(高三生物核心素養(yǎng)教案)第四單元 第13講 細(xì)胞的分化、衰老、凋亡與癌變

1、第13講細(xì)胞的分化、衰老、凋亡與癌變一、考綱要求：.細(xì)胞的分化（II）。.細(xì)胞的全能性（II）。.細(xì)胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系（II）。.癌細(xì)胞的主要特征及防治（II）。二、教學(xué)目標(biāo)：說(shuō)明細(xì)胞分化及其實(shí)質(zhì)理解細(xì)胞全能性原理說(shuō)明細(xì)胞衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系說(shuō)出癌細(xì)胞的主要特征和致癌因子。三、教學(xué)重、難點(diǎn)：.教學(xué)重點(diǎn)：說(shuō)明細(xì)胞分化及其實(shí)質(zhì)。理解細(xì)胞全能性原理。說(shuō)明細(xì)胞衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系。說(shuō)出細(xì)胞癌變的特征、機(jī)理。.教學(xué)難點(diǎn)：細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例。細(xì)胞凋亡的含義以及與細(xì)胞壞死的區(qū)別。原癌基因與抑癌基因的區(qū)別。四、課時(shí)安排：2課時(shí)五、教學(xué)過(guò)程：考點(diǎn)一細(xì)胞的分化與全能性（一）

2、知識(shí)梳理：.概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程。（2）特點(diǎn)普遍性：多細(xì)胞生物普遍具有。持久性：貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中。穩(wěn)定性：已分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。不可逆性：一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞只能從全能干細(xì)胞最終走向高度分化的體細(xì)胞，不能反向進(jìn)行。（3）實(shí)質(zhì)（如圖所示）表達(dá)基因A、R表達(dá)基因表達(dá)基因A、R表達(dá)基因E,cmRNAmRNAI蛋白質(zhì)崔白場(chǎng)細(xì)胞的形強(qiáng).結(jié)構(gòu)和功能不同在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同,即基因的選擇性表達(dá)。生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)(4)意義,使多細(xì)胞生物體中細(xì)胞趨向?qū)ｉT(mén)化，有利于、提高各種生理

3、功能的效率知識(shí)拓展分化細(xì)胞表達(dá)的基因管家基因：所有細(xì)胞均表達(dá)的一類基因，基因產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。奢侈基因：不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。.細(xì)胞的全能性.干細(xì)胞概念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。(2)類型項(xiàng)目胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞來(lái)源來(lái)自早期胚胎或原始性腺組織來(lái)自各式各樣的組織功能可以分化成各種組織和器官具有分化成特定功能細(xì)胞的能力舉例來(lái)自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞骨髓干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞拓展：下圖是人體三種細(xì)胞內(nèi)的部分基因及它們的活動(dòng)

4、狀態(tài)，請(qǐng)據(jù)圖分析:A方一催化葡萄胡3A方一催化葡萄胡3內(nèi)胴酸的酶基因K生長(zhǎng)漸素基因猿島案基因d,血紅蛋白基因nunununuFycnunununuB司口口的基岡（1）上述基因?qū)儆诠脔够虻氖菍儆谏莩藁虻氖莃、c、d。（2）這三種細(xì)胞“血紅蛋白基因”均不能表達(dá),所以這三種細(xì)胞不包括紅細(xì)胞;A細(xì)胞可產(chǎn)生“胰島素”，應(yīng)為胰島B細(xì)胞:B細(xì)胞可產(chǎn)生“生長(zhǎng)激素”，應(yīng)為垂體細(xì)胞。若用胰島素基因作探針檢測(cè)A、B、C三類細(xì)胞的DNA分子，則其雜交帶狀況如何？若將探針改作檢測(cè)胰島素基因的mRNA,其雜交帶狀況如何？提示A、B、C三類細(xì)胞中均含胰島素基因，但該基因只有在A細(xì)胞中才能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，故用胰島素基因

