高中生物-第四章-教材教法分析-浙科版必修1.ppt

章教材教法分析必修一 第四章 细胞的增殖和分化课标要求：具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议1.41.4细胞的增殖细胞的增殖简述简述细胞的生长和增殖的周期性。细胞的生长和增殖的周期性。描述描述细胞的无丝分裂。细胞的无丝分裂。观察观察细胞的有丝分裂并细胞的有丝分裂并概述概述其过程。其过程。模拟探究模拟探究细胞表面细胞表面积与积与1.5 1.5 细胞的分化、衰老和凋亡细胞的分化、衰老和凋亡说明说明细胞的分化。细胞的分化。举例说明举例说明细胞的全能性。细胞的全能性。探讨探讨细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系。细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系。说出说出癌细胞的主要特征，癌细胞的主要特征，讨论讨论恶性肿瘤的防治。恶性肿瘤的防治。搜集搜集有关干细胞研究进展和有关干细胞研究进展和应用的资料。应用的资料。搜集搜集恶性肿瘤防治方面的资料。恶性肿瘤防治方面的资料。必修一 第四章 细胞的增殖和分化教材比较：浙科版浙科版人教版人教版第四章第四章 细胞的增殖与分化细胞的增殖与分化第一节第一节 细胞的增殖细胞的增殖第二节第二节 细胞的分化细胞的分化（包括癌变）（包括癌变）第三节第三节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡第第6 6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第1 1节节 细胞的增殖细胞的增殖第第2 2节节 细胞的分化细胞的分化第第3 3节节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡第第4 4节节 细胞的癌变细胞的癌变必修一 第四章 细胞的增殖和分化课标要求与教材比较：课标中具体内容标准课标中具体内容标准浙科版教材的相应变动浙科版教材的相应变动描述细胞的无丝分裂描述细胞的无丝分裂活动建议：模拟探究细胞表面活动建议：模拟探究细胞表面积积 与体积的关系。与体积的关系。没有编写相应内容没有编写相应内容前移至第二章细胞的结构前移至第二章细胞的结构第一节细胞概述第一节细胞概述必修一 第四章 细胞的增殖和分化本章与其他章节联系：细胞的分子组细胞的分子组成成元素元素分子和离子分子和离子无机物：水和无机盐无机物：水和无机盐有机物：糖类、脂质、蛋白质、核有机物：糖类、脂质、蛋白质、核酸酸细细 胞胞生命结构单位生命结构单位原核细胞原核细胞原核生物原核生物真核细胞真核细胞真核生物真核生物（结构和功能）（结构和功能）有有机机组组合合生命功生命功能单位能单位细胞的代谢细胞的代谢细胞的增殖和分细胞的增殖和分化化生物体的生命活动生物体的生命活动物质进出细胞方式物质进出细胞方式酶和能量酶和能量物质代谢和能量代谢物质代谢和能量代谢生物体生长、生物体生长、发育、繁殖的发育、繁殖的基础基础结构有序结构有序物质更物质更新新必修一 第四章 细胞的增殖和分化本章知识结构框架：细胞的细胞的增殖和增殖和分化分化细胞的增细胞的增殖（殖（2 2课课时）时）细胞周期细胞周期有丝分裂有丝分裂（实验：观察植物细胞的有丝分裂）（实验：观察植物细胞的有丝分裂）无丝分裂无丝分裂细胞的分细胞的分化（化（1 1课时）课时）细胞分化及其意细胞分化及其意义义细胞的全能性细胞的全能性细胞的衰老和凋细胞的衰老和凋亡（亡（1 1课时）课时）个体衰老和细胞衰老的关系个体衰老和细胞衰老的关系细胞衰老的特征细胞衰老的特征编程性细胞死亡编程性细胞死亡细胞的癌变细胞的癌变（1 1课时）课时）癌细胞的主要特征癌细胞的主要特征致癌因子致癌因子必修一 第四章 细胞的增殖和分化本章知识体系：亲代细胞子代细胞正常分化正常分化畸形分化畸形分化细胞癌变细胞癌变癌细胞各种正常细胞细胞分裂细胞分裂细胞细胞分化分化衰老凋亡必修一 第四章 细胞的增殖和分化教学目标：知识目标知识目标1.1.简述细胞的生长和增殖的周期性。简述细胞的生长和增殖的周期性。2.2.描述细胞的无丝分裂。描述细胞的无丝分裂。3.3.概述细胞有丝分裂的过程。概述细胞有丝分裂的过程。4.4.说明细胞的分化。说明细胞的分化。5.5.举例说明细胞的全能性。举例说明细胞的全能性。6.6.描述细胞衰老的特征。描述细胞衰老的特征。7.7.说出细胞凋亡与死亡的区别。说出细胞凋亡与死亡的区别。8.8.说出癌细胞的主要特征。说出癌细胞的主要特征。必修一 第四章 细胞的增殖和分化教学目标：能力目标能力目标1.1.制作临时装片，使用光学显微镜观察细胞的有丝分制作临时装片，使用光学显微镜观察细胞的有丝分裂过程。裂过程。2.2.探究细胞大小与物质运输效率之间的关系。