科学前沿 组装细胞板书设计及意图

高中生物人教版必修1第一单元第4课《科学前沿组装细胞》

教案

一、

教材分析：

细胞是生物体结构和功能的基本单位，研究细胞、学习细胞知识的重要性自不待言。然而，关于细胞的内容，人们想组装和制造生命体，都离不开组装细胞，都超越不了细胞这个生命活动的基本单位。大多是微观和抽象的，对于高中学生来说有一定难度。

二、

学情分析：

通过学习高中生物必修一的内容,学生已经熟知细胞是最基本的生命系统,所以合成生命首先就要合成最基本的生命---细胞,学生通过第一章的学习，已经对细胞的基本结构和遗传物质已经有大体了解,这就为合成细胞的核心步骤合成基因奠定了知识基础,进入高中阶段学生的逻辑分析能力,抽象思维能力已经上一个台阶,这就合成细胞的程序的学习奠定了认知基础,细胞学说中的其中一个要点：新细胞只能从老细胞中产生，但人工合成细胞可能打破这种学说,如何实现可引起学生的极大兴趣,为本节的学习奠定了动机基础。

三、

教学目标：

1、根据阅读材料尝试说出合成细胞的大体思路

2、了解DNA结构、组装细胞。

3、讨论合成细胞技术对生态环境和人类社会的影响。

四、

教学重难点：

重点：合成细胞的大体思路。

难点:DNA的结构、组装细胞。

五、

教学设计：

（一）课前导入：

大千世界神秘莫测无奇不有，宇宙无限广阔，人类对世界的了解还很少。现在已经进入信息科技时代，人类能够造航母、飞船、机器人，能够登上月球，能够通过细胞工程培养出许多新的生命体，但是，同学们想一下，人类能否组装细胞呢？那么，让我们一起来更进一步的了解细胞---生物体结构和功能的基本单位。

（二）教学活动：

2.1细胞的起源与进化：

1.观看图片：

1925. Wilson：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案”

2.追根朔源，一起回顾细胞的发现：Hooke's microscope ---

Cell structure of Cork by Hooke。

3.细胞学说的建立：

•

1838年，德国植物学家施来登 –

发表论文指出∶植物是由细胞构成的

•

1839年，德国动物学家施旺首次提出细胞学这个名称，并提出了所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是生命的基本单位

。

•

1858年，德国医生和病理学家魏尔肖对细胞学说进行了重要补充：一切细胞产自细胞。

2.2 人体生殖道支原体（合成细胞）：

支原体：是一类没有细胞壁，可用人工培养基培养增殖的最小原核细胞微生物。（图片展示）

1990时代人类发现自然界中结构最简单的细胞是人体生殖道支原体细胞,基因组约有480个基因,而我们所熟知的大肠杆菌约有4000个基因。

1.

人工合成细胞的基本程序：

了解了文特尔其人及其工作后,合成细胞到底是怎样进行的呢?通过阅读书本课后的材料---科学前沿,组装细胞,假如你是科学家请尝试说出合成细胞的大体思路。

学生讨论：

大体思路：寻找自然界中最简单的细胞→找到最少的基因→人工合成细胞→包裹细胞膜→检测。

提问：

细胞真的那么好组装吗？组装出来的细胞具有生命活性吗？那么我们一起来看下最常见的细胞---细胞内部的生命活动。

2.

观看视频《细胞内部的生命活动》

学生讨论：细胞内部的生活是怎样的？

学生回答：细胞内部每时每刻都在进行着细胞代谢，细胞器之间协调配合又各司其职。

2.3寻找最少的基因：

教师通过常见生物果蝇的染色体,通基因、DNA、染色体的关系，学生尝试找出规律:一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列。学生通过对DNA分子结构的了解,知晓基因是DNA中的一个片段,基因中的碱基序列代表着遗传信息,合成基因先要确定基因中的碱基序列。

问题:确定了支原体的基因数量和基因碱基序列后,要合成其所有的基因吗? 学生讨论：通过阅读材料P12页，得知合成基本基因的工作量小,只要合成基本基因就可以了。

提问：什么是基本基因?如何确定哪个基因是基本基因? 学生阅读课后资料,教师引导回答上述问题。

2.4包裹细胞膜：

提问：

包裹细胞膜,是否先要合成细胞膜? 包裹细胞膜后,细胞质哪来? 学生阅读课后材料回答上述问题,教师总结归纳。

2.5人工合成细胞是否会给人类的生活带来风险？

人工合成细胞，就意味着人工可以合成生命。任何事物都具有两面性，假如有一天真的可以人工合成细胞，组装生命，那么也一定是利弊共存的。学生自己发言，开放性思维题。

2.6

课后小结：

2.7

板书设计：

科学前沿

组装细胞

一、组装细胞，也就意味着组装生命。