细胞的分化.docx
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细胞的分化
教育实习教案
（2013届）
学院：
化学与生命科学学院
专业：
生物科学
班级：
生科091班
实习生：
李娜学号：
09260112
实习学校：
义乌二中
实习课程：
生物
实习学校教师：
成燕萍（签名）
高师指导教师：
马昌法（签名）
授课时间：
2012年11月1日
浙江师范大学制
教学内容
（章节）
第四章细胞的增殖与分化第二节细胞的分化
课程类型
新课
课时安排
1课时
班级
高二（3）班
一、教学目标：
（一）知识与技能
1、阐述细胞分化的概念、特点、实质和意义。
2、说出基因选择性表达的过程。
3、说出癌细胞的主要特征。
4、简述细胞癌变的内因、外因和预防措施。
5、说出细胞全能性的原因及植物细胞和动物细胞全能性的不同点。
6、简述细胞的全能性在生产实践与科学研究中的作用。
7、举例说明干细胞的分类和分裂特点。
（二）过程与方法
1、联系生活实际，运用造血干细胞的相关知识解决日常生活中的问题。
2、在教师的引导下探究植物组织培养和多莉羊克隆实验，养成分析、归纳的思维能力和自主学习的能力。
（三）情感态度与价值观
1、通过对细胞癌变内因与外因的分析，树立内因与外因影响生命活动的辩证唯物主义观点。
2、关注人类的健康问题，认同良好的生活习惯对身体健康的重要意义，确立积极的生活态度和健康的生活方式。
3、通过植物组织培养和多莉羊克隆实验，体验科学工作的方法和过程，增强探索新知识的欲望和创新意识。
二、教学重点、难点：
（一）教学重点
1、阐述细胞分化的概念、特点、实质。
2、说出基因选择性表达的过程。
3、说出细胞全能性的原因及植物细胞和动物细胞全能性的不同点。
（二）教学难点
1、说出基因选择性表达的过程。
2、说出细胞全能性的原因及植物细胞和动物细胞全能性的不同点。
三、教具：
PPT
四、教学方法：
探究式教学法：
在学习细胞全能性的教学中，利用多媒体课件展示植物组织培养和多莉羊克隆实验，实验展示过程中步步设疑，层层深入，启发学生带着问题去思考、去观察，让学生自己在探究过程中通过分析得出结论。
比较教学法：
在对细胞分裂、细胞分化和细胞癌变进行比较时，学生通过看书边学习边比较，掌握三者的异同。
多媒体教学法：
整堂课利用事先准备好的多媒体进行教学。
讲授法：
在整堂课中，都穿插着教师的讲授。
五、教学进程：
（一）新课导入
【PPT展示】
【教师讲述】大家看一下这幅图，我们知道每个人的生命起点都是受精卵，由精子和卵细胞融合而成。
受精卵经过有丝分裂等一系列生命活动形成了200多种细胞，如结缔组织细胞、骨细胞、肌肉细胞、皮肤细胞等等。
那这里就有一个问题了，受精卵只是一个细胞，仅仅通过有丝分裂能形成人体的200多种细胞吗？
【学生回答】不能。
【过渡】除了有丝分裂，其实还要依赖于生命进程中的细胞分化。
我们今天就重点来学习细胞分化的知识。
【教师意图】通过让学生观察直观的细胞分裂、分化的图，对细胞的生命历程有一个整体、巨象的概念，加深记忆。
（二）细胞分化
【教师提问】由一个受精卵变成细胞群是通过有丝分裂，而使细胞群变成各种各样的细胞是通过？
【学生回答】细胞分化。
【教师讲述】从这个过程中我们就可以得出细胞分化的概念，细胞分化是指就有相同来源的细胞（这里都是来源于受精卵）的后代在形态、结构和功能上产生稳定性差异的过程。
细胞分化和有丝分裂一样伴随我们生命始终，也就是说，细胞分化发生在整个生命过程中。
细胞分化的结果是形成了不同的组织和器官。
【过渡】那细胞分化有什么特点呢？
大家看一下这幅图。
【PPT展示】
【教师讲述】这幅图展示的是胚胎已经具有了成体生物的所有细胞，如红细胞、神经细胞、骨细胞。
前面我们刚讲过细胞分化是发生在整个生命过程中的，胚胎时期达到了最大限度。
这个是细胞分化的持久性。
再看下一点：
黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素，而不会变成其他类型的细胞。
一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
这个是细胞分化的稳定性。
第三点：
一般来说分化了的细胞便不会再脱分化到原来的状态，像前面提到的红细胞不会在脱分化回到原来受精卵的状态。
这个是细胞分化的不可逆性。
第四点：
