郭 蓉 宋廷軍 王弋博*
(天水師范學院 甘肅天水 741000)
1.知識目標:(1)理解細胞分化的概念及其意義;(2)說出細胞分化的本質(zhì)和意義;(3)舉例說明細胞的全能性。
2.能力目標:(1)培養(yǎng)學生分析,歸納的思維能力和自主學習能力,提高學生解決問題的能力;(2)探究細胞分化的特點,細胞全能性的概念,培養(yǎng)學生的科學探究方法和生物學素養(yǎng)。
3.情感態(tài)度與價值觀目標:(1)通過了解干細胞,植物組織培養(yǎng)和克隆技術(shù)的相關(guān)知識,引導學生關(guān)注生物科學發(fā)展,關(guān)注當今世界面臨的重大社會問題和人類健康問題,激發(fā)學生社會責任感和使命感;(2)激發(fā)學生關(guān)愛生命的美好情感,體會內(nèi)因和外因?qū)ιM程的影響等哲學思想。
1.教學重點:(1)細胞分化的概念、本質(zhì)和意義;(2)細胞全能性的概念。
2.教學難點:(1)細胞分化的本質(zhì);(2)細胞全能性的概念及實例。
1.設置情境,問題引入
同學們,你們有沒有想過你是怎么來的嗎?下面我們通過一個視頻來了解一下人體的發(fā)育(播放“人類的發(fā)育過程”視頻)設問:(1)人的發(fā)育起點是什么?(2)從發(fā)育過程中,細胞由少變多依靠的是什么?(3)人體有200多種細胞,如果單純細胞分裂,會不會形成一個完整的生物個體?還要進行什么過程?由以上三個問題得出,細胞不僅要進行細胞分裂,還要進行細胞分化。從而引出“細胞分化”。
2.新課講授
(1)細胞分化的概念(展示幻燈片)。設問:在圖示幻燈片中,請同學們說說哪些是細胞分裂產(chǎn)生的?哪些是細胞分化產(chǎn)生的?為什么?學生:細胞分裂的結(jié)果是細胞數(shù)目的增多,但子細胞的形態(tài)和受精卵一樣;細胞分化的結(jié)果是形成不同的組織。設問:通過細胞分化產(chǎn)生的細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能上一樣嗎?
學生:不同,這些細胞有差異。設問:除了在胚胎時期有細胞分化,此時此刻我們的體內(nèi)有沒有細胞分化?教師引導:例如,紅細胞的壽命為120天左右,白細胞的壽命為5~7天,而我們正常人的紅細胞和白細胞并沒有減少,這說明不斷有細胞進行分化,補充新鮮血液,因此,細胞分化的過程發(fā)生在個體發(fā)育的過程中。
展示造血干細胞的分化圖示(血細胞的來源)。設問:從以上兩個例子(個體的發(fā)育和造血干細胞的分化),可以得出這些細胞都是由誰產(chǎn)生的?學生:受精卵,造血干細胞。教師總結(jié):所以,細胞分化產(chǎn)生的組織都是由一個(受精卵)或一種(造血干細胞)細胞增殖產(chǎn)生的后代。討論總結(jié):請同學們根據(jù)剛才學到的知識對細胞分化下個定義。細胞分化: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)細胞分化的特點:討論:閱讀下面四個材料,總結(jié)出細胞分化的特點。學生:普遍性、持久性、不可逆性、穩(wěn)定性。教師補充:細胞分化的過程:受精卵不斷分裂,形成一團形態(tài)相同的細胞,當細胞數(shù)量達到一定程度后,由于所處位置不同,他們再分裂形成的細胞就會在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異,細胞分化一直是貫穿于整個生命進程中,是一個持久的過程。
(3)細胞分化的意義∶(展示幻燈片——個體發(fā)育的完整過程,即個體的層次結(jié)構(gòu))。設問:在生物個體發(fā)育過程中,如果受精卵只進行細胞分裂會怎么樣?學生:會形成一個大的細胞團,沒有組織、器官、系統(tǒng)和個體這些結(jié)構(gòu)層次。討論總結(jié):細胞分化的意義,①生物個體發(fā)育的基礎(chǔ);②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。
3.細胞分化的本質(zhì)
討論:對于一個個體來說,各種細胞都含有完全相同的遺傳信息,但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上卻有很大差異,這是為什么?(展示幻燈片),由以上可知,在個體發(fā)育過程中,不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的,這就是基因的選擇性表達。
4.細胞全能性
設問:通過前面的學習,我們知道細胞分化的特點之一是不可逆性,也就是說在正常情況下,細胞分化是不可逆的。那有沒有可逆的情況呢?(帶著問題觀看幻燈片——植物組織培養(yǎng)的過程)。設問:植物組織培養(yǎng)的條件是什么?學生:離體、營養(yǎng)物質(zhì)和外界環(huán)境(非正常情況)。補充總結(jié):由以上植物組織培養(yǎng)可知:高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能,這就是細胞的全能性。
設問:既然高度分化的植物細胞可以在離體條件下發(fā)育成完整個體,那動物細胞可以嗎?學生:不可以(但學生可能會想到克隆技術(shù)而回答“可以”)。展示克隆羊多利的克隆過程,并提問該過程說明了什么?學生:動物細胞的細胞核具有全能性。教師補充:克隆技術(shù)的問世說明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。到目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物細胞培養(yǎng)成一個新的個體。
5.細胞全能性的應用
6.課堂小結(jié)