高一生物大单元整体学习学程细胞的生命历程

高一生物大单元整体学习学程第五单元细胞的生命历程班级：__________小组：__________姓名：__________第五单元细胞的生命历程——揭示细胞生命历程的本质和意义单元概述细胞的一生经历了很多阶段，其中细胞的增殖又分为有丝分裂、无丝分裂和二分裂，此外细胞的生长也离不开分化、衰老和死亡等生命进程。花开花落，叶绿叶枯，自然界中丰富的生命表现现象，都是由一个个的细胞承担起的，表面是个体生命现象，深究却是细胞生命历程的综合表现。本单元沿着细胞的生命历程这条主线，研究细胞增殖的过程，细胞经过分化形成不同形态结构和功能的细胞进而形成组织和器官，在这一历程中伴随着细胞的衰老和死亡。通过建构动植物有丝分裂模型，描述细胞增殖的主要特征，并举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象，认同多数细胞的衰老死亡会造成个体的衰老死亡。研究细胞生命历程对于增进人类健康的重要意义，尝试以审美的视角阐释生命的过程，关注老龄化社会，认同合作与奉献，以科学的眼光看待生命。二、单元要素（一）单元内容标准概念2细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖2.3细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程2.3.1描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性2.3.2说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体2.3.3描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程（二）单元学习任务1.概念建构——细胞的增殖、分化、衰老、死亡的过程2.模型建构——建构有丝分裂模型，分析各时期的染色体、染色单体、DNA的数目变化3.实践应用——细胞衰老和死亡、骨髓移植在临床中的应用（三）单元学习目标1.围绕细胞的生命历程及各历程对细胞或个体的意义，建构单元体系，描述细胞生命历程单元内及与减数分裂之间的逻辑。2.通过建构动植物细胞有丝分裂模型，说出遗传信息在有性生殖的生物体中的传递规律，能解释细胞分化、衰老和死亡的实质。3.从细胞分裂分化的角度解释骨髓基质细胞在脑缺血治疗中的作用、储存脐带血的原因及目的，阐明干细胞疗法对恶性疾病的治疗依据。（四）单元学习计划学习阶段主要学习任务学时安排整体感知研读教材，尝试初步构建知识结构，认识细胞的生命历程涵盖哪些内容。0.5探究建构绘制有丝分裂模型图，构建有丝分裂过程中染色体、DNA的数目变化数学模型，阐释有丝分裂对生物遗传的意义；以红细胞的形成为例，说明研究细胞分化、衰老和死亡对增进人类健康的重要意义。2应用迁移研究细胞周期调节模型，说明CDK2cyclinE失活对细胞分裂的影响，解释细胞分裂过程中染色体精确分离的原因；从细胞分裂分化的角度解释骨髓基质细胞在脑缺血的治疗中的作用。1重构拓展重构单元体系，用所学，解决细胞层面的有关科学研究和疾病治疗问题，阐释细胞的生命历程对个体的积极意义。1（五）学习资源学习阶段资源类别（课件微课素材资源包）视频音频图片）习题教案）资源分层（ABCT）整体感知1.有丝分裂的过程视频T探究建构1.根尖有丝分裂实验理解课件2.根尖细胞有丝分裂各时期的显微图片3.有丝分裂过程课件4.动植物有丝分裂视频5.染色体、染色单体、染色质、DNA之间关系课件6.红细胞分化过程及各物质变化图片TTCTABC应用迁移细胞衰老的两种学说拓展资源细胞自噬拓展资源ABAB重构拓展1.减数分裂过程课件T（六）单元学习目标追求三、单元学习内容（一）整体感知细胞的生命历程——初步构建细胞的生命历程体系走近细胞的“一生”与生物体的一样，活细胞也会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。就在你学习的此刻，你身体内就有许多细胞在进行分裂，有些细胞在生长，有些细胞在变老，有些细胞则刚刚结束自己的生命历程。生长、增殖、衰老、死亡……细胞的生命历程虽大都短暂，却都对个体的生命有一份贡献。象与鼠的个体大小相差十分悬殊，它们相应器官或组织的细胞大小是否有很大的差异？在大象体内各种细胞的遗传信息是相同的，但形态、结构和功能却有很大的差异，原因是什么？【学习目标】1.研读文本，说出生物体生命过程的不同阶段的意义及逻辑关系。2.