高中生物 5.2.2 细胞衰老和凋亡同步导学案 苏教版必修1.doc

2014-2015学年生物（苏教版）必修一同步导学案5.2.2细胞的衰老和凋亡 一、目标导航1.学习目标描述细胞衰老的特点，探究细胞衰老的原因；描述细胞凋亡的过程，并能判别与细胞坏死的区别；探讨细胞衰老和凋亡与人体健康的关系，关注人体的健康。2.学习重点（1）探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系；（2）说出癌细胞的主要特征，讨论恶性肿瘤的防治。3.学习难点（1）细胞全能性的概念及实例。（2）关注一些热点问题：如干细胞、衰老细胞等的研究。搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。二、知识网络三、导学过程 “导”自主预习一.细胞衰老的特征水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢酶活性降低（头发变白，酪氨酸酶活性下降）色素逐渐积累（老年斑形成）细胞核体积增大，核膜内折染色质收缩染色加深 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低二.细胞凋亡1.概念：由基因所决定的细胞 结束生命的过程，又被称为细胞编程性死亡。2.原因：严格的由基因决定的 (细胞程序性死亡)。3.实例：蝌蚪 消失、女性月经期子宫内膜的脱落等。4.异常：失控，机体会出现异常，如风湿性关节炎，系统性红斑狼疮等。5.意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境的稳定以及抵御外来各种因素的干扰都起着 的作用。“学”互动探究探究一：正确理解细胞的衰老与凋亡阅读教材p89p91，并结合图511及相关文字内容，思考下列问题：1.细胞只有分化后才会衰老，细胞不分化就不会衰老，对吗？提示：不分化的细胞有两种，一个是像干细胞这样能够进行分化的但没分化，另一个就是处于终末分化状态的细胞，它不会再分化了比如神经细胞。当然神经细胞会衰老了，而像干细胞或癌细胞这样的不会衰老，在条件充足的情况下能达到永生。2.老年人为什么大多头发花白，满脸老年斑？老年人头发变白与白化病病人的白发机理相同吗?提示：衰老细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，故头发变白，衰老细胞膜通透性改变，色素积累，出现老年斑。不相同。白化病病人的白发是由于机体没有控制合成酪氨酸酶的正常基因。3.衰老是一种正常的生命现象吗? 提示：是的，生物体内的绝大多数细胞，都有经过未分化、分化、衰老、死亡这几个阶段。4.你能否用图示简化出你对细胞衰老特征的理解提示：通过以上图示更能说明组成结构功能的关系。衰老细胞的结构行使正常功能的能力降低，从分子水平上看，有用的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。5.个体衰老与细胞衰老是否同步？提示：细胞的衰老与机体的衰老都是生物体正常的生命现象。对多细胞生物而言，细胞的衰老不等于机体的衰老，如幼年个体中每天也有细胞的衰老；机体的衰老也不等于细胞的衰老，如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时，个体的衰老是由细胞衰老决定的，衰老的个体内衰老的细胞较多；组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老的现象。6.影响细胞衰老的因素有哪些？提示：衰老的控制不仅在细胞内部，同时也与外部环境有密切的关系。良好的外部环境可以延缓细胞的衰老。对人类来说，合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育运动和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。7.什么是细胞坏死？它与细胞凋亡是怎样的一个关系？它们对机体的影响是否相同？提示：细胞坏死：是在种种不利因素的影响下，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。细胞凋亡是一种正常的、主动性的生理性的死亡，对生物体有积极意义；细胞坏死是一种非正常的、被动性的、病理性的死亡，对机体是有害的。不相同。细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。8.细胞凋亡与细胞坏死的区别？提示：细胞水分减少，萎缩，与周围细胞脱离；染色质固缩，聚集在核膜边缘细胞核裂解，细胞膜内陷，形成凋亡小体邻近的细胞或专门的巨噬细胞将凋亡小体吞噬染色质不规则地浓缩，线粒体、细胞核、内质网肿胀细胞膜破裂，胞浆外溢引起炎症(1)新细胞的产生与细胞的死亡是一个动态平衡。当正常的细胞凋亡出现问题时，会导致疾病。(2)细胞凋亡与细胞坏死不是一回事。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。注意把握二者的区别。(3)凋亡细胞的dna与正常细胞的dna有较大的区别凋亡细胞的染色体dna被割成有规律的小片段，电泳条带呈梯状；正常细胞的dna未被降解，电泳条带表现为大分子片段。【经典回眸】下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是()a.