探究细胞大小与物质运输效率之间的关系。3.3.能搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。能搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。4.4.能搜集恶性肿瘤防治方面的资料。能搜集恶性肿瘤防治方面的资料。必修一 第四章 细胞的增殖和分化教学目标：情感态度价值观情感态度价值观1.1.体验体验“模拟法模拟法”在生物学研究中的作用在生物学研究中的作用2.2.关注组织培养、干细胞研究等生物学技术和新进展。关注组织培养、干细胞研究等生物学技术和新进展。3.3.探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。4.4.讨论恶性肿瘤的防治等社会焦点问题。讨论恶性肿瘤的防治等社会焦点问题。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）1841年，柏林大学的波兰科学家里麦克（R.Remak）报道了细胞分裂现象1882年佛莱明（W.Flemming）在显微镜下观察分裂期细胞时，看到染色体发生了非常有规律的变化1953年，霍华德（A.Howard）和帕勒斯（S.R.Pelc）提出细胞周期概念20世纪70年代开始对细胞周期调控的研究，提出“细胞周期检验点”的概念哈特韦尔（L.Hartwell）博士和纳斯（P.Nurse）博士发现周期蛋白依赖性蛋白激酶基因和这种激酶亨特（T.Hunt）博士发现周期蛋白依赖性蛋白激酶的“伴侣”周期蛋白必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）利兰哈特韦尔 蒂 莫西亨特 保罗纳斯周期蛋白依赖性蛋白激酶：周期蛋白依赖性蛋白激酶：CdkCdk2001年诺贝尔生理学或医学奖获得者必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的关键点是遗传物质的平均分配问题从有丝分裂的意义出发，让学生自主推测亲子代细胞中染色体数目是如何保持一致的。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）资料：1、细胞中DNA分子的含量呈周期性变化每次分裂DNA分子都是先复制再平均分配到两个子细胞中去必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）资料：2、DNA分子的直径为2nm，呈现细丝状，平均长度为5cm，但它在细胞核中不是单独存在的而是与特定的蛋白质结合在一起聚合成细丝状的染色质，直径约30nm，生物学家发现，有丝分裂过程中大部分时间都呈现染色质的状态，但中间少部分时间染色质会继续高度螺旋化变短变粗形成平均长度小于2-3m的染色体。高度螺旋化有助于保护其活性部位不受到物理或化学的损伤，而且螺旋在一起节省空间，便于分离时染色体之间不互相干扰。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）资料：3、电镜下，每条染色体包含着两条姐妹染色单体，这两条单体由一个着丝粒相连，之后这两条染色单体会分开分别进入两个子细胞中。染色体复制成含有两条一模一样的姐妹染色单体的染色体，并进入两个子细胞，DNA随之复制并平均分配。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）资料：4、用对微管蛋白的荧光抗体染色，科学家观察到一个由微管组成的梭形结构纺锤体，它会在有丝分裂过程中有规律的出现和消失。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）资料：5、一段录像照片显示，如果某条染色体没有与纺锤体相连，就不能像其他染色体一样做定向运动，但如果它与纺锤体相连了，便会向正确的方向行驶。纺锤体对有丝分裂时染色体的运动有着关键作用必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程动画演示间期：DNA复制和有关蛋白质合成条染色质条染色质着丝粒染色单体复制（含两个染色单体）必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程动画演示前期：核膜、核仁消失，染色质高度螺旋化成染色体、细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体条染色质（含两个染色单体）条染色质（含两个染色单体）条染色体（含两个染色单体）条染色体（含两个染色单体）高度螺旋化高度螺旋化必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程动画演示中期：染色体的着丝点排列在赤道板上。