高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第十四講細(xì)胞的分化衰老和死亡

第十四講

細(xì)胞的分化、衰老和死亡課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.說(shuō)明在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性分化，形成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體。2．描述在正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過(guò)程。生命觀念：比較細(xì)胞的分化、衰老和死亡，建立細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體的生物學(xué)觀念?？茖W(xué)思維：通過(guò)比較細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別與聯(lián)系，辨析兩種情況下的細(xì)胞死亡。科學(xué)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)還是丟失部分基因。社會(huì)責(zé)任：分析細(xì)胞衰老、凋亡的特點(diǎn)，關(guān)注人體健康和科技發(fā)展。1.細(xì)胞分化的概念、特點(diǎn)、實(shí)質(zhì)、意義2.細(xì)胞全能性的概念，哪些實(shí)例證明細(xì)胞具有具有全能性？3.什么是干細(xì)胞，干細(xì)胞有什么特點(diǎn)，有哪些應(yīng)用前景？4.細(xì)胞衰老的特征（代謝變化、細(xì)胞核的變化）5.說(shuō)明細(xì)胞衰老的原因（自由基學(xué)說(shuō)、端粒學(xué)說(shuō)）6.細(xì)胞凋亡的概念（舉例：人尾的消失、蝌蚪尾的消失、人手的發(fā)育）7.舉例在成熟生物體中，有哪些過(guò)程也是通過(guò)細(xì)胞凋亡完成的？本講知識(shí)聚焦一、細(xì)胞分化細(xì)胞的分化基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)質(zhì)：

在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同，即基因的選擇性表達(dá)。意義：（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。1.細(xì)胞分化的機(jī)理2.請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)還是丟失部分基因。請(qǐng)簡(jiǎn)要的寫出實(shí)驗(yàn)思路將某種生物的不同的功能細(xì)胞中的特殊的蛋白質(zhì)的合成基因分別制備成探針，分別去檢測(cè)不同細(xì)胞中的DNA和RNA科學(xué)家設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將雞的核糖體蛋白基因、卵清蛋白基因、β珠蛋白基因、胰島素基因制備成探針，分別去檢測(cè)雞的輸卵管細(xì)胞、成紅細(xì)胞、胰島B細(xì)胞中的DIVA和RNA，檢測(cè)結(jié)果如下表。細(xì)胞中可表達(dá)的基因一種是管家基因，在所有細(xì)胞中都表達(dá)，其表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的；另一種是奢侈基因，只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)，其表達(dá)產(chǎn)物賦予細(xì)胞特異的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能。項(xiàng)目DNA檢測(cè)結(jié)果RNA檢測(cè)結(jié)果輸卵管細(xì)胞成人紅細(xì)胞胰島B細(xì)胞輸卵管細(xì)胞成人紅細(xì)胞胰島B細(xì)胞核糖體蛋白基因＋＋＋＋＋＋卵清蛋白基因＋＋＋＋－－β-珠蛋白基因＋＋＋－＋－胰島素基因

＋＋＋－－

＋說(shuō)明：“＋”表示檢測(cè)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子，“－”表示檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的分子。（1）這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別？有些蛋白質(zhì)在所有的細(xì)胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白質(zhì)只在特定的細(xì)胞中合成，因此這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類不完全相同。（2）據(jù)表格信息我們能得出基因的表達(dá)存在選擇性這一結(jié)論，得出該結(jié)論的事實(shí)依據(jù)是科學(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞和胰島細(xì)胞，對(duì)這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如下表所示。項(xiàng)目DNA檢測(cè)結(jié)果RNA檢測(cè)結(jié)果輸卵管細(xì)胞成人紅細(xì)胞胰島B細(xì)胞輸卵管細(xì)胞成人紅細(xì)胞胰島B細(xì)胞核糖體蛋白基因＋＋＋＋＋＋卵清蛋白基因＋＋＋＋－－β-珠蛋白基因＋＋＋－＋－胰島素基因

＋＋＋－－

＋3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β珠蛋白基因、胰島素基因，但每種細(xì)胞中只檢測(cè)到其中一種基因的mRNA（3）3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰島素基因，但每種細(xì)胞中只檢測(cè)到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說(shuō)明了什么？這一事實(shí)說(shuō)明，基因的表達(dá)存在選擇性。思考？細(xì)胞分化過(guò)程中的“變”與“不變”原因是：親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制之后，精確的平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中不完全相同比較項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞變化細(xì)胞數(shù)量增多細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異，細(xì)胞種類增多在個(gè)體發(fā)育中的意義保持了親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性沒有細(xì)胞分化，生物體就不能進(jìn)行正常發(fā)育聯(lián)系細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，通過(guò)細(xì)胞的分裂和分化，生物體才能完成生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的過(guò)程細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的比較例.（多選）下列哪項(xiàng)可以說(shuō)明細(xì)胞已發(fā)生分化(

)

