一、内容及分析 一个细胞周期可能很短暂也可能相对长久些,而这些细胞的不同前程基本上是在他们产生时就已经被决定了。高等生物在胚胎发育过程中,细胞的增殖行为会出现差异。有连续分裂能力的细胞产生后它的使命就是去产生新一代细胞——通过细胞分裂增生来保证生物体的生长或生殖。有的细胞则不可逆地失去分裂能力——通过细胞分化形成具有一定形态和结构的功能体,通过新陈代谢展现自身的生命价值。还有一些细胞暂时失去分裂能力不进行增殖,但是在适当的刺激下还可以恢复增值能力。 由于当今世界范围内环境污染比较严重,癌症成了威胁人类健康的头号杀手。因此了解癌症的病因、了解诱发癌症的主要因素就会使我们减少患病机会,这对提高全民健康水平提高人口质量有非常重要的意义。因此用科学的眼光去发现发生在我们身边的种种危险和错误的生活方式就显得很有意义。 二、学情分析: 有关细胞分化的知识在初中阶段已经有了初步的了解,粗浅地知道了组织和器官的形成原因是细胞分化的结果。在这里需要简单介绍一下细胞分化的原理。主要目的是让学生对细胞的生活有个较为完整的了解,也为学习生物的生殖发育、基因控制蛋白质的合成等知识以及了解最新生物学技术如克隆、细胞工程的原理奠定基础,这部分知识讲解要适度,不能过度展开更不能无限加深。 本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系,因此能联系实际了解或解决一些实际问题就显得很重要。也会激发学生了解科学的积极性,也是激发学生社会责任感的良好契机。 三、目标及解析: 1、知识目标: (1)理解细胞分化与生物体发育的关系 (2)了解细胞的全能性及其在科学研究中的应用 (3)了解细胞癌变的病因和诱因,了解如何预防癌症。 (4)了解细胞衰老的表现和原因 2、能力目标: (1)培养学生分析比较的能力。 (2)培养学生联系实际灵活运用知识的能力。 3、情感态度价值观: (1)通过学习使学生体会生命的运动性、体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。 (2)引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题。激发社会责任感和使命感。激发学生关爱生命的美好情感。 教学问题诊断 1、教学重点 (1)个体衰老与细胞衰老的关系,细胞衰老的特征。 (2)细胞凋亡的概念。 2、教学难点:细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别 五、教学流程设计 一、课前准备: 1、学生分组进行调查,到互联网上查找有关最新生物热点的信息,到网上查找有关克隆、组织培养、细胞工程、胚胎扩大培养等相关信息,更深入地了解有关原理。 2、查看有关癌症的信息,了解日常生活中可能诱发癌症的因素、癌症的治疗方法及原理。 3、可以去医学院校或红十字会等有关机构进行采访,可以请有关部门的老师、学者或专家做专题科普讲座,学习有关白血病的相关知识,了解骨髓捐献的常识。 二、创设情景: 1、多媒体展示动植物体内的各种组织: (1)植物体的组织主要有: 分生组织 如根尖分生区、茎的形成层等 营养组织 如叶肉、果肉(肉质化的果皮)、茎的皮层和髓等 保护组织 如表皮、根冠等 输导组织 如叶脉中的导管和筛管 机械组织 如茎干中的木纤维和韧皮纤维 分泌组织 如桔皮内的腺体等[来源: ] (2)动物体的组织主要有: 上皮组织 如呼吸道、消化道上皮以及腺体的主体等 肌肉组织 如心肌、骨骼肌和平滑肌的主体结构结缔组织 皮下组织 如脂肪、骨质、肌腱、血液等 神经组织 如脑组织和神经的主体结构等 2、问题情景: (1)多细胞生物个体发育的起点从哪里开始?(生:受精卵) (2)受精卵通过什么途径变成多细胞的生物体?(生:有丝分裂) (3)有丝分裂最基本特征是什么?(生:染色体的复制和平均分配) (4)通过有丝分裂产生的两个子细胞和母细胞相同么?(生:遗传物质完全相同) (5)那么为什么会出现如此多的不同细胞和组织呢? (实录:学生探究热情被调动起来,积极讨论,气氛热烈) 三、探索研究: (一)细胞分化 1、紧扣教材,把握基础知识。 细胞分化是一种普遍的生命现象。