6.2《细胞的分化》教案1

第一篇：6.2《细胞的分化》教案1

精品文档 你我共享

《细胞的分化》教案

西南大学

朱杰 一．导入 复习导入：

师：前面我们学习了细胞的增殖，是不是所有的细胞都有细胞周期？（不是。）

怎样的细胞才有细胞周期？（进行有丝分裂的细胞。）

师：对。有些细胞不进行有丝分裂就没有细胞周期，比如休眠的细胞、高度分化的细胞。今天我们就来学习细胞的分化。二．学习新知

让学生阅读书上内容，勾画细胞分化概念。（“在个体发育中，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，叫做细胞分化。”）

（一）师：（一边讲解一边画图，红字不用板书）多细胞生物，一般个体发育的起点是？——受精卵。

受精卵进行细胞增殖，数目越来越多，同时结构也相似。

分裂到一定程度，细胞开始逐渐向不同方向发展，结构上出现了不同的变化，这时候，细胞一边增殖，一边分化，分化程度较低。

最后，细胞分化程度高，不进行增殖了，只进行分化，最终形成了具有特定结构和功能的细胞。这些细胞构成成了不同的组织和器官，具有不同的功能，维持着正常生命活动的进行。（这就好比同学们虽然现在在一个教室里学习成长，在同一条起跑线上，可是以后你们会走上不同的道路，拥有不同的工作，为社会做出不同的贡献。）

师：举个例子，大家看到书上图6-8，红细胞和心肌细胞的图，它们的形态不同，功能上，红细胞可以合成血红蛋白运输氧气，心肌细胞可以合成肌动蛋白和肌球蛋白，维持心脏的正常代谢。可是，它们在动物胚胎发育中，是从同一胚层发育而来的，这就是细胞分化的结果。

（二）师：那红细胞和心肌细胞为什么合成不一样的蛋白质，是不是它们的遗传物质不同？（不是，体细胞的具有一套相同的遗传物质。）对，细胞之所以会形成不同的分化，其根本原因是由于基因的选择性表达。比如在红细胞中，合成血红蛋白的基因是活跃的，而合成肌

知识改变命运

精品文档 你我共享

动、肌球蛋白的基因是关闭的。

（三）师：那么形成的红细胞和心肌细胞，可逆吗？（不可逆。）对。大家把概念中“稳定性差异”勾画下来，它的意思就是说细胞的分化一般条件下是持久的、不可逆的。

（四）但是，奇迹也能发生。只要有适宜的条件，高度分化的植物细胞也能重新发育成一个完整的植物个体。

让学生阅读书上关于植物组织培养的部分，勾画细胞全能性的概念。（“细胞的全能性，是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。”）

（概要讲解植物组织培养极其作用。）

大家想想，为什么它会有这种潜能？（因为细胞内有全套遗传物质。）对。大家注意，这里与细胞的分化的不可逆并不矛盾，细胞的全能性强调了细胞具有一套完整的遗传物质，有发育成完整个体的潜能，它必须是离体的组织或器官。

（五）动物细胞的全能性受到了抑制，科学家还没能利用已分化的动物细胞来合成一个完整的生物个体。但是他们用已分化的细胞的细胞核和卵细胞的细胞质结合形成的细胞培育出了新个体，克隆羊多利就是这样诞生的，这个实验也说明了已分化的动物细胞从整体细胞水平来看，全能性受到抑制，但细胞核仍是具有全能性的。（再补充干细胞知识。）

（六）那么生物体内的细胞的全能性一样吗？体细胞、生殖细胞、受精卵，它们的全能性高低如何？

对体细胞而言，分化程度越低、全能性越高。

对受精卵而言，它是个体发育的起点，未分化，全能性最高。

对生殖细胞如卵细胞、花粉而言，它们并非个体发育起点，分化程度高，但全能性也高。

主要板书：

细胞的分化

一、细胞分化

产生稳定性差异：基因的选择性表达

二、细胞全能性

1，植物细胞全能性 2，动物细胞核全能性 3，分化与全能性的关系

全能性：受精卵>生殖细胞>体细胞

知识改变命运

精品文档 你我共享

沁园春·雪

北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽； 大河上下，顿失滔滔。

山舞银蛇，原驰蜡象，欲与天公试比高。

须晴日，看红装素裹，分外妖娆。江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采； 唐宗宋祖，稍逊风骚。

