人教版高中生物必修一第六章《细胞的生命历程》全章教学设计Word文档格式.docx
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3.细胞越大,物质运输的效率越低,所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。
细胞越大,需要与外界环境交流的物质越多;
但是细胞体积越大,其表面积相对越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了,所以物质运输的效率越低。
〖板书〗细胞不能无限长大的原因:
(结合P114的技能训练)
1.表面积与体积的关系限制了细胞的长大;
(主)
2.细胞的核质比(次)。
(如果细胞太大,细胞核的“负担”就会过重。
)
〖批判性思维〗学生思考教师提示。
〖提示〗细胞体积的最小限度,是由完成细胞功能所必须的基本结构(如核糖体等)和物质(如酶)所需要的空间决定的。
〖板书〗二、细胞通过分裂进行增殖
细胞增殖是生命体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
细胞增殖包括物质注备和细胞分裂整个连续的过程。
真核细胞的分裂方式有三种:
①有丝分裂②无丝分裂③减数分裂
〖板书〗三、有丝分裂(体细胞的增殖)
细胞周期:
即连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一~~。
(包括分裂间期(长)和分裂期(短))
〖讲述〗
在,一般把细胞增殖周期分为两个阶段:
间期和分裂期。
细胞在前一次分裂结束之后就进入间期,这时就是新的细胞周期的开始。
间期一共分为三个分期。
间期结束就进入有丝分裂期。
根据目前的认识,整个细胞增殖周期可以分为G1、S、G2、M四个小分期,如下表:
细胞增殖周期中的各个分期,各有其不同的特点。
G1期的特点
G1期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。
G1期是一个生长期。
在这一时期中主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备,特别是合成DNA的前身物质、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系,以及储备能量。
S期的特点
从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。
S期最主要的特征是DNA的合成。
DNA分子的复制就是在这个时期进行的。
通常只要DNA的合成一开始,细胞增殖活动就会进行下去,直到分成两个子细胞。
G2期的特点
G2期又叫做“有丝分裂准备期”,因为它主要为后面的M期做准备。
在G2期中,DNA的合成终止,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过其合成量逐渐减少。
特别是微管蛋白的合成,为M期纺锤体微管的组装提供原料。
M期的特点
细胞一旦完成了细胞分裂的准备,就进入有丝分裂期。
细胞分裂期是一个连续的过程,为了研究的方便,可以人为地将它分成前、中、后、末四个时期。
M期的细胞有极明显的形态变化。
间期中的染色质(主要成分是DNA和蛋白质),在M期浓缩成染色体形态。
染色体的形成、复制和移动等活动,保证了将S期复制的两套DNA分子平均地分到两个子细胞中去。
〖技能训练〗
〖提示〗限制细胞长大的因素主要有两方面。
1.细胞表面积与体积的比。
原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。
2.细胞的核质比,细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。
所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核,保证正常的核质比。
〖作业〗练习一二
基础题
1.C。
2.A。
3.D。
4.C,E。
5.B。
拓展题
1.提示:
卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质,卵裂初期所需的营养物质由卵黄提供,不是靠细胞外物质的输入;
