控制，细胞分化就会发生异常而癌细胞的产生就是细胞分化过程异常所致正常的细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变大屏幕展示：a.有一种人工培养的细胞，叫海拉细胞（Hell cell），是从一个非洲女子海拉的子宫颈癌组织中分离出来的这种细胞在体外培养，能够一代一代地传下去，存活至今已经50多年了，好像是“不死”的细胞b.癌症晚期，由于细胞膜上的糖蛋白等物质的减少，使细胞彼此之间的粘连性降低，导致癌细胞容易在有机体内扩散和转移④组织学生比较癌细胞与正常细胞之间的区别，并归纳癌细胞的特征学生活动：自学、分析材料，通过小组交流讨论，在教师指导下最后归纳：癌细胞是正常细胞转化而来的，除了保留了原来细胞的某些特点外，还具有一下特点：①能无限增殖，人体的细胞一般只能分裂50～60次，可是癌细胞分裂次数无限②癌细胞能在体内转移，是因为癌细胞表面缺少一种粘连蛋白教师活动：全世界在近50年的癌症研究中，已在癌症病因学上、癌症的预防及治疗上取得了很大进展，因此，1981年世界卫生组织公开宣布当前全世界癌症有1/3可以预防，还有1/3经过早期诊断、早期治疗可以治愈，剩下1/3的癌症病人经过治疗，可以延长寿命，减轻痛苦。

因此，对待癌症应有一个正确态度，谈“癌”色变或对癌症漠不关心的态度都是错误的我们要了解癌症的病因，就是为了在我们日常生活和工作中，知道如何预防癌症和进一步研究预防办法设疑：根据案例分析，能引起细胞癌变的因素有那些呢？学生活动：分析案例，通过交流讨论，在教师指导下归纳：引起细胞癌变的致癌因子大致可以分为三大类：①物理致癌因子，主要是辐射致癌例如电离辐射、X射线等等②化学致癌因子，如苯、砷、煤焦油等等③病毒致癌因子，现在已经发现有150多种病毒可以引起动植物产生肿瘤4．细胞的全能性 设疑：分化后的细胞，其里面所含的遗传物质有没有改变呢？教师活动：引导学生阅读教材P114“细胞的全能性”，交流讨论大屏幕展示：a.1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养，最终发育成完整的新植株b.取植物的根、茎、叶组织的少许细胞进行培养，最终都能发育成完整的植株，且培养出来的植株与本体相似师生共同归纳：细胞分化并不是遗传物质的改变，高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植株的能力，该植物体性状与受精卵发育而成的个体基本相同引出细胞全能性的概念：细胞全能性是指已经分化的细胞，仍能具有发育的潜能。

其原因是：细胞内含有保持物种遗传性所需的全套遗传物质教师活动：设置探究性问题：动物细胞有没有全能性呢？你能从教材中找到相应的依据吗？引导学生阅读教材P114后，交流讨论师生共同总结：动物细胞的体细胞不表现出全能性，但细胞核具有全能性多媒体课件演示蛙的核移植实验结论：动物的体细胞不表现出全能性，其原因是受到了细胞内物质的限制，但细胞核中有该物种的全套基因，所以细胞核具有全能性提出问题：不知道同学们有没有听说过“克隆”，知道不知道什么是“克隆”？教师活动：在听取学生的回答后，介绍世界上第一例成功克隆的动物――多莉羊多媒体课件演示多莉羊的克隆实验提出问题：多莉羊“长得”会和哪个“母亲”更相似呢？学生活动：分组讨论、交流后，回答：多莉羊与提供乳腺细胞核的“母亲”在外貌和形态上都相同，而与另外两个“母亲”都不同教师提示：多莉羊的克隆成功再次证明了细胞核的全能性设疑：通过上面的学习我们知道，尽管分化的体细胞具有发育为完整个体的潜能，但在生物体内，细胞分化是不可逆的，一般分化了的细胞不再恢复分裂能力，那么生物体如何补充衰老死亡的细胞？5．干细胞教师活动：引入“干细胞”的知识：在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。

机体在发展适应过程中为了弥补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞，称之为干细胞一旦生理需要，这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化细胞，也可以这样说，这些干细胞充当了分化细胞“预备队”的角色组织学生阅读教材P116，回答下列问题：干细胞的种类、干细胞的特点学生活动：自学、讨论、以小组的形式交流后归纳①干细胞的种类按分化潜能分：a.全能干细胞：受精卵是全能干细胞，它能产生生物体所需的所有各种类型的细胞，所以受精卵最后能发育成为完整的生物体b.多能干细胞：胚胎干细胞是多能干细胞，它的分化能力仅次于受精卵，虽不能发育成完整的个体，但可以发育成为除部分胎盘以外的所有成体组织c.专能干细胞：造血干细胞是专能干细胞，能够分化成各种血细胞，但不能分化出造血系统以外的细胞按来源分：a.胚胎干细胞：胚胎组织中有全能干细胞和多能干细胞b.成体干细胞：成体干细胞只有专能干细胞，具有组织特异性②干细胞的特点干细胞的显著特点是进行不对称分裂，就是干细胞经过一次分裂所产生的两个细胞中，一个仍然是干细胞，另一个则经过多次分裂后，会变成许多各式各样的体细胞提出问题：研究干细胞的最终目的是应用干细胞技术治疗疾病那么干细胞技术有那些应用呢？人能不能利用干细胞技术达到长生不老呢？教师活动：展示材料。

目前科学家已能在体外以干细胞为种子培育成功一些组织器官，来替代病变或衰老的组织器官假如在年老时能使用上自己或他人婴幼儿或青年时期采集保存的干细胞及其衍生组织，那么人类长期追求的长生不老和幻想就有可能成为现实造血干细胞移植是目前治愈白血病和某些遗传性血液病的惟一希望，在肿瘤和难治性免疫疾病的治疗中也有其独特的作用师生共同归纳：干细胞的研究为临床医学开辟了新的途径例如，骨髓移植中的应用；利用干细胞培养组织器官等教师活动：布置课外任务---通过报纸、刊物、互联网、访谈等途径搜集“恶性肿瘤防治方面的资料”和“关于干细胞研究进展的资料”下节课以小组为单位将收集到的资料在班内进行交流)学生活动：以学习小组为单位，讨论如何搜集相关资料的方法途径，研究解决“任务”的方案课外进行资料的收集反馈检测】1、组织培养中，用一定生物化学手段能使植物组织中的每一个细胞发育成完整植株，这说明( )A．生物具有生长、发育特性 B．这个细胞具有该物种整套遗传物质C．生物具有遗传性 D．生物具有应激性和适应环境的能力2、动物体内各种细胞中，具有最高全能性的细胞是( )A．体细胞　 　B．生殖细胞　 　C．受精卵　 　D．干细胞3、与生物的发育密切相关的是( )。