第六章
细胞的生命历程
6.1
细胞的增殖(第2课时)
【教学过程】3.动植物细胞有丝分裂的异同
植物细胞动物细胞相同点①分裂过程基本相同②染色体的形态、数目、行为的变化规律相同③间期都完成了DNA的复制和有关蛋白质的合成④分裂期实现了染色体平均分配到两个子细胞中去不同点前期纺锤体的形成方式不同由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体中心粒发出的星射线形成纺锤体末期形成2个子细胞的方式不同植物细胞中部形成细胞板,扩展成新的细胞壁,分裂成两个子细胞动物细胞膜从中部向内凹陷,缢裂成两个子细胞探究6.怎样识别动植物细胞的有丝分裂图呢?A.图像画成方形,有细胞板,无中心粒,一般可判为高等植物细胞B.图像画成方形,有细胞板,有中心粒,一般可判为低等植物细胞C.图像画成圆形,有中心粒,无细胞板,细胞膜向内凹陷平分细胞,可判为动物细胞典例:鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查它
A.DNA的复制方式
B.是否出现星射线
C.细胞质分成两部分的方式
D.自身蛋白质合成的方法4.有丝分裂过程中染色体、DNA的变化曲线
探究7.尝试在坐标图中画出有丝分裂中染色体和DNA的数量变化曲线,并指出各区段变化形成的原因。
BC段形成的原因:DNA的复制
FE形成的原因:着丝点分裂,染色体数目加倍
GH形成的原因:染色体(DNA)平均分配到两个子细胞中
探究8.画出细胞中每条染色体上的DNA含量的变化曲线,分析各区段所处的时期及转折点形成的原因。5.有丝分裂的实质和意义将亲代细胞的染色体经过复制以后,
精确地平均分配到两个子细胞中去由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性
3.实例:蛙的红细胞探究8.蛙红细胞的增殖方式为无丝分裂,那么人成熟的红细胞也能进行无丝分裂吗?(不能。哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,不能进行无丝分裂)典例:关于无丝分裂的叙述,正确的是(多选)
A.低等生物细胞所特有的分裂方式
B.也存在遗传物质的复制过程C.分裂过程中不出现纺锤丝
D.分裂过程中不出现染色体的变化(三)减数分裂:与产生有性生殖细胞相关的一种细胞分裂方式
三、观察根尖分生区细胞的有丝分裂实验(1)原理:①植物的分生组织有丝分裂较为旺盛②细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同,可用高倍镜根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于哪个时期③细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色(2)实验流程
①洋葱根尖的培养:实验前3-4d,待根长到5cm时取材取材的注意:A.剪取生长旺盛、带有分生区的根尖
B.取根尖2-3mm,每个根尖只剪一次
C.剪取的时间:上午10:00-下午2:00,分生区细胞分裂旺盛
探究9.在观察根尖分生区细胞的有丝分裂实验中,从对染色体的观察、计数角度分析,对实验材料的选择有什么要求?②装片制作:解离
→
漂洗
→
染色
→
制片过程处理液目的时间解离15%的HCl
+
95%的酒精混合(1:1)使组织中细胞相互分离开3-5min漂洗清水洗去药液,防止解离过度约10min染色0.01g/ml的龙胆紫溶液(醋酸洋红液)使染色体着色3-5min制片用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片,再加一块载玻片用拇指轻压使细胞相互分散开探究10.请分析要严格控制解离时间的原因。探究11.实验过程中,哪些操作可以保证细胞相互分散开?(A.解离
B.镊子将根尖弄碎
C.压片)③观察并绘图:先在低倍镜下,找到分生区细胞,再高倍镜观察
分生区细胞的特点:细胞呈正方形,排列紧密,有分裂的细胞思考1.观察细胞有丝分裂装片时,大多数细胞处于什么时期?原因是什么?间期,∵间期历时最长2.在观察细胞有丝分裂时,我们能看到一个细胞的连续变化过程吗?不能,∵解离后细胞已死亡课堂小结:
第1节
细胞的增殖3.动植物细胞有丝分裂的异同4.有丝分裂过程中染色体、DNA的变化曲线BC段形成的原因:DNA的复制
FE形成的原因:着丝点分裂,染色体数目加倍
GH形成的原因:染色体(DNA)平均分配到两个子细胞中5.有丝分裂的实质和意义将亲代细胞的染色体经过复制以后,
精确地平均分配到两个子细胞中去(二)无丝分裂:蛙的红细胞三、观察根尖分生区细胞的有丝分裂实验装片制作:解离
→
漂洗
→
染色
→
制片基础训练:1.用某种化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞就停留在细胞周期的
A.间期
B.前期
C.中期
D.后期2.低等植物细胞有丝分裂的前期和末期,最活跃的细胞器分别是
A.中心粒和内质网
B.中心体和核糖体
C.核糖体和高尔基体
D.中心体和高尔基体3.在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA分子三者的数量比例是
1:2:2的时期有
A.前期和中期
B.中期和后期
C.后期和末期
D.间期和末期4.在有丝分裂过程中,染色体、DNA、染色单体三者的数量比例是1:1:0的时期有
A.间期、前期
B.前期、中期
C.中期、后期
D.后期、末期5.下列有关动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞明显不同的是
A.间期有染色体的复制
B.后期有着丝粒的分开
C.末期染色体平均分配到两个子细胞中D.分裂末期在细胞的中部不形成细胞板6.人体小块擦伤的皮肤能重新长好,主要是由于细胞能进行A.无丝分裂
B.减数分裂
C.有丝分裂
D.有丝分裂和减数分裂拓展提升:7.菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长,在分裂过程中不会出现的是A.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒B.细胞分裂中期,染色体形态较固定,数目较清晰C.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成8.一个植物细胞中有20条染色体,连续进行几次有丝分裂后,产生的每个子细胞中的染色体数是
A.10
B.20
C.30
D.409.处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系,此时细胞内可能发生着
A.中心粒移向两极
B.着丝点分裂
C.细胞板形成
D.DNA分子进行复制10.下图甲表示有丝分裂过程中某一时期细胞示意图,乙表示同种生物某一体细胞的细胞核中DNA含量(单位为n)变化曲线,请据图回答:(1)图乙bc段中,DNA含量增加的原因是
。(2)图甲细胞处于有丝分裂的
期,其主要特点是
排列在赤道板上。(3)请在丙处画出其下一分裂时期的模式图。(4)甲图中DNA含量为
n,染色体数有
条,着丝点有
个。(5)图乙de段DNA含量减半的原因是
。
【二次备课】
作业布置:
教学后记:第六章
细胞的生命历程
6.2
细胞的分化
【教学目标】
知识目标:
1.说明细胞的分化
2.举例说明细胞的全能性
能力目标:
1.收集有关干细胞研究进展和应用的资料
2.使学生学会学习,培养分析、归纳的思维能力和自主学习的能力
情感态度与价值观目标:
1.通过细胞分化的学习,确立辩证唯物主义的自然观,逐步树立科学的世界观
2.通过细胞全能性的学习,进行有关干细胞研究进展资料的搜集或分析,养成关注生物科学发展、关注生命健康、关注社会热点等问题
【教学重点】
1.细胞分化的概念和意义
2.细胞全能性的概念
【教学难点】
1.细胞分化的机理
2.细胞全能性的概念及实例
【教
具】
【教学过程】导入:有丝分裂的意义是保持了遗传性状的稳定性。那么,有丝分裂后产生的两个子细胞应该在形态结构上相同的,但事实上呢?例如组成人体的所有细胞,都是由一个受精卵进行有丝分裂产生的,这些细胞的形态结构都一样吗?展示人体不同形态的细胞。引出细胞分化的概念。一、细胞分化
1.概念:指在个体发育中,一个或一种细胞增殖产生的后代,在
形态、结构和生理功能
上发生稳定性差异的过程。2.结果:形成不同的组织和器官
4.原因(实质):细胞分化是特定基因在一定的时间和空间选择性表达的结果
(即不同细胞中遗传信息的执行情况不同,有的基因处于关闭状态,有的基因处于激活状态,控制合成不同的蛋白质)5.意义:①细胞分化是生物个体发育的基础②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
探究1.人的骨骼肌细胞、口腔上皮细胞最初都来自同一受精卵细胞,其内的遗传信息一样吗?试分析原因。胰岛B细胞中除了有胰岛素基因外,还包含血红蛋白基因、生长激素基因等其他全部基因吗?
