高中生物 細胞增殖、分化、衰老和凋亡教案

1、細胞增殖、分化、衰老和凋亡 考情速遞1說出細胞的生長和繁殖具有周期性。2觀察細胞的有絲分裂，說出各時期細胞的主要特征。3概述細胞的無絲分裂。4說明細胞分化形成各種組織。5舉例說明細胞的全能性。6描述細胞衰亡的過程。 7舉例說明細胞周期的紊亂導致癌變。 8了解我國惡性腫瘤的防治策略。 9關(guān)注癌癥患者的心理健康。學法指導 本章是學習其他章節(jié)的基礎(chǔ)，在高考中賦分的比例不會很大，而難題分布較少。從知識點的分布看，試題常集中在細胞增殖的染色體與DNA的行為變化規(guī)律、細胞的全能性、癌變和衰老的特征及原因等方面，因而這些方面也是本章的重點學習內(nèi)容。細胞衰老、癌變和細胞全能性知識與人類生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。學習

2、時要重視這些知識的實際應用，并培養(yǎng)用所學知識分析解決現(xiàn)實問題的能力。名師導悟一、細胞周期 ； 1概念：從一次細胞分裂結(jié)束開始，直到下一次細胞分裂結(jié)束i為止的過程。 2前提條件：只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期。 一說明；圖甲中AC段為一個細胞周期，CE段也為一個細胞周期。圖乙中BB為一個細胞周期。特別提醒； BD段所經(jīng)歷的時間雖然和一個細胞周期經(jīng)歷的時間相同，但 不能把BD段看作一個細胞周期，間期是一個細胞周期的開始， 而不是結(jié)束。 問期大約占整個細胞周期的9095，因此在觀察細胞有 絲分裂裝片時，絕大多數(shù)細胞處于間期。 細胞的種類不同，一個細胞周期經(jīng)歷的時間也不同。二、有絲分裂各時期的特點1不

3、同時期的比較(以植物細胞為例) （1） 2利用口訣巧記各時期主要特征 間期：“D復蛋合在間期”(DNA復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成)。 前期：“膜仁消失現(xiàn)兩體”(核膜、核仁消失，出現(xiàn)紡錘體、染色體)。 中期：“形定數(shù)晰赤道齊”(染色體形態(tài)同定，數(shù)目清晰，著絲粒整齊地排列在赤道板的位置上)。 后期：“均分牽拉向兩極”(著絲粒分裂、染色單體分開、染色體數(shù)目加倍，在紡錘絲的牽引下平均移向兩極)。 末期：“膜仁重現(xiàn)失兩體”(核膜、核仁重新m現(xiàn)，紡錘體消失，染色體解螺旋形成染色質(zhì))。 特別提醒：不要認為姐妹染色單體形成于前期，只能說染色單體在前期出現(xiàn)，即在顯微鏡下前期才能看到它的形態(tài)。三有絲分裂中的幾個規(guī)律性

4、變化1幾種細胞結(jié)構(gòu)的變化(1)染色體形態(tài)變化規(guī)律 高度螺旋化、縮短變粗 染色質(zhì) -染色體 (間期、末期) 解螺旋成為細絲狀 (前期、中期、后期) (2)染色體行為變化規(guī)律 復制散亂分布于紡錘體中央著絲粒排列在赤道板上著絲粒分裂移向兩極。 (3)紡錘體的變化：形成(前期)解體消失(末期)。 (4)核仁、核膜的變化：解體消失(前期) 重建(末期)。 2染色體、染色單體、 DNA數(shù)目變化 (1)染色體、染色單體、DNA的數(shù)目(假設(shè)正常二倍體體細胞的細胞核中DNA含量為2N，染色體數(shù)目為2N)可用下表表示 間期 前期 中期 后期 末期 染色體數(shù)目 2N 2N 2N 4N 2N(子細胞) 染色單體數(shù)目

5、04N 4 4N O 0(子細胞) DNA分子數(shù)目 2N，&N 4N 4N 4 2N(子細胞) （2）：染色單體、DNA數(shù)目變化曲線 染色體數(shù)目變化規(guī)律：2N一4N一2N(如下圖) 核內(nèi)DNA含量變化規(guī)律：2N一4N一2N(如下圖) 染色單體數(shù)目變化規(guī)律：04NO(如下圖)(3)染色體、染色單體、DNA三者之間的關(guān)系 當有染色單體存在時，染色體：染色單體：DNA=1：2：2；當無染色單體時，染色體：DNA=1：1。 四，與細胞分裂有關(guān)的細胞器 1分裂過程所需能量主要由線粒體進行有氧呼吸產(chǎn)生。 2間期有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成是在核糖體中進行的。 3動物細胞在分裂前期由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體

