資源簡介

6.3
細(xì)胞的衰老和凋亡導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．聯(lián)系生活實(shí)際，理清個體衰老和細(xì)胞衰老的關(guān)系，并理解細(xì)胞衰老的特征。(重點(diǎn))
2．與細(xì)胞壞死相比較分析，理解細(xì)胞凋亡的概念和意義。(重點(diǎn))
【自主預(yù)習(xí)】
衰老是生物界的正常現(xiàn)象，結(jié)合教材內(nèi)容探討個體衰老和細(xì)胞衰老的關(guān)系以及細(xì)胞衰老的特征。
1．個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系
人體某些器官、組織、細(xì)胞的衰老很早就開始了。這說明作為多細(xì)胞生物的人體其個體的衰老和細(xì)胞的衰老不是完全同步的。
(1)對單細(xì)胞生物而言，細(xì)胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；
(2)對多細(xì)胞生物而言，細(xì)胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡不是一回事。
(3)從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。
2．細(xì)胞衰老的特征
(1)概念
細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，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。
(2)老年人有許多衰老的特征，從微觀上是和細(xì)胞衰老相對應(yīng)的，請完成下表：
老年人的特征
相關(guān)細(xì)胞衰老的特征
頭發(fā)變白
細(xì)胞內(nèi)酶的活性降低
老年斑
細(xì)胞內(nèi)的色素積累
皮膚干燥、發(fā)皺
細(xì)胞內(nèi)的水分減少、體積縮小
體能下降
細(xì)胞呼吸速率減慢
吸收能力下降
細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低
正常的個體發(fā)育過程中還會發(fā)生細(xì)胞凋亡的現(xiàn)象，這是一種正常的生命現(xiàn)象。
1．細(xì)胞凋亡的概念和機(jī)理
(1)下圖是人手掌的發(fā)育過程圖
據(jù)圖，在人手的發(fā)育過程中，開始是五個手指愈合在一起。后來手指間的細(xì)胞自動死亡使手指分開，這部分細(xì)胞的消失是細(xì)胞凋亡的結(jié)果。這個過程是由遺傳機(jī)制決定的，細(xì)胞的自體溶解與溶酶體(細(xì)胞器)有關(guān)。
(2)歸納細(xì)胞凋亡的概念
細(xì)胞凋亡的概念：細(xì)胞凋亡是指由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。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．意義：它對于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定以及抵御外界各種因素的干擾具有非常關(guān)鍵的作用。
3．蝌蚪發(fā)育過程中尾巴部分的細(xì)胞消失是細(xì)胞凋亡的結(jié)果，燙傷后皮膚潰爛細(xì)胞死亡是細(xì)胞壞死的結(jié)果，試著對二者進(jìn)行比較：
細(xì)胞凋亡
細(xì)胞壞死
與基因關(guān)系
受基因控制
不受基因控制
影響因素
受遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控
電、熱、冷、機(jī)械等劇烈因素
與機(jī)體關(guān)系
機(jī)體控制的主動性死亡，對機(jī)體有利
不受機(jī)體控制的被動性死亡，對機(jī)體有害
【歸納總結(jié)】
1．衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少、酶活性降低、呼吸速率減慢、色素積累和膜通透性改變。
2．細(xì)胞凋亡是由基因調(diào)控的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。
3．細(xì)胞的衰老性死亡、免疫細(xì)胞裂解靶細(xì)胞、蝌蚪尾部的消失等都屬于細(xì)胞凋亡。
4．細(xì)胞凋亡屬于正常性死亡，細(xì)胞壞死是指由于外傷等的非正常死亡。　　　
[自我校對]　①變小、核增大　②降低、代謝減慢　③積累　④降低　⑤由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程
【課堂練習(xí)】
1．老年人行動遲緩，運(yùn)動功能減退，容易生病的原因是(　　)
A．肌細(xì)胞和胸腺細(xì)胞萎縮導(dǎo)致的
B．肌細(xì)胞和胸腺細(xì)胞癌變導(dǎo)致的
C．神經(jīng)細(xì)胞和淋巴細(xì)胞死亡導(dǎo)致的
D．物質(zhì)和能量的攝入量減少導(dǎo)致的
答案：A
2．下列有關(guān)細(xì)胞衰老和凋亡的說法中正確的是(　　)
A．健康的成人體內(nèi)，每天都有一定量的細(xì)胞凋亡
B．細(xì)胞凋亡受環(huán)境影響大，機(jī)體難以控制
C．老年人頭發(fā)變白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的
D．胚胎發(fā)育期生物體的細(xì)胞衰老總與機(jī)體衰老同步進(jìn)行
答案：A