一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。

俱往矣，数风流人物，还看今朝。

克

知识改变命运

第二篇：细胞的分化教案2

第2节 细胞的分化

一、教学目标 1.说明细胞的分化。

2.举例说明细胞的全能性。

3.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。

二、教学重点和难点 1.教学重点

（1）细胞分化的概念和意义。（2）细胞全能性的概念。2.教学难点

细胞全能性的概念及实例。

三、教学策略

本节教学内容可以安排1课时。在学习细胞分化时，应该联系初中学过的有关组织、器官、系统的知识；联系不同组织中的细胞形态、结构和功能的特点。从个体发育过程中各种组织、器官、系统建成的角度来理解细胞分化的重要意义。

关于细胞分化的概念和意义，在教学时应注意引导学生探讨以下问题。1.细胞分化在生物界普遍存在的实例。例如，在植物的胚根发育成根的过程中，分生区的细胞不断分裂，形成的细胞近似正方体，随着细胞的生长，变成伸长区的长方体细胞，后来分化成成熟区的输导组织的导管细胞、根毛细胞、薄壁细胞等形态、结构、功能各异的细胞。又如动物的胚胎细胞形成多细胞生物体，干细胞再生出各种细胞等。2.细胞分化的过程。在细胞外观尚未出现明显变化之前，细胞分化的前途就由遗传信息的执行情况决定了，分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，首先源于细胞内化学物质的变化，如结构蛋白和催化化学反应的酶，以后依次渐变，不能逆转，因此，分化是一种持久的、稳定的渐变过程。3.细胞分化的意义。一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。

细胞的全能性是教学的难点，可以从细胞有丝分裂结果，染色体和DNA数目不变来分析。由于体细胞一般是受精卵通过有丝分裂繁殖而来的，已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带具有本物种特征的DNA分子。因此，分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。本节教材的“资料搜集和分析”，对于学生了解干细胞及其研究进展，培养收集和处理信息的能力，具有重要意义，应鼓励学生课后完成资料搜集工作，在班级内交流。

四、答案和提示

（一）问题探讨

1.健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。

2.骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。

（二）旁栏思考题

1.提示：细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。

2.动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。可是细胞核则不同，它含有保持本物种遗传性所需要的全套基因，并且并没有因细胞分化而失去基因，因此，高度分化的细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核移植实验以及其他的实验证据中得到证实。

（三）资料搜集和分析

1.在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞。干细胞有很多种类型，大体上可分为成体干细胞和胚胎干细胞。

2.提示：干细胞的研究为替换病变的组织和器官，某些癌症和遗传病的治疗带来新的希望。

（四）练习基础题

1.数目增多，染色体数目，稳定性差异。2.C。拓展题

1.提示：通过植物组织培养技术繁殖花卉，保证花木的优良品质不变，并且繁殖得快；通过体细胞克隆哺乳动物；干细胞移植治疗白血病；利用干细胞技术解决器官移植缺少供体器官的难题等。2.提示：动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞培育组织和器官。

五、参考资料 1.细胞分化的生理机制（1）细胞分裂的不对称性

卵母细胞的细胞核并不位于中央，而是在细胞外周靠近表面的地方，极体就是从这里形成并释放出来的，通常把极体释放的位点称为动物极，而相对的一极称为植物极。

动物卵细胞中，贮存有2～5万种不同核苷酸序列的mRNA，专供受精卵的启动、分化和发育之用。卵细胞中的mRNA并非均匀分布的，而是位于特定的空间。因此，卵细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运，如昆虫是以表面卵裂的方式形成胚层细胞的。

（2）细胞间的相互作用

胚胎诱导在胚胎发育过程中，一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用称为胚胎诱导，如中胚层形成的脊索可诱导其顶部的外胚层发育成神经板、神经沟和神经管，视细胞可诱导其外面的外胚层形成晶体，而晶体又可诱导外胚层形成角膜。

