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1、2022年高中生物 細(xì)胞的衰老和凋亡 第3課時(shí)示范教案 蘇教版
導(dǎo)入新課
師
生長和衰老,出生和死亡,是生物界的正?,F(xiàn)象。衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。
師
衰老的人體通常表現(xiàn)出細(xì)胞數(shù)目減少、肌肉萎縮、行動(dòng)遲緩等特征。那么,人體的衰老還表現(xiàn)出哪些特征呢?
推進(jìn)新課
板 書:
三、細(xì)胞的衰老和凋亡
活動(dòng)安排:教師組織學(xué)生分組討論。
生
人體的衰老還表現(xiàn)出白發(fā)、皺紋、老年斑、耳聾、眼花、行動(dòng)遲緩、記憶力減退等。
師
老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細(xì)胞?年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細(xì)胞?
生
老年人體內(nèi)還會(huì)有幼嫩的細(xì)胞,如精原細(xì)胞仍能增殖產(chǎn)生精子,造血干細(xì)胞一生都能增殖產(chǎn)生
2、各種類型的血細(xì)胞;年輕人體內(nèi)也有衰老的細(xì)胞,如皮膚表皮細(xì)胞衰老成角質(zhì)層細(xì)胞,最后細(xì)胞凋亡、脫落。
師
人體衰老與細(xì)胞衰老有什么關(guān)系?兩者步調(diào)一致嗎?
生
在人的一生中,一直都有新的細(xì)胞出現(xiàn),老的細(xì)胞死亡,身體內(nèi)的細(xì)胞在不斷更新著。其他的多細(xì)胞生物也是這樣。細(xì)胞的衰老和死亡與個(gè)體的衰老和死亡并不是一回事。
師
從總體上看,個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。但對(duì)于單細(xì)胞生物體來說,細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡。
師
關(guān)于個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系,你還能舉出其他實(shí)例嗎?
生
人的上皮組織、血細(xì)胞經(jīng)過一定的時(shí)間就衰老死亡了,由新的細(xì)胞補(bǔ)充;人體的肝細(xì)胞是分化程
3、度較高的組織細(xì)胞,功能專一,正常情況下沒有明顯的衰老現(xiàn)象,細(xì)胞分裂少見,但在某些細(xì)胞受到破壞喪失時(shí),其余細(xì)胞也能進(jìn)行分裂,以補(bǔ)充失去的細(xì)胞。
師
恒久組織細(xì)胞,屬高度分化的細(xì)胞,個(gè)體一生中沒有細(xì)胞更替,破壞堇前失后不能由這類細(xì)胞分裂來補(bǔ)充。如神經(jīng)細(xì)胞、骨骼細(xì)胞和心肌細(xì)胞??珊谋M組織細(xì)胞,如人類卵巢實(shí)質(zhì)細(xì)胞,在一生中逐漸消耗,而不能得到補(bǔ)充,最后消耗殆盡。
師
有人做過一個(gè)實(shí)驗(yàn),體外培養(yǎng)的人體某種細(xì)胞,最多分裂50次左右就停止分裂了,說明細(xì)胞會(huì)隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。細(xì)胞的壽命與細(xì)胞的分裂能力有關(guān)嗎?
生
細(xì)胞的壽命與分裂能力無關(guān)。壽命短的細(xì)胞不一定能分裂,如白細(xì)胞。
師
細(xì)胞
4、衰老的過程是細(xì)胞 生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程,最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。衰老的細(xì)胞主要具有以下特征:
(1)細(xì)胞內(nèi)水分減少,細(xì)胞萎縮,體積變小,細(xì)胞代謝速率減慢。
(2)細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低。
(3)細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老百逐漸積累,它們會(huì)妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞,影響細(xì)胞的政黨生理功能。
(4)細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢,細(xì)胞核的體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮,染色加深。
(5)細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。
師
細(xì)胞為什么會(huì)衰老呢?決定衰老的主要因素是什么?
