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。一起看看人教版生物必修三教案!欢迎查阅!
人教版生物必修三教案1
教学目标
知识目标
⑴说出细胞分化的概念及在生物个体发育中的意义。
⑵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。
能力目标
⑴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。
⑵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。情感态度价值观
⑴通过细胞分化的学习,确立辩证唯物主义的自然观,逐步树立科学的世界观。⑵通过细胞全能性的学习,进行有关干细胞研究进展资料的搜集和分析,养成关注生物科学发展、关注生命健康、关注社会热点等问题。
教学重难点
教学重点：细胞分化既是细胞生命历程中的重要阶段,又在个体发育过程中占有重要的地位。
教学难点：细胞全能性的知识涉及植物组织培养和克隆技术等,
教学过程
1、导入
(1)多细胞生物体的个体发育是从一个细胞——受精卵开始的,那么这个细胞是如何发育成为一个完整个体的呢!
出示:哺乳动物个体发育过程图、组成人体细胞的200多种细胞图片学生讨论1:在基础上就能形成各种组织器官吗?生物体不同类型的细胞是怎样形成的?
教师讲解;多细胞生物从小长大,不仅有细胞数量的增加,还有细胞在结构和功能上的分化。
学生讨论2;为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少
教师讲解:在成熟的个体中,仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能力。
(2)出示学习目标
2、细胞分化及其意义
(1)出示细胞和分化模型图片
观察思考:从细胞和分化模型图片中我们能发现两者之间有什么关系?
学生回答:细胞是细胞数量的增多,细胞分化变成了不同形态结构的细胞。
(2)出示植物细胞分化图片
观察思考:同一个植物个体为何会出现不同的细胞类型?
学生回答:细胞是细胞数量的增多,细胞分化变成了不同形态结构的细胞。
教师讲解:在植物的胚根发育成根的过程中,分生区的细胞不断,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。
(3)细胞分化的概念和意义
①细胞分化概念:教材P117黑体字(略)
对分化概念思考:发生细胞分化的时间?细胞来源?结果?
下列事实说明细胞分化具有哪些特征?
a.细胞分化发生在整个生命进程中,说明细胞分化持久性
b.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。说明分化的稳定性
c.哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段,排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环,生活120天左右即死亡。说明分化的不可逆性
教师讲授: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。
②细胞分化的意义。教材P118第二自然段
老师讲解:一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵),细胞的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细胞。
③学生讨论:细胞分化,各个细胞的遗传物质发生了改变吗?
生:各个细胞来源于同一个细胞,其遗传物质相同
资料分析:在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与肌动蛋白(肌细胞中的一种蛋白质)合成有关的基因则处于关闭状态;在肌细胞中则相反。以上事实说明了什么:
教师讲授:细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致,即基因的选择性表达
3、细胞的全能性
(1)问题探讨:已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,形成一个完整的多细胞生物体吗?
出示:1958年斯图尔德[美]实验,阅读课本“胡萝卜韧皮部的组织培养”,展示自己收集到的其它有关植物组织培养的
(2)引导学生分析:
①胡萝卜韧皮部细胞组织培养实验结果说明了什么问题?
细胞全能性概念:(略)
a.用其它器官实验是否会有同样的结果?
b.细胞为何其有全能性?
②观察多媒体动画:植物组织培养技术的过程。举例说明植物组织培养技术在生产实践上的广泛应用。并组织学生讨论,并对学生的观点进行评价和补充。
讨论:a、关键步骤是什么,为什么?
b、利用这种技术培育植物有哪些优点?
C、动物细胞具有这样的能力吗?
③多媒体展示克隆羊多莉的产生过程,思考:利用了什么原理
④引导学生分析、讨论受精卵、生殖细胞、体细胞全能性大小和细胞分化程度高低的比较及关系、
课后小结
细胞分化的概念,细胞分化的生物学意义和细胞的全能性等
板书
第2节细胞的分化
一、细胞分化
1、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。
2、根本原因:不同细胞中的遗传信息执行情况不同
3、实质:基因的选择性表达
4、直接原因:合成不同的蛋白质
5、特点:普遍性、稳定性、持久性、不可逆性
6、意义:a、是生物体个体发育的基础。
b、使细胞趋向专门化。
c、提高各种生理功能的效率。
二、细胞的全能性
1、概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、植物细胞的全能性——植物组织培养
3、动物细胞的全能性——克隆羊多莉
4、干细胞
三、细胞分化与细胞全能性的比较
比较项目
细胞分化
细胞全能性
原因
结果
大小比较
关系
人教版生物必修三教案2
教学准备
教学目标
1.掌握细胞的分化的概念、特点和意义。
2.理解细胞的全能性。
3.掌握细胞全能性实例。
教学重难点
(1)细胞分化的概念和意义。
(2)细胞全能性的概念。
教学过程
导入新课
思考:1、一般多细胞生物体发育起点是什么?