识图辨别细胞的生命历程，举例说出细胞生命历程研究对生产生活有什么意义。3.围绕细胞的生命历程，初步构建单元体系，说出各历程对细胞或个体的重要意义。学习活动1：初步认识细胞的一生纵观细胞的一生，说出细胞所经历的不同阶段，结合初中所学说出每个阶段对与生物体的生长发育的意义，说出各阶段的逻辑关系？学习活动2：了解细胞生命历程的应用研读课本，说出下列图片所对应的细胞生命历程的阶段，并举例说出学习本单元对我们生产生活有什么意义。学习活动3：初步构建本单元体系按照细胞的生命历程发展阶段的先后逻辑，初步构建本单元体系。（二）探究建构细胞的生命历程——构建细胞分裂分化模型探究细胞的发展变化规律细胞增殖、分化、凋亡与衰老是细胞最重要的生命活动现象，它们既相互联系又相互制约，并受到一系列基因的调控。一切动植物生长发育都是依靠细胞增殖、分化、凋亡来实现的。细胞癌变往往是由于细胞增殖、分化、凋亡失控所致。从一个受精卵到新生命诞生过程，细胞发生了哪些变化？产生的细胞都一样吗？【学习目标】1.制作并观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂装片，概述装片制作的流程及目的，并对细胞各时期的特点进行总结归纳。2.构建动植物细胞有丝分裂的模型，绘制染色体和DNA数目变化的曲线图，阐释有丝分裂染色体的行为对生物遗传的意义。3.分析红细胞的形成过程，说明细胞分化的实质，阐述细胞分裂、分化、衰老和死亡对增进人类健康的重要意义。学习活动4：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。用清水培养一个洋葱盆栽，等34天后，取根尖分生区细胞制作成有丝分裂的简易装片。观察简易装片或者洋葱根尖有丝分裂固定装片，分析植物细胞的有丝分裂过程。1.装片制作的流程及目的是什么？2.结合你的观察，用自己的话说出什么是细胞周期？包括几个阶段？处于哪一时期的细胞最多?为什么？你是如何判断所处时期的？学习活动5：构建动植物细胞有丝分裂模型有丝分裂是指一种真核细胞分裂产生体细胞的过程。1849年，霍夫曼斯特在出版的专著中准确地记载了紫露草、西蕃莲科和松树中所观察到的有丝分裂过程。1871年，生物学家柯瓦莱夫斯基通过对线虫、蝴蝶和其他节肢动物的胚胎发育过程的研究,绘出了动物有丝分裂后期纺锤体和染色体的结构图。由E.Strasburger于1880年发现于植物，W.Fleming于1882年发现于动物。1.请利用彩泥或其他材料构建出动植物细胞（2n=4）有丝分裂过程模型，准确描述有丝分裂各时期的特点。2.结合建构的模型，对比分析动植物细胞有丝分裂过程的异同点。3.在下面的坐标图中画出进行有丝分裂细胞的细胞周期中核DNA、染色体数目变化，并分析发生变化的原因。4.结合分裂过程说出有丝分裂对生物遗传有什么意义？拓展提升：解读下列曲线，说出与前面细胞周期中核DNA数量变化曲线的区别。学习活动6：探究造血干细胞的一生红细胞的前世是造血干细胞，造血干细胞是能自我更新、有较强分化发育和再生能力、可以产生各种类型血细胞的始祖细胞，人体内的红细胞就是由骨髓内的造血干细胞产生。然而红细胞的今生非常短暂，红细胞产生至成熟后进入血液，约120天后衰亡，这肯定时刻伴随着红细胞的更新，那么，红细胞是如何产生的呢？新生的红细胞又经历了什么呢？1.红细胞和造血干细胞的遗传信息相同吗？细胞分化的实质是什么？分化后的红细胞还有细胞全能性吗？为什么？2.分化后的红细胞、白细胞等细胞生命历程一般不能逆转，最终会趋向于衰老，细胞衰老的特征有哪些？细胞衰老的原因有哪两种学说？请准确描述细胞衰老的两种机制。3.举例说出细胞凋亡和细胞坏死的不同。4.研究细胞分化、衰老和死亡对增进人类健康有什么重要意义？（三）应用迁移细胞的生命历程——探究干细胞疗法在脑缺血方面的应用聚焦中老年健康问题您是否注意到，生活中有很多人特别是中老年人经常反复出现头晕、头昏重、头痛、心烦，耳鸣，急躁易怒，失眠多梦，记忆力减退等情况发生，这些都是慢性脑供血不足的结果。脑的短暂性血液供应不足并出现症状就叫做短暂性脑缺血发作，常常表现为以上症状。脑缺血患者应积极参加体育锻炼，保持生活规律化，杜绝酗酒，严格戒烟，合理安排饮食。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。为什么干细胞疗法可以治疗脑缺血呢？原理是什么？【学习目标】1.构建细胞周期调节模型，说明调控因子对细胞分裂的影响，推测细胞分裂过程中染色体精确分离的原因。2.