探究2.生物界所有细胞都存在细胞分化吗?
不一定。多细胞高等生物存在细胞分化,单细胞生物不存在。探究3.讨论分析细胞分化和细胞分裂的关系
(1)细胞分化对细胞分裂能力有什么影响?(2)没有细胞分裂,存在细胞分化吗?说明两者具有怎样的关系?小结:细胞分裂与细胞分化的关系
①细胞分裂主要增加细胞的数目,细胞的种类不变;细胞分化主要增加细胞的种类,细胞数目不变②细胞分裂是细胞分化的基础已发生分化的细胞形态、结构和生理绝对不可逆转吗?引出美国科学家斯图尔德的胡萝卜的组织培养实验。典例:右图所示的细胞类型转换过程为A.
细胞融合
B.
细胞生长C.
细胞分裂
D.
细胞分化二、细胞的全能性1.概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能探究3.细胞具有全能性的原因是什么?2.细胞具有全能性的原因:已经分化的细胞具有该生物全套的
遗传物质
3.植物细胞的全能性(1)高度分化的植物细胞仍具有全能性(2)应用:①通过植物组织培养,快速繁殖花卉和蔬菜等作物②拯救珍稀濒危物种③和基因工程结合培育作物新类型探究4.生物体内细胞不表现出全能性而是分化成不同的组织器官,其原因是
在特定的时间和空间条件下,基因选择性表达的结果探究5.探讨并交流:植物细胞全能性的表达需要什么条件?
①在离体状态下
②一定的营养、适宜的外界条件
4.动物细胞的全能性(1)已分化的动物体细胞的
细胞核
仍具有全能性
(2)例证:克隆动物的培育成功5.细胞全能性的比较:植物细胞的全能性
﹥
动物细胞的全能性
全能性最大的细胞是受精卵
6.干细胞
(1)特点:①具有
分裂和分化
能力
②在动物和人体内,数量
很少
(2)举例:人骨髓中的许多
造血干细胞
能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。(3)应用:医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。课堂小结:
第2节
细胞的分化一、细胞的分化1.概念:2.特点:持久性、稳定性和不可逆转、普遍性、不变性3.原因(实质):细胞分化是特定基因在一定的时间和空间选择性表达的结果4.意义二、细胞的全能性1.概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能2.细胞具有全能性的原因:已经分化的细胞具有该生物全套的
遗传物质
3.生物体内细胞不表现出全能性的原因:基因选择性表达的结果4.植物细胞全能性表达的条件①离体
②一定的营养、适宜的外界条件5.应用:组织培养技术、克隆技术、干细胞技术基础训练:1.细胞分化过程中,一般不会出现的是A.细胞表面改变
B.蛋白质数量改变
C.蛋白质种类发生改变
D.遗传物质发生改变
4.以下不能说明全能性的实验是A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B.紫色糯性玉米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株5.医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾,用骨髓移植法治疗白血病说法中不正确的是A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓,其中,只有红骨髓具有造血功能C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥(异)反应D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变拓展提升:6.根据下图回答
(1)①→②、①→④的过程叫做____________。
(2)①→③的过程叫做____________。
(3)③→⑤的过程叫做____________。
(4)组成②、③、④的细胞的
、
、
不同,因此它属于不同的
。
(5)①→④所示各组细胞群中,具有分裂能力的是标号
所示细胞群。
(6)将①中的两个细胞分离开,并置于试管内的培养基上培养,经
、
等过程也发育为一个生物新个体,这种技术称为
。
【二次备课】
【作业布置】
【教学后记】第六章
细胞的生命历程
6.2-4
细胞的分化、衰老和凋亡、癌变(第2课时)
【考纲】1.细胞的分化
B
2.细胞的全能性
B
3.细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
A
4.癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治
A
【教学过程】三、细胞衰老细胞衰老与个体衰老总是同步的吗?1.个体衰老与细胞衰老的关系
细胞的衰老和机体的衰老是生物体正常的生命现象。①对于单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老和死亡(即同步的);②但对多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事(即不同步的),从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。注意:虽然细胞衰老与个体衰老不同,但个体的衰老是由细胞的衰老决定的,衰老的个体内衰老的细胞较多。①水分减少,细胞体积变小,代谢速率减慢②多种酶活性降低老年人头发变白的原因:头发基部的黑色素细胞衰老时,细胞中的酪氨酸酶的活性降低,黑色素合成减少白化病形成的原因:基因突变导致酪氨酸酶不能合成,使酪氨酸不能转变为黑色素而出现白化症状③色素积累
(如老年斑的产生)④呼吸速率减慢
(细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深)⑤细胞通透性改变
(使物质运输功能降低)3.原因:自由基学说、端粒学说四、细胞凋亡1.概念:细胞调亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常称为细胞编程性死亡。2.实质:基因选择性表达的结果3.意义:对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。4.实例:细胞凋亡是一种自然的生理过程。细胞的自然更新;被病原体感染的细胞的清除;人胚胎时期的尾的消失、蝌蚪的尾的消失;胎儿手的发育也是通过细胞凋亡完成的5.与细胞坏死不同细胞坏死:在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。6.生物体内的绝大多数细胞,都要经过未分化、分化、衰老、死亡这几个阶段。
(
即细胞分裂、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡等生命活动对人体来说都有积极意义)例4:下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,不正确的是例5:下列有关细胞生命活动的叙述,正确的是
A.分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成
B.免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力C.凋亡细胞内的基因表达都下降,酶活性减弱
D.原癌基因突变促使细胞癌变,抑癌基因突变抑制细胞癌变例6:下列现象中属于细胞编程性死亡的是A.噬菌体裂解细菌的过程
B.因创伤引起的细胞坏死C.造血干细胞产生红细胞的过程
D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡7.细胞坏死、凋亡与癌变的比较:项目细胞坏死细胞凋亡细胞癌变与基因的关系不受基因控制受基因控制受突变基因控制细胞形态变化细胞外形不规则变化细胞变圆,与周围细胞脱离呈球形细胞膜变化破裂内陷糖蛋白减少,黏着性降低影响因素电、冷、热、机械等不利因素影响受严格的由遗传机制决定的程序性调控外因:物理、化学、病毒致癌因子;内因:基因突变对机体的影响有害有利有害
【二次备课】
【作业布置】
1.任何生物的体细胞能够分裂的次数都是有限的,衰老、死亡是细胞正常的生命现象。为研究决定细胞衰老的是细胞核还是细胞质,你认为正确的实验方案应是
A.去掉细胞核,观察单独的核、质存活情况
B.核移植,并进行动物克隆,观察克隆动物的生活年限
C.将完整的年轻和年老的细胞融合,观察杂种细胞衰老的表达
D.将年幼和年老的细胞去核,再分别将它们与完整的年幼细胞杂交融合
2.下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述,正确的是
A.细胞分化过程各种的遗传物质没有改变,但导致细胞的形态和功能各不相
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
3.为了搞清食管癌与长期食用被亚硝胺污染的食物的关系,可选用的方法是
①利用实验动物进行长期模拟观察
②随机抽样调查吸烟和食用过热食物人群的发病率
③对患病高发区与低发区食物中亚硝胺含量进行对比
④在患者家系中调查统计发病率
A.②③
B.①③
C.①④
D.②④
4.细胞分化、衰老、癌变和凋亡的共同表现是
A.都有遗传物质的改变
B.细胞内酶的活性都降低
C.都有细胞形态、结构和功能上的变化
D.细胞核大小都始终不变
5.(多选)下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法正确的是
A.人在胚胎时期要经历尾的消失、指间细胞死亡,原因是遗传物质决定的程序性调控
B.细胞的自动更新、被病原体感染的细胞清除是通过细胞凋亡完成的
C.细胞坏死是由于细胞代谢活动受损或中断引起的,如蛋白质合成减慢
D.坏死组织去除伤害因素后能形成正常组织
6.(多选)下列关于细胞增殖、分化、衰老、凋亡、癌变的叙述合理的是
A.细胞总体的衰老导致个体的衰老,但细胞衰老不等同于有机体的衰老
B.体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制,细胞增殖受环境影响
C.细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞全能性的实现与分化无关
D.不分化与脱分化都可能产生癌细胞,促进细胞凋亡可以治疗癌症
8.用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基培养某种动物细胞,一段时间后,再移至普通培养基中培养,不同时间取样,进行放射自显影,在显微镜下观察计数,结果如下表。试回答:
取样时间序号
取样时间(h)
被标记细胞
A
0
细胞核开始被标记
B
3
观察到一个被标记细胞X开始进入分裂期
C
5
细胞X着丝粒开始分裂
D
6
细胞X分裂成两个子细胞,被标记细胞数目在增加
E
13
被标记细胞第二次进入分裂期
F
……
被标记细胞的比例在减少
G
100
被标记细胞的数目在减少
(1)在表中
取样时间区段(用序号字母表示)内,DNA分子结构稳定性最低,适于进行诱发突变。
(2)分析表格中出现G的原因是
。
(3)图1表示细胞分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA含量的变化,图2是同一种生物体内两个细胞分裂的图像,图1中d、e阶段细胞质中mRNA明显减少,最可能的原因是原有的mRNA不断被水解,还因为
;m细胞处于图1中的时期和上表中的时期分别是
(填字母),m和n细胞中染色单体数分别是
、
。
(4)图1所示过程中能否发生基因重组和基因突变?