3．細(xì)胞凋亡的生理意義不包括(　　)
A．清除體內(nèi)多余、無用的細(xì)胞
B．清除體內(nèi)衰老、病變的細(xì)胞
C．維持組織器官中細(xì)胞數(shù)目的相對穩(wěn)定
D．維持細(xì)胞和生物體的正常衰老過程
答案：D
4．下列對人體細(xì)胞的生命歷程的敘述，錯誤的是(　　)
A．每天都會有大量表皮細(xì)胞凋亡脫落
B．同種細(xì)胞增殖分化后遺傳信息將發(fā)生改變
C．衰老的細(xì)胞體積變小，但其細(xì)胞核會變大
D．死亡的細(xì)胞，其細(xì)胞膜的通透性將喪失
答案：B
5．關(guān)于細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的敘述，錯誤的一項(xiàng)是(　　)
A．細(xì)胞凋亡是主動的，細(xì)胞壞死是被動的
B．細(xì)胞凋亡是生理性的，細(xì)胞壞死是病理性的
C．細(xì)胞凋亡是由基因調(diào)控的，細(xì)胞壞死主要是由外界因素引起的
D．細(xì)胞凋亡是急性的，細(xì)胞壞死是慢性的
答案：D
6．細(xì)胞到了一定時期就會像樹葉那樣自然死亡，但是這種死亡是細(xì)胞的一種生理性、主動性的“自覺自殺行為”，而非病理性死亡，所以叫細(xì)胞凋亡或“細(xì)胞編程性死亡”。
(1)細(xì)胞凋亡是有機(jī)體內(nèi)發(fā)生的正常生理變化。對一個有機(jī)體來說，某些細(xì)胞的編程性死亡的積極意義是：有利于__________，維持__________，抵御__________。
(2)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時尾消失了，從細(xì)胞水平看這是________的結(jié)果。該過程也可稱為______________。人類中也出現(xiàn)一些返祖現(xiàn)象，如毛孩，從細(xì)胞水平上分析是由于__________過程受阻。
(3)細(xì)胞凋亡是由細(xì)胞中________決定的、________地結(jié)束生命的過程。
答案：(1)多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育　內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定　外界各種因素的干擾　(2)細(xì)胞凋亡　細(xì)胞編程性死亡　細(xì)胞凋亡　(3)基因　自動6.1
細(xì)胞的增殖（1）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．通過探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，理解細(xì)胞不能無限長大的原因。
2．結(jié)合教材112頁圖6—1，理解有絲分裂細(xì)胞周期的概念和分段。(重點(diǎn))
3．結(jié)合教材圖6—2和6—3，掌握植物細(xì)胞有絲分裂的過程，概述各階段的主要變化特征。(難點(diǎn))
【自主預(yù)習(xí)】
細(xì)胞生長到一定體積時，就要進(jìn)行細(xì)胞分裂，保證細(xì)胞體積微小。請分析教材實(shí)驗(yàn)過程，找出細(xì)胞趨向于小的原因：
1．實(shí)驗(yàn)原理
酚酞遇NaOH呈紫紅色；用瓊脂塊的大小模擬細(xì)胞的大小；用NaOH擴(kuò)散的體積與整個瓊脂塊的體積之比來表示物質(zhì)運(yùn)輸效率。
2．實(shí)驗(yàn)步驟
制備瓊脂塊：將瓊脂塊切成3塊邊長分別為3
cm、2
cm、1
cm的正方體
　↓　　　　
浸泡：將瓊脂塊同時放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液中，浸泡10
min
　↓　
切割：撈取、干燥，將瓊脂塊切成兩半
　↓
測量：測量切面上NaOH擴(kuò)散的深度
　↓
計算、記錄：計算不同瓊脂塊的體積、表面積、NaOH擴(kuò)散的體積和整個瓊脂塊體積的比值，記入相應(yīng)的表格
3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(1)在相同時間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的。
(2)請計算直徑為20
μm和30
μm
的球形細(xì)胞的表面積和體積之比(球體的體積公式V＝4/3
πr3)，表面積公式S＝4
πr2)，將計算結(jié)果填入下表：
細(xì)胞直徑(μm)
表面積(μm2)
體積(μm3)
表面積/體積
20
1
256
4
187
0.30
30
2
826
14
130
0.20
4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論
細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交流的面積相對越小，所以物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀?br/>結(jié)合教材圖文，完成下面內(nèi)容：
1．細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖
(1)單細(xì)胞生物體通過細(xì)胞增殖而繁衍。多細(xì)胞生物從受精卵開始，要經(jīng)過細(xì)胞的增殖和分化逐漸發(fā)育為成體。
