资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高一 学期 秋季
课题 细胞的衰老和死亡
教科书 书 名：生物学必修1分子与细胞 出版社：人民教育出版社
教学目标
通过归纳总结个体衰老的特征、细胞衰老的特征，并建立二者间的对应关系，概述个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，形成结构决定功能的生命观念。 通过分析有关细胞衰老的端粒学说与自由基学说的资料、比较细胞凋亡与细胞坏死的异同点，发展基于生物学事实运用归纳与概括的科学思维阐述生命规律的能力。 通过分析我国社会初步步入老龄化的现状，引导学生关注老龄化等社会热点议题，并对健康文明的生活方式进行推广以改善老年人生活质量，发展社会责任意识。
教学内容
教学重点： 1. 细胞衰老的特征。
2. 细胞的死亡。
教学难点： 1. 细胞衰老的原因。
2. 细胞凋亡与细胞坏死的辨析。
教学过程
任务一：探究个体衰老与细胞衰老的关系 教师设问1：个体衰老的特征有哪些？ 学生回答（预设）：头发变白、皱纹、老年斑、听力下降、记忆力减退、食欲减退、行动缓慢、易骨折等。 教师设问2：细胞衰老的特征有哪些？阅读教材第123页并对这些特征进行归类。 教师设问3：个体衰老的特征与细胞衰老的特征有怎样的对应关系？ 学生回答（预设）：细胞内水分减少、萎缩变小引起皱纹，多种酶活性降低引起头发变白，细胞内色素沉积引起老年斑，细胞呼吸等代谢活性降低引起行动缓慢，膜通透性改变、物质运输功能降低易骨折，细胞核体积增大核膜内折染色质收缩。 教师设问4：细胞衰老和个体衰老是完全等同的吗？ 资料1：草履虫是一类身体很小的单细胞动物，其中尾草履虫的寿命一般为一昼夜左右，而大草履虫的寿命可达五昼夜以上。 学生回答（预设）：单细胞生物的个体衰老等于细胞衰老。 资料2：多细胞生物体每天都要产生大量新细胞，同样也有大量细胞死亡，人体细胞每天更新1%-2%，神经细胞基本不更新。一些常见细胞寿命如下： 人体细胞种类皮肤表皮细胞小肠上皮细胞红细胞肝细胞寿命10d1-2d120d18个月
学生回答（预设）：多细胞生物的个体衰老不等于细胞衰老。总体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 设计意图：借助老年人个体衰老的特征引出细胞衰老的特征，由学生生活实际进入教学，有助于调动学生探索新知的好奇心，激发学习兴趣；将宏观的个体衰老与微观的细胞衰老进行联系，加强学生结构与功能相对应的生命观念；借助草履虫、人体常见细胞的寿命等资料，阐述细胞衰老与个体衰老的关系，有助于学生归纳与概括的科学思维的提升。 任务二：分析细胞衰老的机制和延缓衰老的方法 教师设问5：阅读教材第124页，说出哪些因素会引起细胞的衰老？ 学生回答（预设）：端粒变短、自由基对细胞的攻击和破坏。 资料3：每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，称作端粒，对染色体有保护作用。体细胞染色体复制时端粒不能完整复制，因此DNA每复制一次，端粒就缩短一截。当端粒长度缩短到一定程度时，正常基因DNA序列受损伤，影响细胞生理活动，引起细胞衰老甚至死亡。 资料4：端粒酶能合成端粒，其在正常体细胞中处于失活状态，但在生殖细胞和癌细胞中活性较高。人类肿瘤中85%左右的肿瘤细胞存在端粒酶活性的表达。 教师设问6：什么是端粒？端粒有什么作用？ 学生回答（预设）：端粒是染色体两端的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，对染色体有保护作用。 教师设问7：端粒长度与细胞分裂次数有怎样的关系？ 