A.細(xì)胞中有生長(zhǎng)激素基因B.細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸C.細(xì)胞中出現(xiàn)血紅蛋白的mRNAD.細(xì)胞中ATP的合成與分解速度發(fā)生改變E.細(xì)胞膜上具有神經(jīng)遞質(zhì)的受體聚合酶結(jié)合到DNA上CE【典例】(2022·鞍山二模)細(xì)胞中表達(dá)的基因包括2種類型：一類是在所有細(xì)胞中都能得到表達(dá)的基因，稱為“管家基因”；另一類是只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，稱為“奢侈基因”。以下屬于“奢侈基因”的是()。A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__________或分化成_________________的潛能和特性。有機(jī)體其他各種細(xì)胞細(xì)胞的全能性細(xì)胞內(nèi)含有形成完整個(gè)體所需的全套遺傳信息證明：①植物組織培養(yǎng)（植物細(xì)胞具有全能性）

②動(dòng)物克?。▌?dòng)物細(xì)胞核具有全能性）條件：離體、適宜營(yíng)養(yǎng)、激素等

難易程度：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞

植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞；分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的概念基礎(chǔ)表達(dá)二、細(xì)胞的全能性全能性基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)例1：植物組織培養(yǎng)2.全能性的實(shí)例生長(zhǎng)素比例相對(duì)高利于根的分化，細(xì)胞分裂素比例相對(duì)高有利于芽的分化。已經(jīng)高度分化的植物細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠繼續(xù)分化成其他各種細(xì)胞并且發(fā)育成完整的植物體。1.從資料1中可以得出什么結(jié)論？2.如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？能實(shí)例2：已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核是具有全能性。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。討論：將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新個(gè)體嗎？目前為止，人們還沒有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。由體細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)個(gè)體能證明體細(xì)胞的全能性。判斷全能性表達(dá)的標(biāo)志是能否發(fā)育成“個(gè)體”或“任何細(xì)胞”。判斷：①雌蜂未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂證明了動(dòng)物生殖細(xì)胞具有全能性。（）√②分化程度高的細(xì)胞全能性一定低（）如生殖細(xì)胞由性原細(xì)胞分化而來(lái)，屬于高度分化的細(xì)胞，但全能性依然很高×全能性表達(dá)的標(biāo)志思考？怎么判斷全能性的表達(dá)（2）分布：3.干細(xì)胞（1）概念：（3）分類：存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。包括胚胎干細(xì)胞

和

成體干細(xì)胞等。動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。在一定條件下，干細(xì)胞可以分化成其他類型的細(xì)胞。根據(jù)全能性大小可分為：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞。全能干細(xì)胞：胚胎干細(xì)胞多能干細(xì)胞：造血干細(xì)胞專（單）能干細(xì)胞：

上皮基底層干細(xì)胞成肌干細(xì)胞神經(jīng)元干細(xì)胞上皮細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞肌細(xì)胞20通過(guò)體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞得到的類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞①將特定基因或特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞

（成纖維細(xì)胞、已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞）誘導(dǎo)多能干細(xì)胞概念制備方法應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)②用小分子化合物誘導(dǎo)形成。①誘導(dǎo)過(guò)程無(wú)須破壞胚胎；②iPS細(xì)胞可以來(lái)源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)?？芍委熺牋罴?xì)胞貧血癥；在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進(jìn)展iPS細(xì)胞03（4）誘導(dǎo)多能干細(xì)胞及其應(yīng)用(1)源于必修1P118“問題探討”拓展：骨髓移植可以改變血型或影響下一代的遺傳嗎？提示可以改變血型，但不會(huì)影響遺傳。(2)源于必修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？提示因?yàn)楦杉?xì)胞具有分裂、分化的能力，可培養(yǎng)出組織或器官。教材拓展(2023·江西九江高三模擬)造血干細(xì)胞可增殖分化為B細(xì)胞，B細(xì)胞受特定抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.造血干細(xì)胞能分化為B細(xì)胞，體現(xiàn)了全能性B.造血干細(xì)胞和漿細(xì)胞中的呼吸酶基因都能表達(dá)C.與造血干細(xì)胞相比，漿細(xì)胞中有豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等D.衰老的漿細(xì)胞中水分減少，細(xì)胞核增大典題分析A（2023·江蘇連云港高三模擬)下圖為人體內(nèi)部分細(xì)胞分化過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A.紅細(xì)胞是通過(guò)無(wú)絲分裂產(chǎn)

生的，不發(fā)生DNA的復(fù)制B.上述細(xì)胞中，造血干細(xì)胞

的分化程度最低C.人體內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞分化成神經(jīng)細(xì)胞的過(guò)程不可逆D.皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞的過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變C三、細(xì)胞衰老(學(xué)生閱讀教材完成填空）

