高考生物一輪復習講義-細胞的分化、衰老和死亡

細胞的分化、衰老和死亡—高考生物一輪復習【教學目標】1.通過比較不同組織細胞的形態(tài)、結構和生理功能方面的特異性變化，歸納概括細胞分化的概念，說出細胞分化是形成多細胞生物體的必要過程。2.通過資料分析，尋找證據(jù)，說出細胞分化是基因選擇性表達的結果。3.通過分析植物組織培養(yǎng)和克隆動物等事例，說明細胞的全能性。4.通過閱讀教材和識圖觀察，描述細胞衰老的特征，認同細胞衰老是一種自然的生理過程。5.學生從細胞水平解釋個體衰老的原因，說出個體衰老與細胞衰老的1/6關系，學會選擇健康的生活方式，關愛老年人。6.引導學生討論關于細胞衰老的兩個假說，選擇自己認同的一個假說，并表述理由，培養(yǎng)學生的批判性思維和語言表達能力。7.通過實例分析，比較細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別，說出細胞凋亡的定義和生理意義，認識細胞凋亡機制對機體發(fā)育的重要意義。【核心素養(yǎng)】1.生命觀念：細胞具有分化的能力，有全能性2.科學思維：細胞分化有利于提高各種生理功能的效率3.科學探究細胞全能性的探究4.社會責任：珍惜生命，尊重生命5.生命觀念：描述細胞衰老的特征和原因。6.科學思維：辨析個體衰老和細胞衰老的關系，理解細胞凋亡的概念。7.科學探究：分析細胞衰老和死亡的原理及其意義。培養(yǎng)學生從題目中獲取信息的能力：培養(yǎng)學生自主閱讀課本的能力。8.社會責任：探討細胞衰老和死亡與人體健康的關系，關注老年人的健康。聯(lián)系中華民族尊老敬老的傳統(tǒng)美德，幫助學生形成關愛老年人的情感和社會責任感。【典例分析】1.下列關于細胞生命歷程的說法，正確的是()A.成年動物體內仍然保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞B.造血干細胞分化成三種血細胞的過程中，所表達的基因完全不同C.人體內被病原體感染的細胞的清除，屬于細胞壞死D.癌細胞膜上的糖蛋白增多，細胞間的黏著性下降答案：A解析：A、動物體內保留著的少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞，A正確；B、造血干細胞分化成三種血細胞的過程中發(fā)生了細胞分化，所表達的基因不完全相同，B錯誤；C、人體內被病原體感染的細胞的清除。屬于細胞凋亡，C錯誤；D、癌細胞膜上的糖蛋白減少，細胞間的黏著性下降，易于擴散和轉移，D錯誤。故選A。2.人的角膜是覆蓋眼睛的透明組織層，主要由角膜干細胞維持。角膜干細胞通過增殖分化產生角膜上皮細胞來取代垂死的細胞，并修復較小的角膜損傷。相關研究顯示，短期睡眠不足增加了角膜干細胞的增殖分化速度，長期睡眠不足會造成角膜嚴重受損，如角膜變薄。下列相關敘述正確的是()A.角膜干細胞中的染色體數(shù)目為92條時說明細胞正在進行分化B.角膜干細胞增殖分化產生角膜上皮細胞的過程體現(xiàn)了細胞的全能性C.短期睡眠不足能減緩角膜上皮細胞衰老的進程D.角膜上皮細胞的自然更新過程中存在細胞凋亡答案：D解析：A、角膜干細胞中的染色體數(shù)目為92條時說明細胞正在進行分裂，A錯誤；B.角膜干細胞能通過分裂產生角膜上皮細胞，而角膜上皮細胞屬于高度分化的細胞，要體現(xiàn)細胞的全能性，應具有發(fā)育為完整個體的潛能，才表現(xiàn)細胞的全能性，B錯誤；C.據(jù)題意，短期睡眠不足增加了角膜干細胞的增殖速度，而角膜干細胞的增殖是為了更新角膜上皮細胞，角膜干細胞的增殖速度增加說明角膜上皮細胞衰老的速度加快了：長期睡眠不足會造成角膜嚴重受損，細胞衰老的速度更是加快，C錯誤；D.角膜上皮細胞的自然更新，即自然老死，屬于細胞凋亡，D正確。故選D。4.多細胞生物的細胞一般要經(jīng)過分裂、分化、衰老、凋亡的生命歷程，有的甚至還會經(jīng)過壞死和癌變。