人教版高一生物必修一示范教案：第 六章 细胞的生命历程

第6章 细胞的生命历程
●章节规划
新课程的基本理念是：
1.提高生物科学素养。
2.面向全体学生。
3.倡导探究性学习。
4.注重与现实生活的联系。
教师必须更新观念，朝着新的课程理念进行课程设计。本章是《分子与细胞》模块的最后一章，包含两个主题：细胞的增殖和细胞的分化、衰老和凋亡。在课程开发和设计与旧教材上是有差异的，以系统论来构建知识体系，让学生理解细胞的生命历程，领悟事物的发生、发展和消亡的普遍规律，形成科学的辩证观点。在内容上通过对细胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的了解，在方法上通过探究、实验、核心概念的学习和资料的收集等等，使学生认识世间万物都有其发生、发展、消亡的规律，人们可以认识、应用这个规律，让世界更美好。培养学生爱护生命、珍惜生命的情感价值观。
本章可分两部分：
1.“细胞的增殖”部分 本部分内容的单元知识点有：细胞增殖及其意义、细胞周期、细胞分裂间期、无丝分裂、有丝分裂等，要求是：模拟探究物质扩散速率与细胞大小的关系，理解生物体大多是由许多体积很小的细胞组成的道理，以及细胞分裂是其发展的必然；举例说明细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。简述细胞生长和增殖的周期性，图解一个细胞周期的持续时间和大体分期。概述分裂间期的细胞内进行的正常代谢活动，理解间期是细胞分裂期的准备阶段；描述细胞的无丝分裂过程，概述植物细胞的有丝分裂，观察植物细胞有丝分裂各个分期的特征，简述动物细胞有丝分裂与植物细胞的异同，归纳细胞有丝分裂的共同特征。
2.“细胞的分化、衰老和凋亡”部分 本部分内容的单元知识点有：细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变等，要求是：以合子发育为例，说明细胞分化是生物个体发育的主要过程；以植物组织培养和动物克隆为例，说明分化细胞仍然保持其全能性；搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。列举细胞衰老和凋亡是一种正常生理活动的事实，简述衰老细胞的主要特征，探讨防止细胞衰老和延长细胞寿命的可能性，综述有关细胞衰老的理论研究成果。描述癌细胞的主要特征，对致癌因子进行分类，说出正常细胞发生癌变的原因；关注恶性肿瘤的防治，搜集和交流防治恶性肿瘤方面的资料。
以上两部分可以用5个课时来完成，具体安排如下：《细胞的增殖》用2个课时，《细胞的分化》《细胞的衰老和凋亡》和《细胞的癌变》各用1个课时。这4节的内容基本上是按细胞生命历程的发展顺序安排的，先讲细胞的增殖，再讲细胞的分化，然后讲细胞的衰老和凋亡，最后一节所讲述的细胞的癌变实际上是细胞的生命历程出现异常可能导致的一种严重后果。这样的安排符合学生的认知过程。本章的知识结构如下：
细胞的生命历程
细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
●从容说课
本节教学内容可安排2课时，包括讲课和两个学生实验。第一课时安排模拟探究细胞大小与物质运输的关系的实验和观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验。第二课时安排实验成果的展示和《细胞增殖》内容的学习，符合从感性到理性的认识。目的是使学生知道模拟的方法也是科学研究的方法之一。教师应当采取引导学生通过探究活动主动学习的教学模式。一节课安排一个探究实验和一个观察实验，对学生来说难度是很大的，考虑学生前面已经做过几个探究实验，要求每位学生必须自己设计一个可行的实验设计以供实验课上用。观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验，考虑到装片的制作和观察的难度和效果，可以改用洋葱根尖固定装片。如果具有洋葱根尖有丝分裂过程的数码显微摄像的课程资源，教师也可大胆尝试，进行知识发生过程式教学。先做实验，创造和再现科学家发现细胞有丝分裂的条件和工作过程，获得感性认识后，再进行理性的思考，把拍摄到的静止图像，按照想象的细胞分裂过程图像的正常顺序排序，把学生已形成的细胞分裂静态图像转化为连续的动态画面，突出学生的主动探究。本实验增加了旧教材没有的一个内容，是让学生学习记录细胞周期不同时期的细胞数，通过统计每一时期的细胞数与计数细胞总数的比值，比较细胞周期不同时期的时间长短。这里运用了间接转换的方法。因为学生并没有真正记录下细胞周期不同时期的时间，而是根据得到的每一时期的细胞数与计数细胞总数的比值，来比较细胞周期不同时期的时间长短。这种思维上的转换有一定难度，是对学生想象力的一种挑战。第二课时《细胞的增殖》首先让学生了解细胞增殖的必要性，再来学习细胞增殖的方式。多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞数量。这是因为细胞不能无限长大。细胞为什么不能无限长大呢？承接上节课学生通过探究细胞大小，即细胞表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。这是一个模拟的探究实验，操作过程比较简单，但是实验后的讨论题却有相当的思维力度，需要学生开动脑筋思考，并且要用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞，思考物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系；为什么细胞越大，物质运输的效率越低；为什么多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。亲身参与、感性认识会提高学生思考的活跃程度，激发求知欲，学生会讨论得很热烈，时常会出现不同观点的论争。这种亲历探究、师生互动的教学场景正是今天提倡的探究性学习所需要的，教师应给予足够重视。通过模拟实验，学生理解了细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。但是限制细胞长大的因素并不仅限于此。例如，细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。教科书在模拟实验之后，安排了一段文字，对这个问题进行了补充说明。
既然细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积不是越小越好吗？学了这部分内容，学生可能会产生这样的疑问。逆向思维将有助于对问题的理解。因而教科书在旁栏的“批判性思维”中把这个问题提了出来，以培养学生批判性思考的能力。由于这个问题有一定的思维难度，因此，教科书给了一些必要的提示，如有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个酶促反应需占有直径约50 nm的空间，每个核糖体直径为10～20 nm等。当然学生还可以搜集、列举更多的证据来支持自己的观点。开放式的教学模式和学习方式也是这次课程改革所提倡的。
由于细胞不能无限长大，多细胞生物体体积的增加还有赖于细胞增殖。细胞增殖和细胞分裂是两个不同的概念，细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。真核细胞分裂的方式有3种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式，本节重点介绍有丝分裂，简要介绍无丝分裂。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，它与有性生殖细胞的形成有关。有关减数分裂的内容安排在《遗传与进化》的相关章节中让学生学习。
细胞增殖是通过细胞周期实现的。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。细胞在分裂之前必须进行各种必要的物质准备，然后才能进行细胞分裂。细胞分裂前重要的物质准备之一是遗传物质DNA的复制，DNA的复制必须正确和彻底，否则可能导致细胞死亡，或者细胞周期调控紊乱，如细胞恶性增殖和肿瘤发生。除了遗传物质的准备之外，所有其他细胞物质也必须进行积累，这些物质的积累如果不及时，有时也会危及细胞的生存。可见，细胞分裂的物质准备过程是一个十分复杂而又必须精确进行的生命活动过程，同时，分裂间期还包括细胞的适度生长。在以前的教学中，教师往往把重点放在对有丝分裂过程的详细介绍上，要求学生理解并熟记有丝分裂过程中染色体行为和数目的变化，这固然很重要。但是为细胞分裂进行活跃的物质准备的分裂间期也应该引起学生重视，以便学生对细胞的生命周期形成完整的认识。课本P112的“图6—1有丝分裂细胞周期”和课本P112的“表6—1不同细胞的细胞周期持续时间”，提示学生注意分裂间期在细胞周期中所占时间的比例，反映出分裂间期在细胞周期中的重要性。
高中生物必修1教师教学用书第6章《细胞的生命历程》关于有丝分裂过程的教学，老师们都很熟悉了，与原来的高中教材相比，新教材对这一问题的叙述，基本没有什么变化。仍然是分为前期、中期、后期、末期四个时期叙述，突出这四个时期中染色体行为和数目的变化。首先以植物细胞为例详细地介绍这一过程，然后再采取对比的方法，列举动物细胞有丝分裂的过程与植物细胞的不同点。最后归纳有丝分裂的重要意义。
这部分内容对于学生来说还是很抽象的，教师要注重对各种课程资源的选择、整合和优化。可事先用橡皮泥做成细胞和染色体模型，两人一组，教师边讲解边在黑板粘贴有丝分裂各时期的剪贴图，同时学生在课桌上的细胞模型中用染色体模型操作。最后通过电教手段把动态的植物细胞有丝分裂过程再现出来。强调细胞分裂的各时期是为了研究方便人为划分的，实际上有丝分裂是一个动态的连续过程。传统的教学方式与现代教学手段相结合，既让学生感受细胞分裂过程的动态性和连续性，又能克服电教手段转瞬即逝的弊端。通过剪贴图和染色体行为的模型建构，突出了探究学习，有利于学生知识的建构。
无丝分裂的过程比较简单，这种分裂方式也不是很常见，因而教科书只用一小段文字和一幅图作了简单介绍。关于无丝分裂的问题，长期以来就有不同的看法。有些人认为无丝分裂不是正常细胞的增殖方式，而是一种异常分裂现象；另一些人则主张无丝分裂是正常细胞的增殖方式之一，主要见于高度分化的细胞，如肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞等。有关无丝分裂的不同观点，教师可根据教学情况的需要，适当补充介绍，不宜过多发挥。
●三维目标
1.知识与技能
（1）了解真核细胞增殖的方式及意义。
（2）理解细胞周期的概念。
（3）准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征。了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。
（4）掌握有丝分裂的过程、特征和意义。尤其是DNA和染色体的规律性变化。
2.过程与方法
（1）学会科学探究细胞大小与物质运输的关系的方法。
（2）学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律。
（3）通过实验培养学生制作临时装片的技能，培养学生的观察、分析能力以及识图和绘图能力。
（4）学会使用高倍显微镜和绘生物图的方法。
