高三生物一輪復(fù)習(xí)課件細(xì)胞分化衰老死亡

第12講細(xì)胞的分化、衰老和死亡

1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)變化與細(xì)胞分化、衰老和死亡的關(guān)系，理解細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體的生物學(xué)觀點(diǎn)2.科學(xué)思維——分類與比較：比較細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和壞死的本質(zhì)區(qū)別3.社會(huì)責(zé)任——分析細(xì)胞衰老、分化、凋亡和死亡的特點(diǎn)，關(guān)愛生命，倡導(dǎo)健康的生活方式學(xué)習(xí)目標(biāo)2.最近考情2022·廣東卷（11）、2022.6·浙江卷江卷（4）、2022.1·浙江卷（1）、2022·湖南卷（5）、2022·湖南卷（7）、2022·山東卷（1）、2021·河北卷(5)、2021·廣東卷(4)、2019·天津卷(3)、2019·全國(guó)卷Ⅰ(1)復(fù)習(xí)建議——①注意識(shí)記基礎(chǔ)知識(shí)②利用歸納比較掌握概念和特點(diǎn)③認(rèn)真閱讀所給的文字或模型信息，聯(lián)系所學(xué)知識(shí)，作出合理的分析和判斷④關(guān)注干細(xì)胞、細(xì)胞衰老和死亡等相關(guān)研究和應(yīng)用進(jìn)展考點(diǎn)一細(xì)胞的分化及全能性1．細(xì)胞分化[提醒]

(1)細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞的分裂能力就越低。(2)分化的細(xì)胞不一定不再進(jìn)行分裂，如B淋巴細(xì)胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能胚胎組織和器官持久性不可逆性普遍性專門化遺傳信息在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(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)。2.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)（如圖所示）[提醒]

同一個(gè)體的不同細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)數(shù)量不一定相等同一個(gè)體不同細(xì)胞的細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)數(shù)量相等，細(xì)胞質(zhì)中由于細(xì)胞分化導(dǎo)致線粒體、葉綠體等數(shù)量不等，因此細(xì)胞質(zhì)中的DNA數(shù)量有所差別。3.細(xì)胞的全能性答案完整個(gè)體或者分化成其他各種細(xì)胞全套基因細(xì)胞細(xì)胞核離體受精卵體細(xì)胞低高提醒①未脫離植物體的細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性。②種子萌發(fā)長(zhǎng)成新植株并沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，因?yàn)榉N子的胚本身就是植株的幼體，其萌發(fā)長(zhǎng)成植株是正常發(fā)育的過程。③分化程度高的細(xì)胞其全能性不一定低，如卵細(xì)胞。4、干細(xì)胞1）概念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有_____________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___________或原始性腺組織來(lái)自各式各樣的組織功能可以分化成_______組織和器官具有分化成___________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)胞分裂和分化早期胚胎各種特定功能提醒并非所有干細(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能力，用于干細(xì)胞本身的自我更新。1.細(xì)胞分化的關(guān)鍵點(diǎn)(1)從不同水平理解細(xì)胞分化標(biāo)志:①分子水平:合成某種細(xì)胞特有的