(2)細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖。真核細(xì)胞的分裂方式有三種：有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。有絲分裂是真核生物進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式。有絲分裂具有周期性。
2．細(xì)胞周期
(1)概念
①前提條件：連續(xù)分裂的細(xì)胞。
②起止時間：從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。
(2)分段
兩個階段：包括分裂間期和分裂期。其中分裂間期占的時間比例大。分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為分裂期做物質(zhì)準(zhǔn)備，同時細(xì)胞有適度的生長。
(3)觀察教材表6—1分析：
①不同生物的細(xì)胞周期持續(xù)時間不一定相同；
②同種生物的不同細(xì)胞細(xì)胞周期持續(xù)時間不一定相同；
③細(xì)胞周期持續(xù)時間相同的細(xì)胞，分裂間期和分裂期的比例不一定相同。
(4)下圖表示細(xì)胞連續(xù)分裂的過程，其中能表示一個完整的細(xì)胞周期的是A～C、C～E、E～G，其中能表示分裂間期的是A～B、C～D、E～F。表示分裂期的是B～C、D～E、F～G。
下面是高等植物的分生組織進(jìn)行有絲分裂的過程示意圖。結(jié)合該圖進(jìn)行分析：
1．分裂間期與前期
(1)間期
(2)前期
(3)概念辨析
染色質(zhì)、染色體與染色單體
如圖，A、B呈染色質(zhì)狀態(tài)，C呈染色體狀態(tài)，其中1和2是一對姐妹染色單體，他們由一個共同的[3]著絲點(diǎn)連接著構(gòu)成一條[4]染色體。
2．中期、后期與末期
(1)中期
(2)后期
(3)末期
(4)辨析赤道板和細(xì)胞板
①赤道板是與紡錘體的中軸相垂直的一個平面，類似于地球上赤道的位置。
②細(xì)胞板是植物細(xì)胞分裂末期在細(xì)胞中央形成的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞板由細(xì)胞的中央向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁，將細(xì)胞一分為二，細(xì)胞板的形成和高爾基體有關(guān)。
③二者中，能在顯微鏡下觀察到的是細(xì)胞板。
3．歸納與植物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器的功能
細(xì)胞器
功能
線粒體
供能(DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、染色體分開)
高爾基體
形成細(xì)胞板(植物細(xì)胞)
核糖體
合成蛋白質(zhì)
【互動探究】
如圖是一個植物細(xì)胞有絲分裂的示意圖，據(jù)圖回答問題：
(1)此細(xì)胞處于有絲分裂的________期。
(2)該細(xì)胞此時有______條染色體，______條染色單體，______個DNA分子。
(3)此細(xì)胞分裂結(jié)束以后，子細(xì)胞內(nèi)的染色體有______條，______個DNA分子。
(4)此時期繼續(xù)發(fā)展，將在赤道板位置出現(xiàn)________，逐漸擴(kuò)展形成__________，最終分裂為兩個子細(xì)胞。
答案：(1)后　(2)8　0　8　(3)4　4　(4)細(xì)胞板　新的細(xì)胞壁
【課堂練習(xí)】
1．探究細(xì)胞表面積與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)原理不包括(　　)
A．酚酞遇NaOH呈現(xiàn)紫紅色反應(yīng)
B．以瓊脂塊的大小表示細(xì)胞大小
C．NaOH的擴(kuò)散深度表示吸收速率
D．NaOH的擴(kuò)散體積與整個瓊脂塊的體積比表示細(xì)胞吸收物質(zhì)的速率
答案：C
2．人體擦傷皮膚能重新長好，主要是由于細(xì)胞能進(jìn)行(　　)
A．無絲分裂
B．減數(shù)分裂
C．有絲分裂
D．有絲分裂和減數(shù)分裂
答案：C
3．如圖表示細(xì)胞周期，下列敘述不正確的是(　　)
A．按箭頭所示方向由a→a或由b→b表示一個細(xì)胞周期
B．染色體的平均分配發(fā)生于a→b段
C．細(xì)胞中DNA含量的加倍是在b→a段
D．將癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在b→a段可以治療癌癥
答案：A
4．要統(tǒng)計某種生物細(xì)胞中染色體的數(shù)目，所選擇的細(xì)胞應(yīng)處于有絲分裂的(　　)
A．前期
B．中期
C．后期
D．末期
答案：B
5．如圖為細(xì)胞周期中部分細(xì)胞核的變化示意圖，該圖所示的細(xì)胞分裂時期和變化分別是(　　)
A．后期，核膜再度合成
B．間期，染色質(zhì)復(fù)制
C．前期，核膜逐漸消失
D．中期，染色體螺旋變粗
答案：C
6．正常情況下，有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞與母細(xì)胞相比，保持不變的是(　　)
A．蛋白質(zhì)的含量
B．染色體的數(shù)量
C．細(xì)胞器的數(shù)量
D．RNA的含量
答案：B
7．如圖是具有四條染色體的某細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂的簡圖，據(jù)圖回答：
(1)該圖是________細(xì)胞有絲分裂簡圖，其分裂順序依次是________(用字母表示)。