细胞分化在生物界内普遍存在，是个体发育的基础。
这个是细胞分化的普遍性。
所以细胞分化的特点是：
持久性、稳定性、不可逆性和普遍性。
【教师意图】对于细胞分化的每一个特点都给出一个具体事例，方便学生理解和记忆。
【教师设疑】前面我们提到分化前后细胞内的遗传物质并未发生改变，那为什么分化前后细胞的形态、结构和功能发生了变化呢？
【学生活动】思考。
【教师讲述】这里要提一个新的名词：
基因的选择性表达。
这也是细胞分化的实质：
分化的细胞遗传物质没有改变，细胞分化是基因选择性表达的结果。
下面我们来了解一下什么叫基因的选择性表达。
【PPT展示】基因选择性表达的过程。
【教师讲述】大家知道我们人体的遗传物质是什么吗？
【学生回答】DNA。
【教师讲述】基因就是DNA链上具有遗传效应的片段，假如一个细胞中有A、B、C、D、E五种基因，当然真正的细胞内有很多种基因，这里只是假设。
当A和C基因表达的时候表现为红细胞，当B和C基因表达的时候表现为肌肉细胞，当C和E基因表达的时候表现为神经细胞，也就是说这三种细胞中含有全套基因，只是不同细胞中表达的基因不一样。
再强调一下细胞分化前后遗传物质并没有改变，只是基因的选择性表达。
【教师意图】回顾旧知，引出新知，通过举例红细胞、肌肉细胞和神经细胞的基因表达，使同学初步了解基因选择性表达的概念。
【教师设疑】讲了这么多，大家知道细胞分化对于生物体有什么意义吗？
【学生活动】思考。
【教师讲述】细胞分化是个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构、功能的组织和器官；使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率和组织器官的修复。
（二）细胞癌变
【PPT展示】
【教师讲述】2011年10月份发生了两个重要的新闻，一个是苹果的创始人乔布斯因胰腺癌病逝；另一个是2011年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三个对人体免疫有巨大成就的科学家，其中一位科学家拉尔夫·斯坦曼在颁奖前3天因为胰腺癌病逝。
从这两则资料中我们可以得知癌症其实离我们并不遥远，下面我们具体来学一下细胞的异常分化——细胞癌变。
【学生活动】对这两则新闻的主人公都表示惋惜，认真思考。
【教师讲述】细胞癌变是指正常细胞突变成癌细胞的过程。
癌细胞是指在致癌因子作用下，细胞不能正常分化，变成不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞。
【过渡】癌症让人闻风色变，那癌细胞到底有什么特点呢？
【PPT展示】癌变的海拉细胞图片。
【教师设疑】人体正常的肝细胞只能分裂50~60次，增殖产生后存活不超过两个月。
而癌变的海拉细胞是1951由非洲妇女海拉的宫颈癌细胞中分离出来的，至今仍然在实验室广泛的传代使用。
这里就有一个问题：
与正常细胞相比，癌细胞有什么特点呢？
【学生回答】正常细胞只能分裂50~60次，但是癌细胞可以无限增殖。
【PPT展示】正常和癌变的成纤维细胞图片。
【教师设疑】正常的成纤维细胞是扁平梭形，而癌变的成纤维细胞是球形，从这则资料中大家可以看出正常细胞与癌细胞有什么不一样？
【学生回答】癌细胞的形态和正常细胞不一样。
【PPT展示】死亡原因和死亡率的表格；癌细胞易于转移和扩散的图。
【教师设疑】为什么癌症的死亡率这么高？
为什么癌症难以治疗？
【学生活动】思考，讨论……
【教师解疑】这部分的知识大家可能没学过，其实正常细胞表面有一种黏连蛋白，使细胞和细胞之间彼此黏连，不能自由移动。
癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失，所以癌细胞容易在组织间转移。
我们看一下癌细胞转移的图，红色部分代表癌细胞，癌细胞增殖比较快，由于表面缺少黏连蛋白，癌细胞会通过血液转移到人体的其他组织和器官。
从结构上看是癌细胞缺少黏连蛋白，从功能上看是癌细胞易于转移。
【教师总结】癌细胞的3个特征分别是：
能够无限增殖；形态发生改变；细胞膜上的黏连蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，易在机体内扩散和转移。
【过渡】癌细胞与正常细胞有那么多不同，那导致细胞癌变的原因到底是什么？
