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2019-2020年高中生物 細胞分化 第1課時示范教案 蘇教版 《細胞分化、衰老和凋亡》是本章的第二節(jié)，本節(jié)的關(guān)鍵詞是細胞分化、全能性、細胞凋亡。 多細胞生物體的發(fā)育是從一個細胞——受精卵開始的，細胞分裂只能繁殖出許多相同細胞，只有經(jīng)過細胞分化才會形成多種不同的細胞和組織，進而形成胚胎、幼體，最終發(fā)育成成體。因而，細胞分化是在多細胞生物體整個生命進程中的一種持久性變化。細胞衰老和凋亡是一種普遍的、自然發(fā)生的生命現(xiàn)象。 生物體內(nèi)每時每刻都有細胞衰老、死亡，同時又有新增殖的細胞來代替它們。細胞的衰亡與人類及動植物的壽命有一定的關(guān)系。細胞分化是一個漸變的過程，在胚胎發(fā)育的早期，細胞外觀尚未出現(xiàn)明顯的變化前，細胞的分化前途已經(jīng)決定了，以后依次漸變，且不能逆轉(zhuǎn)。因此，細胞分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。已分化的細胞作為體細胞都具有一套和本物種受精卵相同的染色體。因而，在合適的條件下，有些分化的細胞具有恢復(fù)分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。本節(jié)共設(shè)置了1個“邊做邊學(xué)”、2個“積極思維”、1個“繼續(xù)探究”、1個“拓展視野”、1個“走近職業(yè)”以及5個圖群。1個“邊做邊學(xué)”是“觀察植物器官的切片”，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及實驗操作技能，認識到書本知識是真實生活的再現(xiàn)，各種不同的組織細胞是細胞分化的結(jié)果，同時也培養(yǎng)了小組合作的意識。① 一個“積極思維”是“植物的組織塊能發(fā)育成完整的新植株嗎”，該部分內(nèi)容具有很好的思維訓(xùn)練價值，我們建議以綜合運用發(fā)現(xiàn)教學(xué)、合作學(xué)習(xí)為主的多種教學(xué)傳遞程序，結(jié)合采用多媒體輔助教學(xué)手段進行“胡蘿卜肉質(zhì)根的組織培養(yǎng)”的實驗的變式模擬；另1個“積極思維”是“探究細胞衰老的原因”，教師要引導(dǎo)學(xué)生認真地讀圖，理解海弗利克設(shè)計的兩組實驗的目的，并進一步引導(dǎo)學(xué)生討論這兩組實驗設(shè)計的巧妙性在哪里。1個“拓展視野”是“環(huán)境影響植物體的衰老”，是教材知識的補充和延伸，對理解衰老的原因有一定的幫助。5個圖群是“骨髓干細胞分化示意圖”“植物組織培養(yǎng)技術(shù)示意圖”“胚胎期的雞趾”“細胞壞死和細胞凋亡的區(qū)別”和“3種細胞DNA電泳圖”。教師可根據(jù)圖的特點合理展示圖片，有的可以課件方式展示，顯示動態(tài)過程，有利于學(xué)生理解掌握。圖文結(jié)合，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識。 教學(xué)重點 1.細胞分化。 2.高度分化的植物細胞仍然具有全能性。 3.個體衰老與細胞衰老的關(guān)系,細胞衰老的特征。 4.細胞凋亡的含義。 教學(xué)難點 1.細胞的分化。 2.細胞全能性的概念及實例。 3.細胞凋亡的含義以及與細胞壞死的區(qū)別。 教具準備 人體血細胞示意圖，骨髓干細胞分化示意圖，邊學(xué)邊做的相關(guān)實驗器材，“胡蘿卜肉質(zhì)根的組織培養(yǎng)過程”的課件，“人體細胞培養(yǎng)與去核細胞與正常細胞融合培養(yǎng)過程”課件，“細胞壞死和細胞凋亡的過程”的課件，3種細胞DNA電泳圖。 課時安排 3課時 三維目標(biāo) 1.說明細胞分化形成各種組織。 2.學(xué)會制作徒手切片的技能。 3.舉例說明細胞的全能性。 4.描述細胞衰老和凋亡的過程。 5.簡述細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別。 