此时染色体的形态和数目最清晰必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程动画演示后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，形成相同的子染色体，相同子染色体分别移向细胞两极条染色体（含两个染色单体）条染色体（无单体）必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程动画演示末期：染色体解螺旋呈染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重现，赤道板位置形成细胞板，并向四周扩展成细胞壁条染色体2条染色质必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程植物、动物的区别前期：纺锤体形成过程不同末期：细胞质分裂方式不同海胆细胞质一分为二植物细胞质一分为二必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程核物质数量变化间期前期中期后期末期染色体数目DNA数目染色单体数目44488-48-48884-8880-800必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂的过程绘制曲线图时间时间数数量量0 0前期前期间期间期4n4n中期中期后期后期末期末期2n2nDNADNA染色体染色体染色单体染色单体必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）有丝分裂实验实物图的辨认能力、显微镜操作技能、临时装片制作技能1、碱性染色剂的界定，并非由染料溶液的pH值决定的，而是根据染料物质中助色基团电离后所带的电荷来决定。一般来说助色基团带正电荷的染色剂为碱性染色剂。所以醋酸洋红和龙胆紫都是碱性染料。2、细胞周细胞周期期视野视野1 1视野视野2 2视野视野3 3总数总数各时期细胞数各时期细胞数/计数细计数细胞总数胞总数间期分裂期前期中期后期末期总数细胞细胞分裂间期分裂间期分裂期分裂期总时间总时间小鼠十二指肠细胞小鼠十二指肠细胞13.513.51.81.815.315.3蛙单倍体胚细胞蛙单倍体胚细胞35.335.31.61.636.936.9仓鼠卵细胞仓鼠卵细胞11.611.60.80.812.412.4蚕豆根尖细胞蚕豆根尖细胞15.315.32.02.017.317.3必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）细胞周期：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所经历的整个过程。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第一节细胞的增殖）两种技术1、细胞的放射自显影技术，是一种对细胞内生物大分子进行动态追踪研究的有效技术，它利用加入到细胞内的放射性同位素的电离辐射对感光材料显影作用来检测细胞内特定标记的生物大分子的位置和含量。2、流式细胞仪：可以连续测定细胞中DNA含量。细胞悬浮液被特殊的DNA荧光染料处理后从一个细小的喷孔中放出，每一个细胞被一束激光激发，产生的荧光强度与DNA含量成正比。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）19世纪，魏斯曼（A.Weismann）提出“体细胞的分化是由于遗传物质的丢失”20世纪50年代以后，斯蒂尔德（F.C.Steward）等利用胡萝卜体细胞进行组织培养实验1962年约翰格登（J.B.Gurdon）用爪蟾进行核移植实验证明高度分化的植物细胞和动物细胞核仍保持着全套基因说明细胞分化不是由于基因丢失或永久性失活造成的近年来的大量研究表明，细胞分化是不同基因选择性表达的结果2006年日本人山中伸弥等科学家把4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞。说明成熟的、专门的细胞可以重新编程，成为未成熟的细胞，并进而发育成人体的所有组织。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）约翰格登山中伸弥2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）细胞分化的关键点在于概念的掌握。