细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输,而卵细胞内部储存了大量的营养物质,可以长得比较大。
〖板书设计〗
1.整个细胞增殖周期可以分为G1、S、G2、M四个小分期,如下表:
2.有丝分裂各时期的特点
时期
植物细胞示意图
动物细胞
示意图
主要特点
记忆歌诀
分裂间期
完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
复制的结果,每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体。
复制合成
分
裂
期
前期
①出现染色体;
②核膜解体,核仁消失;
③从细胞两极发生许多纺锤丝,进而形成纺锤体;
④染色体着丝点散乱分布在纺锤体上。
膜仁消失
两体现
中期
染色体的着丝点排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰。
(计数好时机)
着丝点排在板上变
后期
①每个着丝点分裂为二,每个染色体的两个姐妹染色单体分开,成为两个染色体;
②纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动,形成两套数目和形态完全相同的染色体
姐妹分离两极迁
末期
①两组染色体分别到达两极后,又变成细长盘曲的染色质丝;
②核膜、核仁重新出现;
③(植物细胞)在赤道板位置上出现的细纺锤丝消失;
④细胞板进而形成新的细胞壁,最后一个细胞分裂成两个子细胞。
两体消失膜仁重现
3.有丝分裂过程染色体、染色单体、DNA分子的数目变化曲线
4.有丝分裂过程染色体、染色单体、DNA分子以及着丝点数目变化(假设体细胞是染色体总数为2n的二倍体生物细胞)
分裂期
着丝点
2n
4n
染色体
染色单体
0→4n
DNA分子
2n→4n
染色体形态
丝状
丝状→棒状
棒状(形态最明显)
棒状
棒状→丝状
5.动植物细胞的有丝分裂的两点区别
纺锤体的形成方式
细胞质分裂的方式
动物
由两极直接发出的纺锤丝
形成纺锤体
在赤道板附近形成细胞板,细胞板向四周扩展将细胞割裂成两个细胞
植物
有中心体发出的星射线
细胞膜在赤道板附近向内凹陷,将细胞缢裂为两个子细胞
第2节细胞的分化
一、教学目标
1.说明细胞的分化。
2.举例说明细胞的全能性。
3.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。
(1)细胞分化的概念和意义。
(2)细胞全能性的概念。
细胞全能性的概念及实例。
讲述法,探讨法,谈话法
1
〖引入〗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?
请大家一起来学习第二节细胞的多样性和统一性。
〖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。
〖板书〗一、细胞分化及其意义
〖学生活动〗学生阅读课P117,总结出分化的概念。
〖板书〗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。
〖1.旁栏思考题〗学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗细胞分化的实例:
如根尖的分生区细胞不断分裂、分化,形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等;
胚珠发育成种子,子房发育成果实;
受精卵发育成蝌蚪,再发育成青蛙;
骨髓造血;
皮肤再生等都包涵着细胞的分化。
〖讲述〗细胞分化是一种普遍的生命现象。
由受精卵发育成为一个成熟个体的过程实际上就是一个细胞由全能性向专能稳定性发展的过程。
细胞的分工加强,生命活动的效能得到了提高。
与此同时已分化的细胞的发育潜能也逐渐受到抑制。
细胞开始出现形态、结构和功能上的特异性,而且这种变化具有明显的区域性。
形态结构相同的细胞通过细胞识别作用聚集粘连在一起,最终形成了一个个具有较明显差异的细胞群。
细胞由同型到异型的发展过程就是细胞的分化过程。
细胞分化的结果就是组织的形成。
〖板书〗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分裂,细胞数目迅速增加。
这些细胞的遗传物质相同吗?
