人教课标版高中生物必修1第6章《细胞的分化》教材分析

《细胞的分化》教材分析

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。

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”。细胞分化是多细胞生物体发育的基础与核心。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。

本节的问题探讨是从与白血病及其治疗有关的问题开始的。学生对白血病并不陌生，媒体上经常有号召大家向白血病患儿献爱心，捐款、捐骨髓的报道。但是学生不知道为什么给白血病患者捐献的是骨髓，而不是血液。问题探讨紧扣学生有一定经验基础但是又疑惑不解的问题，引导学生展开本节的学习，旨在吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣。

细胞分化是指在个体发育中，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。在这个概念中，“稳定性差异”这几个字，内涵很深刻，也是学生不好理解的。因此，教科书在关于细胞分化的概念的叙述上，不是采取演绎式写法，而是采取归纳式，从动植物体胚胎发育的具体事例入手，帮助学生理解什么是细胞分化。动物胚胎发育的过程，以红细胞和心肌细胞的分化为例；植物胚胎发育的过程，以叶肉细胞、表皮细胞和贮藏细胞的分化为例。通过这些实例，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，这一变化过程是持久性的，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。

为了帮助学生更好地理解细胞分化的重要意义，教科书在旁栏设置了“想像空间”：大家今天都是高中生，将来可能从事各种职业。想一想，现代社会中有多少种职业？如果没有职业分工，社会的运转状况是怎样的？你个人的生活会与现在有什么不同？在这个“想像空间”里，将高中生与早期胚胎细胞类比，将职业与生物体内各类细胞承担的生理功能类比，引导学生想像如果没有细胞分化，多细胞生物体内将是怎样的状况，从而加深对细胞分化重要意义的理解。

细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因选择性表达。但是学生没有学过基因表达，无法理解基因的选择性表达是怎么回事。为了让学生对细胞分化的认识能够深入到本质，即基因水平，而不只是停留在表面现象，即不同类群细胞形态、结构和功能的差异上，教科书先设问：“就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢？”然后以红细胞和肌细胞中，血红蛋白基因和肌动蛋白基因所处的开、关状态不同为例，解释在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息执行情况不同，导致细胞形态、结构、功能上的差异。通过具体的事例，帮助学生理解基因的“选择性”“表达”。

紧接着提出下一个问题：高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？由此引入对“细胞的全能性”的学习。

对细胞的全能性的学习，是从1958年美国科学家斯图尔德的胡萝卜组织培养实验开始的，这是一个经典的植物组织培养的实验，也是说明高度分化的植物细胞仍然具有发育上的全能性的例子。用这个例子解释细胞的全能性，学生比较容易接受。那么动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？在这个问题下，教科书引出了干细胞的概念。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。这样的概念虽然很严谨，但是太专业，学术味儿太浓，学生不容易理解。因此，教科书采用了高中学生能够接受，又不失科学性的语言，深入浅出地给学生解释什么是干细胞。近年来哺乳动物胚胎干细胞的分离成功，极大地促进了人们对干细胞的认识，并使干细胞的研究成为生物医学研究的热点领域之一。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了新的希望。教科书安排的“资料搜集和分析”活动，鼓励学生通过报纸、刊物、书籍、互联网等途径搜集有关干细胞研究进展的资料，在关注与人类健康密切相关的生物学热点问题的同时，培养资料搜集和分析能力，以及表达与交流的能力。