分化抑制用含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚，则蛙胚不能发育出正常的心脏，若去除成蛙心组织，则蛙胚发育正常，这说明分化成熟的细胞可以产生某种物质，抑制相邻细胞发生同样的分化，这种作用称为分化抑制。

细胞数量效应当小鼠胚胎胰腺原基在体外进行组织培养时，可发育成具有功能的胰腺组织，但是，如果把胰腺原基切成8小块分别培养，则都不能形成胰腺组织；如果再把分开的小块合起来，又可形成胰腺组织。可见细胞数量对诱导组织形成可能也是必要的。

细胞外基质细胞外基质在胚胎发育和细胞分化中也具有重要的作用。

激素的作用激素对细胞分化的影响可看做是远距离细胞间的相互作用，如昆虫的保幼激素和蜕皮激素。前者的功能是保持幼虫特征，促进成虫器官原基的发育，后者的功能是促进蜕皮和成虫形态的出现。当两者保持一定的比例时，幼虫蜕皮而长大，当保幼激素含量减少或不合成时，幼虫化蛹，变为成虫。成虫期又开始合成保幼激素，促进性腺的发育。

2.细胞分化的分子机制

（1）染色体结构的变化与细胞分化

基因剔除 某些原生动物、昆虫和甲壳动物在细胞分化过程中有部分染色体丢失的现象。例如，马蛔虫的一个变种（2n=4），当个体发育到一定阶段时，在将要分化为体细胞的那些细胞中，染色体破裂为碎片，含有着丝粒的碎片在细胞分裂中保留，不具有着丝粒的碎片在分裂中丢失。不过，预定形成生殖细胞的那些细胞中不发生染色体的断裂和丢失现象。

基因扩增 基因扩增是指细胞内特定基因的拷贝数专一性大量增加的现象。例如，在卵裂和胚胎发育过程中，爪蟾卵母细胞中的rDNA基因大量扩增而形成大量核糖体，以供大量合成蛋白质所需；在果蝇的唾腺细胞中，由于DNA复制而核不分裂，很容易观察到多线染色体。

基因重排 哺乳动物能产生10～10种抗体，但并不意味着细胞内具有相应数量的基因，免疫球蛋白是异四聚体结构，除重链和轻链的随机组合以外，免疫球蛋白的多样性主要来源于基因的重新组合。从这一点来看淋巴细胞的分化是不可逆的。

DNA的甲基化 脊椎动物一些基因的活性与基因调控区域或其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，相应地非甲基化和低甲基化能活化基因的表达。细胞内的基因可分为管家基因（house-keeping gene）和奢侈基因（luxury gene），前者是维持细胞生存不可缺少的，后者与细胞分化有关，是与组织特异性表达有关的基因，在特定组织中保持非甲基化或低甲基化状态，而在其他组织中呈甲基化状态。

（2）基因与细胞分化

无论是母体mRNA的作用还是细胞间的相互作用，其结果是启动特定基因的表达。因此细胞分化的实质是基因的差次表达或顺序表达。即特定的基因在特定的时间内在特定的组织中表达的结果。

受精卵发育为新个体，是受一系列基因调控的，这些基因在发育过程中，按照时间、空间顺序启动和关闭，互相协调，对胚胎细胞的生长和分化进行调节。

人和鼠都是从单个受精卵发育而来的。其实，从一个受精卵中产生什么生物完全由基因组决定。这种决定究竟如何进行的呢？

人体细胞的类型比我们想像的少得多。按照常规的组织学分类方法，脊椎动物和人体细胞类型约有200余种。这些细胞在人体中呈现有序的空间分布。细胞的种类或形状彼此不同，是因为不同细胞中合成一些彼此不同的特殊蛋白──“奢侈蛋白”，如表皮细胞的角蛋白，红细胞的血红蛋白，消化道细胞的消化酶，透镜状细胞的晶体蛋白，等等。除了这些“奢侈蛋白”以外，几乎所有细胞中合成的蛋白质都是一些生活必需品──“持家蛋白”。由于细胞类型的差异源于细胞中工作的基因类群不同，所以人们自然想到也许细胞中的基因组成发生了改变。例如，透镜状细胞不能合成血红蛋白和角蛋白，可能是丢失了血红蛋白和角蛋白的基因，而只剩下了晶体蛋白。或者，细胞中其他基因没有变化，但晶体蛋白基因增加了很多份。然而，许许多多的证据显示，没有这类可能性。几乎所有细胞的基因组都和受精卵的一模一样。

