高三生物一輪復(fù)習(xí)：細(xì)胞的分化衰老死亡

第2節(jié)細(xì)胞的分化本節(jié)目標(biāo)1、理解細(xì)胞分化的概念2、簡述細(xì)胞分化的生物學(xué)意義3、舉例說明細(xì)胞的全能性我們?nèi)绾螐囊粋€(gè)受精卵發(fā)育成個(gè)體？考點(diǎn)一：細(xì)胞的分化1.在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)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。2.細(xì)胞分化的特點(diǎn)是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)發(fā)生在生物體的整個(gè)生命過程中，在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度一般情況下，分化后的細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。（1）普遍性：（2）持久性：（3）相對穩(wěn)定性（不可逆性）：（4）遺傳物質(zhì)不變性：一般來說，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡（3）細(xì)胞分化的原因?qū)嵸|(zhì)：細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。EDCABEDCABEDCAB遺傳信息沒變（細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同）ABCDE

管家基因：幾乎所有細(xì)胞中均表達(dá)的基因奢侈基因：不同類型細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因（4）細(xì)胞分化的結(jié)果形成不同形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能的細(xì)胞，不同類型的細(xì)胞構(gòu)成不同的器官和組織。思考討論構(gòu)成人體器官有四種組織：上皮組織、肌肉組織、結(jié)締組織和神經(jīng)組織。組織由形態(tài)相似，結(jié)構(gòu)、功能相同的細(xì)胞構(gòu)成。上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞儲(chǔ)藏細(xì)胞功能：光合作用功能：保護(hù)作用功能：貯藏營養(yǎng)比較植物體的不同細(xì)胞總結(jié)：同一植物體的這些細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。（5）細(xì)胞分化的意義

細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，它是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)，細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高生物體各種生理功能的效率。細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的比較類別細(xì)胞分裂細(xì)胞分化時(shí)間從受精卵開始發(fā)生在整個(gè)生命過程中結(jié)果細(xì)胞數(shù)量增多，生成相同的細(xì)胞細(xì)胞種類增多，生成不同的細(xì)胞，形成組織和器官意義重要的生命活動(dòng)，生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)（1）生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，它是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。（2）使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。關(guān)系①細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，兩者往往是相伴相隨的；②一般來說，分化程度越高，細(xì)胞的分裂能力就越低?！咎嵝选竣僖话闱闆r下，細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞分裂的能力就越低。②分化的細(xì)胞可能再進(jìn)行分裂，如B淋巴細(xì)胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。③同一個(gè)體不同類型的分化細(xì)胞內(nèi)，DNA相同，但RNA和蛋白質(zhì)部分相同。結(jié)論：已經(jīng)分化的植物細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體，即植物細(xì)胞具有全能性。

韌皮部細(xì)胞細(xì)胞團(tuán)根或芽幼苗胡蘿卜植株實(shí)驗(yàn)材料：胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)液成分：植物激素、無機(jī)鹽和糖類物質(zhì)等實(shí)驗(yàn)結(jié)果：離體培養(yǎng)的細(xì)胞長成了新植株任務(wù)1：分析植物組織培養(yǎng)技術(shù)離體任務(wù)2：分析動(dòng)物的克隆技術(shù)爪蟾克隆技術(shù)實(shí)驗(yàn)說明已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性?？键c(diǎn)二：細(xì)胞的全能性細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息。細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。1、概念：2、原因：（1）快速繁殖花卉、蔬菜等（2）拯救珍稀、瀕危動(dòng)植物長江女神白鰭豚（3）克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植3.細(xì)胞的全能性的應(yīng)用4.全能性高低的比較全能性較高全能性較低植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞可以增殖的細(xì)胞不再增殖的細(xì)胞未分化或分化程度低的細(xì)胞分化程度高的體細(xì)胞受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞沒有分化的細(xì)胞：受精卵、動(dòng)物和人體的早期胚胎細(xì)胞、植物體的分生組織細(xì)胞也具有全能性。5.干細(xì)胞動(dòng)物和人體內(nèi)保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。概念：類型：全能干細(xì)胞：能分化成各種細(xì)胞，如胚胎干細(xì)胞；多能干細(xì)胞：能分化成多種細(xì)胞，如造血干細(xì)胞；專能干細(xì)胞：只能向特定細(xì)胞分化，如神經(jīng)干細(xì)胞；干細(xì)胞分化成紅細(xì)胞的過程：全能胚胎干細(xì)胞→多能骨髓造血干細(xì)胞→專能骨髓造血干細(xì)胞→紅細(xì)胞6.細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)已分化的細(xì)胞依舊含有本物種的全套遺傳信息結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞可形成新的個(gè)體或其他各種細(xì)胞比較分化程度：體細(xì)胞＞生殖細(xì)胞＞受精卵全能性：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細(xì)胞的分化程度越高，具有的全能性越小2.下表是人體內(nèi)的紅細(xì)胞(未成熟)、胰島B細(xì)胞、漿細(xì)胞內(nèi)所含有的核