由受精卵发育成为一个成熟个体的过程实际上就是一个细胞由全能性向专能稳定性发展的过程。细胞的分工加强,生命活动的效能得到了提高。细胞由同型到异型的发展过程就是细胞的分化过程。细胞分化的结果就是组织的形成。细胞分化的特点:细胞分化的持久性(发生于整个生命进程中),细胞分化的差异性(高等生物比低等生物分化显著,动物比植物的分化显著),细胞分化具有相对的稳定性(一般情况下细胞分化是不可逆转的过程)。 教师引导,肌肉细胞和胰岛细胞为什么形态功能不同? 学生讨论,决定细胞分化方向的根本原因是基因的选择性表达。 2、知识应用,学生讨论交流。 将细胞核移入去核的卵细胞中后,细胞核的全能性就会得到表现——重新发育成一个功能健全的新个体。因此细胞内的细胞核是具有全能性的。组织培养和克隆技术就是利用这一原理,采用植物体的组织或动物细胞的细胞核来培养新个体或是生物体某一特定组织器官的。 (克隆技术可以应用于珍稀动物的保护;组织培养技术广泛地应用于名贵花卉、珍稀草药、优良物种的迅速繁殖等;医学上组织器官的体外培养扩增可以用于移植手术;骨髓中造血干细胞的体外培养和定向分化可以挽救许多血液病人的生命……) (二)细胞癌变 1、教师引导:细胞的分裂和分化如果出现异常将会造成什么后果呢? 可以通过学生阅读后归纳总结也可以由教师讲解“细胞的癌变”: 在细胞内有专门控制细胞分裂、分化、衰老和死亡的遗传信息DNA片断(基因)。当这些基因受到干扰发生程序紊乱或生理功能失衡时,细胞的分裂和分化就会失常。正常情况下细胞分裂不会超过50~60次,如果失控就会形成肿瘤和癌。癌细胞是一团失去正常生理功能的恶性增殖的细胞群。癌细胞的特点:无限恶性增生,形态结构异常,细胞膜异常,细胞容易分离扩散。 2、学生交流讨论: 致癌因素究竟离我们有多远?在我们的日常生活中,上述有害环境我们接触到了多少?吸烟和被动吸烟、厨房烟雾、汽车尾气、装修涂料中溢散的有害气体、过量的防腐剂、化妆品中的添加剂、色素香精、黄曲霉素、各种喷雾剂、制冷剂等等是否含有致癌物质?与癌症是否有直接或间接关系?目前癌症治疗的方法主要靠哪些手段?原理是什么? 学生甲:癌症种类繁多,如肝癌、血癌(白血病)、骨癌、肠癌、膀胱癌等。随着环境的污染癌症的发病率急速提升,而且有低年龄化的趋势。因此癌症是当今世界上威胁人类健康的头号杀手。癌症已经无情地夺走了很多人的生命,严重地影响了人类的生活质量,缩短了人类的寿命。 学生乙:造血组织如骨髓造血干细胞发生的恶性病变称作白血病,白血病也称作血癌。白血病种类繁多,因此表现也会有差异。败血病是由于皮肤受伤后,细菌侵入体内并在血液中繁殖导致大面积感染严重时会导致死亡。坏血病是因为食物中缺少维生素C导致毛细血管脆性加强,容易造成皮下毛细血管破裂。血友病属于遗传病表现为凝血障碍。 学生丙:癌症的种类非常多,诱发因素也各有不同。癌症的发生与人体的生活方式、饮食习惯等都有密切的关系。癌症对人体的危害程度是不同的。最常见的是皮肤癌,它容易发现、也容易治疗,一般不会造成死亡。人群中最常见的癌症是肺癌、乳腺癌、子宫癌和结肠癌。婴幼儿、青年中白血病的发病率有逐年提升的趋势。死亡率最高的癌症主要是肺癌、结肠癌等。 学生丁:引发癌症的因素多种多样,如高糖、高脂肪、低纤维的饮食习惯已患结肠癌;食品中的硝酸盐、亚硝胺、黄曲霉素对肝癌有诱发作用;常食烟熏食品人群中胃癌高发;吸烟可诱发肺癌、胃肠癌;苯类物质易诱发膀胱癌;射线辐射是诱发白血病的重要因素。 3、在学生交流的基础上进行归纳整理(注意进行内因和外因关系的哲学教育) (1)内因:人体内有致癌基因和抑癌基因。经过科学工作者的研究,目前已经发现了许多与癌症有关的基因。这些基因大体分成两类,普遍存在于人体的染色体上。是否患癌取决于两类基因是否被激活,是否能在适当的时间和空间内正常发挥作用。这属于生物体内的动态调节问题。 (2)外因: ①物理因素:各种有害辐射(如X射线、紫外线和核辐射等) ②化学因素:有害化学药物、制剂(如砷、苯、煤焦油等) ③生物因素:病毒引入。 (三)细胞的衰老和死亡 1、教师引导:首先要明确细胞的衰老死亡是一个正常的生理过程 学生例举细胞自然衰老死亡的例子::人体红细胞、皮肤的表皮细胞、骨髓腔壁上的细胞、根冠细胞、手指的形成、蝌蚪尾的消失等。 教师对衰老的五个特点进行分析,认识因果关系。