《細(xì)胞的分化、衰老和凋亡》學(xué)案

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1、《細(xì)胞分化、衰老和凋亡》學(xué)案 張建尚 江蘇省贛榆高級(jí)中學(xué) 【情景導(dǎo)學(xué)】抬望眼——讓夢(mèng)想騰飛！ 同學(xué)們，大媽廣場(chǎng)舞跳的多開(kāi)心呀！大媽也是由一個(gè)細(xì)胞——受精卵發(fā)育而來(lái)的，如果受精卵只進(jìn)行細(xì)胞分裂能發(fā)育成一個(gè)個(gè)體嗎？現(xiàn)在越來(lái)越多的老年人在跳廣場(chǎng)舞，目的是為了強(qiáng)健身體延緩衰老。那么人體衰老有什么特征呢？人體的細(xì)胞不斷死亡又不斷產(chǎn)生新的細(xì)胞，這是為什么呢？今天我們就一起學(xué)習(xí)細(xì)胞的分化、衰老和凋亡。 【重點(diǎn)和難點(diǎn)】 重點(diǎn)：1.細(xì)胞分化的概念和意義。 2.細(xì)胞全能性的概念。 3.個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系，細(xì)胞衰老的特征。 4.細(xì)胞凋亡的含義。 難點(diǎn)：1.細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例。 2.

2、細(xì)胞凋亡的含義以及與細(xì)胞壞死的區(qū)別。 【課前預(yù)習(xí)】起步穩(wěn)——夯實(shí)基礎(chǔ)促發(fā)展！ 1.在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在 ① 上發(fā)生 ② 的過(guò)程,叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一種 ③ 的變化，一般來(lái)說(shuō)，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。 答案1.①形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能②穩(wěn)定性差異③持久性 2.細(xì)胞分化是 ① 的基礎(chǔ)；細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物中的細(xì)胞 ② ，有利于提高各種生理功能的 ③ 。就一個(gè)個(gè)體來(lái)說(shuō)，各種細(xì)胞具有 ④ 的遺傳信息，但形態(tài)、結(jié)

3、構(gòu)和功能卻有很大差別，其原因是不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是 ⑤ 。 2.①生物個(gè)體發(fā)育②趨向?qū)ｉT(mén)化③效率④完全相同⑤不同的 3.細(xì)胞的全能性是指已經(jīng) ① 的細(xì)胞，仍然具有 ② 的潛能?？茖W(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn)，將他的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中，結(jié)果得到了新的個(gè)體。該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 ③ 。 3.①高度分化②發(fā)育成完整個(gè)體③動(dòng)物的細(xì)胞核具有全能性 4.衰老的細(xì)胞水分 ① ，細(xì)胞新陳代謝的速率 ② ；衰老的細(xì)胞內(nèi)酶的活性③；細(xì)胞內(nèi)的 ④ 會(huì)隨細(xì)胞衰老而逐漸積累，形

4、成老人斑；細(xì)胞內(nèi)呼吸速率 ⑤ ，細(xì)胞核的體積 ⑥ ；細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能 ⑦ 。 4.①減少②減慢③降低④色素⑤減慢⑥增大⑦降低 5.細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞①的過(guò)程，細(xì)胞的凋亡也稱(chēng)為 ② 。細(xì)胞凋亡對(duì)于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育、維持內(nèi)部環(huán)境的 ③ ，以及抵御外界各種因素的 ④ 都起著非常關(guān)鍵的作用。細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng) ⑤ 引起的細(xì)胞 ⑥ 。 5.①自動(dòng)結(jié)束生命②細(xì)胞編程性③穩(wěn)定④干擾⑤受損或中

5、斷⑥損傷和死亡 【課堂探究】走得歡——探索中收獲，收獲中提升！ 細(xì)胞的分化 一、細(xì)胞分化及其意義 1.以下是番茄細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂和分化示意圖，據(jù)圖分析： ① ② ③ ④ ⑤ （1）一個(gè)受精卵，如果只進(jìn)行細(xì)胞的分裂，能形成我們這些具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的生物體嗎？ ① 。細(xì)胞除了要進(jìn)行細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)之外，還需要進(jìn)行怎樣的變化？ ② 。 （2）圖中①→③的過(guò)程屬于____ ①_____，③→⑤的過(guò)程屬于 ② ，①→②、①→④的過(guò)程叫做_____③_____。 （3）在動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程中

