《细胞的分化、衰老和凋亡》学案

细胞分化、衰老和凋亡学案张建尚 江苏省赣榆高级中学【情景导学】抬望眼让梦想腾飞！同学们，大妈广场舞跳的多开心呀！大妈也是由一个细胞受精卵发育而来的，如果受精卵只进行细胞分裂能发育成一个个体吗？现在越来越多的老年人在跳广场舞，目的是为了强健身体延缓衰老。那么人体衰老有什么特征呢？人体的细胞不断死亡又不断产生新的细胞，这是为什么呢？今天我们就一起学习细胞的分化、衰老和凋亡。【重点和难点】重点：1.细胞分化的概念和意义。2.细胞全能性的概念。3.个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。4.细胞凋亡的含义。难点：1.细胞全能性的概念及实例。2.细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。【课前预习】起步稳夯实基础促发展！1.在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 上发生 的过程,叫做细胞分化。细胞分化是一种 的变化，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。答案1.形态、结构和生理功能稳定性差异持久性2.细胞分化是 的基础；细胞分化使多细胞生物中的细胞 ，有利于提高各种生理功能的 。就一个个体来说，各种细胞具有 的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差别，其原因是不同细胞中遗传信息的执行情况是 。2.生物个体发育趋向专门化效率完全相同不同的3.细胞的全能性是指已经 的细胞，仍然具有 的潜能。科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将他的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果得到了新的个体。该实验说明 。3.高度分化发育成完整个体动物的细胞核具有全能性4.衰老的细胞水分 ，细胞新陈代谢的速率 ；衰老的细胞内酶的活性；细胞内的 会随细胞衰老而逐渐积累，形成老人斑；细胞内呼吸速率 ，细胞核的体积 ；细胞膜通透性改变，使物质运输功能 。4.减少减慢降低色素减慢增大降低5.细胞凋亡是由基因所决定的细胞的过程，细胞的凋亡也称为 。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的 ，以及抵御外界各种因素的 都起着非常关键的作用。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动 引起的细胞 。5.自动结束生命细胞编程性稳定干扰受损或中断损伤和死亡【课堂探究】走得欢探索中收获，收获中提升！细胞的分化一、细胞分化及其意义1.以下是番茄细胞的生长、分裂和分化示意图，据图分析：（1）一个受精卵，如果只进行细胞的分裂，能形成我们这些具有一定形态、结构和生理功能的生物体吗？ 。细胞除了要进行细胞分裂和生长之外，还需要进行怎样的变化？ 。（2）图中的过程属于_ _，的过程属于 ，、的过程叫做_。（3）在动物胚胎发育过程中，红细胞和心肌细胞都是来中胚层，发育成红细胞那部分中胚层细胞只能发育成红细胞，而不能发育成心肌细胞，发育成心肌细胞的那部分中胚层细胞只能发育成心肌细胞，而不能发育成红细胞。该实例说明细胞分化具有 性和 性。（4）图中所有细胞的遗传物质是否相同？ 。为什么？ 。它们形态和功能不同的直接原因是 ，根本原因是 。答案一、1.（1）不能细胞分化（2）细胞的分裂细胞的生长细胞的分化（3）稳定不可逆（4）相同因为它们都是来自同一个受精卵细胞发生了分化基因选择性表达的结果2.比较：细胞分裂与细胞分化细胞分裂细胞分化细胞变化发生时间从 开始，有些细胞 保持分裂能力，有些细胞发育到一定时期就停止分裂。从胚胎早期开始出现细胞分化，是一种 的变化，贯穿于生命的整个过程。意义保持了亲代和子代之间 的稳定性。是生物体进行 的基础。2.数量增多种类增多受精卵终生持久性遗传性状正常发育二.细胞的全能性 胡萝卜的组织培养321胡萝卜试管苗成熟的胡萝卜植株胡萝卜肉质根薄片离体培养胚状体发育以下是胡萝卜的组织培养示意图。（1）在胡萝卜的组织培养液加入了 等成分。（2）上述实验能证明植物细胞具有生长发育的 。（3）图中1和2的细胞不能直接发育成完整植株，而3的细胞能够发育成完整植株，其原因是 。（4）图中1和2的遗传物质相同，但颜色不同，其原因是 。（5）将白面绵羊（甲）的乳腺细胞核移植到黑面绵羊（乙）的去核卵细胞中，然后将重组细胞植入丙绵羊的子宫，最后丙生出小羊丁。丁的面部颜色是 ，该实验说明 。二、（1）植物激素、无机盐和糖类（2）全能性（3）1和2的细胞没有脱离母体而3的细胞脱离母体（4）基因选择性表达（5）白色动物细胞核具有全能性三、细胞的衰老1.分析回答下列问题：（1）对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡意味着什么？ 。（2）老年人体内有没有幼嫩的细胞？ 。年轻人体内有没有衰老的细胞？ 。细胞的衰老是否等同于个体的衰老？ 。（3）人体衰老与细胞衰老有什么关系？ 。三、1.（1）意味着个体的衰老或死亡（2）有幼嫩的细胞有衰老的细胞细胞衰老不等同于个体衰老（3）细胞的衰老不等于个体的衰老；个体衰老的过程也是组成个体细胞普遍衰老的过程。2.观察下图，回答问题： 图1 图2 图3（1）图1中的老者满脸皱纹，给人干巴巴的感觉。产生这种现象的主要原因是 ；图2中老者最主要的特点是 ，产生这种现象的主要原因是 ；图3中老者面部出现较多的 ，产生这种现象的主要原因是 。 （2）细胞内水分减少，酶活性降低，对细胞细胞呼吸和新陈代谢有何影响？ 。细胞内色素的积累对物质的交流和传递有无影响？ 。为什么？ 。（3）除此之外，衰老细胞的细胞核有何变化？ 。2.（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小白发银须细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少老人斑（色斑）细胞内色素的积累（2）细胞呼吸和新陈代谢速率减慢有影响细胞膜的通透性改变（3）细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。四、细胞的凋亡1.分析下列资料，回答相关问题：资料1 青蛙的发育是变态发育，在这个过程中主要的变化顺序是：蝌蚪先长出外鳃蝌蚪外鳃消失长出内鳃 蝌蚪长出后肢、前肢尾和内鳃逐渐萎缩消失，肺形成。资料2 人体胚胎发育过程中要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后来随着指间的细胞自动死亡，才发育为成形的手指。（1）细胞死亡有两种形式，一种是细胞坏死，另一种是细胞凋亡。在青蛙的变态发育过程中，蝌蚪鳃和尾的消失属于哪一种？ 。它是正常现象吗？ 。（2）细胞的凋亡是随意发生的吗？ 。它受什么控制？ 。（3）如果没有正常的细胞凋亡，蝌蚪能发育成青蛙吗？ 。人还会有纤细的手指吗？ 。这说明细胞凋亡对于多细胞生物体完成 起着重要作用。（4）当细胞被病毒感染或发生癌变时，机体也会通过凋亡的方式加以清除。癌症是异常细胞没有及时凋亡的结果，所以细胞凋亡对于维持 的稳定和抵御外界各种因素的 都起着非常关键的作用。（5）如果人体皮肤被开水烫伤而死亡，也否也是细胞凋亡？ 。为什么？ 。四、1.（1）细胞凋亡正常现象2）不是基因（3）不能不能正常发育（4）内部环境干扰（5）不是是在不利因素的影响下引起的细胞死亡2.细胞凋亡与细胞坏死的区别项目细胞的凋亡细胞的坏死与基因的关系是 控制的不受 控制细胞膜的变化内陷破裂形态变化细胞变圆与周围细胞脱离细胞外型不规则变化影响因素温和的刺激或药物引起电、热、冷，机械 等刺激对机体的影响对机体 对机体 2.基因基因伤害性有利有害【难点突破】点得准破解心中之惑！细胞的全能性：（1）原因：生物的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。（2）植物细胞表现出全能性的条件：脱离母体；一定的营养物质和植物激素；无菌和适宜的外界条件。（3）细胞全能性的大小：受精卵生殖细胞体细胞；植物体细胞动物体细胞；分化程度低的体细胞分化程度高的体细胞。（4）高度分化的动物体细胞的全能性受限制，严格来说只有高度分化的动物细胞的细胞核才具有全能性。克隆羊的成功，利用的就是高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。（5）细胞分化的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。【课堂巩固】跑得快活学活用，学以致用！1.李白有诗云：“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”,从细胞角度分析,这个过程中不会出现的变化是（ ）A.细胞核体积变大 B.细胞内水分增加 C.酶的活性降低 D.细胞内的呼吸速率减慢1.B【解析】“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”属于细胞衰老，衰老细胞中水分减少。2.下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是（ ）A.细胞分化导致细胞的形态和功能各不相同B.个体发育过程中细胞的分裂、分化、和死亡对于生物体都是有积极意义的C.细胞分裂和细胞分化只存在于受精卵到成体的发育过程中D.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的2.A【解析】细胞分化过程中遗传物质没有改变，只是基因进行选择性表达，导致细胞的形态和功能各不相同，A项正确；个体发育过程中细胞的分裂、分化、和凋亡对于生物体都是有积极意义，而不是死亡，因为死亡包括细胞坏死，B项错误；细胞分裂和分化与生具存，不只是存在于受精卵到成体的发育中，C项错误；多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老不是同步进行的，D项错误。3.下图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下列有关问题。（1）图A表示的是 过程，图B表示的是 过程。据图可以看出A、B两个过程的主要区别是 。abcde A B（2）图中b、c、d、e具有相同的 。（3）若e能合成血红蛋白，则b、c、d都 （填能或不能）合成，其主要原因是 。（4）若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体则说明d具有 性。（5）若b细胞已经衰老，则细胞内 积累会导致“老年斑”出现；若c细胞代表人个体发育中尾部的细胞，则发育到一定阶段该细胞会凋亡的原因是 。（6）将雄性动物的体细胞核导入去核的卵细胞内，然后将重组细胞放入雌性动物的子宫内，一段时间后生出了具有生活力的后代，后代的性别是 。这说明动物的 具有全能性。3.（1）细胞增殖 细胞分化 A过程增加细胞数目，B过程增加细胞种类（2）相同的遗传信息或染色体数（3）不能 控制合成血红蛋白的遗传信息处于关闭状态（4）全能（5）基因控制的程序性死亡（6）雄性 细胞核