2023版高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第3讲减数分裂和受精作用课件

第3讲细胞的分化、衰老和死亡课标考情——知考向课标要求1．描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性2．说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体3．描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程核心素养——提考能生命观念举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象，建立细胞是一个统一整体的生物学观点社会责任分析细胞衰老、凋亡和癌变的特点，关注人体健康和科技发展自主学习·巩固基础[自主学习]知识点一细胞分化与细胞的全能性1．细胞分化【答案】稳定性普遍性不可逆性基因的选择性表达专门化

分化后细胞的“一同、二不同”一同：遗传物质(DNA)相同；二不同：mRNA和蛋白质不完全相同。2．细胞的全能性【答案】完整有机体全套基因细胞细胞核离体受精卵体细胞低高

与细胞分化和细胞全能性有关的两个注意问题(1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但分化后的不同细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。(2)单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同：单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异，而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化。多细胞生物通过细胞分化形成特定形态、结构和功能的组织和器官。[自主检测]1．思考判断(1)细胞分化后，细胞中的DNA均相同，RNA均不相同。 (

)(2)细胞凋亡与基因选择性表达有关，属于细胞分化过程。 (

)(3)分化一般是不可逆的，一旦细胞发生分化，正常情况下便不会再脱分化到原先的状态。 (

)(4)细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。 (

)(5)细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。 (

)(6)只有植物的体细胞才具有发育成完整个体的潜能。 (

)(7)植物细胞在一定的条件下离体培养能表现出全能性。 (

)(8)造血干细胞能分化成多种血细胞，说明该细胞具有全能性。 (

)(9)玉米种子萌发长成新植株体现了植物细胞的全能性。 (

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√

(6)×

(7)√

(8)×

(9)×2．深挖教材(1)人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因：__________________________________________。(2)分化后的细胞是否还具有全能性，为什么？___________________________________________________________________。(3)为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？__________________________________________。(4)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？__________________________。【答案】(1)提示：因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同(2)提示：具有，细胞分化不会改变遗传物质。已分化的细胞都含有保持该物种遗传性状所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性(3)提示：因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官(4)提示：动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是高度分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官3．热图导析下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：(1)上述基因属于管家基因的是____________________，属于奢侈基因的是_______________________________。(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均__________________表达，所以这三种细胞不包括__________________________；A细胞可产生“胰岛素”，应为____________细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为____________细胞。(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？______________________________________。【答案】(1)提示：a

b、c、d

(2)提示：不能红细胞胰岛B垂体(3)提示：A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带[自主学习]知识点二细胞的衰老和死亡1．细胞衰老的特征

【答案】酶活性呼吸速率细胞膜通透性染色质增大2．细胞死亡

【答案】基因自动结束生命细胞程序性死亡细胞的自然更新[自主检测]1．思考判断(1)细胞普遍衰老会导致个体衰老。 (

)(2)细胞衰老与个体衰老是同步的。 (

)(3)衰老细胞由于水分减少而导致细胞核体积变小。 (

)(4)细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定。 (

)(5)组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程。

(

)(6)细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。 (

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√

(6)√2．深挖教材(1)老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是_________________________________________________________________________。______________________________________________________。(2)人体细胞每天的更新率为1%～2%。其中肝细胞寿命约为18个月，皮肤细胞的寿命为十多天，消化道内壁细胞寿命只有几十个小时，红细胞寿命为120天左右，白细胞寿命为5～7天，那么人体细胞数量不会随着这些细胞的死亡而减少的原因是__________________________。(3)细胞寿命与分裂能力________。寿命短的细胞____________(填“一定”或“不一定”)能分裂，如__________。【答案】(1)提示：老年人的白发是由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能合成酪氨酸酶，细胞中缺少酪氨酸酶所致(2)提示：不同干细胞增殖分化产生新的细胞用于补充死亡的细胞(3)提示：无关不一定白细胞重难探究·素养达标细胞分化与细胞的全能性1．“图解法”理解细胞分化过程[深度讲解](1)细胞分化的标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。②细胞水平：形成了不同种类的细胞。(2)分化细胞表达的基因：①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。(3)细胞分化的“变”与“不变”：①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。2．细胞分化与全能性的比较项目细胞分化细胞全能性原理基因的选择性表达含有本物种全套遗传物质特点①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度；②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡；③普遍性：生物界中普遍存在①高度分化的植物体细胞具有全能性；②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性项目细胞分化细胞全能性结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分：体细胞＞生殖细胞＞受精卵细胞全能性有高低之分：受精卵＞生殖细胞＞体细胞关系①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高(一)细胞分化的特点和实质的分析(素养目标：生命观念)1．下表是人体内红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。[考向预测]细胞血红蛋白基因胰岛素基因抗体基因有氧呼吸酶基因红细胞(未成熟)＋－－＋胰岛B细胞－①－＋浆细胞－－②③下列有关说法正确的是 (

