细胞的衰老和凋亡-秀丽隐杆线虫与细胞凋亡 高一上学期生物人教版必修1

导入：地球上数量最庞大的多细胞动物是什么?认识微小却伟大的秀丽隐杆线虫秀丽隐杆线虫属于线虫动物门，门内包含了超过两万五千种无脊椎动物。在适宜的环境里，每一平方米就有可能生活着数以千万计的线虫。按个体数量计算，地球上80%的动物都是线虫——全世界的动物们排排站好，你和下一位“非线虫”之间平均隔着四条线虫。线虫是地球生物圈中分布最广的类群，两极、高山、沙漠、大洋海底，都能见到它们的身影。美国线虫分类学先驱纳丹·科布曾说，如果宇宙中除了线虫之外的所有物质都瞬间消失，那么虚空中漂浮的线虫将会是一个地球表面的复刻——山川湖海，城镇乡村，甚至树木和动物，恐怕都可以通过分布其中的特定种类的线虫还原出轮廓。秀丽隐杆线虫与细胞凋亡细胞是以无比优雅的方式定格生命消逝的瞬间的---细胞凋亡秀丽隐杆线虫与细胞凋亡本节目标：1、认识秀丽隐杆线虫，体会其作为科研模式生物的重要意义，培养学生对生物学的热爱2、通过对资料的分析探究细胞凋亡机制，培养学生逻辑推理能力3、通过识图比较与细胞死亡相关的多种途径，培养学生归纳概括能力1900年，秀丽隐杆线虫首次被描述为一个物种。由于体型小，食物便宜，长得快，生命力顽强，容易在实验室饲养。而且其简单、完整的身体构造又是很好的研究起点。于是1965年，南非生物学家西德尼·布伦纳首先提出了秀丽隐杆线虫的生物模型。1983年，在没有先进仪器的年代，英国科学家JohnSulston靠着在光学显微镜下肉眼观察透明虫体，研究了秀丽隐杆线虫的发育过程，并绘制了其全部细胞的发育图谱——从受精卵第一次分裂开始，确定了其每次细胞分裂、每个细胞的功能和命运，构建了世界上首个多细胞生物的细胞发育谱系。1998年，科学家们通过人类基因组计划的一个“预实验”，秀丽隐杆线虫成为世界上第一种被全基因组测序的多细胞生物。在科学家们完成了秀丽隐杆线虫的基础研究之后，就开启了它在生物科学研究领域的开挂人生，开始了它势如破竹的诺奖之旅。第一站：2002年诺贝尔医学或生理学奖布伦纳、霍维茨和苏尔斯顿三位科学家以构造简单的线虫为研究对象，凭借在器官发育调控和程序性细胞凋亡研究中的贡献，获得了诺贝尔生理学及医学奖。第二站：2006年诺贝尔医学或生理学奖AndrewFire和CraigMello两位科学家阐明了线虫的RNA干扰机制。第三站：2008年诺贝尔化学奖OsamuShimomura，MartinChalfie以及RogerY.Tsien三位科学因在发现和研究绿色荧光蛋白方面作出贡献而获得2008年诺贝尔化学奖，其中，正是MartinChalfie把绿色荧光蛋白应用在了线虫研究中。【任务驱动一】阅读分析材料探究细胞凋亡的机制，培养逻辑推理能力【探究活动一】独学后小组互学交流，先完成者先抽签1、结合课本内容回答与原核生物、哺乳动物比较秀丽隐杆线虫更适合研究细胞凋亡的原因？3分秀丽隐杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1090个，而发育成熟后体细胞只有959个。体细胞减少的原因是什么？2分2、简述细胞凋亡的概念2分秀丽隐杆线虫与人类的细胞凋亡机制会相同吗？为什么？3分3、根据上述内容理解并说出细胞凋亡的根本原因3分能否据此找到治疗癌症的新思路2分课本128页有关细胞凋亡的研究【任务驱动二】识图并进行比较，认识细胞死亡的多种途径进行归纳概括

【探究活动二】先独学再小组内互学1、将四幅图贴在相应位置2分

2、细胞凋亡的机理：凋亡诱导因子→膜受体→凋亡信号→凋亡相关基因→细胞凋亡→吞噬细胞消除凋亡细胞据图推测凋亡小体如何形成？3分凋亡过程体现细胞膜的结构特点是？体现的细胞膜功能是？2分3、细胞坏死进程：正常细胞-细胞肿胀-细胞膜分解-释放细胞内容物。据图分析为什么细胞凋亡不会引起炎症反应而细胞坏死会引起炎症反应？5分4、据图简述细胞自噬的过程3分据图区别细胞自噬细胞吞噬2分

某种程度上，其实细胞自噬和细胞凋亡关系非常密切，所以曾经一度有人将细胞自噬称为II型细胞程序化死亡。这个领域也产生了诺奖，科学家大隅良典因为对自噬的研究而获得了2016年诺贝尔奖。随着科学家们对细胞死亡的研究不断推进，发现除了细胞坏死、细胞凋亡和自噬之外，还存在其他诸多死亡方式。比如，细胞焦亡就是一种和细胞凋亡很相近但是又不一样的死亡方式。它们都属于细胞程序性死亡，但是细胞焦亡是基于caspase1等非经典通路，而细胞凋亡是基于caspase9。此外，科学家们还发现了铁死亡、坏死性凋亡等一系列细胞死亡方式。你能抓住各种方式的特点吗？测一测

【当堂检测】细胞焦亡是一种促炎症的调节性坏死方式。通常在细胞内病原体感染时发生，例如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞被一系列微生物病原体感染后，发生半胱氨酸蛋白酶Caspase-1依赖性细胞焦亡。此外，一些损伤相关的分子模式(DAMPs)也会引起非巨噬细胞的焦亡。研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。1、胎儿手的发育是不是通过细胞焦亡实现的2、敲除编码蛋白酶L的基因会不会影响细胞焦亡？分析原因本节课的探究意义深远：

交了一个朋友----秀丽隐杆线虫！

它的身上还有许多未知的问题等待科学家们去揭示，未