2025屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)第四單元細(xì)胞的生命歷程第2講細(xì)胞的分化衰老和死亡教師用書

第2講細(xì)胞的分化、蒼老和死亡1．細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向多樣化，有利于提高生物體的各種生理功能的效率。(×)2．細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。(√)3．蒼老細(xì)胞核體積變小，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。(×)4．細(xì)胞的蒼老和死亡必將引起個體的蒼老和死亡。(×)5．細(xì)胞死亡包括凋亡和壞死等形式，其中凋亡是細(xì)胞死亡的一種主要方式。(√)6．成熟的生物體中，細(xì)胞的自然更新，被病原體感染的細(xì)胞的清除，也是通過細(xì)胞凋亡完成的。(√)系統(tǒng)學(xué)習(xí)(一)細(xì)胞的分化與全能性(釋疑點)基礎(chǔ)學(xué)問·全面駕馭1．細(xì)胞分化概念在個體發(fā)育中，由一個或一種細(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)定性差異的過程時間發(fā)生在整個生命進程中，胚胎時期達(dá)到最大限度結(jié)果形成不同的組織和器官特點長久性、不行逆性、普遍性意義是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)；使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向特地化，有利于提高生物體各種生理功能的效率緣由細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá)2．細(xì)胞的全能性3．干細(xì)胞(1)概念：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化實力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫作干細(xì)胞。(2)類型項目胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞來源來自早期胚胎或原始性腺組織來自多種組織或器官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)胞的實力舉例來自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞骨髓干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞————————————■鏈教材資料·發(fā)展科學(xué)思維■————————————1．(必修1P118“問題探討”拓展)骨髓移植可以變更血型或影響下一代的遺傳嗎？提示：可以變更血型，但不會影響遺傳。2．(必修1P121“與社會的聯(lián)系”分析)可否用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞在體外培育出組織器官用于器官移植等，實現(xiàn)對臨床疾病的治療？說明理由。提示：動物細(xì)胞特殊是高等動物細(xì)胞隨著胚胎的發(fā)育，細(xì)胞分化潛能變窄。肌細(xì)胞是已分化的細(xì)胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細(xì)胞，因此不能用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞在體外培育組織和器官。重難盲點·講練疏通1．歸納概括細(xì)胞分化的三個關(guān)鍵點(1)細(xì)胞分化的內(nèi)在緣由。(2)分化細(xì)胞表達(dá)的基因。管家基因全部細(xì)胞均表達(dá)的一類基因，其表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的，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)物給予不同細(xì)胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因(3)細(xì)胞分化的“變”與“不變”。①不變：DNA、tRNA、rRNA、細(xì)胞的數(shù)目。②變更：mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能。2．