3.情感态度与价值观
（1）通过对细胞周期以及有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化的学习，培养学生树立唯物主义的世界观。使学生对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。
（2）通过对实验思路的分析和对实验现象的观察培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风。
●教学重点
1.如何进行探究实验，其基本方法和一般过程。
2.细胞生长和增殖的周期性。
3.真核细胞有丝分裂的过程，有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化。
4.制作临时装片观察细胞有丝分裂的实验。
●教学难点
真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化。
●教具准备
1.植物细胞有丝分裂过程和动物细胞有丝分裂过程的多媒体课件。
2.细胞分裂周期的多媒体课件。
3.植物细胞有丝分裂过程的flash动画、动物细胞有丝分裂过程的flash动画。
4.有丝分裂过程染色体数及DNA含量坐标及表格。
5.动植物细胞有丝分裂异同点表格。
6.染色体模型剪贴图。
7.同一颜色的橡皮泥制作成的染色体模型。（学生准备）
8.板书（可银幕显示）。
●课时安排
2课时
第一课时 实 验
●教学过程
［课前准备］
老师上课前一天，准备足够的酚酞琼脂块。酚酞琼脂块的制备方法：每升水加30 g琼脂，不断搅拌下煮沸。在它冷却固化前，加1 g酚酞，并搅拌使之充分混合。若混合物呈粉红色，加数滴质量分数为0.1%的盐酸至粉红色退去。将混合物放在平底浅盘中，使混合物高度约为3 cm。琼脂固化后，将其切成3 cm×3 cm×6 cm的小块。
洋葱根尖的培养。培养洋葱生根时，避免用新采收的洋葱，因为这种洋葱尚在休眠，不易生根。如果必须用当年刚收的新洋葱生根，则应设法打破它的休眠。常用的方法是用低浓度的赤霉素溶液浸泡洋葱鳞茎的底盘，这样可以促使其生根。
对于前一年收下的洋葱，可以采用如下方法促使它生根：选择底盘大的洋葱作生根材料；剥去外层老皮，用刀削去老根（从底盘中央向四周削），注意不要削掉四周的根芽；培养时注意每天换水1～2次。如果班级较多，为了防止后来的班级所用的洋葱根长得过长，可以放入冰箱（4 ℃左右）保存。
教师将准备好的两个实验所用各种材料和用具，按每组两人分好。一节课安排两个实验，对学生来说难度是很大的，所以学生必须课前作好实验的设计，教师在课前给予指导和检查，决定可行方案或按课本提供的方案进行。
［情境创设］
播放一段配有大自然音乐的植物开花到凋谢过程的视频录像，引出生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直到最后残废的生命历程。活细胞也一样，对于一个细胞来说，同样要经过生长、增殖、衰老、凋亡的过程。
［师生互动］
1.引出探究的主题
教师：用PowerPoint演示象与鼠的比较和组成生物的几种细胞的比较图片。
学生：观察和讨论。
教师：引出探讨的问题：（1）请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何。 （2）生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？
学生：讨论。
教师：提示：（1）象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。
（2）生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。事实上，不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。自然提出探究的主题——细胞为什么不能无限长大？
学生进行讨论：细胞为什么都那么小？
2.开始探究实验——细胞大小与物质运输的关系
教师：用PowerPoint出示温馨提示牌：
酚酞是白色粉末，无臭，如果接触某些人的皮肤会引起过敏反应。因此，在准备实验材料时，最好戴橡皮手套。
氢氧化钠有腐蚀性，应避免与眼睛和皮肤等接触。如泼洒出来，应立即用水冲洗泼洒处，并告诉老师。
学生实验并测量实验结果：
根据测量结果进行计算，并将结果填在下表中，如下：
琼脂块的边长/cm
表面积/cm2
体积/cm3
比值（表面积/体积）
着色深度/cm
比值（着色的体积/整个琼脂块的体积）
3
2
1
结 论
琼脂块表面积与体积之比随着琼脂块的增大而___________________；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_________________
学生从模拟实验转入对一般细胞表面积和体积之比的讨论，具体情况如下：
根据球体的体积公式V=πr3，表面积公式S=4πr2，计算结果如下表：
细胞直径（μm）
表面积（μm2）
体积（μm3）
比值（表面积/体积）
20
1 256
4 187
0.30
30
2 826
14 130
0.20
从上表，学生能清楚地认识到：细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。
［教师精讲］
事实告诉我们：细胞不可能无限长大，细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。但是限制细胞长大的因素并不仅限于此。例如，细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。
教师自然提出：既然细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积不是越小越好吗？承接课本的批判性思维。
当然细胞不能太小，一个细胞好比一座工厂，里面要容纳各种细胞器。如有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个酶促反应需占有直径约50 nm的空间，每个核糖体直径为10～20 nm等。当然学生还可以搜集、列举更多的证据来支持自己的观点。开放式的教学模式和学习方式也是这次课程改革所提倡的。
由于细胞不能无限长大，多细胞生物体体积的增加还有赖于细胞增殖。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。真核细胞分裂的方式有3种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式，下面我们来做《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》的实验。
教师应讲解实验成功的关键。解离充分是实验成功的必要条件。解离充分，组织才能分散，细胞也不会重叠。染色时，染液的浓度和染色的时间必须掌握好，特别是染色不能过深，否则不易观察。压片时用力必须适当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察效果。
教给学生观察要领。让学生观察时，强调先用低倍镜观察，再转高倍镜观察，切忌直接使用高倍镜。
增加演示实验。学生自己制作的装片，由于诸多原因，观察效果常都不理想。教师可在实验课前准备5台示范镜，分别示范有丝分裂固定装片中间期、前期、中期、后期、末期5个不同时期。
解离时，也可将剪取的2～3 mm洋葱根尖浸入浓盐酸和体积分数为95%的酒精各半的混合液中，浸20～30 min。这样根尖被固定，细胞间质被溶解，细胞容易分离。
染色时，也可用紫药水取代龙胆紫溶液，但浓度不宜过大。可将紫药水稀释，即2～3滴清水中加入一滴紫药水。
压片时，仅靠用手指轻按，不易将根尖细胞分散开。可将染色后的洋葱根尖用小刀压平，或用铅笔带橡皮的一端稍用力压，这样才能使细胞分散，并且便于平放盖玻片。
制作装片过程中空隙时间的利用。解离、漂洗、染色三个步骤中，都有一段等待的时间，教师应该充分利用这些空隙时间。建议讲解以下内容：洋葱根尖的培养方法，取材时间，解离和漂洗的目的和方法，分生区细胞与其他区细胞的区别等。
学生实验：
学生开始实验并记录数据，记录表如下：
细胞周期
统计
间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
总数
样本1（视野1）
样本2（视野2）
样本1和样本2合计
各时期细胞所占百分数
问题探讨：
1.所观察的细胞是活的还是死的？
2.为什么要对各个时期的细胞进行计数？
以上问题将为学生理解细胞周期中各时期的长短打下埋伏。
由于时间关系，本节课就上到这里。
［评价反馈］
本节课是以实验为主的课，下面通过评价表的填写和统计来反馈。
实验名称
观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂
姓名
评价项目
自评
小组互评
老师评价
1.能熟练制作洋葱根尖细胞的有丝分裂临时装片
2.能熟练正确操作显微镜
3.整个实验进程有序紧凑
4.实验效果明显
说明：评价采用“A、B、C、D”四个等级
［课堂小结］
本节课同学们要学会科学探究的方法和观察实验的技能。科学探究的步骤一般分为：
（1）提出问题 （2）作出假设 （3）设计实验 （4）开展实验 （5）记录结果 （6）分析结果，得出结论 （7）表达与交流
［布置作业］
课后要求学生统计全班结果，求出各时期细胞所占百分数；填写实验报告和实验评价方案表。
［课后拓展］
1.真核细胞的直径一般在10～100 μm之间。生物体细胞体积趋向于小的原因是
①受细胞所能容纳的物质制约 ②相对面积小，有利于物质的迅速转运和交换 ③受细胞核所能控制的范围制约 ④相对表面积大，有利于物质的迅速转运和交换
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案:C
2.下列有关细胞体积和细胞的物质运输关系的叙述中，正确的是
A.直径越小的细胞，其细胞的物质运输效率越高
B.直径越大的细胞，其细胞的物质运输量越小
C.表面积越大的细胞，其细胞的物质运输效率越高
D.体积越大的细胞，其细胞的物质运输效率越高
答案:1C 2.A
●板书设计
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第一课时 实验
一、细胞大小与物质运输的关系
（一）目的要求
通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。
（二）实验原理
琼脂块越小，其表面积越大，则其与外界交换物质的表面积越大，经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度越快；琼脂块中含有的酚酞与NaOH相遇，呈紫红色，可显示物质（NaOH）在琼脂块中的扩散速度。
二、观察植物细胞的有丝分裂
（一）目的要求
1.观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。
2.学会制作洋葱根尖有丝分裂装片的技术。
3.学会使用高倍显微镜和绘生物图的方法。
（二）实验原理
