2019-2020年高一生物 細胞的衰老和凋亡示范教案 新人教版.doc

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2019-2020年高一生物 細胞的衰老和凋亡示范教案 新人教版從容說課課程標準的要求是“探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系”。學生熟悉的是個體的衰老，細胞的衰老是看不見的，那么個體衰老與細胞衰老有什么關系呢？細胞衰老有哪些表現(xiàn)呢？細胞衰老的原因是什么？細胞都要經歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老、死亡的過程，細胞的凋亡與死亡有什么關系？這一連串的問題構成了本節(jié)內容的主線。衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。學生每天都會遇到許多老年人。本節(jié)的“問題探討”，圍繞學生熟悉的衰老現(xiàn)象，引導學生討論關于衰老的問題?！皢栴}探討”所配的小圖，是一幅老年人在晨光中鍛煉的生機勃勃的圖景，其寓意是身體的衰老不等同于心理的衰老，老年人的生活也應該是豐富多彩的，我們不僅應該關心老年人的身體健康，還應該為他們營造高質量的生活環(huán)境。個體衰老與細胞衰老的關系，學生并不是很清楚。許多學生會認為細胞衰老就會導致個體衰老。對于單細胞生物來說，的確如此。但是對于多細胞生物，生物體內每時每刻都在進行新陳代謝，都有細胞衰老或死亡，也都有新細胞在產生。在旁欄的相關信息里，教科書以人為例，介紹了人體細胞的更新率，以及幾類細胞的壽命。當然從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。細胞衰老的過程是細胞的生理狀態(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)、結構和功能發(fā)生變化。教科書從細胞形態(tài)、結構和生理功能等幾個方面的變化介紹了細胞衰老的特征。細胞衰老的原因很復雜，目前對細胞衰老機理的闡明仍處于假說階段。教科書以小字的形式介紹了目前為大家普遍接受的自由基學說和端粒學說，供學生選學。教師可根據(jù)學生的情況講解，不要過多發(fā)揮，但應該教育學生用科學的發(fā)展觀看問題，激勵學生努力學習，將來也可能成為這個領域的佼佼者。在關于細胞衰老的學習內容里，教科書安排了“資料搜集和分析”，請學生通過查閱報刊、上互聯(lián)網(wǎng)，或者走訪政府有關部門（如勞動和社會保障部門、衛(wèi)生部門）和養(yǎng)老院等方式，搜集有關社會老齡化的資料，討論與社會老齡化相關的問題。這一活動，旨在引起學生對老年人的關心，對人口老齡化給家庭、社會和國家以及老年人自身帶來的一系列新問題的思考，滲透情感態(tài)度價值觀教育。細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程，是一種自然的生理過程。這與細胞壞死是不同的。細胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。平時所說的細胞死亡是籠統(tǒng)的叫法，是對細胞凋亡和細胞壞死的統(tǒng)稱。為了幫助學生更好地理解細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別，理解細胞凋亡是自然的生理過程，教科書從實例出發(fā)，以人在胚胎發(fā)育過程中尾的消失，蝌蚪尾的消失，以及胎兒手發(fā)育的過程中五個手指的分開為例，引導學生認識細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，并且認識正常生理狀態(tài)下的細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育，維持內環(huán)境穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾所起的重要作用。細胞的衰老和凋亡也和細胞的增殖和細胞的分化一樣，是細胞的正常生理過程，這些內容計劃用一課時來完成，結合新課標提出的要讓所有公民平等受高質量教育，強調每一個學生的發(fā)展，本節(jié)課主要采用參與式的教學方式，利用頭腦風暴式的集體討論，形成群體思維，充分體現(xiàn)學生的合作學習。