比較細(xì)胞全能性與細(xì)胞分化項目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)細(xì)胞中含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點①長久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達(dá)到最大限度；②穩(wěn)定性和不行逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將始終保持分化后的狀態(tài)，直到死亡；③普遍性：生物界中普遍存在①高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性；②動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞形成新的個體大小比較細(xì)胞分化程度有凹凸之分：體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵細(xì)胞全能性有大小之分：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞[典例]小腸干細(xì)胞通過增殖分化產(chǎn)生潘氏細(xì)胞和小腸上皮細(xì)胞。潘氏細(xì)胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物質(zhì)反抗外來病原體，而小腸上皮細(xì)胞與養(yǎng)分汲取有關(guān)。下列說法錯誤的是()A．同一個體的小腸干細(xì)胞和潘氏細(xì)胞中的核酸有肯定差異B．三種細(xì)胞形態(tài)和功能不同與細(xì)胞中基因的執(zhí)行狀況有關(guān)C．潘氏細(xì)胞和小腸上皮細(xì)胞將保持分化狀態(tài)直至蒼老死亡D．小腸干細(xì)胞在體外誘導(dǎo)分化形成潘氏細(xì)胞體現(xiàn)了全能性[解析]潘氏細(xì)胞與小腸上皮細(xì)胞是由小腸干細(xì)胞分化而來，由于基因的選擇性表達(dá)，兩者的核酸有肯定差異，A正確；三種細(xì)胞由同一個受精卵分化而來，故三者的遺傳信息相同，三者形態(tài)和功能的不同與細(xì)胞中基因的執(zhí)行狀況有關(guān)，B正確；潘氏細(xì)胞和小腸上皮細(xì)胞均是分化后的細(xì)胞，在體內(nèi)將保持分化狀態(tài)直至蒼老死亡，C正確；全能性的推斷標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)育為完整個體，小腸干細(xì)胞在體外誘導(dǎo)分化形成潘氏細(xì)胞不能體現(xiàn)全能性，D錯誤。[答案]Deq\a\vs4\al([易錯點撥])澄清四個與細(xì)胞分化有關(guān)的易錯點(1)分化的細(xì)胞不肯定不再進行分裂，如B淋巴細(xì)胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)并非全部干細(xì)胞都要發(fā)生分化。干細(xì)胞分裂后一部分細(xì)胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細(xì)胞；還有一部分保持分裂實力，用于干細(xì)胞本身的自我更新。(3)分化程度高的細(xì)胞其全能性不肯定低。一般來說，細(xì)胞分化程度越高，全能性越難以表達(dá)，細(xì)胞分化程度越低，全能性越高，但卵細(xì)胞的分化程度較高，其全能性也較高。(4)分化一般不會變更遺傳物質(zhì)。細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，一般不會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變更。已分化的細(xì)胞一般都含有保持該物種遺傳性所須要的全套遺傳物質(zhì)，因此都具有全能性。[對點練習(xí)]1．“細(xì)胞核重編程”即將人類成熟的體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回干細(xì)胞狀態(tài)，它們就有再分化形成多種類型細(xì)胞的可能，可應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．人類成熟的體細(xì)胞能重新誘導(dǎo)回干細(xì)胞狀態(tài)，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性B．干細(xì)胞可用于治療因胰島B細(xì)胞受損而引起的糖尿病C．“細(xì)胞核重編程”和干細(xì)胞的再分化均與細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)相關(guān)D．