高中生物公開課教案怎么寫
生物是一門重要課程,生物教師應該對生物教學給予足夠的重視。每一名高中生物教師都要認真學習和落實新的教學理念,善于運用新的教學方法組織生物課堂。今天小編在這給大家整理了一些高中生物公開課教案,我們一起來看看吧!
高中生物公開課教案1
生態系統的結構
課時目標
1、使學生能夠理解和應用生態系統的四種成分
2、使學生能夠理解和應用食物鏈和食物網
3、培養學生分析和解決問題的思維能力
4、培養學生熱愛自然和保護環境的美好情感
課時重點
1、生態系統的成分
2、食物鏈和食物網
課時難點
1、生產者、消費者和分解者的概念
2、食物鏈的寫法
教學分析
從各種生態系統的共性引入本課主題。
根據池塘生態系統的實例,介紹生態功能相似的生物類群,推出生態系統的各種成分的概念。再通過討論,使學生進一步加強概念的理解和應用。
食物鏈的書寫并不簡單,需要提醒學生注意相關問題,加以練習。然后由食物鏈的相互聯系來說明食物網的構成。
教學過程
[復習]
上節課我們學習了多種類型生態系統。(附圖片欣賞)
[導入]
不同的生態系統具有不同的特點,但它們都具有共性。它們具有什么共同的特點呢?
[正文]
我們知道在各種類型的生態系統中,都包含非生物、植物、動物和微生物等成分,各成分之間又是緊密聯系不可分割的。因此,生態系統的結構必須揭示兩方面內容——生態系統的成分,食物鏈和食物網。
一、生態系統的成分
以池塘生態系統為例,分析生態系統的成分。(附圖介紹)
問題:池塘生態系統中非生物、植物、動物和微生物分別有哪些?
通常人們是從分類學角度來認識生態系統的成分,但生態系統的成分的劃分必須按照生態學原理進行。
生態學認為生態系統的成分有四種:
1、非生物的物質和能量
池塘生態系統中,陽光照射在湖面上,源源不斷提供能量。池塘中有水,水中溶解有空氣和養料。池底有淤泥,泥中含有無機鹽和有機物。
非生物的能量——陽光、熱能等。
非生物的物質——空氣、水分、無機鹽等。
2、生產者
池塘中有大量藻類,如硅藻、柵藻、團藻等。還有浮萍、蘆葦等高等植物。這些植物可以利用光能,通過光合作用,把無機物造成有機物。
生產者——能把無機物制造成有機物的自養生物。例如綠色植物。
生產者在生態系統中數量巨大,并且可以制造有機物,所以是生態系統的主要成分。
討論:土壤中的硝化細菌和綠色植物形態結構差別很大。它是不是生產者?為什么?
3、消費者
池塘中有許多動物,如水蚤、昆蟲、魚蝦等。這些動物不能制造有機物,只能吃現成的有機物維持生命,也就是直接或間接以綠色植物為食。
消費者——以現成的有機物為食的異養生物。例如常見的動物。
根據消費者的食物來源可以分為:初級消費者如植食性動物,水蚤和草魚等;次級消費者如以植食性動物為食的肉食性動物,鳙魚等。三級消費者如以次級消費者為食的肉食性動物,鱖魚、烏鱧等。
討論:在政治經濟學中人是生產者又是消費者。你認為在生態學中人是什么成分?為什么?
4、分解者
池塘的水和淤泥中有許多看不見的微生物,如細菌和真菌等。它們將動植物的尸體、排出物和殘落物中的有機物分解成無機物獲取能量,同時把無機物歸還環境供綠色植物利用。
分解者——分解動植物遺體中有機物的異養生物。例如腐生的細菌和真菌等。
討論:蘑菇像一把小傘,經常生活在腐爛的木頭上。你認為在生態學中蘑菇是什么成分?為什么?