(2)圖示作為一個細(xì)胞周期還缺少處于________期的細(xì)胞簡圖。
(3)圖示的細(xì)胞分裂結(jié)束后，子細(xì)胞內(nèi)含______個DNA分子。
(4)染色體數(shù)目加倍發(fā)生在圖________所示時期，其原因是____________________。
(5)圖B所處時期的最明顯變化是____________________。
(6)DNA分子數(shù)與染色體數(shù)之比為1∶1的圖示是________。
答案：(1)植物　BCAD　(2)分裂間　(3)4　(4)A　著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體　(5)出現(xiàn)染色體和紡錘體　(6)A、D6.1
細(xì)胞的增殖（2）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．結(jié)合細(xì)胞分裂過程，動手畫坐標(biāo)曲線圖，理解各個時期染色體行為和數(shù)目的變化，以及DNA含量的變化。(重點(diǎn)、難點(diǎn))
2．通過比較分析，說出動植物細(xì)胞有絲分裂的異同。(重點(diǎn))
3．通過具體實(shí)踐，制作裝片并觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂過程。(重點(diǎn))
【自主預(yù)習(xí)】
下圖是不同狀態(tài)下染色體、DNA分子、染色單體之間的數(shù)量關(guān)系。結(jié)合該圖分析有絲分裂中三者的變化規(guī)律：
1．結(jié)合有絲分裂各時期染色體的特點(diǎn)，以體細(xì)胞中DNA數(shù)目為2C、染色體數(shù)目為2N為例，完成下表：
　
項(xiàng)目
時期　
染色體形態(tài)變化
核DNA分子數(shù)目
染色體數(shù)目
染色單體數(shù)目
分裂
間期
2C→4C
2N
0→4N
分裂
前期
4C
2N
4N
分裂
中期
4C
2N
4N
分裂
后期
4C
4N
0
分裂
末期
2C
2N
0
2.結(jié)合上表數(shù)據(jù)，在給出的坐標(biāo)系中畫出相應(yīng)的變化曲線然后分析：
(1)核DNA變化曲線
答案：
①DNA數(shù)目加倍是在分裂間期。原因是DNA復(fù)制，DNA分子數(shù)目加倍。
②DNA數(shù)目減半是在末期，原因是細(xì)胞一分為二，DNA數(shù)目減半。
(2)染色體變化曲線
答案：
①染色體數(shù)目加倍是在后期，原因是著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，染色體數(shù)目加倍。
②加倍后的染色體數(shù)目減半是在末期，原因是細(xì)胞一分為二，染色體數(shù)目減半。
(3)染色單體變化曲線
答案：
染色單體形成于間期，可見于前期和中期，消失于后期。
動物細(xì)胞和植物細(xì)胞由于結(jié)構(gòu)上有區(qū)別，因此有絲分裂的過程也有一些不同。試結(jié)合給出的圖文探究二者的異同。
1．動物細(xì)胞有絲分裂的過程
(1)動物細(xì)胞有一對由中心粒組成的中心體，中心粒在間期倍增，成為兩組。
(2)進(jìn)入分裂期后，中心體周圍發(fā)出放射狀的星射線構(gòu)成紡錘體。
(3)動物細(xì)胞分裂的末期不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞膜從細(xì)胞中部向內(nèi)凹陷，把細(xì)胞縊裂成兩部分。
2.比較動物細(xì)胞和高等植物細(xì)胞有絲分裂的間、前、末期圖像，完成表格：
時期
間期
前期
末期
植物
細(xì)胞
動物
細(xì)胞
發(fā)生時期和內(nèi)容
高等植物細(xì)胞
動物細(xì)胞
不
同
點(diǎn)
間期
發(fā)生復(fù)制的結(jié)構(gòu)不完全相同
DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
除DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成外，還有中心粒的復(fù)制
前期
形成紡錘體的方式不同
細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體
中心粒周圍發(fā)出星射線形成紡錘體
末期
形成子細(xì)胞的方式不同
細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板向四周擴(kuò)展形成細(xì)胞壁，一個細(xì)胞形成兩個子細(xì)胞
細(xì)胞膜中部向內(nèi)凹陷，一個細(xì)胞縊裂成兩個子細(xì)胞
相同點(diǎn)
分裂間期都進(jìn)行染色體復(fù)制；
分裂期都進(jìn)行染色體平均分配
3．無絲分裂
蛙的紅細(xì)胞的無絲分裂
(1)過程：
(2)特點(diǎn)：不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化
【互動探究】
根據(jù)下圖和教材內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)步驟
步驟
操作方法
時間
目的
裝
片
制
作
取材
剪取洋蔥根尖2～3
mm
上午10時至下午2時
此部分是洋蔥根尖的分生區(qū)部分。再長就是伸長區(qū)細(xì)胞，壓片后不易觀察
解離
把剪下的根尖立即放入盛有鹽酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中。在室溫下解離