該項探討為臨床上解決器官移植的免疫排斥反應(yīng)帶來希望解析：選A將人的成熟體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回干細(xì)胞沒有形成完整個體或分化成其他各種細(xì)胞，所以不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯誤；通過“細(xì)胞核重編程”形成的組織器官用于移植屬于自體移植，沒有免疫排斥反應(yīng)，D正確。2．探討人員用三種基因探針，通過分子雜交技術(shù)分別對某動物三種細(xì)胞中的mRNA進行檢測，視察雜交帶的出現(xiàn)狀況，結(jié)果如下表所示。下列說法錯誤的是()探針輸卵管細(xì)胞未成熟紅細(xì)胞胰島B細(xì)胞卵清蛋白基因探針有無無β珠蛋白基因探針無有無胰島素基因探針無無有A．三種探針的核苷酸序列不同B．有雜交帶出現(xiàn)表明相應(yīng)基因發(fā)生了轉(zhuǎn)錄C．用上述探針分別檢測三種細(xì)胞的DNA，試驗結(jié)果不變D．可用mRNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA制作相應(yīng)基因的探針解析：選C三種基因不同，三種探針的核苷酸序列也不相同，A正確；檢測的是三種細(xì)胞的mRNA，若有雜交帶出現(xiàn)可以說明特定細(xì)胞發(fā)生了特定基因的轉(zhuǎn)錄(基因的選擇性表達(dá))，B正確；同種生物的三種不同細(xì)胞遺傳物質(zhì)相同，假如用上述探針分別檢測三種細(xì)胞的DNA，都會出現(xiàn)雜交帶，C錯誤；相應(yīng)基因的探針可以通過mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得，D正確。系統(tǒng)學(xué)習(xí)(二)細(xì)胞的蒼老和死亡(固基點)主干學(xué)問·記準(zhǔn)理清(一)細(xì)胞蒼老1．個體蒼老與細(xì)胞蒼老的關(guān)系2．細(xì)胞蒼老的特征(1)代謝變更。(2)細(xì)胞核變更：體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。3．細(xì)胞蒼老的緣由自由基學(xué)說細(xì)胞代謝中產(chǎn)生的自由基會攻擊和破壞生物膜、DNA、蛋白質(zhì)等，導(dǎo)致細(xì)胞蒼老端粒學(xué)說每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體，稱為端粒。端粒會隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加而縮短，導(dǎo)致端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列損傷，使細(xì)胞漸漸蒼老(二)細(xì)胞的死亡1．細(xì)胞凋亡概念是指由基因所確定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程類型個體發(fā)育中細(xì)胞的程序性死亡；成熟個體中細(xì)胞的自然更新；被病原體感染的細(xì)胞的清除意義保證多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育；維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定；抵擋外界各種因素的干擾2.細(xì)胞壞死在種種不利因素影響下，由細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷或死亡?！鲦溄滩馁Y料·發(fā)展科學(xué)思維■————————————(必修1P124“自由基學(xué)說”拓展思索)下圖表示細(xì)胞蒼老的自由基學(xué)說圖解，據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)蒼老細(xì)胞膜的通透性變更，物質(zhì)運輸功能降低的緣由可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)老年人簡單發(fā)生癌變的緣由是______________________________________________________________________________________。(3)依據(jù)圖示內(nèi)容，提出延緩蒼老的措施：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：(1)自由基攻擊磷脂分子和蛋白質(zhì)，會引起細(xì)胞膜的磷脂分子和轉(zhuǎn)運蛋白等損傷，物質(zhì)運輸功能降低。(2)自由基會攻擊DNA，引起基因突變。(3)避開輻射危害、削減有害物質(zhì)入侵和剛好清除自由基等。