教案:必修一第四章二节细胞的分化_第二节细胞的分化教案
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《细胞分化》的教学设计 生科091 潘莎莎0903011032
一、设计理念
随着新课程改革的深入,生物科学的课堂教学已经从传统的教师讲授式转变成为了以学生为主体的探究式。同样,建构主义学习理论认为:学习不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定情境下,借助教师的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获取的。根据以上理念,本课以学生自主探索为主要学习形式。教师提出阶段性问题,并以图片、Flash动画和文字相结合的视觉媒体材料,先引导学生对所学知识有一个直观的认识,再层层深入思考及探索,最终获得意义上的建构。此外,在课堂教学过程中逐步渗透STS的教育思想,帮助学生把科学、技术和社会三者紧密地联系起来,并加入对生物学前沿知识的介绍,真正培养学生将理论知识应用于实际生活的能力。
关于细胞分化,课程标准的要求是“说明细胞的分化”和“举例说明细胞的全能性”,这都是“理解”水平的要求;课程标准建议开展的学生活动是“搜集有关干细胞研究进展和应用的资料”。鉴于细胞分化的重要性,课程标准从知识层面对细胞分化的学习内容提出了比较高的要求。本节内容是这样安排的:先介绍什么是细胞分化,细胞分化对多细胞生物体的发育有什么重要意义;再介绍细胞畸形分化——癌细胞;再介绍已经分化的细胞,仍然可能具有发育为完整个体的潜能,即具有全能性;最后安排“干细胞研究进展与人类健康”的资料搜集与分析活动。
二、教材分析
《细胞分化》选自浙江科技出版社出版的高中生物教材《(必修1)分子与细胞》第四章第二节。该节主要是细胞的分化、癌细胞、细胞的全能性、干细胞等内容。在此之前,学生已经学习了细胞的增殖等知识点,这些都为本节课的学习作了较好的知识性和结构性的铺垫。而本节内容的学习也为下一课时的学习作了必要的知识储备。因此,本节内容在教材中处于承前启后的作用。此外,教材首先通过讲述细胞分化的概念意义,然后再讲细胞畸形分化即细胞的癌变的内容和细胞的全能性的内容,这样的安排顺序就体现了教材的内在逻辑与学生认知规律的统一性。
三、学情分析
本科的授课对象是高二年级的学生。从知识起点上来看,学生在已经学习了细胞的增殖等,这些都是本节内容的基础,那在这个基础上来学习细胞分化就比较有顺序性。而从认知思维起点上看,高二学生的思维方式已经开始从具象思维转向抽象思维,具备了一定的理论分析能力和逻辑思维能力。所以本节课应注重学生与教师的双向交流,以视觉媒体来帮助学生对抽象的知识有一个直观的理解,进一步锻炼他们获取信息、建构知识体系的能力。
四、教学目标
1、知识目标:
(1)说出细胞分化的概念及在生物个体发育中的意义
(2)举例说明细胞的全能性在生产实践与科学研究中的作用,说出细胞全能性的实质及植物细胞和动物细胞全能性的不同点,能够区分具体细胞全能性的大小(3)举例说明干细胞的种类、特点和应用。
2、能力目标:
(1)在教师的引导下,师生共同探究,使学生学会学习,培养分析、归纳的思维能力和自主学习的能力
(2)探究细胞分化的特点,细胞全能性的概念,培养学生的科学探究方法和生物学素养
3、情感态度价值观:
(1)通过学习使学生体会生命的运动性,体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想(2)引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类健康问题,激发社会责任感和使命感,激发学生关爱生命的美好情感。
五、教学重点与难点
教学重点
(1)细胞分化的概念和意义(2)细胞全能性的概念 教学难点
(1)细胞分化的概念
(2)细胞全能性、干细胞概念及实例。
六、教学方法
探究研讨法,辅以多媒体展示法
七、课时安排 1课时。
八、教学准备
图片资料收集
多媒体课件制作
八、教学过程: 【导入】
知识回顾上一张所学的细胞周期内容和细胞分裂图 【提出问题】
个体发育的起点是什么?
