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(共26张PPT)
第四节
细胞凋亡是自然的细胞死亡方式
沪科版
高中生物
学习目标
分析细胞凋亡的研究资料，描述在正常情况下，细胞凋亡是一种自然的生理过程。
简述细胞凋亡与人类健康的关系，崇尚健康文明的生活方式，担负起健康中国的促进者和实践者的社会责任。
1.文化基础：细胞凋亡的探究历程和原理。
2.自主发展：通过细胞凋亡得到探究历程和原理，阐述细胞凋亡与人类健康的关系。
3.社会参与：阐述细胞凋亡与人类健康的关系，崇尚健康文明的生活方式，担负起健康中国的促进者和实践者的社会责任。
"花随玉指添春色，鸟逐金针长羽毛。"这一诗句生动描述了绣花艺人纤纤十指飞针走线、刺绣作品栩栩如生的画面。很难想象，在胚胎发育初期，我们的手曾经是球拍状的。随着胚胎的继续发育，位于指间部位的细胞死亡，才出现了彼此分开的五指。
细胞是如何死亡的?细胞死亡与细胞凋亡是怎样的关系?细胞凋亡对生物体有什么意义?
一、细胞凋亡是程序性细胞死亡
生物体在生长发育过程中，既需要通过___________________不断产生____________________，同时也需要通过细胞凋亡（apoptosis）___________________不需要的或异常的细胞。
在正常情况下，细胞凋亡是一种______________________过程。
细胞分裂
新的细胞
清除机体
自然的生理
（一）经典再现：细胞凋亡机制的实验研究
1.20世纪
60—70年代，科学家在许多正常组织中观察到有些_______________________，但不伤及其他细胞，就像树叶或花的自然凋落一样。
2.1972年，澳大利亚病理学家克尔（J.
Kerr）等3位科学家首次提出了___________________的概念。
细胞皱缩后解体
细胞凋亡
3.1966
年，美国科学家桑德斯（JSaunders）在研究鸡胚发育过程中发现，______________发育到一定阶段时，__________________死亡并最终形成具有_____________________。在此发育阶段之前，无论把这些_____________________到鸡胚的哪一部位，这些细胞仍按时死亡。即使将这些细胞_______________________，在营养等条件适宜的情况下，依然如此。
趾原基
趾间部分细胞
一定形状的爪
趾间细胞移植
转移到体外培养
4.1986年，美国科学家霍维茨（R.
Horvitz）研究发现，秀丽隐杆线虫的__________________由
15个基因共同控制，其中2个基因______________，4个基因_________________，7个基因与凋亡细胞____________________有关，2个基因________________________有关。
细胞凋亡
决定凋亡
执行凋亡
被吞噬细胞吞噬
与凋亡细胞被降解
分析讨论1：说明细胞凋亡在个体发育过程中的意义。你还能举出哪些细胞凋亡的例子?
分析讨论2：分析导致细胞凋亡的因素可能有哪些。
提示：细胞凋亡能维持多细胞生物体中细胞数目的相对稳定；细胞凋亡是生物体正常发育的基础
；细胞凋亡是机体的自我保护机制。在胎儿时期，手部细胞凋亡使五指分开，尾部细胞凋亡使尾巴消失，衰老细胞凋亡使生物体更新，减少肿瘤发生。蝌蚪的尾巴就是靠凋亡消除一些生物发育成熟后的一些不再需要的结构。
提示：细胞凋亡是由基因控制的，有基因控制酶的合成、激素等调控细胞程序性死亡。
5.将蝌蚪的尾切下进行_____________，尾仍可正常存活一段时间;向培养基中加入适量_______________，尾会像在蝌蚪活体上一样发生退化。另外，在发育早期将蝌蚪的____________________，蝌蚪将不再进行变态发育，而是长成一只大蝌蚪。
体外培养
甲状腺激素
甲状腺原基切除
分析讨论3：资料3中的实验设计符合怎样的实验设计原则?这种科学研究的基本思路和方法对你有何启发?