(复习有丝分裂特点)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。
〖板书〗
二、细胞的全能性
〖学生活动〗阅读P119并思考第一段的问题。
〖板书〗细胞的全能性:
是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
〖学生讨论交流〗:
以上科学原理在生产实际和科学研究领域中的应用
〖讲述〗克隆技术可以应用于珍稀动物的保护;
组织培养技术广泛地应用于名贵花卉、珍稀草药、优良物种的迅速繁殖等;
医学上组织器官的体外培养扩增可以用于移植手术;
骨髓中造血干细胞的体外培养和定向分化可以挽救许多血液病人的生命……
〖2.旁栏思考题〗学生思考讨论回答,教师提示。
2.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。
〖学生活动〗学生完成“资料收集和分析”中的“讨论”。
〖教师提示〗1.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。
干细胞有很多种类型,大体上可分为成体干细胞和胚胎干细胞。
2.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新的希望。
〖小结〗略。
〖作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1.数目增多,染色体数目,稳定性差异。
2.C。
1.通过植物组织培养技术繁殖花卉,保证花木的优良品质不变,并且繁殖得快;
通过体细胞克隆哺乳动物;
干细胞移植治疗白血病;
利用干细胞技术解决器官移植缺少供体器官的难题等。
2.动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变窄。
肌细胞是已分化的细胞,它通常不能转化为其他类型的细胞,因而不能用肌细胞代替干细胞培育组织和器官。
第3节细胞的衰老和凋亡
1.描述细胞衰老的特征。
2.简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。
3.探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系,关注老年人的健康状况。
4.进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析。
(1)个体衰老与细胞衰老的关系,细胞衰老的特征。
(2)细胞凋亡的含义。
细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。
学生阅读指导法,探讨法,讲述法
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考讨论回答,教师提示。
1.人体的衰老特征:
白发,皱纹,老年斑,耳聋,眼花,行动迟缓,记忆力减退等。
2.老年人体内还会有幼嫩的细胞,如精原细胞仍能增殖产生精子,造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞;
年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后细胞凋亡、脱落。
3.人体衰老与细胞衰老并不是一回事。
人体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
〖板书〗一、人体衰老与细胞衰老的关系
1.单细胞生物体:
细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;
2.多细胞生物个体总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
二、细胞衰老的特征(P122共有五点)
〖讲述〗形态变化
细胞核:
增大,染色深,核内有包含物,核膜内陷。
染色质:
凝聚,固缩,碎裂,溶解。
细胞膜:
黏度增加,流动性降低。
细胞质:
色素积聚,空泡形成。
线粒体:
数目减少,体积增大。
高尔基体:
碎裂。
包含物:
糖原减少,脂肪积聚。
脂质:
不饱和脂肪酸被氧化,引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联,膜的流动性降
〖旁栏思考题〗学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。
衰老细胞中出现色素聚集,主要是脂褐素的堆积。
脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物,是一种不溶性颗粒物。
不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。
皮肤细胞的脂褐素颗粒大,就出现了老年斑。
〖板书〗三、细胞衰老的原因(略)
〖课外活动〗“社会老年化的相关问题”有条件的学生进行资料搜集和分析。
〖板书〗四、细胞的凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞的凋亡。
细胞死亡有正常凋亡和异常死亡(坏死)两类。
正常的细胞死亡是在细胞遗传物质的控制下进行的主动过程,它有一套严格的程序。
(凋亡)
它对于生物体的正常发育具有重要的影响。
比如胚胎发育期手的发育如果没有细胞的调亡就不会有纤细的手指;
如果没有正常的细胞调亡,蝌蚪的尾部就不会消失,它将永远不能变成青蛙……。
正常的细胞调亡骸肩负着维持各种组织器官固有体积和形态的功能;
还会使机体内异常的细胞得到及时清除,去处潜在的隐患;
例如癌症就是异常的细胞没有及时死亡的结果……。
因此细胞的正常死亡是生物体的一种非常重要的调节机制,是机体平衡细胞增殖,调节机体细胞树木恒定的方式,是必不可少的生命过程。
〖技能训练〗学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗1.细胞的寿命与分裂能力无关。
寿命短的细胞不一定能分裂,如白细胞。
2.有关系。
3.学生可作出各种推测。
皮肤表皮细胞的寿命约为10d,生发层细胞分裂能力强。
1.
