课件43张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1.探讨细胞的衰老机制,并通过总结影响衰老的因素,培养学生分析比较、收集处理资料和数据的能力。
2.说出细胞的衰老与人类健康的关系,激发学生关注人类健康,珍爱生命的美好情感。第二章 细胞的衰老与凋亡
第一节 细胞衰老●课标解读
1.描述细胞衰老的特征和意义。
2.理解细胞衰老和个体衰老的关系。
3.理解细胞衰老和人体健康的关系。
●教学地位
细胞的衰老是正常的生命现象,与人的衰老和寿命有关,为我们认识生命过程奠定了基础,它与前面所学的细胞增殖和细胞癌变等内容有密切联系。近三年的高考中,常通过选择题形式考查细胞衰老与人类健康的关系等。●教法指导
本节内容重点是细胞衰老与人类健康的关系,难点是细胞的衰老机制。
本节一开始便从一个学生非常熟知的情景——家中的旧照片入手,非常贴近学生的生活,容易引起学生的兴趣和激发学生的探究愿望,因此导入新情景后要组织好学生的探究活动。探究活动选取了非常典型的四份资料,逐步深入地引导学生探究影响细胞衰老的内在因素。在探究过程中要注意培养学生对表格、数据、柱状图的观察和分析,学会通过分析现象、数据、图片归纳总结出合理结论的推理技巧。 学生在讨论过程中会有不同意见和争论,教师要有足够的宽容和赞赏,因为教科书上所提供的资料是不完整的,因此得出的结论也不一定严密,允许并鼓励学生大胆质疑和推测,若通过探究,所有的学生都得出一致的结论而没有争论和怀疑,并不意味着探究的成功,科学探究重在过程的体验,科学精神重在对问题结论的大胆质疑。我们要通过探究得出初步结论,并激发出更多的问题才是真正意义上的科学探究,才会真正培养起学生的创新精神。因为从知识教育的角度来讲,本节要求学生必须掌握的东西并不多,但对学生的科学探究能力要求和情感态度价值观的培养,在每一节课都是不容忽视的。 ●新课导入建议
1.投影:一本家族相册。 说明现象:家中的长辈们,曾经也都年轻过,可是随着时间的流逝,身上都会留下时间的痕迹。为什么人的身上会出现皱纹和白发?说明这种现象是衰老,导入新课。
2.展示《童梦奇缘》图片。刘德华饰演的人物在电影中经历了一个快速衰老的过程,这个经历使他懂得“生命是一个过程,可悲的是它不能够重来,可喜的是,它也不需要重来! ”个体的生命过程都包括哪些阶段呢?——出生、生长、衰老和死亡。这些都是生物界的正常现象。那么生物个体为什么会衰老呢?
课前自主探究:阅读教材P89~92,填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 ●教学流程设计 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:教师通过【正误判断】,以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3:结合教材,通过【课堂互动探究】探究,帮助学生认识细胞衰老的特征,利用例1巩固提高。 步骤4:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建,然后识记结论语句。 步骤5:通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收,课下完成【课后知能检测】。 演示结束课前预习安排:1.看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论) 1.细胞衰老的特点: 的衰退过程。
2.细胞的分裂次数:
(1)特点: 。
(2)影响因素: 人类对细胞衰老的认识 生理活动和功能不可逆相对确定分化程度细胞衰老的特征 1.在年轻的生物体内,有衰老的细胞吗?
【提示】 有。多细胞生物体内的细胞总是不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。年轻的生物体内细胞也不例外。1.细胞正常衰老的意义
有利于实现有机体的 。
2.人体衰老的基本特征
(1) ,皮肤干燥,皱缩。
(2) 减缓,耗能 。
(3)细胞 减少。
(4)器官功能 ,对环境改变的 降低,对疾病的抵抗力 。细胞衰老与人类健康 自我更新水分减少代谢降低数目下降适应能力减退3.细胞衰老的实例
(1)肌细胞衰老→肌肉 ,运动功能 ,行动 。
(2)胸腺细胞衰老→ 萎缩, 的生成能力下降。
(3) ——细胞过早衰老引起的疾病。
4.延缓衰老的措施
合理的 、良好的 、适当的________和乐观的 等都有益于延缓衰老。萎缩减退迟缓胸腺T淋巴细胞儿童早衰症饮食结构生活习惯体育运动人生态度2.有的人少年白发,俗称“少白头”,这是不是人体早衰的表现?