(如唾液淀粉酶、胰島素等)。

②細(xì)胞水平:形成不同種類的細(xì)胞(尤其是

種類和數(shù)量有較大差異)。

蛋白質(zhì)細(xì)胞器(2)細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的區(qū)別和聯(lián)系(3)分化細(xì)胞表達(dá)的基因(4)細(xì)胞分化的“變”與“不變”(5)細(xì)胞分化過程中遵循的中心法則2．細(xì)胞分化與全能性的比較[科學(xué)思維]項(xiàng)目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)含有本物種全套遺傳信息結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞形成完整有機(jī)體或其他各種細(xì)胞大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分：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)胞關(guān)系①細(xì)胞分化不會(huì)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變，已分化的細(xì)胞都含有保持本物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質(zhì)，因而都具有全能性；②一般來(lái)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，全能性就越高1．(必修1P118思考·討論)上皮細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞都源自早期胚胎細(xì)胞，正常情況下，它們________(填“能”或“不能”)恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞；就這四種組織來(lái)說，一種組織的細(xì)胞________(填“能”或“不能”)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。不能不能2．(必修1P121與社會(huì)的聯(lián)系)為什么可以利用干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官來(lái)修復(fù)受到損傷的組織、器官？_____________________________________________________。因?yàn)楦杉?xì)胞具有分裂、分化的能力，可培養(yǎng)出組織或器官3.

（利用干細(xì)胞的分離和體外培養(yǎng)，在體外培育出組織和器官，并最終通過組織或器官移植實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床疾病的治療，將干細(xì)胞體外培育出組織和器官的過程_____（填“是”或“否”）體現(xiàn)了體細(xì)胞的全能性，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。細(xì)胞全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞的潛能，將干細(xì)胞體外培育出組織和器官并未得到完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞否3．(析圖建模)細(xì)胞中的基因可分為兩類：一類是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)的表達(dá)基因，稱為管家基因；另一類是可以選擇性表達(dá)的功能基因，稱為奢侈基因。下圖是人體三種細(xì)胞內(nèi)的部分基因及它們的活動(dòng)狀態(tài)，請(qǐng)回答下列問題：(1)上述基因?qū)儆诠芗一虻氖莀_____，屬于奢侈基因的是__________(填字母)。(2)這三種細(xì)胞中的“血紅蛋白基因”均________表達(dá)，說明這三種細(xì)胞不包括________；A細(xì)胞可產(chǎn)生“胰島素”，應(yīng)為________細(xì)胞；B細(xì)胞可產(chǎn)生“生長(zhǎng)激素”，應(yīng)為________細(xì)胞。

b、c、d不能紅細(xì)胞胰島B垂體a(3)若用胰島素基因作探針檢測(cè)A、B、C三種細(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？______________________________________________________________。A、B、C三種細(xì)胞中均含胰島素基因，故用胰島素基因作探針，三種細(xì)胞均可形成雜交帶。但該基因只有在A細(xì)胞中才能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，因此若將探針改為檢測(cè)胰島素基因的mRNA，則只有A細(xì)胞能產(chǎn)生雜交帶1．(2021·湖北省選擇性考試模考)人體的各種細(xì)胞都是從一個(gè)受精卵分裂分化而來(lái)。下列關(guān)于卵原細(xì)胞與肝細(xì)胞的敘述，正確的是(

)A．卵原細(xì)胞只進(jìn)行減數(shù)分裂，肝細(xì)胞只進(jìn)行有絲分裂B．肝炎病毒的遺傳物質(zhì)可以整合到肝細(xì)胞的DNA上，因此肝炎可遺傳C．卵原細(xì)胞與肝細(xì)胞含有的DNA和RNA分子相同，蛋白質(zhì)不完全相同D．卵原細(xì)胞與肝細(xì)胞的基因組相同，基因的表達(dá)具有差異解析：卵原細(xì)胞不只進(jìn)行減數(shù)分裂，也可以通過有絲分裂進(jìn)行增殖，A錯(cuò)誤；肝炎病毒的遺傳物質(zhì)可以整合到肝細(xì)胞的DNA上，但體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生的改變一般不能遺傳，B錯(cuò)誤；由于不同細(xì)胞基因的選擇性表達(dá)，來(lái)源于同一受精卵的卵原細(xì)胞與肝細(xì)胞含有的DNA分子相同，但RNA和蛋白質(zhì)不完全相同，即基因的表達(dá)具有差異，C錯(cuò)誤，D正確。D2．(不定項(xiàng))(2022·山東濟(jì)寧檢測(cè))研究表明myoD基因在黃顙魚雌、雄成體的心、腦、肌肉等不同組織中均有表達(dá)，在肌肉組織中表達(dá)量最高。下列敘述正確的是(