6.解釋細胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系。 7.通過觀察植物的根、莖、葉切片，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察來討論細胞分化的意義。 8.引導(dǎo)學(xué)生分析除根外，用胡蘿卜莖或葉組織是否也能培養(yǎng)成一棵完整的新植株。 9.引導(dǎo)學(xué)生讀圖，提出問題討論。如：組織培養(yǎng)的關(guān)鍵在哪里？為何植物組織培養(yǎng)要在無菌條件下進行？ 10.認同細胞的分化與衰老,尊重生命的自然發(fā)生、發(fā)展過程。 11.感悟生命的多樣性與生命機理的復(fù)雜性，認同細胞分化是生物發(fā)育的前提。 12.通過細胞的分化、衰老與癌變的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生熱愛生命、關(guān)注健康的思想。 13.感受交往與協(xié)作對于科學(xué)探究的價值與意義。 第1課時　細胞分化 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 大家今天都是高中生，將來可能從事各種職業(yè)。想一想，現(xiàn)代社會中有多少種職業(yè)？如果沒有職業(yè)分工，社會的運轉(zhuǎn)狀況是怎樣的？你個人的生活會與現(xiàn)在有什么不同？這樣現(xiàn)實的問題，相信同學(xué)們都能找到答案。我們每個人就如同一個個細胞，而每個細胞有所不同，由它們有機地組成身體來完成各項生命活動。人體中的不同的細胞群是如何來的？它們存在的意義是什么？今天我們就來探討這些問題。 推進新課 　板　書： 一、細胞分化 多媒體呈現(xiàn)人體中的三種血細胞：紅細胞、白細胞、血小板。 師 （1）在我們體內(nèi)，紅細胞的壽命為120天左右，白細胞的壽命為5～7天。這些血細胞都是失去分裂能力的細胞。 （2）現(xiàn)實生活中，有人發(fā)生了意外事故，出現(xiàn)大量失血情況，危及生命。為了拯救他人的生命，許多人伸出援助之手，紛紛加入義務(wù)獻血的行列，每次獻血200 mL并不會影響自身健康，并且短時間內(nèi)，體內(nèi)血液含量會恢復(fù)正常。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細胞，而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白血病。 教師組織學(xué)生討論： （1）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？ （2）人體失去少量血液后，新生的血細胞是從哪兒產(chǎn)生的？ （3）骨髓與血細胞的形成有什么關(guān)系? 生 健康人體可由紅骨髓不斷產(chǎn)生新的血細胞。 師 這是我們初中生物課上了解的知識，那么骨髓是通過怎樣的過程才形成種類不同的血細胞呢？ 課件展示： 骨髓干細胞分化示意圖。 師 （1）骨髓干細胞先分裂成兩種細胞，即造血干細胞和淋巴干細胞。這兩種細胞再分裂出若干個細胞，它們朝不同方向發(fā)展，最后形成了形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上都有差異的細胞。 （2）人體是復(fù)雜的多細胞生物體，來源于一個受精卵細胞，是細胞分裂使得機體細胞數(shù)目增多，可人體內(nèi)的細胞是多種多樣的，以上，我們看到了三種不同的血細胞，另外，身體內(nèi)還有神經(jīng)細胞、肌細胞、上皮細胞、卵細胞等等。這就是細胞的分化過程。 師 從上述細胞的變化過程，我們是否可以總結(jié)出細胞分化的概念呢？ 生 由同一種類型的細胞經(jīng)細胞分裂后，逐漸在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上形成穩(wěn)定性的差異，產(chǎn)生不同的細胞類群的過程稱為細胞分化。 