。
8.答案(7分)⑴
AB
和DE(只答一个不给分)
⑵被标记细胞凋亡
⑶
染色体高度螺旋化,不能解旋进行转录
d、C→D(或d、C)
0 8
⑷
不能发生基因重组,能基因突变
【教学后记】第六章
细胞的生命历程
6.4
细胞的癌变
【教学目标】
知识目标
1.说出癌细胞的主要特征和致癌因子
2.讨论恶性肿瘤的防治,选择健康的生活方式
能力目标
1.通过学生在解决实际问题的过程中理解生物学的基本概念,培养学生的理解能力以及从课文中提取信息的能力
2.通过对癌症的预防措施的讨论,让学生亲历思考和探究的过程,领悟研究方法,养成尊重事实的研究态度和能力,以及应用理论知识解决实际生活问题的能力
情感目标
1.通过癌症的致死率高的学习,激发学生对细胞癌变的关注,从而确立积极的生活态度和健康的生活方式
2.通过致癌因子的讨论,引导学生认识到吸烟的危害,改掉平常一些不健康的生活方式
3.通过本节课的学习,让学生认识到生命的美,从而感知生命的珍贵
【教学重点】
1.癌细胞的主要特征
2.致癌因子
【教学难点】
原癌基因与抑癌基因的区别
【教学过程】〖问题探讨〗1.紫外线可以引起皮肤癌,为什么还可以进行日光浴?(日光浴使皮肤生发层细胞中的胆固醇在紫外线照射下转化成维生素D,可以预防佝偻病、骨质疏松症;同时在紫外线的照射下,表皮细胞可以产生黑色素,保护内部组织和器官)2.如何正确处理日光浴与预防紫外线过度辐射之间的关系?(1)尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴。不同的地区由于经纬度不同,因而日照强度过强的时间长短不同。(2)涂上防晒霜,可以在一定程度上减弱紫外线辐射对皮肤的伤害。(3)使用防紫外线遮阳伞,可以适当减少紫外线辐射。 3.为什么臭氧层破坏会导致皮肤癌患者增多?臭氧层可以部分吸收紫外线。当臭氧层被破坏时,过多的紫外线辐射有可能伤及表皮细胞中
的遗传物质,严重时可能导致皮肤癌。
思考:细胞的分裂和分化如果出现异常,将会造成什么后果呢?(细胞的畸形分化,与癌细胞的产生有直接关系)一、癌细胞
1.引起的原因:外因:
致癌因子
的作用
内因:细胞中
遗传物质
发生变化2.特点:不受机体控制的、连续进行分裂的
恶性增殖细胞
探究1.癌细胞与正常细胞有什么区别?
①恶性增值的“不死的细胞”:能够无限增值;②形状显著改变的“变态的细胞”:形态结构变化;③黏着性降低的“扩散的细胞”:癌细胞表面糖蛋白减少,使得细胞之间的黏着性减少,因此癌细胞容易在机体内分散和转移。
B.癌变的指标:细胞膜上产生的甲胎蛋白、癌胚抗原等物质的指标超过正常值
探究2.引起细胞癌变的致癌因子有哪些?(1)二战时日本受原子弹爆炸影响,幸存居民经29年观察,发现白血病发生率明显增高,距离爆炸中心越近,发生率也越高。(2)3、4-苯并芘是煤焦油的主要成分,近几十年来肺癌的发生率增加,可能与烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车的废气等气体有关。(3)有人用砷酸钠治疗皮肤病后,出现局部色素增加,过度角化,最后发展为皮肤癌,砷是唯一能使人类致癌而动物不致癌的物质。
小结:在环境中有很多因素可以引起细胞癌变,我们称为致癌因子。
物理致癌因子:主要是辐射三、致癌因子类型:
化学致癌因子:亚硝酸、黄曲霉素等
病毒致癌因子:肉瘤病毒等
探究3.与癌有关的基因有哪些?癌变的机理是什么?
四、癌变的机理(1)与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因:主要是阻止细胞不正常增殖(2)癌变机理:环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。A.由于某种原因,正常细胞发生了癌变,细胞中的原癌基因发生的变化:原癌基因从抑制状态转变为激活状态B.癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是基因突变的累积效应。
探究4.在日常生活中如何预防癌症的发生?〖资料分析〗健康的生活方式与防癌
探究5.放疗是用射线直接杀死癌细胞,化疗则主要是抑制癌细胞的DNA复制,从而抑制癌细胞的恶性增殖,以达到治疗癌症的目的。试问
(1)癌细胞的增殖方式是什么?
从细胞增殖角度分析化疗使癌细胞发生了什么变化?
(2)化疗对人体内正常细胞有无影响?