)A．①②③均表示“＋”B．此表说明细胞分化导致基因的选择性表达C．三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全相同D．三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同【答案】A(二)细胞全能性的分析与判断(素养目标：生命观念)2．关于细胞的全能性的叙述，错误的是 (

)A．离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性B．在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高C．克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性D．卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性【答案】C

【解析】处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其细胞的全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。(1)“三看”法确认细胞全能性的表达。(2)“四看”法判断细胞分化——四项中共性为“细胞与众不同”。细胞的分化、衰老和死亡1．细胞的分化、衰老、凋亡与坏死的比较[深度讲解]项目实质特点结果与意义细胞分化基因的选择性表达①持久性；②普遍性；③稳定性；④不可逆性产生各种不同的组织、器官细胞衰老内因和外因共同作用的结果①酶活性降低，呼吸速率减慢；②细胞体积变小，线粒体减少；③核增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深①生物体的绝大多数细胞都经历“未分化→分化→衰老→凋亡”的过程；②细胞衰老是时刻都在发生的项目实质特点结果与意义细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控细胞膜内陷，细胞变圆，与周围细胞脱离①清除多余无用细胞；②清除完成使命的衰老细胞；③清除体内异常细胞细胞坏死电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制细胞膜破裂损伤周围细胞，引发炎症2．细胞生命历程各过程中的遗传物质变化项目结果遗传物质变化细胞分化形成不同组织和器官不变细胞衰老细胞正常死亡不变细胞凋亡细胞正常死亡不变

细胞衰老、凋亡的易错易混点(1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞普遍衰老会导致个体的衰老。(2)靶细胞被细胞毒性T细胞消灭的过程应属于细胞凋亡(不可看成细胞坏死)。(3)细胞凋亡是主动的，受基因控制的程序性死亡，对生命具有积极意义，而细胞坏死则是被动的，不受基因控制的非程序(无序)性死亡，它对生命不利。(4)细胞凋亡与基因的选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。(一)细胞凋亡的分析(素养目标：社会责任)1．(2021年山东青岛模拟)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元，它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的神经生长因子。只有接受了足量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立链接，其他的则发生凋亡。[考向预测]下列有关叙述正确的是

(

)A．脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育的各个时期B．神经元的凋亡是不受内外环境影响的细胞程序性死亡C．凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于体液免疫D．神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向的信息传递【答案】D

【解析】脊椎动物细胞凋亡发生在个体发育的各个时期，A错误；神经元凋亡受基因的控制，也受环境影响的，B错误；凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于非特异性免疫，C错误；神经元与靶细胞间可通过化学信号(神经生长因子及神经递质)进行双向的信息传递，D正确。(二)综合考查细胞的生命历程(素养目标：科学思维)2．(2021年广东适应性考试)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是 (

)A．在植物发育过程中，导管的原始细胞经细胞伸长，细胞壁加厚等，最后形成了木质部导管。在该过程中发生了细胞凋亡B．在高等植物胚的发育早期，出现了胚柄，胚发育后期胚柄逐渐退化。在该过程中主要发生了细胞衰老C．在体外使用基因转移的方法，建立神经干细胞系，使其不断生长和分裂，从而阻止细胞坏死D．在损伤情况下，肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力。肝组织自我更新功能依赖于细胞脱分化【答案】A

【解析】高等植物木质部导管分化与细胞凋亡密切相关，A正确；胚柄退化主要也是与细胞凋亡有关，B错误；建立神经干细胞系主要目的不是为了阻止细胞坏死，C错误；在损伤情况下，肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力，肝组织自我更新功能依赖于细胞分化，而不是细胞脱分化，D错误。典题演练·破解高考1．(2021年广东卷)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是 (

)A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究【答案】D

【解析】细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是不可逆的，细胞凋亡后其功能不可恢复，A错误。细胞凋亡也称细胞程序性死亡，B错误。根据定义可知，细胞凋亡过程受基因控制，C错误。PKR激活剂可激活蛋白激酶PKR，从而诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，因此可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。易错探因很多学生以为细胞是受到病毒感染引起的，属于细胞死亡，忽略了题干中“凋亡”这一关键词。2．(2021年河北卷)关于细胞生命历程的叙述，错误的是 (

)A．细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质B．清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老C．紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一D．已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性【答案】A

【解析】细胞凋亡过程中也会合成蛋白质，如与凋亡有关的一些蛋白质，A错误；自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，致使细胞衰老，清除自由基有助于延缓细胞衰老，B正确；紫外线照射会导致皮肤癌，C正确；已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性，D正确。名师点睛由于细胞凋亡是基因控制下的程序性死亡过程，其中有凋亡基因的表达过程，所以该过程会合成新的蛋白质。3．(2020年海南卷)下列关于人体造血干细胞的叙述，错误的是 (

)A．造血干细胞比胚胎干细胞的分化程度高B．造血干细胞中不存在与细胞凋亡有关的基因C．造血干细胞