【教师讲述】细胞癌变的原因包括内因和外因。
外因就是常说的致癌因子，致癌因子可以激活原癌基因，使原癌基因突变成癌基因，从本质上说细胞癌变的内因就是基因突变。
而外因中的致癌因子又可以分为三类：
①物理致癌因子，如电离辐射、X射线和紫外线等。
在物理课中老师提到过的居里夫人就是因为长期在实验室工作受到镭辐射导致得了恶性贫血而病逝。
②化学致癌因子，无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲霉毒素、亚硝胺等。
像大家喜欢吃的烧烤、油炸类的物质都含有很多的化学致癌因子，另外，腌制类的食物中亚硝酸盐的含量很高，一般情况下，我们可以利用消化系统排除亚硝酸盐，但如果过多食入亚硝酸盐，亚硝酸盐会在一定的诱导物作用下转化为亚硝胺这种化学致癌因子，所以大家不要过度使用腌制类食物。
③病毒致癌因子，如肝炎病毒等。
【学生活动】惊讶，讨论，思考……
【教师讲述】虽然癌症对于我们来说非常恐怖，但其实癌症是可以预防的。
①尽量避免致癌因子。
比如夏天中午的时候紫外线很强，大家可以携带防紫外伞；再比如说宁波镇海的PX计划暂停，就是人们担心对二甲苯会致癌……②增强体质，保持良好心态，养成良好的生活习惯。
比如香烟里面有尼古丁、煤焦油等化学致癌因子，大家尽量避免吸烟或吸入二手烟。
【学生活动】激烈地讨论如何避免致癌因子。
【教师意图】引导学生关注人类的健康问题，认同良好的生活习惯对身体健康的重要意义，确立积极的生活态度和健康的生活方式。
【PPT展示】细胞分裂、细胞分化和细胞癌变异同的表格。
【教师活动】请同学两人一组讨论一下从细胞数目、形态结构功能、遗传信息来说细胞分裂、细胞分化和细胞癌变的不同，等一下请同学来回答。
【学生活动】讨论，回答（如有不会，教师给予一定的引导）。
（三）细胞的全能性
【过渡】大家不要担心，其实生活中也有很多抑癌药物，如大蒜、芹菜等，这里还有一种紫杉醇。
紫杉醇于红豆杉中提取，能抑制癌细胞分裂，对白血病、宫颈癌等十多种癌有突出疗效，副作用小。
国际医疗界认为紫杉醇是近10年来发现的最有前景的抗癌药物，但费用高昂使多数患者不能承担。
为什么费用会这么高呢？
这主要是因为红豆杉是国家一级保护野生植物，全球十大濒危物种之一，生长缓慢，分布有限，紫杉醇含量低。
那可以通过什么方法来大量繁殖红豆杉呢？
【师生活动】学生思考，教师引导从细胞分化的特殊不可逆性方面来思考……教师组织总结学生的想法就是——植物组织培养，引出细胞的全能性。
【教师讲述】受精卵具有分化出各种细胞的潜能，这种潜能就是细胞的全能性。
接下来我们来看一下：
植物体细胞的全能性。
【PPT展示】植物组织培养图。
【教师讲述】这是1958年美国的斯图尔德做的实验。
首先取一株开花的胡萝卜，把它的根部取下来放在培养基中，变成分离的根细胞；然后把分离的根细胞放在含有植物激素、无机盐、糖类等地培养液中培养，慢慢地形成愈伤组织，这个过程叫做脱分化；愈伤组织继续培养形成胚状体，这个过程叫做再分化；当长成试管苗后，把试管苗移植出来，最后长成了完整的胡萝卜植株。
从这个实验中我们可以看出什么？
【学生回答】植物细胞具有全能性。
【教师意图】培养学生的分析归纳能力，通过设问-回答的方式调动学生学习的积极性。
【教师讲述】已分化的细胞在生物体内一般不表现出全能性，只有离开母体，并在具有诱导物的适宜环境中，才表现出全能性。
离体和有诱导物的适宜环境是表现植物全能性的两个条件。
【教师设疑】那动物体细胞有全能性吗？
【学生回答】有或者没有。
【教师解疑】其实直到现在为止，科学家还不能利用单个动物细胞，把它培育成完整的植株。
也就是说动物的体细胞不表现全能性，其原因是受到了细胞内物质的限制，但细胞核不同。
接下来我们看一下多莉羊克隆的实验。
【PPT展示】多莉羊的克隆。
【教师讲述】取母绵羊A的乳腺细胞，提取它的细胞核，再取母绵羊B的未受精的卵细胞，把卵细胞中的细胞核取出留下去核的卵细胞。
然后把提取的细胞核和去核卵细胞进行融合，待新的卵细胞发育成胚胎后移植到母绵羊C的子宫中，最后就产下了多莉。
【教师设疑】那这个多莉羊的性状与哪个羊相似？
为什么？
【学生回答】与A最相似，主要是因为细胞核是遗传物质的控制中心，多莉羊的遗传信息来自于多莉羊。
【教师设疑】那这个实验我们可以看出什么？
【学生回答】动物细胞核具有全能性。
【教师总结】从植物组织培养和多莉羊的克隆实验中可以看出已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。
