高中生物第四章教材教法分析课件浙科版必修1.ppt

第四章教材教法分析 必修一第四章细胞的增殖和分化 课标要求 具体内容标准 活动建议 1 4细胞的增殖简述细胞的生长和增殖的周期性 描述细胞的无丝分裂 观察细胞的有丝分裂并概述其过程 模拟探究细胞表面积与 1 5细胞的分化 衰老和凋亡说明细胞的分化 举例说明细胞的全能性 探讨细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系 说出癌细胞的主要特征 讨论恶性肿瘤的防治 搜集有关干细胞研究进展和 应用的资料 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 教材比较 浙科版 人教版 第四章细胞的增殖与分化第一节细胞的增殖第二节细胞的分化 包括癌变 第三节细胞的衰老和凋亡 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰老和凋亡第4节细胞的癌变 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 浙科版教材的相应变动 描述细胞的无丝分裂活动建议 模拟探究细胞表面积与体积的关系 没有编写相应内容前移至第二章细胞的结构第一节细胞概述 必修一第四章细胞的增殖和分化 本章与其他章节联系 细胞的分子组成 元素 分子和离子 无机物 水和无机盐 有机物 糖类 脂质 蛋白质 核酸 细胞 生命结构单位 原核细胞 原核生物 真核细胞 真核生物 结构和功能 有机组合 生命功能单位 细胞的代谢 细胞的增殖和分化 生物体的生命活动 物质进出细胞方式 酶和能量 物质代谢和能量代谢 生物体生长 发育 繁殖的基础 结构有序 物质更新 必修一第四章细胞的增殖和分化 本章知识结构框架 细胞的增殖和分化 细胞的增殖 2课时 细胞周期 有丝分裂 实验 观察植物细胞的有丝分裂 无丝分裂 细胞的分化 1课时 细胞分化及其意义 细胞的全能性 细胞的衰老和凋亡 1课时 个体衰老和细胞衰老的关系 细胞衰老的特征 编程性细胞死亡 细胞的癌变 1课时 癌细胞的主要特征 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 畸形分化细胞癌变 癌细胞 各种正常细胞 细胞分化 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 1 简述细胞的生长和增殖的周期性 2 描述细胞的无丝分裂 3 概述细胞有丝分裂的过程 4 说明细胞的分化 5 举例说明细胞的全能性 6 描述细胞衰老的特征 7 说出细胞凋亡与死亡的区别 8 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 1 制作临时装片 使用光学显微镜观察细胞的有丝分裂过程 2 探究细胞大小与物质运输效率之间的关系 3 能搜集有关干细胞研究进展和应用的资料 4 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 1 体验 模拟法 在生物学研究中的作用2 关注组织培养 干细胞研究等生物学技术和新进展 3 探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系 4 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 Cdk 2001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 3 m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 染色单体 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 条染色体 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 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 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 4 4 4 8 8 4 8 4 8 8 8 4 8 8 8 0 8 0 0 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 数量 0 前期 间期 4n 中期 后期 末期 2n DNA 染色体 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 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羊 乳腺细胞取出细胞核 B羊 卵细胞除去细胞核 组合细胞 培养植入C羊子宫 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 ElizabethBlackburn 和杰克 绍斯塔克 JackSzostak 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 CarolGreider 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 RalphM 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 JulesA Hoffmann 1998年博伊特勒 BruceA 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