【提示】 不是。少年白发的原因是多方面的,其发生的迟早、多少和进展的快慢因人而异,并受环境、营养条件的影响和遗传的控制。
1.细胞衰老不利于生物体的健康生存,因此不是细胞生命活动过程中的一个阶段。 (×)
【提示】 细胞衰老是生命活动的正常过程。
2.所有的细胞都处在不同程度的衰老过程中,只是各种组织细胞衰老的速度有快有慢。(√)
3.影响细胞衰老的内在因素有生物的物种、年龄、性别和细胞核的变化等。 (√)
4.衰老的细胞,线粒体数量减小,体积变小甚至外膜破坏。(×)
【提示】 线粒体体积膨大。 【问题导思】
①细胞衰老的特征有哪些?
②细胞衰老的根本原因是什么?
③细胞衰老与细胞分裂、分化有何区别和联系?
④个体衰老和细胞衰老有什么关系?细胞衰老
1.分子组成的变化及对结构和功能的影响
(1)自由水减少,代谢速率降低→细胞体积缩小。
(2)酶的活性降低→细胞内的呼吸等代谢速率降低。
(3)色素沉积→形成老年斑,并阻碍细胞内物质交流。
2.细胞结构的变化及对功能的影响
(1)细胞膜的成分变化→通透性变化,降低物质的运输能力。
(2)细胞核变大→维持对细胞的控制。
(3)线粒体数量减少,体积膨大甚至外膜破坏→细胞内的呼吸等代谢速率降低。
(4)内质网排列无序化,解体,总量减少→细胞内的物质合成和运输速率降低,代谢减慢。
通过以上分析可知,衰老细胞的结构行使正常功能的能力降低,对细胞有利的功能分子含量降低,而色素或有害分子出现并增加。衰老细胞特征记忆口诀
一折:核膜内折,染色体固缩,基因表达出现关闭现象。
一小:细胞内水分减少,细胞萎缩变小,代谢速率降低。
一多:细胞内色素逐渐积累、增多。
两少:线粒体数量少,内质网总量少。
两低:膜的物质运输功能降低,细胞内酶的活性降低。 3.个体衰老与细胞衰老的对应关系
由上表看出,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
4.细胞衰老与人体健康的关系
5.细胞分裂、分化、衰老的区别与联系
个体衰老与细胞衰老的区别与联系
1.单细胞生物的细胞衰老也就是个体衰老。
2.多细胞生物的个体衰老过程实际上是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 (2013·延安期末)老年人皮肤干燥、有老年斑,对此解释合理的是( )
①细胞内水分减少
②细胞核膜内折,染色体固缩,染色加深
③细胞中各种酶的活性增强
④细胞内脂褐素等色素占有的面积增大
A.①③ B.②④
C.③④ D.①④【审题导析】 正确解答本题需突破以下两点:
(1)细胞衰老后,细胞代谢功能减弱,酶活性降低。
(2)老年人皮肤干燥,说明细胞内水分减少;有老年斑,说明细胞内脂褐素等色素积累。
【精讲精析】 衰老细胞普遍有的特征是细胞内水分减少,核膜内折,染色体固缩,色素沉积等。细胞中各种酶的活性增强是代谢旺盛的细胞才有的特点。细胞内脂褐素等色素积累会引起老年斑。细胞内水分减少是老年人皮肤干燥的主要原因。
【答案】 D本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.影响细胞衰老的因素有:物种、年龄、性别和细胞核。
2.衰老的细胞内水分减少、酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累和膜透性改变。
3.延缓衰老的措施:合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育活动、乐观的人生态度。 1.(2013·厦门高一检测)下列有关细胞衰老的叙述错误的是( )
A.在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小
B.衰老的细胞新陈代谢减慢
C.衰老细胞的形态、结构和功能都发生了变化
D.衰老细胞的细胞膜通透性功能改变,物质运输功能增强
【解析】 细胞的衰老特征有:①细胞内酶的活性降低,色素沉积;②细胞内水分减少,细胞体积缩小,新陈代谢速度降低;③细胞膜皱缩,流动性下降,运输功能减弱;④核膜内折,染色体固缩,基因表达出现关闭现象;⑤线粒体数量减少,体积膨大甚至外膜破裂;⑥内质网排列无序化,解体,总量有所减少。因此,细胞衰老在形态、结构和生理功能上都有改变。
【答案】 D