下列有關細胞生命歷程的敘述，錯誤的是()A.細胞的衰老和凋亡對生物的生命都有積極意義B.細胞的分裂間期是最容易發(fā)生基因突變的時期C.細胞的壞死和癌變不受基因控制，由環(huán)境引起D.細胞的凋亡和分化都存在著基因的選擇性表達答案：C解析：A、個體發(fā)育過程中細胞衰老和凋亡對于生物體都是有積極意義的，是機體的正常生命現(xiàn)象，A正確；B.細胞的分裂間期進行DNA的復制，是最容易發(fā)生基因突變的時期，B正確；C.細胞的癌變是由于基因突變，受基因控制，C錯誤；D.細胞的凋亡和分化都存在著基因的選擇性表達，都是特定基因的表達導致的，D正確。故選C。5.肥胖受環(huán)境因素和遺傳因素共同影響。肥胖者攝入的能量過多，導致脂肪蓄積及能量代謝失衡產生自由基。研究表明，細胞自噬可以調控脂肪組織，影響脂肪細胞的分化成熟、脂質代謝。下列說法正確的是()A.細胞自噬需水解酶的參與，體現(xiàn)了細胞間的信息交流B.激烈的細胞自噬可能誘導細胞壞死、凋亡C.自由基會攻擊磷脂分子，導致內質網(wǎng)膜面積減少，不能正常合成脂質D.敲除細胞中自噬相關基因可以抑制脂肪細胞的生長，減緩成熟脂肪細胞生成答案：C解析：細胞內的自噬不能體現(xiàn)細胞間的信息交流，A錯誤；激烈的細胞自噬可能誘導細胞凋亡，B錯誤；自由基會攻擊磷脂分子，導致內質網(wǎng)膜面積減少，不能正常運輸?shù)鞍踪|和合成脂質，C正確；敲除細胞中自噬相關基因不可以抑制脂肪細胞的生長，促進成熟脂肪細胞生成，D錯誤。6.成熟生物體中，細胞的自然更新通過細胞凋亡完成。處于營養(yǎng)缺乏條件下的細胞，能通過有關基因的調控下利用溶酶體降解自身細胞質蛋白和受損細胞器，完成細胞自噬。近年來，科學家發(fā)現(xiàn)受到感染的部分免疫細胞，以細胞程序性死亡的方式，表現(xiàn)出細胞不斷脹大直至細胞膜破裂，導致細胞內容物的釋放進而激活強烈“紅腫熱痛”的炎癥反應，以清除致病微生物，被稱為細胞焦亡。下列敘述錯誤的是()A.細胞凋亡對于多細胞生物完成正常生長發(fā)育、維持內部環(huán)境的穩(wěn)定起著關鍵的作用B.處于營養(yǎng)缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量C.細胞焦亡導致細胞膜破裂、炎癥反應，是病理性刺激情況下發(fā)生的細胞壞死D.細胞凋亡、細胞自噬與細胞焦亡都與基因程序性調控有關答案：C解析：A、細胞凋亡貫穿于整個生命歷程，細胞凋亡是生物體正常發(fā)育的基礎、能維持組織細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定、是機體的一種自我保護機制，A正確；B.處于營養(yǎng)缺乏條件下的細胞，能通過有關基因的調控下利用溶酶體降解自身細胞質蛋白和受損細胞器，完成細胞自噬，B正確；C、細胞焦亡是細胞受到感染后被清除的過程，是細胞正常的生命歷程，細胞壞死是由外界環(huán)境因素引起的，是不正常的細胞死亡，對生物體有害，C錯誤；

D.細胞凋亡、細胞自噬與細胞焦亡都與基因程序性調控有關，D正確。7.細胞自噬是真核生物進化中保留的對細胞內物質進行周轉的重要過程，它與細胞凋亡、細胞衰老一樣，是十分重要的生物學現(xiàn)象，參與生物的生長、發(fā)育等多種過程。下圖為細胞通過自噬作用清除衰老線粒體的過程，下列相關敘述錯誤的是()A.自噬前體來源于內質網(wǎng)，吞噬衰老線粒體的過程體現(xiàn)了膜的流動性溶酶體B.自噬體具雙層膜結構，其形成與高爾基體密切相關C.自噬體的形成需借助于膜的流動性，這一過程需要消耗能量D.細胞凋亡和細胞衰老的過程中，細胞的自噬作用可能增強答案：B解析：由圖可知，自噬前體來源于內質網(wǎng)，具有雙層膜結構，吞噬衰老線粒體的過程體現(xiàn)了膜的流動性，A正確，B錯誤；自噬體的形成需借助于膜的流動性，這一過程需要消耗能量，C正確；細胞凋亡和細胞衰老的過程中，細胞的自噬作用可能增強，D正確。