教師演示多毀體課件:人體細(xì)胞培養(yǎng)與去核細(xì)胞和政黨細(xì)胞融合培養(yǎng)過程,探究細(xì)胞衰老的原
5、因。
師
(1)巴氏小體是雌性哺乳動(dòng)物的細(xì)胞在分裂間期細(xì)胞核中呈凝縮狀態(tài)不活動(dòng)的X染色本。雄性個(gè)體的細(xì)胞分裂間期無巴氏小體。
(2)20世紀(jì)60年代,為了探究人的體細(xì)胞誤老是由細(xì)胞本身決定的還是由環(huán)境因素決定的,一位科學(xué)家選取年輕女性的體細(xì)胞和老年男性的體細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。巴氏小體可以作為雌性細(xì)胞的標(biāo)記。
(3)在相同條件下,單獨(dú)培養(yǎng)或混合培養(yǎng)年輕女性的體細(xì)胞和老年男性的體細(xì)胞,統(tǒng)計(jì)細(xì)胞分裂的次數(shù)。
年輕女性的體細(xì)胞增殖旺盛
老年男性的體細(xì)胞增殖次數(shù)少
年輕男性的體細(xì)胞增殖情況與單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)相同
(4)為了深入探究衰老的物質(zhì)究竟在哪里,這位科學(xué)家又做了如下實(shí)驗(yàn):
師
(1
6、)這兩組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙性在哪?
(2)通過這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苷f明細(xì)胞的增殖能力是無限的呢?
(3)上述兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明細(xì)胞衰老的原因和調(diào)控細(xì)胞衰老的物質(zhì)在哪里嗎?
生
(1)選擇年輕女性的體細(xì)胞,不僅因?yàn)槠浜锌捎糜跇?biāo)記供體細(xì)胞的巴氏小體,而且因?yàn)槠湓鲋衬芰軓?qiáng),因而不宜選用年老女性體細(xì)胞作為供體。選擇老年男性的體細(xì)胞,不僅因?yàn)槠浼?xì)胞里不含有馬氏小體(這樣,它就不能被標(biāo)記而能與年輕女性細(xì)胞分別識(shí)別出來),而縣城因?yàn)槠浔旧淼脑鲋衬芰^弱。
(2)這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)不能說明細(xì)胞的增殖能力是無限的。
(3)上述兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞衰老的原因和調(diào)控細(xì)胞衰老的物質(zhì)在細(xì)胞核中。
師
(1)研究表明,從胎
7、兒肺得到的成纖維細(xì)胞可在離體條件下傳代50次,而從成人肺得到的成纖維細(xì)胞在離體條件下只能傳代20次。因此,細(xì)胞的增殖能力是有限的,而且表明體細(xì)胞的衰老是由細(xì)胞自身的因素決定的。
(2)近年來,關(guān)于細(xì)胞衰老的研究有了重大進(jìn)展,形成了多種關(guān)于細(xì)胞衰老機(jī)制的學(xué)說,請(qǐng)同學(xué)們課后查閱資料,收集相關(guān)內(nèi)容,下一節(jié)課上交流。
課件展示:
蝌蚪在變態(tài)發(fā)育過程中尾的消失;雞的胚胎發(fā)育過程中,爪之間存在蹼狀物,但出生時(shí),小雞趾間不存在蹼狀物。
師
以上現(xiàn)象說明了什么?
生
說明生物體在發(fā)育過程中,身體內(nèi)的細(xì)胞存在著正常死亡。如同花辨或樹葉的脫落、凋零,是一種自然的生理過程。
師
(1)像這樣,由基
8、因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程就叫細(xì)胞凋亡。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程度性調(diào)控,所以也常常被稱為細(xì)胞編程性死亡。
(2)正在發(fā)育以及發(fā)育成熟的生物體中,細(xì)胞發(fā)生凋亡的數(shù)量是驚人的。健康的成人體內(nèi),在骨髓和腸中,每小時(shí)有10億個(gè)細(xì)胞凋亡。
(3)脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)肓過程中,約有50%的細(xì)胞凋亡。
(4)多細(xì)胞生物體每天都要產(chǎn)生數(shù)量巨大的新細(xì)胞,同樣也有大量的細(xì)胞死亡,這樣生命系統(tǒng)才能更新,維持?jǐn)?shù)量上的平衡。
師
細(xì)胞的凋亡對(duì)生物體有何意義?有的該死的細(xì)胞到一定的時(shí)候不死亡,而不該死亡的細(xì)胞卻過早地死亡了,那么對(duì)生物的生長、發(fā)育又有何影響呢?
生
細(xì)胞凋亡能使多細(xì)
9、胞生物體完成正常發(fā)育;能夠維持機(jī)體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定性;能夠抵御外界各種因素的干擾。如果細(xì)胞凋亡出現(xiàn)了差錯(cuò),機(jī)體就會(huì)出現(xiàn)異常。如免疫系統(tǒng)正常的細(xì)胞凋亡出現(xiàn)問題,就可能引發(fā)一些自身免疫性疾病,如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。
師
生物體內(nèi)有的不該死亡的細(xì)胞卻過早地死亡了,這種現(xiàn)象不叫細(xì)胞凋亡,而是稱為細(xì)胞壞死。細(xì)胞壞死是極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激引起的細(xì)胞損傷和死亡。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死有什么區(qū)別呢?