已有实验证明，虽然分化常常伴随着显著的细胞外观变化，但细胞的基因组总是保持不变。两栖类卵细胞较大，先用紫外线破坏它的核，再用玻璃微细管将其他细胞的核吸出，68注入去核的卵细胞中。玻璃微细管刺入卵细胞时，会使卵细胞活化并开始分裂和分化。用各种分化细胞的核置换卵细胞的核，结果发现它们和卵细胞的核完全一样，都可以发育成有生育能力的成蛙。

3.细胞分化与再生

进入生长期之后，分化细胞即使进一步分裂，其分化的特性并不会改变。

脊椎动物的皮肤、血液、肺等组织上的细胞，每过一段时间便会更新换代。机体多数组织的细胞并不需要更新，有些特殊细胞将终生保持胚胎发育早期形成的数目。这些细胞因为不再分裂，所以一旦丧失便无法补充，如神经细胞、心肌细胞、透镜状细胞等。当然，这些细胞通常寿命很长，并且处于多重保护之下。除此之外，它们之间没有其他共同之处。为什么其他细胞需要不断更新，而这些细胞却可以终生保持呢？原因很难找寻，但是，至少对神经细胞来说，细胞更新将改变已经形成的精巧的神经通路，致使某些记忆丧失。至于心肌细胞，目前尚难解释。

细胞再生有两种方式，其一是通过已分化细胞的分裂──细胞复制，其二是通过干细胞再生。干细胞的性质、再生速度以及再生过程非常多样化。干细胞可以无限分裂产生分化细胞。

形形色色的血细胞都是由多能的干细胞分化形成的，这些干细胞主要在成体的骨髓中产生。多能干细胞在胚胎发育早期，通过血液循环进入骨髓、脾脏和肝脏，并分别在这些组织中形成有造血功能的细胞群。

4.干细胞及其分类

一个成熟或者已分化的细胞进行分裂通常只能产生同种类型的细胞，而一个干细胞则可以分化形成多种类型的细胞。干细胞有很多种类型，它们存在于从胚胎到成体各个阶段的组织和器官里。胚胎干细胞分裂速度快，并且有产生多种分化细胞类型的潜力，因此，它们也被称为多能干细胞。成体干细胞分布于很多组织中，但是它们数量稀少，分裂频率低，分化潜力也很有限。事实上，很多类型的干细胞至今没有在成体中找到。例如，肺上皮细胞缺陷会造成囊性纤维化，而成体中还没有发现可以产生这种细胞的干细胞。

利用干细胞进行各种疾病治疗的关键在于能否成功分离胚胎干细胞和成体干细胞，并将它们在体外扩增后用于替代受损的组织。一般认为每种成体干细胞只能分化产生几种相关的成熟细胞类型，但最近有研究表明，在某些环境中，一种干细胞类型可以转化成其他类型的细胞，例如，造血干细胞可以分化形成神经细胞。

因为大多数疾病只是由于一类细胞损坏造成的，所以针对特定细胞类型的干细胞治疗要比原来整个器官的移植更具优势。例如，帕金森氏综合症、多发性硬化和糖尿病等慢性疾病非常适合利用干细胞治疗。但是，在一些患有慢性疾病或多组织急性衰竭患者的受损组织中，通常很难再找到合适的干细胞。即使能够分离到相应的干细胞，也不一定能保证通过体外培养获得治疗所需的数量。最具潜力的干细胞是从胚泡中分离的胚胎干细胞。发育5天的人类胚泡最多有100个细胞，其中包括两种类型：将来发育成胎盘的外层细胞和发育成胚胎的内层细胞，即内细胞团（ICM）。通常，移除外层细胞将导致ICM无法发育形成胚胎，但是，ICM可以在培养皿中快速分裂产生胚胎干细胞。