染色体被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色后，通过在高倍显微镜下观察，同一组织中可以看到不同时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态，判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期，从而认识有丝分裂的完整过程。
●习题详解
一、问题探讨（课本P110）
1.象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。
2.生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。
二、实验（课本P111）
1.当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远；在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。
2.根据球体的体积公式V=（4/3）πr3，表面积公式S=4πr2，计算结果如下表：
细胞直径（μm）
表面积（μm2）
体积（μm3）
比值（表面积/体积）
20
1 256
4 187
0.30
30
2 826
14 130
0.20
3.细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。
三、批判性思维（课本P111）
细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。
四、实验（课本P116）
1.分裂间期的细胞最多。因为分裂间期时间最长。
2.每一时期的时间=洋葱的细胞周期（12 h）×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例。
第二课时 细胞的分裂
●教学过程
［课前准备］
教师准备一对染色体在有丝分裂过程中变化的模型剪贴图。如图6—1-2。
图6—1-1 染色体的复制 图6—1-2 着丝点分裂，姐妹染色单体分开成两条染色体
学生用橡皮泥制作染色体的模型，以供上课用。
［情境创设］
教师：上节课我们观察植物细胞的有丝分裂，观察到的细胞是死的还是活的？为什么？
学生：是死的，解离的时候已经把细胞杀死了。
教师：为什么要对视野中的细胞进行计数？
学生：因为细胞已经被杀死，我们不能观察到细胞分裂的动态过程，只能用看到的视野中细胞的多少来说明细胞分裂的某个时期的长短。
教师：同学们回答得很精彩（掌声鼓励）。下面我们就一起来认识有丝分裂的过程。
［师生互动］
教师演示有丝分裂细胞周期的动画课件。
学生观察。
教师引导学生总结：
有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。细胞进行有丝分裂具有周期性。即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
教师：同学们上节课的实验结果怎样呢？
学生：根据实验的计数，我们发现：细胞分裂间期的细胞最多，大约是其他各期细胞的8倍。
教师：非常好！引导学生观察课本P112表6—1不同细胞的细胞周期持续的时间（t/h）。在细胞周期里，哪一个时期长？
学生：细胞分裂间期。
教师：细胞分裂间期有什么特点呢？
教师和学生一起总结：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前，是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期，大约占细胞周期的90%～95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
教师：DNA分子和蛋白质实际上是什么？
学生：染色质，也是染色体。
学生：用橡皮泥操作染色体的复制。
教师：用先剪好的剪贴图在黑板上贴出染色体复制图。如课前准备的图（一）。细胞分裂间期的活动是非常活跃的，它为细胞的分裂提供了物质的准备。这时候细胞核内染色体数目和状态如何？
学生：（1）染色体经复制成两条染色单体连于一个着丝点，形态为丝状，为染色质。见课本P113图6—4。
（2）染色体数目→与分裂前比较数目不变，但DNA数目加倍。
教师：下面我们一起结合同学们上一节课的实验来分析细胞的分裂期。人们为了研究的方便，把分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、末期。下面以高等植物为例，认识有丝分裂的过程。
学生：观察课本P112图6—2，课本P113图6—3。
教师：用flash动画演示细胞分裂的前期。这是什么时期？染色体有哪些变化？
学生：（1）细丝状的染色质高度螺旋化，形成染色体。（2）核仁、核膜解体、消失。 （3）出现纺锤丝，构成纺锤体。
学生用橡皮泥操作染色质染色体，教师引导学生总结：
细胞分裂前期的特征：
（1）核膜、核仁解体消失。
（2）纺锤体和染色体形成。（两消失，两出现）
（3）每条染色体会分开成为两条姐妹染色单体，染色体排列无序。
教师：用flash动画演示细胞分裂的中期。这是什么时期？这个时期的明显标志是什么？（引导学生根据染色体形状、数目、位置归纳特点）
学生：（1）染色体形态固定，数目清晰，着丝点与纺锤丝相连。
（2）染色体数目→与前期、间期相同。
（3）染色体位置→染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。
教师引导学生总结：
细胞分裂中期的特征：
（1）染色体缩得最短、最粗。
（2）染色体有规律地排列在赤道板上。
教师：用flash动画演示细胞分裂的后期。这个时期又有什么特点呢？用剪贴图操作。
学生：用橡皮泥操作着丝点分裂，一条染色体中的两条姐妹染色单体分开成为两条染 色体。
教师：要求学生数一数这时细胞核中有多少染色体，并与间期、前期、中期作比较。
学生：（1）染色体形态→每条染色体分开，无姐妹染色单体。
（2）染色体位置→移至细胞的两极。
（3）染色体数目→比间、中、前期加倍（因着丝点分裂加倍）。
教师引导学生总结：
细胞分裂后期的特征：
（1）着丝点分裂为二，姐妹染色单体分开成为染色体。
（2）染色体移至细胞的两极。
（3）染色体数目加倍，DNA数目不变。
教师：用flash动画演示细胞分裂的末期。最后指导学生概括末期的特点，注意与前面各期对比。
学生：（1）染色体形态→染色质呈丝状。
（2）染色体数目→与间期、前期、中期细胞中相同。
（3）染色体位置→散乱分布在细胞核中。
教师引导学生总结：
细胞分裂末期的特征：
（1）染色体成为丝状染色质。
（2）核仁、核膜出现。（两出现，两消失）
（3）细胞板形成，将一个细胞分裂成两个子细胞。
（4）染色体数目和DNA数目都恢复原样。
（5）大多数子细胞进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
［课堂反馈］
教师：下面我们一起来探讨动物细胞的有丝分裂，其实动物细胞的有丝分裂与植物细胞的分裂是有很多相似之处的，现在我们一起来观察它们的异同。用多媒体课件演示动物细胞有丝分裂和植物细胞有丝分裂的过程，提醒学生对照观察、分析比较。
学生：通过对比图中各时期变化特征，找出动植物细胞有丝分裂过程的异同点；学习通过观察分析得出结论，由推荐生回答教师问题。
教师和学生：
（1）相同点：A.动植物细胞分裂过程染色体变化规律，即各时期特征相同。B.动植物细胞有丝分裂过程经染色体复制，然后平均分配到两个子细胞的结果是相同的。
（2）不同点：主要有两点。
银幕显示：

动植物细胞有丝分裂过程不同点
植物细胞的有丝分裂
动物细胞的有丝分裂分裂
分裂前期（纺锤体的 形成）
由细胞两极发出许多纺锤丝，纵行排列在细胞中央，形成梭形的纺锤体
中心体复制形成两组中心粒，分别移向细胞两极，两个中心粒发出星射线，在两组之间的星射线形成纺锤体
分裂末期
在细胞赤道板位置形成细胞板，并向周围扩展形成细胞壁，将细胞质分成两部分——两个子细胞
不形成细胞板，细胞膜从细胞中部向内凹陷，最后将细胞质缢裂成两部分，其结果形成两个子细胞
学生：阅读教材P113最后一自然段。
教师：要求学生理解有丝分裂的特征、意义，并能回答问题。
银幕显示检测题：
细胞有丝分裂的重要特征是：亲代细胞的染色体_______后，________到两个子细胞中去。由于染色体上有________，因而在生物的__________之间保持了__________的稳定性。可见，
细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
答案：经过复制 平均分配 遗传物质 亲代和子代 遗传性状
教师：除了细胞的有丝分裂，还有其他的分裂方式吗？
学生：减数分裂和无丝分裂。
教师：无丝分裂是最简单的分裂方式。进行无丝分裂的生物是不多的，通常是单细胞生物，特别是原生动物的生殖方式，例如草履虫、变形虫主要靠这种方式进行。无丝分裂在高等生物中也较普遍存在，而且是一种分裂方式。主要是高度分化的细胞，例如肝细胞，肾小管上皮细胞等。无丝分裂的过程如何，有什么特点呢？请同学们回答。要求学生阅读教材P114第二自然段。
教师：银幕显示：草履虫的无丝分裂图、蛙的红细胞的无丝分裂图。
学生：分裂过程中没有纺锤丝和染色体出现。
［教师精讲］
通过今天的学习，同学们深刻认识到每种植物细胞和每种动物细胞，在有丝分裂过程中，都有这样的共同特征：染色体经过自我复制，然后平均分配到两个子细胞中去，使每个子细胞核中都含有与上代细胞数目相同、种类相同的染色体。例如高等动物体组织中，已分化组织在不断丧失的情况下，不断地进行有丝分裂，就角化的皮肤而言，不断地发生上皮细胞的有丝分裂，以提供恒定的细胞供应，因此它的意义就在于保证了动物染色体上遗传物质的相对稳定，从而对保持生物体前后代遗传性状的稳定性起了很大作用。另外，细胞有丝分裂的知识也是研究生物遗传规律的必要基础。
［评价反馈］
用银幕显示下列题目，学生回答后，统计正误，反馈评价。
1.连续进行有丝分裂的细胞间期的特点是
A.细胞没有变化 B.染色体隐约可见
C.核膜解体 D.DNA复制和有关蛋白质合成
2.每条染色体复制后，在细胞进入下一阶段之前应该含有
A.两条染色体 B.两条姐妹染色单体
C.四条染色体 D.一条染色单体
3.在植物细胞分裂中期，牵引染色体运动的是
A.纺锤体 B.纺锤丝 C.纤维 D.中心体
4.在植物细胞分裂过程中，染色体形态、数目最清晰的时期是
A.间期 B.前期 C.中期 D.末期
5.细胞分裂后期，使染色体移向细胞两极的原因是
A.着丝点分裂，染色单体分离 B.纺锤丝缩短变粗，形成纺锤体
C.细胞板出现，染色单体分离 D.着丝点分裂，纺锤丝变短变粗
6.某细胞有丝分裂后期有染色体数目为16个，那么该物种染色体数为
A.4个 B.8个 C.16个 D.32个
7.（1）细胞分裂前期最显著变化表现在_________高度螺旋化，形成_________。
（2）细胞分裂前期的特征是：_______、________出现；_______、_________消失。
答案:1.D 2.B 3.B 4.C 5.D 6.B 7.（1）染色质 染色体 （2）染色体 纺锤体 核仁 核膜分裂末期，两组染色体分别到达细胞的两极。其细胞分裂的明显特征是：“两个消失”：纺锤体消失，染色体消失；“两个出现”：核仁出现，核膜出现。子细胞形成，细胞板——细胞壁。
［课堂小结］
本节课主要认识真核细胞有丝分裂的过程，落实有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化。如下：