6、。 4植物細胞在分裂末期細胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。 5與動物細胞有絲分裂有關(guān)的細胞器有：核糖體、中心體、線粒體。 6與高等植物細胞有絲分裂有關(guān)的細胞器有：核糖體、線粒體、高爾基體。 五、“觀察植物細胞的有絲分裂”的實驗分析 1實驗成功的關(guān)鍵 (1)剪取生長旺盛、帶有分生區(qū)的根尖，同時注意剪取的時間，一般在上午10點至下午2點左右，此時分生區(qū)細胞分裂旺盛。 (2)解離充分，細胞才能分散，細胞才不會重疊。 (3)染色時，染色液的濃度和染色時間必須掌握好，應注意鯨色不能過深，否則鏡下一片紫色，無法觀察。 (4)壓片時用力必須恰當，過重會將組織壓爛，過輕則細胞井分散，二者都將影響觀察。 一染色單體數(shù)

7、 2實驗注意事項 (1)解離完一定要漂洗，目的是洗去多余的鹽酸，防止解離過度和影響染色。 (2)將染色質(zhì)(染色體)染色，時間不要太長，35 min即可。 (3)加蓋玻片時，注意防止產(chǎn)生氣泡。 (4)用顯微鏡觀察裝片時，要遵循“先低后高”的原則。 (5)觀察時應先找到呈正方形的分生細胞，在一個視野里，往往不容易找全有絲分裂過程中各個時期的細胞圖像，閃此，觀察時要注意邊觀察邊移動裝片，觀察有絲分裂各個時期。換高倍鏡時，要先把低倍鏡F的物像移到視野中央。 3實驗拓展 (1)利用觀察植物細胞有絲分裂的方法，觀察動物細胞的有絲分裂。例如，觀察馬蛔蟲受精卵的有絲分裂。 (2)通過觀察有絲分裂過程中染色體的

8、形態(tài)和數(shù)目，從而鑒定該細胞內(nèi)的染色體是否發(fā)生了變異。 六、細胞分化的基礎(chǔ)、實質(zhì)及特點 1細胞分化的基礎(chǔ)及實質(zhì) (1)基礎(chǔ)：各種細胞具有完全相同的遺傳物質(zhì)，即攜帶本物種的全部遺傳信息。 (2)實質(zhì)：基因的選擇性表達，即不同部位的不同細胞在不同時期選擇表達不同的基因，合成不同的蛋白質(zhì)，使細胞表現(xiàn)出不同的形態(tài)及生理特性。 2細胞分化的特點 (1)持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎期達到最大限度。 (2)穩(wěn)定性和不可逆性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。（3）普遍性；是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ) (4)不變性：分化后的細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)并未發(fā)生

9、變化。特別提醒； 脫分化只是使已經(jīng)分化的、失去了分裂能力的細胞重新獲得分 化能力，而不能使其變回到分化前的那種細胞。因此，脫分化不 是細胞分化具有可逆性的體現(xiàn)。 七、植物細胞全能忖和動物細胞全能性 1植物細胞全能性 (1)植物細胞全能性表現(xiàn)的條件：在離體的情況下，在一定濃度的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件下，細胞才能表現(xiàn)其全能性。 (2)應用：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，進行快速繁殖，培育無病毒植株，培育轉(zhuǎn)基因植物等。 2動物細胞全能性 已分化的動物體細胞其全能性受到限制，但細胞核仍具有全能性。例如，動物克隆技術(shù)。 3細胞全能性的比較 (1)一般情況下，分化程度越高，全能性越低。同一生物體內(nèi)細胞

10、的全能性高低順序為受精卵>生殖細胞>體細胞。 (2)植物細胞的全能性大于動物細胞。 特別提醒：細胞全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。人們可以通過改變離體組織或細胞的培養(yǎng)條件(培養(yǎng)基配方、光照、溫度等)來影響它們的生長和分化，從而滿足人們的需要。早期胚胎細胞和干細胞都具有明顯的全能性。 八、細胞的衰老和個體衰老 1衰老細胞特征歸納 (1)變大：細胞核變大，核膜皺折，染色質(zhì)固縮，線粒體變大； (2)變?。杭毎w積變?。?(3)變多：細胞內(nèi)色素增多； (4)變少：細胞內(nèi)水分減少，線粒體數(shù)量減少； (5)降低：細胞內(nèi)酶活性降低，代謝速度減慢，增殖能力減退；細胞膜運輸功能降低。 2細胞衰老和個