胚胎干细胞有很多显著的特征。例如，虽然它们在染色体组型等方面和正常的细胞没有差别，但却可以在体外无限增殖。另外，胚胎干细胞在体外可以分化形成很多类型的细胞，这些细胞再移植回动物体内，可以在一定程度上改善一些模型动物的病情。如果有办法攻克免疫排斥的难题，胚胎干细胞移植有可能成为治疗多种疾病的有效途径。

5.细胞核移植──治疗性克隆

最理想的干细胞治疗是使用来自患者自身的胚胎干细胞。然而，除了早期胚胎以外，我们无法从其他渠道获得胚胎干细胞。那么，在成体中逆转细胞正常分化的方向，从而得到适合的干细胞成了另一条可能的途径。实验设计的基本想法是用某种物质将成体细胞逆转成胚性细胞。这些物质可以来自早期胚胎本身，也可以来自卵细胞，因为卵细胞丰富的细胞质中含有早期胚胎发育所必须的因子。这些因子也同样可以使体细胞核进入早期胚胎发育的状态，所以，除去卵细胞的核并植入来自成人细胞的核，就可能得到一个胚胎。

现在人们关注的焦点是能否利用核移植技术制造人类胚胎干细胞用以治疗疾病，并且，能否利用患者自身的细胞来满足特异性要求，解决免疫抑制的问题，确切地说，科学家还没有找到最终答案。目前，核移植技术在很多物种中取得了成功，但在某些物种中却失败了，如果将这一技术用于人类，结果将会如何，目前还没有清晰的答案。

6.患者特异性干细胞治疗

适合干细胞治疗的方法主要有两种。一种是利用患者的活组织提取细胞核，转入捐献者的卵母细胞，重建早期胚胎并在体外培养至胚泡阶段，分离ICM得到胚胎干细胞。它们与患者有共同的遗传组成，所以可被视为患者的扩展部分。然后，利用研究小鼠模型所积累的经验，将胚胎干细胞诱导成与疾病相关的细胞类型，用于治疗帕金森氏综合症、心脏病或脊髓损伤等。最近的研究表明，还可以使人类胚胎干细胞沿着特定的轨迹分化。不过，目前还不知道哪种活组织是最好的细胞核供体。另一种方法是将某种成体干细胞诱导成另一种适合治疗疾病的类型，其优势是显而易见的。

不过，成体干细胞非常稀少并且很难获取，例如，造血干细胞仅占血细胞总量的1/10；虽然它在骨髓中的含量相对多些，但仍然稀少。尽管造血干细胞还可以取自新生儿的脐带血，但是脐带血需预先储备并且无法重复利用。目前还没有关于纯化脐带血造血干细胞方法的报道，并且它们可否产生造血系统以外的其他细胞类型尚不清楚。另外，有研究人员认为，胰管中存在可以产生胰岛细胞的干细胞，但是还没有分离它们的办法。

目前，大多数使用胚胎干细胞和成体干细胞的实验都是在小鼠中进行的。其中，胚胎干细胞的研究结果尤其令人振奋，它们在移植后通常有较高的存活率并且能长时间地执行功能。很多实验表明它们至少可以部分地缓解病情。

7虽然成体干细胞能有效地补充原有细胞类型，但是目前极少有证据显示它们能够转变类型，因此现在很难断定这是一条有效的治疗途径。或许这只是意味着我们需要做更多的研究，尤其是针对成体干细胞

第三篇：细胞分化教案

《细胞分化》的教案

[教材分析]

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。

细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，为提高学生的学习兴趣，联系媒体上经常有号召大家向白血病患儿献爱心，捐骨髓的报导，引导学生思考，为什么骨髓移植能治疗白血病？只要平时关注媒体报道的学生，大多数能说出“是因为骨髓中有造血干细胞。”就此引入细胞分化的学习。

细胞分化的概念，内涵较深刻，也是学生较难理解的，可通过提供充分的感性材料：图像信息，多媒体课件演示动物个体发育过程，植物个体发育过程；帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞，经过分裂和分化，发育为形态、结构和功能上不相同的细胞。从而认同细胞分化的重要意义。在学生理解了细胞分化的重要意义后，可引导学生由现象深入到本质，探究细胞分化产生的稳定性差异是不是遗传物质的改变引起的？怎样用科学的方法来证明你的观点？培养了学生的科学研究方法和创新精神。