①自由基學(xué)說(shuō)帶電分子或基團(tuán)生物膜損傷基因突變活性下降3.細(xì)胞衰老的原因超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延緩細(xì)胞衰老。②端粒學(xué)說(shuō)DNA序列3.細(xì)胞衰老的原因熒光標(biāo)記法紅色染色體黃色端粒端粒酶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。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_____。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)錄很低較高細(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)胞衰老有利于機(jī)體___________________。更好地實(shí)現(xiàn)自我更新4.細(xì)胞衰老的意義單細(xì)胞生物多細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老或死亡=個(gè)體的衰老或死亡①個(gè)體衰老或死亡≠細(xì)胞衰老或死亡③個(gè)體衰老的過(guò)程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)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。思考：細(xì)胞衰老等同于個(gè)體衰老嗎？細(xì)胞衰老和個(gè)體衰老的關(guān)系1.衰老個(gè)體中是否所有細(xì)胞都衰老？衰老細(xì)胞中是否所有酶活性都降低？提示衰老個(gè)體中并非所有細(xì)胞都衰老，并且衰老細(xì)胞中并非所有酶活性都降低。多細(xì)胞生物個(gè)體衰老時(shí)，其細(xì)胞普遍衰老，但衰老個(gè)體中也會(huì)有“新生細(xì)胞”(如造血干細(xì)胞)生成，細(xì)胞衰老時(shí)，其多數(shù)酶活性降低，然而與衰老相關(guān)基因表達(dá)的酶的活性升高。教材拓展(2023·江蘇模擬)自由基學(xué)說(shuō)是一種細(xì)胞衰老假說(shuō)。如圖是自由基學(xué)說(shuō)示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是(

)DA．自由基可能引起細(xì)胞衰老，一定不會(huì)引起細(xì)胞癌變B．由圖可知，過(guò)程②、①的作用效果屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)C．若過(guò)程③攻擊的是酪氨酸酶，則會(huì)引起人體患白化病D．過(guò)程④可能導(dǎo)致細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類或數(shù)量發(fā)生改變細(xì)胞壞死二、細(xì)胞的死亡細(xì)胞凋亡機(jī)理：結(jié)合圖解理解凋亡機(jī)理信息傳遞流動(dòng)溶酶體項(xiàng)目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死與基因的關(guān)系特點(diǎn)死亡原因死亡過(guò)程對(duì)機(jī)體的影響受凋亡基因控制的與基因無(wú)關(guān)生理性病理性對(duì)機(jī)體是有利，不發(fā)生炎癥對(duì)機(jī)體是有害，發(fā)生炎癥不利因素影響基因控制主動(dòng)的被動(dòng)的概念①②意義細(xì)胞自噬(1)源于必修1P127“練習(xí)與應(yīng)用·拓展應(yīng)用”：同樣是血細(xì)胞，白細(xì)胞和紅細(xì)胞的功能不同，凋亡的速率也不一樣，白細(xì)胞凋亡的速率比紅細(xì)胞

，原因是_____________________________?？斓枚喟准?xì)胞的主要功能是吞噬病菌等教材拓展(2)源于必修1P126正文拓展：人胚胎時(shí)期尾的消失、人類指間細(xì)胞的自動(dòng)死亡，這些細(xì)胞凋亡現(xiàn)象與細(xì)胞中的細(xì)胞器

有直接關(guān)系，因?yàn)開____________________________________________________。(3)源于必修1P126正文拓展：某人因長(zhǎng)期吸煙，導(dǎo)致肺部局部細(xì)胞病變死亡，屬于

(填“細(xì)胞凋亡”或“細(xì)胞壞死”)。溶酶體溶酶體內(nèi)有多種水解酶，能夠使自動(dòng)死亡的細(xì)胞發(fā)生分解細(xì)胞壞死教材拓展【訓(xùn)練4】(2021·遼寧開學(xué)考)細(xì)胞與生物一樣，都要經(jīng)歷產(chǎn)生、生長(zhǎng)、成熟、衰老直至死亡的生命歷程。下列關(guān)于這一過(guò)程的說(shuō)法，<zzd>錯(cuò)誤</zzd>的是(

)。B.細(xì)胞的成熟常伴隨著結(jié)構(gòu)和功能專一化等現(xiàn)象，這與基因選擇性表達(dá)有關(guān)C.在生活中可通過(guò)防曬、遠(yuǎn)離污染源等方式延緩衰老D.細(xì)胞凋亡雖然是不利因素誘導(dǎo)的，但結(jié)果往往對(duì)個(gè)體有利D[解析]

細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程，并不存在不利因素的誘導(dǎo)，其結(jié)果往往對(duì)個(gè)體有利，如蝌蚪尾的消失、胎兒手的發(fā)育等，D錯(cuò)誤。1.(2022·海南卷)人體細(xì)胞會(huì)經(jīng)歷增殖、分化、衰老和死亡等生命歷程。下列有關(guān)敘述<zzd>錯(cuò)誤</zzd>的是(

)。

B[解析]

細(xì)胞分化發(fā)生在個(gè)體發(fā)育中的各個(gè)階段，B錯(cuò)誤。高考真題

凍存劑指標(biāo)合成培養(yǎng)基

<m></m>

合成培養(yǎng)基

<m></m>

血清

<m></m>

期細(xì)胞數(shù)百分比

<m></m>

65.7879.85活細(xì)胞數(shù)百分比

<m></m>

15.2941.33

B3.(2022·河北卷，改編)骨骼肌受牽拉或輕微損傷時(shí)，衛(wèi)星細(xì)胞（一