3～5
min
用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離
裝
片
制
作
漂洗
用鑷子把酥軟的根尖取出，放入盛有清水的玻璃皿中
約10
min
防止鹽酸與染色劑起作用；洗去藥液，防止解離過度
染色
把根尖放進(jìn)盛有質(zhì)量濃度為0.01
g/mL或0.02
g/mL的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)的玻璃皿中染色
3～5
min
使染色體著色，便于觀察
制片
用鑷子將這段根尖取出來，放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎。蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片，然后，用拇指輕輕地按壓載玻片，以便使細(xì)胞分散開，便于觀察。
觀察
先在低倍顯微鏡下觀察，找到分生區(qū)細(xì)胞，再用高倍顯微觀察。先找分裂中期細(xì)胞，然后再找前期、后期、末期細(xì)胞，最后觀察分裂間期細(xì)胞
3．討論
(1)能否將視野固定在一個細(xì)胞觀察其連續(xù)的變化過程？如果不能，應(yīng)怎樣做？
答案：將視野固定在一個細(xì)胞觀察不到動態(tài)分裂過程，細(xì)胞解離后已被殺死，因此要通過移動裝片尋找不同時期的細(xì)胞分裂圖像。
(2)觀察結(jié)果中，處于哪一時期的細(xì)胞最多？為什么？
答案：分裂間期，觀察到不同時期的細(xì)胞數(shù)目多少反映出各時期經(jīng)歷時間的長短——間期最長，故觀察到的細(xì)胞最多。
【課堂練習(xí)】
圖甲表示某植物細(xì)胞有絲分裂一個細(xì)胞周期各期的圖像，圖乙表示細(xì)胞核中DNA分子的數(shù)量變化情況，請據(jù)圖回答：
(1)圖甲中細(xì)胞有絲分裂的正確順序是___________________________。
(2)圖乙中可表示一個完整細(xì)胞周期的是________段。
(3)研究染色體數(shù)目形態(tài)最好的時期，相當(dāng)于圖乙中的________段，此時細(xì)胞內(nèi)染色體、DNA、染色單體之比為__________。
(4)在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，染色劑為________，該染料可以將細(xì)胞核中的________染成深色。
答案：(1)EFCABD　(2)OE　(3)BC　1∶2∶2　(4)龍膽紫溶液　染色體(染色質(zhì))6.2
細(xì)胞的分化導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．從“分化與個體形成間的關(guān)系”“遺傳物質(zhì)是否會變化”來理解細(xì)胞分化的概念、過程、特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)。(重點(diǎn))
2．結(jié)合植物的組織培養(yǎng)和克隆羊培育過程，概述細(xì)胞全能性的概念。(難點(diǎn))
3．結(jié)合教材圖6—12，概述干細(xì)胞的概念和研究意義。
【自主預(yù)習(xí)】
細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，它是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。請結(jié)合下面材料，探究細(xì)胞分化的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)。
1．細(xì)胞分化的概念和過程
(1)據(jù)圖歸納細(xì)胞分化的概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。
(2)復(fù)雜生物體所有體細(xì)胞都是由一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的。因此細(xì)胞分化形成的各種細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒有(有、沒有)發(fā)生變化。
2．細(xì)胞分化的特點(diǎn)
(1)將蛙的原腸胚時期將來發(fā)育成后肢的部分細(xì)胞移植到將來發(fā)育成背部的細(xì)胞中，這部分細(xì)胞不會隨著周圍細(xì)胞發(fā)育成背部，而是繼續(xù)沿著原有的分化方向發(fā)育成一條后肢。這種現(xiàn)象說明細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性(不可逆性)。
(2)細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個生命進(jìn)程中，在胚胎時期達(dá)到最大限度，說明細(xì)胞分化具有持久性。
(3)細(xì)胞分化在生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)，說明細(xì)胞分化具有普遍性。
3．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)
據(jù)圖，A、B基因中，細(xì)胞甲含有的是A和B基因，表達(dá)的是A基因；細(xì)胞乙含有的是A和B基因，表達(dá)的是B基因。因此，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。