细胞的全能性是教学的难点，可通过利用多媒体动、植物细胞全能性的试验，以及学生列举事例来加深理解。掌握全能性的概念、组织培养和克隆知识在工农业生产方面的应用。

[学习者分析] 高中阶段的学生已经有了一定的抽象思维能力和综合思维能力。由于此部分知识比较抽象，学生将抽象知识具体化、形象化的能力还不够，需要教师由浅入深，从生活中的事例入手，从学生身边常见的实例展开组织教学活动。同时，由于学生的心理特征存在个体差异，对新鲜知识的接收与认知程度不一，因此，教 学中要注意从学生的具体实际出发，抓住学生的认知特点，采用恰当的教学策略，使生物科学知识有效地整合到学生原有认知结构中去，丰富和发展原有知识体系，在大脑中建构起新的知识、能力、价值观联系。

[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。（3）知道干细胞的种类、特点和应用。

2、能力目标：

（1）学会学习，培养分析、归纳的思维能力和自主学习的能力

（2）独立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）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）去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。

[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（2）细胞全能性、干细胞概念及实例。

[教法方法] 1．本节课的授课形式以学习分析正确例证为主，教师主要起引导和提示作用，是“学与教”的过程模式。

2．在教学中为了激发学生的学习动机，采取了以下策略：创设问题情境，激发学生的认识兴趣和求知欲；使学习材料与社会生活相联系，增强学生对获得有用的知识本身发生兴趣；进行正确的评价和适当的表扬，以巩固和发展学生正确的学习动机。

[课时安排] 1课时。

[教学过程] 【导入】

师:在上节课我们学习了细胞的增殖，明白了细胞是通过周期性的有丝分裂和无丝分裂两种方式来增殖的，那么我们这节课来学习细胞生命历程中的另外一种方式，细胞的分化。【讲授过程】

师：我们现在看两张图，大家在看图过程中思考一下这几个问题：

1、个体发育的起点是什么？

2、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？

3、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？

生：不能。

师：对。那么个体的形成除了通过细胞分裂使细胞数目增多，还要经过分化过程，那么什么是分化，我们看一下书上的概念。

师：（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。

在这里，我们需要注意一下什么是稳定性差异，比如在动物胚胎发育过程中，红细胞和心肌细胞都是来自中胚层。但是，后来红细胞能够合成血红蛋白，而心肌细胞则能够合成肌动蛋白和肌球蛋白。这两种细胞的稳定性差异是不可逆转的。

那么我们现在思考一下，细胞分化只发生在胚胎时期，还是发生在生物体生命的整个过程中呢？你能举例说明吗？

学生：。。。

师：（展示PPT)骨髓中的造血干细胞可以分化成红细胞，血小板和白细胞多种血细胞；当我们皮肤受伤，还会有表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞，等等这些例子都说明了细胞的分化不知发生在胚胎时期，而是发生在生物生命的整个过程当中。只是在胚胎时期，细胞的分化的最为旺盛的时期。

师：在了解了细胞分化的概念之后，我们共同来探讨一下细胞的分化有什么样的特征呢？我们大家一起来看一下我们教材的118页。（引导学生阅读课本118页，归纳细胞分化的特征和意义）【学生讨论 教师共同归纳】

师：(展示PPT)细胞分化是生物界中十分普遍的一种生命现象（普遍性）；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），分化的过程中遗传物质不改变（遗传物质不变性）。

师：那么接着我们看一下细胞分化对生物体的生长发育具有什么样的意义呢？

生：它是生物个体发育的基础。多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能效率。

师：对。首先，它是生物个体发育的基础。在这之上，分化多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能效率。

师：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。现在我们共同来比较一下细胞分裂和细胞分化。

在了解了这个的基础之上，我们再进行思考下一个问题，一个高度分化的细胞，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？

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？下面来看一个实验。

（展示图7-1植物组织培养的流程图）

师：通过对植物组织培养实验的分析，我们能够得出一个概念。就是细胞的全能性。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 4 能，这种潜能我们称之为细胞全能性。那么细胞为什么会有全能性呢？同时，它有没有在分化的过程中失去一些基因呢？