三維目標1.知識與技能（1）說出個體衰老與細胞衰老的關系。（2）描述細胞衰老的特征及原因。（3）簡述細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別。2.過程與方法（1）培養(yǎng)學生聯(lián)系實際靈活運用知識的能力。（2）學會進行與社會老齡化相關的問題的資料搜集和分析。3.情感態(tài)度與價值觀（1）探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系，關注老年人的健康狀況和生活狀況。（2）通過有關衰老問題的討論，樹立科學的發(fā)展觀。教學重點1.個體衰老與細胞衰老的關系，細胞衰老的特征。2.細胞凋亡的含義。教學難點細胞凋亡的含義以及與細胞壞死的區(qū)別。教具準備1.收集有關人體衰老的有關圖片、視頻和文字等資料。2.收集有關細胞衰老的有關圖片、視頻和文字等資料。3.收集有關細胞衰老與健康的資料。4.收集有關衰老研究的最新進展的資料。5.收集有關預防人體衰老的資料。6.教師把收集到的資料用FrontPage平臺制作成一個學習網(wǎng)站。7.學生收集的有關社會老齡化的相關問題的資料與教師收集到的資料整合在一起。課時安排1課時教學過程課前準備 1.教師利用FrontPage平臺制作成一個學習網(wǎng)站。2.兩位學生一臺電腦。3.把全班學生按每組八個人自行分組，每組推選一名主持人、一名記錄員和一名噪聲控制員。情境創(chuàng)設每天的生活過程中，人來人往，同學們都會遇到各種人，有年青的，有年老的。同學們注意到老年人有哪些特征呢？（用網(wǎng)頁展示一組老年人的圖片）學生：老年人機體成分及結構有明顯改變，新陳代謝水平下降，表現(xiàn)為：白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退等現(xiàn)象。同學們回答得很好，那人為什么會衰老呢？人體衰老與細胞衰老一樣嗎？其實構成生物體的大多數(shù)細胞都要經過分裂、生長、分化、衰老、凋亡等幾個階段。這一節(jié)課我們利用學習網(wǎng)站的資源和教材一起來討論第3節(jié)細胞的衰老和凋亡。師生互動教師用網(wǎng)頁展示這節(jié)課要討論的問題。如下：1.個體衰老與細胞衰老有什么關系？2.細胞衰老有什么特征？3.細胞衰老的原因是什么？4.細胞凋亡的含義是什么？5.細胞凋亡與細胞壞死有什么區(qū)別？6.細胞衰老與人類健康有什么關系？7.如何預防人體衰老？8.社會老齡化的相關問題？由于時間關系，每組分配兩個問題開始頭腦風暴，并把過程記錄下來，告訴學生每個人都要發(fā)表自己的看法，大家都是平等的，不分彼此。主持人作好組織，噪聲控制員控制噪聲，記錄員作好過程的記錄。教師為了把握學生頭腦風暴的情況，可以分時間參與到各組學生的頭腦風暴的過程里面。二十分鐘以后，把每一組經過頭腦風暴的結果張貼出來，由每一組的主持人發(fā)表本組討論的結果，時間3分鐘。第一組：1.個體衰老與細胞衰老有什么關系？答：單細胞生物，細胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；多細胞生物，體內的細胞總是在不斷更新。也就是說，多細胞生物的細胞每時每刻都有細胞在衰老、死亡，同時又有新增的細胞來補充它們。因此多細胞生物的細胞衰老、死亡與個體的衰老死亡不是一回事。2.細胞衰老有什么特征？答：細胞衰老的特征：（1）細胞內水分減少，使細胞萎縮，體積縮小。（2）細胞核體積增大，染色體固縮；溶酶體數(shù)目增加和體積增大，內質網(wǎng)排列無序。（3）多種酶活性降低。（4）細胞內色素積累。（5）呼吸速率減慢。（6）細胞膜的通透性改變，物質運輸功能降低。（鼓掌表揚）第二組：3.細胞衰老的原因是什么？答：細胞衰老的原因目前還沒有統(tǒng)一的說法，它是當今科學家研究的熱門問題。我們組的同學比較接受自由基學說：自由基是一類瞬時形成的含不成對電子的原子或功能基團，表現(xiàn)出高度的反應活潑性，普遍存在于生物系統(tǒng)。在生命活動中，自由基不斷產生，自由基能攻擊和破壞細胞內各種執(zhí)行正常功能的生物分子。如細胞膜上的磷脂分子、蛋白質、核內DNA等，因此可以破壞生物膜，也可引起基因突變，使蛋白質活性下降，使細胞衰老。