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1、《細胞分化、衰老和凋亡》學案 張建尚 江蘇省贛榆高級中學 【情景導學】抬望眼——讓夢想騰飛！ 同學們，大媽廣場舞跳的多開心呀！大媽也是由一個細胞——受精卵發(fā)育而來的，如果受精卵只進行細胞分裂能發(fā)育成一個個體嗎？現(xiàn)在越來越多的老年人在跳廣場舞，目的是為了強健身體延緩衰老。那么人體衰老有什么特征呢？人體的細胞不斷死亡又不斷產(chǎn)生新的細胞，這是為什么呢？今天我們就一起學習細胞的分化、衰老和凋亡。 【重點和難點】 重點：1.細胞分化的概念和意義。 2.細胞全能性的概念。 3.個體衰老與細胞衰老的關系，細胞衰老的特征。 4.細胞凋亡的含義。 難點：1.細胞全能性的概念及實例。 2.

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

3、構和功能卻有很大差別，其原因是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是 ⑤ 。 2.①生物個體發(fā)育②趨向專門化③效率④完全相同⑤不同的 3.細胞的全能性是指已經(jīng) ① 的細胞，仍然具有 ② 的潛能。科學家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實驗，將他的腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中，結果得到了新的個體。該實驗說明 ③ 。 3.①高度分化②發(fā)育成完整個體③動物的細胞核具有全能性 4.衰老的細胞水分 ① ，細胞新陳代謝的速率 ② ；衰老的細胞內酶的活性③；細胞內的 ④ 會隨細胞衰老而逐漸積累，形

4、成老人斑；細胞內呼吸速率 ⑤ ，細胞核的體積 ⑥ ；細胞膜通透性改變，使物質運輸功能 ⑦ 。 4.①減少②減慢③降低④色素⑤減慢⑥增大⑦降低 5.細胞凋亡是由基因所決定的細胞①的過程，細胞的凋亡也稱為 ② 。細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育、維持內部環(huán)境的 ③ ，以及抵御外界各種因素的 ④ 都起著非常關鍵的作用。細胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動 ⑤ 引起的細胞 ⑥ 。 5.①自動結束生命②細胞編程性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！ 細胞的分化 一、細胞分化及其意義 1.以下是番茄細胞的生長、分裂和分化示意圖，據(jù)圖分析： ① ② ③ ④ ⑤ （1）一個受精卵，如果只進行細胞的分裂，能形成我們這些具有一定形態(tài)、結構和生理功能的生物體嗎？ ① 。細胞除了要進行細胞分裂和生長之外，還需要進行怎樣的變化？ ② 。 （2）圖中①→③的過程屬于____ ①_____，③→⑤的過程屬于 ② ，①→②、①→④的過程叫做_____③_____。 （3）在動物胚胎發(fā)育過程中

6、，紅細胞和心肌細胞都是來中胚層，發(fā)育成紅細胞那部分中胚層細胞只能發(fā)育成紅細胞，而不能發(fā)育成心肌細胞，發(fā)育成心肌細胞的那部分中胚層細胞只能發(fā)育成心肌細胞，而不能發(fā)育成紅細胞。該實例說明細胞分化具有 ① 性和 ② 性。 （4）圖中所有細胞的遺傳物質是否相同？ 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細胞分化（2）①細胞的分裂②細胞的生長③細胞的分化（3）①穩(wěn)定②不可逆（4）①相同②因為它們都是來自同一個受精卵③細胞發(fā)生了

7、分化④基因選擇性表達的結果 2.比較：細胞分裂與細胞分化 細胞分裂 細胞分化 細胞變化 ① ② 發(fā)生時間 從 ③ 開始，有些細胞 ④ 保持分裂能力，有些細胞發(fā)育到一定時期就停止分裂。 從胚胎早期開始出現(xiàn)細胞分化，是一種 ⑤ 的變化，貫穿于生命的整個過程。 意義 保持了親代和子代之間 ⑥ 的穩(wěn)定性。 是生物體進行 ⑦ 的基礎。 2.①數(shù)量增多②種類增多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）上述實驗能證明植物細胞具有生長發(fā)育的 ① 。 （3）圖中1和2的細胞不能直接發(fā)育成完整植株，而3的細胞能夠發(fā)育成完整植株，其原因是 ① 。 （4）圖中1和2的遺傳物質相同，但顏色不同，其原因是 ① 。 （5）將白面綿羊（甲）的乳腺細胞核移植到黑面綿羊（乙）的去核卵細胞中，然后將重組細胞

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 ，該實驗說明 ② 。 二、（1）①植物激素、無機鹽和糖類（2）①全能性（3）①1和2的細胞沒有脫離母體而3的細胞脫離母體（4）①基因選擇性表達（5）①白色②動物細胞核具有全能性 三、細胞的衰老 1.分析回答下列問題： （1）對于單細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡意味著什么？ ① 。 （2）老年人體內有沒有幼嫩的細胞？ ① 。年輕人體內有沒有衰老的細胞？ ② 。細胞的衰老是否等同于個體的衰老？