從上述生態系統成方的劃分可以發現,生產者能制造有機物,為消費者和分解者利用;分解者能分解動植物產生的遺體,否則會尸積如如山(附圖說明)。在日常生活中也可發現,小鳥吃植物的果實,同時會傳播種子;蜜蜂采蜜,同時會傳播花粉(附圖說明)。因此在生態系統中生產者、消費者和分解者是緊密聯系、缺一不可的。其中最為重要的一種聯系就是是食物。
二、食物鏈和食物網
1、食物鏈
例如兔吃草,狐吃兔,就是一條簡單的食物鏈。食物鏈寫成:草?兔?狐。草為第一營養級,兔為第二營養級,狐為第三營養級。
在生態系統中,生產者和消費者因食物關系而形成的聯系,叫做食物鏈。
食物鏈的書寫要注意:①第一營養級必須是生產者。沒有生產者,消費者就沒有食物來源。②“?”必須從低營養級指向高營養級。它代表食物的供應方向。③一種生物以另一種生物為食必須符合現實。比如兔吃狐就根本不存在。
討論:中國的成語中有“螳螂捕蟬,黃雀在后”。(1)請據此寫一條食物鏈。(2)說出每種生物的營養級級別。(3)指出其中消費者的等級。
各種動物所處的營養級,并不是一成不變的,在不同的食物鏈中可以不同。比如黃雀吃螳螂時,它是第四營養級,如果黃雀直接吃蟬時,它就是第三營養級。
2、食物網
在生態系統中,生物的種類很多,個體數量龐大。一種生物可能吃多種生物,一種生物又可能被多種生物所吃。所以生態系統的各種食物鏈常常彼此交錯,形成網狀。
例如溫帶草原生態系統食物網。附圖。
在生態系統中,許多食物鏈相互交錯連成網狀的營養結構,叫做食物網。
討論:在溫帶草原生態系統食物網中有多少條食物鏈?
食物鏈和食物網是生態系統的營養結構,生態系統的物質循環和能量流動就是沿著這種渠道進行的。下節課我們將學習生態系統的物質循環和能量流動。
[小結]
一、生態系統的成分
1、非生物的物質和能量
陽光、熱能、空氣、水分、無機鹽等。
2、生產者
能把無機物制造成有機物的自養生物。
3、消費者
以現成的有機物為食的異養生物。
4、分解者
分解動植物遺體中有機物的異養生物。
二、食物鏈和食物網
1、食物鏈
在生態系統中,生產者和消費者因食物關系而形成的聯系。
草?兔?狐
2、食物網
在生態系統中,許多食物鏈相互交錯連成網狀的營養結構。
[練習]
[作業]
練習冊完成(選擇題6和填空題2不做)
高中生物公開課教案2
教學目標
一、知識方面
1、使學生了解新陳代謝的基本類型
2、使學生理解化能合成作用與光合作用的區別與聯系
二、能力方面
1、通過學生對新陳代謝基本類型的學習,培養學生對概念進行科學分類的能力
2、通過學生分析、比較光合作用和化能合成作用的異同,培養學生科學的思維品質。
3、通過學生分析某個生物的新陳代謝類型,培養學生利用概念進行科學判斷的能力。
三、情感、態度、價值觀方面
通過學生生物體新陳代謝類型的了解,使學生能較全面的、辯證的觀察紛繁復雜的生命自界。
教學建議
教材分析
本節可看成對第三章內容的總結,包括新陳代謝的概念和新陳代謝的基本類型兩部分內容。
1、新陳代謝的概念
教材先定義了新陳代謝的概念:新陳代謝是活細胞中全部有序的化學反應的總稱,它包括物質代謝和能量代謝兩個方面;然后著重講述了新陳代謝中物質代謝、能量代謝、同化作用、異化作用這四個概念這含義,并用表解的形式概括了它們之間的關系。
2、新陳代謝的基本類型
教材講述了同化作用的兩種類型,即自養型、異養型,并在自養型中講述了化能合成作用;教材還講述了異化作用的兩種類型,即需氧型、厭氧型。
教法建議
本節的知識內容除了化能合成作用以外,其余的都是學生在生物課中學習過的相關內容,可以說本節是是對全章學習的總結,因此教師可在學生自學并討論相關問題基礎上,加以適當概括總結即可。
1、引言
由于本節所涉及的大部分知識點都是學生學過的,因此引入本節內容時,可選擇的方式就比較自由,凡與新陳代謝有關的,學生感興趣的話題都可作用為切入點。比如通過如下的問題引入本節課題:綠色植物的光合作用是生物界與非生物界建立聯系的關鍵,其本質是把無機物合成了有機物,把光能轉化為貯存在有機物中的化學能。其實,自然界有些生物雖然不是綠色植物,也可把無機物轉化為有機物,那些生物合成的有機物中的能量來源于哪里呢?
