1、高中生物 52细胞分化衰老凋亡和癌变教案 必修12019-2020年高中生物 52、细胞分化、衰老、凋亡和癌变教案 必修1教学目标1、知识目标：举例说明细胞分化的概念；简述细胞分化的特点及意义,描述细胞分化的过程及原因；列举说明细胞全能性的概念；解释细胞具有全能性的原因；描述细胞衰老的特征, 举例说出细胞凋亡的含义及个体衰老与细胞衰老的关系；、描述细胞癌变的原因、癌细胞的特征和癌症的防治。2、能力目标：通过搜集干细胞的研究进展与人类的关系，学会鉴别、选择、运用和交流信息的能力3、德育目标：通过对细胞增殖、分化、衰老和癌变的学习，培养学生珍惜生命的情感。教学重点与难点细胞有丝分裂各时期的重要特征
2、；有丝分裂各时期DNA和染色体数量的规律性变化。课 时 3课时 教学重难点：1 细胞分化的概念和细胞分化的过程2 细胞的衰老和凋亡教学安排：3课时教学程序：引入人是由一个受精卵生长发育而来，为何一个细胞能发育为这么多种不同的细胞呢？这主要是 的结果。在个体发育过程中一方面通过 ，细胞的数量越来越多；另一方面，又通过 使细胞在 ， ， 上发生特异性的变化。一 细胞分化：1概念：由 的细胞经 后，逐渐在 和 上形成稳定性差异，产生不同的细胞类型的过程称为 。例如人体的骨髓干细胞经过 可形成 ， ， ， ， 。 2原因：细胞分化是 的结果。知识拓展：细胞分化的特点：（1）.细胞分化的持久性：发生整个
3、生命进程中，但在胚胎时期分化程度达到最大。（2）.细胞分化的差异性：高等生物比低等生物分化显著；动物比植物分化显著。（3）.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。3细胞分化的过程中，细胞中的遗传物质 发生变化。4生物体的细胞通过分化能够增加细胞的 。具有一定 和 的细胞有机地结合在一起就形成了 。例如，植物的叶肉细胞形成 ，导管和筛管形成 ，动物和人的神经细胞形成 ，肌细胞形成 等。由多种组织形成具有一定功能的 ，再进一步形成 和 的生物体。例1.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为（ ）A细胞丧失了全能性； B基因的表达有选择性C不同的
4、细胞内基因不完全相同；D. 在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化二细胞的全能性 1概念：是指植物体中单个已经分化的细胞具有发育成 的全部 ，在适宜的条件下，仍然能够发育成 的潜能。2应用：（1）将离体的植物组织或细胞培育成正常植株的技术，如 ， 等。（2）植物组织培养技术的应用：原理：2 条件：a.离体条件下培养。 b.需要提供充足的营养物质：如无机营养、有机营养等。 c.需要添加相关的激素：如植物生长素等。过程：再分化脱分化 离体细胞的组织和细胞 愈伤组织胚状体试管苗 新植株。例2胡萝卜的韧皮部细胞通过组织培养，能发育成新的植株。下列有关的叙述中不正确的是 （ ） A说明高度分化的植
5、物细胞具有全能性 B植物细胞的全能性得以表达要离开母体C新植株的形成是细胞分裂和分化的结果 D高度分化的动物细胞也具有全能性三细胞的衰老和凋亡1细胞衰老：（1）细胞正常的生命现象：产生分化衰老死亡（2）细胞衰老最终反映在细胞的 、 和 上发生变化。例如， ,、 、 、 、 、 , 、 、 . .。（3）通过知识海洋的探究实验可知细胞的增殖能力是 的。体细胞的衰老是由 决定的以及调控细胞衰老的物质是存在于 中。知识拓展：人体衰老与细胞衰老的关系？1.单细胞生物体：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；2. 多细胞生物个体总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体
6、衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。例3检测某一植物组织细胞，发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低，则该细胞正在( )A分化 B分裂 C衰老 D癌变2细胞凋亡：（1）细胞凋亡又被称为 。是一个主动的由 决定的 或 的过程。（2）与细胞凋亡不同的是，细胞坏死是极端的 、 因素或严重的 引起的细胞损伤和死亡。在细胞坏死时， 释放到胞外，对周围细胞产生 ，引起 。而凋亡细胞的 没有逸散到胞外环境去，不会导致 。例4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
7、细胞破裂，导致炎症反应D细胞凋亡的特征是散在的、逐个地从正常组织中死亡和消失，机体无炎症反应四、细胞的癌变、癌细胞的形成的原因：（）外因：致癌因子：大致分为三类： 、 、 。（2）内因：人的正常细胞中存在着 基因和 基因，它们在受到致癌因子的作用时，就可能发生 ，导致细胞过度增殖，从而引发细胞癌变。2、 癌细胞的特征：与正常细胞相比，具有以下特征：在适宜条件下，癌细胞能够 。（正常细胞的分裂次数只有 次）癌细胞没有 。 （一般人体细胞生长到彼此接触时，分裂活动就停止，具有接触抑制）癌细胞具有 性。由于细胞膜上的 等物质减少，使得癌细胞彼此之间的 显著降低，容易在体内 和 。癌细胞能够逃避 。
8、（正常细胞通过细胞表面的 相互识别，）癌细胞的形态发生显著变化。 如肌细胞梭形，癌细胞变成球形。3、 在癌症的诊治癌症的治疗，目前一般采取 、 、 等方法。以后还可以通过基因治疗。 校本作业1、通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是 ( A )A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 B.分化的体细胞丢失了某些基因C.二者功能有差异，但形态没有差异 D.二者基因组相同，且表达的基因相同2、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，那么胰岛细胞中 （ C ）A.只有胰岛素基因 B.比人受精卵的基因要少 C.既有胰岛素基因
