2024-2025学年高中生物第5章第2节细胞分化衰老和凋亡教案苏教版必修1

PAGE10-其次节细胞分化、苍老和凋亡学习目标核心素养1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了困难的多细胞生物体。1.结合详细实例，说明细胞分化的现象；从物质和结构两方面分析细胞苍老的特征；结合个体发育中器官的形成，说明细胞凋亡现象。并相识到这三种生命现象都是生物体在个体发育中所进行的正常的生命现象，对于生物体的生命活动具有主动的意义。2.描述在正常状况下，细胞苍老和死亡是一种自然的生理过程。2.通过视察胡萝卜的组织培育，体会细胞的全能性，并说明其在生产实践中的应用。一、细胞分化和细胞的全能性1．细胞分化(1)概念eq\a\vs4\al(一个或一种,细胞经细胞分,裂产生的细胞)eq\o(→,\s\up15(（细胞分化）))eq\a\vs4\al(不同的,细胞类型)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(形态结构,生理功能))eq\a\vs4\al(上发生稳定性,的差异)(2)实例：造血干细胞的分化造血干细胞eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(红细胞,血小板,多种白细胞))(3)时期发生在生物体的整个生命进程中。(4)实质：基因选择性表达的结果。(5)结果在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型，进而构成生物体的组织和器官，执行不同的生理功能。2．细胞的全能性(1)细胞的全能性：已经分化的细胞仍旧具有发育成完整个体的潜能。(2)植物组织培育①原理：植物细胞的全能性。②基本过程：离体植物组织或细胞→愈伤组织→试管苗→新植株。(3)应用①将离体的植物组织或细胞(如植物的花药、根尖、茎尖、幼胚等)培育成正常植株的技术。②在较短时间内繁殖大量的苗木，产生较好的经济价值。二、细胞的苍老和凋亡1．细胞苍老(1)含义细胞苍老的过程是一系列困难的生理生化反应过程，最终反映在细胞的形态结构和生理功能上发生变更。(2)主要特征2．细胞凋亡(1)概念①确定因素：基因。②过程：细胞自行结束生命。③机制：遗传机制确定的程序性调控。④别名：细胞程序性死亡。(2)实例①蝌蚪：变态发育过程中尾的消逝。②女性：月经期子宫内膜的脱落。③鸡：胚胎发育时蹼状物凋亡。3．细胞坏死(1)机理是极端的物理、化学因素或受到严峻的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。(2)与细胞凋亡的区分细胞坏死时，其内容物释放到细胞外，对四周细胞产生损害，引发炎症反应；而细胞凋亡不会引发炎症反应。1．将紫色糯性玉米种子培育出植株，体现了植物细胞的全能性。()2．体现细胞的全能性以产生个体为标记，若无个体产生，则不能体现细胞的全能性。()3．细胞凋亡是由基因调控的，细胞坏死是由外界因素引起的。()4．细胞凋亡对生物个体有害。()5．细胞分化导致细胞中的遗传物质发生变更。()6．对于多细胞生物来说，体内总有一部分细胞处于苍老或走向死亡。()[答案]1.×提示：种子中的胚是植物的幼体，由种子长成植株，不能体现细胞的全能性。2．√3.√4．×提示：细胞凋亡是正常的生命现象，对生物个体有利。5．×提示：细胞分化不会导致细胞中的遗传物质发生变更。6．√细胞分化和细胞全能性[问题探究]在我们体内，红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5～7d。这些血细胞都是失去分裂实力的细胞。白血病患者的血液中出现大量的异样白细胞，而正常的血细胞明显削减。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。1．为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而削减？提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。2．骨髓与血细胞的形成有什么关系？提示：骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。[讲解归纳]1．细胞分化的理解(1)过程①概念图②模式图(2)基础：各种细胞具有完全相同的遗传物质，即携带有本物种的全部遗传信息。(3)实质：不同的细胞中遗传信息的执行状况不同，限制合成的蛋白质也不同(或基因的选择性表达)。如图所示：(4)特点归纳①长久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中。②稳定性和不行逆性：一般来说，分化了的细胞将始终保持分化后的状态，直到死亡。③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。④不变性：分化后的细胞内的遗传物质并未发生变更。2．细胞分裂和细胞分化(1)区分比较项目细胞分裂细胞分化时间从受精卵起先发生在整个生命进程中缘由细胞增殖的须要基因的选择性表达结果细胞数目增多，生成相同的细胞细胞种类增多。