【教师意图】通过植物组织培养和多莉羊克隆实验，体验科学工作的方法和过程，增强探索新知识的欲望和创新意识。
【教师设疑】为什么已经分化的细胞具有全能性？
【学生回答】已经分化的细胞仍含有全套遗传基因。
【教师意图】步步设疑，层层深入，启发学生带着问题去思考、去观察，训练学生对知识的迁移能力。
同时让学生体会到实验是解决生物学问题的常用方法，培养学生动手解决问题的能力。
【师生活动】一般情况下，分化程度越高，全能性越低。
教师请学生完成以下细胞的全能性大小：
同一种生物体内：
受精卵>生殖细胞>体细胞，植物的体细胞>动物的体细胞。
【教师讲述】细胞的全能性应用非常广：
如植物组织培养，快繁一些稀有植物或濒临灭绝的植物；如克隆动物，快繁一些稀有动物或频临灭绝的动物。
1963年中国的克隆鱼，2000年美国的克隆猪，2000年美国的克隆猕猴，2002年美国的克隆鼠……
（四）干细胞
【PPT展示】丘索维金娜和她儿子的图片。
【教师设疑】同学们认识他们是谁吗？
【学生回答】丘索维金娜，2008年北京奥运会女子跳马银牌得主；历史上参加五届奥运会的第一人。
【教师设疑】那大家知道她为什么参加那么多届奥运会？
【学生回答】她之所以还拼搏在世界体坛上的一个重要原因，是为患有白血病的儿子挣得医疗费。
【教师设疑】相信同学们对白血病都有所耳闻，那大家知道什么治疗白血病吗？
【学生回答】化疗，骨髓移植……
【教师设疑】化疗只是治标不治本，骨髓移植才是真正地治本，骨髓移植真正移植的是什么？
【学生回答】造血干细胞。
【教师意图】贴近生活，学生在为丘索维金娜的母爱感动的同时了解干细胞的知识，运用造血干细胞的相关知识解决日常生活中的问题。
【教师讲述】下面我们具体了解一下干细胞的知识。
干细胞是一类可以分化成为各种细胞的未分化或分化度极低的细胞。
干细胞有两种分类方式，从来源分可以分成胚胎干细胞和成体干细胞；从分化潜能分可以分成全能干细胞，如受精卵，多能干细胞，如胚胎干细胞，专能干细胞，如肠上皮细胞，骨髓造血干细胞。
【教师设疑】全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞、体细胞的分化程度，全能性，分裂能力的高低如何？
【学生回答】分化程度由低到高，全能性由高到低，分裂能力由高到低。
【教师讲述】分化程度越低的细胞，分化潜能就越强。
而干细胞的一个显著特点是进行不对称分裂，即干细胞经过一次分裂所产生的两个细胞中，一个仍然是干细胞，另一个则经过多次分裂后，会变成许多各式各样的体细胞。
（五）课堂习题
【课件展示】
1.下列对细胞分化的叙述正确的是：
A．细胞分化是遗传物质改变的结果
B．细胞分化只发生在从受精卵到胚胎形成的过程
C．细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束
D．细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的
2.人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中：
A．只有合成胰岛素的基因
B．在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化
C．既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同
D．只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因
3.下列实例中能体现细胞全能性的是：
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖③用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株
A．①②B．①③C.②③D.①②③
4.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉”羊。
下列关于此实验的说法错误的是：
A．高度分化的细胞仍然保持全能性
B．重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质