8.研究發(fā)現(xiàn)，核仁的穩(wěn)定性下降、線粒體功能失調等均會引起細胞的衰老。下列相關敘述正確的是()A.細胞死亡一定是細胞衰老導致的，衰老細胞染色體結構的穩(wěn)定性下降B.個體衰老與細胞的衰老有關，衰老個體中均是衰老細胞C.衰老細胞中黑色素的合成加快，導致“老年斑”的出現(xiàn)D.衰老細胞的細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低答案：D解析：細胞死亡不一定是細胞衰老導致的，還可能是因外界因素而導致的細胞壞死，A錯誤；衰老的多細胞生物體內也有新生的細胞，多細胞個體的衰老是細胞普遍衰老的過程，B錯誤；衰老細胞內多數(shù)酶的活性降低，老年人細胞中色素的積累增加，因此老年人易長“老年斑”，C錯誤。9.“銅死亡”是一種依賴于銅的細胞死亡方式，具體過程如圖。其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。下列說法正確的是()A.銅離子誘導的細胞死亡屬于細胞凋亡B.敲除FDX1基因后，可能會導致細胞質基質中丙酮酸含量升高C.在高濃度銅的誘導下，只進行無氧呼吸的細胞更易發(fā)生銅死亡D.通過抑制FDX1基因的表達來減弱蛋白毒性應激反應，即可避免細胞死亡答案：B解析：A、銅離子會抑制Fe-S簇蛋白合成，使現(xiàn)有Fe-S簇蛋白穩(wěn)定性下降，使機體產生蛋白毒性應激反應，且還會使線粒體功能紊亂，從而引起細胞死亡，屬于細胞壞死，A錯誤；B.分析題圖可知，敲除FDX1基因后，會抑制有氧呼吸第二階段的進行，可能會導致細胞質基質中丙酮酸含量升高，B正確；C.線粒體功能紊亂也會促進細胞死亡，所以在高濃度銅的誘導下，只進行無氧呼吸的細胞不含線粒體，不易發(fā)生銅死亡，C錯誤；D.通過抑制FDX1基因的表達來減弱蛋白毒性應激反應，即可抑制細胞壞死，但不能避免細胞死亡，D錯誤。故選B。10.科學家為了探究細胞衰老的影響因素，進行了如下實驗。實驗I：在相同的條件下，體外分別培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果如表所示。細胞來源胎兒中年人老年人增殖代數(shù)50202-4實驗Ⅱ：分別將鼠、雞、人和龜?shù)捏w細胞在體外培養(yǎng)，結果如圖所示。實驗Ⅲ：將老年雄鼠體細胞和年輕雌鼠體細胞混合培養(yǎng)，當老年雄鼠體細胞停止分裂時，年輕雌鼠體細胞依然分裂旺盛。實驗IV：將同性別的年輕人體細胞去核后與老年人的完整細胞融合；另將老年人體細胞去核后與年輕人的完整細胞融合，分別在體外培養(yǎng)，結果前者不分裂，后者分裂旺盛。分析以上實驗，回答下列問題。（1）實驗Ⅲ的設計存在不嚴謹?shù)牡胤剑瑧撛O置兩組實驗，第一組：同年齡的_____在相同條件下培養(yǎng)，探究性別對細胞分裂能力的影響。第二組：同性別的_____在相同條件下培養(yǎng)，探究在同一條件下供體年齡對細胞分裂能力的影響。（2）按照（1）中所述對實驗設計進行了修改，請?zhí)顚憣嶒灲Y論：實驗I：_____；實驗Ⅱ：細胞分裂次數(shù)與具體物種的特異性有關，一般來講，壽命越長的物種，體細胞分裂的最高次數(shù)越高。實驗Ⅲ：_____；實驗IN：細胞核是決定細胞衰老的重要因素（3）根據(jù)以上實驗結果，影響細胞衰老的內在因素有哪些？_____（答出兩點即可）。答案：（1）雄鼠體細胞和雌鼠體細胞；老年個體體細胞和年輕個體體細胞（2）細胞分裂能力隨著生物體年齡的增大而減弱；體外培養(yǎng)的細胞的衰老速度與供體年齡和性別有關（3）生物的物種、年齡、性別、細胞核的變化等解析：（1）實驗設計應該遵循對照性原則，實驗Ⅲ因缺乏對照組而不夠嚴謹，改進措施：