生：。。。

师：（PPT）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。再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。

这里插一句实现细胞的全能性是需要一定的条件的。（展示PPT）。

学生记笔记

师：好，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。但事实却不尽人意。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。我说了这个话，有些同学可能就会提出疑问了，那克隆羊又是怎么回事呢？我们来说一下克隆羊的诞生。

将体细胞植入代孕母羊体内不会产生多利，这是为什么呢？

生：说明高度分化的细胞没有全能性。

师：是的。但是我们将体细胞的细胞核和另一只母羊的去核卵细胞结合成新的细胞，再植入代孕母羊子宫内，多利就这样诞生了。这又说明了什么？

生：体细胞核具有全能性。

师：嗯，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。

人们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。

师：我们现在总结一下这节课所学内容，（展示PPT）。

课堂练习，叫同学回答问题。

师：（展示有关白血病和骨髓移植方面的图文资料）。白血病 ,俗称“血癌” ,是一种恶性程度极高的血液病。患者的血液中出现大量异常的白细胞，而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。此外用化疗、放疗等方法也可以遏制病变的白细胞 ,延长病人的生命。

1、白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。

2、健康人的造血干细胞会不断产生新的血细胞。

3、骨髓内有造血干细胞，造血干细胞可以产生各种血细胞（过渡）同学们，我们是幸运的，因为我们是健康的，对于白血病患者，我们能做些什么呢？学生发表自己的意见，教师说，啊，只要人人都献出一点爱，世界将变成美好的人间。【小结】

细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，细胞分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程。细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。人类利用植物细胞的全能性，通过组织培养，生产出大量的植物优良品种，拯救珍稀物种，为人类造福。对动物和人体干细胞的研究，将为人类战胜病魔带来福音。同学们，努力吧，走科学研究的道路，胜利是属于你们的。

[板书设计] [教学反思]

第四篇：细胞分化教案

《细胞分化》的教学设计

[设计思路]

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。

细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，为提高学生的学习兴趣，联系媒体上经常有号召大家向白血病患儿献爱心，捐骨髓的报导，引导学生思考，为什么骨髓移植能治疗白血病？只要平时关注媒体报道的学生，大多数能说出“是因为骨髓中有造血干细胞。”就此引入细胞分化的学习。

细胞分化的概念，内涵较深刻，也是学生较难理解的，可通过提供充分的感性材料：图像信息，多媒体课件演示动物个体发育过程，植物个体发育过程；帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞，经过分裂和分化，发育为形态、结构和功能上不相同的细胞。从而认同细胞分化的重要意义。在学生理解了细胞分化的重要意义后，可引导学生由现象深入到本质，探究细胞分化产生的稳定性差异是不是遗传物质的改变引起的？怎样用科学的方法来证明你的观点？培养了学生的科学研究方法和创新精神。

细胞的全能性是教学的难点，可通过利用多媒体动、植物细胞全能性的试验，以及学生列举事例来加深理解。掌握全能性的概念、组织培养和克隆知识在工农业生产方面的应用。[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（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。[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。教法学法：

高中阶段的学生已经有了一定的抽象思维能力和综合思维能力。由于此部分知识比较抽象，学生将抽象知识具体化、形象化的能力还不够，需要教师由浅入深，从生活中的事例入手，从学生身边常见的实例展开组织教学活动。同时，由于学生的心理特征存在个体差异，对新鲜知识的接收与认知程度不一，因此，教学中要注意从学生的具体实际出发，抓住学生的认知特点，采用恰当的教学策略，使生物科学知识有效地整合到学生原有认知结构中去，丰富和发展原有知识体系，在大脑中建构起新的知识、能力、价值观联系。

1．本节课的授课形式以学习分析正确例证为主，教师主要起引导和提示作用，是“学与教”的过程模式。

2．在教学中为了激发学生的学习动机，采取了以下策略：创设问题情境，激发学生的认识兴趣和求知欲；使学习材料与社会生活相联系，增强学生对获得有用的知识本身发生兴趣；进行正确的评价和适当的表扬，以巩固和发展学生正确的学习动机。课时安排： 1课时。教学过程： 【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“第一节 细胞分化“ 【教师引导】