4．細(xì)胞分化的意義
(1)多細(xì)胞生物只有通過細(xì)胞分化才能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，所以說細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。
(2)細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。
高度分化的細(xì)胞，只要給予適當(dāng)?shù)臈l件，仍然可能發(fā)育成一個完整的個體，這種潛能就是細(xì)胞的全能性。請結(jié)合下列材料，探究細(xì)胞全能性的原理和應(yīng)用。
1．胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程
(1)一個高度分化的植物細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化，最終形成了完整的植物體，這說明植物細(xì)胞整體具有全能性。
(2)植物體上的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織器官，這說明植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要在離體條件下進(jìn)行。
(3)圖中試管里的培養(yǎng)液應(yīng)該含有植物激素、無機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)。
(4)植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，對花卉和蔬菜等作物進(jìn)行快速繁殖，還可以和基因工程結(jié)合培育作物新類型。
2．克隆羊的培育過程
(1)如果直接用B羊的乳腺細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，不能(能、不能)發(fā)育成完整個體，說明動物分化的體細(xì)胞全能性受到限制，但是細(xì)胞核仍具有全能性。
(2)得到的克隆羊的性別等絕大部分的性狀應(yīng)該和B羊一致。
3．根據(jù)以上內(nèi)容歸納分化的細(xì)胞仍具有全能性的原因
答案：由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，因此已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成一個完整個體所需要的全部遺傳信息。所以，分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。
4．全能性的比較
一般來說，分化程度越高，細(xì)胞表達(dá)潛能越窄，全能性越低；但是生殖細(xì)胞分化程度高，全能性也較高，是個例外。據(jù)此比較下列細(xì)胞全能性的大小(填“>”或“<”)：
(1)植物細(xì)胞>動物細(xì)胞
(2)受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞
(3)葉肉細(xì)胞<形成層細(xì)胞
5．干細(xì)胞
動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。
【互動探究】
(1)細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)(　　)
(2)單細(xì)胞生物的細(xì)胞分化現(xiàn)象更加明顯(　　)
(3)細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)(　　)
(4)細(xì)胞分化過程中細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)種類發(fā)生了變化(　　)
(5)細(xì)胞分化的方向在胚胎早期已經(jīng)決定，一般不能逆轉(zhuǎn)(　　)
(6)生物體的生長發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果(　　)
(7)細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞的數(shù)目增加(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×
【課堂練習(xí)】
1．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是(　　)
A．基因組的改變
B．基因的選擇性表達(dá)
C．細(xì)胞器數(shù)量和種類的變化
D．細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的變化
答案：B
2．細(xì)胞分化過程中，一般不會出現(xiàn)的是(　　)
A．細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)的改變
B．細(xì)胞器種類和數(shù)量的改變
C．蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變
D．細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)的改變
答案：D
3．
由細(xì)胞形態(tài)判斷，下列細(xì)胞中最可能具有細(xì)胞周期的是(　　)
答案：B
4．如圖所示的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)換過程為(　　)
