《细胞的衰老和死亡》教学设计
教学分析
教材分析:本节课选自人教版高中生物必修一第六章第三节《细胞的衰老和死亡》,主要讲述了细胞衰老和细胞死亡这两个细胞生命活动的正常现象。通过本节课的学习,使学生对细胞的整个生命过程有了完整的认识,因此,本节内容在细胞的生命历程中具有不容忽视的重要地位。
学情分析:高一学生思维敏捷,好奇心强,具有一定的分析问题、解决问题的能力,通过前面的学习,学生已经掌握了细胞的增殖、分化的内容,所以对于抽象的细胞的生长发育过程有了一定的感性认识。但对于微观抽象的细胞衰老等生命历程了解还不够,因此在知识的掌握上还有一定的难度。
教学目标:
描述细胞衰老的特征和原因。(生命观念)
概括细胞凋亡和细胞坏死的区别。(科学思维)
探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系,关注老年人的健康。(社会责任)
教学重难点:
教学重点:
细胞衰老的特征
细胞凋亡的含义
教学难点:
细胞衰老和个体衰老的关系
细胞凋亡的含义
教学方法:采用直观教学法,讲授法和讨论法,以问题的形式,引导学生思考并进行小组讨论。
教学过程:
教学环节 教师活动 学生活动 教学意图
导入 【导入】在细胞的生命历程中,我们已经学习了细胞的分裂、分化,我们今天来学习一下细胞的衰老和死亡。 【问题探讨】请大家回答问题探讨里面的三个问题。 老年人白头发的形成和毛囊细胞的衰老有什么关系? 老年人体内有没有幼嫩的细胞,年轻人体内有没有衰老的细胞? 细胞衰老和个体衰老有什么关系? 【讲解】没错,毛囊细胞衰老,里面的酪氨酸酶活性就降低,黑色素的合成也就减少,头发变白。老年人体内也有幼嫩的细胞,比如精原细胞仍能增殖产生精子。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,最后细胞脱落。第三题,对于多细胞生物而言,个体衰老就是细胞普遍衰老的过程,但是对于单细胞生物而言,个体衰老就是细胞的衰老。 回答:1、毛囊细胞衰老,黑色素合成减少,头发就变白 2、有 有 个体衰老是细胞普遍衰老的过程。 直接导入新课 通过问题串引导学生思考,激发学生学习兴趣
细胞衰老的特征 【任务】请问细胞衰老的过程是怎么样的?阅读书上123页,并回答。 【任务】很好,那具体细胞的形态、结构、和功能会发生哪些变化呢?请大家观看书上图6—8,概括出答案。 【讲解】大家都回答得很好,对于多细胞生物而言,细胞的普遍衰老会体现为个体的衰老。比如刚才所讨论的毛囊细胞的衰老,就会导致细胞中酪氨酸酶活性就降低,黑色素的合成也就减少,头发变白。而且我们经常发现老年人脸上都有出现老年斑,这也是因为细胞衰老,色素在细胞内积累。 回答: 细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终变现为细胞的形态、结构、和功能发生变化。 回答:1、细胞膜的通透性减少,物质运输效率变低。 2、细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。 3、细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变少 4、细胞中多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢减慢 5、细胞色素积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。 发挥学生主动性,引导学生自主学习 运用归纳的方法,概括出细胞衰老的特征
细胞衰老的原因 【过渡】接下来我们来学习一下细胞衰老的原因。 【任务】请大家阅读书上124页的内容,看完之后我们再来讲。 【提问】关于细胞衰老的原因有哪些解说? 【过渡】先来学习一下自由基学说 【提问】什么是自由基? 【讲解】没错,自由基有未配对的电子,反应很活泼。在细胞中发生各种氧化反应就很容易产生自由基。我们平时经常听到的“抗氧化”其实就是说抗氧化自由基。除了细胞内反应会产生自由基,辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。比如水在电离辐射下就会产生自由基。 自由基产生之后会立刻攻击细胞里面各种执行正常功能的生物分子,比如它会攻击DNA,可能导致基因突变;它也会攻击蛋白质,使蛋白质的活性下降,我们都知道酶的本质是蛋白质,而细胞内许多生化反应都需要酶的参与,所以一旦蛋白质的活性下降,反应就会受到影响,而导致细胞衰老。 【提问】第二种学说是端粒学说,请问,什么是端粒? 【讲解】很好,细胞每分裂一次,端粒DNA的序列就会缩短一截,随着分裂次数的增加,截断的部分逐渐向内延伸,端粒序列截断后就会损伤到内侧正常基因的DNA序列,导致细胞活动趋于异常。 阅读书上资料 回答:自由基学说和端粒学说 回答:异常活泼的带电粒子或基团叫做自由基。 端粒是每条染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。 运用归纳和概括的方法,获取资料中关于自由基和端粒的信息,概括生物学规律