五、癌症的预防、诊断与治疗1.癌症:是细胞发生癌变后大量增殖而引起的疾病2.预防:选择健康的生活方式、远离致癌因子3.诊断:有病理切片的显微观察、CT、核磁共振、癌基因检测4.治疗:手术切除、化疗和放疗等手段
机理:药物抑制癌细胞DNA的复制达到终止癌细胞增殖的能力
常用化疗
缺点:对机体正常细胞也有伤害
单抗治疗癌症的优点:将药物定向带到癌细胞所在部位,既消灭了癌细胞又不伤害正常细胞课堂小结:
第4节
细胞的癌变一、癌细胞二、癌细胞的特点:①能无限增殖
②癌细胞的形态结构发生显著变化
③癌细胞的表面发生了变化癌细胞容易扩散转移的原因:
癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使细胞间的黏着性显著降低三、致癌因子类型四、癌变的机理(1)与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因(2)癌变机理:环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。五、癌症的预防、诊断与治疗基础训练:1.下列不属于癌细胞特征的是A.能够无限增殖
B.癌细胞的形态结构发生了变化C.癌细胞的表面发生了变化
D.和正常细胞一样,癌细胞的遗传物质没有发生变化2.癌细胞容易转移是因为
A.细胞膜具有流动性
B.癌细胞为球形C.癌细胞膜上糖蛋白等物质减少
D.癌细胞体积小3.细胞的癌变常发生在细胞周期的
A.间期
B.前期
C.后期
D.各个分裂期4.下列各项中属于化学致癌因子的是
A.电离辐射
B.X射线
C.紫外线
D.苯5.人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因,但是大多数人不患癌症,而只有少数人患癌症,其主要原因是
A.原癌基因不能被激活
B.癌细胞是细胞畸形分化造成C.大多数人体内有抵抗癌细胞的免疫功能
D.正常情况下原癌基因处于受抑制状态6.癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。引起细胞癌变的内在因素是A.细胞中酪氨酸酶活性降低
B.致癌因子激活了原癌基因、抑癌基因C.长期受到电离辐射或X射线照射
D.霉变或熏制食物中所含有的致癌物质7.下列哪项是健康的生活措施
A.远离开机运转的微波炉
B.夏季多晒太阳,把皮色晒黑
C.常做X光透视检查身体
D.常用有机溶剂擦拭双手消毒8.下列叙述中,不正确的是
A.只要细胞中有原癌基因,就会发生癌变B.避免过量的紫外线、X射线等的照射,是预防细胞癌变的重要措施之一C.砷、苯、黄曲霉毒素等是致癌物质,不食用被污染的食品,能有效预防细胞癌变D.增强体质,保持健康乐观的心态,养成良好的生活习惯,可减少细胞发生癌变的机会
拓展提升:10.根据“饿死肿瘤”的理论,临床试验结果显示,将一种抑制肿瘤血管生长的药物与传统化疗药物相结合,可延长结肠癌患者的存活期。这里利用的原理可能包括(多选)
A.抑制癌细胞的DNA复制
B.切断癌细胞的营养供应
C.阻断癌细胞的增殖
D.诱发癌细胞基因突变
【二次备课】
【作业布置】
【教学后记】第六章
细胞的生命历程
6.2
细胞的分化
6.3
衰老和凋亡
6.4
癌变(第1课时)
【考纲】1.细胞的分化
B
2.细胞的全能性
B
3.细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
A
4.癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治
A
【知识网络】
【教学过程】一、细胞分化
1.概念:指在个体发育中,一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。2.实例:造血干细胞形成白细胞和血小板等血细胞和淋巴细胞、胚胎肝细胞形成胎儿的各种组织细胞。3.结果:形成不同的组织和器官4.特点:①持久性:细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中,在胚胎期达到最大限度
注意:高等动物胚胎发育过程中,细胞分化始于囊胚阶段,原肠胚期达到最大。②稳定性和不可逆转:一般的说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡③普遍性:细胞分化在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础④不变性:分化后的细胞中遗传物质并未发生变化(1)联系转录、翻译,细胞分化后的不同组织细胞中哪些物质相同?哪些不同?(同一生物体不同部位细胞的DNA、基因、tRNA相同,但mRNA、蛋白质种类、数量,细胞功能不同)(2)胰岛B细胞中除含胰岛素基因外,还包含血红蛋白基因、生长激素基因等其他全部基因(3)胰岛B细胞与垂体细胞形态、结构、功能不同的根本原因是:细胞中的mRNA不同(不同的直接原因是细胞中的蛋白质不同)(4)管家基因:在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等
奢侈基因:只在特定细胞中选择性表达的基因,控制细胞分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因等6.意义:①细胞分化是生物个体发育的基础。通过分化,形成具有特定形态、结构和生理功能的组织和器官,再进一步形成结构完整和功能统一的生物体。②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率7.细胞的全能性:①概念
:已经高度分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。②细胞具有全能性的原因
:体细胞是由受精卵有丝分裂产生的,所以细胞核内含有本物种全套的遗传信息。③实例:胡萝卜韧皮部的细胞经组织培养形成完整植株。克隆羊多利证明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
。④实现全能性的条件:⑤细胞全能性的比较:⑥体内细胞不表现出全能性的原因
⑦干细胞
概念:动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞
类型:
应用:医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。例1:细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是A.血红蛋白基因
B.ATP合成的
C.DNA解旋酶基因
D.核糖体蛋白基因高例2:右图所示的细胞类型转换过程为A.细胞融合
B.细胞生长C.细胞分裂
D.细胞分化8.细胞分化、细胞全能型的比较:细胞分化细胞全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传信息特点①持久性:细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中,在胚胎期达到最大限度②稳定性和不可逆转:一般的说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡③普遍性:细胞分化在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础④不变性:分化后的细胞中遗传物质并未发生变化①高度分化的植物细胞具有全能型,在离体、一定的营养物质、激素和其他条件适宜的外界条件下,才能表现全能型。②动物已分化的体细胞全能型受抑制,但细胞核仍具有全能型,如克隆技术结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新个体大小比较分化程度高低:体细胞>生殖细胞>受精卵全能性大小:受精卵>生殖细胞>
体细胞联系①两者的遗传物质均不变②细胞分化程度越高,具有的全能性越小二、细胞癌变1.癌细胞概念:指机体细胞在受到致癌因子的作用下,细胞中遗传物质发生变化,而形成的一种不受机体控制,连续进行分裂的恶性增殖细胞。(细胞的畸形分化,与癌细胞的产生有直接关系)2.癌细胞的特点:
(不死性
、迁移性、失去接触抑制性))①能无限增殖(正常细胞的生长有接触抑制现象,癌细胞无接触抑制,在培养条件下可生长成多层)②癌细胞的形态结构发生显著变化
③癌细胞的表面发生了变化注意:A.癌细胞易在体内分散和转移的原因:癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使细胞间的黏着性显著降低B.癌变的指标:细胞膜上产生的甲胎蛋白、癌胚抗原等物质的指标超过正常值C.癌细胞无限增殖,代谢旺盛,故核糖体多且核仁较大。3.癌变的机理
物理致癌因子:主要是辐射(1)致癌因子
化学致癌因子:亚硝酸、黄曲霉素等
病毒致癌因子:肉瘤病毒等(2)人和动物细胞的染色体上存在着与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因:主要是阻止细胞不正常增殖(3)机理:环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
注意:A.由于某种原因,正常细胞发生了癌变,细胞中的原癌基因发生的变化:原癌基因从抑制状态转变为激活状态B.癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累,导致细胞分裂异常分裂,对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。C.人体的免疫系统具有免疫监控功能,一定程度上可以监控并清除体内产生的异常细胞,包括癌细胞。4.预防癌症(3)恶性肿瘤的防治:
诊断:病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
治疗:手术切除、化疗和放疗。
机理:药物抑制癌细胞DNA的复制达到终止癌细胞增殖的能力
常用化疗
缺点:对机体正常细胞也有伤害
单抗治疗癌症的优点:将药物定向带到癌细胞所在部位,既消灭了癌细胞又不伤害正常细胞说明:对于癌症晚期的病人,目前还缺少有效的治疗手段,因此在个人日常生活中注意远离致癌因子,尽量规避罹换患癌症的风险,显得尤为重要。另外癌症的发生还与心理状态有一定的关系
。
例3:下列关于癌细胞的叙述,错误的是A.癌细胞具有无限增殖的能力
B.细胞癌变可以由病毒感染引发C.原癌基因只存在于癌细胞中
D.癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关
【二次备课】
【作业布置】
1.细胞分化过程中,不会改变的是
①细胞表面结构
②细胞器的数量
③蛋白质种类和数量 ④染色体数目
⑤细胞核遗传物质
⑥组成细胞的化学元素种类
⑦基因表达的数目
⑧细胞的功能
A.①③⑤⑥
B.②④⑥⑧
C.④⑤⑥
D.③⑤⑥
2.下列有关细胞癌变的叙述,错误的是
A.某些病毒可能导致细胞发生癌变
B.癌变细胞黏着性降低,容易发生转移
C.癌变细胞有可能被人体免疫系统清除
D.癌变细胞的酶活性降低导致代谢减缓
3.下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。正确的是