A．細(xì)胞融合　
B．細(xì)胞生長
C．細(xì)胞分裂
D．細(xì)胞分化
答案：D
5．植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是(　　)
A．給予適宜的營養(yǎng)和外界條件
B．導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因
C．脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件
D．將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)
答案：C
6．如圖是高等生物個體發(fā)育過程中細(xì)胞發(fā)生的變化，請仔細(xì)觀察，回答問題。
(1)圖示的高等生物個體發(fā)育是從________開始的。
(2)由①到②，細(xì)胞的體積增大、數(shù)目增多，細(xì)胞經(jīng)歷了________和________過程。
(3)由②到③，由于細(xì)胞________，細(xì)胞的________、________和________發(fā)生了穩(wěn)定性的差異，細(xì)胞的這種變化是基因在機(jī)體發(fā)育過程中__________的結(jié)果。
答案：(1)受精卵　(2)生長　分裂　(3)分化　形態(tài)　結(jié)構(gòu)　生理功能　選擇性表達(dá)6.4
細(xì)胞的癌變導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．說出癌細(xì)胞的主要特征和致癌因子。(重點(diǎn))
2．討論惡性腫瘤的防治，選擇健康的生活方式。
3．關(guān)注細(xì)胞發(fā)生癌變的原因及機(jī)理。(重點(diǎn))
【自主預(yù)習(xí)】
癌癥是威脅人類健康的一大殺手，了解其特征和發(fā)病機(jī)理有助于預(yù)防癌癥。請結(jié)合下列材料進(jìn)行討論：
1．癌細(xì)胞的概念
有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。
2．癌細(xì)胞的特征
(1)1951年，一名叫海拉的黑人婦女前往John·Hopkins大學(xué)醫(yī)院接受宮頸癌治療時，生物學(xué)研究人員從她的活組織切片中獲取了癌細(xì)胞，并發(fā)展成為一個可用于科學(xué)研究的細(xì)胞系，這一細(xì)胞系就被稱為海拉細(xì)胞系，該細(xì)胞系至今仍在為實(shí)驗(yàn)室效力，這說明癌細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn)。
(2)正常的成纖維細(xì)胞是扁平梭狀，癌變后變成球形(如下圖)，說明癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)會發(fā)生明顯變化。
(3)某位病人因?yàn)槲赴┳隽宋覆壳谐中g(shù)，并進(jìn)行了化療(就是用特定的藥物抑制DNA的復(fù)制)，這樣會使癌細(xì)胞停留在分裂間期，抑制其繁殖。但是幾個月后發(fā)現(xiàn)在其肝部又出現(xiàn)了惡性腫瘤，不得不再次進(jìn)行手術(shù)。這說明癌細(xì)胞容易分散和轉(zhuǎn)移，其與細(xì)胞膜上的糖蛋白減少有關(guān)。
【小貼士】　正常細(xì)胞具有接觸抑制的現(xiàn)象，是指細(xì)胞在生長過程中達(dá)到相互接觸時就會停止分裂，癌細(xì)胞喪失了接觸抑制，這是癌癥容易形成腫瘤的原因，如下圖：
3．閱讀P125教材內(nèi)容，回答下列問題
(1)根據(jù)圖示思考：
與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)上發(fā)生了怎樣的變化？
提示：圖中培養(yǎng)中的正常的成纖維細(xì)胞呈扁平梭形，當(dāng)這種細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞后就變成球形了。
(2)腫瘤有良性的，也有惡性的，良性腫瘤逐漸增長僅是壓迫周圍組織，而惡性腫瘤會不斷侵入周圍組織，被稱為“癌”。試分析癌細(xì)胞在體內(nèi)為什么容易分散和轉(zhuǎn)移？
提示：癌細(xì)胞表面發(fā)生了變化。細(xì)胞膜上的糖蛋白被癌細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白酶降解，使癌細(xì)胞之間的黏著性下降，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。
(3)結(jié)合細(xì)胞膜成分的學(xué)習(xí)，思考如何檢測人體內(nèi)是否產(chǎn)生了癌細(xì)胞？
提示：有的癌細(xì)胞的細(xì)胞膜產(chǎn)生甲胎蛋白、癌胚抗原等物質(zhì)，可利用儀器檢測這些物質(zhì)。
1．完成細(xì)胞的癌變機(jī)理圖并回答下面的問題
(1)正常細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖的癌細(xì)胞。
(2)致癌因子主要分為三大類，核輻射屬于物理致癌因子，尼古丁屬于化學(xué)致癌因子。
(3)正常人體細(xì)胞的染色體上有(有、沒有)原癌基因和抑癌基因，致癌因子會損傷細(xì)胞中的DNA分子，使原癌基因突變?yōu)榘┗颍职┗虬l(fā)生突變失去抑制作用導(dǎo)致細(xì)胞癌變。
2．癌癥的預(yù)防和治療措施
(1)預(yù)防