共同点都是对细胞新陈代谢物质交换和物质转化的阻碍作用,导致新陈代谢减缓、变弱。最终结果就是细胞死亡。 教师提问:细胞为什么会有衰老现象? 2、学生讨论交流: 学生甲: 体细胞突变学说。体细胞在某些因素如紫外线,射线,各种毒素。致突变物等都可以引起DNA断裂染色体畸变,基因突变,估计一生中约10%DNA发生突变,若损伤得不到修复,那么进一步复制就会产生差错,导致蛋白合成或合成无功能蛋白质,必然影响细胞各方面的功能,所以细胞功能虽年龄而下降(突变积累)。 学生乙:差错灾难学说。遗传物质表达过程会发生偶然差错,产生出有缺陷的蛋白质、酶,虽年龄增大,错误率增大,而使差错蛋白堆积成灾,功能明显下降导致衰老死亡。 学生丙:自由基理论。自由基又叫游离基,是具有未配对电子的分子、离子、原子和原子团(即外层不配对电子,很不稳定)如氧自由基,这是细胞内磨损过程所涉及到的最重要的化学元素,认为细胞在生命过程中必然会产生自由基,它们与细胞内某些成分发生反应,对集体造成损害,导致衰老。通常情况下自由基对细胞有毒害作用,特别是生物膜上的脂类,说道自由基的租用很易进行过氧化反应,产生过氧化脂类,从而破坏生物膜的结构,特性衡功能。溶酶体膜受到破坏会释放出酶来损害细胞甚至导致细胞自溶,粗面内制德望破坏,核糖体无法附着,直接影响到蛋白质的合成,线粒体膜的破坏,有氧呼吸和能量供给会发生障碍,细胞中脂质过氧化酶与色素结合不被消化而成脂褐素,存留堆积于细胞影响正常功能。此外,自由基可使DNA损伤,抑制聚合酶活性,影响细胞增殖,并能至突变,所以,随着年龄的增长细胞内的氧自由基数量增多,但清除氧自由基的能力下降,于是造成各种损伤积累,引起衰老。一些抗氧化剂,如维生素E,SOD,能清除脂质过氧化而衰老。 学生丁:遗传程序假说。这种学说偏重于机体的遗传因素对衰老的作用,认为生物或细胞的衰老死亡是生物种属的特性,是生命周期中已安排好的固有程序,这是特定的遗传系统按时间顺序激活退变的过程。细胞按一定程序衰老死亡,就如树叶到了秋天酒会凋零一样,称细胞凋亡。有人认为,细胞本身含有衰老基因,这种基因编码的蛋白质可抑制DNA合成。衰老基因在表达前被阻遏基因表达产物所抑制,阻遏基因是多拷贝的,随着分裂次数增加不断丢失,二产物也越来越少,浓度抑制不了衰老基因的表达时,衰老基因的表达产物就会抑制DNA,蛋白质的合成,造成细胞的衰老死亡。 四、总结 大家课前作了大量的准备工作,搜集整理了许多资料,不过时间有限,不能一一交流。课后同学们可以办专刊展示个人或小组整理的资料,供大家交流使用,或者准备几个专题研讨会进行交流。 另外在家中与有吸烟习惯的家庭成员进行交谈,把自己学习到的有关知识传授给家人。做一回小老师,使科学知识、科学健康的生活方式以及相关卫生保健知识在家庭里得到普及。向家人及所在社区做保护环境预防癌症的宣传。 学案 6.3 细胞的衰老、凋亡、及癌变 班级 姓名 制作人:田梅 徐艳芳 黄高 学习目标 1.细胞衰老的过程是细胞的__________发生复杂变化的过程,表现为 细胞的________、________、________发生变化。 2.衰老细胞的主要特征有: (1)细胞内____________的减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞代 谢速率________。 (2)细胞内多种酶活性降低,如酪氨酸酶活性降低,_______合成减少, 头发变白。 (3)细胞内的________妨碍细胞内物质的____________,影响细胞正常 生理功能。 (4)细胞呼吸速率减慢,________,核膜内折,染色质收缩,染色加深。 (5)______________改变,物质运输功能降低。 3.细胞衰老的机制:目前被大家普遍接受的有关细胞衰老机制的假说:______________、________________。 4.由________所决定的细胞________结束生命的过程叫做细胞凋亡。 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的________调控,所以常被称为编 程性死亡。 5.