9、，也有血红蛋白基因和其他基因 D.有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因3、年人皮肤色素沉积出现“老年斑”，原因是（多选） ( BC )A.细胞呼吸速率加快 B.细胞中抗氧化作用的酶活性降低 C.细胞膜通透性改变 D.紫外线照射引起色素沉积4、关于细胞增殖、分化、衰老、死亡、癌变的叙述，不合理的是 （ C ）A.细胞总体的衰老导致个体的衰老，但细胞衰老不等同于机体的衰老 B.体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制，细胞增殖受环境影响C.细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞全能性的实现与分化无关 D.脱分化与再分化都是植物组织培养的环节5、过程中不属于细胞分化的是 ( C )A.B淋巴细胞形成浆
10、细胞 B.胚胎干细胞形成神经细胞 C.质壁分离植物细胞的复原 D.蜥蜴断尾再生6、动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是 （ D ）A.a过程表示干细胞能自我更新 B.b、c过程表示干细胞具有分化能力 C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.b过程形成的细胞可直接组成器官，供器官移植使用7、下列关于细胞衰老的叙述中，不正确的是 （ B ）A.细胞衰老是细胞生理生化发生复杂变化的过程 B.白化病人的头发白色是头发基部黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低所致 C.衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 D.衰老细胞内水分减少，体积变小，代谢速度减慢
11、8、人体的表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的后代，但它们的形态、结构和生理功能却迥然不同。这两种细胞的差异是稳定不变的，它们都不能恢复到原来外胚层细胞的形态和结构，这说明 (B )A.细胞分化具有持久性 B.细胞分化一般是不可逆的 C.细胞分化是基因选择性表达的结果 D.分化的细胞仍具有全能性9、下列有关细胞分化的叙述，正确的是 (A )A.种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关 B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关 C.胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不再具有全能性 D.癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系10、下列有关细胞癌变的叙述，错误的是 ( B )A.细胞癌变后细胞膜表
12、面糖蛋白减少 B.癌症病人的染色体上无抑癌基因 C.经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变 D.癌症的发生与个人的身心状况有关11、癌症是严重威胁人类健康的疾病之一，下列有关描述正确的是 ( D )A.长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加 B.癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄无关 C.艾滋病患者与正常人患癌症的几率相同D.亚硝酸盐可通过改变基因的结构而致癌12、导致正常细胞发生癌变的根本原因是 ( C )A.染色体上存在原癌基因 B.原癌基因和抑癌基因协调表达 C.致癌因子导致原癌基因发生突变 D.原癌基因和抑癌基因以外的其它基因突变13、下列哪项叙述最符合癌细胞的特征 （ C ）A.细胞核增大
13、，染色较深 B.膜的通透性增强，运输功能降低 C.能在组织中转移，形态发生了改变 D.细胞内酶的活性降低15、细胞是梭形的，变成球形；球形的囊胚细胞变成梭形分别为 ( A )A.前者是癌变，后者是分化 B.前者细胞膜上的糖蛋白增加，后者减少 C.前者不受环境影响，后者易受环境影响 D.前者细胞中酶活性降低，后者升高16、下列关于人和动物细胞的叙述，正确的一组是 (B )正常细胞癌变后在人体内将成为抗原，在体外可连续培养 细胞内水分减少，代谢速度减慢可能是衰老 癌变是细胞原癌基因从激活状态转为抑制状态的过程 动物细胞的细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，是细胞间相互识别和联络用的语言或文字 癌细胞容易
14、在体内转移与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关 A. B. C. D.17、.下图是有关生物细胞生活史的概括。请据图分析回答问题： （1）所示的变化，在生物学上称为 。（2）目前认为引起过程的因子据其属性不同可分为 、 、 三类。（3）FGH过程的技术，在植物学上叫 ，其理论基础是 。该植株的产生与“克隆羊”的产生都属于 繁殖。 答案 （1）细胞分化 （2）物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 （3）组织培养 细胞的全能性 无性 18、根据图中所示人体细胞的形态、数目变化分析下列问题： （1）图过程分别表示 、 、 。（2）三个过程中已发生了遗传物质改变的是 ，有可能发生基因突变的是 。 （3
15、）过程与过程在特点上的重要区别是 （4）图中乙细胞分化成丙细胞的根本原因是 。 答案 （1）有丝分裂（细胞增殖） 细胞分化 细胞癌变 （2） （3）过程具有无限增殖的特点 （4）基因的选择性表达 2019-2020年高中生物 6-2基因工程及其应用教案 新人教版必修2一、教学目标1. 知识方面（1）简述基因工程的基本原理。（2）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。（3）收集基因工程所取得的成果以及发展前景。（4）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。2. 情感态度与价值观方面(1) 关注转基因生物和转基