提示：单一变量的原则。分析甲状腺激素对蝌蚪变态发育的影响，研究细胞凋亡的影响因素。
在生物个体生长发育过程中，由________________的按照一定程序发生的细胞死亡，因而细胞凋亡属于_________________________（programmed
cell
death，PCD）。
（二）细胞凋亡的概念
基因控制
程序性细胞死亡
（三）细胞凋亡的过程（3阶段）
核膜____________，染色体___________为大小不等的片段，与一些细胞器聚集后被内折的_______________，在细胞表面形成许多泡状和芽状的突起，这些突起称为_________________。
1.凋亡起始
细胞_____________，细胞连接____________，内质网___________，染色体____________并沿着核膜分布，但质膜依然完整。
2.凋亡小体形成
皱缩
消失
膨胀
固缩
破裂
断裂
质膜包围
凋亡小体
在细胞凋亡过程中，质膜始终_____________，细胞内含物_____________到细胞外，因此不引发机体的_________________。
3.细胞解体
凋亡小体逐渐与细胞___________，脱落至细胞间隙，最终被周围的细胞____________________。
分离
吞噬并消化
未破裂
不泄漏
炎症反应
细胞凋亡现象也广泛存在于_______________________进程中，如导管的分化、通气组织的形成等。植物细胞凋亡的最大差异在于死亡细胞的残余物被__________________在原位，不是被周围细胞吞噬，而是被自身液泡中的__________________。
比较植物与动物细胞凋亡
植物正常的发育
细胞壁固定
水解酶消化
方式
细胞凋亡
细胞坏死
原因
范围
细胞膜
细胞器
细胞体积
细胞凋亡和细胞坏死的比较
正常生理变化
病理性变化或剧烈损伤
多为单个细胞
内陷
破损
收缩变小
肿胀变大
大片组织或成群细胞
无明显变化
肿胀、内质网崩解
凋亡小体
DNA的变化
调节过程
炎症反应
对机体的影响
有，被邻近细胞吞噬，消化
有规律的降解成大小不同的片段
受到基因调控
被动进行
释放细胞内容物，引发炎症
无，细胞自溶，残余被吞噬细胞吞噬
随即断裂
不释放细胞内容物，无
炎症反应
对机体有利
对机体有害
二、细胞凋亡具有积极的生物学意义
1.生物体在生命活动过程中会不断地产生许多________________，通过启动细胞凋亡程序，可及时__________完成正常使命的衰老细胞。
衰老的细胞
清除
2.生物体内一些_______________的细胞和某些早期的___________也可以通过细胞凋亡的方式被清除掉。这是机体利用细胞凋亡进行________________的一种机制。
被病毒感染
肿瘤细胞
自身保护
3.机体内的_________________通过细胞凋亡与细胞增殖这两个既相互对立又相互协调的过程，来维持其________________的相对稳定，以避免_________________过分生长或萎缩。
器官和组织
细胞数目
器官和组织
4.在个体发育过程中，_______________________会发生凋亡，以清除这些___________________，这对个体的正常发育是有利的。
特定部位的细胞
"多余"细胞
5.细胞凋亡是生物界普遍存在的一种生命现象，贯穿于个体生长、___________________________的全过程。
发育、衰老和死亡
三、细胞凋亡异常影响人类健康
2.细胞凋亡与_________________的调控作用密切相关，从分子机制上研究细胞凋亡，可以更加有效地治疗与细胞凋亡异常相关的疾病。
1.细胞凋亡不足或凋亡过度都会导致相关疾病。
____________的发生与细胞凋亡不足有关，______________________、______________________等与细胞凋亡过盛有关。
肿瘤
阿尔茨海默病
再生障碍性贫血
某些基因
三、学业检测与巩固练习
1.下列关于人体细胞衰老、凋亡和癌变的叙述，错误的是（
）
A.癌细胞具有无限增殖的特点
B.在胚胎发育过程中也会出现细胞凋亡
C.正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡
D.衰老细胞核体积不断增大，核膜不断向内折叠
C
提示：癌细胞具有无限增殖的能力，A正确；在胚胎发育过程中也会出现细胞凋亡，B正确；多细胞生物细胞的衰老和个体的衰老是不同步的，正常细胞的衰老凋亡不一定导致个体衰老死亡，C错误；衰老细胞细胞核体积不断增大，核膜不断向内折叠，D正确。
2.脊椎动物在胚胎发育中会产生过量的神经元，这些神经元"争夺"并利用一些特殊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，并与特殊细胞建立连接，其他的则发生凋亡（见下图）。请回答∶
（1）神经元接受神经生长因子，体现了质膜的哪些功能?只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存下来，说明了什么?
提示：体现了质膜维持正常的生命活动，保持相对稳定。在个体发育过程中，特定部位细胞会发生凋亡，以清除这些多余，这对个体的正常发育是有利的。
（2）某些神经元没有接受足够量的神经生长因子，发生细胞凋亡。在细胞凋亡的过程中神经元的质膜等结构发生哪些变化?凋亡的神经元最终的去向是什么?
提示：质膜始终未破裂，细胞内含物不遗漏到细胞外，核膜破裂，染色体断裂，细胞器聚集后内折的质膜包围，形成凋亡小体。
凋亡神经元最终被周围的细胞吞噬并消化。
（3）如果人体内该死亡的细胞没有死亡，而不该死亡的细胞大批死亡，人就可能罹患有关疾病。癌细胞被称为"不死"的细胞，请结合细胞凋亡的机理，对如何治疗癌症进行合理的设想。
提示：针对细胞凋亡的不同关系，采取抑制或增强细胞凋亡的措施治疗。
3.在胚胎发育的早期，我们的手是呈球拍状的。后来随着胚胎的发育才出现了彼此分开的五指（见下图）。
（1）在人手的发育过程中，细胞主要发生了哪些自然变化?在以后的胎儿发育和成人阶段还会发生这些变化吗?