健康的成人体内,每天都有一定量的细胞凋亡b.细胞凋亡受环境影响大,机体难以控制c.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的d.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行【解析】衰老和凋亡是细胞的一种正常的生命现象,在健康的成人体内,每天都有一定数量的细胞凋亡。细胞凋亡是一种程序性的死亡,是受机体基因组调控的细胞正常的死亡。白化病是由基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老,从整体上看,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。【答案】a【变式训练】3.下列对凋亡的叙述和理解不正确的是()a.蝌蚪在变态期,尾部细胞将发生凋亡,从而使其能转变成正常的成体蛙b.细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞c.细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤,引起细胞破裂,导致炎症反应d.细胞凋亡的特征是由遗传物质控制的细胞从正常组织中死亡和消失,机体无炎症反应4.下图是人体细胞生命历程的概括,下列叙述正确的是()a.过程发生在整个生命历程中,造成不同细胞间蛋白质种类的不同b.过程会使细胞膜的通透性改变,导致物质运输功能提高c.过程形成的细胞周期变短,形成的子细胞核增大,染色较深d.能进行、过程的细胞都具有细胞周期,并且经历的时间相同a【变式训练参考答案】d a c a四、达标检测1.关于生物个体衰老和细胞衰老的关系中，说法正确的是( )a个体衰老导致细胞衰老 b细胞的普遍衰老导致生物个体的衰老c年幼个体中很少有衰老和凋亡的细胞 d老年个体几乎没有幼嫩的细胞2.关于细胞凋亡的叙述，不正确的是( )a细胞凋亡就是细胞坏死 b细胞凋亡发生在生命的各个时期c红细胞、白细胞的正常死亡就是属于细胞凋亡d细胞编程性死亡，是由基因决定的自动结束生命的过程3.下列哪一项不属于细胞的凋亡()。a.蝌蚪的尾自动消失b.女性月经期子宫内膜的脱落c.红细胞的自我更新d.受紫外线照射引起细胞的死亡4.下列关于细胞生命历程的叙述中不合理的是( )a.细胞衰老不等同于机体的衰老，但机体衰老是细胞衰老的结果b.脑细胞由于缺氧而死亡属于细胞坏死c.细胞全能性的实现与分化无关d.促进细胞凋亡可以治疗癌症5.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()a.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.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6.演艺圈的女明星，有些为了保持年轻貌美，不惜重金到香港注射人体胎盘素。人体胎盘素的功效主要有：全面激活面部休眠的成体细胞，使之转化为功能细胞；加强全身皮肤纤维母细胞、胶原纤维与弹性纤维的新陈代谢，增加表皮与真皮层的厚度；全面促进新生角质层细胞的增殖与生长，加速死皮细胞的脱落，对各类衰老产生的色素沉着、面部各类色斑(遗传类色斑除外)有很强的淡化作用；迅速溶解衰老皮肤点状、片状色素堆积，使皮肤肤质细腻、色泽均匀、洁净无瑕。据此回答下列问题：(1)衰老的细胞内水分_(填“增加”或“减少”)，那么所有生物的细胞内水分出现这种情况一定是衰老的细胞吗？_，为什么？_。(2)细胞衰老后细胞核_，核膜_。那么人体内所有细胞衰老都会出现这种情况吗？_，为什么？_。(3)现有衰老的肝细胞和新生的肝细胞，用_(染色剂)能将染色质染色，染色深浅的比较，情况是_。(4)与题干中休眠细胞相比，功能细胞内的水分_、酶的活性_，进而细胞代谢_。(5)注射人体胎盘素以后，新生的角质层细胞的细胞周期将_(填“缩短”或“延长”)。15 badcc6、(1)减少不一定种子成熟过程中水分减少，但细胞没有出现衰老(2)变大内折不一定因为人成熟的红细胞没有细胞核(3)醋酸洋红或龙胆紫衰老的肝细胞细胞核染色较深(4)多强旺盛(5)缩短五、依据考点，归纳总结【例1】人衰老的红细胞具有下列哪些特征 ()水分减少，细胞萎缩新陈代谢的速度减慢某些酶的活性降低呼吸速率上升色素积累增多细胞的呼吸速率减慢细胞核体积增大细胞膜的通透性改变a.b.c. d.解析：衰老的细胞共具有以下五项特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速度减慢。(2)有些酶的活性降低。(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。(4)呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深。(5)细胞膜通透性改变。根据上述特征判断：都符合衰老细胞的特征，但由于红细胞没有细胞核，因此还应除去。答案：c教你一招:本题考查细胞的衰老特征，解答本题时首先要明确细胞衰老的共有特征和人的红细胞结构。【例2】脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是( )a.脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期b.