)A．myoD基因在肌肉組織中表達(dá)量最高，但不能說明肌肉細(xì)胞的分化程度最高B．心、腦、肌肉細(xì)胞中DNA和RNA相同，但蛋白質(zhì)種類不一定相同C．myoD基因在雌、雄黃顙魚肌肉中表達(dá)量不同，可能導(dǎo)致雌、雄個(gè)體出現(xiàn)性狀差異D．通過檢測(cè)組織細(xì)胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表達(dá)，可確定細(xì)胞是否分化解：A、myoD基因在肌肉組織中表達(dá)量最高，但并不意味著肌肉細(xì)胞的分化程度最高，A正確；B、心、腦、肌肉細(xì)胞中DNA相同，但RNA和蛋白質(zhì)種類不完全相同，B錯(cuò)誤；C、由題意知：myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達(dá)量不同，可能導(dǎo)致雌雄個(gè)體出現(xiàn)生長(zhǎng)差異，C正確；D、所有活細(xì)胞必須進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故呼吸酶基因都表達(dá)，則無(wú)法通過檢測(cè)組織細(xì)胞的呼吸酶基因是否表達(dá)確定細(xì)胞是否分化，D錯(cuò)誤。故選：AC。AC3．(2022·山東萊州開學(xué)考)理論上來(lái)說，正常的植物細(xì)胞都具有全能性。下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．植物細(xì)胞具有全能性的原因是細(xì)胞中含該物種全套的遺傳信息B．一般來(lái)說，植物體內(nèi)分化程度越高的體細(xì)胞，其全能性越低C．一粒玉米種子發(fā)育成完整植株的過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性D．花藥在體外被誘導(dǎo)成完整的單倍體植株不能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性解析：玉米種子不是一個(gè)細(xì)胞，由胚發(fā)育成個(gè)體是正常的生長(zhǎng)發(fā)育，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，C錯(cuò)誤。C4．(不定項(xiàng))人體骨髓中存在少量屬于多能干細(xì)胞的間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)，下圖為MSC分裂、分化成多種組織細(xì)胞的示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．組織細(xì)胞中的DNA和RNA與MSC中的相同B．MSC不斷增殖分化，所以比組織細(xì)胞更易衰老C．MSC中的基因都不能表達(dá)時(shí)，該細(xì)胞開始凋亡D．不同誘導(dǎo)因素使MSC分化形成不同類型的細(xì)胞解析：人體不同組織細(xì)胞中的DNA與MSC中的相同，因組織細(xì)胞與MSC中表達(dá)的基因種類不完全相同，故組織細(xì)胞中的RNA與MSC中的不完全相同，A錯(cuò)誤；MSC細(xì)胞分化程度較低，所以比組織細(xì)胞更不易衰老，B錯(cuò)誤；細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程，在凋亡過程中，促使細(xì)胞凋亡的基因需要表達(dá)，C錯(cuò)誤；不同誘導(dǎo)因素可使MSC分化形成不同類型的細(xì)胞，D正確C02考點(diǎn)二細(xì)胞的衰老和死亡1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)變化與細(xì)胞分化、衰老和死亡的關(guān)系，理解細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體的生物學(xué)觀點(diǎn)2.科學(xué)思維——分類與比較：比較細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和壞死的本質(zhì)區(qū)別3.社會(huì)責(zé)任——分析細(xì)胞衰老、分化、凋亡和死亡的特點(diǎn)，關(guān)愛生命，倡導(dǎo)健康的生活方式學(xué)習(xí)目標(biāo)2.最近考情2022·廣東卷（11）、2022.6·浙江卷江卷（4）、2022.1·浙江卷（1）、2022·湖南卷（5）、2022·湖南卷（7）、2022·山東卷（1）、2021·河北卷(5)、2021·廣東卷(4)、2019·天津卷(3)、2019·全國(guó)卷Ⅰ(1)復(fù)習(xí)建議——①注意識(shí)記基礎(chǔ)知識(shí)②利用歸納比較掌握概念和特點(diǎn)③認(rèn)真閱讀所給的文字或模型信息，聯(lián)系所學(xué)知識(shí)，作出合理的分析和判斷④關(guān)注干細(xì)胞、細(xì)胞衰老和死亡等相關(guān)研究和應(yīng)用進(jìn)展1．細(xì)胞衰老(1)特征[提醒]