个体的形成除了通过细胞分裂使细胞数目增多，还要经过细胞分化的过程。那什么是细胞分化呢？ 【学生回答】

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113页，归纳细胞分化的特征和意义）【学生讨论 教师共同归纳】

细胞分化是生物界中十分普遍的一种生命现象（普遍性）；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），分化的过程中遗传物质不改变（遗传物质不变性）。

那么细胞分化对生物体的生长发育具有什么样的意义呢？

细胞分化使多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能效率。是生物个体发育的基础。【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 【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？

【图7-2】蛙的核移植实验流程图，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，【学生思考】图7—3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

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。

【教师讲述】 有关白血病和骨髓移植方面的文字资料。【提出问题】

1、请同学们说说对白血病的了解。

2、捐献适量的造血干细胞，为什么不会伤害捐献者的身体健康？

3、骨髓移植为什么可以治疗人类白血病？ 【学生讨论】

1、白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。

2、健康人的造血干细胞会不断产生新的血细胞。

3、骨髓内有造血干细胞，造血干细胞可以产生各种血细胞（过渡）同学们，我们是幸运的，因为我们是健康的，对于白血病患者，我们能做些什么呢？学生发表自己的意见，教师说，啊，只要人人都献出一点爱，世界将变成美好的人间。

【小结】细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，细胞分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程。细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。人类利用植物细胞的全能性，通过组织培养，生产出大量的植物优良品种，拯救珍稀物种，为人类造福。对动物和人体干细胞的研究，将为人类战胜病魔带来福音。同学们，努力吧，走科学研究的道路，胜利是属于你们的。

板书设计 第二节 细胞分化

一、细胞的分化

1、概念

2、特征（1）普遍性

（2）持久性

（3）稳定性

（4）不可逆性（5）遗传物质不变性

3、意义

4、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

3、应用

第五篇：细胞分化 教案

细胞的分化 教案

一、教材分析

学生已学了细胞分裂，细胞大小与物质运输的关系，这是分化的基础，而分化，又是个体发育的基础，以及后面学习细胞癌变，以及遗传部分的性状表达，都跟细胞分化有着密切的关系。

二、教学重难点

1.教学重点

（1）细胞分化的概念和意义。

（2）细胞全能性的概念。

2.教学难点

细胞全能性的概念及实例。

三、教学目标

1.说出细胞的分化的定义。

2.举例说明细胞的全能性。

四、学情分析

在初中阶段，学生已学习过有关组织、器官、系统的知识；对于细胞的分化的例子有一些感性的认识，从而比较好理解细胞分化对于各种组织、器官、系统的建成的重要意义。

五、教学方法：

1、学案导学法

2、讲述法

六、教学过程

（一）、预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）、情景导入、展示目标。问题探讨中白血病患儿，问题：1）为什么健康的人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？

2）骨髓与血细胞的形成有什么关系？

（三）合作探究、精讲点拨。多细胞生物体从小长大，不仅仅数量的增加，还有细胞在结构及功能上的分化。即使在成熟的个体中，仍有一些细胞具有差生不同种类的新细胞的能力。

1、细胞分化概念 学生观察图

老师问：如果没有细胞分化，结果是怎么样的？

分化的意义：一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。

细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

2、细胞分化的实质：

老师问：一个人体全身的遗传物质一样吗？为什么？

不同的细胞有一样的遗传物质，为什么会形态、结构、功能却有很大差异？ 早期的胚胎细胞，已经分化发育成各种组织细胞，如果给它一定的条件，这些高度分化的细胞，还能再分化成其他的细胞吗？引出细胞的全能性问题。

3、细胞的全能性

已分化的细胞，仍然肯有发育成完整个体的潜能。老师问：高度分化的动物体细胞的细胞具有全能性吗？ 动物实验说明：高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。老师问：分化的细胞，为什么会有全能性？ 为什么动物只有细胞核有全能性？

（四）反思总结，当堂检测

六、板书设计

细胞分化

一、细胞分化及其的意义

二、细胞的全能性

七、教学反思

本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

本节课的细胞分化的概念及细胞全能性的理解是重点，尤其是动物细胞全能性的问题，我采用多举例的方式解决，