第二節(jié)細胞的分化、衰老和凋亡教學設(shè)計教案

1、   教學準備 1.   教學目標 1、知識目標：（1）說出細胞分化的概念及在生物個體發(fā)育中的意義 （2）舉例說明細胞的全能性在生產(chǎn)實踐與科學研究中的作用，說出細胞全能性的實質(zhì)及植物細胞和動物細胞全能性的不同點，能夠區(qū)分具體細胞全能性的大小（3）通過人外部形態(tài)的觀察，讓學生們描述細胞衰老的特征；（4）區(qū)別細胞衰老與個體衰老的關(guān)系；（5）掌握細胞凋亡的意義；（6）掌握細胞凋亡與壞死的區(qū)別。2、能力目標：（1）在教師的引導下，師生共同探究，使學生學會學習，培養(yǎng)分析、歸納的思維能力和自主學習的能力（2）探究細胞分化的特點，細胞全能性的概念，培養(yǎng)學生的科學探究方

2、法和生物學素養(yǎng)（3）通過對所展示實例的提問，培養(yǎng)學生提取有用信息的能力及語言表達能力。3、情感態(tài)度價值觀：（1）通過學習使學生體會生命的運動性，體會內(nèi)因和外因?qū)ιM程的影響等哲學思想（2）引導學生關(guān)注當今世界面臨的重大社會問題和人類健康問題，激發(fā)社會責任感和使命感，激發(fā)學生關(guān)愛生命的美好情感。2.   教學重點/難點 1、教學重點（1）細胞分化的概念和意義及細胞全能性的概念（2）了解個體衰老與細胞衰老的關(guān)系；（3）了解細胞衰老的特征; 細胞凋亡的概念理解。2、教學難點（1）細胞分化的概念、細胞全能性、干細胞概念及實例。（2）細胞衰老和細胞壞死的區(qū)別。3. 

3、60; 教學用具 教學課件4.   標簽    教學過程 教學過程設(shè)計 【提出問題】個體發(fā)育的起點是什么？受精卵發(fā)育成個體的過程中細胞由少變多，依靠的是哪種細胞增殖方式呢？如果單純通過細胞分裂使細胞數(shù)目增加，會不會形成一個獨立的生物個體？【學生討論】學生聯(lián)系細胞增殖的有關(guān)知識。個體發(fā)育的起點是受精卵，受精卵發(fā)育成個體的過程中細胞由少變多，依靠的是有絲分裂，而如果只有細胞分裂是不能形成一個獨立的生物體的。要形成一個生物個體，就還要經(jīng)過細胞的分化，引入“第一節(jié)   細胞分化“【教師引導】個體的形成除了通過細胞分裂使細胞數(shù)目增多，

4、還要經(jīng)過細胞分化的過程。那什么是細胞分化呢？【學生回答】在個體發(fā)育過程中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程?！窘處熞龑А磕敲醇毎只l(fā)生在什么時期？有什么樣的特征呢？（引導學生閱讀課本113頁，歸納細胞分化的特征和意義）【學生討論 教師共同歸納】細胞分化是生物界中十分普遍的一種生命現(xiàn)象（普遍性）；細胞分化發(fā)生于生物體的整個生命進程，但在胚胎發(fā)育期最旺盛、最頻繁（持久性）；分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，而不會再變?yōu)槠渌毎ǚ€(wěn)定性）；造血干細胞會分化為紅細胞，紅細胞最終衰老、死亡，而不會再形成造血干細胞（不可逆性），分化的過程中遺傳物質(zhì)不改變（遺

5、傳物質(zhì)不變性）。那么細胞分化對生物體的生長發(fā)育具有什么樣的意義呢？細胞分化使多細胞生物中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能效率。是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)?！窘處熞龑А楷F(xiàn)在我們知道了，一個個體的形成既要有細胞分裂，又必須進行細胞分化。既然同一個體的每個細胞都由受精卵有絲分裂產(chǎn)生，而細胞分化使細胞之間存在穩(wěn)定的差異，這些差異差異是不是細胞的遺傳物質(zhì)改變引起的呢？【學生討論 教師共同歸納】細胞有絲分裂能夠保證每個子細胞都獲得了與母細胞同樣的一份染色體，具有相同的遺傳信息，并未發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變，細胞分化的遺傳本質(zhì)是基因選擇性表達的結(jié)果。教師例舉關(guān)于細胞分化的具體例子。紅細胞合成血紅蛋白，心肌細胞合

6、成肌動、肌球蛋白基因選擇性表達的結(jié)果細胞分化【學生思考閱讀與分析】 展示圖7-1植物組織培養(yǎng)的流程圖?！緦W生討論】通過對植物組織培養(yǎng)實驗的分析，得出什么是細胞全能性的概念？細胞為什么會有全能性呢？【學生討論】細胞全能性是指高度分化的植物細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，這種潛能我們稱之為細胞全能性。高度分化的植物細胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細胞具有全能性的根本原因?！窘處熞龑А客ㄟ^對植物組織培養(yǎng)實驗的分析，得出高度分化的植物細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，這種潛能我們稱之為細胞的全能性。那么細胞為什么會有全能性呢？【教師引導】高度分化的植物細胞中有沒有因為分化