10、 ③ 。 （3）人體衰老與細胞衰老有什么關系？ ① 。 三、1.（1）①意味著個體的衰老或死亡（2）①有幼嫩的細胞②有衰老的細胞③細胞衰老不等同于個體衰老（3）①細胞的衰老不等于個體的衰老；個體衰老的過程也是組成個體細胞普遍衰老的過程。 2.觀察下圖，回答問題： 圖1 圖2 圖3 （1）圖1中的老者滿臉皺紋，給人干巴巴的感覺。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）細胞內水分減少，酶活性降低，對細胞細胞呼吸和新陳代謝有何影響？ ① 。細胞內色素的積累對物質的交流和傳遞有無影響？ ② 。為什么？ ③ 。 （3）除此之外，衰老細胞的細胞核有何變化？ ①

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

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

14、。癌癥是異常細胞沒有及時凋亡的結果，所以細胞凋亡對于維持 ① 的穩(wěn)定和抵御外界各種因素的 ② 都起著非常關鍵的作用。 （5）如果人體皮膚被開水燙傷而死亡，也否也是細胞凋亡？ ① 。為什么？ ② 。 四、1.（1）①細胞凋亡②正?，F(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胞死亡 2.細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別 項目 細胞的凋亡 細胞的壞死 與基因的關系 是 ① 控制的 不受 ② 控制 細胞膜的變化 內陷

15、 破裂 形態(tài)變化 細胞變圓與周圍細胞脫離 細胞外型不規(guī)則變化 影響因素 溫和的刺激或藥物引起 電、熱、冷，機械 ③ 等刺激 對機體的影響 對機體 ④ 對機體 ⑤ 2.①基因②基因③傷害性④有利⑤有害 【難點突破】點得準——破解心中之惑！ 細胞的全能性： （1）原因：生物的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。 （2）植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件：脫離母體；一定的營養(yǎng)物質和植物激素；無菌和適宜的外界條件。 （3）細胞全能性的大?。菏芫雪兩臣毎凅w細胞；植物體細胞﹥動物體細胞；分化程度低的體細

16、胞﹥分化程度高的體細胞。 （4）高度分化的動物體細胞的全能性受限制，嚴格來說只有高度分化的動物細胞的細胞核才具有全能性?？寺⊙虻某晒?，利用的就是高度分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。 （5）細胞分化的原因：在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會有選擇性地表達出各種蛋白質，從而構成生物體的不同組織和器官。 【課堂鞏固】跑得快——活學活用，學以致用！ 1.李白有詩云：“君不見,高堂明鏡悲白發(fā),朝如青絲暮成雪”,從細胞角度分析,這個過程中不會出現(xiàn)的變化是（ ） A.細胞核體積變大 B.細胞內水分增加 C.酶的活性降低 D.細胞內的呼吸速率減慢 1.B【解析】“君不

17、見,高堂明鏡悲白發(fā),朝如青絲暮成雪”屬于細胞衰老，衰老細胞中水分減少。 2.下列關于細胞分裂、分化、衰老和死亡的敘述，正確的是（ ） A.細胞分化導致細胞的形態(tài)和功能各不相同 B.個體發(fā)育過程中細胞的分裂、分化、和死亡對于生物體都是有積極意義的 C.細胞分裂和細胞分化只存在于受精卵到成體的發(fā)育過程中 D.多細胞生物細胞的衰老與機體的衰老總是同步進行的 2.A【解析】細胞分化過程中遺傳物質沒有改變，只是基因進行選擇性表達，導致細胞的形態(tài)和功能各不相同，A項正確；個體發(fā)育過程中細胞的分裂、分化、和凋亡對于生物體都是有積極意義，而不是死亡，因為死亡包括細胞壞死，B項錯誤；細胞分裂和

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項錯誤；多細胞生物細胞的衰老與機體的衰老不是同步進行的，D項錯誤。 3.下圖是某細胞增殖和分化的概念圖，據(jù)圖回答下列有關問題。 （1）圖A表示的是 過程，圖B表示的是 過程。據(jù)圖可以看出A、B兩個過程的主要區(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為植物細胞，而d能在體外條件下培養(yǎng)成一個植物體則說明d具有 性。 （5）若b細胞已經(jīng)衰老，則細胞內 積累會導致“老年斑”出現(xiàn)；若c細胞代表人個體發(fā)育中尾部的細胞，則發(fā)育到一定階段該細胞會凋亡的原因是 。 （6）將雄性動物的體細胞核導入去核的卵細胞內，然后將重組細胞放入雌性動物的子宮內，一段時間后生出了具有生活力的后代，后代的性別是 。這說明動物的 具有全能性。 3.（1）細胞增殖 細胞分化 A過程增加細胞數(shù)目，B過程增加細胞種類（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閉狀態(tài)（4）全能（5）基因控制的程序性死亡（6）雄性 細胞核