资源简介

教学设计
课题 细胞的分化
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析
《细胞的分化》是人教版高中生物学必修1第六章第2节的内容。在课程体系中，它承接了前面细胞的结构、功能、代谢和增殖等知识，进一步探讨细胞在个体发育过程中的另一种重要生命活动——分化。细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，通过细胞分化，细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，形成不同的组织和器官，从而构建起复杂的生物体。
2.学习者分析
在知识储备方面，学生在初中阶段已学习过有关组织、器官、系统的知识，对细胞分化的实例有一些感性认识，如人体有不同的组织和器官，它们的细胞形态和功能不同。在高中阶段，学生已经掌握了细胞的结构、功能、代谢和增殖等知识，了解细胞通过有丝分裂产生相同的细胞，这为理解细胞分化过程中细胞形态和功能的变化提供了知识基础。 在认知能力方面，高中生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实例和现象有较高的兴趣，能够通过观察和分析简单的资料获取信息，但对于较为抽象的细胞分化机理以及细胞全能性等概念，理解起来可能存在一定困难。在学习特点上，学生具有较强的好奇心和求知欲，喜欢通过小组讨论、探究活动等方式参与学习，但在归纳总结、逻辑推理和知识迁移应用方面的能力还有待进一步提高。因此，在教学过程中，应充分利用学生已有的知识和经验，采用多样化的教学方法，引导学生深入理解细胞分化的相关知识，培养学生的科学思维和探究能力。
3.学习目标确定
1.通过比较不同组织细胞的形态、结构和生理功能方面的特异性变化，归纳概括细胞分化的概念，说出细胞分化是形成多细胞生物体的必要过程。（生命观念） 2.通过对比红细胞和心肌细胞在形态结构功能等的不同，探索细胞分化的实质，提升归纳、分析与综合的科学思维能力。（科学思维） 3.通过对细胞全能性的学习，深入理解细胞全能性概念，说出动植物细胞全能性的差异; 通过设计技术流程等发展科学探究能力。（科学探究） 4.通过对干细胞和克隆猴的学习，形成民族自豪感和珍爱生命、关注健康的社会责任感。通过对生物技术利与弊的讨论，建立道德责任感。（社会责任）
4.学习重点难点
1.教学重点 细胞分化的概念、原因和意义。 细胞的全能性的概念。 2.教学难点 细胞分化的原因。 细胞全能性的概念
5.学习评价设计
6.学习活动设计
教师活动学生活动环节一：播放受精卵发育成胚胎的视频提出问题，通过生命的诞生引发学生思考，导入新课。 1.由受精卵发育为小鸡个体，通过什么样的方式增加了细胞数目？ 2.细胞的种类是否发生了变化，你是如何判断的？ 教师活动1 结合教材展示构成人体组织的几种不同细胞，引导学生分析这些细胞在形态、结构和功能上的差异。 1.比较以上细胞的相同点与不同点。 2.细胞的遗传物质有没有发生变化？为什么？ 通过对不同细胞的比较，让学生认识人体中不同细胞在形态、结构、功能上存在明显差异，但这些细胞起源相同。从而引出细胞分化的概念。 探究一：细胞分化的原因 出示资料，引导学生分析资料，理解分化的原因 资料1：用荧光标记蛋白质示踪细胞的分化。蓝色荧光标记的是某种细胞的细胞核，绿色荧光标记的是纤维蛋白，红色荧光标记的是钙调蛋白。 资料2：提取分离大鼠8种器官中的蛋白质进行电泳，在介质中，不同分子量的蛋白质迁移到不同位置上并形成条带，得出右图所示蛋白质图谱。 资料3： DNA指纹技术的原理：从组织细胞中提取DNA，通过相应技术手段处理后可获得DNA指纹图谱。其有两个关键特点：a.特异性：除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA 指纹图谱完全相同。b.稳定性：同一个人的不同组织，如血液、精液、皮肤、肌肉、毛发（哪怕只有一个毛囊细胞产生的DNA 指纹图谱完全一致。因此,DNA指纹技术在刑事案件侦破、亲子关系鉴定中有非常重要的作用。 资料4 科学家利用某种技术检测到的细胞中含有的基因情况 资料5 人体细胞内大约有2-2.5万个（蛋白质编码）基因，分析结果表明，这些基因约50%在所有组织细胞中都表达，而有大概15%的基因在一个或几个特定的组织或器官中表达，比如胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，血红蛋白基因只在红细胞中表达。 引导学生归纳总结分化的原因是基因的选择性表达 让学生对肌细胞、红细胞、浆细胞3种细胞的基因表达情况进行分析 学生活动1 观察构成人体组织的细胞示意图，通过讨论交流，尝试归纳细胞分化的概念。 分析资料，得出结论： 结论1：同一种细胞能分化形成不同组织细胞，是因为细胞中合成的蛋白质不同 结论2：大鼠的不同组织细胞中含有蛋白质种类不同 结论3：不同组织细胞中含有的蛋白质不同，是因为基因的表达情况不同 活动意图说明：让学生从熟悉的事实入手，利用已有知识、经验建构概念，有助于对概念的理解 帮助学生建立起知识之间的联系，构建完善的知识体系，避免知识的碎片化。基于事实和证据进行逻辑推理，得出相应结论，可有效训练学生饿逻辑思维的流畅性、严密性，提升科学思维品质。环节二：教师活动2 探究二：细胞分化的特点 出示事实，让学生归纳细胞分化的特点 事实1：细胞分化发生在整个生命进程中。 事实2：黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。 