含四条染色体细胞为例
细胞周期
比较项目
间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
DNA含量（个）
４→８（逐步复制）
８
８
８
８→４
染色体数（条）
４
４
４
４→８
８→４
染色单体数（条）
０→８
８
８
０
０
纺锤体
无
出现
最清
较清
消失
［布置作业］
1.P114的练习一.基础题1～5。
2.以体细胞里含有4条染色体为例，画一个处于有丝分裂中期的植物细胞。
［课后拓展］
1.图6—1—3是细胞有丝分裂某时期的示意图，请回答下列问题：
图6—1—3
（1）该图是__________细胞的有丝分裂，理由是_________________。
（2）该细胞所处的分裂时期是_____________。
（3）细胞分裂的结果形成两个子细胞。每个子细胞中的染色体是_________条，_________个DNA分子。
参考答案：（1）动物 有中心体而没有细胞壁 （2）有丝分裂后期 （3）4 4
2.图6—1—4是果蝇体细胞在连续有丝分裂时期DNA含量变化曲线，请根据曲线
回答下列问题：
图6—1-4
（1）完整的细胞周期从_________开始，到_________为止。
（2）细胞分裂的末期是_________。
（3）着丝点分裂，染色单体分离发生在___________。
（4）观察和研究染色体的形态和数目最好在_________期。
答案：（1）a f （2）e～f （3）d～e （4）c～d（中）
●板书设计
第二课时 细胞的分裂
●习题详解
一、练习（课本P114）
（一）基础题
1.C（因为A、B都只有一个模块，而C有多个模块，因此C能够表示生物体细胞大小和数量的状况）
2.A（分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成）
3.D（染色体着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开，在纺锤丝的牵引下各细胞向两极移动。这是后期的特点）
4.CE（植物细胞有丝分裂和动物细胞有丝分裂的不同点：前期，植物细胞是由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体；动物细胞是由中心粒发出星射线，由两组中心粒之间的星射线组成纺锤体。末期，植物细胞是在赤道板位置形成细胞板，然后，细胞板向四周扩展形成细胞壁，把一个细胞分隔成两个子细胞。动物细胞不形成细胞板，是靠细胞膜从中部内陷，最后缢裂成两个子细胞）
5.B（无丝分裂概念中的“无丝”的含义是：在无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。这也是无丝分裂的重要特征）
（二）拓展题
1.提示：卵细胞的卵黄中储存了大量营养物质，卵裂初期所需的营养物质由卵黄提供，不是靠细胞外物质的输入；细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输，而卵细胞内部储存了大量的营养物质，可以长得比较大。
2.在下面的坐标图中画出有丝分裂染色体和DNA的数量变化曲线。如图6—1—5：
图6—1—5
二、本节聚焦（课本P110）
1.细胞不可能无限长大，细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。探究细胞大小与物质运输的关系实验结果表明：细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。但是限制细胞长大的因素并不仅限于此。例如，细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。
2.细胞通过分裂方式进行增殖。
3.细胞进行有丝分裂具有周期性。即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
4.细胞有丝分裂实际上就是亲代细胞的染色体经过复制后，平均分配到两个子细胞中去（详见教学过程）。它的生物学意义是：由于染色体上有遗传物质DNA，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见，细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
5.无丝分裂是最简单的分裂方式，在无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
三、旁栏思考题（课本P113）
有丝分裂的丝指的是纺锤丝。
四、技能训练（课本P114）
提示：限制细胞长大的因素主要有两方面：
（1）细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。
（2）细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。
第2节 细胞的分化
●从容说课
本节内容是在学生学习完细胞的增殖开设的，教师要明确指出细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，生物体是不能正常发育的。关于细胞分化，课程标准的要求是“说明细胞的分化”和“举例说明细胞的全能性”，这都是“理解”水平的要求；可是细胞分化概念对于学生来说要比细胞增殖的概念抽象得多，教师可结合人的受精卵的发育过程，从而引导学生展开本节的学习。
在讲述细胞的分化时，应该联系初中学过的有关组织、器官、系统的知识；联系不同组织中的细胞形态、结构、成分等特点。从个体发育过程中，各种组织、器官、系统的建成角度来理解细胞分化的重要地位。在讲述中，最好结合运用几种细胞分化过程的示意图和多媒体课件。
在教学中，教师应当引导学生理解好以下几点：①一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。②分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，源于细胞内化学物质的变化，如组成结构的蛋白质和催化化学反应的酶。③细胞分化是一个渐变过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变化前，细胞的分化前途就已经决定，以后依次渐变，不能逆转。因此，分化是一种持久的、稳定的变化。④由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色体，携带有本物种相同的DNA分子。因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。
细胞分化是多细胞生物体发育的基础与核心。鉴于细胞分化的重要性，课程标准从知识层面对细胞分化的学习内容提出了比较高的要求。本节内容是这样安排的：先介绍什么是细胞分化，细胞分化对多细胞生物体的发育有什么重要意义；再介绍已经分化的细胞，仍然可能具有发育为完整个体的潜能，即具有全能性；最后安排“干细胞研究进展与人类健康”的资料搜集与分析活动。
细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。在这个概念中，“稳定性差异”这几个字，内涵很深刻，也是学生不好理解的。因此，教科书在关于细胞分化的概念的叙述上，不是采取演绎式写法，而是采取归纳式，从动植物体胚胎发育的具体事例入手，帮助学生理解什么是细胞分化。动物胚胎发育的过程，以红细胞和心肌细胞的分化为例；植物胚胎发育的过程，以叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞的分化为例。通过这些实例，帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞，经过分裂和分化，发育为形态、结构和功能上不相同的细胞，这一变化过程是持久性的，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因选择性表达。但是学生没有学过基因表达，无法理解基因的选择性表达是怎么回事。为了让学生对细胞分化的认识能够深入到本质，即基因水平，而不只是停留在表面现象，即不同类群细胞形态、结构和功能的差异上，教科书先设问：“就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢？”然后以红细胞和肌细胞中，血红蛋白基因和肌动蛋白基因所处的开、关状态不同为例，解释在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息执行情况不同，导致细胞形态、结构、功能上的差异。通过具体的事例，帮助学生理解基因的“选择性”“表达”。
紧接着提出下一个问题：高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？由此引入对“细胞的全能性”的学习，植物细胞一般都具有全能性，而动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？在这个问题下，教科书引出了干细胞的概念。近年来哺乳动物胚胎干细胞的分离成功，极大地促进了人们对干细胞的认识，并使干细胞的研究成为生物医学研究的热点领域之一。干细胞的研究为替换病变的组织和器官、某些癌症和遗传病的治疗带来了新的希望。教科书安排的“资料搜集和分析”活动，鼓励学生通过报纸、刊物、书籍、互联网等途径搜集有关干细胞研究进展的资料，在关注与人类健康密切相关的生物学热点问题的同时，培养资料搜集和分析能力，以及表达与交流的能力。
综上所述，本节内容信息量比较大，概念抽象，内容新鲜，因此教师要灵活运用教学方法，如讨论法、发现法、讲述法等等，使本节的教学达到新课标的要求。
●三维目标
1.知识与技能
（1）了解细胞的分化与生物体发育的关系，能说明细胞的分化。
（2）能举例说明细胞的全能性及其在科学研究中的应用。
2.过程与方法
（1）培养学生分析比较的能力。
（2）培养学生联系实际灵活运用知识的能力。
（3）学会有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。
3.情感态度与价值观
（1）通过学习使学生体会生命的运动性，体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。
（2）引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题。激发社会责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。
●教学重点
1.细胞分化的概念和意义。
2.细胞全能性的概念。
3.细胞分化与细胞分裂的关系。
●教学难点
1.细胞分化的概念。
2.细胞全能性的概念及实例。
●教具准备
1.各种不同形状的细胞和不同组织的图片。
2.植物体细胞培养产生完整植株示意图。
3.骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞图片。
4.植物体细胞培养产生完整植株的录像片断。
5.细胞分化的多媒体课件。
6.学生用橡皮泥制作一个细胞连续两次分裂的模型。
7.人的受精卵发育成胎儿过程的视频录像。
