教學(xué)設(shè)計

課程基本信息學(xué)科高中生物學(xué)年級高一學(xué)期秋季課題一細(xì)胞周期教學(xué)目標(biāo)1.聯(lián)系細(xì)胞增殖實例，讓學(xué)生理解并認(rèn)同細(xì)胞增殖對生物體的意義。（生命觀念）2.讓學(xué)生分析科研工作者研究細(xì)胞周期的實驗資料，去歸納連續(xù)分裂增殖細(xì)胞的周期性，從而總結(jié)出細(xì)胞周期的概念；介紹細(xì)胞周期的階段劃分，讓學(xué)生自主構(gòu)建細(xì)胞周期的概念模型，并能概述出分裂間期和分裂期的關(guān)系。（科學(xué)探究、科學(xué)思維）3.通過對不同細(xì)胞細(xì)胞周期數(shù)據(jù)的分析，引導(dǎo)學(xué)生歸納細(xì)胞周期的特點(diǎn)，認(rèn)識周期的共性與差異，為學(xué)習(xí)周期調(diào)控作鋪墊；并讓學(xué)生可以根據(jù)周期特點(diǎn)，自主構(gòu)建出科學(xué)的細(xì)胞周期數(shù)學(xué)模型；根據(jù)科學(xué)事實再不斷完善模型。（科學(xué)思維）4.通過對細(xì)胞周期調(diào)控內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生關(guān)注細(xì)胞周期精準(zhǔn)調(diào)控的重要意義及應(yīng)用，認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開科學(xué)理論的發(fā)展與應(yīng)用；能理解細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)理并闡明一些現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)理，從而認(rèn)識到細(xì)胞周期調(diào)控的重要性，增強(qiáng)學(xué)生對生命以及大自然的敬畏意識。（生命觀念、科學(xué)思維、社會責(zé)任）教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.分析相關(guān)的研究資料，歸納、理解細(xì)胞周期的概念及周期中各時期細(xì)胞變化。2.運(yùn)用科學(xué)思維方法，如歸納與概括，模型與建模，來理解細(xì)胞周期的各個階段。3.認(rèn)同細(xì)胞周期的精準(zhǔn)調(diào)控及其意義與應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：1.細(xì)胞周期的不同階段及意義，特別是G1期、S期、G2期和M期的特點(diǎn)和重要性。2.理解細(xì)胞周期調(diào)控的作用以及細(xì)胞周期紊亂與癌癥等相關(guān)疾病的關(guān)系。教學(xué)過程【創(chuàng)設(shè)情境】:以結(jié)直腸癌的藥物作用機(jī)理導(dǎo)入，拋出問題激發(fā)學(xué)習(xí)興趣【教師】：介紹“結(jié)直腸癌”與我們生活的關(guān)系：結(jié)直腸癌是一種較為常見的癌癥，嚴(yán)重威脅我國居民的身體健康，這種疾病往往從腸壁中一個不起眼的息肉開始，經(jīng)510年的發(fā)展，息肉中的細(xì)胞成為惡性增殖細(xì)胞發(fā)展為腸癌。在結(jié)腸癌的治療中，有一種化療藥物氟尿嘧啶。其藥用機(jī)理中提到：該藥物會抑制DNA的合成。拋出問題：為什么抑制DNA的合成可以對癌癥起到治療作用呢？【學(xué)生】：在教師的引導(dǎo)下思考問題，產(chǎn)生疑問和探究的學(xué)習(xí)興趣。一、認(rèn)識細(xì)胞增殖的意義：【教師】：引導(dǎo)學(xué)生回顧初中對細(xì)胞增殖的認(rèn)識，讓學(xué)生觀察圖片思考增殖的意義。分類闡述細(xì)胞增殖的重要性，歸納意義：對單細(xì)胞生物而言，新細(xì)胞的產(chǎn)生，就是個體的繁殖。多細(xì)胞生物體，個體的生長、發(fā)育也離不開，新細(xì)胞的產(chǎn)生。