5、作探針，三類細(xì)胞均可形成雜交帶，但改為檢測(cè)胰島素基因的mRNA，則只有A細(xì)胞能產(chǎn)生雜交帶。（二）命題探究：命題點(diǎn)一細(xì)胞分化和全能性的分析1.（2017）如圖表示同一個(gè)體的5種細(xì)胞中5種基因的表達(dá)情況，下列分析錯(cuò)誤的是（C）A.此圖能說(shuō)明細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成C細(xì)胞中mRNA差異最大的是細(xì)胞2和4D.一般來(lái)說(shuō)，這5種細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)相同2.如圖表示人體部分細(xì)胞所經(jīng)歷的生長(zhǎng)發(fā)育的某些階段，下列敘述不正確的是（A）A.細(xì)胞甲的分裂能力最強(qiáng)，分化程度最高B.過(guò)程中均未發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變CB細(xì)胞中含有控制淋巴因子合成的基因D.淋巴因子與膜受體的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞間的信息交流.有關(guān)

6、細(xì)胞全能性的敘述，正確的是（B）A.植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全套基因B.高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性C.植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因發(fā)生了改變D.紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性命題點(diǎn)二干細(xì)胞的特征與應(yīng)用分析.近期國(guó)際雜志CellSystems上刊登了來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的一項(xiàng)研究成果，科研人員利用藍(lán)色光脈沖開(kāi)啟了一種名為的基因，當(dāng)信號(hào)足夠強(qiáng)時(shí)，干細(xì)胞就會(huì)快速轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（C）A.該實(shí)驗(yàn)證明了藍(lán)色光脈沖可以促使干細(xì)胞分化為神經(jīng)元B.瓦2基因在神經(jīng)元的形成過(guò)程中具有重要作用C.

7、藍(lán)色光脈沖使瓦2基因的堿基序列發(fā)生了改變D.干細(xì)胞和神經(jīng)元這兩種細(xì)胞中，蛋白質(zhì)的種類不完全相同.某實(shí)驗(yàn)室做了下圖所示的實(shí)驗(yàn)研究，下列相關(guān)敘述正確的是（A）甲小鼠的纖維母細(xì)胞30誘導(dǎo)干細(xì)胞一三肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等aA.肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等細(xì)胞中都有與細(xì)胞癌變有關(guān)的基因B.與纖維母細(xì)胞相比，經(jīng)過(guò)程a形成的誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較低C.過(guò)程b是誘導(dǎo)干細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程D.上述細(xì)胞中具有細(xì)胞周期的是誘導(dǎo)干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞.下圖表示人體造血干細(xì)胞在離體條件下，經(jīng)誘導(dǎo)形成神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞的過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是（C）A.該圖說(shuō)明造血干細(xì)胞具有全能性B.圖中各細(xì)胞的

8、遺傳信息的執(zhí)行情況相同C過(guò)程可發(fā)生遺傳信息從DNA-DNA的傳遞D.過(guò)程的實(shí)質(zhì)是基因數(shù)量的變化考點(diǎn)二細(xì)胞的衰老、凋亡與癌變（一）知識(shí)梳理：.細(xì)胞衰老個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系(2)細(xì)胞衰老的特征代謝變化水分喊少細(xì)胞膜通透性改變.一一/物質(zhì)運(yùn)輸功酢降低幅活性降低一1日型)/色素累積,明礙了細(xì)胞內(nèi)吸速減慢,物質(zhì)的交流和信息傳遞細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)收縮，核膜向內(nèi)折疊。細(xì)胞衰老的假說(shuō)自由基假說(shuō)：細(xì)胞代謝中產(chǎn)生的自由基會(huì)攻擊生物膜、DNA和蛋白質(zhì)，致使細(xì)胞衰老。端粒假說(shuō)：染色體兩端的端粒會(huì)隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加而縮短，導(dǎo)致正常的DNA序列損傷，使細(xì)胞逐漸衰老。.細(xì)胞的凋亡概念：由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束

9、生命的過(guò)程，又稱為細(xì)胞編程性死亡。個(gè)體發(fā)育中細(xì)胞的編程性死亡(2)類型1成熟個(gè)體中細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除保證多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育(3)意義維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定、抵御外界各種因素的干擾拓展延伸細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別從方式看從結(jié)果看主動(dòng)結(jié)束生命活動(dòng)0細(xì)胞凋亡被動(dòng)結(jié)束生命活動(dòng)0細(xì)胞壞死從方式看從結(jié)果看對(duì)生物體是有利的=細(xì)胞凋亡對(duì)生物體是有害的=細(xì)胞壞死.細(xì)胞的癌變(1)癌細(xì)胞的概念：正常機(jī)體細(xì)胞在致癌因子的作用下，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。(2)癌細(xì)胞的特征無(wú)限增殖。形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，如癌變的成纖維細(xì)胞由扁