以此直接引入化能合成作用的學習。
2、化能合成作用
在本節中,只有化能合成作用對學生而言是新知識點,學生只有在清楚了這個生理過程之后,教師才能較為順利地引導學生通過自學或討論完成新陳代謝的概念和新陳代謝的基本類型的總結和歸納。
在引導學生討論化能合成作用的機理時,教師可讓學生寫出綠化植物的光合作用總反應式,以此作為與化能合成作用的進行比較的參照。
然后教師可以先硝化細菌為例,向學生介紹化能合成作用的機理。
教師可先讓學生比較硝化細菌、硫細菌、鐵細菌由無機物(二氧化碳和水)合成有機物(葡萄糖)的過程中從物質變化和能量變化上的相同之處。
之后,比較硝化細菌合成有機物與光合作用有機物的生理過程,比較兩者在物質變化和能量轉化之間的異同。
3、新陳代謝的概念與新陳代謝的基本類型
在學生理解清楚化能合成作用這一知識難點后,本節的其它內容對學生而言應該是全都學過的,教師在處理新陳代謝的概念與新陳代謝的基本類型這兩部分教學時,更多地應讓學生自己有時間來梳理所學的知識內容,所以采用自學或問題討論的方式可能適于這部分的教學。教師可在學生自學的基礎上提出一些相關問題供學生分析、討論。
教師可把學生討論的結果表解的形式總結新陳代謝的基本類型。
4、為加強學生對新陳代謝的基本類型的理解,教師設計一些學生感興趣的問題供學生分析、討論。
高中生物公開課教案3
一、 教學目標:
【知識】:說出綠葉中色素的種類和作用(了解)
說出葉綠體的結構和功能(了解)
說明光合作用以及它的認識過程(理解)
研究影響光合作用強度的因素
【情感態度】:通過了解光合作用的探索過程,認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意見中的合理成分,還要具有質疑、創新和用于實踐的科學精神與態度。
【能力、技能】:進行有關的探究和實驗,學會提取、分離綠葉中的色素,在有關實驗、資料分析、思考與討論、探究等的問題討論中,運用語言表達的能力以及分享信息的能力。
二、教學重難點:
重點:綠葉中色素的種類和作用;光合作用的發現和研究歷史;光合作用的光反映、暗反應過程以及相互關系;影響光合作用強度的環境因素。
難點:光反映和暗反應的過程;探究影響光合作用強度的環境因素。
三、教學用具:實驗材料;ppt課件
四、課前準備:
五、教學過程
教學內容 教師活動 學生活動
(一)引入 光合作用對自然界的意義:生成氧氣,進而緊接形成地球的臭氧層;直接或間接為其他生物提供能源;促進碳的循環。
(二)光合色素 實驗:探究光合色素的的種類
講述光合色素的種類、吸收光譜
(三)葉綠體的結構 通過圖片和問題的引導,講述葉綠體的結構及其適應光合作用的特點。 對恩格爾曼的兩個實驗進行討論,并進行表達交流
(四)光合作用的探究歷程 利用學生初中學過的關于光合作用的反應式,利用填空的方式,展示光合作用的定義。
引導學生對幾個主要的探索歷程資料進行閱讀,并找出相關階段的研究成果或觀點。特別講述用同位素追蹤氧元素走向和碳元素走向的實驗
(五)光合作用的過程 光反應:以光合色素捕獲的光能的用處入手,并輔以板話,能量的是水脫氫,并放出氧氣和產生[h];并且使adp生成atp。強調了光反應需要的條件是光、光合色素、酶。
暗反應:目的是二氧化碳獲得h,被還原成為葡萄糖。二氧化碳與c5化合物結合(二氧化碳的固定),成城2分子c3;一部分c3獲得了[h]被還原為葡萄糖;一部分c3形成c5繼續參與循環。
歸納光合作用的本質:把利用光能,產生[h],把二氧化碳還原為葡萄糖,并把光能儲存在更加穩定的糖類中。
以表格的形式再次鞏固光合作用兩個階段的各種變化。以及兩個階段之間的關系。
教學活動 教師活動 學生活動
(六)影響光合作用強度的因素以及呼吸作用與光合作用的關系 設計情景,引導學生了解二氧化碳濃度、光照強度、溫度對植物光合作用強度的影響。利用哈密瓜之類的例子,分析呼吸作用和光合作用的關系。
(七)化能作用 自養生物;異氧呼吸的概念,并且通過例子來講述葉綠體的苦惱。
高中生物公開課教案4
從生物圈到細胞——教學目標