生成不同的细胞，形成组织和器官意义①多细胞生物个体形成以及生长发育的须要；②单细胞生物形成新个体的须要；③保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性①是生物个体发育的基础；②使多细胞生物体中的细胞趋向特地化，有利于提高各种生理功能的效率(2)联系①细胞分裂是细胞分化的基础，细胞的分裂与分化往往是相伴相随的。②随着细胞分化程度的增大，细胞的分裂实力渐渐下降。3．细胞分化和细胞的全能性的比较细胞分化细胞的全能性缘由细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点①长久性②稳定性和不行逆性：一般来说，分化了的细胞将始终保持分化后的状态，直到死亡③普遍性：在生物界中普遍存在①高度分化的植物体细胞具有全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性结果形成形态、结构、功能不同的细胞群形成新的个体大小比较细胞分化程度有凹凸之分，如体细胞＞生殖细胞＞受精卵细胞全能性表达的难易程度不同，如受精卵＞生殖细胞＞体细胞联系①两者的遗传物质都不发生变更②已分化的细胞仍旧保持全能性③一般状况下，分化程度越高，全能性相对越低特殊提示：细胞分化与细胞全能性易错辨析1．多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的不同细胞中核DNA相同，蛋白质一般不同。细胞分化过程中，变更的是细胞的形态、结构、功能，不变的是细胞内的遗传物质。2．细胞分化不变更细胞数目，却导致细胞种类增多。3．细胞全能性的体现以产生个体为标记，若无个体产生，不能体现全能性。4．细胞全能性表达的条件是离体、肯定的养分物质和相宜的环境条件等。1．如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程，下列相关叙述错误的是()A．a过程表示细胞生长，该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率提高B．b过程是细胞增殖，该过程是c过程的基础C．c过程是细胞分化，该过程中基因进行了选择性表达D．三种血细胞一般不会再变成细胞③或④A[a过程引起细胞体积增大，所以为细胞生长，细胞体积变大后细胞表面积与体积的比值变小，所以细胞与外界环境进行物质交换的效率降低，A错误。b、c过程分别是细胞增殖与细胞分化，细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是基因选择性表达的结果，B、C正确。细胞分化一般是不行逆的，所以三种血细胞一般不会再变成细胞③或④，D正确。]2．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()A．玉米种子萌发长成新植株B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培育发育成单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培育发育成新植株D[细胞全能性是指已经分化的细胞，仍旧具有发育成完整新个体的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程；全能性表达的结果是得到完整新个体；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，花粉属于生殖细胞；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞，经组织培育后得到了完整的新植株，故D正确。]细胞的苍老和凋亡[问题探究]分析数据人体不同细胞的寿命和分裂实力不同(见下表)。请分析表中有关数据。细胞种类小肠上皮细胞平滑肌细胞(分布于内脏器官)心肌细胞神经细胞白细胞寿命1～2d很长很长很长5～7d能否分裂能能不能绝大多数不能不能1.细胞的寿命与分裂实力之间有对应关系吗？比如寿命短的细胞是否肯定能分裂？提示：细胞的寿命与分裂实力无关。寿命短的细胞不肯定能分裂，如白细胞。2．细胞的寿命和分裂实力与它们担当的功能有关系吗？提示：有关系。3．依据以上分析，请推想皮肤表皮细胞的寿命和分裂实力。提示：学生可进行各种推想。皮肤表皮细胞的寿命约为10d，生发层细胞分裂实力强。[讲解归纳]1．对细胞苍老的理解通过以上图示更能说明组成→结构→功能的关系。苍老细胞的结构行使正常功能的实力降低。从分子水平上看，有用的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。2．细胞凋亡的意义eq\x(有利于清除)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①无用细胞，如蝌蚪变成青蛙时，尾,细胞的退化,②发育不正常的细胞,③有害细胞，如病毒感染的细胞,④苍老细胞，如人的成熟红细胞,120天后自然死亡))综上可以看出，细胞凋亡是一个主动的、利于个体生存的过程，细胞坏死是一个被动的、对于个体生存有害的过程。3．细胞凋亡与细胞坏死细胞凋亡细胞坏死性质生理性过程，为正常死亡的过程病理性过程实质主要由与凋亡相关的基因引起和基因无关现象细胞分为多个凋亡小体胞浆外溢与四周的细胞脱离；染色质浓缩并凝集在细胞核的周边，细胞质也发生浓缩染色质不规则地浓缩，线粒体、细胞核、内质网肿胀细胞核裂解，细胞膜内陷细胞膜破坏结果被四周细胞或特地的巨噬细胞吞噬引起炎症1．