6、，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來(lái)中胚層，發(fā)育成紅細(xì)胞那部分中胚層細(xì)胞只能發(fā)育成紅細(xì)胞，而不能發(fā)育成心肌細(xì)胞，發(fā)育成心肌細(xì)胞的那部分中胚層細(xì)胞只能發(fā)育成心肌細(xì)胞，而不能發(fā)育成紅細(xì)胞。該實(shí)例說(shuō)明細(xì)胞分化具有 ① 性和 ② 性。 （4）圖中所有細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是否相同？ ① 。為什么？ ② 。它們形態(tài)和功能不同的直接原因是 ③ ，根本原因是 ④ 。 答案一、1.（1）①不能②細(xì)胞分化（2）①細(xì)胞的分裂②細(xì)胞的生長(zhǎng)③細(xì)胞的分化（3）①穩(wěn)定②不可逆（4）①相同②因?yàn)樗鼈兌际莵?lái)自同一個(gè)受精卵③細(xì)胞發(fā)生了

7、分化④基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 2.比較：細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化 細(xì)胞分裂 細(xì)胞分化 細(xì)胞變化 ① ② 發(fā)生時(shí)間 從 ③ 開(kāi)始，有些細(xì)胞 ④ 保持分裂能力，有些細(xì)胞發(fā)育到一定時(shí)期就停止分裂。 從胚胎早期開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化，是一種 ⑤ 的變化，貫穿于生命的整個(gè)過(guò)程。 意義 保持了親代和子代之間 ⑥ 的穩(wěn)定性。 是生物體進(jìn)行 ⑦ 的基礎(chǔ)。 2.①數(shù)量增多②種類(lèi)增多③受精卵④終生⑤持久性⑥遺傳性狀⑦正常發(fā)育 二.細(xì)胞的全能性 胡蘿卜的組織培養(yǎng) 3 2 1 胡蘿卜試管苗 成熟的胡蘿卜植株 胡蘿卜肉質(zhì)根薄片 離體培

8、養(yǎng) 胚狀體發(fā)育 以下是胡蘿卜的組織培養(yǎng)示意圖。 （1）在胡蘿卜的組織培養(yǎng)液加入了 ① 等成分。 （2）上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明植物細(xì)胞具有生長(zhǎng)發(fā)育的 ① 。 （3）圖中1和2的細(xì)胞不能直接發(fā)育成完整植株，而3的細(xì)胞能夠發(fā)育成完整植株，其原因是 ① 。 （4）圖中1和2的遺傳物質(zhì)相同，但顏色不同，其原因是 ① 。 （5）將白面綿羊（甲）的乳腺細(xì)胞核移植到黑面綿羊（乙）的去核卵細(xì)胞中，然后將重組細(xì)胞

9、植入丙綿羊的子宮，最后丙生出小羊丁。丁的面部顏色是 ① ，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 ② 。 二、（1）①植物激素、無(wú)機(jī)鹽和糖類(lèi)（2）①全能性（3）①1和2的細(xì)胞沒(méi)有脫離母體而3的細(xì)胞脫離母體（4）①基因選擇性表達(dá)（5）①白色②動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性 三、細(xì)胞的衰老 1.分析回答下列問(wèn)題： （1）對(duì)于單細(xì)胞生物體來(lái)說(shuō)，細(xì)胞的衰老或死亡意味著什么？ ① 。 （2）老年人體內(nèi)有沒(méi)有幼嫩的細(xì)胞？ ① 。年輕人體內(nèi)有沒(méi)有衰老的細(xì)胞？ ② 。細(xì)胞的衰老是否等同于個(gè)體的衰老？

10、 ③ 。 （3）人體衰老與細(xì)胞衰老有什么關(guān)系？ ① 。 三、1.（1）①意味著個(gè)體的衰老或死亡（2）①有幼嫩的細(xì)胞②有衰老的細(xì)胞③細(xì)胞衰老不等同于個(gè)體衰老（3）①細(xì)胞的衰老不等于個(gè)體的衰老；個(gè)體衰老的過(guò)程也是組成個(gè)體細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程。 2.觀察下圖，回答問(wèn)題： 圖1 圖2 圖3 （1）圖1中的老者滿(mǎn)臉皺紋，給人干巴巴的感覺(jué)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是 ①

