第一篇：細(xì)胞的分化教案2

第2節(jié) 細(xì)胞的分化

一、教學(xué)目標(biāo) 1.說明細(xì)胞的分化。

2.舉例說明細(xì)胞的全能性。

3.進(jìn)行有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康的資料搜集和分析。

二、教學(xué)重點和難點 1.教學(xué)重點

（1）細(xì)胞分化的概念和意義。（2）細(xì)胞全能性的概念。2.教學(xué)難點

細(xì)胞全能性的概念及實例。

三、教學(xué)策略

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容可以安排1課時。在學(xué)習(xí)細(xì)胞分化時，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)和功能的特點。從個體發(fā)育過程中各種組織、器官、系統(tǒng)建成的角度來理解細(xì)胞分化的重要意義。

關(guān)于細(xì)胞分化的概念和意義，在教學(xué)時應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生探討以下問題。1.細(xì)胞分化在生物界普遍存在的實例。例如，在植物的胚根發(fā)育成根的過程中，分生區(qū)的細(xì)胞不斷分裂，形成的細(xì)胞近似正方體，隨著細(xì)胞的生長，變成伸長區(qū)的長方體細(xì)胞，后來分化成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織的導(dǎo)管細(xì)胞、根毛細(xì)胞、薄壁細(xì)胞等形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能各異的細(xì)胞。又如動物的胚胎細(xì)胞形成多細(xì)胞生物體，干細(xì)胞再生出各種細(xì)胞等。2.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。3.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)。

細(xì)胞的全能性是教學(xué)的難點，可以從細(xì)胞有絲分裂結(jié)果，染色體和DNA數(shù)目不變來分析。由于體細(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。因此，分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整新個體的潛能。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)育成完整新個體的能力。本節(jié)教材的“資料搜集和分析”，對于學(xué)生了解干細(xì)胞及其研究進(jìn)展，培養(yǎng)收集和處理信息的能力，具有重要意義，應(yīng)鼓勵學(xué)生課后完成資料搜集工作，在班級內(nèi)交流。

四、答案和提示

（一）問題探討

1.健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補充到血液中去。

2.骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。

（二）旁欄思考題

1.提示：細(xì)胞分化的實例：如根尖的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織細(xì)胞、薄壁組織細(xì)胞、根毛細(xì)胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包涵著細(xì)胞的分化。

2.動物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(xì)胞分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言?？墒羌?xì)胞核則不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細(xì)胞分化而失去基因，因此，高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性。這可以從細(xì)胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。

（三）資料搜集和分析

1.在個體發(fā)育過程中，通常把那些具有自我復(fù)制能力，并能在一定條件下分化形成一種以上類型細(xì)胞的多潛能細(xì)胞稱為干細(xì)胞。干細(xì)胞有很多種類型，大體上可分為成體干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞。

2.提示：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新的希望。

（四）練習(xí)基礎(chǔ)題

1.數(shù)目增多，染色體數(shù)目，穩(wěn)定性差異。2.C。拓展題

1.提示：通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖花卉，保證花木的優(yōu)良品質(zhì)不變，并且繁殖得快；通過體細(xì)胞克隆哺乳動物；干細(xì)胞移植治療白血病；利用干細(xì)胞技術(shù)解決器官移植缺少供體器官的難題等。2.提示：動物細(xì)胞特別是高等動物細(xì)胞隨著胚胎的發(fā)育，細(xì)胞分化潛能變窄。肌細(xì)胞是已分化的細(xì)胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細(xì)胞，因而不能用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞培育組織和器官。

五、參考資料 1.細(xì)胞分化的生理機制（1）細(xì)胞分裂的不對稱性

卵母細(xì)胞的細(xì)胞核并不位于中央，而是在細(xì)胞外周靠近表面的地方，極體就是從這里形成并釋放出來的，通常把極體釋放的位點稱為動物極，而相對的一極稱為植物極。

動物卵細(xì)胞中，貯存有2～5萬種不同核苷酸序列的mRNA，專供受精卵的啟動、分化和發(fā)育之用。卵細(xì)胞中的mRNA并非均勻分布的，而是位于特定的空間。因此，卵細(xì)胞質(zhì)的特性決定了子細(xì)胞核的分化命運，如昆蟲是以表面卵裂的方式形成胚層細(xì)胞的。

（2）細(xì)胞間的相互作用

胚胎誘導(dǎo)在胚胎發(fā)育過程中，一部分細(xì)胞影響相鄰細(xì)胞向一定方向分化的作用稱為胚胎誘導(dǎo)，如中胚層形成的脊索可誘導(dǎo)其頂部的外胚層發(fā)育成神經(jīng)板、神經(jīng)溝和神經(jīng)管，視細(xì)胞可誘導(dǎo)其外面的外胚層形成晶體，而晶體又可誘導(dǎo)外胚層形成角膜。

分化抑制用含有成蛙心組織的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，則蛙胚不能發(fā)育出正常的心臟，若去除成蛙心組織，則蛙胚發(fā)育正常，這說明分化成熟的細(xì)胞可以產(chǎn)生某種物質(zhì)，抑制相鄰細(xì)胞發(fā)生同樣的分化，這種作用稱為分化抑制。

細(xì)胞數(shù)量效應(yīng)當(dāng)小鼠胚胎胰腺原基在體外進(jìn)行組織培養(yǎng)時，可發(fā)育成具有功能的胰腺組織，但是，如果把胰腺原基切成8小塊分別培養(yǎng)，則都不能形成胰腺組織；如果再把分開的小塊合起來，又可形成胰腺組織?？梢娂?xì)胞數(shù)量對誘導(dǎo)組織形成可能也是必要的。

細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)在胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化中也具有重要的作用。

激素的作用激素對細(xì)胞分化的影響可看做是遠(yuǎn)距離細(xì)胞間的相互作用，如昆蟲的保幼激素和蛻皮激素。前者的功能是保持幼蟲特征，促進(jìn)成蟲器官原基的發(fā)育，后者的功能是促進(jìn)蛻皮和成蟲形態(tài)的出現(xiàn)。當(dāng)兩者保持一定的比例時，幼蟲蛻皮而長大，當(dāng)保幼激素含量減少或不合成時，幼蟲化蛹，變?yōu)槌上x。成蟲期又開始合成保幼激素，促進(jìn)性腺的發(fā)育。

2.細(xì)胞分化的分子機制

（1）染色體結(jié)構(gòu)的變化與細(xì)胞分化

基因剔除 某些原生動物、昆蟲和甲殼動物在細(xì)胞分化過程中有部分染色體丟失的現(xiàn)象。例如，馬蛔蟲的一個變種（2n=4），當(dāng)個體發(fā)育到一定階段時，在將要分化為體細(xì)胞的那些細(xì)胞中，染色體破裂為碎片，含有著絲粒的碎片在細(xì)胞分裂中保留，不具有著絲粒的碎片在分裂中丟失。不過，預(yù)定形成生殖細(xì)胞的那些細(xì)胞中不發(fā)生染色體的斷裂和丟失現(xiàn)象。

基因擴增 基因擴增是指細(xì)胞內(nèi)特定基因的拷貝數(shù)專一性大量增加的現(xiàn)象。例如，在卵裂和胚胎發(fā)育過程中，爪蟾卵母細(xì)胞中的rDNA基因大量擴增而形成大量核糖體，以供大量合成蛋白質(zhì)所需；在果蠅的唾腺細(xì)胞中，由于DNA復(fù)制而核不分裂，很容易觀察到多線染色體。