1、知識目標
(1)舉例說出生命活動建立在細胞的基礎上。
(2)舉例說明生命系統的結構層次。
細胞→組織→器官→系統→個體→種群→群落→生態系統→生物圈
2、能力目標
(1)初步學會收集和整理生物史學資料。
(2)嘗試將所獲得的文字、圖表信息表達出來。
3、情感目標
(1)激發對生物學學科的學習興趣,體驗合作學習的快樂。
(2)認同細胞是基本的生命系統,細胞是構成生物圈中生物體結構和功能的基本單位。
從生物圈到細胞——教材分析
《從生物圈到細胞》是人教版普通高中新課程標準實驗教科書生物必修1——《分子與細胞》中第1章第1節的內容,由“生命活動離不開細胞”和“生命系統的結構層次”兩部分組成。本模塊的核心是引導學生認識細胞這個基本的生命系統,而本節的兩部分內容是為幫助學生初步建立“細胞是基本的生命系統”的觀點服務的,教材的知識體系也是圍繞“細胞是基本的生命系統”為主線來構建的:第一,從生物圈到細胞,包括生態系統、群落、種群、個體、器官、組織等,是不同層次的生命系統,它們都是能表現出生命活動的有機整體;第二,在眾多層次的生命系統中,細胞是最基本的生命系統,這是因為所有的生命活動都離不開細胞,細胞是生命活動的基本單位,細胞也是生命系統中最微小的層次。至于比細胞更微小的層次,如細胞器、細胞中的各種分子、原子等,雖然也可以看作系統,但是不能表現出完整的生命活動,因此不是生命系統。本節為后續章節打基礎,后面各章依次講述細胞這一基本的生命系統的物質基礎、結構、功能和發展變化規律等,揭示生命系統的整體性、開放性、有序性和動態性,從而構成完整的知識體系。
從生物圈到細胞——學情分析
學生學完初中的生物課后,已經具有比較豐富的細胞知識,不僅有細胞的基本結構,細胞內發生的一些化學反應的知識,還有建立在細胞基礎之上的生物多樣性的知識。本節的資料分析“生命活動與細胞的關系”中所列舉的事例和材料,都是學生在初中學過的,但又在初中相關內容基礎上有所擴展。如,人的生殖過程,艾滋病病毒破壞人體免疫系統的淋巴細胞。學生在初中學過細胞、組織、器官、系統等生物體的結構層次,本節在初中的基礎上加入了種群和群落、生態系統、生物圈等層次,既起到了連貫作用,又使學生全面了解生命系統的各個層次。從微觀到宏觀,讓學生初步了解到,構成生命系統的結構具有層次性,從最小的細胞開始,到的系統生物圈,生命科學的研究是從這些層次上展開和深入的,而細胞是其他生命系統層次的基礎,是基本的生命系統。盡管生命系統復雜多樣,大小不同,但它們層層相依,都離不開細胞這個最基本的生命體。因此,教材中用圖示的方法從微觀到宏觀呈現給學生一幅生命的畫卷,幫助學生認識生命系統的結構層次。
從生物圈到細胞——教學重、難點
1、教學重點
(1)生命活動建立在細胞的基礎上。
(2)生命系統的結構層次。
2、教學難點
理解生命系統的結構層次,認同細胞是基本的生命系統。
從生物圈到細胞——教學方法
啟發式教學法及討論法相結合。
教師為主導,學生為主體,應用教材提供的圖文資料,引導學生去分析、去討論、去建構概念,使學生感到生物學知識是有用的知識,是可以解決問題的知識,從而心里接受、喜歡。
從生物圈到細胞——教學過程
20__年春夏,非典型性肺炎在我國流行爆發,部分城市出現了學校停課、工廠停產、商場停業的現象,很多與非典患者共同工作和生活的人被隔離在家。為什么人們對非典型性肺炎這么恐懼呢?這是因為它具有較高的傳染性和致死率,而引發非典型肺炎這種疾病的,正是SARS病毒。回憶一下初中所學的有關病毒的知識,談談在你們的理解中,SARS病毒是一種什么樣的生物呢?(病毒沒有細胞結構)我們可以看到課本第2頁問題探討這兒有一幅SARS病毒模式圖,從這幅圖中我們可以看到它的結構,(畫圖講解)外面一層是蛋白質外殼,叫做衣殼,衣殼內部是遺傳物質核酸,衣殼外被一層囊膜包被,囊膜上的小突起叫做刺突。而一般的病毒的結構通常包含兩部分:蛋白質外殼和核酸。病毒的核酸有兩種,像SARS病毒的核酸就是RNA,而另一種如乙肝病毒的核酸是DNA。