11、；圖2中老者最主要的特點(diǎn)是 ② ，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是 ③ ；圖3中老者面部出現(xiàn)較多的 ④ ，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是 ⑤ 。 （2）細(xì)胞內(nèi)水分減少，酶活性降低，對(duì)細(xì)胞細(xì)胞呼吸和新陳代謝有何影響？ ① 。細(xì)胞內(nèi)色素的積累對(duì)物質(zhì)的交流和傳遞有無(wú)影響？ ② 。為什么？ ③ 。 （3）除此之外，衰老細(xì)胞的細(xì)胞核有何變化？ ①

12、 。 2.（1）①細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變?、诎装l(fā)銀須③細(xì)胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少④老人斑（色斑）⑤細(xì)胞內(nèi)色素的積累（2）①細(xì)胞呼吸和新陳代謝速率減慢②有影響③細(xì)胞膜的通透性改變（3）①細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深。 四、細(xì)胞的凋亡 1.分析下列資料，回答相關(guān)問(wèn)題： 資料1 青蛙的發(fā)育是變態(tài)發(fā)育，在這個(gè)過(guò)程中主要的變化順序是：蝌蚪先長(zhǎng)出外鰓→蝌蚪外鰓消失長(zhǎng)出內(nèi)鰓→ 蝌蚪長(zhǎng)出后肢、前肢→尾和內(nèi)鰓逐漸萎縮消失，肺形成。 資料2 人體胚胎發(fā)育過(guò)程中要經(jīng)歷有尾的階段，后來(lái)尾部細(xì)胞自動(dòng)死亡，尾才消失。在胎兒手的發(fā)育過(guò)程中，五個(gè)手指最初是愈合在一起的，像

13、一把鏟子，后來(lái)隨著指間的細(xì)胞自動(dòng)死亡，才發(fā)育為成形的手指。 （1）細(xì)胞死亡有兩種形式，一種是細(xì)胞壞死，另一種是細(xì)胞凋亡。在青蛙的變態(tài)發(fā)育過(guò)程中，蝌蚪鰓和尾的消失屬于哪一種？ ① 。它是正?，F(xiàn)象嗎？ ② 。 （2）細(xì)胞的凋亡是隨意發(fā)生的嗎？ ① 。它受什么控制？ ② 。 （3）如果沒(méi)有正常的細(xì)胞凋亡，蝌蚪能發(fā)育成青蛙嗎？ ① 。人還會(huì)有纖細(xì)的手指嗎？ ② 。這說(shuō)明細(xì)胞凋亡對(duì)于多細(xì)胞生物體完成 ③ 起著重要作用。 （4）當(dāng)細(xì)胞被病毒感染或發(fā)生癌變時(shí)，機(jī)體也會(huì)通過(guò)凋亡的方式加以清除

14、。癌癥是異常細(xì)胞沒(méi)有及時(shí)凋亡的結(jié)果，所以細(xì)胞凋亡對(duì)于維持 ① 的穩(wěn)定和抵御外界各種因素的 ② 都起著非常關(guān)鍵的作用。 （5）如果人體皮膚被開(kāi)水燙傷而死亡，也否也是細(xì)胞凋亡？ ① 。為什么？ ② 。 四、1.（1）①細(xì)胞凋亡②正常現(xiàn)象③2）①不是②基因（3）①不能②不能③正常發(fā)育（4）①內(nèi)部環(huán)境②干擾（5）①不是②是在不利因素的影響下引起的細(xì)胞死亡 2.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別 項(xiàng)目 細(xì)胞的凋亡 細(xì)胞的壞死 與基因的關(guān)系 是 ① 控制的 不受 ② 控制 細(xì)胞膜的變化 內(nèi)陷