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的
D.上述基因突变可传递给子代细胞从而一定传给子代个体
4.人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中错误的是
A.a、b、c三个过程都需要进行DNA的复制和蛋白质的合成
B.b、c过程是不可逆的过程
C.如果没有b、c过程,就没有组织和器官的形成
D.b、c过程无基因的丢失,基因进行了选择性表达
5.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.小鼠骨髓造干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育至单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
7.癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。引起细胞癌变的内在因素是
A.细胞中酪氨酸酶活性降低
B.致癌因子激活原癌基因
C.长期受到电离辐射或X射线照射
D.霉变或熏制食物中所含有的致癌物质
8.某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性,切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列与肿瘤细胞的培养及其癌症的治疗有关的一些问题:
(1)进行体外培养时,肿瘤组织必须先用_________________等处理成单个细胞。
(2)在培养中若要测量肿瘤细胞的数量,可以通过与红细胞数目对比的方法。将待测样品与等量的已知含量为a的红细胞混匀,涂布在载玻片上,经处理后观察,在显微镜下随机选若干个视野进行计数并计算平均数,其中肿瘤细胞平均数量为b,红细胞平均数量为c,则待测样品中肿瘤细胞的含量为__________。
(3)与正常细胞相比,肿瘤细胞在显微镜下可见明显增多的细胞器是(至少写出两种)______________。
(4)化学治疗可采用药物,如5-氟尿嘧啶,它的结构与尿嘧啶非常相似,可以干扰______________的过程,从而影响癌基因的表达。
(5)若利用对某种肿瘤细胞具有靶向性的特异性单克隆抗体治疗肿瘤,单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于__________免疫的_________阶段。
(6)某科研单位研制了一种新药X,为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效,将肿瘤细胞悬浮液分成等细胞数的A、B两组。A组加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,B组应
。相同条件下培养一段时间后,洗去培养液,把两组细胞做相应的处理,分别检测两组细胞的放射性强度。如果出现的实验现象为______________________________,则说明此药物的疗效好。
8.(1)胰蛋白酶
(2)ab/c
(3)线粒体、核糖体(其他正确答案也可)
(4)转录(或转录、翻译)
(5)体液
效应
(6)等量的标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和药物X
A组的放射性强度大于B组
9.某同学在显微镜下观察洋葱根尖细胞的装片时,在低倍镜下观察到甲图的细胞,在高倍镜中看到乙图中所示的视野;丙图是该同学根据细胞分裂中染色体变化的过程而绘制的每条染色体中DNA含量变化的坐标图。请据图回答:
(5)该同学用洋葱植株做一系列的实验,下列结构中不能在光学显微镜下观察到的有
A.线粒体
B.叶绿体
C.核糖体
D.染色体
E.液泡
9.(1)细胞分裂、(生长)、细胞分化
(2)DE
(3)AC
(4)AB
BC
D
(5)C
【教学后记】第六章
细胞的生命历程
6.3
细胞的衰老和凋亡
【教学目标】
知识目标:
1.描述细胞衰老的特征和理解细胞衰老的原因
2.理解细胞凋亡的含义并能简述细胞凋亡与细胞坏死的区别
能力目标:
1.进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析
2.培养学生思考探究能力、实验设计能力
情感态度与价值观目标:
探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系,关注老年人的健康,关爱老人、关注社会问题
【教学重点】
1.细胞衰老的特征和原因
2.细胞凋亡的含义
【教学难点】理解细胞核是细胞生命系统的控制中心
【教
具】
【教学过程】引入:任何生物体都有一个从新生到长成,最后逐渐走向衰老死亡的过程。这是一种正常的生命现象。我们知道生物体的基本单位是细胞,那么机体内的细胞在这个过程中又会发生什么变化呢?我们今天就一起来关注这样一个话题:细胞的衰老和凋亡。一、细胞衰老
探究1.老年人体内有没有新细胞的产生?正处在生长发育时期的儿童体内有没有衰老的细胞?举例分析。
注意:虽然细胞衰老与个体衰老不同,但个体的衰老是由细胞的衰老决定的,衰老的个体内衰老的细胞较多。2.细胞衰老的特征(1)细胞衰老的含义:是细胞的
生理状态
和
化学反应
发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的
形态、结构和功能
发生变化。
探究2.尝试分析有关细胞衰老现象的原因①老年人的新陈代谢速率减慢、头发变白②老年人较体弱③老年人的吸收能力下降,易出现缺钙等营养不良症④老年人面部出现皱纹⑤老年人出现“老年斑”(2)衰老的主要特征:①水分减少,细胞体积变小,代谢速率减慢②多种酶活性降低③色素积累
(如老年斑的产生)④呼吸速率减慢
(细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深)⑤细胞通透性改变
(使物质运输功能降低)3.细胞衰老的原因:
自由基
学说、
端粒
学说二、细胞凋亡1.概念:细胞调亡是由
基因
所决定的细胞
自动结束
生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的
程序性
调控,所以也常称为
细胞编程性死亡
。2.实质:
基因选择性表达
的结果3.意义:①完成正常的发育
②维持内部环境的稳定
③抵御外界各种因素的干扰4.实例:细胞凋亡是一种自然的生理过程。细胞的自然更新;被病原体感染的细胞的清除;人胚胎时期的尾、蝌蚪的尾的消失;胎儿手的发育;也是通过细胞凋亡完成的5.与细胞坏死不同探究3.细胞凋亡与细胞坏死都受基因到控制吗?影响细胞凋亡和细胞坏死的因素是否相同?
细胞凋亡受基因控制,细胞坏死不受基因控制
不同。影响细胞凋亡的主要原因是内因——遗传物质控制,细胞坏死则是受到外因——种种不利因素引起细胞坏死:在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
小结:生物体内的绝大多数细胞,都要经过未分化、分化、衰老、死亡这几个阶段。
(
即细胞分裂、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡等生命活动对人体来说都有积极意义)课堂小结:
第3节
细胞的衰老和凋亡一、个体的衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物:细胞衰老=个体衰老
多细胞生物:细胞衰老≠个体衰老,细胞时刻在更新二、细胞衰老的特征三、细胞凋亡
1.概念
2.实质
3.意义
4.实例5.与细胞坏死的区别:①细胞凋亡受基因控制,细胞坏死不受基因控制②影响细胞凋亡的主要原因是内因——遗传物质控制,细胞坏死则是受到外因——种种不利因素引起基础训练:1.下列哪一组是细胞衰老的特征
①细胞无限分裂
②水分减少,体积变小
③畸形改变
④酶活性降低 ⑤色素沉着
⑥易分散转移
⑦呼吸速度减慢
⑧膜透性改变
A.①③⑥
B.①②⑤⑦ C.②④⑤⑦⑧
D.②④⑥⑧2.下列现象中属于细胞编程性死亡的是A.噬菌体裂解细菌的过程
B.因创伤引起的细胞坏死C.造血干细胞产生红细胞的过程
D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡3.下列关于个体衰老与细胞衰老关系的说法中,不正确的是
A.对单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老和死亡B.对多细胞生物来说,细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡也是同步的C.从总体上看,多细胞生物个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程D.老年人骨折后愈合得慢,与成骨细胞的衰老有关系4.细胞凋亡的生理意义不包括A.清除体内多余、无用的细胞
B.清除体内衰老、病变的细胞C.维持组织器官中细胞数目的相对稳定
D.维持细胞和生物体的正常衰老过程拓展提升:5.下列有关细胞生命活动的叙述,正确的是
A.分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成
B.免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力C.凋亡细胞内的基因表达都下降,酶活性减弱
D.原癌基因突变促使细胞癌变,抑癌基因突变抑制细胞癌变6.研究表明,从胎儿肺中得到的成纤维细胞可以在离体条件下传代50次,而从成人肺中得到的成纤维细胞在离体条件下只能传代20次,这些事实说明体细胞的衰老是由什么因素决定的A.环境因素
B.自身因素
C.外界因素
D.营养因素7.人体内的小肠绒毛上皮细胞的寿命仅为几天,而红细胞的寿命为上百天,神经细胞则达几十年甚至伴随人的一生。这说明
A.细胞分化程度不同则寿命不同
B.细胞位置不同则衰老速度不同C.有的细胞衰老,有的细胞不衰老
D.不同细胞具有不同的衰老速度
【二次备课】
【作业布置】
【教学后记】
②第六章
细胞的生命历程
6.1
细胞的增殖(第1课时)
【教学目标】
知识目标
1.简述细胞的生长和增殖的周期性
2.掌握有丝分裂的过程、特征和意义,尤其是DNA和染色体的规律性变化
3.描述细胞的无丝分裂
能力目标
1.模拟探究细胞表面积与体积的关系,探讨细胞不能无限长大的原因
2.学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律
3.通过学习有丝分裂过程,培养学生分析图像、解读图像的能力
情感、态度和价值观目标
通过学习细胞的增殖过程及特点,从而更加清楚地认识到生命的奇特,激发学生对生物学科的兴趣热爱
【教学重点】
1.细胞周期的概念
2.细胞有丝分裂过程以及有丝分裂的特点
3.有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化
【教学难点】
1.细胞周期的概念
2.细胞有丝分裂的特点及意义
3.有丝分裂过程中DNA、染色单体和染色体的数量变化规律及其相互间的关系
【教学过程】
导入:人体大约有1014个细胞,但我们知道我们都是由一个受精卵发育来的。人的红细胞平均寿命只有120天,其他正常的细胞也都有一定的寿命。同学们从这些事实可以提出什么问题吗?