從這幅圖中我們可以看出,SARS病毒主要侵染的是人體肺部細胞和上呼吸道細胞,由于肺部細胞受損,導致患者呼吸困難,最后因呼吸衰竭而死。那么,SARS病毒是如何侵染人體細胞的呢?要回答這個問題,我們就要來看看病毒侵染細胞的過程。 (畫圖講解:吸附—注入—核酸復制,蛋白質合成—組裝—裂解)病毒先是吸附在寄主細胞外面,然后將核酸注入到寄主細胞內部,利用寄主細胞內的物質進行蛋白質合成和核酸的復制,在利用合成好的蛋白質和核酸組裝成新的病毒,最后寄主細胞裂解,病毒被釋放,然后繼續侵染人體其它細胞。我們可以看到,在這個過程中,人體細胞被破壞了,因此即使一些非典患者已經治好了,但也還是會留下后遺癥,最嚴重可能導致不能走動,終生殘疾。
從以上的介紹中我們了解了病毒沒有細胞結構,一旦離開活細胞,就不再表現生命現象,不再進行生命活動。生物通常表現出哪些生命活動?是不是所有的生命活動都離不開細胞呢?這就是我們下面要學習的內容。
初中生物課上我們認識了一個長得像草鞋的小明星,大家還記得它嗎?(草履蟲)
草履蟲是一種單細胞生物,它只有一個細胞,我們可以看到,草履蟲有著完整的結構:
口溝:取食。據估計,一只草履蟲每小時大約能形成60個食物泡
食物泡:食物泡是草履蟲進行胞吞作用產生的, 食物泡隨著細胞質流動,其中的食物逐漸被消化。
表膜:攝入氧并排出二氧化碳
大核:營養代謝
小核:內含遺傳物質,生殖作用
伸縮泡 及收集管:收集代謝廢物和多余的水分,并排到體外
胞肛:排出不能消化的食物殘渣
纖毛:輔助運動草履蟲靠纖毛的擺動在水中旋轉前進
這樣草履蟲可以獨立完成呼吸、攝食、排泄等多種生命活動。而如果沒有完整的細胞結構,草履蟲不可能完成這些生命活動的。
和草履蟲相比,人是一種多細胞生物,人類發育的起點是從什么細胞開始的呢?(精子和卵細胞經過受精作用形成受精卵, 受精卵會經過細胞分裂產生大量的細胞,同時也會通過細胞分化成為肌肉細胞,肝臟細胞,皮膚細胞等,最后發育成胎兒,胚胎發育通過細胞分裂、分化過程實現)這就說明了生殖與發育也是離不開細胞的。
看到書上的資料分析三,有沒有同學能回憶起反射弧包括哪些基本結構?(感受器——傳入神經——神經中樞——傳出神經——效應器)在圖中這個縮手反射的感受器、傳入傳出神經、神經中樞和效應器分別對應的是哪些細胞呢?(手指皮膚中有許多熱感受器,感受熱的刺激后產生神經沖動,神經沖動通過傳入神經傳導到脊髓中特定的神經中樞,神經中樞的神經元接收“燙”這一信號后立刻產生沖動,并將沖動傳給傳出神經,傳出神經迅速將來自中樞的沖動傳到這些手指肌肉中的神經末梢,神經末梢支配肌肉收縮。傳出神經的神經末梢與相應的肌肉組成效應器。)完成一個簡單的縮手反射需要許多種類的細胞參與,如由傳入神經末梢形成的感受器、傳入神經元、中間神經元、傳出神經元、相關的骨骼肌細胞…… 又比如說我們看書學習,就是由眼睛從書本上接受信息,再由神經細胞傳入,腦細胞對信息進處理分析之后,最后由肌肉細胞來寫或者是讀出內容。(人的學習活動需要種類和數量繁多的細胞參與。由細胞形成組織,由各種組織構成器官,由器官形成系統,多種系統協作,才能完成學習活動。學習活動涉及到人體的多種細胞,但主要是神經細胞的參與)
艾滋病是由HIV病毒感染人體免疫系統的淋巴細胞引起的,這種疾病是在1981年被發現了,雖然研究者很多,但是至今還是沒有找到治療的特效藥。原因就是HIV病毒破壞的是淋巴細胞,導致人體免疫系統被破壞,病人免疫力降低之后就很容易感染其他疾病,因此艾滋病人大多死于其他病原微生物的感染。大家從這個實例中可以得到什么結論呢?(生物體的某一種細胞受到損害,也會影響該種生物的生命活動,甚至導致其死亡)比如說,乙肝病毒破壞肝細胞導致乙肝,胰島B細胞受損導致糖尿病的產生等。
上面的四個實例是從不同的角度來說明生物的生命活動都離不開細胞這一基本事實。另外,生命活動還有賴于生物體周圍的環境,依靠環境提供物質和能量。你還能舉出其它實例來說明生命活動離不開細胞嗎?(腺細胞——唾液腺分泌)
回憶:我們初中時曾學過高等生物的結構層次,有沒有同學記得植物和動物的結構層次分別是什么?