受精卵发育成个体的过程中细胞由少变多,依靠的是哪种细胞增殖方式呢? 如果单纯通过细胞分裂使细胞数目增加,会不会形成一个独立的生物个体? 【学生讨论】
学生联系细胞增殖的有关知识。个体发育的起点是受精卵,受精卵发育成个体的过程中细胞由少变多,依靠的是有丝分裂,而如果只有细胞分裂是不能形成一个独立的生物体的。要形成一个生物个体,就还要经过细胞的分化,引入“ 细胞分化概念” 【教师引导】 个体的形成除了通过细胞分裂使细胞数目增多,细胞还要经过特定的过程变成各种各样的细胞,如神经细胞、红细胞、肌肉细胞等等。这个过程为细胞分化。那什么是细胞分化呢? 【PPT展示】
在个体发育过程中,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。【教师引导】
那么我们了解了细胞分化的概念,有哪位同学能举出一些例子么? 【学生回答】
„„(教师引导学生得出正确答案,并加以指正、点评)【教师引导】
那么细胞分化发生在什么时期?有什么样的特征呢?(引导学生阅读课本PPT)【学生讨论 教师共同归纳】
细胞分化发生于生物体的整个生命进程,但在胚胎发育期最旺盛、最频繁(持久性);分化后的细胞将一直保持分化后的状态,而不会再变为其它细胞(稳定性);造血干细胞会分化为红细胞,红细胞最终衰老、死亡,而不会再形成造血干细胞(不可逆性)。【教师引导】
现在我们知道了,一个个体的形成既要有细胞分裂,又必须进行细胞分化。
既然同一个体的每个细胞都由受精卵有丝分裂产生,而细胞分化使细胞之间存在稳定的差异,这些差异差异是不是细胞的遗传物质改变引起的呢? 【学生讨论 教师共同归纳】
细胞有丝分裂能够保证每个子细胞都获得了与母细胞同样的一份染色体,具有相同的遗传信息,并未发生遗传物质的改变,细胞分化的遗传本质是基因选择性表达的结果。教师例举关于细胞分化的具体例子。
红细胞→红细胞合成血红蛋白——均来自中胚层——基因选择性表达的结果——细胞分化 心肌细胞→心肌细胞合成肌动、肌球蛋白 【PPT展示】
细胞分化的遗传本质是基因选择性表达的结果 【过度】
高度分化的细胞,已经失去了继续分裂的能力,那它们还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗?引入细胞全能性的探究。
根据细胞分化和分裂的关系,细胞分裂是分化的基础,要想让高度分化的细胞再继续分化,必须要具备什么条件?(首先要恢复其分裂能力。)那能否实现呢?【学生思考阅读与分析】
展示图7-1植物组织培养的流程图。
【学生讨论】通过对植物组织培养实验的分析,得出什么是细胞全能性的概念?细胞为什么会有全能性呢?
【学生讨论】细胞全能性是指高度分化的植物细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,这种潜能我们称之为细胞全能性。高度分化的植物细胞中含有保持本物种遗传性的全部基因,这也就是细胞具有全能性的根本原因。
【教师引导】通过对植物组织培养实验的分析,得出高度分化的植物细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,这种潜能我们称之为细胞的全能性。那么细胞为什么会有全能性呢? 【教师引导】:高度分化的植物细胞中有没有因为分化而失去基因?(没有)
高度分化的植物细胞中含有保持本物种遗传性的全部基因,这也就是细胞具有全能性的根本原因。【提出问题】
按照以上逻辑进行分析,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。那有些同学可能就会提出疑问了,那克隆羊又是怎么回事呢? 【PPT展示】
讲解动物克隆——“多莉”产生的过程图解。【学生讨论】
得出高度分化的动物细胞全能性受到限制,而高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
设问推测克隆羊和哪只绵羊最相似?推测的依据?(提供细胞核,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。【教师引导】
从上述实验,我们知道了动物细胞的细胞核具有全能性,既然每个细胞的细胞核仍然具有全部遗传物质,那为什么高度分化的动物细胞不能直接发育成一个完整的个体,动物细胞的全能性究竟怎样呢?并让学生比较植物细胞,动物细胞;受精卵,卵细胞、体细胞的全能性大小。【学生讨论】
高度分化的动物细胞的全能性小。高度分化的植物细胞的全能性大于高度分化的动物细胞;受精卵的全能性最大;以此得出结论:细胞分化程度越低,全能性就越高。【教师引导】
那么在动物体和人体内,就没有能够进行分裂和分化的细胞了吗?(讲解细胞分化的过程)【学生讨论,师生共同归纳】
在动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞——干细胞,【PPT展示】
干细胞分化形成各种血细胞的过程示意图。讨论干细胞的分类 【学生思考】
根据干细胞分化潜能不同可分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。总结出受精卵早期分裂出的细胞是具全能性的。随着细胞的分裂与分化,发育的潜能渐渐被局限,从全能干细胞到多能干细胞,到专能干细胞,最后成为分化终端的细胞。【PPT展示】
教师总结干细胞的知识点 【提出问题】
前面我们讲的都是细胞正常的分化。如果细胞畸形分化?结果会是怎样呢?你认为生活中那些算是细胞的畸形分化呢?癌症是不是呢? 【学生讨论】
„„ 【PPT展示】
癌细胞的概念、癌变的概念 【活动】
四人小组讨论5min,癌细胞有哪些特点,为什么那么难治?你认为哪些因素会致癌? 【学生讨论】
„„((大约5分钟时间,期间教师在课堂中巡视,询问学生活动开展情况,并对一些疑问作一定的讲解和提示。)【提问】
大家讨论好了吗?那我们请几个小组的代表上来把你们小组的答案写到黑板上 【学生板书】 „„
【教师总结】对学生的答案进行分类归纳总结 【PPT展示】
癌细胞的特征、致癌因素 【课后作业布置】
关注健康——防癌,课后上网查资料。下节课分享。板书设计 第二节 细胞分化
一、细胞的分化
1、概念
2、特征(1)持久性
(2)稳定性
(3)不可逆性
3、实质:基因选择表达的结果
二、细胞分化的基础——细胞全能性
1、概念
2、原因
三、干细胞
1、概念
2、种类
四、癌变
1、癌变及癌细胞的概念
2、癌细胞的特点
3、致癌因素 4预防