高一生物大單元整體學習學程細胞的生命歷程

高一生物大單元整體學習學程第五單元細胞的生命歷程班級：__________小組：__________姓名：__________第五單元細胞的生命歷程——揭示細胞生命歷程的本質和意義單元概述細胞的一生經(jīng)歷了很多階段，其中細胞的增殖又分為有絲分裂、無絲分裂和二分裂，此外細胞的生長也離不開分化、衰老和死亡等生命進程?；ㄩ_花落，葉綠葉枯，自然界中豐富的生命表現(xiàn)現(xiàn)象，都是由一個個的細胞承擔起的，表面是個體生命現(xiàn)象，深究卻是細胞生命歷程的綜合表現(xiàn)。本單元沿著細胞的生命歷程這條主線，研究細胞增殖的過程，細胞經(jīng)過分化形成不同形態(tài)結構和功能的細胞進而形成組織和器官，在這一歷程中伴隨著細胞的衰老和死亡。通過建構動植物有絲分裂模型，描述細胞增殖的主要特征，并舉例說明細胞的分化、衰老、死亡等生命現(xiàn)象，認同多數(shù)細胞的衰老死亡會造成個體的衰老死亡。研究細胞生命歷程對于增進人類健康的重要意義，嘗試以審美的視角闡釋生命的過程，關注老齡化社會，認同合作與奉獻，以科學的眼光看待生命。二、單元要素（一）單元內容標準概念2細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質，并通過分裂實現(xiàn)增殖2.3細胞會經(jīng)歷生長、增殖、分化、衰老和死亡等生命進程2.3.1描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性2.3.2說明在個體發(fā)育過程中，細胞在形態(tài)、結構和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體2.3.3描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程（二）單元學習任務1.概念建構——細胞的增殖、分化、衰老、死亡的過程2.模型建構——建構有絲分裂模型，分析各時期的染色體、染色單體、DNA的數(shù)目變化3.實踐應用——細胞衰老和死亡、骨髓移植在臨床中的應用（三）單元學習目標1.圍繞細胞的生命歷程及各歷程對細胞或個體的意義，建構單元體系，描述細胞生命歷程單元內及與減數(shù)分裂之間的邏輯。2.通過建構動植物細胞有絲分裂模型，說出遺傳信息在有性生殖的生物體中的傳遞規(guī)律，能解釋細胞分化、衰老和死亡的實質。3.從細胞分裂分化的角度解釋骨髓基質細胞在腦缺血治療中的作用、儲存臍帶血的原因及目的，闡明干細胞療法對惡性疾病的治療依據(jù)。（四）單元學習計劃學習階段主要學習任務學時安排整體感知研讀教材，嘗試初步構建知識結構，認識細胞的生命歷程涵蓋哪些內容。0.5探究建構繪制有絲分裂模型圖，構建有絲分裂過程中染色體、DNA的數(shù)目變化數(shù)學模型，闡釋有絲分裂對生物遺傳的意義；以紅細胞的形成為例，說明研究細胞分化、衰老和死亡對增進人類健康的重要意義。2應用遷移研究細胞周期調節(jié)模型，說明CDK2cyclinE失活對細胞分裂的影響，解釋細胞分裂過程中染色體精確分離的原因；從細胞分裂分化的角度解釋骨髓基質細胞在腦缺血的治療中的作用。1重構拓展重構單元體系，用所學，解決細胞層面的有關科學研究和疾病治療問題，闡釋細胞的生命歷程對個體的積極意義。1（五）學習資源學習階段資源類別（課件微課素材資源包）視頻音頻圖片）習題教案）資源分層（ABCT）整體感知1.有絲分裂的過程視頻T探究建構1.根尖有絲分裂實驗理解課件2.根尖細胞有絲分裂各時期的顯微圖片3.有絲分裂過程課件4.