揭示一类事物的共同特征，并在此基础上进行描述，再进行定义，通过问题串 确定概念应用范围必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）细胞分化必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）细胞分化必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）细胞分化必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）细胞分化（a）把原肠胚早期预计将发育成表皮的区域细胞移植到另一蛙胚的脑组织预定发生区，被移植的细胞与相邻细胞一起共同发育成脑组织（b）把原肠胚晚期预计将发育成表皮的区域细胞移植到另一蛙胚的脑组织预定发生区，被移植的细胞不受该区域和相邻细胞的控制，仍按原先确定的途径发育成为表皮必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）细胞分化拟南芥茎段植物组织培养必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第二节细胞的分化）细胞分化克隆羊多利的动物细胞核移植实验？A A羊羊乳腺细胞取出细胞乳腺细胞取出细胞核核B B羊羊卵细胞除去细胞核卵细胞除去细胞核 组合细胞、培养植入组合细胞、培养植入C C羊子羊子宫宫多莉多莉必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）1965年澳大利亚的克尔（Kerr）等观察到与细胞坏死完全不同的细胞死亡方式，并在之后不久提出细胞凋亡概念20世纪60年代布伦纳（S.Brenner）、苏尔斯顿（J.E.Sulston）、霍维茨（H.R.Horvitz）利用线虫做实验材料为研究“程序性细胞死亡”提供了重要基础1896年科学家就已经在鱼类神经元的发育过程中观察到细胞凋亡现象最早人们认为细胞是不死的1961年美国生物学家海弗里克（L.Hayflick）实验证明在最合适的培养条件下，细胞也无法无限增殖下去，必然会衰老死亡必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）1980年，伊丽莎白布莱克本(Elizabeth Blackburn)和杰克绍斯塔克(Jack Szostak)发现端粒的一种独特DNA序列能保护染色体免于退化1984年，伊丽莎白布莱克本和卡罗尔格雷德(Carol Greider)确定了端粒酶是形成端粒DNA的成分1982年，科学家首次指出同一个基因的改变可引起不同的肿瘤，并揭示了这种原癌基因被激活的两种途径1973年，斯坦曼（Ralph M.Steinman）发现树枝状细胞及其在获得性免疫中的作用1996年，霍夫曼（Jules A.Hoffmann）、1998年博伊特勒（Bruce A.Beutler）发现先天免疫激活方面的内容必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）霍维茨2002年诺贝尔生理学或医学奖获得者布伦纳苏尔斯顿2009年诺贝尔生理学或医学奖获得者 布莱克本 格雷德 绍斯塔克斯坦曼霍夫曼博伊特勒2011年诺贝尔生理学或医学奖获得者必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）细胞衰老和癌变的关键点在于结构与功能的统一。从形态结构入手分析其可能的功能特点，或从功能入手，分析会有怎样的结构改变1、核型必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）细胞癌变必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）细胞癌变2、细胞骨架必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）细胞癌变3、癌细胞表面的粘连蛋白减少，肿瘤相关抗原蛋白增多，这使得癌细胞粘着性丧失，可以使癌细胞脱离肿瘤迁移到体内其他位置。4、对血清生长因子的依赖性必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）细胞癌变原癌基因激活致癌因子(物理化学生物)正常细胞癌细胞异常分化形态结构改变圆球形粘连蛋白减少无限增殖易转移特 点特 点抑癌基因失活必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）细胞衰老水分减少细胞皱缩，体积缩小新陈代谢速度减慢线粒体数目减少呼吸速率减慢一些酶的活性降低蛋白质合成速率降低细胞膜通透性改变物质运输功能降低溶酶体数目增加、体积增大内质网排列无序细胞核体积增大，染色体固缩成分、结构功能必修一 第四章 细胞的增殖和分化具体教学方法及策略（第三节细胞的衰老、凋亡和癌变）细胞的凋亡关键点在于分清其与细胞坏死之间的区别。从情境入手分析问题得出结论并说明其存在的意义。胎儿手的发育