事实3：分化后的细胞将一直保持分化后的状态，不能再回到分化前的状态，直到死亡； 事实4：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。 学生活动2 通过讨论初步了解分化过程中有些基因一直在表达，有些基因选择性表达。 阅读事实，归纳细胞分化的特点 活动意图说明 将微观抽象的概念具象化呈现出来，并能阐释细胞间差异化的原因，既深入了对概念的理解，又增强了阐述解释、表达交流的能力。环节三：教师活动3 从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。 但是，兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低；传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。 如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？ 探究三：细胞的全能性分析 以小组为单位，引导学生运用比较和归纳的科学方法对实验结果进行分析、讨论。 1、胡萝卜的组织培养 (1)植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织和器官，这说明植物细胞全能性的表达需要在 条件下并需要 。 (2)图中试管里的培养液应该含有哪些物质？ (3)本实验的结论是什么？ 2.如图是非洲爪蟾的核移植过程，请分析回答下列问题： （1）蝌蚪的性状主要与供卵的蛙相同还是与供核的蛙相同，为什么？ (2)如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养，能不能形成完整的个体？与第1题中的植物细胞实验相比，你能从该实验得出什么结论？ 引导学生分析概括细胞的全能性概念 提问： 1、为什么高度分化的体细胞具有全能性呢 2、植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织和器官，为什么呢 3、通过下图比较细胞全能性大小和分化程度高低之间的关系。 (1)正常情况下，图中哪些细胞不再分裂了 (2)分化程度最低的细胞是？ (3)最容易表达全能性的细胞是？细胞全能性大小与分化程度之间的关系？ 学生活动3 通过讨论和交流问题，总结出细胞全能性的概念。 比较不同细胞全能性的高低 活动意图说明 运用概念分析和解决问题是学习的高阶目标，学生初步建立了细胞分化及本质的概念后，需要学会运用概念来认识生命活动。在对已分化的细胞人具有发育的潜能的质疑，分析推理过程中，认识到植物组织培养和克隆是对分化后细胞中的遗传物质没有改变非常有说服力的两个实证，并能据此解释细胞全能性的原因，深化了对概念的理解，同时提升了科学思维品质。
7.板书设计
细胞分化 一、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。 二、时间 1.发生于整个生命进程 2.胚胎时期达到最大限度 三、特点 1. 稳定性：分化后的细胞一般不会再恢复到未分化状态 2. 持久性：贯穿生物体的一生 3. 不可逆性：分化方向一旦确定，不可逆转 4. 普遍性：动植物体普遍存在 四、原因 1. 实质：基因的选择性表达（遗传物质未改变） 2.结果：细胞中产生不同的蛋白质 五、意义 1. 是个体发育的基础：形成多种组织、器官 2. 使细胞趋向专门化：提高生理功能的效率
8.作业与拓展学习设计
资料：美国前总统布什于 2006 年首次动用了执政以来的否决权，否决了一项旨在加大联邦政府研究人类胚胎干细胞的法案，原因主要是对人类早期胚胎进行操作，获取胚胎干细胞，会导致胚胎死亡，引发伦理道德问题。奥巴马时期，通过行政命令，解除了上述限制，理由是患者可以从胚胎干细胞的研究中获益。时至今日，其争议仍未停止。 作业：就是否应该进行人类胚胎干细胞的研究、研究中如何平衡科学与伦理等问题展开辩论。
9.特色学习资源分析、技术手段应用说明
一、学习资源分析（分层设计+适配说明） 1.教材核心资源（基础层） 内容：人教版必修1教材文本、“思考·讨论”（胡萝卜组织培养/核移植实验）、概念图框架。 优势：紧扣课标，概念权威，配套问题链引导探究。 适配：全体学生，用于概念建构与基础理解。 补充建议：标注奢侈基因/管家基因等关键词，关联基因表达与分化实质。 2.数字化可视化资源（理解层） 类型：分化动态动画（如造血干细胞分化）、基因选择性表达模拟、虚拟实验（胡萝卜组织培养/爪蟾核移植）、显微图像库（分化细胞形态对比）。 优势：把微观抽象过程直观化，突破时空限制。 适配：新课导入、难点拆解，适合课堂集体演示与自主回看。 3.拓展阅读与案例资源（拓展层） 内容：干细胞治疗案例（白血病/帕金森）、iPS细胞研究进展
10.教学反思与改进
本节课使用丰富的素材，将微观现象直观化; 同时教师搭设问题情境，设计一系列问题，引导学生探索思考。学生合作探究，通过比较分析、设计流程、模拟辩论等活动，积极参与到教学情境中来。在活动中自主建构概念并能够深度理解核心概念，学生解决问题的能力也得以提升。对社会热点问题的讨论，增强了学生的社会责任感和运用科学思维、提高辨别真伪的能力。本节课对教师的要求是需要在课前做好充分准备，课堂活动和问题的设计需符合学情，并且问题要具有引导性、层次性。
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