動植物有絲分裂視頻5.染色體、染色單體、染色質、DNA之間關系課件6.紅細胞分化過程及各物質變化圖片TTCTABC應用遷移細胞衰老的兩種學說拓展資源細胞自噬拓展資源ABAB重構拓展1.減數(shù)分裂過程課件T（六）單元學習目標追求三、單元學習內容（一）整體感知細胞的生命歷程——初步構建細胞的生命歷程體系走近細胞的“一生”與生物體的一樣，活細胞也會經(jīng)歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程。就在你學習的此刻，你身體內就有許多細胞在進行分裂，有些細胞在生長，有些細胞在變老，有些細胞則剛剛結束自己的生命歷程。生長、增殖、衰老、死亡……細胞的生命歷程雖大都短暫，卻都對個體的生命有一份貢獻。象與鼠的個體大小相差十分懸殊，它們相應器官或組織的細胞大小是否有很大的差異？在大象體內各種細胞的遺傳信息是相同的，但形態(tài)、結構和功能卻有很大的差異，原因是什么？【學習目標】1.研讀文本，說出生物體生命過程的不同階段的意義及邏輯關系。2.識圖辨別細胞的生命歷程，舉例說出細胞生命歷程研究對生產生活有什么意義。3.圍繞細胞的生命歷程，初步構建單元體系，說出各歷程對細胞或個體的重要意義。學習活動1：初步認識細胞的一生縱觀細胞的一生，說出細胞所經(jīng)歷的不同階段，結合初中所學說出每個階段對與生物體的生長發(fā)育的意義，說出各階段的邏輯關系？學習活動2：了解細胞生命歷程的應用研讀課本，說出下列圖片所對應的細胞生命歷程的階段，并舉例說出學習本單元對我們生產生活有什么意義。學習活動3：初步構建本單元體系按照細胞的生命歷程發(fā)展階段的先后邏輯，初步構建本單元體系。（二）探究建構細胞的生命歷程——構建細胞分裂分化模型探究細胞的發(fā)展變化規(guī)律細胞增殖、分化、凋亡與衰老是細胞最重要的生命活動現(xiàn)象，它們既相互聯(lián)系又相互制約，并受到一系列基因的調控。一切動植物生長發(fā)育都是依靠細胞增殖、分化、凋亡來實現(xiàn)的。細胞癌變往往是由于細胞增殖、分化、凋亡失控所致。從一個受精卵到新生命誕生過程，細胞發(fā)生了哪些變化？產生的細胞都一樣嗎？【學習目標】1.制作并觀察洋蔥根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂裝片，概述裝片制作的流程及目的，并對細胞各時期的特點進行總結歸納。2.構建動植物細胞有絲分裂的模型，繪制染色體和DNA數(shù)目變化的曲線圖，闡釋有絲分裂染色體的行為對生物遺傳的意義。3.分析紅細胞的形成過程，說明細胞分化的實質，闡述細胞分裂、分化、衰老和死亡對增進人類健康的重要意義。學習活動4：觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂在高等植物體內，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細胞。由于各個細胞的分裂是獨立進行的，因此在同一分生組織中可以看到處于不同分裂時期的細胞。用清水培養(yǎng)一個洋蔥盆栽，等34天后，取根尖分生區(qū)細胞制作成有絲分裂的簡易裝片。觀察簡易裝片或者洋蔥根尖有絲分裂固定裝片，分析植物細胞的有絲分裂過程。1.裝片制作的流程及目的是什么？2.結合你的觀察，用自己的話說出什么是細胞周期？包括幾個階段？處于哪一時期的細胞最多?為什么？你是如何判斷所處時期的？學習活動5：構建動植物細胞有絲分裂模型有絲分裂是指一種真核細胞分裂產生體細胞的過程。1849年，霍夫曼斯特在出版的專著中準確地記載了紫露草、西蕃蓮科和松樹中所觀察到的有絲分裂過程。