師 我們知道動物體發(fā)育過程中有細胞分化的現(xiàn)象。那么，在植物體內(nèi)是否有細胞分化的現(xiàn)象呢？下面我們邊做邊學(xué)。 探究題目 觀察植物器官的切片。 實驗材料 天竺葵。 實驗器材 鑷子，刀片，胡蘿卜作夾持物，載玻片，蓋玻片，培養(yǎng)皿，清水，顯微鏡。 實驗過程 學(xué)生活動：（1）先用鑷子撕取葉的下表皮，制成臨時裝片進行觀察，看到保衛(wèi)細胞和氣孔。思考：保衛(wèi)細胞和氣孔的作用是什么？ （2）用刀片切取嫩芽，作芽的縱切，觀察芽的結(jié)構(gòu)。思考：芽的存在對植物體有何作用？ （3）以胡蘿卜塊作為夾持物，用刀片切取根尖做成臨時裝片進行觀察，找到根部分生區(qū)。 思考：分生區(qū)的作用是什么？ （4）用刀片切取一小段莖，并繼續(xù)縱切，制成裝片，進行觀察。思考：導(dǎo)管和篩管的形態(tài)和作用是什么？ 生甲 保衛(wèi)細胞控制氣孔的大小。氣孔是氣體進出植物體的門戶。植物光合作用需要的二氧化碳及呼吸作用需要的氧氣都是通過這里的。 生乙 芽上有嫩葉,新的葉源于這里，可見構(gòu)成芽的細胞具有分裂能力。 生丙 根的分生區(qū)具有分裂能力,能產(chǎn)生新的細胞。 生丁 有些細胞上下連接而成,是具有輸導(dǎo)作用的導(dǎo)管和篩管,它們負責(zé)輸導(dǎo)水分、無機鹽、有機養(yǎng)料。 師 這些形態(tài)不同的細胞也會來自一個細胞嗎？ 生 是的，它們來源于一個受精卵細胞。 師 這些形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都不相同的細胞群對植物體有什么意義呢？ 生 這些形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都不相同的細胞群是細胞分化的結(jié)果，由它們可以形成不同的組織，如：芽及根尖可形成分生組織，導(dǎo)管和篩管可形成輸導(dǎo)組織，由不同的組織進而可形成不同的器官，可形成植物體的根、莖、葉。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功能的效率。 師 同樣來自一個細胞，且每個細胞都具有相同的遺傳信息，為什么會出現(xiàn)差異呢？如：紅細胞合成血紅蛋白，肌細胞合成肌動蛋白。 學(xué)生活動：小組討論，列出小組觀點。 生 在個體發(fā)育中，不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的。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?，F(xiàn)代分子生物學(xué)的證據(jù)表明，細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果。在個體發(fā)育中，有序的細胞分化能夠增加細胞的類型，進而由不同類型的細胞構(gòu)成生物體的組織和器官，執(zhí)行不同的生理功能。 師 細胞的分化是短時、迅速實現(xiàn)的嗎？分化會逆轉(zhuǎn)嗎？ 課件展示： 蛙的胚的發(fā)育過程，請同學(xué)們注意觀看。 師 對照上述問題，你有什么看法？ 生 蛙的胚胎發(fā)育從受精卵開始，經(jīng)過卵裂、囊胚、原腸胚，才開始分化為不同的細胞，出現(xiàn)不同的組織，進而形成不同的器官、系統(tǒng)。由此可以看出細胞分化是一個漸變的過程。在胚胎發(fā)育的早期，細胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯變化前，細胞的前途就已經(jīng)決定了，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。 課堂小結(jié) 一般認為到達成年階段，個體發(fā)育完成，只有一部分細胞的分化持續(xù)于整個生物體的一生。例如哺乳類的骨髓中，終生都發(fā)生血細胞的分化成熟。 板書設(shè)計 第二節(jié)　細胞分化、衰老和凋亡 一、細胞分化 1.細胞分化的概念 2.細胞分化的實質(zhì) 3.細胞分化可形成組織、器官