題點考法·練全練通考法(一)分析細(xì)胞蒼老與細(xì)胞死亡1．異樣活潑的帶電分子或基團稱為自由基。下圖是自由基學(xué)說示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是()A．②①過程引起的作用效果屬于負(fù)反饋調(diào)整B．若③過程使酪氨酸酶活性降低，將引起白化病C．若③過程使細(xì)胞膜上葡萄糖的載體受損，葡萄糖將會自由進出細(xì)胞D．④過程可能導(dǎo)致細(xì)胞膜上某些蛋白質(zhì)的數(shù)量增加解析：選D自由基可以攻擊磷脂，產(chǎn)生更多的自由基，即②①過程引起的作用效果屬于正反饋調(diào)整，A錯誤；若③過程使酪氨酸酶活性降低，黑色素合成削減，頭發(fā)會變白，但不會引起白化病，B錯誤；若③過程使細(xì)胞膜上葡萄糖的載體受損，葡萄糖將無法進出細(xì)胞，C錯誤；④過程可導(dǎo)致基因突變，進一步引起細(xì)胞癌變，可能導(dǎo)致細(xì)胞膜上某些蛋白如甲胎蛋白的數(shù)量增加，D正確。2．如圖表示神經(jīng)細(xì)胞凋亡的過程。下列敘述錯誤的是()A．神經(jīng)細(xì)胞形成大量的突起可提高物質(zhì)運輸?shù)男蔅．死亡信號能誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞的基因進行選擇性表達(dá)C．酶Ⅰ和酶Ⅱ可以進入吞噬細(xì)胞參加神經(jīng)細(xì)胞的凋亡D．癌細(xì)胞的細(xì)胞膜表面可能缺乏凋亡誘導(dǎo)因子受體解析：選C神經(jīng)細(xì)胞形成大量的突起可提高物質(zhì)運輸?shù)男?，A正確；死亡信號能誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞的基因進行選擇性表達(dá)，B正確；酶Ⅰ和酶Ⅱ在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)激活，執(zhí)行神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，C錯誤；癌細(xì)胞的細(xì)胞膜表面可能缺乏凋亡誘導(dǎo)因子受體，導(dǎo)致其可無限增殖，D正確。[規(guī)律方法]細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的推斷從方式看主動結(jié)束生命活動?細(xì)胞凋亡被動結(jié)束生命活動?細(xì)胞壞死從結(jié)果看對生物體是有利的?細(xì)胞凋亡對生物體是有害的?細(xì)胞壞死考法(二)細(xì)胞生命歷程的綜合分析3．(2024·山東高考)某種干細(xì)胞中，進入細(xì)胞核的蛋白APOE可作用于細(xì)胞核骨架和異染色質(zhì)蛋白，誘導(dǎo)這些蛋白發(fā)生自噬性降解，影響異染色質(zhì)上的基因的表達(dá)，促進該種干細(xì)胞的蒼老。下列說法錯誤的是()A．細(xì)胞核中的APOE可變更細(xì)胞核的形態(tài)B．敲除APOE基因可延緩該種干細(xì)胞的蒼老C．異染色質(zhì)蛋白在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生自噬性降解D．異染色質(zhì)蛋白的自噬性降解產(chǎn)物可被再利用解析：選C由“蛋白APOE可作用于細(xì)胞核骨架”可知，APOE可變更細(xì)胞核的形態(tài)，A正確；蛋白APOE可促進該種干細(xì)胞的蒼老，所以敲除APOE基因可延緩該種干細(xì)胞的蒼老，B正確；自噬是在溶酶體(如動物)或液泡(如植物、酵母菌)中進行，不在細(xì)胞核內(nèi)，C錯誤；異染色質(zhì)蛋白的自噬性降解產(chǎn)物是氨基酸，可被再利用，D正確。4．下圖表示某個體中細(xì)胞經(jīng)驗的各個階段示意圖，下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)過程表示細(xì)胞增殖，不同細(xì)胞的細(xì)胞周期可能不同B．b過程表示細(xì)胞分化，根本緣由是不同細(xì)胞表達(dá)的基因不同C．c過程可能與該個體的飲食、生活習(xí)慣、心情狀態(tài)有關(guān)D．d過程中不同細(xì)胞的蒼老、凋亡速度相同解析：選Da過程表示細(xì)胞的增殖，不同細(xì)胞的細(xì)胞周期會有所不同，A正確；b過程表示細(xì)胞分化，根本緣由是基因的選擇性表達(dá)，B正確；c過程是癌變，可能與個體的飲食、生活習(xí)慣和心情狀態(tài)有關(guān)，C正確；d過程中不同細(xì)胞的蒼老和凋亡速度不完全相同，D錯誤。