課件展示:
細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡的過程。
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較:細(xì)胞凋亡表現(xiàn)在先是細(xì)胞明顯皺縮;細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)物質(zhì)凝集致密化;細(xì)胞逐漸變小、變圓;細(xì)胞膜將胞內(nèi)成分包圍成一個(gè)個(gè)凋
10、亡小體,凋亡小體被周圍細(xì)胞吞噬掉,顯得干凈利索,不引起周圍組織炎癥。而細(xì)胞壞死則是細(xì)胞顯著腫脹,細(xì)胞膜破裂,內(nèi)容物溢出而死,并容易引發(fā)周圍組織炎癥。
課件展示:
3種細(xì)胞DNA電泳圖。
師
利用電泳技術(shù)對(duì)DNA進(jìn)行分析,也可看出兩者的差異。凋亡細(xì)胞的染色體DNA被切割成有規(guī)律的小片段,在進(jìn)行電泳分析時(shí),大小相隔,有規(guī)律地分布,呈現(xiàn)出梯狀條帶。壞死細(xì)胞的DNA是隨機(jī)斷裂的,電泳時(shí)表現(xiàn)為從大到小連續(xù)分布的彌散條帶,所以呈現(xiàn)出來的是一片模糊、分不清的條帶。
板書設(shè)計(jì)
三、細(xì)胞的衰老和凋亡
1.細(xì)胞衰老的原因
2.細(xì)胞衰老機(jī)制的學(xué)說
3.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別
活動(dòng)與探究
11、
探究題目:在農(nóng)學(xué)、園藝、林業(yè)、醫(yī)藥等生產(chǎn)實(shí)踐中,植物的組織培養(yǎng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。植物的組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。動(dòng)物細(xì)胞有全能性嗎?請(qǐng)?zhí)骄縿?dòng)物細(xì)胞是否具有全能性?
活動(dòng)建議:
(1)在利用互聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)探究動(dòng)物細(xì)胞的全能性時(shí),教師要提供給學(xué)生正確的搜索方法。如goodle、baidu、sohu等搜索引擎網(wǎng)站對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索。
(2)包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在內(nèi)的信息技術(shù)與學(xué)科的整合是未來教育發(fā)展的必然趨勢,建議教師積極地運(yùn)用這種手段,促進(jìn)教學(xué)手段的最優(yōu)化和教學(xué)效率的最大化。
(3)建議學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)和書刊中收集有關(guān)動(dòng)物培養(yǎng)的資料,并將有資料按年代順序排列,對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行分析。以小
12、組為單位,以報(bào)告的形式向全班同學(xué)作匯報(bào)。
習(xí)題詳解
1.解析:依據(jù)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)可以知道圖示細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞。高等生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵。生物體的生長包括細(xì)胞的分裂和細(xì)胞的體積增大。細(xì)胞的分化是指細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生了穩(wěn)定性差異,細(xì)胞的這種變化是基因在機(jī)體發(fā)育中選擇性表達(dá)的結(jié)果。人體有四大基本組織:上皮組織(如具有吸收作用的小腸絨毛上皮細(xì)胞)、結(jié)締組織(如具有連接作用的真皮)、肌肉組織(如此具收縮作用的肌肉細(xì)胞)、神經(jīng)組織(如調(diào)節(jié)各種生命活動(dòng)的神經(jīng)器官)。
答案:(1)動(dòng)物細(xì)胞 受精卵 (2)細(xì)胞的分裂 細(xì)胞的體積增大?。?)分化 形態(tài) 結(jié)構(gòu)功能 選擇性表達(dá) (4)上皮組織 結(jié)締組織 肌肉組織 神經(jīng)組織
2.解析:果蠅的受精卵是既具有全能性又沒有分化的細(xì)胞。
答案:A
3.解析:香煙中含有大量的尼古丁等有害物質(zhì),會(huì)造成細(xì)胞的損傷和死亡。這種死亡過程是非正常性的,屬于病理性死亡。
答案:B
4.解析:組織培養(yǎng)的過程是離體的組織無菌情況下在培養(yǎng)基上生長繁殖,形成愈傷組織。愈傷組織在培養(yǎng)基上進(jìn)一步生長、增殖、分化發(fā)育成胚狀體,再由胚狀體發(fā)育成植物幼體,最后長成植株。
答案:(1)離體 滅菌?。?)愈傷組織 生長、增殖、分化發(fā)育成胚狀體 再由胚狀體發(fā)育成植物幼體