16、因食品的安全性。(2) 进行角色扮演，使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。（3）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，养成学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。3. 能力方面（1）利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。 （2）通过制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生在理解步骤的同时，切身体会基因工程的主要过程。 （3）通过模拟听证会的活动，引导学生主动参与，乐于辩论、积极进行交流与合作，从而培养学生对团结、互助和协调的合作精神，训练学生思维的敏捷性、逻辑性、广阔性及创造性，开阔学生的视野，提
17、高学生的自学能力和良好的语言表达能力。二、教学重点和难点1.教学重点(1)基因工程的基本原理。(2)基因工程的安全性问题。2.教学难点(1)基因工程的基本原理。(2)转基因生物与转基因食品的安全性。三、教学方法讨论法、 演示法、讲授法四、教学课时2课时。第1课时：基因工程的原理，第2课时：基因工程的应用。五、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图情境创设演示多媒体课件列举几种生物的不同性状，如下： （1）青霉菌能产生对人类有用的抗生素青霉素。 （2）豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气。 （3）人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。讲述以上几种生物各自有其特定的性状，这些性状都是基
18、因特异性表达的结果，但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？例如，让禾本科植物能够固定空气中的氮气；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。这种设想能实现吗？回答是可以的。通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术基因工程。基因工程的原理“问题探讨”提出问题组织学生讨论、交流看法。（1）为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？（2）推测这种“嫁接”怎样才能实现？（3）这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？【问1】杂交育种有哪些局限性？人类是否可以按照自己的意愿
19、直接定向改变生物。“你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？”用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生：“你能想像这种剪刀加浆糊式的嫁接工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？”下面以EcoRI为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。 EcoRI是已发现的500多种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子内部“下剪刀”，专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列，一旦找到就从G和A之间剪断（参考教科书插图6-3）。同学们来试一
20、试，动手做一个重组DNA模型吧。在动手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6-4）。这样“剪切拼接”就可以形成重组的DNA分子。【问】（1）制作模型时用到的(剪刀和针线)各代表什么?比较剪切后的DNA片断的末端切片，你发现有什么特点呢 ?（2）回顾在模型构建过程中,每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组DNA的操作有什么新的理解？【问】要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性未端？【问】用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸和脱氧核糖交替连
21、接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？现在同学们分组各做一个重组DNA模型，看一看哪个组的最科学。重组后的DNA分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。哪么谁能承担这个任务呢？用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。讲解质粒的特点：细胞拟核之外的小的环状DNA分子。借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。质粒能够自主复制，而且复制只能在宿主细胞内完成。 可以容易地从细胞中取出或放入。这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。【问】
22、有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程具体是如何进行操作的呢，教师：用多媒体课件或与教科书插图6-6示意图类似的基因操作步骤的有关录像资料。思考问题如下：（可以利用幻灯或多媒体课件演示） （1）举例说明什么是目的基因。 （2）从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么？简要说出该方法的过程是什么。 （3）人工合成基因的方法有几种？其操作过程分别是什么？ （4）将目的基因与用限制性内切酶处理后的运载体混合，用DNA连接酶处理会出现几种结果？（只考虑两两结合） （5）将含目的基因的重组质粒导入细菌受体细胞的过程中常用到哪种化学试剂？其作用是什么？ （6）在目的基因的检测过程中，检测的对象是什么？【