2.下列对于个体衰老与细胞衰老的关系的说法中,正确的是( )
A.个体衰老导致细胞衰老
B.幼年个体的身体内没有衰老细胞
C.老年个体的身体内没有幼嫩细胞
D.没有细胞的衰老就不会有个体的衰老
【解析】 个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的结果,细胞衰老是个体衰老的基础。幼年个体的身体内也有衰老细胞,老年个体的身体内也有不衰老的干细胞,以利于组织更新。
【答案】 D3.(2012·延安联考)关于细胞癌变、衰老的叙述,正确的是( )
A.癌细胞的细胞膜上糖蛋白的含量比正常细胞多
B.细胞的衰老不等同于机体的衰老
C.衰老的细胞内,酶的活性降低,细胞核体积缩小
D.癌细胞与正常细胞相比,遗传物质不一定发生改变
【解析】 癌细胞膜上糖蛋白减少;衰老的细胞内,酶的活性降低,细胞核体积增大;癌细胞是原癌基因、抑癌基因突变造成的,所以遗传物质一定改变;细胞的衰老不等于个体的衰老。
【答案】 B
4.关于细胞衰老的特征,下列说法错误的是( )
A.衰老细胞内,存在化学反应:4[H]+O2→2H2O,但该反应减慢
B.衰老细胞体积增大
C.细胞随着分裂次数的增多而衰老
D.用龙胆紫染色,衰老细胞染色质颜色比正常细胞染色质颜色深
【解析】 A项中,4[H]+O2→2H2O是有氧呼吸第三阶段,衰老的细胞,细胞呼吸减弱。B项中,衰老细胞由于水分减少,细胞萎缩,细胞体积减小。C项中,细胞分裂次数是有限的,随着分裂次数的增多细胞逐渐衰老。D项中,衰老细胞染色质收缩,染色加深。
【答案】 B
5.(2013·章丘高一检测)科学家从正常生活状态的不同年龄段的三只小白鼠的体内分离出相同部位相同大小的骨骼肌三块,分别为A、B、C,然后测定这三块骨骼肌释放CO2的量,其比为1.3∶1.2∶1。据此分析:
(1)年龄最大的是________,其CO2的释放量不同,可能是细胞内________(细胞器)的功能减弱所致。
(2)三块骨骼肌细胞内,酶活性最强的是________,物质交换能力最差的是________。
(3)三块骨骼肌细胞内,代谢废物沉积最多的是______。
【解析】 衰老的细胞内新陈代谢速度降低,线粒体数量减少,体积膨大甚至外膜破坏。所以,衰老的细胞内呼吸速度减慢,释放的CO2量减少,线粒体功能下降。衰老的细胞内酶的活性降低,细胞膜的运输功能减弱,细胞内色素沉积,阻碍了细胞内的物质交流和信息传递,使细胞内积累的废物增多。由此判定,三块骨骼肌细胞内,酶活性最强的是年龄最小的,物质交换能力最差的和代谢废物积累最多的都是年龄最大的。
【答案】 (1)C 线粒体 (2)A C (3)C
课后知能检测本小节结束
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1.探讨细胞凋亡机制。
2.说出细胞凋亡与人类健康的关系,引导学生关注生物科学发展的热点,激发其社会责任感和使命感。第二节 细胞凋亡
●课标解读
1.理解细胞凋亡的程序性。
2.掌握细胞凋亡的意义。
3.区别细胞凋亡与细胞坏死。
●教学地位
细胞的凋亡是正常的生命现象,这样就使学生对细胞从产生到死亡的过程有了一个更完整、更明确地认识,对于更好的理解各种生命活动有着重要的意义,同时也与继续学习生物的个体发育、基因的调控机制有着密切的联系。近三年的高考中,常通过选择题形式考查细胞衰老、凋亡与人类健康的关系等。●教法指导
本节的重点是细胞凋亡的意义,难点是细胞凋亡的机制。
本节探究活动以青蛙的个体发育实验来展开,学生通过探究活动能够理解细胞凋亡是发育过程中程序性细胞死亡过程。但本实验的研究方法应成为教师特别注意的地方,通过移植对照等方式对正常发育过程进行干预,可以提前预测并与结果进行对照,甚至老师可以不让学生看实验结果,让学生自己预测可能的结果,并对自己的预测做出解释,引起学生之间的争论,会比直接分析实验结果对学生的锻炼更丰满更全面。
另外也可以让学生根据实验的方法,自己另外作出假设,设计实验进行验证,将本节课的内容进一步深化和拓展。使教学过程不仅是知识的传递,更是方法的培养和过程的体验。
细胞凋亡的意义和与人类健康的关系在前面所学内容的基础上,学生很容易理解和接受,可以放给学生自学和讨论加以解决。
●新课导入建议
1.用PPT展示人类手指的发育过程图片,指出我们的手曾经是呈球拍状的,后来五指分开,这与什么有关呢?