基因及這些基因表達(dá)的情況(“+”表示該基因能表達(dá),“-”表示該基

因未表達(dá))。下列有關(guān)說法正確的是

(A)細(xì)胞血紅蛋白基因胰島素基因抗體基因有氧呼吸酶基因紅細(xì)胞+--+胰島B細(xì)胞-①-+漿細(xì)胞--②③A.①②③均表示“+”

B.此表說明細(xì)胞分化導(dǎo)致基因的選擇性表達(dá)C.三種細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)種類完全不同D.三種細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能不同的根本原因是核基因種類不完全相同3.(2018山東濰坊期末)科學(xué)家將糖尿病患者的骨髓干細(xì)胞植入其胰腺組織后可分化為胰島樣細(xì)胞,以替代損傷的胰島B細(xì)胞,達(dá)到治療的目的。下列相關(guān)敘述正確的是

(B)A.上述資料表明骨髓干細(xì)胞具有全能性B.骨髓干細(xì)胞移入胰腺后發(fā)生了基因的選擇性表達(dá)C.骨髓干細(xì)胞能夠植入胰腺說明其細(xì)胞形態(tài)與胰腺細(xì)胞相同D.胰島樣細(xì)胞與骨髓干細(xì)胞相比遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變本節(jié)目標(biāo)1、理解細(xì)胞分化的概念2、簡述細(xì)胞分化的生物學(xué)意義3、舉例說明細(xì)胞的全能性第3節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡本節(jié)目標(biāo)1、簡述細(xì)胞衰老的特征？細(xì)胞衰老的原因？2、理解個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系？3、簡述細(xì)胞凋亡的含義？理解細(xì)胞凋亡的意義？考點(diǎn)1：細(xì)胞衰老

細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。功能結(jié)構(gòu)形態(tài)功能功能一大：一?。阂欢啵阂簧伲簝傻停簝陕杭?xì)胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)固縮，染色加深細(xì)胞萎縮，細(xì)胞體積變小細(xì)胞內(nèi)色素隨著細(xì)胞衰老逐漸積累，增多細(xì)胞內(nèi)水分減少細(xì)胞膜通透性改變，細(xì)胞膜運(yùn)輸功能降低、有些酶活性降低細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢【歸納總結(jié)】衰老的原因？（一）自由基學(xué)說

德納姆?哈曼（DenhamHarman）在1956年提出，認(rèn)為衰老過程中的退行性變化是由于細(xì)胞正常代謝過程中產(chǎn)生自由基的有害作用造成的。代謝過程中產(chǎn)生的異常活潑的帶電分子或基團(tuán)。①什么是自由基？

種類氧自由基（如·OH）、氫自由基（·H）、碳自由基、脂自由基等自由基含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性。②自由基的特性？③自由基的產(chǎn)生？A.胞內(nèi)的氧化反應(yīng)產(chǎn)生B.輻射和有害物質(zhì)的入侵刺激細(xì)胞產(chǎn)生物理因素放射線、紫外線、超聲波、電磁波、激光、噪聲等化學(xué)因素藥物、毒物、缺氧、致癌物、污染物等生物因素炎癥、新陳代謝、細(xì)菌病毒感染等④自由基的危害？（1）自由基會(huì)攻擊生物膜的組成成分磷脂分子，對生物膜損傷較大；（雪崩式反應(yīng)）（2）攻擊DNA，可能引起基因突變；（3）攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞衰老。衰老的原因？（二）端粒學(xué)說

三位科學(xué)家因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了端粒如何保護(hù)染色體以及端粒酶的作用而獲得2009年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。端粒①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。每次細(xì)胞分裂，端粒DNA會(huì)縮短一截。隨細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會(huì)逐漸向內(nèi)延伸，端粒DNA序列截短后，使端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動(dòng)漸趨異常。細(xì)胞會(huì)隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。

②端粒與生物體衰老的經(jīng)典例證1996年7月，克隆羊多莉出生，6年后，她得了一般老年時(shí)才會(huì)得的關(guān)節(jié)炎和肺病而死亡。

羊的平均壽命是12歲。克隆多莉時(shí)，使用的是6歲的成年羊的體細(xì)胞核研究發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞端粒酶的活性很高。（1）單細(xì)胞生物：（2）多細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老或死亡=個(gè)體的衰老或死亡①細(xì)胞衰老或死亡≠個(gè)體衰老或死亡③個(gè)體衰老的過程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。