对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的________以及抵 御外界各种因素的________都起着非常关键的作用。 6.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________和________叫做细胞坏死。 7.癌细胞:细胞由于受到致癌因子的作用,不能正常地完成细胞分化, 而变成__________的细胞,这种细胞就是癌细胞。 8.癌细胞的特征 (1)在适宜的条件下,癌细胞能够无限________; (2)癌细胞的________发生显著变化; (3)癌细胞的表面发生了变化。如________,使癌细胞彼此之间黏着性显 著降低,使癌细胞在机体内容易分散和转移 。 癌症通常也叫做______________,是由癌细胞大量______而引起的。 问题与例题 1、大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细 胞内(多选)(  ) A.物质转运加速     B.新陈代谢变缓 C.呼吸速率加快 D.与黑色素合成相关的酶活性降低 2、下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。 3、据图分析,不正确的是(  ) A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能 B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达 C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程 D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用 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 配餐作业 基础题(A组题) 1.下列关于细胞衰老的说法不正确的是(  ) A.生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老和死亡这几个阶段 B.细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象 C.脑细胞不会衰老、死亡 D.细胞膜通透性改变,物质运输功能降低 2.细胞凋亡的生理意义不包括(  ) A.消除体内多余、无用的细胞 B.消除体内衰老、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 3.在胎儿发育过程中,以下细胞生命过程正常情况下会出现的是(  ) ①有丝分裂 ②细胞分化 ③细胞凋亡 ④细胞坏死 ⑤减数分裂 A.①②③④        B.①②③④⑤ C.①②③ D.①③⑤ 4.下列各项不属于细胞凋亡的是(  ) A.皮肤和消化道上皮每天都会有大量细胞死亡脱落 B.骨折造成的细胞死亡 C.人在胚胎时期,尾部细胞的自动死亡 D.人的红细胞在达到120天左右的寿命后死亡 5.导致正常细胞发生癌变的根本原因是(  ) A.细胞中的染色体上存在原癌基因和抑癌基因 B.致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变 C.原癌基因与抑癌基因协调表达 D.细胞癌变都是单一基因突变的结果 6.下列细胞可能癌变的是(  ) A.游离组织、形态改变      B.核增大、染色体固缩 C.膜通透性增大、运输能力降低 D.酶活性降低 7.下列有关癌细胞产生原因的叙述,错误的是(  ) A.癌细胞的产生是由于原癌基因被激活 B.癌细胞是由于细胞发生转化而产生的 C.一旦细胞的正常调节过程受阻,就必能使原癌基因转变成激活状态 D.正常情况下,原癌基因处于抑制状态 巩固题(B组题) 8.衰老的红细胞具有下列哪些特征(  ) ①水分减少,细胞萎缩 ②新陈代谢的速度减慢 ③某些酶的活性降低 ④呼吸速率上升 ⑤色素积累增多 ⑥细胞的呼吸速率减慢 ⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性功能改变 A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤⑥⑦⑧ C.