同時在多細(xì)胞生物體，正常組織中，會有新細(xì)胞，不斷出現(xiàn)，來補(bǔ)充衰老、死亡的細(xì)胞。由此可見，細(xì)胞增殖對生物體的生長、發(fā)育、繁殖，具有重大意義。【學(xué)生】：通過觀察圖片總結(jié)細(xì)胞增殖的重要性形成總體認(rèn)識。【教師】：設(shè)問細(xì)胞增殖的變化過程可以分為哪些階段？引入任務(wù)一。二、理解細(xì)胞周期的內(nèi)涵：1、任務(wù)一：分析資料，歸納總結(jié)細(xì)胞周期定義（1）資料1：許多動物的卵體積較大,如爪蟾的卵直徑大于1mm。其受精卵（30min分裂1次）在形成早期胚胎時,可以在較短的時間內(nèi)不斷分裂產(chǎn)生很多較小的細(xì)胞。而小鼠的十二指腸上皮細(xì)胞15h分裂1次。思考：受精卵較大的體積和較快的分裂速度之間存在什么聯(lián)系？（2）資料2：在體外動物細(xì)胞培養(yǎng)液中加入足量的DNA合成抑制劑，部分細(xì)胞會立刻停止分裂。適宜時間后移除抑制劑,更換新的培養(yǎng)液后，所有細(xì)胞可以同步繼續(xù)進(jìn)行分裂。思考1：DNA合成抑制劑可以使細(xì)胞分裂停止，說明什么？思考2：當(dāng)加入DNA合成抑制劑時，雖然有些已經(jīng)完成了DNA合成的細(xì)胞可以繼續(xù)進(jìn)行分裂，但它依然可以與其他細(xì)胞在移除抑制劑后實現(xiàn)同步分裂。這個事實說明了什么？【教師】：通過資料1、2以及思考題設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到：①細(xì)胞在分裂前是需要時間來合成各種物質(zhì)的；②對于細(xì)胞分裂來說，DNA復(fù)制應(yīng)該是一個必須的核心事件；③已經(jīng)完成DNA合成的細(xì)胞還會再次進(jìn)行DNA的合成。從而促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識到：在細(xì)胞連續(xù)增殖增加細(xì)胞數(shù)目時，應(yīng)該包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個連續(xù)的周期性變化過程，也就是說細(xì)胞的連續(xù)增殖，具有周期性。【學(xué)生】：自主閱讀分析資料，小組討論思考題，得到答案，并總結(jié)分享。其他小組評價、補(bǔ)充?！窘處煛浚嚎偨Y(jié)細(xì)胞周期的定義，連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束之間的變化過程。2、任務(wù)二：構(gòu)建細(xì)胞周期模型（1）構(gòu)建細(xì)胞周期概念模型【教師】：帶領(lǐng)學(xué)生閱讀理解資料3，認(rèn)識細(xì)胞周期階段的劃分,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建細(xì)胞周期的概念模型?！緦W(xué)生】：嘗試構(gòu)建細(xì)胞周期的概念模型，并分享成果。（2）自主學(xué)習(xí)教材，梳理總結(jié)細(xì)胞周期各時期變化【教師】：介紹科學(xué)家的研究成果（資料4），讓學(xué)生認(rèn)識到各時期的變化是通過一定的科學(xué)方法研究出來的。引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本133頁第二段并梳理總結(jié)細(xì)胞周期各階段細(xì)胞變化?！緦W(xué)生】：閱讀課本，完成總結(jié)。【教師】：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注4個時期之間物質(zhì)變化具有連續(xù)性和相關(guān)性。（3）構(gòu)建細(xì)胞周期數(shù)學(xué)模型①分析資料，歸納細(xì)胞周期的特點(diǎn)【教師】：提出活動任務(wù)，閱讀資料5并歸納細(xì)胞周期的特點(diǎn)。【學(xué)生】：分析資料5，歸納細(xì)胞周期的兩個特點(diǎn)：①一個細(xì)胞周期內(nèi)間期占的比例較大（約占90%~95%），分裂期所占較?。