眾多細(xì)胞的衰老，就會(huì)導(dǎo)致人體的衰老。②生物體內(nèi)細(xì)胞時(shí)刻都在更新，總有一部分細(xì)胞正在衰老或走向死亡。個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老是兩回事?？键c(diǎn)2：細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系考點(diǎn)2：細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系科學(xué)家為了探究影響細(xì)胞衰老的年齡因素，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。（P125）討論1：從實(shí)驗(yàn)1中你能得到什么結(jié)論？

年齡越大的個(gè)體的體細(xì)胞可增殖代數(shù)越少，年齡越小的個(gè)體的體細(xì)胞可增殖代數(shù)越多，細(xì)胞增殖的能力與個(gè)體年齡有密切的關(guān)系。討論2：是細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)對細(xì)胞分裂影響大一些？為什么？細(xì)胞核；3、細(xì)胞衰老的意義

細(xì)胞衰老是人體內(nèi)正常生命現(xiàn)象，正常的細(xì)胞衰老有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新。（實(shí)例）

不利方面：眾多細(xì)胞的衰老會(huì)導(dǎo)致人體的衰老，會(huì)出現(xiàn)免疫力下降、適應(yīng)環(huán)境能力減弱等現(xiàn)象?？键c(diǎn)3：細(xì)胞死亡（1）細(xì)胞凋亡

由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以它是一種程序性死亡實(shí)例：人在胚胎發(fā)育過程中手的形成，尾的消失；蝌蚪尾巴的消失，細(xì)胞的自然更新，某些被病原體感染的細(xì)胞的清除。早衰癥阿茲海默癥細(xì)胞凋亡的意義

對于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。（2）細(xì)胞壞死

指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激的情況下，由于細(xì)胞的正常代謝活動(dòng)受損或中斷，從而引起細(xì)胞的損傷和死亡。它是細(xì)胞的一種病理性死亡。如骨細(xì)胞壞死，神經(jīng)細(xì)胞壞死等。(1)并非衰老的細(xì)胞內(nèi)所有的酶活性都降低，如與細(xì)胞衰老有關(guān)的酶在衰老的細(xì)胞中活性會(huì)升高。(2)細(xì)胞衰老、凋亡都是細(xì)胞正常的生命活動(dòng)，對機(jī)體均是有利的，如果細(xì)胞不能正常的衰老、凋亡，就會(huì)變成癌細(xì)胞。(3)細(xì)胞的衰老、凋亡都是基因控制的細(xì)胞行為，與基因的選擇性表達(dá)有關(guān)，其遺傳物質(zhì)不變?！咎貏e提醒】細(xì)胞腫脹細(xì)胞收縮凋亡小體細(xì)胞膜破裂炎癥反應(yīng)被吞噬細(xì)胞吞噬消化細(xì)胞壞死細(xì)胞凋亡拓展：細(xì)胞壞死與細(xì)胞凋亡的區(qū)別正常血管平滑肌細(xì)胞啟動(dòng)細(xì)胞自噬自噬失敗維持穩(wěn)態(tài)細(xì)胞死亡細(xì)胞衰老細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死3.細(xì)胞自噬:3.細(xì)胞自噬:YoshinoriOhsumi（日本科學(xué)家大隅良典）北京時(shí)間10月3日下午5點(diǎn)30分，2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉，日本東京工業(yè)大學(xué)教授大隅良典（YoshinoriOhsumi）因發(fā)現(xiàn)并闡明了細(xì)胞自噬的機(jī)制——這是細(xì)胞成分降解和循環(huán)利用的一個(gè)基本過程而獲獎(jiǎng)。

細(xì)胞自噬：是細(xì)胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。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。①處于營養(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在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時(shí)，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

一般情況，細(xì)胞自噬不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡，但有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；【思維訓(xùn)練】人體不同細(xì)胞的壽命和分裂能力不同1、細(xì)胞的壽命與分裂能力之間有對應(yīng)關(guān)系嗎？壽命短的細(xì)胞是否一定能分裂？2、細(xì)胞的壽命和分裂能力與他們承擔(dān)的功能有關(guān)系嗎？3、根據(jù)以上分析，請推測皮膚表皮細(xì)胞的壽命和分裂能力。沒有；不一定，如白細(xì)胞有，高度分化的細(xì)胞，分裂能力小推測結(jié)果不一，如1.(不定項(xiàng))(2022·遼寧大連調(diào)研)細(xì)胞凋亡也稱細(xì)胞程序性死亡，其大致過程如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(

)ACDA.細(xì)胞皺縮、染色質(zhì)收縮表明細(xì)胞處于衰老狀態(tài)B.圖示過程只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中C.吞噬細(xì)胞吞噬凋亡小體與細(xì)胞膜的流動(dòng)性密切相關(guān)D.細(xì)胞凋亡是由遺傳物質(zhì)控制的，與細(xì)胞壞死有明顯區(qū)別2.（不定項(xiàng)）(20