1871年，生物學家柯瓦萊夫斯基通過對線蟲、蝴蝶和其他節(jié)肢動物的胚胎發(fā)育過程的研究,繪出了動物有絲分裂后期紡錘體和染色體的結構圖。由E.Strasburger于1880年發(fā)現(xiàn)于植物，W.Fleming于1882年發(fā)現(xiàn)于動物。1.請利用彩泥或其他材料構建出動植物細胞（2n=4）有絲分裂過程模型，準確描述有絲分裂各時期的特點。2.結合建構的模型，對比分析動植物細胞有絲分裂過程的異同點。3.在下面的坐標圖中畫出進行有絲分裂細胞的細胞周期中核DNA、染色體數(shù)目變化，并分析發(fā)生變化的原因。4.結合分裂過程說出有絲分裂對生物遺傳有什么意義？拓展提升：解讀下列曲線，說出與前面細胞周期中核DNA數(shù)量變化曲線的區(qū)別。學習活動6：探究造血干細胞的一生紅細胞的前世是造血干細胞，造血干細胞是能自我更新、有較強分化發(fā)育和再生能力、可以產生各種類型血細胞的始祖細胞，人體內的紅細胞就是由骨髓內的造血干細胞產生。然而紅細胞的今生非常短暫，紅細胞產生至成熟后進入血液，約120天后衰亡，這肯定時刻伴隨著紅細胞的更新，那么，紅細胞是如何產生的呢？新生的紅細胞又經(jīng)歷了什么呢？1.紅細胞和造血干細胞的遺傳信息相同嗎？細胞分化的實質是什么？分化后的紅細胞還有細胞全能性嗎？為什么？2.分化后的紅細胞、白細胞等細胞生命歷程一般不能逆轉，最終會趨向于衰老，細胞衰老的特征有哪些？細胞衰老的原因有哪兩種學說？請準確描述細胞衰老的兩種機制。3.舉例說出細胞凋亡和細胞壞死的不同。4.研究細胞分化、衰老和死亡對增進人類健康有什么重要意義？（三）應用遷移細胞的生命歷程——探究干細胞療法在腦缺血方面的應用聚焦中老年健康問題您是否注意到，生活中有很多人特別是中老年人經(jīng)常反復出現(xiàn)頭暈、頭昏重、頭痛、心煩，耳鳴，急躁易怒，失眠多夢，記憶力減退等情況發(fā)生，這些都是慢性腦供血不足的結果。腦的短暫性血液供應不足并出現(xiàn)癥狀就叫做短暫性腦缺血發(fā)作，常常表現(xiàn)為以上癥狀。腦缺血患者應積極參加體育鍛煉，保持生活規(guī)律化，杜絕酗酒，嚴格戒煙，合理安排飲食。運用干細胞療法有可能實現(xiàn)對缺血壞死神經(jīng)結構與功能的修復和重建，將成為缺血性腦損傷治療的有效策略。為什么干細胞療法可以治療腦缺血呢？原理是什么？【學習目標】1.構建細胞周期調節(jié)模型，說明調控因子對細胞分裂的影響，推測細胞分裂過程中染色體精確分離的原因。2.結合教材和資料，從細胞分裂分化的角度解釋骨髓基質細胞在腦缺血的治療中的作用，認同干細胞療法在臨床中的重要性。3.辨析細胞衰老和個體衰老的關系，從細胞生命歷程的角度，為延緩個體衰老提23條生活建議。學習活動7：構建細胞周期調節(jié)模型細胞周期是細胞物質積累和細胞分裂的循環(huán)過程，其有序進行受到嚴密的調節(jié)和控制。CDK2cyclinE是細胞周期G1/S期的轉折中的關鍵調控因子。圖1為骨髓基質細胞分裂過程中每條染色體上的DNA含量變化圖，請回答有關問題。1.失活的CDK2cyclinE將導致處于圖1中AB段的細胞比例發(fā)生怎樣的變化，為什么？2.研究發(fā)現(xiàn)，CDK2cyclinE參與中心體復制的起始調控。如果中心體復制異常，會對細胞的分裂造成什么影響？3.請結合上述分析，推測細胞分裂過程中染色體能精確分離的原因。學習活動8：探究腦缺血的治療方法材料1腦缺血會引起局部腦神經(jīng)缺氧導致輕度受損，甚至造成腦神經(jīng)細胞死亡而產生不可逆損傷，最終導致患者永久性殘疾甚至死亡。