生物体生长
细胞生长
←—
细胞体积增大细胞数目的增加
←—
细胞分裂事实上,不同动植物体同类组织器官的细胞大小一般无明显差异,器官的大小主要取决于细胞数目的多少一、细胞不能无限长大1.实验证据——细胞大小与物质运输的关系(1)原理:①酚酞遇NaOH呈紫红色
②琼脂块大小模拟细胞大小③物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率(2)实验流程:制备正方体琼脂块→浸泡→切割(平分两半)→测量、记录、计算
探究1.实验结果中,不同边长琼脂块的NaOH扩散深度是否相同?这说明什么?可得出什么结论?(3)模拟实验结论:①细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对较小,所以细胞的物质运输效率就越低②细胞越大,物质运输效率越低,∴多细胞生物是由许多个细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的③细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
探究2.影响细胞不能无限长大的因素除了受细胞表面积与体积关系的限制以外,还有其他因素吗?2.限制因素
①受细胞表面积与体积比的限制
(细胞越小,相对表面积越大,物质运输效率越高,代谢越快)②受核/质比的限制
(细胞质体积越大,细胞核对它的调控作用就会减弱)
探究3.既然细胞越小,细胞表面积相对较大,越有利于细胞的物质交换,那么细胞体积是不是越小越好?归纳:(1)细胞生长的原因:细胞的分裂和生长
(2)细胞也不是越小越好
(∵细胞内各种细胞器和100多种酶促反应都要占据一定的空间)活细胞时刻都在进行新陈代谢。细胞生长发育到一定阶段,原生质就增长,细胞就由小长大。细胞象生物体一样,也要经过生长、衰老、死亡几个阶段,生物体只有通过细胞分裂,才能达到生长与繁殖的目的,因此细胞分裂对生物体的个体维持与种族的延续有着十分重要的意义。二、细胞通过分裂进行增殖
3.方式:真核细胞的分裂方式分为无丝分裂、有丝分裂(主要)、减数分裂(一)有丝分裂在动植物生长旺盛的部分,细胞连续分裂形成新的细胞,这些具有连续分裂能力的细胞,从分裂开始到分裂完成具有一定周期性。1.细胞周期(1)存在条件:连续分裂的细胞具有细胞周期(2)起、止点:从一次分裂完成时开始
→
下一次分裂完成时结束(3)细胞周期分段:一个细胞周期
=
分裂间期
+
分裂期
(分裂间期
﹥
分裂期;间期在前,分裂期在后)(4)表示方法:①扇形图:②直线图:探究4.结合细胞周期概念,判断下列细胞有无细胞周期,并说明理由。细胞有无细胞周期理由胚胎干细胞神经细胞精子、卵细胞形成层细胞2.有丝分裂各时期的特点(1)分裂间期:(占细胞周期的90%-95%)
①主要特点:间期时间长,∴视野中看到的细胞大多数处于分裂间期
主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
细胞有适度的生长②光镜下,能否看到染色体的复制过程?
染色质状态
注意:染色体染色体复制
染色体数目不变
染色单体DNA数目加倍
DNA、着丝点③不同生物的细胞周期不同思考:在观察有丝分裂实验时应选择怎样的材料?
(A.材料易获取
B.染色体数目少
C.细胞周期短,但分裂期时间相对较长的生物)(2)分裂期(人为地分为前、中、后、末四个时期)
①前期:
染色体、纺锤体
出现、
核膜、核仁
消失
染色体
的出现是前期最明显的变化,染色体散乱地分布在纺锤体的中央
②中期:
染色体的着丝点
排列在赤道板上
中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察(辨认染色体的最佳时期)
③后期:
着丝点
分裂,染色单体分开成为染色体,向两极移动
后期是染色体数目加倍的时期
④末期:
染色体、纺锤体
消失、
核膜、核仁
出现、植物细胞的赤道板位置出现
细胞板
,向四周扩展为
细胞壁
。小结:A.观察染色体的最佳时期:中期B.显微镜下观察到的细胞数目最多的时期:间期C.染色体形成于前期,消失于末期
染色单体形成于间期,出现于前期,消失于后期
D.与有丝分裂有关的细胞器:核糖体、高尔基体、线粒体、中心体
E.染色体、染色单体、DNA的数量关系
若有染色单体(前、中期):染色体:染色单体:DNA
=
1:2:2
若无染色单体(后、末期):染色体:染色单体:DNA
=
1:0:1F.中心粒的复制在间期,移向两极在前期(动物、低植)G.有丝分裂前后,亲子代细胞核中的染色体、DNA数目保持不变
(DNA数目加倍在间期、染色体数目加倍在后期)
思考:赤道板和细胞板在显微镜下都能观察到吗?
