教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解細(xì)胞分化與生物體發(fā)育的關(guān)系
2、了解細(xì)胞的全能性及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用
3、了解細(xì)胞癌變的病因和誘因,了解如何預(yù)防癌癥。
4、了解細(xì)胞衰老的表現(xiàn)和原因
能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析比較的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。
情感目標(biāo)
1、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會(huì)生命的運(yùn)動(dòng)性、體會(huì)內(nèi)因和外因?qū)ιM(jìn)程的影響等哲學(xué)思想。
2、引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)今世界面臨的重大社會(huì)問題和人類的健康問題。激發(fā)社會(huì)責(zé)任感和使命感。激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。
教學(xué)建議
教材分析
一個(gè)細(xì)胞周期可能很短暫也可能相對(duì)長久些,而這些細(xì)胞的不同前程基本上是在他們產(chǎn)生時(shí)就已經(jīng)被決定了。高等生物在胚胎發(fā)育過程中,細(xì)胞的增殖行為會(huì)出現(xiàn)差異。有連續(xù)分裂能力的細(xì)胞產(chǎn)生后它的使命就是去產(chǎn)生新一代細(xì)胞——通過細(xì)胞分裂增生來保證生物體的生長或生殖。有的細(xì)胞則不可逆地失去分裂能力——通過細(xì)胞分化形成具有一定形態(tài)和結(jié)構(gòu)的功能體,通過新陳代謝展現(xiàn)自身的生命價(jià)值。還有一些細(xì)胞暫時(shí)失去分裂能力不進(jìn)行增殖,但是在適當(dāng)?shù)拇碳は逻可以恢復(fù)增值能力。
有關(guān)細(xì)胞分化的知識(shí)在初中階段已經(jīng)有了初步的了解,粗淺地知道了組織和器官的形成原因是細(xì)胞分化的結(jié)果。在這里需要簡單介紹一下細(xì)胞分化的原理。主要目的是讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞的生活有個(gè)較為完整的了解,也為學(xué)習(xí)生物的生殖發(fā)育、基因控制蛋白質(zhì)的合成等知識(shí)以及了解最新生物學(xué)技術(shù)如克隆、細(xì)胞工程的原理奠定基礎(chǔ),這部分知識(shí)講解要適度,不能過度展開更不能無限加深。
由于當(dāng)今世界范圍內(nèi)環(huán)境污染比較嚴(yán)重,癌癥成了威脅人類健康的頭號(hào)殺手。因此了解癌癥的病因、了解誘發(fā)癌癥的主要因素就會(huì)使我們減少患病機(jī)會(huì),這對(duì)提高全民健康水平提高人口質(zhì)量有非常重要的意義。因此用科學(xué)的眼光去發(fā)現(xiàn)發(fā)生在我們身邊的種種危險(xiǎn)和錯(cuò)誤的生活方式就顯得很有意義。
本節(jié)知識(shí)與當(dāng)今許多科技新進(jìn)展熱點(diǎn)問題都有緊密地聯(lián)系,因此能聯(lián)系實(shí)際了解或解決一些實(shí)際題就顯得很重要。也會(huì)激發(fā)學(xué)生了解科學(xué)的積極性,也是激發(fā)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的良好契機(jī)。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)題目:第三節(jié) 細(xì)胞的分化、癌變和衰老(建議1課時(shí)完成)
教學(xué)重點(diǎn):1、細(xì)胞的分化及其結(jié)果
2、細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn):1、細(xì)胞分化、癌變和衰老的機(jī)理
2、細(xì)胞分化的特點(diǎn)
教學(xué)過程:
復(fù)習(xí):細(xì)胞周期的概念。
引入新課:經(jīng)過細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中有一部分會(huì)進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期繼續(xù)通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的子細(xì)胞;但是也有相當(dāng)多的細(xì)胞不再進(jìn)行DNA的復(fù)制,轉(zhuǎn)而進(jìn)入細(xì)胞的生長發(fā)育階段。細(xì)胞生長是由于構(gòu)成細(xì)胞的化合物大量積累造成的,這一階段細(xì)胞的同化作用大大強(qiáng)于異化作用。在生物體生長的同時(shí)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)也逐漸開始發(fā)生了改變,在胚胎期逐漸形成各種不同的組織和器官……。這就是細(xì)胞的分化過程,細(xì)胞分化是生物體發(fā)育的直接原因。細(xì)胞的分裂和分化如果出現(xiàn)異常將會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變。與細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化一樣細(xì)胞的衰老和死亡也是生命過程中必經(jīng)的的正常環(huán)節(jié)。