植物:細胞—組織—器官—植物體
動物:細胞—組織—器官—系統—動物體
初中課本里介紹過植物有六大器官,人有八大系統,請一位同學來幫助大家回憶一下:
植物的六大器官:根、莖、葉、花、果實、種子
人的八大系統:運動系統、消化系統、循環系統、呼吸系統、泌尿系統、神經系統、生殖系統、內分泌系統
回憶完了以上內容,請同學們看課本圖1-1“生命系統的結構層次”,思考以下問題:
1.生命系統分為哪幾個層次?它們從小到大的排列順序是什么?
(細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統、生物圈)
2.說出除種群和群落之外的其他幾個層次的生命系統的概念。
(可以簡單舉例說明什么是種群和群落,例如,一個池塘中的所有鯉魚就是一個種群,而這個池塘中的所有生物就構成了一個群落)
3.列舉教材以外其他生命系統的具體例子。
4.怎樣理解細胞是生命系統的最基本層次的?
(比細胞再小的結構層次,如分子、原子,不可能獨立完成生命活動)
5.以一個人,一棵松樹或一只草履蟲為例,列出生命系統的不同層次。
6.不同的生物具有不同的具體的生命系統,這說明了什么呢?
(越高等的生物其生命系統越復雜,而低等生物則比較簡單。由此說明生命系統的復雜性和多樣性)
由上可知,構成生命系統的結構具有層次性、復雜性和多樣性。從最小的細胞開始,到的系統生物圈,盡管生命系統復雜多樣,大小不同,但它們層層相依,緊密聯系,都離不開細胞這一最基本的生命系統。本模塊的學習,我們就從細胞這一基本的生命系統開始。
(引導學生對本節內容進行總結,幻燈片演示重、難點)
布置課后作業和下節課的課前任務。
高中生物公開課教案5
教學目標
知識目標
1、了解細胞分化與生物體發育的關系
2、了解細胞的全能性及其在科學研究中的應用
3、了解細胞癌變的病因和誘因,了解如何預防癌癥。
4、了解細胞衰老的表現和原因
能力目標
1、培養學生分析比較的能力。
2、培養學生聯系實際靈活運用知識的能力。
情感目標
1、通過學習使學生體會生命的運動性、體會內因和外因對生命進程的影響等哲學思想。
2、引導學生關注當今世界面臨的重大社會問題和人類的健康問題。激發社會責任感和使命感。激發學生關愛生命的美好情感。
教學建議
教材分析
一個細胞周期可能很短暫也可能相對長久些,而這些細胞的不同前程基本上是在他們產生時就已經被決定了。高等生物在胚胎發育過程中,細胞的增殖行為會出現差異。有連續分裂能力的細胞產生后它的使命就是去產生新一代細胞——通過細胞分裂增生來保證生物體的生長或生殖。有的細胞則不可逆地失去分裂能力——通過細胞分化形成具有一定形態和結構的功能體,通過新陳代謝展現自身的生命價值。還有一些細胞暫時失去分裂能力不進行增殖,但是在適當的刺激下還可以恢復增值能力。
有關細胞分化的知識在初中階段已經有了初步的了解,粗淺地知道了組織和器官的形成原因是細胞分化的結果。在這里需要簡單介紹一下細胞分化的原理。主要目的是讓學生對細胞的生活有個較為完整的了解,也為學習生物的生殖發育、基因控制蛋白質的合成等知識以及了解最新生物學技術如克隆、細胞工程的原理奠定基礎,這部分知識講解要適度,不能過度展開更不能無限加深。
由于當今世界范圍內環境污染比較嚴重,癌癥成了威脅人類健康的頭號殺手。因此了解癌癥的病因、了解誘發癌癥的主要因素就會使我們減少患病機會,這對提高全民健康水平提高人口質量有非常重要的意義。因此用科學的眼光去發現發生在我們身邊的種種危險和錯誤的生活方式就顯得很有意義。
本節知識與當今許多科技新進展熱點問題都有緊密地聯系,因此能聯系實際了解或解決一些實際題就顯得很重要。也會激發學生了解科學的積極性,也是激發學生社會責任感的良好契機。
教學重點:1、細胞的分化及其結果
2、細胞分化與細胞分裂的關系
教學難點 :1、細胞分化、癌變和衰老的機理
2、細胞分化的特點
教學過程 :
復習:細胞周期的概念。
引入新課:經過細胞分裂產生的子細胞中有一部分會進入下一個細胞周期繼續通過細胞分裂產生新的子細胞;但是也有相當多的細胞不再進行DNA的復制,轉而進入細胞的生長發育階段。細胞生長是由于構成細胞的化合物大量積累造成的,這一階段細胞的同化作用大大強于異化作用。在生物體生長的同時細胞的形態結構也逐漸開始發生了改變,在胚胎期逐漸形成各種不同的組織和器官……。這就是細胞的分化過程,細胞分化是生物體發育的直接原因。細胞的分裂和分化如果出現異常將會導致細胞癌變。與細胞分裂和細胞分化一樣細胞的衰老和死亡也是生命過程中必經的的正常環節。