[歸納拓展]細(xì)胞蒼老與細(xì)胞壞死、細(xì)胞凋亡的比較比較內(nèi)容細(xì)胞蒼老細(xì)胞壞死細(xì)胞凋亡影響因素基因、端粒酶等細(xì)胞受到嚴(yán)峻損傷細(xì)胞內(nèi)部基因調(diào)控細(xì)胞體積萎縮變小腫脹變大萎縮變小細(xì)胞核體積增大、核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深染色質(zhì)不凝集，核膜裂開等染色質(zhì)凝集，并沿核膜分布細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器多種酶活性降低、色素積累等線粒體膨大細(xì)胞器完整細(xì)胞質(zhì)膜通透性變更裂開包袱細(xì)胞器等碎片形成凋亡小體炎癥反應(yīng)無有無[課時驗收評價]1．可利用干細(xì)胞在體外培育，并定向誘導(dǎo)培育出組織和器官。下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述，錯誤的是()A．人的干細(xì)胞具有連續(xù)分裂實力，是未分化的細(xì)胞B．利用干細(xì)胞培育出器官，未體現(xiàn)細(xì)胞核的全能性C．造血干細(xì)胞含有一整套基因，能分化出多種血細(xì)胞D．干細(xì)胞分化成相應(yīng)組織細(xì)胞的過程中會合成特異性蛋白質(zhì)解析：選A人的干細(xì)胞具有連續(xù)分裂實力，是分化程度較低的細(xì)胞。2．有探討表明，細(xì)胞凋亡以“觸發(fā)波”的形式發(fā)生，首先半胱氨酸蛋白酶被激活，然后由它們?nèi)ゼせ钇渌鞍酌?，使其起先裂解?xì)胞，直到整個細(xì)胞被摧毀。下列敘述錯誤的是()A．年幼的生物個體中也存在細(xì)胞凋亡B．被病毒感染的細(xì)胞的清除屬于細(xì)胞凋亡C．細(xì)胞凋亡啟動后不再有蛋白質(zhì)的合成D．癌細(xì)胞的發(fā)生可能是“觸發(fā)波”的傳播受到了阻滯解析：選C細(xì)胞凋亡啟動后也會有蛋白質(zhì)的合成，如凋亡蛋白，C錯誤。3．暴曬、污染、吸煙和肥胖等都是會對細(xì)胞造成氧化應(yīng)激的因素，而氧化應(yīng)激產(chǎn)生的自由基可干脆作用于端粒，影響端粒的長度，削減細(xì)胞分裂次數(shù)，加速細(xì)胞蒼老。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．蒼老的細(xì)胞由于水分削減，細(xì)胞形態(tài)變更大，但細(xì)胞結(jié)構(gòu)變更不明顯B．自由基攻擊細(xì)胞內(nèi)的DNA，可能會引起基因突變C．自由基的合理應(yīng)用可能為癌癥治療帶來新的希望D．日常生活中防曬、遠(yuǎn)離污染源等有利于延緩蒼老解析：選A蒼老的細(xì)胞水分削減，細(xì)胞萎縮，體積變小，A錯誤。4．如圖表示體外培育胚胎干細(xì)胞使其形成不同類型細(xì)胞的過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A．胚胎干細(xì)胞在體外培育時，可以只發(fā)生①過程，而不發(fā)生②過程B．細(xì)胞c、d形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本緣由是其遺傳物質(zhì)存在差異C．圖示①過程一般會發(fā)生突變和基因重組等變異現(xiàn)象D．細(xì)胞a可始終保持分裂實力，具有無限增殖的特點解析：選A①過程表示細(xì)胞增殖，②過程表示細(xì)胞分化，胚胎干細(xì)胞在體外培育時可以只增殖不分化，A正確；細(xì)胞c、d是細(xì)胞分化的結(jié)果，細(xì)胞分化時遺傳物質(zhì)不發(fā)生變更，細(xì)胞分化的根本緣由是基因的選擇性表達(dá)，B錯誤；①過程表示細(xì)胞增殖，胚胎干細(xì)胞增殖進行的是有絲分裂，而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，C錯誤；一般而言，只有癌細(xì)胞在相宜條件下具有無限增殖的實力，而細(xì)胞a屬于正常增殖的細(xì)胞，不具有無限增殖的特點，D錯誤。5．一種已分化細(xì)胞轉(zhuǎn)變成另一種分化細(xì)胞的現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)分化。將發(fā)育中的蠑螈晶狀體摘除，虹膜上一部分含黑色素的平滑肌細(xì)胞就會失去黑色素和肌纖維蛋白，再轉(zhuǎn)變?yōu)槟墚a(chǎn)生晶狀體蛋白的晶狀體細(xì)胞，最終再生出晶狀體。下列說法錯誤的是()A．晶狀體的再生過程發(fā)生了細(xì)胞的分裂與分化B．轉(zhuǎn)分化前后細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量均發(fā)生了變更C．未摘除晶狀體時，平滑肌細(xì)胞不轉(zhuǎn)分化為晶狀體細(xì)