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2019-2020年高中生物 細胞的衰老和凋亡 第3課時示范教案 蘇教版 導入新課 師 生長和衰老，出生和死亡，是生物界的正?，F象。衰老是生物界的普遍現象。 師 衰老的人體通常表現出細胞數目減少、肌肉萎縮、行動遲緩等特征。那么，人體的衰老還表現出哪些特征呢？ 推進新課 　板　書： 三、細胞的衰老和凋亡 活動安排：教師組織學生分組討論。 生 人體的衰老還表現出白發(fā)、皺紋、老年斑、耳聾、眼花、行動遲緩、記憶力減退等。 師 老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內有沒有衰老的細胞？ 生 老年人體內還會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產生精子，造血干細胞一生都能增殖產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞，最后細胞凋亡、脫落。 師 人體衰老與細胞衰老有什么關系？兩者步調一致嗎？ 生 在人的一生中，一直都有新的細胞出現，老的細胞死亡，身體內的細胞在不斷更新著。其他的多細胞生物也是這樣。細胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡并不是一回事。 師 從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。但對于單細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。 師 關于個體衰老與細胞衰老的關系，你還能舉出其他實例嗎？ 生 人的上皮組織、血細胞經過一定的時間就衰老死亡了,由新的細胞補充;人體的肝細胞是分化程度較高的組織細胞,功能專一,正常情況下沒有明顯的衰老現象,細胞分裂少見,但在某些細胞受到破壞喪失時,其余細胞也能進行分裂,以補充失去的細胞。 師 恒久組織細胞,屬高度分化的細胞,個體一生中沒有細胞更替,破壞堇前失后不能由這類細胞分裂來補充。如神經細胞、骨骼細胞和心肌細胞。可耗盡組織細胞，如人類卵巢實質細胞，在一生中逐漸消耗，而不能得到補充，最后消耗殆盡。 師 有人做過一個實驗，體外培養(yǎng)的人體某種細胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，說明細胞會隨著分裂次數的增多而衰老。細胞的壽命與細胞的分裂能力有關嗎？ 生 細胞的壽命與分裂能力無關。壽命短的細胞不一定能分裂，如白細胞。 師 細胞衰老的過程是細胞 生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終表現為細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生變化。衰老的細胞主要具有以下特征： （1）細胞內水分減少，細胞萎縮，體積變小，細胞代謝速率減慢。 （2）細胞內多種酶的活性降低。 （3）細胞內的色素會隨著細胞衰老百逐漸積累，它們會妨礙細胞內物質的交流和傳遞，影響細胞的政黨生理功能。 （4）細胞內呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮，染色加深。 （5）細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。 師 細胞為什么會衰老呢？決定衰老的主要因素是什么？ 教師演示多毀體課件：人體細胞培養(yǎng)與去核細胞和政黨細胞融合培養(yǎng)過程，探究細胞衰老的原因。 師 （1）巴氏小體是雌性哺乳動物的細胞在分裂間期細胞核中呈凝縮狀態(tài)不活動的X染色本。雄性個體的細胞分裂間期無巴氏小體。 （2）20世紀60年代，為了探究人的體細胞誤老是由細胞本身決定的還是由環(huán)境因素決定的，一位科學家選取年輕女性的體細胞和老年男性的體細胞進行實驗。巴氏小體可以作為雌性細胞的標記。 （3）在相同條件下，單獨培養(yǎng)或混合培養(yǎng)年輕女性的體細胞和老年男性的體細胞，統(tǒng)計細胞分裂的次數。 年輕女性的體細胞增殖旺盛 老年男性的體細胞增殖次數少 年輕男性的體細胞增殖情況與單獨培養(yǎng)時相同 （4）為了深入探究衰老的物質究竟在哪里，這位科學家又做了如下實驗： 師 （1）這兩組實驗設計的巧妙性在哪？ （2）通過這兩項實驗能不能說明細胞的增殖能力是無限的呢？ （3）上述兩項實驗能夠說明細胞衰老的原因和調控細胞衰老的物質在哪里嗎？ 生 （1）選擇年輕女性的體細胞，不僅因為其含有可用于標記供體細胞的巴氏小體，而且因為其增殖能力很強，因而不宜選用年老女性體細胞作為供體。選擇老年男性的體細胞，不僅因為其細胞里不含有馬氏小體（這樣，它就不能被標記而能與年輕女性細胞分別識別出來），而縣城因為其本身的增殖能力較弱。 （2）這兩項實驗不能說明細胞的增殖能力是無限的。 （3）上述兩項實驗說明細胞衰老的原因和調控細胞衰老的物質在細胞核中。 師 （1）研究表明，從胎兒肺得到的成纖維細胞可在離體條件下傳代50次，而從成人肺得到的成纖維細胞在離體條件下只能傳代20次。