第三節(jié) 細(xì)胞的分化、癌變和衰老
一、細(xì)胞的分化
1、 細(xì)胞分化的概念(41頁)
細(xì)胞分化是一種普遍的生命現(xiàn)象。由受精卵發(fā)育成為一個(gè)成熟個(gè)體的過程實(shí)際上就是一個(gè)細(xì)胞由全能性向?qū)D芊(wěn)定性發(fā)展的過程。細(xì)胞的分工加強(qiáng),生命活動(dòng)的效能得到了提高。與此同時(shí)已分化的細(xì)胞的發(fā)育潛能也逐漸受到抑制。細(xì)胞開始出現(xiàn)形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的特異性,而且這種變化具有明顯的區(qū)域性。形態(tài)結(jié)構(gòu)相同的細(xì)胞通過細(xì)胞識(shí)別作用聚集粘連在一起,最終形成了一個(gè)個(gè)具有較明顯差異的細(xì)胞群。細(xì)胞由同型到異型的發(fā)展過程就是細(xì)胞的分化過程。細(xì)胞分化的結(jié)果就是組織的形成。
討論:多細(xì)胞生物體在胚胎早期隨著細(xì)胞的有絲分裂,細(xì)胞數(shù)目迅速增加。這些細(xì)胞的遺傳物質(zhì)相同嗎?(復(fù)習(xí)有絲分裂特點(diǎn))從理論上講具有同樣的遺傳性的體細(xì)胞就應(yīng)該表現(xiàn)出相同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。事實(shí)果真如此嗎?為什么?
教師提示(最好是引導(dǎo)學(xué)生回答):“一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)!薄昂怂釋(duì)于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極重要的作用。”
2、 細(xì)胞分化的原因
決定細(xì)胞分化方向的根本原因是:雖然多細(xì)胞生物不同部位細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)相同,但是由于它們所處的相對(duì)位置不同,因此它們控制蛋白質(zhì)合成的狀況就不完全相同,因而導(dǎo)致不同特定部位的細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶等重要生命物質(zhì)的組成有區(qū)別,這最終導(dǎo)致了細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能就會(huì)不同。從表象上看就是細(xì)胞分化,形成了不同的組織和器官。由上可以看出細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞分化過程中對(duì)細(xì)胞核的活動(dòng)是有影響的。生命活動(dòng)的發(fā)展方向和最終結(jié)果是內(nèi)因和外因工作的結(jié)果。細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到了最大限度,出生以后的胚后發(fā)育只是原有組織體積的增加,不再增加組織的新類型。
3、細(xì)胞分化的特點(diǎn)與細(xì)胞的全能性:
細(xì)胞分化的穩(wěn)定性與細(xì)胞分化程度有關(guān),分化顯著的細(xì)胞穩(wěn)定性會(huì)更強(qiáng)。一般情況下分化的細(xì)胞將失去繼續(xù)分裂的能力,尤其是動(dòng)物細(xì)胞最為顯著。植物細(xì)胞在特定的環(huán)境下還有可能逆轉(zhuǎn),重新恢復(fù)分裂能力;謴(fù)分裂能力的細(xì)胞在特定環(huán)境條件下仍可重新再分化。動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核在離開原有的特定環(huán)境后,如果新的環(huán)境條件適宜也仍有可能恢復(fù)分裂能力。這是因?yàn)榧?xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有遭到破壞。細(xì)胞仍然保有該物種應(yīng)有的全套遺傳物質(zhì)。這就是細(xì)胞的全能性。
4、知識(shí)應(yīng)用:
學(xué)生討論交流:以上科學(xué)原理在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
(105頁克隆技術(shù)可以應(yīng)用于珍稀動(dòng)物的保護(hù);42頁的組織培養(yǎng)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于名貴花卉、珍稀草藥、優(yōu)良物種的迅速繁殖等;醫(yī)學(xué)上組織器官的體外培養(yǎng)擴(kuò)增可以用于移植手術(shù);骨髓中造血干細(xì)胞的體外培養(yǎng)和定向分化可以挽救許多血液病人的生命……)
細(xì)胞的分裂和分化如果出現(xiàn)異常將會(huì)造成什么后果呢?
