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1、《細(xì)胞分化、衰老和凋亡》學(xué)案
張建尚 江蘇省贛榆高級中學(xué)
【情景導(dǎo)學(xué)】抬望眼——讓夢想騰飛!
同學(xué)們,大媽廣場舞跳的多開心呀!大媽也是由一個(gè)細(xì)胞——受精卵發(fā)育而來的,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)在越來越多的老年人在跳廣場舞,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 的過程,叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一種 ③ 的變化,一般來說,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)體來說,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的過程,細(xì)胞的凋亡也稱為 ② 。細(xì)胞凋亡對于多細(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
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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、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)胞分裂和生長之外,還需要進(jìn)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(dòng)物胚胎發(fā)育過程中
6、,紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來中胚層,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)樗鼈兌际莵碜酝粋€(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)說明 ② 。
二、(1)①植物激素、無機(jī)鹽和糖類(2)①全能性(3)①1和2的細(xì)胞沒有脫離母體而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.分析回答下列問題:
(1)對于單細(xì)胞生物體來說,細(xì)胞的衰老或死亡意味著什么? ① 。
(2)老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細(xì)胞? ① 。年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細(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)體衰老的過程也是組成個(gè)體細(xì)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(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)色素的積累對物質(zhì)的交流和傳遞有無影響? 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)問題:
資料1 青蛙的發(fā)育是變態(tài)發(fā)育,在這個(gè)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(nèi)鰓→ 蝌蚪長出后肢、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)育過程中要經(jīng)歷有尾的階段,后來尾部細(xì)胞自動(dòng)死亡,尾才消失。在胎兒手的發(fā)育過程中,五個(gè)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(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 。這說明細(xì)胞凋亡對于多細(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)通過凋亡的方式加以清除
14、。癌癥是異常細(xì)胞沒有及時(shí)凋亡的結(jié)果,所以細(xì)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(guān)鍵的作用。
(5)如果人體皮膚被開水燙傷而死亡,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)胞變圓與周圍細(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
對機(jī)體的影響
對機(jī)體 ④
對機(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;一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素;無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)格來說只有高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核才具有全能性??寺⊙虻某晒Γ玫木褪歉叨确只膭?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。
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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(xì)胞角度分析,這個(gè)過程中不會(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,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)育過程中細(xì)胞的分裂、分化、和死亡對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)胞分化過程中遺傳物質(zhì)沒有改變,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)育過程中細(xì)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?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(gè)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(xì)胞,而d能在體外條件下培養(yǎng)成一個(gè)植物體則說明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 。這說明動(dòng)物的 具有全能性。
3.(1)細(xì)胞增殖 細(xì)胞分化 A過程增加細(xì)胞數(shù)目,B過程增加細(xì)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(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