①②③⑤⑥⑧ D.①②③④⑤⑧ 9.“细胞程序性死亡”学说认为,生物在发育过程中受到基因控制,许多细胞会正常地走向死亡,下列不属于这种细胞死亡现象的是(  ) ①癌细胞的扩散 ②蝌蚪发育成为青蛙过程中,尾部消失了 ③寄生细胞因病毒的复制释放而消亡 ④花冠在传粉后凋谢 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 10.对于多细胞生物而言,下列有关细胞生命历程的说法正确的是(  ) A.细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变 B.细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段 C.细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢 D.细胞死亡是细胞癌变的结果 11.手机、电脑、微波炉等使人们的生活越来越方便,但生活周围的辐射也相应增大,大剂量电离辐射使动物产生放射病,其原因是(  ) ①细胞膜被破坏 ②破坏了催化基本代谢过程的酶 ③杀死了消化道中的共生细菌,从而导致一些种类的维生素供应不足 ④破坏DNA,干扰细胞增殖 A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④ 12.2008年4月14~20日是第14届全国肿瘤防治宣传周,主题为“提倡全民戒烟,让儿童远离癌症”。下列相关叙述不正确的是(  ) A.烟草中含有多种化学致癌因子,吸烟使致癌几率提高[来源: ] B.吸烟可能使原癌基因和抑癌基因缺失,导致正常细胞癌变 C.癌细胞容易侵袭机体周围正常组织,说明癌细胞易发生转移 D.癌细胞因膜上的蛋白质改变,易被效应T细胞识别而裂解 提高题(C组题) 13.如下图为细胞重要生命活动图解,请根据图回答下面的问题。  (1)A、B、C、D中,染色体结构动态变化主要发生在    过程中。 (2)细胞增殖的主要方式是    。 (3)细胞分化是个体发育的基础,就一个个体来说,乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息    ,但形态、结构和功能却    ,这是因为______________________________________________________________________。 (4)李白有诗云:“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是________________________________________________________________________。 (5)细胞的凋亡由于受到严格的遗传机制决定的程序性调控,所以也称作            。当HIV病毒侵入机体的淋巴细胞,使淋巴细胞大量死亡,淋巴细胞大量死亡是否属于细胞凋亡? ______________________________。  14.阅读材料回答问题: 广东工商局查处了一起“毒大米”事件,一批被黄曲霉毒素(AFTB1)等有害物质污染的大米流入市场。黄曲霉毒素能使人类的P53特殊基因发生突变,而使肝脏癌变。AFTB1的结构简式如右图。 (1)从致癌因子属性上看它属于(  ) A.物理致癌因子 B.化学致癌因子 C.病毒致癌因子 D.B与C (2)P53特殊基因是指人和动物细胞的染色体上普遍存在的________,黄曲霉毒素的致癌作用是使该基因由________状态转变成________状态,从而使正常细胞发生癌变。 (3)癌细胞具有的特征是___________________________________________________。 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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