基因重排 哺乳動物能產(chǎn)生10～10種抗體，但并不意味著細(xì)胞內(nèi)具有相應(yīng)數(shù)量的基因，免疫球蛋白是異四聚體結(jié)構(gòu)，除重鏈和輕鏈的隨機組合以外，免疫球蛋白的多樣性主要來源于基因的重新組合。從這一點來看淋巴細(xì)胞的分化是不可逆的。

DNA的甲基化 脊椎動物一些基因的活性與基因調(diào)控區(qū)域或其周圍特定胞嘧啶的甲基化有關(guān)，甲基化使基因失活，相應(yīng)地非甲基化和低甲基化能活化基因的表達(dá)。細(xì)胞內(nèi)的基因可分為管家基因（house-keeping gene）和奢侈基因（luxury gene），前者是維持細(xì)胞生存不可缺少的，后者與細(xì)胞分化有關(guān)，是與組織特異性表達(dá)有關(guān)的基因，在特定組織中保持非甲基化或低甲基化狀態(tài)，而在其他組織中呈甲基化狀態(tài)。

（2）基因與細(xì)胞分化

無論是母體mRNA的作用還是細(xì)胞間的相互作用，其結(jié)果是啟動特定基因的表達(dá)。因此細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的差次表達(dá)或順序表達(dá)。即特定的基因在特定的時間內(nèi)在特定的組織中表達(dá)的結(jié)果。

受精卵發(fā)育為新個體，是受一系列基因調(diào)控的，這些基因在發(fā)育過程中，按照時間、空間順序啟動和關(guān)閉，互相協(xié)調(diào)，對胚胎細(xì)胞的生長和分化進(jìn)行調(diào)節(jié)。

人和鼠都是從單個受精卵發(fā)育而來的。其實，從一個受精卵中產(chǎn)生什么生物完全由基因組決定。這種決定究竟如何進(jìn)行的呢？

人體細(xì)胞的類型比我們想像的少得多。按照常規(guī)的組織學(xué)分類方法，脊椎動物和人體細(xì)胞類型約有200余種。這些細(xì)胞在人體中呈現(xiàn)有序的空間分布。細(xì)胞的種類或形狀彼此不同，是因為不同細(xì)胞中合成一些彼此不同的特殊蛋白──“奢侈蛋白”，如表皮細(xì)胞的角蛋白，紅細(xì)胞的血紅蛋白，消化道細(xì)胞的消化酶，透鏡狀細(xì)胞的晶體蛋白，等等。除了這些“奢侈蛋白”以外，幾乎所有細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)都是一些生活必需品──“持家蛋白”。由于細(xì)胞類型的差異源于細(xì)胞中工作的基因類群不同，所以人們自然想到也許細(xì)胞中的基因組成發(fā)生了改變。例如，透鏡狀細(xì)胞不能合成血紅蛋白和角蛋白，可能是丟失了血紅蛋白和角蛋白的基因，而只剩下了晶體蛋白。或者，細(xì)胞中其他基因沒有變化，但晶體蛋白基因增加了很多份。然而，許許多多的證據(jù)顯示，沒有這類可能性。幾乎所有細(xì)胞的基因組都和受精卵的一模一樣。

已有實驗證明，雖然分化常常伴隨著顯著的細(xì)胞外觀變化，但細(xì)胞的基因組總是保持不變。兩棲類卵細(xì)胞較大，先用紫外線破壞它的核，再用玻璃微細(xì)管將其他細(xì)胞的核吸出，68注入去核的卵細(xì)胞中。玻璃微細(xì)管刺入卵細(xì)胞時，會使卵細(xì)胞活化并開始分裂和分化。用各種分化細(xì)胞的核置換卵細(xì)胞的核，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們和卵細(xì)胞的核完全一樣，都可以發(fā)育成有生育能力的成蛙。

3.細(xì)胞分化與再生

進(jìn)入生長期之后，分化細(xì)胞即使進(jìn)一步分裂，其分化的特性并不會改變。

脊椎動物的皮膚、血液、肺等組織上的細(xì)胞，每過一段時間便會更新?lián)Q代。機體多數(shù)組織的細(xì)胞并不需要更新，有些特殊細(xì)胞將終生保持胚胎發(fā)育早期形成的數(shù)目。這些細(xì)胞因為不再分裂，所以一旦喪失便無法補充，如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞、透鏡狀細(xì)胞等。當(dāng)然，這些細(xì)胞通常壽命很長，并且處于多重保護(hù)之下。除此之外，它們之間沒有其他共同之處。為什么其他細(xì)胞需要不斷更新，而這些細(xì)胞卻可以終生保持呢？原因很難找尋，但是，至少對神經(jīng)細(xì)胞來說，細(xì)胞更新將改變已經(jīng)形成的精巧的神經(jīng)通路，致使某些記憶喪失。至于心肌細(xì)胞，目前尚難解釋。

細(xì)胞再生有兩種方式，其一是通過已分化細(xì)胞的分裂──細(xì)胞復(fù)制，其二是通過干細(xì)胞再生。干細(xì)胞的性質(zhì)、再生速度以及再生過程非常多樣化。干細(xì)胞可以無限分裂產(chǎn)生分化細(xì)胞。

形形色色的血細(xì)胞都是由多能的干細(xì)胞分化形成的，這些干細(xì)胞主要在成體的骨髓中產(chǎn)生。多能干細(xì)胞在胚胎發(fā)育早期，通過血液循環(huán)進(jìn)入骨髓、脾臟和肝臟，并分別在這些組織中形成有造血功能的細(xì)胞群。

4.干細(xì)胞及其分類

一個成熟或者已分化的細(xì)胞進(jìn)行分裂通常只能產(chǎn)生同種類型的細(xì)胞，而一個干細(xì)胞則可以分化形成多種類型的細(xì)胞。干細(xì)胞有很多種類型，它們存在于從胚胎到成體各個階段的組織和器官里。胚胎干細(xì)胞分裂速度快，并且有產(chǎn)生多種分化細(xì)胞類型的潛力，因此，它們也被稱為多能干細(xì)胞。成體干細(xì)胞分布于很多組織中，但是它們數(shù)量稀少，分裂頻率低，分化潛力也很有限。事實上，很多類型的干細(xì)胞至今沒有在成體中找到。例如，肺上皮細(xì)胞缺陷會造成囊性纖維化，而成體中還沒有發(fā)現(xiàn)可以產(chǎn)生這種細(xì)胞的干細(xì)胞。

利用干細(xì)胞進(jìn)行各種疾病治療的關(guān)鍵在于能否成功分離胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞，并將它們在體外擴增后用于替代受損的組織。一般認(rèn)為每種成體干細(xì)胞只能分化產(chǎn)生幾種相關(guān)的成熟細(xì)胞類型，但最近有研究表明，在某些環(huán)境中，一種干細(xì)胞類型可以轉(zhuǎn)化成其他類型的細(xì)胞，例如，造血干細(xì)胞可以分化形成神經(jīng)細(xì)胞。