探究5.尝试利用图示来表示一条染色体的变化过程。课堂小结:
第1节
细胞的增殖一、细胞不能无限长大1.实验证据——细胞大小与物质运输的关系2.限制因素:
①受细胞表面积与体积比的限制
②受核/质比的限制
二、细胞增殖(一)有丝分裂1.细胞周期2.有丝分裂各时期的特点
间期:主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成前期:
染色体、纺锤体
出现、
核膜、核仁
消失中期:
染色体的着丝点
排列在赤道板上后期:
着丝点
分裂,染色单体分开成为染色体,向两极移动末期:
染色体、纺锤体
消失、
核膜、核仁
出现基础训练:1.下列关于细胞大小的说法,不正确的是A.生物体的生长包括细胞体积的增大和通过细胞分裂增加细胞的数目B.不同生物体的细胞的大小无明显差异,器官的大小取决于细胞数量的多少C.限制细胞长大的因素有细胞表面积与体积的比、细胞内核质的比D.细胞体积越大,其相对表面积就越大,物质的运输效率就越高2.下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是A.a和b为一个细胞周期
B.c段结束DNA含量增加一倍C.遗传物质平分一般发生在d段D.b和c为一个细胞周期3.一般有细胞周期的是
A.根毛细胞
B.形成层细胞
C.叶肉细胞
D.角质层细胞4.观察染色体的形态和数目的最佳时期是
A.前期
B.中期
C.后期
D.末期5.下列能够正确表示细胞有丝分裂后期染色体移向两极时行为变化的图示是
拓展提升:6.与洋葱根尖细胞有丝分裂间期发生变化关系最密切的一组细胞器是A.叶绿体和细胞核 B.线粒体和核糖体
C.线粒体和内质网D.线粒体和高尔基体7.下图是某细胞进行有丝分裂的简图(1)该图是
细胞有丝分裂简图,其分裂顺序依次是
(2)图示作为一个细胞周期还缺少处于
期的细胞简图。(3)图示的细胞分裂结束后,子细胞内含
条染色体。(4)染色体数目加倍发生在
期图中。图B表示细胞分裂
期。(5)A图中染色体的数目为
,染色单体数为
【二次备课】
【作业布置】
【教学后记】第六章
细胞的生命历程
6.1
细胞增殖(第2课时)
【考纲】1.细胞的生长和增殖的周期性
A
2.细胞的无丝分裂
A
3.细胞的有丝分裂
B
4.细胞的分化
B
5.细胞的全能性
B
6.细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
A
7.癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治
A
8.实验:观察细胞的有丝分裂
b
【教学过程】3.动植物细胞有丝分裂的异同
高等植物细胞动物细胞相同点①分裂过程基本相同②染色体的形态、数目、行为的变化规律相同③间期都完成了DNA的复制和有关蛋白质的合成④分裂期实现了染色体平均分配到两个子细胞中去不同点间期无中心体复制有中心体复制前期
纺锤体的形成方式不同由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体由中心粒发出的星射线形成纺锤体末期
形成2个子细胞的方式不同植物细胞中部形成细胞板,扩展成新的细胞壁,分裂成两个子细胞动物细胞膜从中部向内凹陷,缢裂成两个子细胞
动植物细胞的识别:
A.细胞图像画成方形,有细胞板
无中心粒:一般可判为高等植物细胞
有中心粒:一般可判为低等植物细胞B.细胞图像画成圆形,有中心体,通过缢裂方式平分细胞,无细胞板:可判为动物细胞注意:区分动植物细胞有丝分裂最可靠的方法:子细胞形成方式、细胞板结构。纺锤丝、星射线、中心体都不可靠。例3:依据生理特点,鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查它
A.DNA的复制方式
B.是否出现星射线
C.细胞质分成两部分的方式
D.自身蛋白质合成的方法有丝分裂过程中染色体、核DNA的数目变化曲线
BC段形成的原因:DNA的复制
FE形成的原因:着丝点分裂,染色体数目加倍
GH形成的原因:染色体(DNA)平均分配到两个子细胞中注意:有丝分裂的细胞中有无同源染色体?染色体组数目?(二倍体生物)思考:画出有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图AB:DNA分子复制CD:着丝点分裂,姐妹染色单体分开5.有丝分裂的实质和意义将亲代细胞的染色体经过复制(实质是DNA复制)以后,
精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具有重要意义。
注意:两个子细胞与母细胞的遗传物质DNA相同③细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色选材:①材料易获取;②染色体数目少;③细胞周期短,但分裂期相对较长的生物(3)实验流程
①洋葱根尖的培养:实验前3-4d,待根长到5cm时取材取材的注意:A.剪取生长旺盛、带有分生区的根尖
B.取根尖2-3mm,每个根尖只剪一次
注意:过长会包括伸长区,无细胞分裂C.剪取的时间:上午10:00-下午2:00,分生区细胞分裂旺盛,洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。②装片制作:解离
→
漂洗
→
染色
→
制片过程处理液目的时间解离15%的HCl
+
95%的酒精混合(1:1)使组织中细胞相互分离开,根尖酥软程度3-5min漂洗清水洗去药液,防止解离过度,影响染色约10min染色0.01g/ml的龙胆紫溶液(醋酸洋红液)使染色体着色3-5min制片用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片,再加一块载玻片用拇指轻压使细胞相互分散开注意:A.实验过程中,有利于细胞相互分散开的操作有哪些?(解离、镊子将根尖弄碎、压片)
B.成功关键:解离
时间:3-5min
时间不宜过长,解离过度,否则根尖细胞的结构会遭到破坏,影响染色(染色体着色浅)
时间也不能太短,否则压片时细胞不易分散开解离液:HCl能溶解细胞间质,使细胞分离;酒精能迅速杀死细胞,固定细胞分裂相
程度:根尖酥软
C.漂洗是洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则会影响对染色体(质)的染色。
D.压片时要再加一片载玻片原因:使受力均匀,防止盖玻片被压破。压片要掌握好力度,过轻,细胞分散不开;过重,会压坏玻片,将组织压烂。③观察:先在低倍镜下,找到分生区细胞,再高倍镜观察
分生区细胞的特点:细胞呈正方形,排列紧密,有分裂的细胞注意:A.观察细胞有丝分裂装片时,大多数细胞处于间期,∵间期历时最长,出现机会多。B.观察细胞有丝分裂时,我们不能看到一个细胞的连续动态变化,∵解离时细胞已死亡,故显微镜下观察到得是停留在某一细胞周期的死细胞
。C.可以观察到哪些结构被着色:__染色体、细胞核__
④结果记录、绘图细胞周期样本1样本2总数
每一时期的细胞数/计数细胞的总数
间期a分裂期前期b中期c后期d末期e计数细胞的总数思考:A.已知洋葱根尖细胞一个细胞周期大约需要12h,那么间期经历的时间大约是
12a
h。B.一节实验课后,若要求得洋葱根尖细胞周期中间期经历的更加准确时间值,需要统计全班的结果,求间期细胞数目的平均值.C.观察有丝分裂过程主要是观察染色体形态变化,故主要是观察分裂期的细胞,而分裂期细胞数目的增多与其所占细胞周期的时间比例呈正相关,因此观察有丝分裂过程应选用分裂期占细胞周期比例最大的材料。D.用光学显微镜观察发生质壁分离现象的洋葱表皮细胞,不能观察到染色体的原因是A.没有用龙胆紫染液
B.试剂破坏了染色体结构C.无染色体形成
D.显微镜倍率不够(二)无丝分裂1.过程:一般细胞核先延长、缢裂,接着整个细胞中部缢裂2.特点:不出现纺锤丝和染色体的变化,但同样存在DNA复制和有关蛋白质的合成。3.实例:蛙的红细胞思考:无丝分裂有何优越性?无丝分裂的分裂过程简单,耗能少,分裂迅速,分裂过程中细胞核保持正常的生理功能,具有一定的适应意义,它常见于一些特化的、衰老的细胞。例:关于无丝分裂的叙述,正确的是(多选)
A.低等生物细胞所特有的分裂方式
B.也存在遗传物质的复制过程C.分裂过程中不出现纺锤丝
D.分裂过程中不出现染色体的变化(三)减数分裂:与产生有性生殖细胞相关的一种细胞分裂方式
【二次备课】
【作业布置】
1.有关真核细胞分裂的叙述,正确的是(多选)
A.无丝分裂过程核膜不消失
B.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖
C.动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板
D.无丝分裂仅出现于高等生物的衰老细胞
2.某二倍体动物某细胞内含10条染色体、10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞
A.处理有丝分裂中期
B.正在发生基因自由组合
C.将形成配子
D.正在发生DNA复制
3.有1位同学做根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是
①取材位置不合适
②取材时间不合适
③制片时压片力量不合适
④解离时间不合适
⑤视野选择不合适
A.②③
B.②⑤
C.①②⑤
D.①③④
4.(多选)若图1、图2、图3是某同学做有丝分裂实验时,在光学显微镜下观察到的图像。错误的是
A.图1是植物根尖分生区细胞在低倍镜下所观察到的图像
B.图1转为图2的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动细准焦螺旋
C.图3是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后,在高倍镜下所观察到的图像
D.持续观察图3中的一个处于间期的细胞,可见它从间期进入分裂期的全过程
3.某小组同学做了如下实验。
材料:洋葱根尖细胞有丝分裂装片;
方法:某学生用高倍镜取样观察并统计各时期的细胞数量。各时期细胞数记录在下表中,请回答
若该实验的目的是为了研究细胞周期中每个时期分别所经历的时间长短,请分析:
①表中的样本1、样本2、样本3具体是指
。
②表中M的数值与样本1、样本2、样本3的关系是
。
③这里的“计数细胞的总数N”具体是指
。
④洋葱根尖细胞的一个细胞周期大约720分钟。则分裂间期所需要的时间t可用数学模型t=
表示。建立此数学模型的重要步骤之一是提出假设使研究对象得以简化,在这里你所提出的假设是
。
⑤结合你所学的知识回答:
阶段所需的时间最长。你怎样用表中的数据来说明你的结论?
