第3课时 细胞的衰老和凋亡
教学过程
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师
生长和衰老，出生和死亡，是生物界的正常现象。衰老是生物界的普遍现象。
师
衰老的人体通常表现出细胞数目减少、肌肉萎缩、行动迟缓等特征。那么，人体的衰老还表现出哪些特征呢？
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板 书：
三、细胞的衰老和凋亡
活动安排：教师组织学生分组讨论。
生[高考资源网]
人体的衰老还表现出白发、皱纹、老年斑、耳聋、眼花、行动迟缓、记忆力减退等。
师
老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？
生
老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。
师
人体衰老与细胞衰老有什么关系？两者步调一致吗？
生
在人的一生中，一直都有新的细胞出现，老的细胞死亡，身体内的细胞在不断更新着。其他的多细胞生物也是这样。细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。
师
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。但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或死亡。
师
关于个体衰老与细胞衰老的关系，你还能举出其他实例吗？
生
人的上皮组织、血细胞经过一定的时间就衰老死亡了,由新的细胞补充;人体的肝细胞是分化程度较高的组织细胞,功能专一,正常情况下没有明显的衰老现象,细胞分裂少见,但在某些细胞受到破坏丧失时,其余细胞也能进行分裂,以补充失去的细胞。
师
恒久组织细胞,属高度分化的细胞,个体一生中没有细胞更替,破坏堇前失后不能由这类细胞分裂来补充。如神经细胞、骨骼细胞和心肌细胞。可耗尽组织细胞，如人类卵巢实质细胞，在一生中逐渐消耗，而不能得到补充，最后消耗殆尽。
师
有人做过一个实验，体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。细胞的寿命与细胞的分裂能力有关吗？
生
细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。
师
细胞衰老的过程是细胞 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。衰老的细胞主要具有以下特征：
（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞代谢速率减慢。
（2）细胞内多种酶的活性降低。
（3）细胞内的色素会随着细胞衰老百逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞的政党生理功能。
（4）细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
（5）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。
师
细胞为什么会衰老呢？决定衰老的主要因素是什么？
教师演示多毁体课件：人体细胞培养与去核细胞和政党细胞融合培养过程，探究细胞衰老的原因。
师
（1）巴氏小体是雌性哺乳动物的细胞在分裂间期细胞核中呈凝缩状态不活动的X染色本。雄性个体的细胞分裂间期无巴氏小体。
（2）20世纪60年代，为了探究人的体细胞误老是由细胞本身决定的还是由环境因素决定的，一位科学家选取年轻女性的体细胞和老年男性的体细胞进行实验。巴氏小体可以作为雌性细胞的标记。
（3）在相同条件下，单独培养或混合培养年轻女性的体细胞和老年男性的体细胞，统计细胞分裂的次数。
年轻女性的体细胞增殖旺盛
老年男性的体细胞增殖次数少
年轻男性的体细胞增殖情况与单独培养时相同
（4）为了深入探究衰老的物质究竟在哪里，这位科学家又做了如下实验：[Ks5u.com]
师
（1）这两组实验设计的巧妙性在哪？
（2）通过这两项实验能不能说明细胞的增殖能力是无限的呢？
（3）上述两项实验能够说明细胞衰老的原因和调控细胞衰老的物质在哪里吗？
生
（1）选择年轻女性的体细胞，不仅因为其含有可用于标记供体细胞的巴氏小体，而且因为其增殖能力很强，因而不宜选用年老女性体细胞作为供体。选择老年男性的体细胞，不仅因为其细胞里不含有马氏小体（这样，它就不能被标记而能与年轻女性细胞分别识别出来），而县城因为其本身的增殖能力较弱。
（2）这两项实验不能说明细胞的增殖能力是无限的。
（3）上述两项实验说明细胞衰老的原因和调控细胞衰老的物质在细胞核中。
师
（1）研究表明，从胎儿肺得到的成纤维细胞可在离体条件下传代50次，而从成人肺得到的成纤维细胞在离体条件下只能传代20次。因此，细胞的增殖能力是有限的，而且表明体细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的。