因為大多數(shù)疾病只是由于一類細(xì)胞損壞造成的，所以針對特定細(xì)胞類型的干細(xì)胞治療要比原來整個器官的移植更具優(yōu)勢。例如，帕金森氏綜合癥、多發(fā)性硬化和糖尿病等慢性疾病非常適合利用干細(xì)胞治療。但是，在一些患有慢性疾病或多組織急性衰竭患者的受損組織中，通常很難再找到合適的干細(xì)胞。即使能夠分離到相應(yīng)的干細(xì)胞，也不一定能保證通過體外培養(yǎng)獲得治療所需的數(shù)量。最具潛力的干細(xì)胞是從胚泡中分離的胚胎干細(xì)胞。發(fā)育5天的人類胚泡最多有100個細(xì)胞，其中包括兩種類型：將來發(fā)育成胎盤的外層細(xì)胞和發(fā)育成胚胎的內(nèi)層細(xì)胞，即內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）。通常，移除外層細(xì)胞將導(dǎo)致ICM無法發(fā)育形成胚胎，但是，ICM可以在培養(yǎng)皿中快速分裂產(chǎn)生胚胎干細(xì)胞。

胚胎干細(xì)胞有很多顯著的特征。例如，雖然它們在染色體組型等方面和正常的細(xì)胞沒有差別，但卻可以在體外無限增殖。另外，胚胎干細(xì)胞在體外可以分化形成很多類型的細(xì)胞，這些細(xì)胞再移植回動物體內(nèi)，可以在一定程度上改善一些模型動物的病情。如果有辦法攻克免疫排斥的難題，胚胎干細(xì)胞移植有可能成為治療多種疾病的有效途徑。

5.細(xì)胞核移植──治療性克隆

最理想的干細(xì)胞治療是使用來自患者自身的胚胎干細(xì)胞。然而，除了早期胚胎以外，我們無法從其他渠道獲得胚胎干細(xì)胞。那么，在成體中逆轉(zhuǎn)細(xì)胞正常分化的方向，從而得到適合的干細(xì)胞成了另一條可能的途徑。實驗設(shè)計的基本想法是用某種物質(zhì)將成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)成胚性細(xì)胞。這些物質(zhì)可以來自早期胚胎本身，也可以來自卵細(xì)胞，因為卵細(xì)胞豐富的細(xì)胞質(zhì)中含有早期胚胎發(fā)育所必須的因子。這些因子也同樣可以使體細(xì)胞核進(jìn)入早期胚胎發(fā)育的狀態(tài)，所以，除去卵細(xì)胞的核并植入來自成人細(xì)胞的核，就可能得到一個胚胎。

現(xiàn)在人們關(guān)注的焦點是能否利用核移植技術(shù)制造人類胚胎干細(xì)胞用以治療疾病，并且，能否利用患者自身的細(xì)胞來滿足特異性要求，解決免疫抑制的問題，確切地說，科學(xué)家還沒有找到最終答案。目前，核移植技術(shù)在很多物種中取得了成功，但在某些物種中卻失敗了，如果將這一技術(shù)用于人類，結(jié)果將會如何，目前還沒有清晰的答案。

6.患者特異性干細(xì)胞治療

適合干細(xì)胞治療的方法主要有兩種。一種是利用患者的活組織提取細(xì)胞核，轉(zhuǎn)入捐獻(xiàn)者的卵母細(xì)胞，重建早期胚胎并在體外培養(yǎng)至胚泡階段，分離ICM得到胚胎干細(xì)胞。它們與患者有共同的遺傳組成，所以可被視為患者的擴展部分。然后，利用研究小鼠模型所積累的經(jīng)驗，將胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)成與疾病相關(guān)的細(xì)胞類型，用于治療帕金森氏綜合癥、心臟病或脊髓損傷等。最近的研究表明，還可以使人類胚胎干細(xì)胞沿著特定的軌跡分化。不過，目前還不知道哪種活組織是最好的細(xì)胞核供體。另一種方法是將某種成體干細(xì)胞誘導(dǎo)成另一種適合治療疾病的類型，其優(yōu)勢是顯而易見的。

不過，成體干細(xì)胞非常稀少并且很難獲取，例如，造血干細(xì)胞僅占血細(xì)胞總量的1/10；雖然它在骨髓中的含量相對多些，但仍然稀少。盡管造血干細(xì)胞還可以取自新生兒的臍帶血，但是臍帶血需預(yù)先儲備并且無法重復(fù)利用。目前還沒有關(guān)于純化臍帶血造血干細(xì)胞方法的報道，并且它們可否產(chǎn)生造血系統(tǒng)以外的其他細(xì)胞類型尚不清楚。另外，有研究人員認(rèn)為，胰管中存在可以產(chǎn)生胰島細(xì)胞的干細(xì)胞，但是還沒有分離它們的辦法。

目前，大多數(shù)使用胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞的實驗都是在小鼠中進(jìn)行的。其中，胚胎干細(xì)胞的研究結(jié)果尤其令人振奮，它們在移植后通常有較高的存活率并且能長時間地執(zhí)行功能。很多實驗表明它們至少可以部分地緩解病情。

7雖然成體干細(xì)胞能有效地補充原有細(xì)胞類型，但是目前極少有證據(jù)顯示它們能夠轉(zhuǎn)變類型，因此現(xiàn)在很難斷定這是一條有效的治療途徑?；蛟S這只是意味著我們需要做更多的研究，尤其是針對成體干細(xì)胞

第二篇：細(xì)胞分化教案

《細(xì)胞分化》的教案

[教材分析]

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；課程標(biāo)準(zhǔn)建議開展的學(xué)生活動是“搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展和應(yīng)用的資料”。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)胞分化對多細(xì)胞生物體的發(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)胞分化是多細(xì)胞生物體發(fā)育的基礎(chǔ)和核心，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，聯(lián)系媒體上經(jīng)常有號召大家向白血病患兒獻(xiàn)愛心，捐骨髓的報導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么骨髓移植能治療白血??？只要平時關(guān)注媒體報道的學(xué)生，大多數(shù)能說出“是因為骨髓中有造血干細(xì)胞?！本痛艘爰?xì)胞分化的學(xué)習(xí)。

細(xì)胞分化的概念，內(nèi)涵較深刻，也是學(xué)生較難理解的，可通過提供充分的感性材料：圖像信息，多媒體課件演示動物個體發(fā)育過程，植物個體發(fā)育過程；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。從而認(rèn)同細(xì)胞分化的重要意義。在學(xué)生理解了細(xì)胞分化的重要意義后，可引導(dǎo)學(xué)生由現(xiàn)象深入到本質(zhì)，探究細(xì)胞分化產(chǎn)生的穩(wěn)定性差異是不是遺傳物質(zhì)的改變引起的？怎樣用科學(xué)的方法來證明你的觀點？培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)研究方法和創(chuàng)新精神。

細(xì)胞的全能性是教學(xué)的難點，可通過利用多媒體動、植物細(xì)胞全能性的試驗，以及學(xué)生列舉事例來加深理解。掌握全能性的概念、組織培養(yǎng)和克隆知識在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用。

[學(xué)習(xí)者分析] 高中階段的學(xué)生已經(jīng)有了一定的抽象思維能力和綜合思維能力。由于此部分知識比較抽象，學(xué)生將抽象知識具體化、形象化的能力還不夠，需要教師由淺入深，從生活中的事例入手，從學(xué)生身邊常見的實例展開組織教學(xué)活動。同時，由于學(xué)生的心理特征存在個體差異，對新鮮知識的接收與認(rèn)知程度不一，因此，教 學(xué)中要注意從學(xué)生的具體實際出發(fā)，抓住學(xué)生的認(rèn)知特點，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，使生物科學(xué)知識有效地整合到學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去，豐富和發(fā)展原有知識體系，在大腦中建構(gòu)起新的知識、能力、價值觀聯(lián)系。