①衰老細(xì)胞內(nèi)并非所有酶的活性都下降。②衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜的通透性增大。③老年人頭發(fā)變白≠白化病老年人頭發(fā)變白與白化病的白發(fā)機(jī)理不同。老年人頭發(fā)變白是酪氨酸酶活性降低，合成的黑色素減少所致；而白化病病人的白發(fā)是由于病人體內(nèi)缺少酪氨酸酶。通透性內(nèi)折收縮降低減慢色素逐漸積累(2)細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系(3)意義：細(xì)胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象，正常的細(xì)胞衰老________機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新。個(gè)體衰老或走向死亡普遍衰老有利于深挖：年齡因素與細(xì)胞衰老的關(guān)系：①隨著年齡的增長(zhǎng)，細(xì)胞繼續(xù)分裂的次數(shù)會(huì)逐漸減少，這說明細(xì)胞會(huì)隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。②細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài)，細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)會(huì)出現(xiàn)收縮狀態(tài)，細(xì)胞中一些酶的活性會(huì)下降，從而影響細(xì)胞的生活。③分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞壽命不一定長(zhǎng)，小腸上皮細(xì)胞的壽命比心肌細(xì)胞還要短。④細(xì)胞壽命與分裂能力無(wú)關(guān)。壽命短的細(xì)胞不一定能分裂，如白細(xì)胞。對(duì)點(diǎn)練習(xí)P1651(4)原因①自由基學(xué)說帶電分子或基團(tuán)未配對(duì)電子氧化反應(yīng)磷脂分子基因突變蛋白質(zhì)輻射對(duì)點(diǎn)練習(xí)P1662②端粒學(xué)說DNA序列DNA序列端粒酶：①端粒酶負(fù)責(zé)端粒的延長(zhǎng)，可以把DNA復(fù)制損失的端粒填補(bǔ)起來(lái)，使得細(xì)胞分裂的次數(shù)增加。②端粒酶是RNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體，蛋白質(zhì)部分起催化作用，RNA部分作為模板。因此，端粒酶具有_______酶的活性。逆轉(zhuǎn)錄③端粒酶在大多數(shù)細(xì)胞中的活性______，在癌細(xì)胞中的活性_____。很低較高在DNA復(fù)制過程中’線性DNA的末尾端粒區(qū)域產(chǎn)生＿個(gè)單鏈區(qū)域’導(dǎo)致部分端粒DNA丟失°于是’細(xì)胞每經(jīng)過＿次分裂’染色體復(fù)制—次’大約丟失50～l00個(gè)堿基’端粒便會(huì)慢慢縮短’當(dāng)縮短到＿定程度（5～7kb）不能再縮短時(shí)’細(xì)胞無(wú)法繼續(xù)分裂’并在形態(tài)功能上表現(xiàn)出衰老,最后直至凋亡。端?？梢员３秩旧w的穩(wěn)定性’使DNA分子的末端不會(huì)成為DNA修復(fù)系統(tǒng)及核酸外切酶的靶標(biāo);端粒可以使真核生物的線狀染色體能順利進(jìn)行復(fù)制;端粒還像是細(xì)胞分裂的‘‘計(jì)數(shù)器”’因此端粒DNA可能決定細(xì)胞的壽命。另有研究發(fā)現(xiàn)’端粒的縮短與機(jī)體正常衰老以及各種疾病都有聯(lián)系。1端粒是位于核DNA兩端的由多個(gè)重復(fù)的DNA序列組成的DNA片段，DNA每復(fù)制一次，端粒就縮短一點(diǎn)，一旦端粒消耗殆盡，就會(huì)立即激活凋亡機(jī)制，使細(xì)胞走向凋亡。端粒酶可以使縮短的端粒復(fù)原。在正常人體細(xì)胞中，端粒酶的活性會(huì)受到相當(dāng)嚴(yán)密的調(diào)控，只有在一些必須不斷分裂的細(xì)胞中，才可以偵測(cè)到具有活性的端粒酶。當(dāng)細(xì)胞分化成熟停止分裂后，端粒酶的活性就會(huì)消失。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．?dāng)嗔训亩肆１粡氐姿夂笮纬闪姿?、核糖和四種含氮的堿基