细胞衰老和个体衰老的关系 【讲解】我们在本书的第一章就学过,单细胞生物既属于细胞层次,又属于个体层次,所以对于单细胞生物而言,细胞衰老就是个体的衰老或死亡。但是对于多细胞生物来说,他们体内的细胞总是在不断更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡。但是从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素也进行了相关实验。 【任务】请大家阅读思考讨论的相关资料,并讨论相关问题。 【提问】实验一是分别在相同条件下,培养胎儿、中年人、老年人的肺成纤维细胞,实验结果显示,胎儿的肺成纤维细胞可以增殖50代,中年人的可以增殖20代,老年人的却只能增殖2--4代,我们可以因此得出什么结论? 【讲解】同学们都回答得很好,我们继续看实验二。一组实验是把年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合,在体外培养后发现融合后的细胞不分裂。另一组实验把老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,经体外培养后发现融合后的细胞分裂旺盛。请问是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些? 【讲解】细胞核的影响大一些,因为细胞核是生命活动的控制中心,细胞分裂当然也受细胞核的控制。 而且一般来说,体外培养的人体某种细胞,最多分裂50次左右就停止分裂,并且丧失了正常功能,随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数会减少,说明细胞也会随着分裂次数的增多而衰老。而之所以老人会更容易骨折,也和成骨细胞的衰老有关, 细胞衰老是人体内的一种正常的生命现象,正常的细胞衰老有助于机体更好地进行自我更新,同学们可以举几个例子吗? 【讲解】但是众多的细胞衰老就会引起人的衰老,从而出现免疫力下降,适应力下降等现象。 【提问】虽然说衰老和死亡是每个人都必须经历的生命历程,但是人口老龄化势必会为家庭、社会带来一系列问题,请大家思考一下可能出现什么问题?我们又要怎么解决这些问题? 认真听讲 回答:年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少,年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多,细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。 回答:细胞核对细胞分裂的影响大一些。 皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞以代替老的细胞,血液中的红细胞快速更新,可以保障机体的血液供应。 回答:会造成劳动力减少,社会负担加重,家庭养老功能减弱等问题。 对策:建立和完善养老保障体系、大力发展老龄产业、二胎政策等。 培养学习分析问题能力 培养学生关注社会,关爱老年人的意识,体会作为青年人的社会担当。
细胞的死亡 【过渡】学习了细胞的衰老接着来学习细胞的死亡 【讲解】细胞的死亡包括凋亡和坏死两种,请大家阅读书上内容,然后找出细胞凋亡概念。 【展示】展示胎儿手的发育图片。 【讲解】这是胚胎时期胎儿手的发育,我们可以看到,最开始胎儿的手是连成一团的,随着时间的推移,到后来才逐渐出现了五只手指的形状。而且人在早期胚胎,经历了有尾的阶段,后来尾部细胞自动死亡,尾才消失,而这也是通过细胞凋亡实现的。在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除都是依靠细胞凋亡完成的。 【提问】细胞凋亡有什么意义? 细胞凋亡是一种由遗传机制控制决定的程序性死亡,那细胞坏死呢? 【讲解】没错,细胞坏死是由外界的不利因素引起的。 在小字部分还介绍了细胞自噬,大家阅读一下,告诉老师什么是细胞自噬? 【讲解】很好,当我们体内出现了损伤或退化的结构或是细胞器,溶酶体就会将其降解再利用。细胞自噬也可以维持细胞内部环境的稳定。而且有些激烈的细胞自噬会诱导细胞凋亡。 【思维训练】请大家分析思维训练里的表格,并回答下面的三个问题。 细胞的寿命和分裂能力之间有对应关系吗? 细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗? 根据以上分析,请推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。 【布置任务】这节课就结束了,大家课后要完成练习与应用。 回答:细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束死亡的过程 回答:保证多细胞生物完成正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰。 回答:细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 细胞自噬是细胞自己吃掉自己的结构。 回答: 细胞的寿命和分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂,如白细胞的寿命只有5—7d,但是也不能分裂。 有关系 皮肤表皮细胞的寿命约为10d,生发层细胞分裂能力强。 在丰富的生物学事实中认识细胞凋亡的客观存在和细胞凋亡的程序性 训练学生的数据分析能力,多角度思考分析问题
板书设计:
细胞的衰老和死亡
细胞衰老的特征:(1)细胞膜的通透性减少,物质运输效率变低。
(2)细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。
(3)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变少
(4)细胞中多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢减慢
(5)细胞色素积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
二、细胞衰老的原因:自由基学说和端粒学说
三、细胞衰老和个体衰老的关系:
四、细胞凋亡:是指由基因决定的细胞自动结束死亡的过程
细胞坏死:是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
作业设计:课后练习与应用
教学反思:
在讲课过程中应该多用一些生物学的事实帮助学生理解细胞凋亡的概念。