[教學(xué)目標(biāo)]

1、知識目標(biāo)：

（1）說出細(xì)胞分化的概念及在生物個體發(fā)育中的意義

（2）舉例說明細(xì)胞的全能性在生產(chǎn)實踐與科學(xué)研究中的作用，說出細(xì)胞全能性的實質(zhì)及植物細(xì)胞和動物細(xì)胞全能性的不同點。（3）知道干細(xì)胞的種類、特點和應(yīng)用。

2、能力目標(biāo)：

（1）學(xué)會學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、歸納的思維能力和自主學(xué)習(xí)的能力

（2）獨立探究細(xì)胞分化的特點，細(xì)胞全能性的概念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究方法和生物學(xué)素養(yǎng)

3、情感態(tài)度價值觀：

（1）體會生命的運動性，體會內(nèi)因和外因?qū)ιM(jìn)程的影響等哲學(xué)思想（2）去關(guān)注當(dāng)今世界面臨的重大社會問題和人類健康問題，激發(fā)社會責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。

[教學(xué)重點與難點]

教學(xué)重點

（1）細(xì)胞分化的概念和意義（2）細(xì)胞全能性的概念 教學(xué)難點

（1）細(xì)胞分化的概念

2（2）細(xì)胞全能性、干細(xì)胞概念及實例。

[教法方法] 1．本節(jié)課的授課形式以學(xué)習(xí)分析正確例證為主，教師主要起引導(dǎo)和提示作用，是“學(xué)與教”的過程模式。

2．在教學(xué)中為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，采取了以下策略：創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)識興趣和求知欲；使學(xué)習(xí)材料與社會生活相聯(lián)系，增強學(xué)生對獲得有用的知識本身發(fā)生興趣；進(jìn)行正確的評價和適當(dāng)?shù)谋頁P，以鞏固和發(fā)展學(xué)生正確的學(xué)習(xí)動機。

[課時安排] 1課時。

[教學(xué)過程] 【導(dǎo)入】

師:在上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞的增殖，明白了細(xì)胞是通過周期性的有絲分裂和無絲分裂兩種方式來增殖的，那么我們這節(jié)課來學(xué)習(xí)細(xì)胞生命歷程中的另外一種方式，細(xì)胞的分化。【講授過程】

師：我們現(xiàn)在看兩張圖，大家在看圖過程中思考一下這幾個問題：

1、個體發(fā)育的起點是什么？

2、受精卵發(fā)育成個體的過程中細(xì)胞由少變多，依靠的是哪種細(xì)胞增殖方式呢？

3、如果單純通過細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，會不會形成一個獨立的生物個體？

生：不能。

師：對。那么個體的形成除了通過細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，還要經(jīng)過分化過程，那么什么是分化，我們看一下書上的概念。

師：（PPT展示）在個體發(fā)育過程中，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。

在這里，我們需要注意一下什么是穩(wěn)定性差異，比如在動物胚胎發(fā)育過程中，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來自中胚層。但是，后來紅細(xì)胞能夠合成血紅蛋白，而心肌細(xì)胞則能夠合成肌動蛋白和肌球蛋白。這兩種細(xì)胞的穩(wěn)定性差異是不可逆轉(zhuǎn)的。

那么我們現(xiàn)在思考一下，細(xì)胞分化只發(fā)生在胚胎時期，還是發(fā)生在生物體生命的整個過程中呢？你能舉例說明嗎？

學(xué)生：。。。

師：（展示PPT)骨髓中的造血干細(xì)胞可以分化成紅細(xì)胞，血小板和白細(xì)胞多種血細(xì)胞；當(dāng)我們皮膚受傷，還會有表皮的生發(fā)層細(xì)胞能分裂分化成角質(zhì)層細(xì)胞，以補充死亡脫落的角質(zhì)層細(xì)胞，等等這些例子都說明了細(xì)胞的分化不知發(fā)生在胚胎時期，而是發(fā)生在生物生命的整個過程當(dāng)中。只是在胚胎時期，細(xì)胞的分化的最為旺盛的時期。

師：在了解了細(xì)胞分化的概念之后，我們共同來探討一下細(xì)胞的分化有什么樣的特征呢？我們大家一起來看一下我們教材的118頁。（引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本118頁，歸納細(xì)胞分化的特征和意義）【學(xué)生討論 教師共同歸納】

師：(展示PPT)細(xì)胞分化是生物界中十分普遍的一種生命現(xiàn)象（普遍性）；細(xì)胞分化發(fā)生于生物體的整個生命進(jìn)程，但在胚胎發(fā)育期最旺盛、最頻繁（持久性）；分化后的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，而不會再變?yōu)槠渌?xì)胞（穩(wěn)定性）；造血干細(xì)胞會分化為紅細(xì)胞，紅細(xì)胞最終衰老、死亡，而不會再形成造血干細(xì)胞（不可逆性），分化的過程中遺傳物質(zhì)不改變（遺傳物質(zhì)不變性）。

師：那么接著我們看一下細(xì)胞分化對生物體的生長發(fā)育具有什么樣的意義呢？

生：它是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。多細(xì)胞生物中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能效率。

師：對。首先，它是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。在這之上，分化多細(xì)胞生物中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能效率。

師：現(xiàn)在我們知道了，一個個體的形成既要有細(xì)胞分裂，又必須進(jìn)行細(xì)胞分化?，F(xiàn)在我們共同來比較一下細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。

在了解了這個的基礎(chǔ)之上，我們再進(jìn)行思考下一個問題，一個高度分化的細(xì)胞，已經(jīng)失去了繼續(xù)分裂的能力，那它們還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其他細(xì)胞嗎？

根據(jù)細(xì)胞分化和分裂的關(guān)系，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，要想讓高度分化的細(xì)胞再繼續(xù)分化，必須要具備什么條件？（首先要恢復(fù)其分裂能力。）那能否實現(xiàn)呢？下面來看一個實驗。

（展示圖7-1植物組織培養(yǎng)的流程圖）

師：通過對植物組織培養(yǎng)實驗的分析，我們能夠得出一個概念。就是細(xì)胞的全能性。細(xì)胞全能性是指高度分化的植物細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛 4 能，這種潛能我們稱之為細(xì)胞全能性。那么細(xì)胞為什么會有全能性呢？同時，它有沒有在分化的過程中失去一些基因呢？

生：。。。

師：（PPT）高度分化的植物細(xì)胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細(xì)胞具有全能性的根本原因。再有高度分化的植物細(xì)胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細(xì)胞具有全能性的根本原因。

這里插一句實現(xiàn)細(xì)胞的全能性是需要一定的條件的。（展示PPT）。

學(xué)生記筆記

師：好，按照以上邏輯進(jìn)行分析，高度分化的動物細(xì)胞也應(yīng)該具有全能性，也應(yīng)該能夠發(fā)育成一個完整的個體。但事實卻不盡人意。到目前為止，人們還沒有成功的將單個已分化的動物細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。我說了這個話，有些同學(xué)可能就會提出疑問了，那克隆羊又是怎么回事呢？我們來說一下克隆羊的誕生。

