“细胞的分化”的教学设计

胡雪珠

1.教学目标

（1）说出细胞的分化与生物发育的关系，能说明细胞的分化。

（2）举例说明细胞分化的全能性及其在科学研究中的应用。

（3）搜集和分析有关干细胞研究进展与人类健康的资料，关注当今世界面临的人类健康问题。

2.教学重点

（1）细胞分化的概念和意义。

（2）细胞全能性的概念。

3.教学难点

（1）细胞分化的概念。

（2）细胞全能性的概念及实例。

4.教学流程

新课导入：

师：（利用电脑多媒体课件，真实生动的展示一个宝宝）同学们齐声读一下这个天使宝宝的疑问？

生：咦……我是怎么来的呢？（学生读的时候，充满了好奇与欣喜，旨在激发学生强烈的求知欲）

师：多媒体展示受精卵发育成一个完整胎儿的过程，最后再次展示刚刚天使宝宝，旁边附有一句话：“哦，我是这样来的！”

师：其实个体发育的整个过程是非常复杂的（展示从受精卵经过细胞分裂和分化形成体内各种各样的细胞的图）。

新课教学：

（1）细胞分化的概念及实质的学习。

①细胞分化的概念。

师：展示胎儿发育的部分过程图，学生讨论、交流依次解决下列一系列的问题。

个体发育的起点是什么？一个受精卵是如何形成如此多相同细胞的？这些细胞的遗传物质相同吗？为什么？由这一团完全相同的细胞形成各种不同的细胞、组织经过了什么过程？

师：通过讨论，同学们已经知道这些细胞都是受精卵增殖产生的后代，形成这些不同细胞的过程就是细胞分化。

教师展示红细胞和肌肉细胞的放大图片，提出问题：

同学们能否根据已学的知识分析这两种细胞在形态、结构和生理功能上有哪些差异？学生讨论、交流、总结。

师：通过讨论，我们知道了这些细胞在形态、结构和生理功能上存在着差异，但不管是红细胞还是肌肉细胞，它们最初都是由同一种细胞（受精卵）经过细胞分化而来的。同学们能否尝试说出什么是细胞分化呢？

师生共同归纳，提炼出细胞分化的概念。

②细胞分化的实质的学习。

师：就一个个体来说各种细胞应该具有相同的遗传信息。为什么它们的细胞形态，结构和功能却有很大的差异呢？（多媒体展示相关内容：红细胞中与血红蛋白有关的基因处于开启状态，所以合成了血红蛋白，在肌肉细胞中，合成肌动蛋白有关的基因也处于活跃的状态，所以合成了肌动蛋白）

学生分小组讨论、解决以下问题：

蛋白质的合成与基因的活动状态有关，红细胞中存在与血红蛋白合成有关的基因，那么有没有与肌动蛋白合成有关的基因呢？既然红细胞和肌肉细胞中都有这两种基因，为什么特定的细胞只能合成特定的蛋白质呢？同学们能否尝试着解释为什么在红细胞中没有合成肌动蛋白？在肌细胞中又没有合成血红蛋白？同学们能否归纳出细胞分化的实质是什么？（此处如此处理的理由旨在让学生在解决问题的过程中慢慢领悟在体细胞中存在着许多基因，但基因不一定都处于活跃状态，从而为学生理解细胞分化的实质：基因的选择性表达打下基础）