。
(3)若2号染色体的遗传信息来自父方,那么与其遗传信息完全相同的染色体为
号,其遗传信息完全相同的原因是
。
(4)图乙对应于图甲中的
段,图丙对应于图甲中的
段。
(5)请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。
【教学后记】第六章
细胞的生命历程
6.1
细胞增殖(第1课时)
【考纲】1.细胞的生长和增殖的周期性
A
2.细胞的无丝分裂
A
3.细胞的有丝分裂
B
4.细胞的分化
B
5.细胞的全能性
B
6.细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
A
7.癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治
A
8.实验:观察细胞的有丝分裂
b
【知识网络】
【教学过程】一、细胞增殖(细胞不能无限长大)的原因1.限制因素
:
①受细胞表面积与体积比的限制(细胞越小,相对表面积越大,物质运输效率越高,代谢越快)②受核/质比的限制
(细胞质体积越大,细胞核对它的调控作用就会减弱)
归纳:A.细胞生长的原因:细胞的分裂和生长B.细胞也不是越小越好(∵细胞内各种细胞器和100多种酶促反应都要占据一定的空间)制备正方体琼脂块→浸泡→切割(平分两半)→测量每一块上NaOH扩散的深度、记录、计算模拟实验结论:①细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对较小,所以细胞的物质运输效率就越低。②细胞越大,物质运输效率越低,∴多细胞生物是由许多个细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。③细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。二、细胞增殖1.过程:包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程2.方式:真核细胞的分裂方式:无丝分裂、有丝分裂(主要)、减数分裂注意:真核细胞的体细胞以及原始生殖细胞(精原细胞、卵原细胞)可以进行有丝分裂。有性生殖的生物产生成熟生殖细胞进行的是减数分裂。原核生物没有这三种分裂方式。意义:细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础(一)有丝分裂1.细胞周期(1)存在条件:连续分裂的细胞才具有细胞周期,如:根尖分生区细胞、皮肤生发层细胞、受精卵等,骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞,胚胎肝细胞等;已分化成熟的细胞(如神经细胞等)及进行减数分裂的细胞(如精子、卵细胞)无此细胞周期。(2)起、止点:从一次分裂完成时开始
→
下一次分裂完成时结束(3)细胞周期分段:一个细胞周期
=
分裂间期
(较长)+
分裂期(很短)
(分裂间期
﹥
分裂期;间期在前,分裂期在后)(4)表示方法:
①扇形图:②直线图:③曲线图:④柱形图:
(5)影响细胞周期的因素:内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,间期与分裂期所占的比例也不同。外部因素:主要有温度、PH、射线、生理和病理状态等。这些因素主要通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。思考:B细胞受到抗原刺激后,细胞周期?核糖体功能?
变短
增强细胞周期外细胞有__3__状态①继续增殖细胞:如根尖分生区细胞、形成层细胞、愈伤组织、干细胞、皮肤的生发层细胞、骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞;②暂不增殖细胞:如肝细胞、淋巴细胞、记忆细胞;③永不增殖细胞:如神经细胞、肌细胞、人成熟的红细胞、叶肉细胞、表皮细胞、精(卵)细胞等。例1:下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是A.a和b为一个细胞周期B.c段结束DNA含量增加一倍C.遗传物质平分一般发生在d段D.b和c为一个细胞周期例2:下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是A.蛙的红细胞与淋巴细胞
B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞
D.牛的精细胞与精原细胞2.有丝分裂各时期的特点(1)分裂间期:(占细胞周期的90%-95%)
①主要特点:A.间期时间长,∴视野中看到的细胞大多数处于分裂间期B.主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成、细胞有适度的生长②分裂间期可分为G1期、S期、G2期G1期:DNA合成前期,合成RNA和蛋白质,为S期DNA的复制作准备S期:DNA合成期(DNA含量增加一倍)G2期:DNA合成后期,合成RNA和蛋白质,为纺锤丝形成等作准备思考:分裂期细胞中mRNA含量较低最可能的原因是:分裂期的核DNA存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋转录成mRNA。③光镜下,能否看到染色体的复制过程?(染色体以染色质的状态存在,看不见)④不同生物的细胞周期不同。思考:在观察有丝分裂实验时应选择怎样的材料?
(A.材料易获取
B.染色体数目少
C.细胞周期短,但分裂期时间相对较长的生物)(2)分裂期(人为地分为前、中、后、末四个时期)
前期
主要特征:染色体出现(主要)、纺锤体出现、核膜消失、核仁消失
注意:染色体的出现是前期最明显的变化,染色体散乱地分布在纺锤体的中央思考:①染色体与染色质的关系、存在时期?②动植物形成纺锤体方式?
中期
主要特征:染色体的着丝点排列在赤道板上
(立体图?)
注意:中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,是辨认染色体的最佳时期
后期
主要特征:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体向两极移动
注意:是染色体数目加倍的时期
末期主要特征:染色体消失、纺锤体消失;核膜出现、核仁出现(与前期相反)思考:动植物细胞分裂末期细胞质分裂有何不同?归纳:①观察染色体的最佳时期:中期(原因)②显微镜下观察到的细胞数目最多的时期:间期(原因)③容易发生基因突变的时期:间期(原因)④几个规律性变化:
染色体形态变化:染色体/纺锤体形成于前期,消失于末期;核膜/核仁形成于末期,消失于前期;
染色单体形成于间期,出现于前期,消失于后期;
中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞):
间期复制
→
前期分开移向两级
→
末期平均进入两个子细胞
1-2个
2个
1个⑤染色体、染色单体、DNA的数量关系
若有染色单体(前、中期):染色体:染色单体:DNA
=
1:2:2
若无染色单体(后、末期):染色体:染色单体:DNA
=
1:0:1核糖体:主要是间期,蛋白质合成⑥与有丝分裂有关的细胞器
中心体:前期,纺锤体形成高尔基体:末期,细胞壁形成线粒体:整个时期,提供能量⑦赤道板与细胞板的区别:细胞板是真实存在的结构,光镜下可见,出现在植物有丝分裂末期,赤道板是假想平面。⑧光镜下可见的细胞结构有:细胞核、细胞壁、细胞板、(染色的)染色体、纺锤体、液泡、叶绿体、(染色的)线粒体⑨有丝分裂过程中各个时期始终存在同源染色体,但不配对也比分开。⑩有丝分裂前后,亲子代细胞核中的染色体、DNA数目保持不变
(DNA数目加倍在间期、染色体数目加倍在后期)
【二次备课】
【作业布置】
1.处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系,此时细胞内可能发生着
A.中心粒移向两极
B.着丝点分裂
C.细胞板形成
D.DNA分子进行复制
2.如果用某种化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞就停留在细胞周期的
A.间期
B.前期
C.中期
D.后期
3.用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂中期、后期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是
A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20
C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10
5.科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下,不正确的是(多选)
A.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期是19.3h
B.高尔基体、线粒体、叶绿体在19.3-21.3h活动旺盛
C.蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期是0-2h
D.基因重组发生在19.3-21.3h
6.某生物的受精卵细胞正在进行分裂,染色体、染色单体、DNA分子三者的数量比是1∶2∶2,该细胞所处的时期是
A.前期或后期
B.中期或末期
C.前期或中期
D.后期或末期
7.下图①~⑤表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况,在整个细胞周期中,染色体变化的顺序应该是
A.①④⑤③②
B.②③①④⑤
C.①⑤④③②
D.⑤④③②①
【教学后记】