23、讲述】现在请同学们阅读教材内容，从理论上理解有关知识，同学们可从生物学的专业知识角度出发，用生物学的专业术语准确地解答有关问题。简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。思考回答1.杂交育种方法简单，容易操作的优点，但是，杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程繁琐。我们可以利用基因工程的办法解决。即把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上。（头脑中设想“嫁接”的过程。）头脑中设想“嫁接”的过程。并跟随教师的引导，思考基因工程的大致步骤：找到目的基因、剪切、拼接、缝合、表达、检测，所用到的工具：基因剪刀、基因针线、基因的运载体。
24、4个人一组，再次阅读课前教师下发的“构建DNA分子模型的文字指导”。讨论模型构建的具体方法，按“指导”的方法步骤、依次完成模拟制作过程。并思考教师提出的问题。回答并交流对重组DNA技术的理解。学生：剪刀限制性内切酶（简称限制酶）。它的作用具有特异性特点，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。例如大肠杆菌的EcoRI限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。剪切的结果是：产生黏性未端（碱基互补配对）。【答】要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切2个切口。可产生2个黏性未端。针线DNA连接酶。连接的部位：磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板
25、）。结果是：把两个来源不同却有相同的黏性未端的DNA连接。【答】2个、2个。观看图片或课件，了解质粒的特点及其运载体功能。观看录像资料，想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。然后思考、讨论、回答。（通过观看录像资料学生对基因工程的步骤能够大体了解，对以上的问题能基本回答，但是对具体的操作步骤还不能从生物学角度上很透彻地理解。）学生和教师一起归纳基因工程操作的几个步骤：第一步：提取目的基因、第二步：目的基因与运载体的结合、第三步：将目的基因导入受体细胞、第四步：目的基因的检测和表达。小结及板书1、基因工程的概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们地意愿，把一种
26、生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。2、基因操作的工具：基因的剪刀限制性内切酶。分布：主要在微生物中。 作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。 基因的针线DNA连接酶。 连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。 结果：两个相同的黏性未端的连接。 基因的运输工具运载体。 作用：将外源基因送入受体细胞。 具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。 具有多个限制酶切点。 具有某些标记基因。 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。
27、 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。 存在于许多细菌及酵母菌等生物中。 质粒的存在对宿主细胞无影响。 质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子。 3、基因操作的基本步骤。 （1）提取目的基因 目的基因的提取途径：两条，一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一种是人工合成基因。 （2）目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况：目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合。 （3）将目的基因导入受体细胞。 导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌。 （4）目的基因的检测
28、和表达检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。评价反馈1、 下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（）A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B. 所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列C. 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快D. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达2、以下说法正确的是 （ ） A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B质粒是基因工程中惟一的运载体 C运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 3、实施
29、基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（） A高效性 B.专一性 C多样性 D.催化活性受外界条件影响 4、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ） A.提供基因的动物 B.基因组中增加外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物 5、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （） A人工合成基因 B目的基因与运载体结合 C将目的基因导入受体细胞 D目的基因的检测和表达 解析：1、考察对基因工程原理的理解运用，只要理解基因工程的工具、步骤，即可正确的作出判断。2、考察对基因工程原理的理解运用，只要理解基因工程的工具、步骤，即可正确的作出判断。3、将基因工程的工具与酶的特性结合起来，考察学生的学科内综