7、而失去基因？（沒有）高度分化的植物細胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細胞具有全能性的根本原因。【提出問題】按照以上邏輯進行分析，高度分化的動物細胞也應該具有全能性，也應該能夠發(fā)育成一個完整的個體。但事實是否如此呢？到目前為止，人們還沒有成功的將單個已分化的動物細胞培養(yǎng)成新的個體。那有些同學可能就會提出疑問了，那克隆羊又是怎么回事呢？講解動物克隆“多莉”產(chǎn)生的過程圖解。【學生討論】得出高度分化的動物細胞全能性受到限制，而高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性。設(shè)問推測克隆羊和哪只綿羊最相似？推測的依據(jù)？（提供細胞核，細胞核中含有本物種全套遺傳物質(zhì)）。因此高度分化的動物細胞全能性雖然受到

8、限制，而細胞核具有全能性?！窘處熞龑А繌纳鲜鰧嶒灒覀冎懒藙游锛毎募毎司哂腥苄?，既然每個細胞的細胞核仍然具有全部遺傳物質(zhì)，那為什么高度分化的動物細胞不能直接發(fā)育成一個完整的個體，動物細胞的全能性究竟怎樣呢？并讓學生比較植物細胞，動物細胞；受精卵，卵細胞、體細胞的全能性大小?！緦W生討論】高度分化的動物細胞的全能性小。高度分化的植物細胞的全能性大于高度分化的動物細胞；受精卵的全能性最大；以此得出結(jié)論：細胞分化程度越低，全能性就越高?！窘處熞龑А磕敲丛趧游矬w和人體內(nèi)，就沒有能夠進行分裂和分化的細胞了嗎？（講解細胞分化的過程）【學生討論，師生共同歸納】在動物和人體內(nèi)仍保留少數(shù)具有分裂和分化能力

9、的細胞干細胞，【學生思考】圖73干細胞分化形成各種血細胞的過程示意圖。討論干細胞的分類根據(jù)干細胞分化潛能不同可分為全能干細胞、多能干細胞、專能干細胞。總結(jié)出受精卵早期分裂出的細胞是具全能性的。隨著細胞的分裂與分化，發(fā)育的潛能漸漸被局限，從全能干細胞到多能干細胞，到專能干細胞，最后成為分化終端的細胞。【教師講述】 有關(guān)白血病和骨髓移植方面的文字資料?！咎岢鰡栴}】1、請同學們說說對白血病的了解。2、捐獻適量的造血干細胞，為什么不會傷害捐獻者的身體健康？3、骨髓移植為什么可以治療人類白血??？【學生討論】1、白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細胞，而正常的血細胞明顯減少。2、健康人的造血干細

10、胞會不斷產(chǎn)生新的血細胞。3、骨髓內(nèi)有造血干細胞，造血干細胞可以產(chǎn)生各種血細胞（過渡）同學們，我們是幸運的，因為我們是健康的，對于白血病患者，我們能做些什么呢？學生發(fā)表自己的意見，教師說，啊，只要人人都獻出一點愛，世界將變成美好的人間?！咎岢鰡栴}】1.人體的衰老特征：白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退等。2.老年人體內(nèi)還會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產(chǎn)生精子，造血干細胞一生都能增殖產(chǎn)生各種類型的血細胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質(zhì)層細胞，最后細胞凋亡、脫落。3.人體衰老與細胞衰老并不是一回事。人體內(nèi)的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死

11、亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。教師展示“問題探討”老年人晨練圖片：隨著社會的發(fā)展，人民生活水平的提高，醫(yī)療的完善等，人的壽命在延長，老年人的比例上升。那如何能延緩衰老，保持身體健康顯得尤其重要。問題1：人的一生必然要經(jīng)歷哪些生命歷程：出生生長成熟繁殖衰老死亡的生命歷程。（學生思考回答）對于人的一生來說，出生，衰老，死亡都是非常重要，活細胞也一樣。衰老和死亡是細胞不可忽視的部分。今天我們來學習第六章第3節(jié)細胞的衰老和凋亡的內(nèi)容。小組討論：完成問題2和問題3（3分鐘）問題2：我們學過的單細胞生物有：（舉一例）單細胞生物的衰老（= 或 ）細胞的衰老。問題3：

12、人的生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次有哪些？人體是由許許多多的細胞和組織組成，人的細胞時刻都在新陳代謝中；所以，老年人的體內(nèi)有幼嫩的細胞，年輕人的體內(nèi)也有衰老的細胞。（補充書本121頁：右下角相關(guān)信息的內(nèi)容。）人的衰老（= 或 ）細胞的衰老。多細胞生物的衰老（= 或 ）細胞的衰老。小結(jié)： 個體衰老和細胞衰老的關(guān)系單細胞生物的衰老 = 細胞的衰老多細胞生物的衰老 細胞的衰老，細胞時刻都在更新。老師講述：人體衰老與細胞衰老的關(guān)系1.單細胞生物體：細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；2.多細胞生物個體總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的