●课时安排
1课时
●教学过程
［课前准备］
为了更好地落实教师的主导地位和学生的主体地位，教师要先把上课所需要的各种图片、资料、板书设计和视频等用PowerPoint平台制作成多媒体课件；教师在课前检查学生搜集有关干细胞研究进展与人类健康资料的情况；学生用橡皮泥预先制作一个细胞连续两次分裂的模型以供上课使用。
［情境创设］
教师先播放人的受精卵发育成胎儿过程的视频录像给学生观看，这是人的生理常识，学生会很迫切想认识这个过程，大大地激发学生学习兴趣，（注：教材的问题探讨有关骨髓移植来治疗白血病的话题太沉重，我认为不能用来作为情境创设，可以放在介绍了细胞的全能性以后再讨论）非常有利于本节课的学习；学生观看后，教师提问学生回答问题。
教师：这个过程中包含了我们前面学过的哪些方面的细胞学知识？
学生：细胞的增殖，细胞的生长等知识。
教师：上节课我们学习了细胞增殖的知识，认识到细胞增殖的结果是细胞数量的增多，这些细胞是一堆相同的细胞。
学生：出示用橡皮泥制作成细胞分裂结果模型。
教师：从我们刚才观看的录像认识到在受精卵发育的过程中，只有细胞的增殖和生长是远远不够的，还要有我们今天要学习的细胞的分化。什么是细胞的分化呢？下面我们一起来讨论。
［师生互动］
（一）细胞分化及其意义
1.什么是细胞分化？
教师：播放人的胚胎发育过程的FLASH动画。提出问题：胚胎的早期和后期有什么 不同？
学生：观察和讨论。
教师引导学生回答：胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似；它们都来自受精卵的分裂，具有相同的遗传物质。
教师：组成胎儿的各种细胞组织是怎样来的呢？用PowerPoint演示课本P117的图6—8。见图6—2—1和图6—2—2。
图6-2-1
图6—2—2 细胞和组织分化的不同途径（*内胚层只形成这些器官、系统的上皮）
学生：思考和观察，然后回答问题。
教师引导学生回答：细胞增殖的同时，这些细胞逐渐向不同方向变化，如课本图6-8，红细胞和心肌细胞都来自一群相似的胚胎细胞。后来，有的细胞发育为红细胞，合成运输氧的血红蛋白；有的细胞发育为肌细胞，合成行使运动功能的蛋白质。
教师：如图6—2—2，我们看到了组成胎儿的各种细胞组织就是因为细胞的变化方向不同，使它们从相似的早期胚细胞变成了形状结构各异的各种各样的细胞和所组成的组织，（如图6—2—3），这些不同的细胞组织就组成了一个完整的生物体——胎儿。用PowerPoint演示课本P118的图6—9，引导学生观察。提出问题：植物的情况怎样呢？
图6-2-3 各种不同形状的细胞和不同组织的示意图
学生观察。
教师引导学生讲出：植物也是一样，同一植物体的各种细胞，如叶肉细胞、表皮细胞、储藏细胞等细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
教师：我们认识到这里，同学们明白什么是细胞分化吗？提问学生回答。
学生：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化的状态，直到死亡。
学生用各种颜色的橡皮泥操作一种细胞分化成多种细胞的模型。教师用PowerPoint演示同样的过程。学生阅读课本P118第二自然段和讨论课本的想象空间的问题，加深对细胞分化的理解。
1.细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎发育期最旺盛， 、最频繁，达到最大程度。细胞分化是稳定有序的，一般是不可逆的。
2.细胞分化是个体发育的基础。仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织器官（课本P118图6-10），生物体也就不可能正常发育。
3.细胞分化使细胞的功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
教师：创设问题：同学们想过吗？组成生物体的各种各样的细胞遗传信息一样吗？
学生：同一个生物个体中，各种各样的细胞遗传信息是完全相同的，都来自受精卵。
教师：但这些细胞形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢？原来，在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，例如，在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。（注：基因的有关知识将在第二模块中继续学习）。也就是说，细胞分化是特定基因在一定的时间、空间表达的结果。讨论到这里，同学们能讲出细胞分化的意义吗？
2.细胞分化的意义
教师引导学生回答：多细胞生物经过细胞分化形成各种不同的细胞和组织，多细胞生物的个体发育起点——受精卵，通过细胞分裂分化形成各种组织、器官和系统，进一步构成多细胞生物个体。
教师创设问题：是不是所有分化的细胞都不能再分裂呢？
教师：同学们，看过家里的爷爷种花，他摘取月季花的一段枝条，把它种到地里，过一段时间，枝条长成完整的植株并开花。我们再来看一个例子，播放胡萝卜经组织培养产生完整植株的录像片。这两个实验表明什么问题呢？学生讨论。
教师：这两个实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，这就是细胞的全能性。同学们能表达清楚吗？
（二）细胞的全能性
1.细胞全能性的概念
教师引导学生讲出：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的 潜能。
教师：其实受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。同学们能再举出有关植物细胞全能性应用的例子吗？
学生交流当地农业试验基地组织培养的情况，认识组织培养的优越性。
教师：通过学习和交流，同学们认识到植物细胞都具有全能性，表现出细胞全能性需要前提条件：必须是离体的细胞或组织器官、适宜的条件，且个体发育同样经过细胞分裂、细胞分化。那动物细胞具有全能性吗？和植物细胞一样吗？
学生阅读课本P119第四、五自然段。
教师：动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。可是细胞核则不同，它含有保持本物种遗传性所需要的全套基因，并且并没有因细胞分化而失去基因，因此，高度分化的动物细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核移植实验以及其他的实验证据中得到证实。同学们能举出例子吗？
学生交流，教师补充：如我国的克隆山羊阳阳等，学生讨论当今热门话题——“克隆人”可能吗？提出克隆人体器官对医学上人体器官移植的作用。
学生讨论课本P117的问题探讨，引出干细胞有关内容的学习。
2.什么叫干细胞
在动物和人体内仍然保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。如：胚胎干细胞和骨髓中的造血干细胞等。为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的残废而减少？
学生：因为健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
学生交流有关干细胞研究进展与人类健康的情况。如：在我国的很多大医院，利用骨髓移植已经成功治愈了多例白血病患者；利用胚胎干细胞培育出肝组织，为重肝病患者带来佳音。教师教育学生要有爱心，关爱生命，维护人体健康。
［教师精讲］
细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，细胞的分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程。细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。人类利用植物细胞的全能性，通过组织培养，生产出大量的植物良种，拯救珍稀物种，为人类造福；对动物和人体干细胞的研究，将为人类战胜病魔带来福音。同学们，努力吧！走科学研究的道路，胜利是属于你们的。
［评价反馈］
用PowerPoint演示下列题目，学生抢答，统计正误，进行反馈。
1.细胞分化的结果是
细胞数目增加 B.形成组织
C.生长 D.细胞衰老
2.组织培养和克隆技术应用的原理是
A.所有细胞都具有分化的能力
B.所有细胞都具有分裂的能力
C.所有细胞的细胞核都具有全能性
D.所有的细胞都具有全能性
3.细胞分化达到最大限度的时期是
A.受精卵时期 B.胚胎时期
C.有丝分裂时期 D.细胞的增殖时期
4.在细胞分化过程中，遗传物质将
A.发生改变 B.部分改变 C.不改变 D.是随机的
5.能克服有性杂交的不亲和性的技术是
A.组织培养 B.细胞融合
C.动物胚胎移植 D.克隆技术
6.细胞分化发生在个体发育的
A.整个生命过程中 B.胚胎期
C.受精卵分裂期 D.性成熟期
答案:1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A
［课堂小结］
为了让同学们能更好地理解本节的内容，利用下表来概括，如下：
概 念
意 义
特点、特征
原 因
细胞分化
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的 过程
通过细胞分化形成各种组织，使生物体能正常地生长发育
细胞的全能性：是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。高度分化的植物细胞仍然保持细胞的全能性——应用于植物组织培养。高度分化的动物细胞核仍然具有全能性。干细胞仍具分裂的能力
基因的选择性表达
［布置作业］
课本P120的练习。
2.预习第三节，收集有关社会老龄化的相关资料。
［课后拓展］
图6—2—4所示为某植株的形成层细胞，通过无菌操作，接入试管苗的培育过程，已知该植株有10对染色体。
图6—2—4
（1）愈伤组织是形成层细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得____________和小分子有机物等营养物质。
（2）试管苗的细胞核中含有___________个DNA分子。
（3）该实验说明植物细胞具有___________性。
（4）该试管苗的形成经历了_________________等几个过程。
解析：本题考查细胞全能性的概念及多细胞生物体的形成过程，同时还考查了对染色体成分的掌握情况，在了解上述知识后，可知正确答案。
参考答案：
（1）水、无机盐、维生素 （2）20 （3）全能 （4）细胞分裂细胞分化组织器官的形成新个体的形成
●板书设计
第2节 细胞的分化
（用PowerPoint演示）
一、细胞的分化
1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。
2.特点：持久性、不可逆性、稳定性。
3.时间：整个生命进程，胚胎期达到最大限度。
4.意义：多细胞生物经过细胞分化形成各种不同的细胞和组织，使生物体能正常生长和发育。
5.机理：基因的选择性表达。
二、细胞的全能性
1.概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2.基础：细胞内含有该物种的所有遗传信息。