二、細(xì)胞的癌變:(可以通過學(xué)生閱讀后歸納總結(jié)也可以由教師講解)
1、癌細(xì)胞的產(chǎn)生原因:
在細(xì)胞內(nèi)有專門控制細(xì)胞分裂、分化、衰老和死亡的遺傳信息DNA片斷(基因)。當(dāng)這些基因受到干擾發(fā)生程序紊亂或生理功能失衡時(shí),細(xì)胞的分裂和分化就會(huì)失常。正常情況下細(xì)胞分裂不會(huì)超過50~60次,如果失控就會(huì)形成腫瘤和癌。癌細(xì)胞就是一團(tuán)失去正常生理功能的惡性增殖的細(xì)胞群。
2、癌細(xì)胞的特點(diǎn):(學(xué)生閱讀后交流)
。1)無限惡性增生
(2)形態(tài)結(jié)構(gòu)異常
。3)細(xì)胞膜異常,細(xì)胞容易分離擴(kuò)散
癌癥種類繁多,如肝癌、血癌(白血。、骨癌、腸癌、膀胱癌等。隨著環(huán)境的污染癌癥的發(fā)病率急速提升,而且有低年齡化的趨勢。因此癌癥是當(dāng)今世界上威脅人類健康的頭號(hào)殺手。癌癥已經(jīng)無情地奪走了很多人的生命,嚴(yán)重地影響了人類的生活質(zhì)量,縮短了人類的壽命。人體為什么會(huì)換上癌癥,誘發(fā)癌癥的因素是哪些?癌的特點(diǎn)是什么?如何有針對(duì)性地積極采取適當(dāng)?shù)姆椒右灶A(yù)防和治療?……
3、 致癌因素與癌癥的預(yù)防:
在學(xué)生交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納整理(注意進(jìn)行內(nèi)因和外因關(guān)系的哲學(xué)教育)
。1)內(nèi)因:人體內(nèi)有致癌基因和抑癌基因
經(jīng)過科學(xué)工作者的研究,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多與癌癥有關(guān)的基因。這些基因大體分成兩類,普遍存在于人體的染色體上。是否患癌取決于兩類基因是否被激活,是否能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和空間內(nèi)正常發(fā)揮作用。這屬于生物體內(nèi)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)問題。
。2)外因:
①物理因素:各種有害輻射(如X射線、紫外線和核輻射等)
、诨瘜W(xué)因素:有害化學(xué)藥物、制劑(如砷、苯、煤焦油等)
、凵镆蛩兀翰《疽搿
學(xué)生交流討論: 致癌因素究竟離我們有多遠(yuǎn)?在我們的日常生活中,上述有害環(huán)境我們接觸到了多少?
吸煙和被動(dòng)吸煙、廚房煙霧、汽車尾氣、裝修涂料中溢散的有害氣體、過量的防腐劑、化妝品中的添加劑、色素香精、黃曲霉素、各種噴霧劑、制冷劑等等是否含有致癌物質(zhì)?與癌癥是否有直接或間接的關(guān)系。
日光浴的度如何把握?醫(yī)院里是否有會(huì)誘發(fā)癌癥的因素?如何防范?
目前癌癥治療的方法主要靠那些手段?原理是什么?