（2）在此过程中，细胞凋亡有哪些积极的生物学意义?
提示：手形成过程中，手指之间细胞的死亡属于细胞凋亡。细胞凋亡存在于整个生命过程中。
提示：机体内的器官和组织通过细胞凋亡与细胞增殖这两个既相互对立又相互协调的过程，来维持其细胞数目的相对稳定，以避免器官和组织过分生长或萎缩。在个体发育过程中，特定部位的细胞会发生凋亡，以清除这些"多余"细胞，这对个体的正常发育是有利的。
（3）科学家以酵母菌等为材料研究了细胞自噬现象。细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的生长发育等多个过程。查阅资料，了解细胞自噬与细胞凋亡等有关的研究进展及其意义。
提示：细胞凋亡是指细胞经历了一个细胞周期后衰老并死亡，数正常生理现象；坏死指的是在受到猛烈刺激后细胞功能丧失，是有害的。细胞自噬是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体，并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物，以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。
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《细胞凋亡是自然的细胞死亡方式》教学设计
课题
第四节
细胞凋亡是自然的细胞死亡方式
单元
第五章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
分析细胞凋亡的研究资料，描述在正常情况下，细胞凋亡是一种自然的生理过程。简述细胞凋亡与人类健康的关系，崇尚健康文明的生活方式，担负起健康中国的促进者和实践者的社会责任。1.文化基础：细胞凋亡的探究历程和原理。2.自主发展：通过细胞凋亡得到探究历程和原理，阐述细胞凋亡与人类健康的关系。3.社会参与：阐述细胞凋亡与人类健康的关系，崇尚健康文明的生活方式，担负起健康中国的促进者和实践者的社会责任。
重点
细胞凋亡得到探究历程和原理，阐述细胞凋亡与人类健康的关系。
难点
细胞凋亡得到探究历程和原理，阐述细胞凋亡与人类健康的关系。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
"花随玉指添春色，鸟逐金针长羽毛。"这一诗句生动描述了绣花艺人纤纤十指飞针走线、刺绣作品栩栩如生的画面。很难想象，在胚胎发育初期，我们的手曾经是球拍状的。随着胚胎的继续发育，位于指间部位的细胞死亡，才出现了彼此分开的五指。细胞是如何死亡的?细胞死亡与细胞凋亡是怎样的关系?细胞凋亡对生物体有什么意义?
课前查阅资料，看图片，思考
提出问题，引导学生思考问题，解决问题，导入新课，激发学习兴趣。
一、细胞凋亡是程序性细胞死亡生物体在生长发育过程中，既需要通过______________不断产生____________，同时也需要通过细胞凋亡（apoptosis）_____________不需要的或异常的细胞。在正常情况下，细胞凋亡是一种______________________过程。（一）经典再现：细胞凋亡机制的实验研究1.20世纪
60—70年代，科学家在许多正常组织中观察到有些_____________，但不伤及其他细胞，就像树叶或花的自然凋落一样。2.1972年，澳大利亚病理学家克尔（J.
Kerr）等3位科学家首次提出了____________的概念。3.1966
年，美国科学家桑德斯（JSaunders）在研究鸡胚发育过程中发现，_______发育到一定阶段时，_____________死亡并最终形成具有______________。在此发育阶段之前，无论把这些____________到鸡胚的哪一部位，这些细胞仍按时死亡。即使将这些细胞_______________，在营养等条件适宜的情况下，依然如此。4.1986年，美国科学家霍维茨（R.
Horvitz）研究发现，秀丽隐杆线虫的__________由
15个基因共同控制，其中2个基因____________，4个基因____________，7个基因与凋亡细胞_____________有关，2个基因_________________有关。分析讨论1：说明细胞凋亡在个体发育过程中的意义。你还能举出哪些细胞凋亡的例子?