3.类型：
三、干细胞
1.概念：动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞。
2.类型：
●习题详解
一、练习（课本P120）
（一）基础题
1.解析：此题是考查学生对细胞增殖和细胞分化概念的理解。
答案：数目增多 染色体数目 稳定性差异
2.答案：C
（二）拓展题
1.解析：细胞的全能性的应用是本节课的一个重点，学习时既要理解细胞全能性的概念，又要弄明白课本的实例，还要在此基础上进行拓展达到能举一反三。
答案：通过植物组织培养技术繁殖花卉，保证花木的优良品质不变，并且繁殖得快；通过体细胞克隆哺乳动物；干细胞移植治疗白血病；利用干细胞技术解决器官移植缺少供体器官的难题等。
2.解析：干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞，机体的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育来的。因此可以利用干细胞的分离和体外培养，在体外培养出组织和器官，再经过组织或器官移植来治疗临床疾病。
答案：动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞培育组织和器官。
二、问题探讨（课本P117）
1.健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2.骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
三、本节聚焦（课本P117）
1.在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。
2.细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。多细胞生物经过细胞分化形成各种不同的细胞和组织，使生物体能正常生长和发育。
3.细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
四、旁栏思考题（课本P118）
提示：细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包含着细胞的分化。
五、旁栏思考题（课本P119）
动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。可是细胞核则不同，它含有保持本物种遗传性所需要的全套基因，并且并没有因细胞分化而失去基因，因此，高度分化的细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核移植实验以及其他的实验证据中得到证实。
六、资料搜集和分析（课本P120）
1.在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞。干细胞有很多种类型，大体上可分为成体干细胞和胚胎干细胞。
2.提示：干细胞的研究为替换病变的组织和器官、某些癌症和遗传病的治疗带来新的 希望。
第3节 细胞的衰老和凋亡
●从容说课
课程标准的要求是“探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系”。学生熟悉的是个体的衰老，细胞的衰老是看不见的，那么个体衰老与细胞衰老有什么关系呢？细胞衰老有哪些表现呢？细胞衰老的原因是什么？细胞都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡的过程，细胞的凋亡与死亡有什么关系？这一连串的问题构成了本节内容的主线。
衰老是生物界的普遍现象。学生每天都会遇到许多老年人。本节的“问题探讨”，围绕学生熟悉的衰老现象，引导学生讨论关于衰老的问题。“问题探讨”所配的小图，是一幅老年人在晨光中锻炼的生机勃勃的图景，其寓意是身体的衰老不等同于心理的衰老，老年人的生活也应该是丰富多彩的，我们不仅应该关心老年人的身体健康，还应该为他们营造高质量的生活环境。个体衰老与细胞衰老的关系，学生并不是很清楚。许多学生会认为细胞衰老就会导致个体衰老。对于单细胞生物来说，的确如此。但是对于多细胞生物，生物体内每时每刻都在进行新陈代谢，都有细胞衰老或死亡，也都有新细胞在产生。在旁栏的相关信息里，教科书以人为例，介绍了人体细胞的更新率，以及几类细胞的寿命。当然从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
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，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。教科书从细胞形态、结构和生理功能等几个方面的变化介绍了细胞衰老的特征。
细胞衰老的原因很复杂，目前对细胞衰老机理的阐明仍处于假说阶段。教科书以小字的形式介绍了目前为大家普遍接受的自由基学说和端粒学说，供学生选学。教师可根据学生的情况讲解，不要过多发挥，但应该教育学生用科学的发展观看问题，激励学生努力学习，将来也可能成为这个领域的佼佼者。
在关于细胞衰老的学习内容里，教科书安排了“资料搜集和分析”，请学生通过查阅报刊、上互联网，或者走访政府有关部门（如劳动和社会保障部门、卫生部门）和养老院等方式，搜集有关社会老龄化的资料，讨论与社会老龄化相关的问题。这一活动，旨在引起学生对老年人的关心，对人口老龄化给家庭、社会和国家以及老年人自身带来的一系列新问题的思考，渗透情感态度价值观教育。
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种自然的生理过程。这与细胞坏死是不同的。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。平时所说的细胞死亡是笼统的叫法，是对细胞凋亡和细胞坏死的统称。为了帮助学生更好地理解细胞凋亡与细胞坏死的区别，理解细胞凋亡是自然的生理过程，教科书从实例出发，以人在胚胎发育过程中尾的消失，蝌蚪尾的消失，以及胎儿手发育的过程中五个手指的分开为例，引导学生认识细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，并且认识正常生理状态下的细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境稳定，以及抵御外界各种因素的干扰所起的重要作用。
细胞的衰老和凋亡也和细胞的增殖和细胞的分化一样，是细胞的正常生理过程，这些内容计划用一课时来完成，结合新课标提出的要让所有公民平等受高质量教育，强调每一个学生的发展，本节课主要采用参与式的教学方式，利用头脑风暴式的集体讨论，形成群体思维，充分体现学生的合作学习。
●三维目标
1.知识与技能
（1）说出个体衰老与细胞衰老的关系。
（2）描述细胞衰老的特征及原因。
（3）简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。
2.过程与方法
（1）培养学生联系实际灵活运用知识的能力。
（2）学会进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析。
3.情感态度与价值观
（1）探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况和生活状况。
（2）通过有关衰老问题的讨论，树立科学的发展观。
●教学重点
1.个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。
2.细胞凋亡的含义。
●教学难点
细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。
●教具准备
1.收集有关人体衰老的有关图片、视频和文字等资料。
2.收集有关细胞衰老的有关图片、视频和文字等资料。
3.收集有关细胞衰老与健康的资料。
4.收集有关衰老研究的最新进展的资料。
5.收集有关预防人体衰老的资料。
6.教师把收集到的资料用FrontPage平台制作成一个学习网站。
7.学生收集的有关社会老龄化的相关问题的资料与教师收集到的资料整合在一起。
●课时安排
1课时
●教学过程
［课前准备］
1.教师利用FrontPage平台制作成一个学习网站。
2.两位学生一台电脑。
3.把全班学生按每组八个人自行分组，每组推选一名主持人、一名记录员和一名噪声控制员。
［情境创设］
每天的生活过程中，人来人往，同学们都会遇到各种人，有年青的，有年老的。同学们注意到老年人有哪些特征呢？（用网页展示一组老年人的图片）
学生：老年人机体成分及结构有明显改变，新陈代谢水平下降，表现为：白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减退等现象。
同学们回答得很好，那人为什么会衰老呢？人体衰老与细胞衰老一样吗？其实构成生物体的大多数细胞都要经过分裂、生长、分化、衰老、凋亡等几个阶段。这一节课我们利用学习网站的资源和教材一起来讨论——第3节《细胞的衰老和凋亡》。
［师生互动］
教师用网页展示这节课要讨论的问题。如下：
1.个体衰老与细胞衰老有什么关系？
2.细胞衰老有什么特征？
3.细胞衰老的原因是什么？
4.细胞凋亡的含义是什么？
5.细胞凋亡与细胞坏死有什么区别？
6.细胞衰老与人类健康有什么关系？
7.如何预防人体衰老？
8.社会老龄化的相关问题？
由于时间关系，每组分配两个问题开始头脑风暴，并把过程记录下来，告诉学生每个人都要发表自己的看法，大家都是平等的，不分彼此。主持人作好组织，噪声控制员控制噪声，记录员作好过程的记录。教师为了把握学生头脑风暴的情况，可以分时间参与到各组学生的头脑风暴的过程里面。
二十分钟以后，把每一组经过头脑风暴的结果张贴出来，由每一组的主持人发表本组讨论的结果，时间3分钟。
第一组：
1.个体衰老与细胞衰老有什么关系？
答：单细胞生物，细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物，体内的细胞总是在不断更新。也就是说，多细胞生物的细胞每时每刻都有细胞在衰老、死亡，同时又有新增的细胞来补充它们。因此多细胞生物的细胞衰老、死亡与个体的衰老死亡不是一回事。
2.细胞衰老有什么特征？
答：细胞衰老的特征：（1）细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积缩小。（2）细胞核体积增大，染色体固缩；溶酶体数目增加和体积增大，内质网排列无序。（3）多种酶活性降低。（4）细胞内色素积累。（5）呼吸速率减慢。（6）细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低。（鼓掌表扬）
第二组：
3.细胞衰老的原因是什么？
答：细胞衰老的原因目前还没有统一的说法，它是当今科学家研究的热门问题。我们组的同学比较接受自由基学说：自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，表现出高度的反应活泼性，普遍存在于生物系统。在生命活动中，自由基不断产生，自由基能攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。如细胞膜上的磷脂分子、蛋白质、核内DNA等，因此可以破坏生物膜，也可引起基因突变，使蛋白质活性下降，使细胞衰老。