13、過程。講述細胞衰老的特征（P122共有五點）形態(tài)變化細胞核：增大，染色深，核內(nèi)有包含物，核膜內(nèi)陷。染色質(zhì)：凝聚，固縮，碎裂，溶解。細胞膜：黏度增加，流動性降低。細胞質(zhì)：色素積聚，空泡形成。線粒體：數(shù)目減少，體積增大。高爾基體：碎裂。包含物：糖原減少，脂肪積聚。脂質(zhì)：不飽和脂肪酸被氧化，引起膜脂之間或與脂蛋白之間交聯(lián)，膜的流動性降旁欄思考題學生思考討論回答，教師提示。提示老年斑是由于細胞內(nèi)的色素隨著細胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，是一種不溶性顆粒物。不同的細胞在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細胞的脂褐素顆粒大，

14、就出現(xiàn)了老年斑。【合作探究、精講點撥】細胞衰老的原因引言：細胞衰老的過程就是細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。那么衰老細胞的特征有哪些呢？討論共同得出結(jié)論：看1：苗族老人和小孩的對比圖:現(xiàn)象：皺紋出現(xiàn)，干巴巴的感覺原因：細胞體積減少水分減少自由水的含量下降新陳代謝速率減慢看2：白眉毛老人圖：現(xiàn)象：白頭發(fā)，白眉毛原因：黑色素合成減少酪氨酸酶的活性下降看3：色斑老人圖：現(xiàn)象：出現(xiàn)老人斑原因:色素積累妨礙物質(zhì)的交流和傳遞影響細胞的生理功能除了這三點外：衰老細胞的特征還有：呼吸速率減慢；細胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深。細胞膜通透性改

15、變物質(zhì)運輸功能下降教師總結(jié)：衰老細胞的特征一大：細胞核變大，染色質(zhì)收縮，染色加深一?。杭毎麅?nèi)水分減少萎縮變小，代謝速率減慢一多：細胞內(nèi)色素逐漸積累、增多兩低：膜的物質(zhì)運輸功能降低，有些酶的活性隆低細胞衰老的原因是什么？關(guān)系細胞衰老的原因，歷來是研究人員極為關(guān)注又很難回答的課題。近幾十年來，先后提出過多種假說，目前為大家普遍接受的是自由基學說和端粒學說。（學生閱讀教材P122相關(guān)問題）細胞的凋亡由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，就叫細胞的凋亡。細胞死亡有正常凋亡和異常死亡（壞死）兩類。正常的細胞死亡是在細胞遺傳物質(zhì)的控制下進行的主動過程，它有一套嚴格的程序。（凋亡）它對于生物體的正常發(fā)育具有

16、重要的影響。比如胚胎發(fā)育期手的發(fā)育如果沒有細胞的調(diào)亡就不會有纖細的手指；如果沒有正常的細胞調(diào)亡，蝌蚪的尾部就不會消失，它將永遠不能變成青蛙。正常的細胞調(diào)亡骸肩負著維持各種組織器官固有體積和形態(tài)的功能；還會使機體內(nèi)異常的細胞得到及時清除，去處潛在的隱患；例如癌癥就是異常的細胞沒有及時死亡的結(jié)果。因此細胞的正常死亡是生物體的一種非常重要的調(diào)節(jié)機制，是機體平衡細胞增殖，調(diào)節(jié)機體細胞樹木恒定的方式，是必不可少的生命過程。生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細胞，都要經(jīng)過未分化、分化，衰老和死亡這幾個階段?？梢?，細胞的衰老和死亡也是一種正常的生命現(xiàn)象。   課堂小結(jié) 細胞分化是生物界普遍存在的一種生命

17、現(xiàn)象，細胞分裂是細胞分化的基礎(chǔ)，通過細胞的分裂和分化，生物體才能完成生長、發(fā)育和繁殖的過程。細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。人類利用植物細胞的全能性，通過組織培養(yǎng)，生產(chǎn)出大量的植物優(yōu)良品種，拯救珍稀物種，為人類造福。對動物和人體干細胞的研究，將為人類戰(zhàn)勝病魔帶來福音。講述細胞衰老的特征，細胞凋亡的含義，探討細胞衰老與細胞凋亡和人體健康的關(guān)系。使學生理解細胞都要經(jīng)歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老、死亡的過程，從而認同生命的普遍規(guī)律。既是對前面內(nèi)容的鞏固，又是后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)。學生在日常的生活中有一定的經(jīng)驗積累，但對細胞衰老、凋亡的含義、關(guān)系等沒有深刻的認識，在與實際聯(lián)系的過程中去學習本節(jié)的內(nèi)容，增強了學生的學習積極性和主動性。