s占5%~10%）。②不同類型細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間不同。②嘗試構(gòu)建細(xì)胞周期數(shù)學(xué)模型【教師】：讓學(xué)生結(jié)合不同類型細(xì)胞的細(xì)胞周期特點(diǎn)共性，嘗試構(gòu)建細(xì)胞周期的數(shù)學(xué)模型?！緦W(xué)生】：自主構(gòu)建細(xì)胞周期的數(shù)學(xué)模型，并展示成果?！窘處煛浚禾岢鰳?gòu)建科學(xué)數(shù)學(xué)模型的注意要點(diǎn)，要能反映間期和分裂期區(qū)別；點(diǎn)評學(xué)生成果。引入練習(xí)，檢測學(xué)生對細(xì)胞周期的理解程度。【學(xué)生】：完成練習(xí)，認(rèn)識自己對細(xì)胞周期理解的誤區(qū)，加深理解。3、任務(wù)三：完善細(xì)胞周期數(shù)學(xué)模型【教師】：①介紹生物體內(nèi)的細(xì)胞種類。在多細(xì)胞生物體中，有些細(xì)胞會按照細(xì)胞周期的各個階段持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(如各種干細(xì)胞)，可以不斷增殖。而有些細(xì)胞通過分化，形成具有特定功能的細(xì)胞，例如骨骼肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞，他們不會再進(jìn)行分裂，這些細(xì)胞就脫離了細(xì)胞周期。還有一些細(xì)胞會暫時停止分裂，但它們?nèi)阅芊祷丶?xì)胞周期，如肝臟細(xì)胞、結(jié)締組織中的成纖維細(xì)胞等。他們平時不分裂，一旦組織受到損傷，它們會立即返回細(xì)胞周期。所以活體肝臟移植在器官短缺時能成為一種治療手段，就是由于肝臟在切除部分組織后，剩余的肝臟細(xì)胞可以恢復(fù)細(xì)胞周期繼續(xù)分裂，肝臟又可以恢復(fù)到正常大小。這類細(xì)胞相當(dāng)于進(jìn)入G1期后，并不立即進(jìn)入S期，在有需要時會重新進(jìn)入細(xì)胞周期，我們把這樣的細(xì)胞稱為暫不增殖細(xì)胞也稱為Go期細(xì)胞。②引領(lǐng)學(xué)生完善細(xì)胞周期模型?！緦W(xué)生】：認(rèn)識多樣的細(xì)胞類型與分裂之間的關(guān)系，構(gòu)建更完善的細(xì)胞周期模型。三、細(xì)胞周期的調(diào)控1、任務(wù)四：認(rèn)識細(xì)胞周期的調(diào)控【教師】：布置任務(wù)，讓學(xué)生閱讀資料6和資料5，并完成思考題。（1）資料6：將處于分裂中細(xì)胞的提取物注入未分裂的細(xì)胞，可以觀察到未分裂的細(xì)胞立即進(jìn)入分裂階段，而其他時期細(xì)胞的提取物無此效果。。思考：處于分裂中細(xì)胞的提取物對細(xì)胞分裂的進(jìn)程起到了什么作用？（2）資料5：“不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間（h）”數(shù)據(jù)。思考：上表中的數(shù)據(jù)是否固定不變，細(xì)胞周期的進(jìn)行可能還受哪些因素的影響？【學(xué)生】：完成思考題，認(rèn)識到：①分裂過程中的細(xì)胞產(chǎn)生的物質(zhì)可以誘導(dǎo)其他細(xì)胞快速進(jìn)入分裂過程，從而認(rèn)識到細(xì)胞周期是一個被精確控制的過程；②細(xì)胞周期會受很多因素影響，細(xì)胞周期時間長度并不是一個固定不變的數(shù)值。【教師】：通過油門、剎車以及游戲關(guān)卡等比喻來講解關(guān)于細(xì)胞周期調(diào)控的現(xiàn)有研究成果，并介紹細(xì)胞周期精準(zhǔn)調(diào)控對生物體的意義：細(xì)胞周期進(jìn)行的過程中既有油門又有剎車。油門其實是由很多推動細(xì)胞周期進(jìn)行的蛋白激酶復(fù)合物構(gòu)成。不同階段由不同的蛋白激酶復(fù)合物去推動進(jìn)行。細(xì)胞內(nèi)還存在周期的剎車機(jī)制，就是分裂過程中存在的很多監(jiān)控機(jī)制也稱為檢查點(diǎn)。