10、平梭形變成球形。細(xì)胞膜表面發(fā)生變化a.糖蛋白減少一黏著性降低一易于抗散型轉(zhuǎn)移。b.甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。細(xì)胞的接觸抑制喪失。(3)癌變機(jī)理致癌因子的類型(連線)類T實(shí)例物理致癌因子，j肝盥病毒零牝?qū)W致癌陶子乂射線、紫外線等癡毒政癌因f/亞俱膿、黃曲班素等原癌基因和抑癌基因a.原癌基因：主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。b.抑癌基因：主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。細(xì)胞癌變的機(jī)理：環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷細(xì)胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂失控而變成癌細(xì)胞。特點(diǎn)：癌癥的發(fā)生不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生56個(gè)基因突變，才能導(dǎo)致細(xì)胞癌

11、變，細(xì)胞癌變具有累積效應(yīng)。拓展：據(jù)圖分析細(xì)胞凋亡的機(jī)理過(guò)程A體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能，說(shuō)明細(xì)胞凋亡有特異性，在特定時(shí)期凋亡特定細(xì)胞。(2)過(guò)程B中可以看出細(xì)胞凋亡是相關(guān)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，該過(guò)程中形成具膜的凋亡小體，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性。(3)過(guò)程C中凋亡小體被吞噬消化，此過(guò)程需要溶酶體(細(xì)胞器)的參與。(二)命題探究：命題點(diǎn)一細(xì)胞衰老與凋亡的分析1.美國(guó)的研究人員鑒別出一組非肽類Caspase抑制劑及其分子作用機(jī)制，并證實(shí)它們能夠抑制細(xì)胞凋亡過(guò)程中信號(hào)的傳遞。下列相關(guān)敘述不正確的是(C)A.細(xì)胞凋亡過(guò)程中的信號(hào)傳遞與細(xì)胞膜表面的某種蛋白質(zhì)有關(guān)B.細(xì)胞凋亡是由基因控制的細(xì)胞編程性死亡C.Cas

12、pase抑制劑在核糖體上合成D.細(xì)胞的增殖和凋亡失控都會(huì)導(dǎo)致許多疾病的發(fā)生2.右圖所示為哺乳動(dòng)物機(jī)體中位于小腸絨毛基部的上皮細(xì)胞(a),不斷增殖、分化形成吸收細(xì)胞(b)后向上遷移，補(bǔ)充小腸絨毛頂端凋亡的細(xì)胞(c)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A.a、b細(xì)胞含有相同的遺傳物質(zhì)，但細(xì)胞中基因的執(zhí)行情況不同B.已分化的b細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生改變，但細(xì)胞核仍具有全能性b細(xì)胞衰老后細(xì)胞核體積會(huì)增大，但細(xì)胞新陳代謝的速率減慢c細(xì)胞凋亡有利于吸收細(xì)胞更新，但不利于機(jī)體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定命題點(diǎn)二癌細(xì)胞的特征及癌變的機(jī)理3.利用基因工程手段將Myc和Ras兩種癌基因?qū)胄∈篌w內(nèi)，檢測(cè)轉(zhuǎn)基因小鼠的癌癥發(fā)病率，結(jié)果如圖所示。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，乳腺和唾液腺的癌變率較高。下列說(shuō)法正確的是（B）比劃盤(pán)小詹的比例抽比劃盤(pán)小詹的比例抽A.小鼠乳腺和唾液腺細(xì)胞的核基因與其他體細(xì)胞的核基因不同B.兩種癌基因的共同作用使細(xì)胞更易發(fā)生癌變C只要有Myc或Ras基因，細(xì)胞就會(huì)癌變D.Myc和Ras基因的表達(dá)沒(méi)有組織特異性4.據(jù)臨床腫瘤學(xué)雜志報(bào)道，肝癌組織中的核因子kB（核內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子）異?；罨罂梢种聘伟┘?xì)胞凋亡，促進(jìn)肝癌細(xì)胞存