將體細(xì)胞植入代孕母羊體內(nèi)不會產(chǎn)生多利，這是為什么呢？

生：說明高度分化的細(xì)胞沒有全能性。

師：是的。但是我們將體細(xì)胞的細(xì)胞核和另一只母羊的去核卵細(xì)胞結(jié)合成新的細(xì)胞，再植入代孕母羊子宮內(nèi)，多利就這樣誕生了。這又說明了什么？

生：體細(xì)胞核具有全能性。

師：嗯，高度分化的動物細(xì)胞全能性受到限制，而高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。

設(shè)問推測克隆羊和哪只綿羊最相似？推測的依據(jù)？（提供細(xì)胞核，細(xì)胞核中含有本物種全套遺傳物質(zhì)）。因此高度分化的動物細(xì)胞全能性雖然受到限制，而細(xì)胞核具有全能性。

人們根據(jù)干細(xì)胞分化潛能不同可分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞?？偨Y(jié)出受精卵早期分裂出的細(xì)胞是具全能性的。隨著細(xì)胞的分裂與分化，發(fā)育的潛能漸漸被局限，從全能干細(xì)胞到多能干細(xì)胞，到專能干細(xì)胞，最后成為分化終端的細(xì)胞。

師：我們現(xiàn)在總結(jié)一下這節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，（展示PPT）。

課堂練習(xí)，叫同學(xué)回答問題。

師：（展示有關(guān)白血病和骨髓移植方面的圖文資料）。白血病 ,俗稱“血癌” ,是一種惡性程度極高的血液病?；颊叩难褐谐霈F(xiàn)大量異常的白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細(xì)胞 ,延長病人的生命。

1、白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。

2、健康人的造血干細(xì)胞會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞。

3、骨髓內(nèi)有造血干細(xì)胞，造血干細(xì)胞可以產(chǎn)生各種血細(xì)胞（過渡）同學(xué)們，我們是幸運的，因為我們是健康的，對于白血病患者，我們能做些什么呢？學(xué)生發(fā)表自己的意見，教師說，啊，只要人人都獻(xiàn)出一點愛，世界將變成美好的人間?！拘〗Y(jié)】

細(xì)胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，通過細(xì)胞的分裂和分化，生物體才能完成生長、發(fā)育和繁殖的過程。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。人類利用植物細(xì)胞的全能性，通過組織培養(yǎng)，生產(chǎn)出大量的植物優(yōu)良品種，拯救珍稀物種，為人類造福。對動物和人體干細(xì)胞的研究，將為人類戰(zhàn)勝病魔帶來福音。同學(xué)們，努力吧，走科學(xué)研究的道路，勝利是屬于你們的。

[板書設(shè)計] [教學(xué)反思]

第三篇：細(xì)胞分化教案

《細(xì)胞分化》的教學(xué)設(shè)計

[設(shè)計思路]

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；課程標(biāo)準(zhǔn)建議開展的學(xué)生活動是“搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展和應(yīng)用的資料”。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)胞分化對多細(xì)胞生物體的發(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)胞分化是多細(xì)胞生物體發(fā)育的基礎(chǔ)和核心，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，聯(lián)系媒體上經(jīng)常有號召大家向白血病患兒獻(xiàn)愛心，捐骨髓的報導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么骨髓移植能治療白血?。恐灰綍r關(guān)注媒體報道的學(xué)生，大多數(shù)能說出“是因為骨髓中有造血干細(xì)胞?！本痛艘爰?xì)胞分化的學(xué)習(xí)。

細(xì)胞分化的概念，內(nèi)涵較深刻，也是學(xué)生較難理解的，可通過提供充分的感性材料：圖像信息，多媒體課件演示動物個體發(fā)育過程，植物個體發(fā)育過程；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。從而認(rèn)同細(xì)胞分化的重要意義。在學(xué)生理解了細(xì)胞分化的重要意義后，可引導(dǎo)學(xué)生由現(xiàn)象深入到本質(zhì)，探究細(xì)胞分化產(chǎn)生的穩(wěn)定性差異是不是遺傳物質(zhì)的改變引起的？怎樣用科學(xué)的方法來證明你的觀點？培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)研究方法和創(chuàng)新精神。

細(xì)胞的全能性是教學(xué)的難點，可通過利用多媒體動、植物細(xì)胞全能性的試驗，以及學(xué)生列舉事例來加深理解。掌握全能性的概念、組織培養(yǎng)和克隆知識在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用。[教學(xué)目標(biāo)]

1、知識目標(biāo)：

（1）說出細(xì)胞分化的概念及在生物個體發(fā)育中的意義

（2）舉例說明細(xì)胞的全能性在生產(chǎn)實踐與科學(xué)研究中的作用，說出細(xì)胞全能性的實質(zhì)及植物細(xì)胞和動物細(xì)胞全能性的不同點，能夠區(qū)分具體細(xì)胞全能性的大?。?）舉例說明干細(xì)胞的種類、特點和應(yīng)用。

2、能力目標(biāo)：

（1）在教師的引導(dǎo)下，師生共同探究，使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、歸納的思維能力和自主學(xué)習(xí)的能力

（2）探究細(xì)胞分化的特點，細(xì)胞全能性的概念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究方法和生物學(xué)素養(yǎng)

3、情感態(tài)度價值觀：

1（1）通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會生命的運動性，體會內(nèi)因和外因?qū)ιM(jìn)程的影響等哲學(xué)思想

（2）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健康問題，激發(fā)社會責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。[教學(xué)重點與難點]

教學(xué)重點

（1）細(xì)胞分化的概念和意義（2）細(xì)胞全能性的概念 教學(xué)難點

（1）細(xì)胞分化的概念

（2）細(xì)胞全能性、干細(xì)胞概念及實例。教法學(xué)法：

高中階段的學(xué)生已經(jīng)有了一定的抽象思維能力和綜合思維能力。由于此部分知識比較抽象，學(xué)生將抽象知識具體化、形象化的能力還不夠，需要教師由淺入深，從生活中的事例入手，從學(xué)生身邊常見的實例展開組織教學(xué)活動。同時，由于學(xué)生的心理特征存在個體差異，對新鮮知識的接收與認(rèn)知程度不一，因此，教學(xué)中要注意從學(xué)生的具體實際出發(fā)，抓住學(xué)生的認(rèn)知特點，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，使生物科學(xué)知識有效地整合到學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去，豐富和發(fā)展原有知識體系，在大腦中建構(gòu)起新的知識、能力、價值觀聯(lián)系。

1．本節(jié)課的授課形式以學(xué)習(xí)分析正確例證為主，教師主要起引導(dǎo)和提示作用，是“學(xué)與教”的過程模式。

2．在教學(xué)中為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，采取了以下策略：創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)識興趣和求知欲；使學(xué)習(xí)材料與社會生活相聯(lián)系，增強學(xué)生對獲得有用的知識本身發(fā)生興趣；進(jìn)行正確的評價和適當(dāng)?shù)谋頁P，以鞏固和發(fā)展學(xué)生正確的學(xué)習(xí)動機。課時安排： 1課時。教學(xué)過程： 【提出問題】

個體發(fā)育的起點是什么？

受精卵發(fā)育成個體的過程中細(xì)胞由少變多，依靠的是哪種細(xì)胞增殖方式呢？ 如果單純通過細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，會不會形成一個獨立的生物個體？ 【學(xué)生討論】