6.细胞衰老与人类健康有什么关系？
答：（1）细胞的正常衰老对于实现有机体的自我更新非常有利。如，红细胞的快速更新，血液中始终有足够量的新生红细胞来运输氧气。（2）细胞异常衰老会给人类带来健康上的威胁。如儿童早衰症就是细胞过早衰老产生的一种疾病。（3）人体衰老是生理功能下降和紊乱的综合表现，是不可逆转的生命过程。其基本特征为：皮肤干燥、皱缩；代谢减缓；细胞数目减少；器官功能下降等。（掌声鼓励）
第三组：
4.细胞凋亡的含义是什么？
答：细胞的凋亡是指细胞在一定阶段，由特定基因控制的自杀程序引起的正常的自然死亡，它是细胞正常发育的一个过程，是机体正常发育的基础。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。细胞凋亡有着重要的生物学意义：（1）有利于消除多余细胞。（2）有利于消除无用细胞。（3）有利于消除发育不正常的细胞。（4）有利于消除有害细胞。（５）有利于消除已完成正常使命的衰老细胞。（6）维持器官、组织、细胞数目相对平衡。
7.如何预防人体衰老？
答：这是个大家都非常关心的问题，我们认为：合理的饮食结构、良好的生活习惯、适宜的体育锻炼和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老；现代医学认为，能抑制自由基的产生或消除自由基的食物可以预防人体衰老。河南医科大学研究表明，茶叶中儿茶素能提高超氧化物歧化酶的活性，并有利于机体对自由基脂质氧化物的清除，故有较强的抗衰老作用。儿茶素的抗衰老作用，比维生素C和维生素E还高，尤其在增强机体对各种病菌的抵抗力和免疫力方面，更显得极为突出。因此，健康者只要每天坚持喝8～10克优质绿茶，并持之以恒，就能起到自然抗衰作用。（掌声四起）
第四组：
5.细胞凋亡与细胞坏死有什么区别？
答：细胞坏死是细胞受到急性强力伤害时立即出现的早期反应，包括细胞膜直接被破坏，大量水进入细胞；线粒体外膜肿胀而密度增加；核染色质呈絮状；蛋白质合成减慢。如及时去除伤害因素，以上早期反应尚可逆转。若伤害外因持续存在，则发生不可逆的变化，如细胞骨架破坏，溶酶体解体，pH下降，最后细胞膜和细胞器破裂，DNA降解。细胞内容物流出，引起周围组织炎症反应。而细胞凋亡则表现为：（1）染色质聚集、分块、位于核膜上，细胞质凝缩，最后细胞核破裂。（2）细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体，凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色体，可被邻近细胞吞噬消化，因始终有膜封闭，没有内容物释放，故不会引起炎症。（3）线粒体无变化，溶酶体活性不增加。（4）内切酶活化，DNA降解；因此，凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死则是病理性变化。
8.社会老龄化的相关问题？
答：有关社会老龄化的相关问题有很多报道，其中CSIS全球老龄化问题主任理查德·杰克逊撰写的《银发中国：中国养老政策的人口和经济分析》非常中肯地点出中国的老龄化与经济发展的关系，由于时间关系，这里就不多说了。（掌声四起）
［教师精讲］
今天，我们采用头脑风暴式的学习活动，充分体现了集体思维的优越性，也充分体现出同学们的聪明才智，每组都能对问题作出比较全面的回答，甚至还讲到喝茶能预防衰老等知识。有关衰老的问题，是当今世界的热门问题，我国科学家初步揭开人类细胞衰老之谜：基因P16。科学家童坦君表示，细胞衰老是生物衰老的基本单位，也是人类老年病发病的共同基础。“一切生物学关键问题必须在细胞中寻找”已是当前生物学家的共识。通过“衰老细胞与分子机理研究”的课题研究，我们至少可以说，人类某些细胞的寿命，是可以利用基因重组技术来进行调节的。因此，同学们应该树立以发展的观点看待当今科学的发展。
［评价反馈］
为了了解这节课的学习情况，以下列问题进行抢答来评价反馈：
1.检测某一植物组织细胞，发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低。则该细胞正在
A.分化 B.分裂 C.衰老 D.癌变
2.与人类和动植物的寿命直接相关的细胞变化是
A.细胞增殖 B.细胞分化 C.细胞衰老 D.细胞癌变
3.人的黑头发变成白头发是细胞衰老的表现之一，对其准确的解释应该是
A.由于细胞内水分减少，新陈代谢速度减慢所致
B.细胞内的色素逐渐积累所致
C.细胞内酪氨酸酶活性降低所致
D.细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低所致
4.下列哪项不属于细胞凋亡的生物学意义
A.细胞凋亡是生物体正常发育的基础
B.细胞凋亡能维持组织中细胞数目的相对平衡
C.细胞凋亡是机体对外界刺激的应激性反应
D.细胞凋亡是机体的自我保护机制
5.下列是延缓衰老的一些饮食习惯。其中不合理的是
A.多吃脂肪含量高的食物，以保证热量的供给
B.多吃水果和蔬菜，特别是黄色和绿色蔬菜以及柑橘类水果
C.多吃各类食物，不过量摄入蛋白质
D.多吃含钙食品
答案：1.C 2.C 3.C 4.C 5.A
［课堂小结］
为了让同学们能更好地理解细胞凋亡和细胞坏死的区别，下面列表来说明：
细胞凋亡
细胞坏死
细胞变圆，与周围的细胞脱开
细胞外形不规则变化
核染色质凝聚
溶酶体破坏
细胞膜内陷
细胞膜破裂
细胞分为一个个小体
胞浆外溢
被周围细胞吞噬，不引起炎症反应
引起周围炎症反应
［布置作业］
课本P124的练习和有关社会老龄化的资料的整理。
［课后拓展］
2002年诺贝尔生理学或医学奖授予了3位科学家，这3位科学家发现了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。这项工作对人类战胜疾病将发挥重大作用。请根据要求回答下列问题：
（1）细胞的衰老和凋亡是一种正常的生命现象。下列属于衰老红细胞特征的是
①水分减少，细胞萎缩 ②新陈代谢的速度减慢 ③某些酶的活性降低 ④呼吸速率上升 ⑤色素积累增多 ⑥细胞的呼吸速率减慢 ⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性改变
A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑤⑥⑦⑧
C.①②③⑥⑧ D.①②③④⑤⑧
（2）人的受精卵开始分裂，逐渐形成大量功能不同的细胞，从分子水平看，这是________的结果。
（3）人的胚胎在发育初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时失去尾，从细胞水平看，这是由于____________________________。
（4）后来的科学家研究发现，控制 “程序性细胞死亡”的基因有两类：一类是控制细胞死亡；另一类是启动或促进细胞死亡。两类基因相互作用控制细胞的正常死亡。如果该死亡的细胞没有死亡，不该死亡的细胞大批死亡，就会患病，如癌症、艾滋病等。请你运用这个理论对癌症、艾滋病的治疗进行大胆的设想。
解析：细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象，如何延缓细胞的衰老是人们关注的热点之一。本题围绕细胞的衰老、死亡及基因调控的知识，考查学生从材料中提取信息、解释有关现象及解决有关问题的能力。
（1）衰老的细胞一般具有以下5项特征：①在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速度减慢；②衰老的细胞内，有些酶的活性降低；③细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；④衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，颜色加深；⑤细胞膜通透性功能改变。根据上述特征可判断①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征，由于衰老的红细胞没有细胞核，也不含有色素，因此，还应除去⑤⑦，故选C。
（2）人的受精卵分裂，逐步形成大量的功能不同的细胞，这些功能不同的细胞表现出来的形态特征或生理特性是由不同的基因控制的，而由受精卵分裂产生的体细胞中遗传物质相同，基因也相同，因此从分子水平看，是基因选择性表达的结果。
（3）人的胚胎在发育初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时失去尾，尾是由许多细胞构成的。那么尾哪里去了呢?从细胞水平看，这是由于组成尾的细胞在胚胎发育过程中进行了程序性 死亡。
参考答案：
（1）C （2）基因选择性表达 （3）组成尾的细胞 在胚胎发育过程中进行了程序性死亡 （4）根据科学家们的研究，我们知道人类的癌症、艾滋病等就是由于该死亡的细胞没有死亡，而不该死亡的细胞大批死亡所形成的病患。根据“程序性细胞死亡”的理论，我们对癌症、艾滋病的治疗可进行下列设想：首先找到与癌症、艾滋病相关的所有调控基因，分析其功能。然后，研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物，就可以让癌细胞加速自杀死亡，从而达到治疗癌症的目的。同时，提高免疫细胞的生命力，以达到根治艾滋病的目的。
●板书设计
第3节 细胞的衰老和凋亡
（用PowerPoint演示）
一、个体衰老与细胞衰老的关系
三、细胞凋亡
●习题详解
一、练习（课本P124）
（一）基础题
1.（1）×（衰老的生物体中，有的细胞具有分裂能力，处于分裂状态。细胞还没有开始衰老）
（2）√（细胞凋亡是由基因决定的，因此受遗传物质控制）
（3）×〔细胞凋亡是正常生理性死亡，又叫细胞的编程性死亡。细胞死亡包括细胞凋亡和非正常性的死亡（如：病理性死亡）〕
2.C（细胞衰老的特征有:细胞内水分减少,细胞体积缩小，新陈代谢速度降低；细胞内酶的活性降低，色素沉积；核膜内折，染色体固缩，基因表达关闭；细胞膜皱缩，流动性下降，运输功能减弱，线粒体数量减少，体积膨大甚至外膜破坏；内质网排列无序化，解体，总量有所减少）
（二）拓展题
解析：细胞的凋亡是指细胞在一定阶段，由特定基因控制的自杀程序引起的正常的自然死亡，它是细胞正常发育的一个过程，是机体正常发育的基础。白细胞和红细胞功能不同，白细胞能吞噬病菌和异物，红细胞能运输氧。它们的功能不同，凋亡速度也不一样，白细胞凋亡速度比红细胞快得多，不同的细胞之所以凋亡速度不同，这与细胞本身的遗传特性有关，而与其功能无关。细胞凋亡是按照发育程序进行的，细胞死亡的命令早已“编写”在组织发育的时间表中，即细胞凋亡的命运早已确定。细胞凋亡的生物学意义在于：①维持正常组织中细胞数目的相对平衡。②机体中被病毒感染的细胞、癌变细胞可通过凋亡清除掉，因此，细胞凋亡是机体的自我保护机制。③机体通过细胞凋亡和细胞增殖来保证正常发育和器官的形态构成。
答案：细胞凋亡速度与细胞功能没有关系。红细胞、白细胞不断凋亡，红骨髓又能不断地产生血细胞补充到血液中，从而维持血细胞的数目相对稳定。
二、问题探讨（课本P121）
1.提示：人体的衰老特征：白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减 退等。