(1)×
;
(2)√;
(3)×
。
:
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。
因为白细胞的功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快。
细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行,而且在维持生物体内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
第四节细胞的癌变
一、知识教学点:
1、说出癌细胞的主要特征和致癌因子。
2、讨论恶性肿瘤的防治,选择健康的生活方式。
二、能力训练点:
1、通过学生在解决实际问题的过程中理解生物学的基本概念,培养学生的理解能力以及从课文中提取信息的能力。
2、通过对癌症的预防措施的讨论,让学生亲历思考和探究的过程,领悟研究方法,养成尊重事实的研究态度和能力,以及应用理论知识解决实际生活问题的能力。
三、德育渗透点:
1、通过癌症的致死率高的学习,激发学生对细胞癌变的关注,从而确立积极的生活态度和健康的生活方式。
2、通过致癌因子的讨论,引导学生认识到吸烟的危害,以及增强爱护环境的意识。
四、美育渗透点:
通过本节课的学习,让学生认识到生命的美,从而感知生命的珍贵。
五、学科方法训练点:
1、结合本课内容,引导学生联系实际生活,发现问题、探究问题、解决问题。
2、对学生进行口头表述能力的训练。
六、教学重点:
1、癌细胞的主要特征。
2、致癌因子。
七、教学难点:
原癌基因与抑癌基因的区别。
八、课时安排:
1课时
九、教具:
多媒体平台
十、教学设计:
(一)明确目标、重点和难点
出示本节课应达到的教学目标以及应掌握的重点和难点的内容。
(二)教学过程
导言:
〖提问〗在我们身边时常听到有关癌症的情况,就你所知,你听说过哪些癌症?
〖学生回答〗肝癌、肺癌、胃癌、肠癌、食管癌、宫颈癌、鼻咽癌、乳腺癌、皮肤癌、血癌(白血病)、脑癌、前列腺癌、舌癌等等。
〖问题探讨〗学生思考回答,教师提示。
〖提示〗1.日光浴使皮肤生发层细胞中的胆固醇在紫外线照射下转化成维生素D,可以预防佝偻病、骨质疏松症;
同时在紫外线的照射下,表皮细胞可以产生黑色素,保护内部组织和器官。
2.
(1)尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴。
不同的地区由于经纬度不同,因而日照强度过强的时间长短不同。
可以引导学生调查当地的紫外线辐射的情况。
(2)涂上防晒霜,可以在一定程度上减弱紫外线辐射对皮肤的伤害。
(3)使用防紫外线遮阳伞,可以适当减少紫外线辐射。
3.臭氧层可以部分吸收紫外线。
当臭氧层被破坏时,过多的紫外线辐射有可能伤及表皮细胞中的遗传物质,严重时可能导致皮肤癌。
〖问〗细胞的分裂和分化如果出现异常将会造成什么后果呢?
〖板书〗癌细胞:
有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
〖问〗(分四小组,每组讨论一个问题)
1、癌细胞与正常细胞有什么区别?
2、引起细胞癌变的致癌因子有哪些?
3、细胞为什么会发生癌变?
4、怎样预防癌症的发生?
与预防禽流感AI、非典型性肺炎SARS、的措施有什么不同?
(教师巡查指导,待学生讨论分析后由学生回答,教师归纳)
〖代表发言〗各小组组长代表发言汇报,经过全体同学的质疑和探讨后得出:
1、题可以带出癌细胞的概念:
细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的,连续进行分裂的恶性增值细胞,这种细胞就是癌细胞。
一、癌细胞与正常细胞的区别是:
①恶性增值的“不死的细胞”:
能够无限增值;
②形状显著改变的“变态的细胞”:
形态结构变化;
③黏着性降低的“扩散的细胞”:
癌细胞表面糖蛋白减少,使得细胞之间的黏着性减少,因此癌细胞容易在机体内分散和转移。
二、致癌因子
⑴物理致癌因子:
主要指辐射,如紫外线、X射线、电离辐射等。
⑵化学致癌因子:
无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等;
有机物如黄曲霉素、亚硝胺、联苯胺、烯环烃等。
⑶生物致癌因子:
如Rous肉瘤病毒。
〖练习1〗根据以下案例分析是哪种致癌因子引起的癌症?