學(xué)生聯(lián)系細(xì)胞增殖的有關(guān)知識。個體發(fā)育的起點是受精卵，受精卵發(fā)育成個體的過程中細(xì)胞由少變多，依靠的是有絲分裂，而如果只有細(xì)胞分裂是不能形成一個獨立的生物體的。要形成一個生物個體，就還要經(jīng)過細(xì)胞的分化，引入“第一節(jié) 細(xì)胞分化“ 【教師引導(dǎo)】

個體的形成除了通過細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，還要經(jīng)過細(xì)胞分化的過程。那什么是細(xì)胞分化呢？ 【學(xué)生回答】

在個體發(fā)育過程中，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?！窘處熞龑?dǎo)】

那么細(xì)胞分化發(fā)生在什么時期？有什么樣的特征呢？（引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本113頁，歸納細(xì)胞分化的特征和意義）【學(xué)生討論 教師共同歸納】

細(xì)胞分化是生物界中十分普遍的一種生命現(xiàn)象（普遍性）；細(xì)胞分化發(fā)生于生物體的整個生命進(jìn)程，但在胚胎發(fā)育期最旺盛、最頻繁（持久性）；分化后的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，而不會再變?yōu)槠渌?xì)胞（穩(wěn)定性）；造血干細(xì)胞會分化為紅細(xì)胞，紅細(xì)胞最終衰老、死亡，而不會再形成造血干細(xì)胞（不可逆性），分化的過程中遺傳物質(zhì)不改變（遺傳物質(zhì)不變性）。

那么細(xì)胞分化對生物體的生長發(fā)育具有什么樣的意義呢？

細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能效率。是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)?！窘處熞龑?dǎo)】

現(xiàn)在我們知道了，一個個體的形成既要有細(xì)胞分裂，又必須進(jìn)行細(xì)胞分化。既然同一個體的每個細(xì)胞都由受精卵有絲分裂產(chǎn)生，而細(xì)胞分化使細(xì)胞之間存在穩(wěn)定的差異，這些差異差異是不是細(xì)胞的遺傳物質(zhì)改變引起的呢？ 【學(xué)生討論 教師共同歸納】

細(xì)胞有絲分裂能夠保證每個子細(xì)胞都獲得了與母細(xì)胞同樣的一份染色體，具有相同的遺傳信息，并未發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變，細(xì)胞分化的遺傳本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。教師例舉關(guān)于細(xì)胞分化的具體例子。紅細(xì)胞 紅細(xì)胞合成血紅蛋白

——均來自中胚層 ——基因選擇性表達(dá)的結(jié)果——細(xì)胞分化

心肌細(xì)胞 心肌細(xì)胞合成肌動、肌球蛋白 【過度】 高度分化的細(xì)胞，已經(jīng)失去了繼續(xù)分裂的能力，那它們還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其他細(xì)胞嗎？引入細(xì)胞全能性的探究。

根據(jù)細(xì)胞分化和分裂的關(guān)系，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，要想讓高度分化的細(xì)胞再繼續(xù)分化，必須要具備什么條件？（首先要恢復(fù)其分裂能力。）那能否實現(xiàn)呢？

【學(xué)生思考閱讀與分析】

展示圖7-1植物組織培養(yǎng)的流程圖。

【學(xué)生討論】通過對植物組織培養(yǎng)實驗的分析，得出什么是細(xì)胞全能性的概念？細(xì)胞為什么會有全能性呢？

【學(xué)生討論】細(xì)胞全能性是指高度分化的植物細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，這種潛能我們稱之為細(xì)胞全能性。高度分化的植物細(xì)胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細(xì)胞具有全能性的根本原因。

【教師引導(dǎo)】通過對植物組織培養(yǎng)實驗的分析，得出高度分化的植物細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，這種潛能我們稱之為細(xì)胞的全能性。那么細(xì)胞為什么會有全能性呢？

【教師引導(dǎo)】：高度分化的植物細(xì)胞中有沒有因為分化而失去基因？（沒有）高度分化的植物細(xì)胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細(xì)胞具有全能性的根本原因?！咎岢鰡栴}】

按照以上邏輯進(jìn)行分析，高度分化的動物細(xì)胞也應(yīng)該具有全能性，也應(yīng)該能夠發(fā)育成一個完整的個體。但事實是否如此呢？到目前為止，人們還沒有成功的將單個已分化的動物細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。那有些同學(xué)可能就會提出疑問了，那克隆羊又是怎么回事呢？

【圖7-2】蛙的核移植實驗流程圖，講解動物克隆——“多莉”產(chǎn)生的過程圖解?！緦W(xué)生討論】得出高度分化的動物細(xì)胞全能性受到限制，而高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。

設(shè)問推測克隆羊和哪只綿羊最相似？推測的依據(jù)？（提供細(xì)胞核，細(xì)胞核中含有本物種全套遺傳物質(zhì)）。因此高度分化的動物細(xì)胞全能性雖然受到限制，而細(xì)胞核具有全能性。

【教師引導(dǎo)】從上述實驗，我們知道了動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，既然每個細(xì)胞的細(xì)胞核仍然具有全部遺傳物質(zhì)，那為什么高度分化的動物細(xì)胞不能直接發(fā)育成一個完整的個體，動物細(xì)胞的全能性究竟怎樣呢？并讓學(xué)生比較植物細(xì)胞，動物細(xì)胞；受精卵，卵細(xì)胞、體細(xì)胞的全能性大小?！緦W(xué)生討論】

高度分化的動物細(xì)胞的全能性小。高度分化的植物細(xì)胞的全能性大于高度分化的動物細(xì)胞；受精卵的全能性最大；以此得出結(jié)論：細(xì)胞分化程度越低，全能性就越高?！窘處熞龑?dǎo)】

那么在動物體和人體內(nèi)，就沒有能夠進(jìn)行分裂和分化的細(xì)胞了嗎？（講解細(xì)胞分化的過程）

【學(xué)生討論，師生共同歸納】

在動物和人體內(nèi)仍保留少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞——干細(xì)胞，【學(xué)生思考】圖7—3干細(xì)胞分化形成各種血細(xì)胞的過程示意圖。討論干細(xì)胞的分類

根據(jù)干細(xì)胞分化潛能不同可分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞?？偨Y(jié)出受精卵早期分裂出的細(xì)胞是具全能性的。隨著細(xì)胞的分裂與分化，發(fā)育的潛能漸漸被局限，從全能干細(xì)胞到多能干細(xì)胞，到專能干細(xì)胞，最后成為分化終端的細(xì)胞。

【教師講述】 有關(guān)白血病和骨髓移植方面的文字資料。【提出問題】

1、請同學(xué)們說說對白血病的了解。

2、捐獻(xiàn)適量的造血干細(xì)胞，為什么不會傷害捐獻(xiàn)者的身體健康？

3、骨髓移植為什么可以治療人類白血?。?【學(xué)生討論】

1、白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。

2、健康人的造血干細(xì)胞會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞。

3、骨髓內(nèi)有造血干細(xì)胞，造血干細(xì)胞可以產(chǎn)生各種血細(xì)胞（過渡）同學(xué)們，我們是幸運的，因為我們是健康的，對于白血病患者，我們能做些什么呢？學(xué)生發(fā)表自己的意見，教師說，啊，只要人人都獻(xiàn)出一點愛，世界將變成美好的人間。