6.細胞衰老與人類健康有什么關系？答：（1）細胞的正常衰老對于實現(xiàn)有機體的自我更新非常有利。如，紅細胞的快速更新，血液中始終有足夠量的新生紅細胞來運輸氧氣。（2）細胞異常衰老會給人類帶來健康上的威脅。如兒童早衰癥就是細胞過早衰老產生的一種疾病。（3）人體衰老是生理功能下降和紊亂的綜合表現(xiàn)，是不可逆轉的生命過程。其基本特征為：皮膚干燥、皺縮；代謝減緩；細胞數(shù)目減少；器官功能下降等。（掌聲鼓勵）第三組：4.細胞凋亡的含義是什么？答：細胞的凋亡是指細胞在一定階段，由特定基因控制的自殺程序引起的正常的自然死亡，它是細胞正常發(fā)育的一個過程，是機體正常發(fā)育的基礎。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以也常常被稱為細胞編程性死亡。細胞凋亡有著重要的生物學意義：（1）有利于消除多余細胞。（2）有利于消除無用細胞。（3）有利于消除發(fā)育不正常的細胞。（4）有利于消除有害細胞。（）有利于消除已完成正常使命的衰老細胞。（6）維持器官、組織、細胞數(shù)目相對平衡。7.如何預防人體衰老？答：這是個大家都非常關心的問題，我們認為：合理的飲食結構、良好的生活習慣、適宜的體育鍛煉和樂觀的人生態(tài)度等都有益于延緩衰老；現(xiàn)代醫(yī)學認為，能抑制自由基的產生或消除自由基的食物可以預防人體衰老。河南醫(yī)科大學研究表明，茶葉中兒茶素能提高超氧化物歧化酶的活性，并有利于機體對自由基脂質氧化物的清除，故有較強的抗衰老作用。兒茶素的抗衰老作用，比維生素C和維生素E還高，尤其在增強機體對各種病菌的抵抗力和免疫力方面，更顯得極為突出。因此，健康者只要每天堅持喝810克優(yōu)質綠茶，并持之以恒，就能起到自然抗衰作用。（掌聲四起）第四組：5.細胞凋亡與細胞壞死有什么區(qū)別？答：細胞壞死是細胞受到急性強力傷害時立即出現(xiàn)的早期反應，包括細胞膜直接被破壞，大量水進入細胞；線粒體外膜腫脹而密度增加；核染色質呈絮狀；蛋白質合成減慢。如及時去除傷害因素，以上早期反應尚可逆轉。若傷害外因持續(xù)存在，則發(fā)生不可逆的變化，如細胞骨架破壞，溶酶體解體，pH下降，最后細胞膜和細胞器破裂，DNA降解。細胞內容物流出，引起周圍組織炎癥反應。而細胞凋亡則表現(xiàn)為：（1）染色質聚集、分塊、位于核膜上，細胞質凝縮，最后細胞核破裂。（2）細胞通過出芽的方式形成許多凋亡小體，凋亡小體內有結構完整的細胞器，還有凝縮的染色體，可被鄰近細胞吞噬消化，因始終有膜封閉，沒有內容物釋放，故不會引起炎癥。（3）線粒體無變化，溶酶體活性不增加。（4）內切酶活化，DNA降解；因此，凋亡通常是生理性變化，而細胞壞死則是病理性變化。8.社會老齡化的相關問題？答：有關社會老齡化的相關問題有很多報道，其中CSIS全球老齡化問題主任理查德杰克遜撰寫的銀發(fā)中國：中國養(yǎng)老政策的人口和經濟分析非常中肯地點出中國的老齡化與經濟發(fā)展的關系，由于時間關系，這里就不多說了。（掌聲四起）教師精講今天，我們采用頭腦風暴式的學習活動，充分體現(xiàn)了集體思維的優(yōu)越性，也充分體現(xiàn)出同學們的聰明才智，每組都能對問題作出比較全面的回答，甚至還講到喝茶能預防衰老等知識。有關衰老的問題，是當今世界的熱門問題，我國科學家初步揭開人類細胞衰老之謎：基因P16?？茖W家童坦君表示，細胞衰老是生物衰老的基本單位，也是人類老年病發(fā)病的共同基礎?！耙磺猩飳W關鍵問題必須在細胞中尋找”已是當前生物學家的共識。通過“衰老細胞與分子機理研究”的課題研究，我們至少可以說，人類某些細胞的壽命，是可以利用基因重組技術來進行調節(jié)的。因此，同學們應該樹立以發(fā)展的觀點看待當今科學的發(fā)展。評價反饋為了了解這節(jié)課的學習情況，以下列問題進行搶答來評價反饋：1.檢測某一植物組織細胞，發(fā)現(xiàn)分解有機物緩慢，酶的催化效率極低。則該細胞正在A.分化B.分裂C.衰老D.癌變2.與人類和動植物的壽命直接相關的細胞變化是A.細胞增殖B.細胞分化C.細胞衰老D.細胞癌變3.人的黑頭發(fā)變成白頭發(fā)是細胞衰老的表現(xiàn)之一，對其準確的解釋應該是A.由于細胞內水分減少，新陳代謝速度減慢所致B.細胞內的色素逐漸積累所致C.