C．在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种
D．运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体
参考答案：
D、C、B、D。
【师生活动】教师请同学完成以上4道习题，同学找出正确答案并说明理由，不足之处有教师进行补足。
【教师意图】巩固学生本节课的知识，并且使教师对学生对知识的掌握程度有一个大概的了解。
（六）课堂小结
【教师活动】教师利用PPT引导学生对本节课的内容进行总结并布置课后作业：
书上的课后练习。
【学生活动】跟随老师对本节课的内容进行总结，记录所要完成的作业。
【教师意图】使学生对本节课所学的内容有一个清晰的知识网络结构和认知体系，加深对本节课的学习。
六、教学反思
虽然本节课上的很顺利，但还是存在很都不足之处：
本节课与学生的互动有点少，没有给学生足够的发表意见的时间。
比如在创设情境时，要由这个情境给学生一些指导和引导，让学生自己总结出接下来要讲的知识点。
不要为提问题而提问题，要让学生有自己的思考空间，不要以为引导他们往自己想要的方向进行，可能学生会提出不一样的思考。
在讲解细胞分裂、细胞分化和细胞癌变的异同时，我是直接叫学生回答，学生回答不出来以后再进行引导从而得出答案。
而最好是在叫学生站起来回答之前先解释一下问题，给学生一定的思考时间，再叫学生起来回答。
除此之外还要加强提问的水平，避免学生有时候会答非所问。
板书的总结和PPT总结的排版不一样，这样可能会让学生的思路出现一定的混乱，尽可能保持板书和PPT的总结排版一致。
本节课对时间的控制度不太好，以致出现了拖堂的现象。
主要是癌症的预防方面提了比较多的与现实生活有关的内容，学生讨论地比较激烈，从而花费了较多的时间。
声音虽然已经比较响亮，但还不够抑扬顿挫，在讲解重点是要注意再三强调。
当然本节课也有一定的亮点：
上课喊“起立”，给老师一个明确的信号：
开始上课了。
运用到很多生活中的事例，既可以引起学生的兴趣又可以加深学生的记忆。
教态自然，当出现一些小意外事故时，我会临场发挥，随机应变。
总体来说整节课内容完整，学生的气氛也比较高，积极性比较强，有很强的满足感。
板书设计：
§4.2细胞的分化
1、特征：
①无限增殖、②形态改变、③易于转移
二、细胞癌变2、内因：
基因突变
3、外因：
致癌因子：
物理、化学、病毒
异常分化4、预防
1、概念：
形态、结构和功能→稳定性差异
一、细胞分化2、特点：
持久性、稳定性、不可逆性、普遍性
3、实质：
基因的选择性表达
特殊4、意义
可逆1、概念：
具有发育成完整个体的潜能
2、植物体细胞的全能性
三、细胞全能性3、动物细胞核的全能性
4、条件：
①离体、②具有诱导物的适宜环境
5、原因：
细胞内含有全套基因
6、应用：
植物组织培养、克隆技术
1、分类：
来源：
胚胎干细胞、成体干细胞
四、干细胞分化潜能：
全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞
2、分裂特点：
不对称分裂
课
后
分
析
自我分析：
总体来说整节课流畅，内容展示完整，思路清晰，与学生的互动良好，有给学生摘笔记的时间。
但也存在着不足，板书的总结与PPT的总结在排版上有所出入，会影响学生的记忆。
实习同学评议：
运用生活中的事例，可以帮助学生树立正确的科学观，形成正确的生活方式（如预防癌变的措施）。
整堂课思路清晰，语言表达能力也很强。
实习学校教师意见：
课堂语言流畅、规范，具有生动性和启发性；授课内容科学、准确，贴近学生实际；难易恰当，容量适宜；教法灵活多变，调控能力强，语言富有启发性，感染力，课堂教学效果显著。
高师指导教师意见：
整堂课思路清晰，采用较多的与生活贴近的事例来调动学生的积极性，活跃课堂气氛。
教态自然，当出现一些小意外时，会临场发挥，随机应变。
在讲解细胞分裂、细胞分化和细胞癌变的异同时，直接叫学生回答，学生回答不出来以后再进行引导从而得出答案，而最好是在叫学生站起来回答之前先解释一下问题，给学生一定的思考时间，再叫学生起来回答。
除此之外还要加强提问的水平，避免学生有时候会答非所问。
不要为提问题而提问题，要让学生有自己的思考空间，不要以为引导他们往自己想要的方向进行，可能学生会提出不一样的思考。
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