(1)二战时日本受原子弹爆炸影响,幸存居民经29年观察,发现白血病发生率明显增高,距离爆炸中心越近,发生率也越高。
(物理致癌因子)
(2)3、4-苯并芘是煤焦油的主要成分,近几十年来肺癌的发生率增加,可能与烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车的废气等气体有关。
(化学致癌因子)
(3)有人用砷酸钠治疗皮肤病后,出现局部色素增加,过度角化,最后发展为皮肤癌,砷是唯一能使人类致癌而动物不致癌的物质。
3、细胞中既有原癌基因,又有抑癌基因,其中原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
抑癌基因则主要是阻止组织细胞不正常的增值。
癌症的发生是基因突变的累积效应。
环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
细胞的畸形分化,与癌细胞的产生有直接关系。
〖提问〗癌细胞、原癌基因和致癌因子之间有什么联系?
〖回答〗正常细胞在致癌因子的作用下,使原癌基因被激活,从而导致正常细胞畸形分化为恶性增值细胞,即癌细胞。
4、在个人日常生活中注意远离物理、化学和病毒致癌因子;
同时要注意增强体质,保持心态健康,养成良好的生活习惯,从多方面采取防护措施。
〖资料分析〗健康的生活方式与防癌。
学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗1.“病从口入”也适用于癌症。
发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质,如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并〔α〕芘等。
2.物理的,化学的,生物的。
〖提问〗预防癌症的措施,能同时预防禽流感和预防SARS吗?
〖学生回答〗略
〖教师归纳〗
禽流感AI
1.尽量不跟候鸟、活禽接触。
专家建议:
接触禽类后要彻底洗净双手。
2.注意日常消毒。
在70℃时加热数分钟或者阳光直射40到48小时以内,均可杀死禽流感病毒。
3.重视疾病预防。
市民平时应加强体育锻炼,多休息,避免过度劳累;
保持室内空气流通,尽量少去空气不流通场所;
注意个人卫生,打喷嚏或咳嗽时掩住口鼻。
市民出现流感症状,无需紧张,但应及时就医,对原因不明的肺炎患者必须进行禽流感排查。
4.不要去疫区旅游。
非典型性肺炎SARS:
最有效预防SARS的方法是保持良好的个人及环境卫生。
要预防呼吸道感染,市民应采取以下措施:
1.保持良好的个人卫生习惯,在打喷嚏、咳嗽或清理鼻子后要洗手;
2.保持空气流通;
3.避免前往人多挤迫及空气流通不佳的地方;
4.若出现呼吸系统受感染征状,立即求医;
5.若呼吸系统受感染,应戴上口罩,减低疾病传播的机会;
6.注意均衡饮食、定期运动及足够休息,减轻压力及避免吸烟,建立良好的身体抵抗力。
〖随堂练习2〗
1、癌细胞形成的根本原因是()
A、细胞内原癌基因的激活B、物理致癌因子的刺激
C、化学致癌因子的刺激D、病毒致癌因子的刺激
2、检测某一植物组织,发现其分解有机物速率减慢,且细胞萎缩。
该细胞正在()
A、分化B、分裂C、衰老D、癌变
3、下列哪组是细胞癌变的特征()
1细胞无限分裂②水分减少③畸形改变④酶活性减低⑤色素沉着⑥易分散转移⑦呼吸速率减慢⑧细胞膜通透性改变
A、①③⑥B、①②⑤⑦C、②④⑤⑦⑧D、②④⑥⑧
4、当今世界严重威胁人类生存的细胞变化是()
A、细胞增值B、细胞分化C、细胞癌变D、细胞衰老
5、癌细胞具有的特征中,不正确的是()
A、能无限增值B、形态与结构出现畸形变化
C、细胞表面发生变化D、能进行正常的细胞分化
6、当人的成纤维细胞由扁平梭形变成球形时,说明该细胞已经完成()
A、细胞分裂B、细胞分化C、细胞癌变D、细胞衰老
ACACDC
〖小结〗
1、癌细胞的主要特征:
①恶性增值的“不死的细胞”;
②形状显著改变的“变态的细胞”;
③黏着性降低的“扩散的细胞”。
2、致癌因子:
物理、化学、病毒致癌因子。
3、原癌基因
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- 细胞的生命历程 人教版 高中生物 必修 第六 细胞 生命 历程 教学 设计