2.人的胚胎发育中,是否也存在细胞死亡?这种细胞死亡与人受伤后造成的细胞死亡有没有区别?课前自主探究:阅读教材P93~96,填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 ●教学流程设计 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:教师通过【正误判断】,以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3:结合教材,通过【课堂互动探究】探究1,帮助学生认识细胞凋亡与细胞坏死的区别,利用例1巩固提高。 步骤4:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建,然后识记结论语句。步骤5:通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收,课下完成【课后知能检测】。 演示结束1.概念:在生物个体生长发育过程中,由 控制的,按照 发生的细胞死亡,又称编程性细胞死亡。细胞凋亡的过程和机制 基因一定程序2.过程:
凋亡小体细胞内质网染色体核膜染色体染色体片断和细胞器泡状和芽状凋亡小体吞噬并消化核膜、细胞膜凋亡小体
3.机制:细胞按照 进行的一种____________过程。发育程序自杀性死亡1.有利于消除 的细胞。
2.有利于消除完成正常使命的 细胞。
3.有利于清除体内的 细胞。
4.维持器官和组织中 的相对稳定。细胞凋亡的生物学意义 多余、无用衰老有害细胞数目1.细胞凋亡是细胞的一种自觉的、主动的、非病理性的死亡过程。在这个过程中,是什么结构机制保障了这一和平的、不影响周围细胞的死亡过程呢?
【提示】 细胞膜。凋亡小体由膜包被,使内容物不会释放出来,因而不会影响周围细胞的正常生命活动。由于膜蛋白的变化,凋亡小体又易于被吞噬细胞所吞噬和消化,最终使凋亡小体消失,从而完成细胞凋亡过程。细胞凋亡与人类健康(连线) 【提示】 ①—A—b ②—B—c ③—A—a ④—B—c 2.类风湿性关节炎与细胞凋亡有关吗?
【提示】 类风湿性关节炎是自身免疫疾病的一种,与细胞凋亡不足有关。
1.细胞凋亡与基因无关,属于非正常死亡。(×)
【提示】 细胞凋亡是由基因控制的,按照一定程序发生的细胞死亡,属于正常死亡。
2.凋亡起始时,细胞皱缩,内质网皱缩,染色体也固缩。(×)
【提示】 凋亡起始时,内质网膨胀。
3.细胞解体后,凋亡小体自动消失。(×)
【提示】 凋亡小体与细胞分离后,最终被周围的细胞吞噬并消化。
4.细胞凋亡对人体是有害无益的。(×)
【提示】 某些细胞的程序性死亡具有积极的生物学意义。
【问题导思】
①细胞凋亡与细胞坏死有何区别?
②细胞凋亡与细胞癌变有何联系?
③细胞凋亡在生命活动过程中有什么意义?
④细胞凋亡与人体健康有什么关系?