关于细胞苍老的说法中，正确的是()A．对于单细胞生物而言，细胞苍老过程等于个体苍老过程B．对于多细胞生物而言，个体苍老过程中组成机体的细胞都处于苍老状态C．细胞会随着分裂次数的增加而更旺盛D．年幼的个体处于生长发育阶段，几乎没有细胞的苍老A[多细胞生物体内的细胞总是处于不断更新的过程中，在生长发育阶段中，总有一部分细胞处于苍老或走向死亡；总体看，个体苍老的过程事实上是组成个体的细胞普遍苍老的过程，但并不等于组成机体的细胞全部处于苍老状态。细胞会随着分裂次数增加而苍老。]2．细胞凋亡又称细胞程序性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是()A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，须要消耗能量C．细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来D．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶亲密相关A[细胞凋亡是由基因确定的细胞自行结束生命的过程；依图示可知，细胞凋亡过程中细胞崩溃，分解成多个凋亡小体，被小泡包袱，使细胞内容物不释放出来，然后被吞噬细胞吞噬，这一过程须要消耗能量。吞噬细胞中含有大量的溶酶体，能释放出水解酶消化凋亡小体。]eq\a\vs4\al()(1)细胞凋亡过程中细胞皱缩和吞噬细胞吞噬凋亡小体体现了细胞膜的什么特点？提示：细胞膜具有肯定的流淌性。(2)细胞凋亡过程是基因的选择性表达吗？提示：是。[课堂小结]知识网络构建核心语句归纳1.细胞分化的实质是基因的选择性表达。2.细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。3.植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核具有全能性。4.实现细胞全能性的条件：离体、肯定的养分物质、激素和相宜的温度、pH等。5.苍老的细胞内水分削减、酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累和膜通透性变更。6.细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程。7.细胞的苍老性死亡、免疫细胞裂解靶细胞、蝌蚪尾部的消逝等都属于细胞凋亡。8.细胞凋亡属于正常性死亡，细胞坏死是指由于外伤等的非正常死亡。1．下列有关细胞分化的叙述，正确的是()A．是一种临时性的变更，在胚胎时期达到最大限度B．人的胰岛细胞产生胰岛素，不产生血红蛋白，是因为胰岛细胞中无血红蛋白基因C．是一种长久性的变更，其稳定性差异是不行逆转的D．细胞分化过程中遗传物质发生了变更C[细胞分化不是临时性的变更，而是一种长久性的变更，且具有不行逆性。细胞分化过程中，遗传物质没有发生变更，因此，人的胰岛细胞中也含有血红蛋白基因，只是血红蛋白基因不表达，不能产生血红蛋白。]2．对于细胞全能性的理解正确的是()A．从理论上讲，生物体的每一个细胞都具有全能性B．未脱离植株的幼叶，在适当的状况下能表现出全能性C．在个体发育的不同时期，由于细胞内基因发生变更，导致细胞不能表现出全能性D．脱离了植株的芽，肯定能表现出全能性A[从理论上讲，生物体的每一个细胞都具有本物种的全套遗传信息，所以具有发育成一个完整个体的潜能，应当具有全能性；植物细胞全能性表现的条件是：在离体的状况下，在肯定浓度的养分物质、激素和其他相宜的外界条件下，细胞才能表现其全能性；细胞内基因发生变更，并不影响细胞全能性的表达。]3．下列对人体细胞生命历程的描述，正确的是()A．细胞生长：细胞体积增大，核糖体数量增加，染色体复制加快B．细胞分化：细胞形态变更，遗传物质发生变异，功能趋向特地化C．细胞苍老：细胞核体积变小，细胞膜通透性增大，色素积累增多D．细胞凋亡：特定基因表达，合成新的蛋白质，细胞自动结束生命D[细胞生长时染色体不复制，A项错误；细胞分化时遗传物质不会发生变异，B项错误；细胞苍老过程中细胞核体积变大，细胞膜通透性变更，C项错误；细胞凋亡是细胞自动死亡的过程，与细胞凋亡有关的基因表达，合成相关的蛋白质，促使细胞凋亡，D项正确。]4．如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题：(1)A、B、C、D中，染色体结构动态变更主要发生在________过程中。(2)细胞增殖的主要方式是________。(3)细胞分化是个体发育的基础，就一个个体来说，乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________，但形态、结构和功能却________，这是因为________________。(4)随着年龄的增长，一根根青丝变成了白发；额角也慢慢爬满皱纹，这与________有关。(5)细胞的凋亡由于受到严格的遗传机制确定的程序性调控，所以也称为______________。当HIV病毒侵入机体的淋巴细胞后，会使淋巴细胞大量死亡，淋巴细胞大量死亡是否属于细胞凋亡？______