15、 破裂 形態(tài)變化 細(xì)胞變圓與周?chē)?xì)胞脫離 細(xì)胞外型不規(guī)則變化 影響因素 溫和的刺激或藥物引起 電、熱、冷，機(jī)械 ③ 等刺激 對(duì)機(jī)體的影響 對(duì)機(jī)體 ④ 對(duì)機(jī)體 ⑤ 2.①基因②基因③傷害性④有利⑤有害 【難點(diǎn)突破】點(diǎn)得準(zhǔn)——破解心中之惑！ 細(xì)胞的全能性： （1）原因：生物的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因。 （2）植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件：脫離母體；一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素；無(wú)菌和適宜的外界條件。 （3）細(xì)胞全能性的大?。菏芫雪兩臣?xì)胞﹥體細(xì)胞；植物體細(xì)胞﹥動(dòng)物體細(xì)胞；分化程度低的體細(xì)

16、胞﹥分化程度高的體細(xì)胞。 （4）高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受限制，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)只有高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核才具有全能性。克隆羊的成功，利用的就是高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 （5）細(xì)胞分化的原因：在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。 【課堂鞏固】跑得快——活學(xué)活用，學(xué)以致用！ 1.李白有詩(shī)云：“君不見(jiàn),高堂明鏡悲白發(fā),朝如青絲暮成雪”,從細(xì)胞角度分析,這個(gè)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)的變化是（ ） A.細(xì)胞核體積變大 B.細(xì)胞內(nèi)水分增加 C.酶的活性降低 D.細(xì)胞內(nèi)的呼吸速率減慢 1.B【解析】“君不

17、見(jiàn),高堂明鏡悲白發(fā),朝如青絲暮成雪”屬于細(xì)胞衰老，衰老細(xì)胞中水分減少。 2.下列關(guān)于細(xì)胞分裂、分化、衰老和死亡的敘述，正確的是（ ） A.細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同 B.個(gè)體發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞的分裂、分化、和死亡對(duì)于生物體都是有積極意義的 C.細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化只存在于受精卵到成體的發(fā)育過(guò)程中 D.多細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老與機(jī)體的衰老總是同步進(jìn)行的 2.A【解析】細(xì)胞分化過(guò)程中遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，只是基因進(jìn)行選擇性表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同，A項(xiàng)正確；個(gè)體發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞的分裂、分化、和凋亡對(duì)于生物體都是有積極意義，而不是死亡，因?yàn)樗劳霭?xì)胞壞死，B項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞分裂和

18、分化與生具存，不只是存在于受精卵到成體的發(fā)育中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；多細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老與機(jī)體的衰老不是同步進(jìn)行的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.下圖是某細(xì)胞增殖和分化的概念圖，據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題。 （1）圖A表示的是 過(guò)程，圖B表示的是 過(guò)程。據(jù)圖可以看出A、B兩個(gè)過(guò)程的主要區(qū)別是 。 a b c d e A B （2）圖中b、c、d、e具有相同的 。 （3）若e能合成血紅蛋白，則b、c、d都

19、 （填能或不能）合成，其主要原因是 。 （4）若a為植物細(xì)胞，而d能在體外條件下培養(yǎng)成一個(gè)植物體則說(shuō)明d具有 性。 （5）若b細(xì)胞已經(jīng)衰老，則細(xì)胞內(nèi) 積累會(huì)導(dǎo)致“老年斑”出現(xiàn)；若c細(xì)胞代表人個(gè)體發(fā)育中尾部的細(xì)胞，則發(fā)育到一定階段該細(xì)胞會(huì)凋亡的原因是 。 （6）將雄性動(dòng)物的體細(xì)胞核導(dǎo)入去核的卵細(xì)胞內(nèi)，然后將重組細(xì)胞放入雌性動(dòng)物的子宮內(nèi)，一段時(shí)間后生出了具有生活力的后代，后代的性別是 。這說(shuō)明動(dòng)物的 具有全能性。 3.（1）細(xì)胞增殖 細(xì)胞分化 A過(guò)程增加細(xì)胞數(shù)目，B過(guò)程增加細(xì)胞種類(lèi)（2）相同的遺傳信息或染色體數(shù)（3）不能 控制合成血紅蛋白的遺傳信息處于關(guān)閉狀態(tài)（4）全能（5）基因控制的程序性死亡（6）雄性 細(xì)胞核