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2019-2020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(zhǎng)和衰老，出生和死亡，是生物界的正常現(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(shū)： 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(méi)有幼嫩的細(xì)胞？年輕人體內(nèi)有沒(méi)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？?jī)烧卟秸{(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(guò)程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程。但對(duì)于單細(xì)胞生物體來(lái)說(shuō)，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(guò)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)胞是分化程度較高的組織細(xì)胞,功能專一,正常情況下沒(méi)有明顯的衰老現(xiàn)象,細(xì)胞分裂少見(jiàn),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(méi)有細(xì)胞更替,破壞堇前失后不能由這類細(xì)胞分裂來(lái)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(guò)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(shuō)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(wú)關(guān)。壽命短的細(xì)胞不一定能分裂，如白細(xì)胞。 師 細(xì)胞衰老的過(guò)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(guò)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(guò)程，探究細(xì)胞衰老的原因。 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(wú)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）這兩組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙性在哪？ （2）通過(guò)這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苷f(shuō)明細(xì)胞的增殖能力是無(wú)限的呢？ （3）上述兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)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(lái)），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(shuō)明細(xì)胞的增殖能力是無(wú)限的。 （3）上述兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(lái)，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(shuō)，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(guò)程中尾的消失;雞的胚胎發(fā)育過(guò)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(shuō)明了什么？ 生 說(shuō)明生物體在發(fā)育過(guò)程中，身體內(nèi)的細(xì)胞存在著正常死亡。如同花辨或樹(shù)葉的脫落、凋零，是一種自然的生理過(guò)程。 師 （1）像這樣，由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)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(guò)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(guò)早地死亡了，那么對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育又有何影響呢？ 生 細(xì)胞凋亡能使多細(xì)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(wèn)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(guò)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(guò)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(lái)的是一片模糊、分不清的條帶。 板書(shū)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(shuō) 3.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別 活動(dòng)與探究 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(lái)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，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(shū)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(zhǎng)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?。?）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)?。?）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(méi)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(guò)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(guò)程是離體的組織無(wú)菌情況下在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖，形成愈傷組織。愈傷組織在培養(yǎng)基上進(jìn)一步生長(zhǎng)、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(zhǎng)成植株。 答案：（1）離體　滅菌?。?）愈傷組織　生長(zhǎng)、增殖、分化發(fā)育成胚狀體　再由胚狀體發(fā)育成植物幼體