第三節
一、細胞的分化
1、 細胞分化的概念(41頁)
細胞分化是一種普遍的生命現象。由受精卵發育成為一個成熟個體的過程實際上就是一個細胞由全能性向專能穩定性發展的過程。細胞的分工加強,生命活動的效能得到了提高。與此同時已分化的細胞的發育潛能也逐漸受到抑制。細胞開始出現形態、結構和功能上的特異性,而且這種變化具有明顯的區域性。形態結構相同的細胞通過細胞識別作用聚集粘連在一起,最終形成了一個個具有較明顯差異的細胞群。細胞由同型到異型的發展過程就是細胞的分化過程。細胞分化的結果就是組織的形成。
討論:多細胞生物體在胚胎早期隨著細胞的有絲分裂,細胞數目迅速增加。這些細胞的遺傳物質相同嗎?(復習有絲分裂特點)從理論上講具有同樣的遺傳性的體細胞就應該表現出相同的形態、結構和功能特點。事實果真如此嗎?為什么?
教師提示(是引導學生回答):“一切生命活動都離不開蛋白質。”“核酸對于生物體的遺傳變異和蛋白質的生物合成有極重要的作用。”
2、 細胞分化的原因
決定細胞分化方向的根本原因是:雖然多細胞生物不同部位細胞內的遺傳物質相同,但是由于它們所處的相對位置不同,因此它們控制蛋白質合成的狀況就不完全相同,因而導致不同特定部位的細胞內的蛋白質和酶等重要生命物質的組成有區別,這最終導致了細胞的形態、結構和功能就會不同。從表象上看就是細胞分化,形成了不同的組織和器官。由上可以看出細胞質在細胞分化過程中對細胞核的活動是有影響的。生命活動的發展方向和最終結果是內因和外因工作的結果。細胞分化在胚胎期達到了限度,出生以后的胚后發育只是原有組織體積的增加,不再增加組織的新類型。
3、細胞分化的特點與細胞的全能性:
細胞分化的穩定性與細胞分化程度有關,分化顯著的細胞穩定性會更強。一般情況下分化的細胞將失去繼續分裂的能力,尤其是動物細胞最為顯著。植物細胞在特定的環境下還有可能逆轉,重新恢復分裂能力。恢復分裂能力的細胞在特定環境條件下仍可重新再分化。動物細胞的細胞核在離開原有的特定環境后,如果新的環境條件適宜也仍有可能恢復分裂能力。這是因為細胞分化過程中遺傳物質并沒有遭到破壞。細胞仍然保有該物種應有的全套遺傳物質。這就是細胞的全能性。
4、知識應用:
學生討論交流:以上科學原理在生產實際和科學研究領域中的應用(105頁克隆技術可以應用于珍稀動物的保護;42頁的組織培養技術廣泛地應用于名貴花卉、珍稀草藥、優良物種的迅速繁殖等;醫學上組織器官的體外培養擴增可以用于移植手術;骨髓中造血干細胞的體外培養和定向分化可以挽救許多血液病人的生命……)
細胞的分裂和分化如果出現異常將會造成什么后果呢?
二、細胞的癌變:(可以通過學生閱讀后歸納總結也可以由教師講解)
1、癌細胞的產生原因:
在細胞內有專門控制細胞分裂、分化、衰老和死亡的遺傳信息DNA片斷(基因)。當這些基因受到干擾發生程序紊亂或生理功能失衡時,細胞的分裂和分化就會失常。正常情況下細胞分裂不會超過50~60次,如果失控就會形成腫瘤和癌。癌細胞就是一團失去正常生理功能的惡性增殖的細胞群。
2、癌細胞的特點:(學生閱讀后交流)
(1)無限惡性增生
(2)形態結構異常
(3)細胞膜異常,細胞容易分離擴散
癌癥種類繁多,如肝癌、血癌(白血病)、骨癌、腸癌、膀胱癌等。隨著環境的污染癌癥的發病率急速提升,而且有低年齡化的趨勢。因此癌癥是當今世界上威脅人類健康的頭號殺手。癌癥已經無情地奪走了很多人的生命,嚴重地影響了人類的生活質量,縮短了人類的壽命。人體為什么會換上癌癥,誘發癌癥的因素是哪些?癌的特點是什么?如何有針對性地積極采取適當的方法加以預防和治療?……
3、 致癌因素與癌癥的預防:
在學生交流的基礎上進行歸納整理(注意進行內因和外因關系的哲學教育)
(1)內因:人體內有致癌基因和抑癌基因
經過科學工作者的研究,目前已經發現了許多與癌癥有關的基因。這些基因大體分成兩類,普遍存在于人體的染色體上。是否患癌取決于兩類基因是否被激活,是否能在適當的時間和空間內正常發揮作用。這屬于生物體內的動態調節問題。
(2)外因:
①物理因素:各種有害輻射(如X射線、紫外線和核輻射等)
②化學因素:有害化學藥物、制劑(如砷、苯、煤焦油等)
③生物因素:病毒引入。
學生交流討論: 致癌因素究竟離我們有多遠?在我們的日常生活中,上述有害環境我們接觸到了多少?