（2）细胞分化的特点及意义的学习。

①细胞分化的特点。

师：同学们能否通过分析下面两个资料，归纳出细胞分化的特点？

资料一：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。

资料二：受精卵→胎儿→成年人→老年人。细胞分化发生在整个生命进程中，但在胚胎发育时期达到最大。

资料一、二说明细胞分化具有哪些特点？

②细胞分化的意义。

师：同学们想一想，现代社会中有多少种职业？如果没有职业分工，社会的运转状况会是怎样？你个人的生活会与现在有什么不同？

（设计意图：旨在强烈激发学生的积极参与课堂的兴趣，借助学生的想像空间让他们类推：若没有细胞分化，生物将不能完成正常的生命活动，为细胞分化意义的学习奠定基础）

师：那么大家现在可以做这样的一种猜想：假如没有细胞分化，人的身体会是什么样的？如果没有细胞分化个体能否形成各种组织器官？人体能否正常发育？细胞分化有什么意义？

（3）细胞的全能性及其应用的学习。

教师要求学生阅读教科书119页斯图尔德的胡萝卜组织培养图及相关内容讨论、交流（设计意图：培养学生识图、读图，提取信息、交流信息的能力）。

能否结合书本尝试说出实验的流程？斯图尔德这个实验了说明什么？已经分化的细胞的“潜能”在怎样的特定的条件下才能够将全能性发挥出来呢？

展示一张拍摄于峨眉山的珙桐照片，并介绍：珙桐是一千万年前留下来的孑遗植物，人称“植物活化石”，是我国的珍稀植物。如果科研部门想拯救这种珍稀的珙桐，科研人员应该怎么办呢？

学生进行小组讨论，然后代表汇报讨论结果（旨在通过具体情境问题的解决，让学生真正领会细胞全能性的运用）。

教师用多媒体演示多利的诞生过程：为什么不直接将动物乳腺细胞进行培养呢？多莉羊的诞生说明了什么？

师：从多利羊的诞生我们已经了解高度分化的动物细胞一般不能直接形成一个完整的动物体的原因之一。在动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？教师展示齐鲁晚报上的一则新闻：一台湾同胞身患白血病，在世界各地骨髓中未找到合适的骨髓提供者，青岛市民听到这个消息纷纷参与造血干细胞采样，希望能为台湾同胞尽一份微薄之力。通过阅读资料你能说说为什么骨髓移植能治疗白血病呢？为什么目前人们这么惧怕白血病呢？

师：有没有比较好的途径来解决呢？展示资料：储存脐血，收获健康（脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液，通常是废弃不用的。研究发现，脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗多种疾病。目前，脐带血主要用于治疗血液方面的疾病，尤其是对白血病、地中海贫血等有较大的作用）。为什么说储存脐血就能收获健康呢？（旨在计学生深刻体会生物知识与生活密切相关）

师：干细胞的研究还有哪些方面呢？请同学们课后收集有关干细胞的资料。

教师提供中国干细胞治疗网的网址（http//www.stemcell.com.cn/gxb/index_html）。

5.教学反思

教学过程中教师以一系列的由易到难、由浅入深的问题为主线将整节课串连，紧扣学生的认知特点，让学生在解决一系列问题的过程中了解细胞的分化与生物发育的关系以及细胞分化的全能性及其在科学研究中的应用。在师生共同解决问题的过程中培养学生分析比较的能力、灵活运用知识的能力。整堂课的思路非常清晰，学生对细胞分化的概念、意义、特点、实质以及对细胞的全能性有了较为全面的了解。在整节内容的教学过程中，笔者特别注重将学生的学习与生活联系起来，目的想让学生明白生物知识与生活息息相关，使学生领悟科研工作的重要品质之一：关注细节，注重积累，积极思考。

如在进行细胞分化的概念和实质教学时，笔者先通过展示红细胞和肌肉细胞的放大图片，让学生结合一系列的问题根据已学的知识讨论交流，共同归纳、提炼出细胞分化的概念和实质。再引导学生结合书本，发挥想像：假如没有细胞分化，人会是什么样的？这样激发了学生积极参与课堂的兴趣，并借助学生的想像空间让他们类推出：若没有细胞分化，生物将不能完成正常的生命活动。

再如在细胞的全能性的教学，首先让学生结合书本自学讨论，尝试说出斯图尔德的实验的流程，旨在培养学生识图、读图、提取信息、交流信息的能力。然后展示珙桐照片，让学生思考：如果科研部门想拯救这种珍稀的珙桐，科研人员应该怎么办呢？这样让学生真正领会细胞全能性的运用。

干细胞的教学时，通过图片资料（储存脐血，收获健康）对学生知识进行拓展：为什么说储存脐血就能收获健康呢？旨在培养学生收集信息和交流信息的能力。