（2）近年来，关于细胞衰老的研究有了重大进展，形成了多种关于细胞衰老机制的学说，请同学们课后查阅资料，收集相关内容，下一节课上交流。
课件展示：
蝌蚪在变态发育过程中尾的消失;鸡的胚胎发育过程中,爪之间存在蹼状物,但出生时,小鸡趾间不存在蹼状物。
师
以上现象说明了什么？
生
说明生物体在发育过程中，身体内的细胞存在着正常死亡。如同花辨或树叶的脱落、凋零，是一种自然的生理过程。
师
（1）像这样，由基因所决定的细胞自动结束生命的过程就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程度性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。
（2）正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是惊人的。健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时有10亿个细胞凋亡。
（3）脊椎动物的神经系统在发肓过程中，约有50%的细胞凋亡。
（4）多细胞生物体每天都要产生数量巨大的新细胞，同样也有大量的细胞死亡，这样生命系统才能更新，维持数量上的平衡。
师
细胞的凋亡对生物体有何意义？有的该死的细胞到一定的时候不死亡，而不该死亡的细胞却过早地死亡了，那么对生物的生长、发育又有何影响呢？
生
细胞凋亡能使多细胞生物体完成正常发育；能够维持机体内部环境的稳定性；能够抵御外界各种因素的干扰。如果细胞凋亡出现了差错，机体就会出现异常。如免疫系统正常的细胞凋亡出现问题，就可能引发一些自身免疫性疾病，如风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
师
生物体内有的不该死亡的细胞却过早地死亡了，这种现象不叫细胞凋亡，而是称为细胞坏死。细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。细胞凋亡与细胞坏死有什么区别呢？
课件展示：
细胞坏死和细胞凋亡的过程。
引导学生进行比较：细胞凋亡表现在先是细胞明显皱缩；细胞核内物质和细胞质内物质凝集致密化；细胞逐渐变小、变圆；细胞膜将胞内成分包围成一个个凋亡小体，凋亡小体被周围细胞吞噬掉，显得干净利索，不引起周围组织炎症。而细胞坏死则是细胞显著肿胀，细胞膜破裂，内容物溢出而死，并容易引发周围组织炎症。
课件展示：
3种细胞DNA电泳图。
师
利用电泳技术对DNA进行分析，也可看出两者的差异。凋亡细胞的染色体DNA被切割成有规律的小片段，在进行电泳分析时，大小相隔，有规律地分布，呈现出梯状条带。坏死细胞的DNA是随机断裂的，电泳时表现为从大到小连续分布的弥散条带，所以呈现出来的是一片模糊、分不清的条带。
板书设计
三、细胞的衰老和凋亡[高考资源网KS5U.COM]
1.细胞衰老的原因
2.细胞衰老机制的学说
3.细胞凋亡与细胞坏死的区别
活动与探究
探究题目：在农学、园艺、林业、医药等生产实践中，植物的组织培养技术得到了广泛的应用。植物的组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。动物细胞有全能性吗？请探究动物细胞是否具有全能性？
活动建议：
(1)在利用互联网继续探究动物细胞的全能性时，教师要提供给学生正确的搜索方法。如goodle、baidu、sohu等搜索引擎网站对关键词进行搜索。
（2）包括网络技术在内的信息技术与学科的整合是未来教育发展的必然趋势，建议教师积极地运用这种手段，促进教学手段的最优化和教学效率的最大化。
（3）建议学生从互联网和书刊中收集有关动物培养的资料，并将有资料按年代顺序排列，对实验材料进行分析。以小组为单位，以报告的形式向全班同学作汇报。
习题详解
1.解析：依据细胞的形态结构可以知道图示细胞为动物细胞。高等生物个体发育的起点是受精卵。生物体的生长包括细胞的分裂和细胞的体积增大。细胞的分化是指细胞的形态、结构、功能发生了稳定性差异，细胞的这种变化是基因在机体发育中选择性表达的结果。人体有四大基本组织：上皮组织（如具有吸收作用的小肠绒毛上皮细胞）、结缔组织（如具有连接作用的真皮）、肌肉组织（如此具收缩作用的肌肉细胞）、神经组织（如调节各种生命活动的神经器官）。
答案：(1)动物细胞 受精卵 （2）细胞的分裂 细胞的体积增大 （3）分化 形态 结构功能 选择性表达 （4）上皮组织 结缔组织 肌肉组织 神经组织
2.解析：果蝇的受精卵是既具有全能性又没有分化的细胞。
答案：A
3.解析：香烟中含有大量的尼古丁等有害物质，会造成细胞的损伤和死亡。这种死亡过程是非正常性的，属于病理性死亡。
答案：B
4.解析：组织培养的过程是离体的组织无菌情况下在培养基上生长繁殖，形成愈伤组织。愈伤组织在培养基上进一步生长、增殖、分化发育成胚状体，再由胚状体发育成植物幼体，最后长成植株。
答案：（1）离体 灭菌 （2）愈伤组织 生长、增殖、分化发育成胚状体 再由胚状体发育成植物幼体
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