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接c.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡d.神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡【解析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程就叫细胞凋亡，细胞凋亡发生在生物体的整个生命过程中。从题目信息中可知，神经元的凋亡还受到环境中神经生长因子的影响，接受了足够量的神经生长因子后，才能生存并与靶细胞建立连接。【答案】d点睛：解答本题的关键是：(1)提取题干中有效的信息：(2)明确细胞凋亡的主要原因是基因控制的、细胞自动死亡。 六、布置作业一选择题1.下列关于细胞凋亡的叙述中，不正确的是 ()a.发生在生物个体的生长发育过程中 b.受到基因的控制c.细胞坏死也是凋亡的一种形式 d.按照一定程序发生的细胞死亡2.下列说法中错误的是 ()a.对草履虫来说，细胞的衰老就是个体的衰老b.从总体上看，多细胞生物衰老的过程，也就是组成个体的细胞普遍衰老的过程c.多细胞生物体内的细胞，总有一部分处于衰老或走向死亡的状态d.在衰老的生物体内，没有细胞增殖3.细胞衰老的原因中，能被大家普遍接受的是 ()生物体生命活动中产生了大量自由基造成的细胞中的营养物质无法正常供应造成的细胞中产生的代谢废物大量积累所致染色体上的端粒不断被“截短”造成的a.b.c.d.4.下列关于细胞的生命历程的说法，错误的是()a.脑细胞因缺氧而死亡是细胞坏死b.细胞代谢速率减慢是细胞衰老的主要特征之一c.细胞的正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原因d.老鼠在胚胎时期指间有蹼，出生后指间无蹼是细胞凋亡的结果5.下列与细胞的生命历程相关的叙述，正确的是()a.衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小b.青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象c.细胞的癌变常发生在细胞周期的间期，常与多个基因有关d.造血干细胞分化成白细胞的过程是不可逆的，原因是遗传物质发生了改变6.下图表示蝌蚪变态发育为成蛙的过程中尾的相对长度与蛋白酶的浓度之间的关系，下列有关叙述正确的是()a.尾的相对长度越长，尾部细胞中蛋白酶的浓度越高b.尾的相对长度越短，单位时间内蛋白质分解所需的水分越少c.尾的消失与被hiv侵染的t细胞的裂解死亡均是通过细胞凋亡完成的d.蝌蚪变态发育为成蛙与细胞凋亡和细胞分化均有关系二非选择题7.2014年度诺贝尔生理学或医学奖由英国科学家布雷尔、苏尔斯顿和美国科学家霍维茨共享。他们利用线虫作为研究对象揭示了器官发育和程序性细胞死亡是怎样受基因基因调控的。所谓程序性细胞死亡是一种主动的由基因决定的细胞自我破坏的过程，而不同于外界刺激导致的细胞损伤和死亡。现在我们还知道，有关调控线虫细胞死亡的绝大多数基因在人体中也有相应的基因。根据材料回答下列问题：（1）下列有关程序性细胞死亡的哪一说法是正确的 （）a.程序性细胞死亡的直接原因是细胞具有相关基因b.发生程序性细胞死亡的内因是致癌因子激活了相关基因c.细胞发生程序死亡是发育中的一种正常现象d.细胞程序死亡是神经-体液共同调节的结果（2）人的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞发生程序性死亡。你认为人的表皮细胞中具有调控程序性细胞死亡的基因吗？为什么？ 。（3）科学家的相关研究对于我们人类有何意义？谈谈你的想法。 。参考答案与解析1.c 【解析】细胞坏死是由于外因而导致的细胞非正常死亡，对机体有害；细胞凋亡是细胞自动结束生命的现象，对机体有利。2.d 【解析】细胞衰老和个体衰老不是一回事。从总体上看，多细胞生物衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但是，多细胞生物的细胞衰老并不代表个体的衰老，在衰老的个体中，仍然存在细胞增殖，产生新的细胞；同样，新生个体中，也存在衰老的细胞。3.c 【解析】20世纪90年代以来，关于细胞衰老机制的研究取得了重大进展。科学家提出了许多假说，目前为大家普遍接受的是“自由基学说”和“端粒学说”。人们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。每条染色体的两端都有一段特殊序列的dna，称为端粒。4.c 【解析】脑细胞因缺氧而死亡是细胞的不正常死亡，属于细胞坏死；细胞代谢速率减慢是细胞衰老的主要特征之一；细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因在各种因素的影响下发生突变而引起的；细胞凋亡是生物体内一种自然的生理过程，是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，老鼠在胚胎时期指间有蹼，出生后指间无蹼是通过细胞凋亡完成的。5.c 【解析】衰老细胞的体积缩小，细胞核的体积变大；青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡；细胞的癌变与原癌基因和抑癌基因突变有关，基因突变常发生在细胞分裂的间期；造血干细胞分化成白细胞的过程属于细胞分化，其