2、受精卵进行的方式是什么?
3、有丝后,亲代和子代细胞中的染色体数目是否相同?
近年来,关于细胞的分化、癌变和衰老的研究,已经成为细胞生物学的重要课题。这是因为:细胞分化和生物发育有关;细胞癌变与当今世界严重威胁人类生存的癌症有关;细胞衰老与人类及动植物的寿命有关
大家都是从一个受精卵生长发育而来,为何一个细胞能发育为这么多种不同的细胞呢?学生活动:学生思考讨论“问题探讨”的“讨论”,教师提示。
提示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。
一、细胞分化:
学生活动:学生阅读课P117,总结出分化的概念。
1、细胞分化:在个体发育中,有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。详见课件图片展示
成年人全身细胞总数约1014个,细胞种类有200多种,这么多种类细胞均来自一个受精卵。
2、细胞分化的特点:
1.细胞分化的持久性:发生于整个生命进程中。
2.细胞分化的差异性:高等生物比低等生物分化显著;动物比植物分化显著。
3.细胞分化具有相对的稳定性:一般情况下细胞分化是不可逆转的过程。
问:多细胞生物体在胚胎早期随着细胞的有丝,细胞数目迅速增加。这些细胞的遗传物质相同吗?(复习有丝特点)从理论上讲具有同样的遗传性的体细胞就应该表现出相同的形态、结构和功能特点。事实果真如此吗?为什么?
学生活动:P118第三段得到答案。
3、结果:增加细胞的类型,产生出不同形态、结构、功能的细胞,不同类型的细胞构成不同的组织和器官。
4、分化的实质:基因选择性表达的结果。同一生物个体不同部位细胞、DNA、基因、tRNA相同,但mRNA、蛋白质的种类不同。
5、分化的意义:是个体发育的基础;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。
学生活动:通过总结比较细胞分化与细胞的异同,完成课件中的表格
思考:既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性,那么已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细胞吗?
1958年,美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。实验证明:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能,即植物细胞具有全能性。
二、细胞的全能性
1、概念:是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、植物组织培养的过程:详见课件
3、动物细胞的全能性:
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。详见课件
课堂练习
1、下列关于细胞分化的说法错误的是()
A、细胞分化与生物发育密切相关。
B、细胞分化是细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
C、细胞分化仅发生在胚胎期D、细胞分化是生物界的一种普遍现象。
2、下列有关细胞分化的叙述,正确的是()
A.同一生物个体不同的细胞中DNA、mRNA、蛋白质的
种类和数量互不相同
B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关
C.胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性
D.分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
3、下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()
A、玉米种子萌发长成新植株B、小鼠骨髓造干细胞形成各种血细胞
C、小麦花粉经离体培养发育志单倍体植株
D、胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
4、花药离体培养是指把旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞的()
A、应激性B、全能性C、变异性D、适应性
人教版生物必修三教案3
一、 教学目标
1.描述内环境的组成和理化性质。
2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)内环境的组成和理化性质。
(2)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2.教学难点
(1)内环境的理化性质。
(2)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
三、教学策略
1.关于章节引入的设计
任何一堂课，引言的设计都至关重要。好的开头不仅使学生能够迅速集中注意力，有效帮助学生进入学习状态，并且能够激发学生学习的主动性和积极性，为上好本节课奠定基础。“细胞生活的环境”这一课是本章教学的第一课，这节课的引入涉及两个环节：章题的引入和节题的引入。
章题的引入可以利用教材提供的章题图来完成。通过启发学生观察章题图、思考图中内容与本章内容的关系，激发学生学习本章的兴趣。同时通过图片还可以使学生感受到边防战士、炼钢工人、抗洪抢险战士工作环境的恶劣，体会他们工作的艰苦，认识他们工作的重要性，这也是一种人文精神的渗透。由于本章内容与人体健康的关系密切，也可以考虑从人类生活中的健康问题入手来引入。
节题的引入可以利用教材提供的“问题探讨”来完成。问题探讨中人体血细胞、草履虫的图片，可以启发学生比较两者生活环境的异同，引出体内细胞生活的环境 ──内环境。若有条件，可以出示装有血液(离心后)和草履虫培养液的试管代替图片，这样的情景更为直观和真实，更容易激发学生的学习热情。