结合教材和资料，从细胞分裂分化的角度解释骨髓基质细胞在脑缺血的治疗中的作用，认同干细胞疗法在临床中的重要性。3.辨析细胞衰老和个体衰老的关系，从细胞生命历程的角度，为延缓个体衰老提23条生活建议。学习活动7：构建细胞周期调节模型细胞周期是细胞物质积累和细胞分裂的循环过程，其有序进行受到严密的调节和控制。CDK2cyclinE是细胞周期G1/S期的转折中的关键调控因子。图1为骨髓基质细胞分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化图，请回答有关问题。1.失活的CDK2cyclinE将导致处于图1中AB段的细胞比例发生怎样的变化，为什么？2.研究发现，CDK2cyclinE参与中心体复制的起始调控。如果中心体复制异常，会对细胞的分裂造成什么影响？3.请结合上述分析，推测细胞分裂过程中染色体能精确分离的原因。学习活动8：探究脑缺血的治疗方法材料1脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞（M）是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。材料2某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。1.脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞凋亡还是细胞坏死，为什么？2.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用，细胞自噬还有其他什么作用？3.请结合材料阐释骨髓基质细胞（M）在脑缺血的治疗中发挥的作用。4.研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞（N）中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验。分组第1组第2组第3组处理方法用含有M线粒体的培养基对N进行培养用不含M线粒体的培养基对N进行培养用不含M线粒体的培养基对进行培养①第3组为正常对照组，请将实验补充完整。②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。由图分析比较可知，第1组神经细胞内ATP水平与正常水平相比，发生了怎样的变化？第2组在实验中的作用是什么？③综合上述研究资料和实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的作用机制。学习活动9：关注我国人口老龄化问题人口老龄化是指人口生育率降低和人均寿命延长导致的总人口中因年轻人口数量减少、年长人口数量增加而导致的老年人口比例相应增长的动态。当一个国家或地区60岁以上老年人口占人口总数的10%，或65岁以上老年人口占人口总数的7%，即意味着这个国家或地区的人口处于老龄化社会。2017年10月18日，习近平同志在十九大报告中指出，积极应对人口老龄化。2019年11月，中共中央、国务院印发了《国家积极应对人口老龄化中长期规划》。2021年5月11日，第七次全国人口普查结果显示，中国60岁及以上人口占比超18%，人口老龄化程度进一步加深。请回答下列问题：1.有人认为，“个体衰老的原因是个体中每个细胞都在衰老”，你同意这种观点吗，为什么？2.请从细胞生命历程的角度，联系生活实际，为延缓个体衰老提23条生活建议。（四）重构拓展细胞的生命历程——重构细胞生长、分裂、分化、衰老和死亡的关系构建细胞生命各历程之间的关系进行有性生殖的生物，经减数分裂形成的精子和卵细胞，要相互结合形成受精卵，受精卵分裂形成的众多细胞，经过细胞分化具有不同形态、结构和功能，进而形成组织、器官，发育成新的个体。在这个过程中，有丝分裂和减数分裂有什么不同？它们对生物体各自有什么意义？【学习目标】1.对比有丝分裂和减数分裂，解释两个过程染色体数目变化不同的原因，概述减数分裂对生物体的意义。2.围绕“细胞的生长、分裂、分化、衰老和死亡”重构单元体系，阐述细胞增殖、分化、衰老和死亡的逻辑关系。3.通过单元过关，完善“细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程”大概念体系，认同细胞的生命历程是个体生命的重要组成部分。【单元检测】1.单元拓展（建立有丝分裂和减数分裂的联系）真核生物细胞增殖的方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。减数