骨髓基質細胞（M）是存在于骨髓中具有多種分化潛能的干細胞，它可以誘導生成心肌細胞、成骨細胞和神經(jīng)細胞等。運用干細胞療法有可能實現(xiàn)對缺血壞死神經(jīng)結構與功能的修復和重建，將成為缺血性腦損傷治療的有效策略。材料2某種干細胞中，進入細胞核的蛋白APOE可作用于細胞核骨架和異染色質蛋白，誘導這些蛋白發(fā)生自噬性降解，影響異染色質上的基因的表達，促進該種干細胞的衰老。1.腦缺血所導致的神經(jīng)細胞死亡屬于細胞凋亡還是細胞壞死，為什么？2.異染色質蛋白的自噬性降解產物可被再利用，細胞自噬還有其他什么作用？3.請結合材料闡釋骨髓基質細胞（M）在腦缺血的治療中發(fā)揮的作用。4.研究發(fā)現(xiàn)，M的線粒體可轉移到缺氧損傷腦神經(jīng)細胞（N）中，實現(xiàn)細胞供能機制的修復。為進一步探究M的線粒體轉移對N的影響，進行了如下實驗。分組第1組第2組第3組處理方法用含有M線粒體的培養(yǎng)基對N進行培養(yǎng)用不含M線粒體的培養(yǎng)基對N進行培養(yǎng)用不含M線粒體的培養(yǎng)基對進行培養(yǎng)①第3組為正常對照組，請將實驗補充完整。②檢測得到各組神經(jīng)細胞內的ATP水平相對值如圖。由圖分析比較可知，第1組神經(jīng)細胞內ATP水平與正常水平相比，發(fā)生了怎樣的變化？第2組在實驗中的作用是什么？③綜合上述研究資料和實驗結果，推測M對腦缺血損傷后恢復的作用機制。學習活動9：關注我國人口老齡化問題人口老齡化是指人口生育率降低和人均壽命延長導致的總人口中因年輕人口數(shù)量減少、年長人口數(shù)量增加而導致的老年人口比例相應增長的動態(tài)。當一個國家或地區(qū)60歲以上老年人口占人口總數(shù)的10%，或65歲以上老年人口占人口總數(shù)的7%，即意味著這個國家或地區(qū)的人口處于老齡化社會。2017年10月18日，習近平同志在十九大報告中指出，積極應對人口老齡化。2019年11月，中共中央、國務院印發(fā)了《國家積極應對人口老齡化中長期規(guī)劃》。2021年5月11日，第七次全國人口普查結果顯示，中國60歲及以上人口占比超18%，人口老齡化程度進一步加深。請回答下列問題：1.有人認為，“個體衰老的原因是個體中每個細胞都在衰老”，你同意這種觀點嗎，為什么？2.請從細胞生命歷程的角度，聯(lián)系生活實際，為延緩個體衰老提23條生活建議。（四）重構拓展細胞的生命歷程——重構細胞生長、分裂、分化、衰老和死亡的關系構建細胞生命各歷程之間的關系進行有性生殖的生物，經(jīng)減數(shù)分裂形成的精子和卵細胞，要相互結合形成受精卵，受精卵分裂形成的眾多細胞，經(jīng)過細胞分化具有不同形態(tài)、結構和功能，進而形成組織、器官，發(fā)育成新的個體。在這個過程中，有絲分裂和減數(shù)分裂有什么不同？它們對生物體各自有什么意義？【學習目標】1.對比有絲分裂和減數(shù)分裂，解釋兩個過程染色體數(shù)目變化不同的原因，概述減數(shù)分裂對生物體的意義。2.圍繞“細胞的生長、分裂、分化、衰老和死亡”重構單元體系，闡述細胞增殖、分化、衰老和死亡的邏輯關系。3.通過單元過關，完善“細胞會經(jīng)歷生長、增殖、分化、衰老和死亡等生命進程”大概念體系，認同細胞的生命歷程是個體生命的重要組成部分?！締卧獧z測】1.單元拓展（建立有絲分裂和減數(shù)分裂的聯(lián)系）真核生物細胞增殖的方式有有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。減數(shù)