2.组织学生开展阅读、思考与讨论、资料分析等活动，在活动中引导学生主动建构内环境及其理化性质的知识。
有关人体内环境组成的内容很抽象，充分利用学生已有的知识、经验和直观图片搭建学习新知识的桥梁，将有助于学生对这部分内容的理解和掌握。例如，可以让学生观察教师展示的血浆实物，或引导学生回忆在初中曾经做过的观察活动;也可以启发学生回忆手脚磨出水泡的情景，说明水泡中的液体主要是组织液等，这样都有利于学生建立对细胞外液的感性认识。关于组织液、血浆和淋巴三者间的内在联系，教材写得比较具体，而且配有插图，可以先让学生阅读课本相关内容，同时参考教科书中的图1-1和1-3，进行独立思考，再在此基础上引导学生理解三者间的关系。在看图过程中，首先应该引导学生识别图中各种结构和成分，弄清各结构间的关系，这是理解组织液、血浆和淋巴内在联系的基础。教材提供的插图只反映人体局部组织中的情况，要说明全身的细胞外液是一个有机的整体，有必要再提供人体循环系统(包括血液循环和淋巴循环)的整体图，从而有助于学生建立对人体细胞外液的整体认识。
内环境的理化性质是一个更为抽象、更难以理解的深层次问题。一般的讲解难以在学生的头脑中留下深刻印象。可以引导学生开展资料分析、实验现象分析等讨论活动，使学生理解这部分内容。在资料分析中，5个讨论题是为学生自学课本内容设计的，讨论题1和2围绕有关细胞外液成分的问题;讨论题3和4与细胞外液的渗透压和酸碱度有关;讨论题5与内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介有关。要让每个学生独立完成这5个题的讨论是有一定难度的，因此教师应根据实际情况，针对不同的学生，采用不同的教学策略。例如，如果学生基础较好、能力较强，可以把他们分成小组，提供充足的时间，放手让他们讨论，并自学课本上的相关内容，最后由教师进行简单总结。对于基础较差和能力较弱的学生，教师宜给予适当的引导，再根据教学进程安排学生分阶段进行讨论。如学习细胞外液成分时，先讨论1、2题，学习渗透压和酸碱度时，再讨论3、4题，第5题则可以放到“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”标题下的“思考与讨论”中去。这样做有利于分散难点，突破每一阶段的重点。
3.以任务驱动讨论的开展，以讨论促进任务的完成，通过建立与已有知识的联系，最终实现对“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”的充分理解。
这部分教学内容与学生在必修1中学过的物质出入细胞的内容，及初中学过的消化、呼吸、循环、泌尿系统等知识联系紧密。教材提供了“思考与讨论”和“技能训练”两项学生活动，旨在通过活动引导学生回忆学过的相关知识，并建立起与新知识间的联系，从而理解内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
教学时，建议将“技能训练”作为一项任务布置给学生，要求每一位学生利用课下的时间独立完成。学生在接受任务后，会开始思考自己应该如何完成这项任务。他们可能会面临两个问题：一是人体细胞与外界环境的物质交换过程是如何完成的?二是选择哪种表现形式来表达。这时他们就会产生与他人交流的愿望。老师可提出，为了帮助同学降低完成任务的难度，同时保证任务完成的质量，要求同学以小组为单位，在课堂上就自己面临的问题展开讨论，也可根据“思考与讨论”中的问题展开讨论。由于学生是带着任务参与讨论的，因此会很投入、很积极，讨论的效果就能得到保证。讨论结束后，应由同学或老师总结人体细胞与外界环境进行物质交换的过程，这样可以帮助学生扫清知识上的障碍，为课下完成任务奠定基础。同时，提供给学生一个制作好的范例，如图解(见图1-1)或课件，使学生明确这项任务的要求，即制作时首先要注意科学性，其次要注意形式的多样化。在指导学生完成任务的过程中还应发挥评价的作用，促进学生积极地、高质量地完成任务。例如，学生完成任务后，教师要给予及时评价，成绩可以记入学期总评，或选出优秀作品在课堂展示、交流、点评等。
图1-1体内细胞与外界环境进行物质交换的过程
四、答案和提示
(一)问题探讨
1.图1中是人体血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等;图2中是单细胞动物草履虫。
2.血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。两者生活环境的相似之处是：都是液体环境;不同之处是：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫直接生活在外界环境中;与外界环境相比，血浆的理化性质更为稳定，如温度基本恒定等。
(二)思考与讨论1
1.细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。
2.相同点：它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。
不同点：(1)在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴分布于淋巴管中;(2)生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等;(3)所含的化学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。
3.提示：当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴，淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如图1-2所示。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。
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