学生回答（预设）：对于一般的体细胞来说，随着细胞分裂次数的增加，端粒会逐渐变短，但生殖细胞和癌细胞由于具有端粒酶不会出现上述情况。 思考：尝试用端粒学说解释下列生物学现象：①如何解释老年人体内细胞端粒长度短于小孩？②研究发现，癌细胞的无限增殖与端粒有关，请尝试用端粒学说解释癌细胞的无限增殖。③2003年克隆羊多莉去世，仅活了六年半，而羊的寿命通常在12年左右，尝试利用端粒学说解释多利羊寿命短的现象。 学生活动（预设）：基于对端粒学说的认识，以小组为单位，思考并讨论相应生物学问题。 资料5：研究表明生物体内的活性氧自由基随着时间的推移不断增长。人体中含有一种超氧化物歧化酶(SOD)，它能清除代谢过程中产生的氧自由基，维持人体自由基的平衡，有实验表明体内SOD的含量与物种的寿限有关。 结合教材第124页及资料5，思考下列问题：①什么是自由基？自由基有什么特性？②自由基对细胞的破坏有哪些方面？③个体内自由基含量与个体年龄有怎样的关系？④哪些因素会促进自由基产生？ 学生回答（预设）：自由基是异常活泼的带电分子或基团，由于含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性，可以攻击和破坏磷脂分子、DNA和蛋白质等。随着年龄增大，体内自由基含量会上升，辐射和有害物质入侵等环境因素也会刺激自由基产生。 资料6：阿兹海默病，俗称老年痴呆症，其发病初期也称健忘期，表现为记忆力明显减退，后期病人逐渐进入全面衰退，生活不能自理，吃饭、穿衣、洗澡均需人照顾。病人的特征性病理变化为大脑皮层萎缩，并伴有β-淀粉样蛋白(一种蛋白质)沉积，大量记忆性神经细胞凋亡导致数目减少等症状。研究发现相关多肽、β-淀粉样蛋白在大脑堆积、微管相关蛋白质异常及自由基损伤等可能是阿兹海默病的病因。 教师设问8：尝试从分子-细胞-个体层次，解释阿兹海默病的发病原因。 学生回答（预设）：相关多肽、β-淀粉样蛋白在大脑堆积、微管相关蛋白质异常及自由基损伤造成神经细胞凋亡，最终使人大脑皮层萎缩并表现出老年痴呆。 设计意图：借助教材的相关内容及丰富多彩的文字资料，引导学生在分析资料的基础上自行找寻细胞衰老的机制，培养归纳与概括的科学思维；利用已知的端粒学说内容判断常见的生物学现象发生的原因可能是什么，是学生在学习了相关内容后对知识的整合再输出，培养学生用生命观念认识生物的独特性和复杂性的意识；通过分析阿兹海默病的发病机理，引导学生关注老年群体的常见疾病，主动向他人宣传关爱生命的观念和知识。 任务三：辨析细胞凋亡与细胞坏死 教师设问9：从引发因素、对机体的影响角度谈谈细胞凋亡与细胞坏死的区别？ 学生回答（预设）：细胞凋亡是主动死亡、是遗传物质控制的自然过程、具有积极意义；细胞坏死是被动死亡、由病变伤害引起，具有消极意义。 教师设问10：蝌蚪发育过程中尾和鳃的消失、手被烫伤、胎儿手发育过程中指间细胞的消失分别属于哪一类细胞死亡？为什么 学生回答（预设）：手被烫伤是被动由外界因素引起的消极死亡，属于细胞坏死；尾、鳃、指间细胞的消失均为由遗传物质控制的主动发生的积极过程，为细胞凋亡。 教师设问11：假如细胞凋亡过程受阻或是过度，会带来什么问题？这体现出细胞凋亡在个体生命活动中有什么意义？请同学们课后查阅相关资料举例说明细胞凋亡异常的后果。 设计意图：通过在引发因素、影响等角度比较细胞衰老与细胞凋亡的区别，感受细胞死亡的不同方式，并学会利用已有的有关细胞死亡的生物学知识判断生物学现象，培养学生的生命观念。
备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。

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