類似于打游戲的關(guān)卡，通過第一關(guān)的考驗才能進(jìn)入第二關(guān)，沒過第一關(guān)是不能進(jìn)入第二關(guān)的。譬如G1期細(xì)胞只有在合成了DNA復(fù)制所需要的蛋白質(zhì)，外界的營養(yǎng)物質(zhì)充足的情況下，才可以進(jìn)入S期，否則這些檢驗點(diǎn)剎車就會阻止細(xì)胞周期的進(jìn)行，讓周期停下來直至細(xì)胞完成了相關(guān)變化，條件適合了才能繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)變化。正是因為細(xì)胞內(nèi)存在推動細(xì)胞周期進(jìn)行的油門以及檢查條件是否具備的監(jiān)控機(jī)制存在，才得以保證細(xì)胞的分裂是受到精準(zhǔn)調(diào)控的。細(xì)胞周期的精確運(yùn)行對生物體的生存、繁殖、發(fā)育和遺傳都是十分重要的。對簡單生物而言，調(diào)控細(xì)胞周期主要是為了適應(yīng)自然環(huán)境，以便根據(jù)環(huán)境狀況調(diào)節(jié)自身的繁殖速度，才能保證物種順利繁衍。復(fù)雜生物體的細(xì)胞，需要面對更復(fù)雜的信號，只有做出正確應(yīng)答，才能保證組織、器官和個體的生長、發(fā)育，以及自我更新，正常進(jìn)行。【學(xué)生】：認(rèn)識細(xì)胞周期的精準(zhǔn)調(diào)控，體會并認(rèn)同細(xì)胞周期精準(zhǔn)調(diào)控的重要意義。2、任務(wù)五：認(rèn)識細(xì)胞周期調(diào)控的應(yīng)用——利用任務(wù)四學(xué)習(xí)的周期調(diào)控機(jī)制解一些現(xiàn)象（1）核移植技術(shù)克隆“多莉”羊的實例【教師】：引導(dǎo)學(xué)生閱讀資料7，解釋細(xì)胞周期的同步化，介紹周期同步化的方式，布置思考題。資料7：在利用核移植技術(shù)克隆“多莉”羊的過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)只有核供體細(xì)胞和卵細(xì)胞實現(xiàn)細(xì)胞周期的同步化，在核移植之后重組的細(xì)胞才能繼續(xù)完成正常的分裂。通過低血清濃度培養(yǎng)等方法可以將更多的細(xì)胞阻滯在G0期，以提高核移植和克隆動物的成功率。思考：根據(jù)前面對細(xì)胞周期調(diào)控的學(xué)習(xí)，請你嘗試推測低血清濃度培養(yǎng)可以將更多的細(xì)胞阻滯在G0期的原因？【學(xué)生】：理解細(xì)胞周期的同步化，利用對細(xì)胞周期調(diào)控的學(xué)習(xí)，嘗試解釋細(xì)胞周期同步化的機(jī)理。（2）回答課堂開始的情境問題，樹立健康生活關(guān)愛生命等健康意識及社會責(zé)任【學(xué)生】：其應(yīng)該可以將癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷，使得其不能繼續(xù)分裂。【教師】：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，既然有藥物可以抑制癌細(xì)胞的增殖，為什么我們還會談癌色變。【學(xué)生】：形成對癌癥的認(rèn)識，并樹立健康的防癌意識。細(xì)胞的正常分裂，是受到周期調(diào)控中油門和剎車的協(xié)調(diào)配合的。而癌細(xì)胞由于基因突變，調(diào)控的剎車機(jī)制，可能出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致細(xì)胞，在該停止分裂的時候，不能停止分裂。所以最終成為不受機(jī)體控制的，持續(xù)分裂細(xì)胞。使用化療藥物，不僅會對癌細(xì)胞產(chǎn)生作用，也會對正常的細(xì)胞產(chǎn)生阻斷。此外，由于人們，沒有早篩查早診斷，往往就會錯過最佳治療時期。課后作業(yè)及小結(jié)：1、布置課后作業(yè)：【教師】：（1）課后實踐活動：查閱癌癥治