⑤细胞凋亡异常能引起人体患哪些疾病?细胞凋亡 1.细胞凋亡与细胞坏死的比较
(1)区别
(2)实例
人胚胎发育时期,手指缝间细胞的消失属细胞凋亡;蝌蚪尾部的消失属细胞凋亡;人体皮肤细胞因挤压、摩擦、低温冷冻等导致的死亡属细胞坏死。
2.细胞凋亡与人类健康
(1)正常的细胞凋亡可以保证人体的正常发育和各个身体器官功能的正常发挥。
(2)不正常的细胞凋亡会导致许多疾病的发生。如肿瘤的发生、自身免疫疾病等与细胞凋亡不足有关,而帕金森氏综合症、再生障碍性贫血等与细胞凋亡过盛有关。
影响人类健康的细胞生命现象分类
1.有利健康:细胞增殖、细胞分化、细胞衰老和凋亡。它们是正常的生命现象,不仅发生在个体发育的胚胎时期,而且贯穿于整个生命过程的始终。
2.不利健康:细胞癌变、细胞坏死。 它们不是正常的生命现象,只发生在一些不利因素影响时。 (2012·莱芜期末)凋亡素是人体内固有的天然蛋白,将凋亡素注入癌症患者体内,可使癌细胞凋亡,控制肿瘤;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加速尾部的消失。下列说法正确的是( )
A.凋亡素能激活细胞死亡基因,特异性杀死癌细胞
B.凋亡素能加快癌细胞的分裂和分化
C.蝌蚪尾部的自溶现象是细胞正常凋亡的具体体现
D.蝌蚪发育过程中凋亡素能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡
【审题导析】 正确解答本题需突破以下两点:
(1)凋亡素既能作用于癌细胞,又能作用于蝌蚪,因此不具有特异性
(2)凋亡素作用于细胞后,加速细胞的凋亡,而不是加快分裂,即不能产生细胞。
【精讲精析】 由“将凋亡素注入癌症患者体内,可使癌细胞凋亡,控制肿瘤;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加速尾部的消失”可知,凋亡素不具有特异性;从“将凋亡素注入癌症患者体内,可使癌细胞凋亡,控制肿瘤”推断凋亡素能抑制癌细胞的分裂,蝌蚪在发育过程中,尾部的自溶现象(尾消失)为细胞凋亡提供了有力的直接证据;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加快蝌蚪尾部细胞的凋亡,加速尾部的消失,因此蝌蚪发育过程中凋亡素不能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡。
【答案】 C 本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.细胞凋亡是由基因控制的编程性死亡。
2.细胞凋亡能清除多余无用的细胞,清除衰老的细胞、清除有害的细胞并维持细胞数目的相对稳定。
3.肿瘤的发生与细胞凋亡不足有关。
1.关于细胞凋亡过程的叙述,错误的是( )
A.凋亡开始时,细胞皱缩,细胞膜破裂
B.凋亡小体包含染色体片段和细胞器
C.凋亡小体是细胞膜内折形成的泡状和芽状突起
D.凋亡细胞最终被周围细胞吞噬消化
【解析】 细胞凋亡分为三个阶段。开始时细胞皱缩,细胞连接消失,内质网和染色体都发生变化,但细胞膜依然完整。伴随着核膜破裂,染色体断裂为大小不等的片段,并与一些细胞器聚集后被内折的细胞膜包围,在细胞膜表面形成泡状和芽状突起,即凋亡小体。在细胞凋亡的第三阶段,脱离的凋亡小体最终被周围的细胞吞噬消化。
【答案】 A
2.(2013·长清高一期末)关于细胞凋亡过程示意图连接顺序正确的是( )
A.①→②→③→④ B.④→①→③→②
C.④→①→②→③ D.④→③→②→①
【解析】 细胞凋亡的过程为:凋亡的起始→凋亡小体的形成→细胞的解体。
【答案】 B
3.下列与细胞凋亡过盛有关的疾病或现象是( )
A.儿童早衰
B.老年人行动迟缓、抗病力差
C.肿瘤的发生
D.再生障碍性贫血
【解析】
【答案】 D
4.下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中,错误的一项是( )
A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的
B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的
C.细胞凋亡是由基因调控的,细胞坏死是由外界因素引起的
D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的
【解析】 细胞死亡是细胞生命活动的结束。在多细胞生物体中,细胞的死亡有两种不同的形式:细胞凋亡和细胞坏死。所谓细胞凋亡,是指细胞在一定阶段,由特定基因控制的自杀程序引起的正常的自然死亡,是细胞主动发生的自杀现象。细胞坏死是由强烈的外界因素造成的细胞损伤和急速死亡。细胞坏死是意外的、被动性的死亡,故又称病理性死亡。
【答案】 D
5.机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究,方法如下:
选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组__________②组________;③组先核辐射损伤,1天后注射IL-18。14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了0 h、12 h、24 h、48 h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如下表:
实验结论:__________________________。
【解析】 (1)实验变量的确定与控制:根据实验目的研究“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”可确定,本实验的自变量是IL-18,因变量是核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡率的变化,而不是细胞正常凋亡率的变化,所以本实验中应设计三组实验,目的是得到以下三个结论:①脾细胞的正常凋亡率;②核辐射诱导脾细胞凋亡率;③核辐射后,及时施用IL-18后的脾细胞凋亡率。
(2)实验结论的推断:
由实验结果①可知脾细胞的正常凋亡率很低;①②对比可知,核辐射能显著诱导脾细胞凋亡;由脾细胞凋亡率②>③>①可知,IL-18能显著抑制由核辐射引发的脾细胞凋亡。
【答案】 无核辐射损伤 核辐射损伤
IL-18对核辐射诱导的小鼠脾细胞凋亡有抑制作用
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