細胞內酪氨酸酶活性降低所致D.細胞膜通透性功能改變，使物質運輸功能降低所致4.下列哪項不屬于細胞凋亡的生物學意義A.細胞凋亡是生物體正常發(fā)育的基礎B.細胞凋亡能維持組織中細胞數(shù)目的相對平衡C.細胞凋亡是機體對外界刺激的應激性反應D.細胞凋亡是機體的自我保護機制5.下列是延緩衰老的一些飲食習慣。其中不合理的是A.多吃脂肪含量高的食物，以保證熱量的供給B.多吃水果和蔬菜，特別是黃色和綠色蔬菜以及柑橘類水果C.多吃各類食物，不過量攝入蛋白質D.多吃含鈣食品答案：1.C 2.C 3.C 4.C 5.A課堂小結為了讓同學們能更好地理解細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別，下面列表來說明：細胞凋亡細胞壞死細胞變圓，與周圍的細胞脫開細胞外形不規(guī)則變化核染色質凝聚溶酶體破壞細胞膜內陷細胞膜破裂細胞分為一個個小體胞漿外溢被周圍細胞吞噬，不引起炎癥反應引起周圍炎癥反應布置作業(yè) 課本P124的練習和有關社會老齡化的資料的整理。課后拓展xx年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了3位科學家，這3位科學家發(fā)現(xiàn)了在器官發(fā)育和“程序性細胞死亡”過程中的基因規(guī)則。這項工作對人類戰(zhàn)勝疾病將發(fā)揮重大作用。請根據(jù)要求回答下列問題：（1）細胞的衰老和凋亡是一種正常的生命現(xiàn)象。下列屬于衰老紅細胞特征的是水分減少，細胞萎縮 新陳代謝的速度減慢 某些酶的活性降低 呼吸速率上升 色素積累增多 細胞的呼吸速率減慢 細胞核體積增大 細胞膜的通透性改變A.B.C.D.（2）人的受精卵開始分裂，逐漸形成大量功能不同的細胞，從分子水平看，這是_的結果。（3）人的胚胎在發(fā)育初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時失去尾，從細胞水平看，這是由于_。（4）后來的科學家研究發(fā)現(xiàn)，控制“程序性細胞死亡”的基因有兩類：一類是控制細胞死亡；另一類是啟動或促進細胞死亡。兩類基因相互作用控制細胞的正常死亡。如果該死亡的細胞沒有死亡，不該死亡的細胞大批死亡，就會患病，如癌癥、艾滋病等。請你運用這個理論對癌癥、艾滋病的治療進行大膽的設想。解析：細胞的衰老和死亡是一種正常的生命現(xiàn)象，如何延緩細胞的衰老是人們關注的熱點之一。本題圍繞細胞的衰老、死亡及基因調控的知識，考查學生從材料中提取信息、解釋有關現(xiàn)象及解決有關問題的能力。（1）衰老的細胞一般具有以下5項特征：在衰老的細胞內水分減少，細胞萎縮，體積變小，新陳代謝速度減慢；衰老的細胞內，有些酶的活性降低；細胞內的色素會隨著細胞衰老而逐漸積累；衰老的細胞內呼吸速度減慢，細胞核體積增大，染色質固縮，顏色加深；細胞膜通透性功能改變。根據(jù)上述特征可判斷都符合衰老細胞的特征，由于衰老的紅細胞沒有細胞核，也不含有色素，因此，還應除去，故選C。（2）人的受精卵分裂，逐步形成大量的功能不同的細胞，這些功能不同的細胞表現(xiàn)出來的形態(tài)特征或生理特性是由不同的基因控制的，而由受精卵分裂產生的體細胞中遺傳物質相同，基因也相同，因此從分子水平看，是基因選擇性表達的結果。（3）人的胚胎在發(fā)育初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時失去尾，尾是由許多細胞構成的。那么尾哪里去了呢?從細胞水平看，這是由于組成尾的細胞在胚胎發(fā)育過程中進行了程序性 死亡。參考答案：（1）C （2）基因選擇性表達 （3）組成尾的細胞 在胚胎發(fā)育過程中進行了程序性死亡 （4）根據(jù)科學家們的研究，我們知道人類的癌癥、艾滋病等就是由于該死亡的細胞沒有死亡，而不該死亡的細胞大批死亡所形成的病患。根據(jù)“程序性細胞死亡”的理論，我們對癌癥、艾滋病的治療可進行下列設想：首先找到與癌癥、艾滋病相關的所有調控基因，分析其功能。然后，研究出能發(fā)揮或抑制這些基因功能的藥物，就可以讓癌細胞加速自殺死亡，從而達到治療癌癥的目的。同時，提高免疫細胞的生命力，以達到根治艾滋病的目的。板書設計第3節(jié) 細胞的衰老和凋亡（用PowerPoint演示）一、個體衰老與細胞衰老的關系 三、細胞凋亡