B．哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞壽命短的原因是其DNA上端粒消耗完了

C．端粒的長(zhǎng)度決定了細(xì)胞能分裂的次數(shù)，受精卵端粒通常最長(zhǎng)

D．衰老的細(xì)胞端粒會(huì)隨細(xì)胞分裂加速減少，并最終啟動(dòng)凋亡程序解：A、端粒是DNA片斷，斷裂的端粒被徹底水解后形成磷酸、脫氧核糖和四種含氮的堿基，A錯(cuò)誤；B、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，沒有DNA，B錯(cuò)誤；C、據(jù)題干可知，端粒的長(zhǎng)度與細(xì)胞能分裂的次數(shù)相關(guān)，受精卵端粒通常最長(zhǎng)，能分裂的次數(shù)最多，C正確；D、衰老的細(xì)胞不分裂，D錯(cuò)誤。故選：C。C對(duì)點(diǎn)練習(xí)2細(xì)胞死亡基因程序性死亡自然更新病原體感染發(fā)育內(nèi)部環(huán)境[提醒]

1.細(xì)胞凋亡受內(nèi)外因素的影響，也存在基因的選擇性表達(dá)。2.注意區(qū)分與病原體感染有關(guān)的細(xì)胞死亡的不同情況：若是被病原體感染而死亡，則屬于細(xì)胞壞死；若感染后被機(jī)體免疫系統(tǒng)清除，則屬于細(xì)胞凋亡。對(duì)點(diǎn)練習(xí)P1663細(xì)胞凋亡機(jī)理對(duì)點(diǎn)練習(xí)P1664DNase酶和Caspase酶3．細(xì)胞自噬(1)概念：在一定條件下，細(xì)胞會(huì)將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用，這就是細(xì)胞自噬。(2)意義①處于營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量。②通過細(xì)胞自噬，可以清除受損或衰老的細(xì)胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。③人類許多疾病的發(fā)生，可能與細(xì)胞自噬發(fā)生障礙有關(guān)，細(xì)胞自噬機(jī)制的研究對(duì)許多疾病的防治有重要意義。4．細(xì)胞自噬和細(xì)胞凋亡的區(qū)別與聯(lián)系(1)形態(tài)學(xué)上的區(qū)別：細(xì)胞凋亡會(huì)使染色質(zhì)凝縮、染色加深，細(xì)胞膜內(nèi)陷形成凋亡小體，最后細(xì)胞解體；細(xì)胞自噬是形成雙層膜的自噬泡，包裹細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)的物質(zhì)，然后與溶酶體融合消化掉內(nèi)容物。(2)生理意義上的區(qū)別：細(xì)胞凋亡是正常的細(xì)胞死亡途徑，凋亡后，細(xì)胞必定死亡；細(xì)胞自噬只是細(xì)胞在高脅迫的環(huán)境中的一種應(yīng)急機(jī)制，旨在為自身提供營(yíng)養(yǎng)或者降解錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)等，不一定引起死亡。(3)聯(lián)系：有