吸煙和被動吸煙、廚房煙霧、汽車尾氣、裝修涂料中溢散的有害氣體、過量的防腐劑、化妝品中的添加劑、色素香精、黃曲霉素、各種噴霧劑、制冷劑等等是否含有致癌物質?與癌癥是否有直接或間接的關系。
日光浴的度如何把握?醫院里是否有會誘發癌癥的因素?如何防范?
目前癌癥治療的方法主要靠那些手段?原理是什么?
三、細胞的衰老和死亡
首先要明確:這是一個正常的生理過程。學生例舉細胞自然衰老死亡的例子。
提示:人體紅細胞、皮膚的表皮細胞、骨髓腔壁上的細胞、根冠細胞等。
1、 特點:
對5個特點進行分析,認識因果關系。共同點都是對細胞新陳代謝物質交換和物質轉化的阻礙作用,導致新陳代謝減緩、變弱。最終結果就是細胞死亡。
2、原因:
簡要介紹有關假說(教參中有相關內容)
3、細胞的死亡:
細胞死亡有正常凋亡和異常死亡兩類。正常的細胞死亡是在細胞遺傳物質的控制下進行的主動過程,它有一套嚴格的程序。
它對于生物體的正常發育具有重要的影響。比如胚胎發育期手的發育如果沒有細胞的調亡就不會有纖細的手指;如果沒有正常的細胞調亡,蝌蚪的尾部就不會消失,它將永遠不能變成青蛙……。正常的細胞調亡骸肩負著維持各種組織器官固有體積和形態的功能;還會使機體內異常的細胞得到及時清除,去處潛在的隱患;例如癌癥就是異常的細胞沒有及時死亡的結果……。因此細胞的正常死亡是生物體的一種非常重要的調節機制,是機體平衡細胞增殖,調節機體細胞樹木恒定的方式,是必不可少的生命過程。
對細胞的生命現象進行總結。
探究活動
到互聯網上查找有關最新生物熱點的信息
到網上查找有關克隆、組織培養、細胞工程、胚胎擴大培養等相關信息,更深入地了解有關原理。
形式:根據每個人自己整理的資料進行交流。
目的:使課內知識與課外生產、生活實踐相聯系;與相關領域科研相聯系。培養學生的知識遷移能力、知識的應用能力;培養學生查找資料并用學習的知識對素材進行分析甄別的自學能力。
(1)辦專刊展示個人或小組整理的資料,供大家交流使用。
(2)準備一或幾個專題研討會進行交流。
其他探究活動
1.查看有關癌癥的信息,了解日常生活中可能誘發癌癥的因素、癌癥的治療方法及原理、向家人及所在社區做保護環境預防癌癥的宣傳。(可以鍛煉社會工作能力)
(1)可以通過辦專欄或宣傳窗的形式在學校或社區進行宣傳。
(2)編排成文藝節目形式如小品、校園短劇等進行宣傳。
(3)在做好準備的情況下與父母一起對家居環境進行調查。找出污染致癌的不良環境因素,制定整治改進措施。
(4)與家庭中有吸煙習慣的成員進行交談,把自己學習到的有關知識傳授給家人。做一回小老師,使科學知識、科學健康的生活方式以及相關衛生保健知識在家庭里得到普及。
2.查看有關白血病的相關知識,了解骨髓捐獻的常識。
(1)可以上網查資料;也可以查找有關書籍資料
(2)可以去醫學院校或紅十字會等有關機構進行采訪。
(3)可以請有關部門的老師、學者或專家做專題科普講座。
3.調查自己家居環境中以及日常生活中是否存在可以誘發癌癥的污染源。