【小結(jié)】細(xì)胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，通過細(xì)胞的分裂和分化，生物體才能完成生長、發(fā)育和繁殖的過程。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。人類利用植物細(xì)胞的全能性，通過組織培養(yǎng)，生產(chǎn)出大量的植物優(yōu)良品種，拯救珍稀物種，為人類造福。對動物和人體干細(xì)胞的研究，將為人類戰(zhàn)勝病魔帶來福音。同學(xué)們，努力吧，走科學(xué)研究的道路，勝利是屬于你們的。

板書設(shè)計 第二節(jié) 細(xì)胞分化

一、細(xì)胞的分化

1、概念

2、特征（1）普遍性

（2）持久性

（3）穩(wěn)定性

（4）不可逆性（5）遺傳物質(zhì)不變性

3、意義

4、實質(zhì)：基因選擇表達(dá)的結(jié)果

二、細(xì)胞分化的基礎(chǔ)——細(xì)胞全能性

1、概念

2、原因

三、干細(xì)胞

1、概念

2、種類

3、應(yīng)用

第四篇：細(xì)胞分化 教案

細(xì)胞的分化 教案

一、教材分析

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。

二、教學(xué)重難點

1.教學(xué)重點

（1）細(xì)胞分化的概念和意義。

（2）細(xì)胞全能性的概念。

2.教學(xué)難點

細(xì)胞全能性的概念及實例。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.說出細(xì)胞的分化的定義。

2.舉例說明細(xì)胞的全能性。

四、學(xué)情分析

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。

五、教學(xué)方法：

1、學(xué)案導(dǎo)學(xué)法

2、講述法

六、教學(xué)過程

（一）、預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。

（二）、情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。問題探討中白血病患兒，問題：1）為什么健康的人的血細(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？

（三）合作探究、精講點撥。多細(xì)胞生物體從小長大，不僅僅數(shù)量的增加，還有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)及功能上的分化。即使在成熟的個體中，仍有一些細(xì)胞具有差生不同種類的新細(xì)胞的能力。

1、細(xì)胞分化概念 學(xué)生觀察圖

老師問：如果沒有細(xì)胞分化，結(jié)果是怎么樣的？

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)。

細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。

2、細(xì)胞分化的實質(zhì)：

老師問：一個人體全身的遺傳物質(zhì)一樣嗎？為什么？

不同的細(xì)胞有一樣的遺傳物質(zhì)，為什么會形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能卻有很大差異？ 早期的胚胎細(xì)胞，已經(jīng)分化發(fā)育成各種組織細(xì)胞，如果給它一定的條件，這些高度分化的細(xì)胞，還能再分化成其他的細(xì)胞嗎？引出細(xì)胞的全能性問題。

3、細(xì)胞的全能性

已分化的細(xì)胞，仍然肯有發(fā)育成完整個體的潛能。老師問：高度分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞具有全能性嗎？ 動物實驗說明：高度分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。老師問：分化的細(xì)胞，為什么會有全能性？ 為什么動物只有細(xì)胞核有全能性？

（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測

六、板書設(shè)計

細(xì)胞分化

一、細(xì)胞分化及其的意義

二、細(xì)胞的全能性

七、教學(xué)反思

本課的設(shè)計采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點等，最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。

本節(jié)課的細(xì)胞分化的概念及細(xì)胞全能性的理解是重點，尤其是動物細(xì)胞全能性的問題，我采用多舉例的方式解決，

第五篇：2 細(xì)胞的分化 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能

（1）了解細(xì)胞的分化與生物體發(fā)育的關(guān)系，能說明細(xì)胞的分化。（2）能舉例說明細(xì)胞的全能性及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用。2.過程與方法

（1）培養(yǎng)學(xué)生分析比較的能力。

（2）培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際靈活運用知識的能力。

（3）學(xué)會有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康的資料搜集和分析。3.情感態(tài)度與價值觀

（1）通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會生命的運動性，體會內(nèi)因和外因?qū)ιM(jìn)程的影響等哲學(xué)思想。

（2）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)社會責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。

2.教學(xué)重點/難點

●教學(xué)重點

1.細(xì)胞分化的概念和意義。2.細(xì)胞全能性的概念。3.細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的關(guān)系。●教學(xué)難點 1.細(xì)胞分化的概念。2.細(xì)胞全能性的概念及實例。

3.教學(xué)用具

多媒體

4.標(biāo)簽 生物,教案

教學(xué)過程 ［情境創(chuàng)設(shè)］

教師先播放人的受精卵發(fā)育成胎兒過程的視頻錄像給學(xué)生觀看，這是人的生理常識，學(xué)生會很迫切想認(rèn)識這個過程，大大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，（注：教材的問題探討有關(guān)骨髓移植來治療白血病的話題太沉重，我認(rèn)為不能用來作為情境創(chuàng)設(shè)，可以放在介紹了細(xì)胞的全能性以后再討論）非常有利于本節(jié)課的學(xué)習(xí)；學(xué)生觀看后，教師提問學(xué)生回答問題。

教師：這個過程中包含了我們前面學(xué)過的哪些方面的細(xì)胞學(xué)知識？ 學(xué)生：細(xì)胞的增殖，細(xì)胞的生長等知識。

教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞增殖的知識，認(rèn)識到細(xì)胞增殖的結(jié)果是細(xì)胞數(shù)量的增多，這些細(xì)胞是一堆相同的細(xì)胞。

學(xué)生：出示用橡皮泥制作成細(xì)胞分裂結(jié)果模型。

教師：從我們剛才觀看的錄像認(rèn)識到在受精卵發(fā)育的過程中，只有細(xì)胞的增殖和生長是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要有我們今天要學(xué)習(xí)的細(xì)胞的分化。什么是細(xì)胞的分化呢？下面我們一起來討論。［師生互動］

（一）細(xì)胞分化及其意義 1.什么是細(xì)胞分化？

教師：播放人的胚胎發(fā)育過程的FLASH動畫。提出問題：胚胎的早期和后期有什么

不同？ 學(xué)生：觀察和討論。

教師引導(dǎo)學(xué)生回答：胚胎發(fā)育的早期，各個細(xì)胞彼此相似；它們都來自受精卵的分裂，具有相同的遺傳物質(zhì)。

教師：組成胎兒的各種細(xì)胞組織是怎樣來的呢？用PowerPoint演示課本P117的圖6—8。見圖6—2—1和圖6—2—2。

圖6—2—2 細(xì)胞和組織分化的不同途徑（*內(nèi)胚層只形成這些器 官、系統(tǒng)的上皮）

學(xué)生：思考和觀察，然后回答問題。

教師引導(dǎo)學(xué)生回答：細(xì)胞增殖的同時，這些細(xì)胞逐漸向不同方向變化，如課本圖6-8，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都來自一群相似的胚胎細(xì)胞。后來，有的細(xì)胞發(fā)育為紅細(xì)胞，合成運輸氧的血紅蛋白；有的細(xì)胞發(fā)育為肌細(xì)胞，合成行使運動功能的蛋白質(zhì)。

教師：如圖6—2—2，我們看到了組成胎兒的各種細(xì)胞組織就是因為細(xì)胞的變化方向不同，使它們從相似的早期胚細(xì)胞變成了形狀結(jié)構(gòu)各異的各種各樣的細(xì)胞和所組成的組織，（如圖6—2—3），這些不同的細(xì)胞組織就組成了一個完整的生物體——胎兒。用PowerPoint演示課本P118的圖6—9，引導(dǎo)學(xué)生觀察。提出問題：植物的情況怎樣呢？ 學(xué)生觀察。