①在個人日常生活中遠(yuǎn)離致癌因子。
②增強(qiáng)體質(zhì)，保持健康的心態(tài)，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。
(2)治療
【互動探究】
3．閱讀教材P126～P127內(nèi)容，結(jié)合對細(xì)胞癌變的外因和內(nèi)因的理解，思考下列問題：
(1)接觸致癌因子一定會引起細(xì)胞癌變嗎？
提示：不一定。只有在致癌因子引起原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變時，才會導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。
(2)癌癥的治療方法有手術(shù)切除、化療、放療等，請分析用于化療的抗癌劑作用于癌細(xì)胞分裂的哪個時期？作用機(jī)理是什么？有副作用嗎？
提示：作用于有絲分裂間期，主要是抑制DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。這種抑制作用無特異性，因此化療有較強(qiáng)的副作用。
【課堂練習(xí)】
1．癌細(xì)胞具有的特征中，不正確的是(　　)
A．能夠無限增殖
B．細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化
C．細(xì)胞的表面發(fā)生了變化
D．癌細(xì)胞與正常細(xì)胞都可以進(jìn)行正常的細(xì)胞分化
答案：D
2．下列有關(guān)細(xì)胞的說法，哪項(xiàng)屬于癌細(xì)胞的主要特點(diǎn)(　　)
A．細(xì)胞體積變小，代謝緩慢
B．細(xì)胞膜糖蛋白減少，彼此黏著性減小
C．細(xì)胞膜通透性變小，物質(zhì)運(yùn)輸能力降低
D．細(xì)胞核變大，呼吸速度變慢
答案：B
3．下列哪種細(xì)胞很可能發(fā)生了癌變(　　)
A．能連續(xù)分裂的細(xì)胞
B．細(xì)胞膜上糖蛋白減少的細(xì)胞
C．接觸了致癌因子的細(xì)胞
D．存在原癌基因的細(xì)胞
答案：B
4．下列關(guān)于癌細(xì)胞的敘述不正確的是(　　)
A．放射性治療可以引發(fā)癌細(xì)胞凋亡
B．癌變的實(shí)質(zhì)是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變
C．細(xì)胞的畸形分化與癌細(xì)胞的產(chǎn)生有直接關(guān)系
D．吸煙、酗酒等不良生活習(xí)慣是引發(fā)癌癥的危險因素
答案：A
5．海帶中富含胡蘿卜素，海帶多糖和碘等營養(yǎng)物質(zhì)。胡蘿卜素有助于防癌抗癌，碘是合成甲狀腺激素的原料，海帶多糖能抑制免疫細(xì)胞的凋亡。有關(guān)敘述中不正確的是(　　)
A．合理的飲食和健康的生活方式能預(yù)防癌癥
B．寒冷時血液中甲狀腺激素含量上升
C．海帶多糖誘發(fā)免疫細(xì)胞基因突變，從而抑制免疫細(xì)胞凋亡
D．對放療的癌癥患者，可給予海帶多糖輔助治療
答案：C
6．下列有關(guān)細(xì)胞癌變的敘述，錯誤的是(　　)
A．細(xì)胞癌變后細(xì)胞膜表面糖蛋白減少
B．癌癥病人染色體上無抑癌基因
C．經(jīng)常食用煙熏制品易導(dǎo)致細(xì)胞的癌變
D．癌癥的發(fā)生與個人的身心狀況有關(guān)
答案：B
7．白血病是一種常見的造血組織腫瘤疾病，該病是由于造血干細(xì)胞受到致癌因子的作用，不能正常地完成分化，而變成了不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。這種細(xì)胞在骨髓中堆積，使正常造血干細(xì)胞的增殖分化受阻。大部分惡性腫瘤細(xì)胞處于連續(xù)分裂、惡性增殖的細(xì)胞增殖周期，但有少部分惡性腫瘤細(xì)胞處于休眠狀態(tài)，在一定條件下才重新進(jìn)入增殖周期。
(1)造成造血干細(xì)胞產(chǎn)生這種變異的致癌因子有哪些？
________________________________________________________________________。
這些因子是如何使造血干細(xì)胞發(fā)生癌變轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞的？_______________。
(2)治療白血病的方法之一是化學(xué)療法，其中化學(xué)藥品羥基脲、阿糖胞苷等能干擾DNA的合成，對惡性腫瘤細(xì)胞有殺傷作用，對上述藥物最敏感的是處于______期的惡性腫瘤細(xì)胞，最不敏感的是處于________狀態(tài)的惡性腫瘤細(xì)胞，原因是____________________。
(3)目前治療白血病的較好方法是進(jìn)行________移植。對患者而言，移植的骨髓相當(dāng)于________。
答案：(1)物理致癌因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子
致癌因子使造血干細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，從而使正常的造血干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞
(2)分裂間　休眠　休眠狀態(tài)的細(xì)胞不進(jìn)行細(xì)胞分裂，不再合成DNA，對這些藥物最不敏感
(3)骨髓　抗原

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