提示：细胞凋亡能维持多细胞生物体中细胞数目的相对稳定；细胞凋亡是生物体正常发育的基础
；细胞凋亡是机体的自我保护机制。在胎儿时期，手部细胞凋亡使五指分开，尾部细胞凋亡使尾巴消失，衰老细胞凋亡使生物体更新，减少肿瘤发生。蝌蚪的尾巴就是靠凋亡消除一些生物发育成熟后的一些不再需要的结构。分析讨论2：分析导致细胞凋亡的因素可能有哪些。提示：细胞凋亡是由基因控制的，有基因控制酶的合成、激素等调控细胞程序性死亡。5.将蝌蚪的尾切下进行_____________，尾仍可正常存活一段时间;向培养基中加入适量_______________，尾会像在蝌蚪活体上一样发生退化。另外，在发育早期将蝌蚪的____________________，蝌蚪将不再进行变态发育，而是长成一只大蝌蚪。分析讨论3：资料3中的实验设计符合怎样的实验设计原则?这种科学研究的基本思路和方法对你有何启发?提示：细胞凋亡是由基因控制的，有基因控制酶的合成、激素等调控细胞程序性死亡。细胞凋亡的概念在生物个体生长发育过程中，由_____________的按照一定程序发生的细胞死亡，因而细胞凋亡属于_________________（programmed
cell
death，PCD）。细胞凋亡的过程（3阶段）凋亡起始
细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色体固缩并沿着核膜分布，但质膜依然完整。凋亡小体形成
核膜破裂，染色体断裂为大小不等的片段，与一些细胞器聚集后被内折的质膜包围，在细胞表面形成许多泡状和芽状的突起，这些突起称为凋亡小体。3.细胞解体
凋亡小体逐渐与细胞分离，脱落至细胞间隙，最终被周围的细胞吞噬并消化。在细胞凋亡过程中，质膜始终未破裂，细胞内含物不泄漏到细胞外，因此不引发机体的炎症反应。比较植物与动物细胞凋亡细胞凋亡现象也广泛存在于植物正常的发育进程中，如导管的分化、通气组织的形成等。植物细胞凋亡的最大差异在于，死亡细胞的残余物被细胞壁固定在原位，不是被周围细胞吞噬，而是被自身液泡中的水解酶消化。二、细胞凋亡具有积极的生物学意义1.生物体在生命活动过程中会不断地产生许多________________，通过启动细胞凋亡程序，可及时__________完成正常使命的衰老细胞。2.生物体内一些_______________的细胞和某些早期的___________也可以通过细胞凋亡的方式被清除掉。这是机体利用细胞凋亡进行________________的一种机制。3.机体内的_________________通过细胞凋亡与细胞增殖这两个既相互对立又相互协调的过程，来维持其________________的相对稳定，以避免_________________过分生长或萎缩。4.在个体发育过程中，_____________会发生凋亡，以清除这些___________________，这对个体的正常发育是有利的。5.细胞凋亡是生物界普遍存在的一种生命现象，贯穿于个体生长、________________的全过程。三、细胞凋亡异常影响人类健康1.细胞凋亡不足或凋亡过度都会导致相关疾病。2.细胞凋亡与_________________的调控作用密切相关，从分子机制上研究细胞凋亡，可以更加有效地治疗与细胞凋亡异常相关的疾病。三、学业检测与巩固练习1.下列关于人体细胞衰老、凋亡和癌变的叙述，错误的是（
C
）A.癌细胞具有无限增殖的特点B.在胚胎发育过程中也会出现细胞凋亡C.正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡D.衰老细胞核体积不断增大，核膜不断向内折叠提示：癌细胞具有无限增殖的能力，A正确；在胚胎发育过程中也会出现细胞凋亡，B正确；多细胞生物细胞的衰老和个体的衰老是不同步的，正常细胞的衰老凋亡不一定导致个体衰老死亡，C错误；衰老细胞细胞核体积不断增大，核膜不断向内折叠，D正确。
【学习活动一】学生阅读课本P136—138，分析分析细胞凋亡的研究资料，描述在正常情况下，细胞凋亡是一种自然的生理过程。小组讨论，回答相关问题。【学习活动二】学生阅读课本P137—138，分析凋亡概念和过程。表格分析填写【学习活动三】学生阅读课本P139—140，分析凋亡生物学意义。根据所学，完成相关练习
通过阅读，了解细胞凋亡的特点，让学生对认同凋亡机制探究。通过活动、讨论，提升学生对分析和归纳总结的能力，通过小组交流、研讨，提升学生语言表达能力。了解细胞凋亡概念和过程，提高学生阅读和概括能力。通过对比，提高学生获取信息和归纳能力。通过细胞凋亡与人类健康的关系，崇尚健康文明的生活方式，担负起健康中国的促进者和实践者的社会责任。回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
1.细胞凋亡是由基因控制的按照一定程序发生的细胞死亡，属于程序性细胞死亡。2.细胞凋亡3阶段，凋亡起始、凋亡小体形成、细胞解体。3.细胞凋亡生物学意义：清除衰老细胞、清除病毒、清除肿瘤细胞、避免器官和组织萎缩、清除多余细胞。4.细胞凋亡异常影响人类健康。
板书
细胞凋亡是自然的细胞死亡方式细胞凋亡是程序性细胞死亡细胞凋亡具有积极的生物学意义细胞凋亡异常影响人类健康
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精品试卷·第
2
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