教師引導(dǎo)學(xué)生講出：植物也是一樣，同一植物體的各種細(xì)胞，如葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞、儲藏細(xì)胞等細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。

教師：我們認(rèn)識到這里，同學(xué)們明白什么是細(xì)胞分化嗎？提問學(xué)生回答。學(xué)生：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，叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一種持久性的變化，一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化的狀態(tài)，直到死亡。

學(xué)生用各種顏色的橡皮泥操作一種細(xì)胞分化成多種細(xì)胞的模型。教師用PowerPoint演示同樣的過程。學(xué)生閱讀課本P118第二自然段和討論課本的想象空間的問題，加深對細(xì)胞分化的理解。1.細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，發(fā)生在生物體的整個生命進(jìn)程中，但在胚胎發(fā)育期最旺盛，、最頻繁，達(dá)到最大程度。細(xì)胞分化是穩(wěn)定有序的，一般是不可逆的。

2.細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。僅有細(xì)胞的增殖，而沒有細(xì)胞的分化，就不可能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織器官（課本P118圖6-10），生物體也就不可能正常發(fā)育。

3.細(xì)胞分化使細(xì)胞的功能趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。教師：創(chuàng)設(shè)問題：同學(xué)們想過嗎？組成生物體的各種各樣的細(xì)胞遺傳信息一樣嗎？

學(xué)生：同一個生物個體中，各種各樣的細(xì)胞遺傳信息是完全相同的，都來自受精卵。

教師：但這些細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？原來，在個體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的，例如，在紅細(xì)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（肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細(xì)胞中則相反。（注：基因的有關(guān)知識將在第二模塊中繼續(xù)學(xué)習(xí)）。也就是說，細(xì)胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達(dá)的結(jié)果。討論到這里，同學(xué)們能講出細(xì)胞分化的意義嗎？ 2.細(xì)胞分化的意義

教師引導(dǎo)學(xué)生回答：多細(xì)胞生物經(jīng)過細(xì)胞分化形成各種不同的細(xì)胞和組織，多細(xì)胞生物的個體發(fā)育起點——受精卵，通過細(xì)胞分裂分化形成各種組織、器官和系統(tǒng)，進(jìn)一步構(gòu)成多細(xì)胞生物個體。

教師創(chuàng)設(shè)問題：是不是所有分化的細(xì)胞都不能再分裂呢？

教師：同學(xué)們，看過家里的爺爺種花，他摘取月季花的一段枝條，把它種到地里，過一段時間，枝條長成完整的植株并開花。我們再來看一個例子，播放胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的錄像片。這兩個實驗表明什么問題呢？學(xué)生討論。

教師：這兩個實驗表明，高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，這就是細(xì)胞的全能性。同學(xué)們能表達(dá)清楚嗎？

（二）細(xì)胞的全能性 1.細(xì)胞全能性的概念

教師引導(dǎo)學(xué)生講出：細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的 潛能。教師：其實受精卵和早期胚胎細(xì)胞都是具有全能性的細(xì)胞。同學(xué)們能再舉出有關(guān)植物細(xì)胞全能性應(yīng)用的例子嗎？

學(xué)生交流當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)試驗基地組織培養(yǎng)的情況，認(rèn)識組織培養(yǎng)的優(yōu)越性。

教師：通過學(xué)習(xí)和交流，同學(xué)們認(rèn)識到植物細(xì)胞都具有全能性，表現(xiàn)出細(xì)胞全能性需要前提條件：必須是離體的細(xì)胞或組織器官、適宜的條件，且個體發(fā)育同樣經(jīng)過細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化。那動物細(xì)胞具有全能性嗎？和植物細(xì)胞一樣嗎？ 學(xué)生閱讀課本P119第四、五自然段。

教師：動物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(xì)胞分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言?？墒羌?xì)胞核則不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細(xì)胞分化而失去基因，因此，高度分化的動物細(xì)胞核仍然具有全能性。這可以從細(xì)胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。同學(xué)們能舉出例子嗎？

學(xué)生交流，教師補充：如我國的克隆山羊陽陽等，學(xué)生討論當(dāng)今熱門話題——“克隆人”可能嗎？提出克隆人體器官對醫(yī)學(xué)上人體器官移植的作用。學(xué)生討論課本P117的問題探討，引出干細(xì)胞有關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。2.什么叫干細(xì)胞

在動物和人體內(nèi)仍然保留著少數(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。如：胚胎干細(xì)胞和骨髓中的造血干細(xì)胞等。為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會隨著血細(xì)胞的殘廢而減少？

學(xué)生：因為健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補充到血液中去。

學(xué)生交流有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康的情況。如：在我國的很多大醫(yī)院，利用骨髓移植已經(jīng)成功治愈了多例白血病患者；利用胚胎干細(xì)胞培育出肝組織，為重肝病患者帶來佳音。教師教育學(xué)生要有愛心，關(guān)愛生命，維護(hù)人體健康。

課堂小結(jié)

細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，細(xì)胞的分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，通過細(xì)胞的分裂和分化，生物體才能完成生長、發(fā)育和繁殖的過程。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。人類利用植物細(xì)胞的全能性，通過組織培養(yǎng)，生產(chǎn)出大量的植物良種，拯救珍稀物種，為人類造福；對動物和人體干細(xì)胞的研究，將為人類戰(zhàn)勝病魔帶來福音。同學(xué)們，努力吧！走科學(xué)研究的道路，勝利是屬于你們的。

課后習(xí)題 1.細(xì)胞分化的結(jié)果是

A.細(xì)胞數(shù)目增加

B.形成組織

C.生長

D.細(xì)胞衰老

2.組織培養(yǎng)和克隆技術(shù)應(yīng)用的原理是 A.所有細(xì)胞都具有分化的能力 B.所有細(xì)胞都具有分裂的能力 C.所有細(xì)胞的細(xì)胞核都具有全能性 D.所有的細(xì)胞都具有全能性 3.細(xì)胞分化達(dá)到最大限度的時期是

A.受精卵時期

B.胚胎時期

C.有絲分裂時期

4.在細(xì)胞分化過程中，遺傳物質(zhì)將

A.發(fā)生改變

變

變

5.能克服有性雜交的不親和性的技術(shù)是

A.組織培養(yǎng)

C.動物胚胎移植

D.細(xì)胞的增殖時期

B.部分改不改

D.是隨機的 B.細(xì)胞融合 D.克隆技術(shù)

C.6.細(xì)胞分化發(fā)生在個體發(fā)育的

A.整個生命過程中

B.胚胎期

C.受精卵分裂期

D.性成熟期 答案:1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A

板書

第2節(jié)

細(xì)胞的分化

一、細(xì)胞的分化

1.概念：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，叫做細(xì)胞分化。2.特點：持久性、不可逆性、穩(wěn)定性。

3.時間：整個生命進(jìn)程，胚胎期達(dá)到最大限度。

4.意義：多細(xì)胞生物經(jīng)過細(xì)胞分化形成各種不同的細(xì)胞和組織，使生物體能正常生長和發(fā)育。

5.機理：基因的選擇性表達(dá)。

二、細(xì)胞的全能性

1.概念：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。2.基礎(chǔ)：細(xì)胞內(nèi)含有該物種的所有遺傳信息。3.類型：

三、干細(xì)胞

1.概念：動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。2.類型：