三、細(xì)胞的衰老和死亡
首先要明確:這是一個(gè)正常的生理過程。學(xué)生例舉細(xì)胞自然衰老死亡的例子。
提示:人體紅細(xì)胞、皮膚的表皮細(xì)胞、骨髓腔壁上的細(xì)胞、根冠細(xì)胞等。
1、 特點(diǎn):
對(duì)5個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行分析,認(rèn)識(shí)因果關(guān)系。共同點(diǎn)都是對(duì)細(xì)胞新陳代謝物質(zhì)交換和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的阻礙作用,導(dǎo)致新陳代謝減緩、變?nèi)。最終結(jié)果就是細(xì)胞死亡。
2、原因:
簡要介紹有關(guān)假說(教參中有相關(guān)內(nèi)容)
3、細(xì)胞的死亡:
細(xì)胞死亡有正常凋亡和異常死亡兩類。正常的細(xì)胞死亡是在細(xì)胞遺傳物質(zhì)的控制下進(jìn)行的主動(dòng)過程,它有一套嚴(yán)格的程序。
它對(duì)于生物體的正常發(fā)育具有重要的影響。比如胚胎發(fā)育期手的發(fā)育如果沒有細(xì)胞的調(diào)亡就不會(huì)有纖細(xì)的手指;如果沒有正常的細(xì)胞調(diào)亡,蝌蚪的尾部就不會(huì)消失,它將永遠(yuǎn)不能變成青蛙……。正常的細(xì)胞調(diào)亡骸肩負(fù)著維持各種組織器官固有體積和形態(tài)的功能;還會(huì)使機(jī)體內(nèi)異常的細(xì)胞得到及時(shí)清除,去處潛在的隱患;例如癌癥就是異常的細(xì)胞沒有及時(shí)死亡的結(jié)果……。因此細(xì)胞的正常死亡是生物體的一種非常重要的調(diào)節(jié)機(jī)制,是機(jī)體平衡細(xì)胞增殖,調(diào)節(jié)機(jī)體細(xì)胞樹木恒定的方式,是必不可少的生命過程。
對(duì)細(xì)胞的生命現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)。
探究活動(dòng)
到互聯(lián)網(wǎng)上查找有關(guān)最新生物熱點(diǎn)的信息
到網(wǎng)上查找有關(guān)克隆、組織培養(yǎng)、細(xì)胞工程、胚胎擴(kuò)大培養(yǎng)等相關(guān)信息,更深入地了解有關(guān)原理。
形式:根據(jù)每個(gè)人自己整理的資料進(jìn)行交流。
目的:使課內(nèi)知識(shí)與課外生產(chǎn)、生活實(shí)踐相聯(lián)系;與相關(guān)領(lǐng)域科研相聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、知識(shí)的應(yīng)用能力;培養(yǎng)學(xué)生查找資料并用學(xué)習(xí)的知識(shí)對(duì)素材進(jìn)行分析甄別的自學(xué)能力。
(1)辦?故緜(gè)人或小組整理的資料,供大家交流使用。
。2)準(zhǔn)備一或幾個(gè)專題研討會(huì)進(jìn)行交流。
其他探究活動(dòng)
1.查看有關(guān)癌癥的信息,了解日常生活中可能誘發(fā)癌癥的因素、癌癥的治療方法及原理、向家人及所在社區(qū)做保護(hù)環(huán)境預(yù)防癌癥的宣傳。(可以鍛煉社會(huì)工作能力)
。1)可以通過辦專欄或宣傳窗的形式在學(xué)校或社區(qū)進(jìn)行宣傳。
。2)編排成文藝節(jié)目形式如小品、校園短劇等進(jìn)行宣傳。
(3)在做好準(zhǔn)備的情況下與父母一起對(duì)家居環(huán)境進(jìn)行調(diào)查。找出污染致癌的不良環(huán)境因素,制定整治改進(jìn)措施。
(4)與家庭中有吸煙習(xí)慣的成員進(jìn)行交談,把自己學(xué)習(xí)到的有關(guān)知識(shí)傳授給家人。做一回小老師,使科學(xué)知識(shí)、科學(xué)健康的生活方式以及相關(guān)衛(wèi)生保健知識(shí)在家庭里得到普及。
2.查看有關(guān)白血病的相關(guān)知識(shí),了解骨髓捐獻(xiàn)的常識(shí)。
。1)可以上網(wǎng)查資料;也可以查找有關(guān)書籍資料
。2)可以去醫(yī)學(xué)院校或紅十字會(huì)等有關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行采訪。
(3)可以請(qǐng)有關(guān)部門的老師、學(xué)者或?qū)<易鰧n}科普講座。
3.調(diào)查自己家居環(huán)境中以及日常生活中是否存在可以誘發(fā)癌癥的污染源。