11、體衰老的關(guān)系 (1)對單細胞生物來說，細胞的衰老和死亡，就是個體的衰老和死亡。 (2)對多細胞生物來說，細胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡并不是同步的，多細胞生物體內(nèi)的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡狀態(tài)，同時又有新增的細胞來代替它們，因此衰老的多細胞個體中也有幼嫩細胞，年幼的生物體內(nèi)也有衰老細胞。 從總體來看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程，但細胞衰老并不代表著個體衰老。 特別提醒：雖然細胞衰老與個體衰老不同，但個體的衰老是由細胞衰老決 定的，衰老的個體內(nèi)衰老的細胞較多。 九區(qū)分細胞的分化、衰老、凋亡和壞死 細胞的分化、衰老和凋亡是生物體中發(fā)生的正常生命

12、現(xiàn)象。 1細胞的分化有利于生物體復雜化，發(fā)育成不同的組織、器官和系統(tǒng)。 2細胞的衰老和凋亡有利于生物體不斷產(chǎn)生和補充具有旺盛生命力的新細胞。但細胞衰老、凋亡過多過快對生物的正常生命活動和生存有不利的一面。 3細胞壞死是在種種不利岡素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷而引起的細胞損傷和死廣。細胞壞死往往引發(fā)炎癥。 應用指南；在高考或其他類型的考試中容易聯(lián)系生物體的生命歷程中不同細胞所發(fā)生的變化，讓學生判斷屬于細胞分化、衰老、凋亡或壞死，并說明其意義。解答時要注意根據(jù)教材中的實例、概念及特點進行判斷。 十癌細胞的形成 1原癌基因與抑癌基因 原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程

13、；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。癌癥就是一系列原癌基岡與抑癌基因的突變逐漸積累的結(jié)果。 2機理 致癌因子正 |導致常 原癌基因抑癌基因發(fā)生突變 癌細細生長和分裂失控胞 胞 3原癌基因與抑癌基因不是簡單地相互拮抗 (1)原癌基因是維持機體正?；顒铀匦璧幕颍诩毎至堰^程中它負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。只有當原癌基因突變成癌基因(或稱激活、活化)后，細胞才會惡性增殖。 (2)抑癌基因是一類抑制細胞過度生長、增殖，從而遏制腫瘤形成的基岡。抑癌基因的丟失或失活，可能導致腫瘤發(fā)生。 (3)抑癌基閑和原癌基岡共同對細胞的生長和分化起著調(diào)節(jié)作用。對原癌基因和抑癌基因的研究，將使人類

14、有可能真正從根本上治療癌癥。特別提醒； 原癌基因和抑癌基因是人體內(nèi)早就存在的基因，并執(zhí)行其正常 的生理功能，但若受到某些致癌因子的刺激就可能發(fā)生突變而 喪失其正常功能，從而導致細胞發(fā)生癌變。 十一，癌細胞的特征 1無限增殖：正常人體細胞一般分裂5060次，而癌細胞在適宜條件下能無限增殖。 2無接觸抑制：正常細胞生長至彼此接觸時即停止分裂，而癌細胞不閃為相互接觸而停止分裂。 3易擴散：癌細胞表面發(fā)生變化，細胞膜上的糖蛋白減少，使彼此間的黏著性下降，因而具有浸潤性、擴散性，這是癌癥引起死亡的主要原岡。 4能逃避機體的免疫監(jiān)視：由于癌細胞表面的特異性蛋白(糖蛋白)等減少，往往沖破細胞識別作用的束縛而

15、逃避免疫監(jiān)視。 應用指南 l_解釋癌癥目前難以治愈的原因時可根據(jù)“癌細胞的特征2、3、4”進行分析。2依據(jù)癌細胞的特征區(qū)分正常細胞與癌細胞。十二，細胞分裂、細胞分化和細胞癌變的關(guān)系1三者區(qū)別 (1)細胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)，細胞以分裂的方式增殖，細胞分裂使單細胞生物產(chǎn)生新個體，使多細胞生物產(chǎn)生新細胞。通過細胞分裂，將復制的遺傳物質(zhì)平均分配到兩個子細胞中。 (2)細胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)，經(jīng)細胞分化，多細胞生物形成不同的細胞和組織。 (3)細胞癌變是受致癌因子的作用，使細胞連續(xù)進行分裂從而超過最高分裂次數(shù)無限增殖的現(xiàn)象。 2三者聯(lián)系 細胞分裂是細胞分化的基礎(chǔ)；僅有細胞的分裂，沒有細胞的分化，生物體不能進行正常的生長發(fā)育；細胞正常分化不會發(fā)生癌變，細胞癌變是細胞的畸形分化。 畸形分化 細胞分裂+細胞分化細胞癌變。 特別提醒：細胞分裂：是細胞分化的基礎(chǔ)，細胞分化必然伴隨著細胞分裂，但分裂的細胞不一定發(fā)生分化。一般的分化程度越高，分裂能力也就越差。細胞分化和細胞衰老是受遺傳物質(zhì)控制的正常生理現(xiàn)象