2.老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；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，最后细胞凋亡、脱落。
3.人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
三、本节聚焦（课本P121）
1.单细胞生物，细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物，体内的细胞总是在不断更新。也就是说，多细胞生物的细胞每时每刻都有细胞在衰老、死亡，同时又有新增的细胞来补充它们。因此多细胞生物的细胞衰老、死亡与个体的衰老死亡不是一回事。
2.细胞衰老的特征：（1）细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积缩小。（2）细胞核体积增大，染色体固缩；溶酶体数目增加和体积增大，内质网排列无序。（3）多种酶活性降低。 （4）细胞内色素积累。（5）呼吸速率减慢。（6）细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低。
3.细胞衰老的原因目前还没有统一的说法，目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。
4.细胞的凋亡是指细胞在一定阶段，由特定基因控制的自杀程序引起的正常的自然死亡，它是细胞正常发育的一个过程，是机体正常发育的基础。前者是正常状态下的生理性死亡，后者是不利因素影响下的病理性死亡。
四、旁栏思考题（课本P122）
老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了老年斑。
五、技能训练（课本P124）
1.细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。
2.有关系。
3.提示：学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命约为10 d，生发层细胞分裂能力强。
第4节 细胞的癌变
●从容说课
第4节《细胞的癌变》，课程标准的要求是“说出癌细胞的主要特征，讨论恶性肿瘤的防治”，活动建议是“搜集恶性肿瘤防治方面的资料”。因此本节安排了癌细胞的主要特征、致癌因子等内容。考虑到第3节《细胞的衰老和凋亡》已经让学生自己搜集与社会老龄化有关的问题的资料，本节不再安排资料搜集活动，而是改为“资料分析——健康的生活方式与 防癌”。
本节的“问题探讨”从学生熟悉的日光浴引入，让学生讨论晒太阳的利与弊，从而引发学生思考：“为什么臭氧层破坏会导致皮肤癌患者增多？”由此引入细胞癌变的学习。首先介绍什么是癌细胞；然后介绍癌细胞在形态、结构及增殖等方面与正常细胞的相异之处，即癌细胞的特征；再列举三类致癌因子：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，并介绍致癌因子导致细胞癌变的原因，引入对“健康的生活方式与防癌”的资料分析和讨论。
虽然癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，说到癌症，人们都不寒而栗。但是经过漫长的与癌症作斗争的探索之路，科学家已经找到了一些诊断和治疗癌症的方法，不少癌症患者通过治疗而康复。本节最后一段，以昂扬向上的语调，表达科学技术的进步，将最终帮助人类攻克癌症，在潜移默化中对学生进行爱科学、努力学习科学文化知识的教育。
本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密联系，因此能联系实际了解或解决一些实际问题就显得很重要。也会激发学生了解科学的积极性，也是激发学生社会责任感的良好契机。因此，本节课对情感态度与价值观的落实尤其重要。
本节内容安排1课时。
●三维目标
1.知识与技能
（1）说出癌细胞的主要特征和致癌因子。
（2）讨论恶性肿瘤的防治，选择健康的生活方式。
2.过程与方法
（1）培养学生分析比较的能力。
（2）培养学生联系实际灵活运用知识的能力。
（3）培养学生网络探究学习的能力。
3.情感态度与价值观
（1）通过学习使学生体会生命的运动性、体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。
（2）引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题。
（3）激发学生的责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。
●教学重点
1.癌细胞的主要特征。
2.致癌因子。
3.健康的生活方式与防癌。
●教学难点
原癌基因与抑癌基因的区别。
●教具准备
1.收集有关癌症的资料及相关的图片。
2.制作多媒体课件。
3.学生收集有关健康生活方式的资料。
●课时安排
1课时
●教学过程
［课前准备］
1.制作PowerPoint演示文稿。
2.检查学生资料收集的情况。
［情境创设］
播放一个细胞的生长、增殖、衰老、凋亡的过程的动画。从动画中学生深刻认识到细胞是有一定寿命的，细胞的生长、增殖、衰老、凋亡是细胞的正常生理过程。人没有长生不老，细胞有长生不老吗？当今世界人们谈癌色变，患病的原因是什么？这节课我们将围绕这些问题展开讨论。
［师生互动］
教师：提供自学讨论提纲和案例，引导学生阅读课本P125～P127的内容，重新整理加工知识结构。（用PowerPoint演示）
1.什么是癌细胞？癌细胞有何独具的特征？
2.你认为引起细胞癌变的致癌因子有哪些呢？根据下列案例分析是哪种致癌因子引起 癌症？
（1）臭氧层破坏导致皮肤癌患者增多。
（2）日本长崎、广岛在第二次世界大战时受原子弹爆炸影响，幸存居民经过29年的观察，发现粒细胞性白血病发生率明显增高，距离爆炸中心越近，发生率也越高。
（3）我国西北地区居民冬季烧火炕取暖，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓“炕癌”。
（4）我国华北地区食管癌患者中有50%～73%有好热食的饮食习惯。
（5）3、4－苯并芘是煤焦油的主要致癌成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车等内燃机排出的废气中。近几年来，肺癌的发生率出现日益增加的趋势，可能与吸入的上述气体有关。
（6）居里夫人在研究工作中长期被放射线损伤，导致白血病。
（7）人乳头瘤状病毒侵染人的生殖道，使人患上子宫癌。
3.致癌因子为什么会导致细胞癌变呢？
4.怎样预防癌症呢？预防癌症与健康生活方式有什么关系呢？人类能否征服癌症吗？
学生：自学、分析案例、小组交流讨论，最后归纳整理。
先学生发言，教师再用PowerPoint演示：
（一）什么是癌细胞
细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而形成了不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
（二）癌细胞的特征
（1）无限恶性增生。
（2）形态结构异常。
（3）细胞膜异常，膜上的糖蛋白减少，细胞容易分离扩散和转移。
（三）致癌因子（外因）
（1）物理因素：各种有害辐射（如X射线、紫外线和核辐射等）
（2）化学因素：有害化学药物、制剂（如砷、苯、煤焦油、亚硝胺、黄曲霉素等）
（3）生物因素：病毒侵入（如逆转录病毒、乙型肝炎病毒、乳头状瘤病毒和Epstein－Bars病毒等）
学生进行案例分析和交流：
案例（1）（2）（3）（4）（6）分别为物理致癌因子（紫外线、核辐射、热辐射、X射线辐射），案例（5）为化学致癌因子（3、4－苯并芘是多环碳氢化合物），案例（7）为病毒致癌因子。
（四）癌变机理（内因）
人体内有原癌基因和抑癌基因，原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因：主要是阻止组织细胞不正常的增殖。这两种基因共同调控细胞周期。如环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控就变成癌细胞。癌细胞的恶性增殖就成为癌症。
以上内容在学生交流的基础上进行归纳整理。（注意进行内因和外因关系的哲学教育）
学生继续交流讨论：致癌因素究竟离我们有多远？怎样预防癌症呢？预防癌症与健康生活方式有什么关系呢？人类能否征服癌症吗？日光浴的度如何把握？医院里是否有会诱发癌症的因素？等一系列的问题。（气氛非常活跃）
学生发言后归纳总结。
（五）癌症的预防和治疗
在个人日常生活中注意远离致癌因子。在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的饮食是诱发癌症的最主要的两大因素。因此，为了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮食习惯，少食肥肉、油炸食品和腌熏食品，多吃水果蔬菜和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学的和病毒的各种致癌因素，同时，要注意增强体质，这样就能大大降低患某些癌症的机会。
当癌症被发现但还未扩散时，及早实施外科手术，切除肿瘤。如果癌细胞已扩散或不能彻底切除肿瘤，应采取放疗或化疗。
新的治疗癌症的方法有：使用干扰素，使用调控细胞周期的药物，还有基因治疗等。
我国对肿瘤的治疗和预防，采取早发现、早诊断和早治疗相结合的综合防治措施。医学专家还针对我国国情提出了“肿瘤的三级预防”策略。一级预防是防止和消除环境污染；二级预防是防止致癌物的影响；三级预防是高危人群早期检出。
［教师精讲］
癌症种类繁多，如肝癌、血癌（白血病）、骨癌、肠癌、膀胱癌等。随着环境的污染，癌症的发病率急速提升，而且有低年龄化的趋势。因此癌症是当今世界上威胁人类健康的头号杀手。癌症已经无情地夺走了很多人的生命，严重地影响了人类的生活质量，缩短了人类的寿命。但是通过本节的讨论和学习，我们也认识到癌症并非都是不治之症，并且是可以预防的，只要我们注意保护环境，养成良好的生活方式，积极向上，保持身心健康，我们才能预防癌症。随着科技的不断发展，生物学研究不断深入，癌症终究会被人类所征服。
［评价反馈］
用PowerPoint演示下列题目，学生进行抢答，统计正误来评价反馈。
1.能够无限增殖的细胞是
A.神经细胞 B.血细胞
C.心肌细胞 D.癌细胞
2.癌细胞具有什么特征
A.无限增殖 B.形态结构变化
C.易分散转移 D.A、B、C都是
3.在二次大战后，在日本广岛生活的人癌症发病率很高，原因是受什么作用
A.物理致癌因子 B.化学致癌因子
C.病毒致癌因子 D.煤焦油
4.癌症发生的原因是
A.细胞分裂受阻 B.细胞分化受阻
C.致癌基因激活 D.人过度气愤
5.细胞一生要依次经过哪几个阶段
A.未分化、分化、衰老、死亡 B.分化、衰老、未分化、死亡
C.衰老、分化、未分化、死亡 D.分化、未分化、衰老、死亡
6.下列哪一种恶性肿瘤在人类中发生的平均年龄较小
A.胃癌 B.肝癌 C.膀胱癌 D.白血病
7.皮肤癌一般发生于皮肤哪一层细胞的哪一时期
A.表皮细胞有丝分裂期 B.生发层细胞有丝分裂S期
C.真皮细胞有丝分裂G1期 D.生发层细胞有丝分裂G2期
8.大剂量电离辐射使动物产