因此，細胞的增殖能力是有限的，而且表明體細胞的衰老是由細胞自身的因素決定的。 （2）近年來，關于細胞衰老的研究有了重大進展，形成了多種關于細胞衰老機制的學說，請同學們課后查閱資料，收集相關內容，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,小雞趾間不存在蹼狀物。 師 以上現象說明了什么？ 生 說明生物體在發(fā)育過程中，身體內的細胞存在著正常死亡。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，由基因所決定的細胞自動結束生命的過程就叫細胞凋亡。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程度性調控，所以也常常被稱為細胞編程性死亡。 （2）正在發(fā)育以及發(fā)育成熟的生物體中，細胞發(fā)生凋亡的數量是驚人的。健康的成人體內，在骨髓和腸中，每小時有10億個細胞凋亡。 （3）脊椎動物的神經系統(tǒng)在發(fā)肓過程中，約有50%的細胞凋亡。 （4）多細胞生物體每天都要產生數量巨大的新細胞，同樣也有大量的細胞死亡，這樣生命系統(tǒng)才能更新，維持數量上的平衡。 師 細胞的凋亡對生物體有何意義？有的該死的細胞到一定的時候不死亡，而不該死亡的細胞卻過早地死亡了，那么對生物的生長、發(fā)育又有何影響呢？ 生 細胞凋亡能使多細胞生物體完成正常發(fā)育；能夠維持機體內部環(huán)境的穩(wěn)定性；能夠抵御外界各種因素的干擾。如果細胞凋亡出現了差錯，機體就會出現異常。如免疫系統(tǒng)正常的細胞凋亡出現問題，就可能引發(fā)一些自身免疫性疾病，如風濕性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。 師 生物體內有的不該死亡的細胞卻過早地死亡了，這種現象不叫細胞凋亡，而是稱為細胞壞死。細胞壞死是極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡。細胞凋亡與細胞壞死有什么區(qū)別呢？ 課件展示： 細胞壞死和細胞凋亡的過程。 引導學生進行比較：細胞凋亡表現在先是細胞明顯皺縮；細胞核內物質和細胞質內物質凝集致密化；細胞逐漸變小、變圓；細胞膜將胞內成分包圍成一個個凋亡小體，凋亡小體被周圍細胞吞噬掉，顯得干凈利索，不引起周圍組織炎癥。而細胞壞死則是細胞顯著腫脹，細胞膜破裂，內容物溢出而死，并容易引發(fā)周圍組織炎癥。 課件展示： 3種細胞DNA電泳圖。 師 利用電泳技術對DNA進行分析，也可看出兩者的差異。凋亡細胞的染色體DNA被切割成有規(guī)律的小片段，在進行電泳分析時，大小相隔，有規(guī)律地分布，呈現出梯狀條帶。壞死細胞的DNA是隨機斷裂的，電泳時表現為從大到小連續(xù)分布的彌散條帶，所以呈現出來的是一片模糊、分不清的條帶。 板書設計 三、細胞的衰老和凋亡 1.細胞衰老的原因 2.細胞衰老機制的學說 3.細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別 活動與探究 探究題目：在農學、園藝、林業(yè)、醫(yī)藥等生產實踐中，植物的組織培養(yǎng)技術得到了廣泛的應用。植物的組織培養(yǎng)技術的理論基礎是植物細胞的全能性。動物細胞有全能性嗎？請?zhí)骄縿游锛毎欠窬哂腥苄裕? 活動建議： (1)在利用互聯(lián)網繼續(xù)探究動物細胞的全能性時，教師要提供給學生正確的搜索方法。如goodle、baidu、sohu等搜索引擎網站對關鍵詞進行搜索。 （2）包括網絡技術在內的信息技術與學科的整合是未來教育發(fā)展的必然趨勢，建議教師積極地運用這種手段，促進教學手段的最優(yōu)化和教學效率的最大化。 （3）建議學生從互聯(lián)網和書刊中收集有關動物培養(yǎng)的資料，并將有資料按年代順序排列，對實驗材料進行分析。以小組為單位，以報告的形式向全班同學作匯報。 習題詳解 1.解析：依據細胞的形態(tài)結構可以知道圖示細胞為動物細胞。高等生物個體發(fā)育的起點是受精卵。生物體的生長包括細胞的分裂和細胞的體積增大。細胞的分化是指細胞的形態(tài)、結構、功能發(fā)生了穩(wěn)定性差異，細胞的這種變化是基因在機體發(fā)育中選擇性表達的結果。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胞）、結締組織（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胞）、神經組織（如調節(jié)各種生命活動的神經器官）。 答案：(1)動物細胞　受精卵?。?）細胞的分裂　細胞的體積增大　（3）分化　形態(tài)　結構功能　選擇性表達?。?）上皮組織　結締組織　肌肉組織　神經組織 2.解析：果蠅的受精卵是既具有全能性又沒有分化的細胞。 答案：A 3.解析：香煙中含有大量的尼古丁等有害物質，會造成細胞的損傷和死亡。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