高三生物一轮复习第13讲+细胞的分化、衰老、死亡

1.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2.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第13讲

细胞的分化、衰老、凋亡学习目标

1、掌握细胞的分化与全能性

2、掌握细胞衰老的特征、原理和死亡考点一：细胞分化的学习任务：1、什么是细胞分化？

细胞分化有哪些特点？细胞分化的结果和意义是什么？2、细胞分化的实质是什么？3、细胞分化的标志有哪些？4、细胞分化的影响因素有哪些？（一）细胞分化的概念细胞分裂细胞分化受精卵在个体发育过程中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在和

上发生

的过程。生理功能稳定性差异形态、结构学习任务1、什么是细胞分化？

细胞分化有哪些特点？细胞分化的结果和意义是什么？1、稳定性：2、持久性：3、不可逆性：4、遗传物质不变性：5、普遍性：（二）细胞分化的特点：经过细胞分化产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异.细胞分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度。（分化能力最强，产生细胞种类最多）

造血干细胞→吞噬细胞的干细胞→单核细胞→巨噬细胞细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础（三）细胞分化的结果：形成不同的细胞，进而构成特定的组织和器官。（注意：细胞数目不变）（四）细胞分化的意义

是生物个体发育的基础。使多细胞生物体中的细胞趋向_________，有利于提高各种生理功能的效率.专门化（五）细胞分化的根本原因（实质）：基因的选择性表达,即在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,转录出不同的mRNA,控制合成出不同的蛋白质,如图所示。遗传物质相同mRNA不同蛋白质不同形成不同种类的细胞细胞分化的标志（分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质，即化学成分不同。）（细胞水平）(3)细胞分化的“变”与“不变”:学习任务4、细胞分化的影响因素有哪些？1、细胞质的诱导学习任务4、细胞分化的影响因素有哪些？2.细胞之间的相互影响细胞是否分化及分化的方向是由内因和外因共同决定的。内因主要是基因组的整体表达情况和该细胞所经历的发育过程或所处的发育阶段。外因则是指该细胞所处的周边环境，包括与之相邻的细胞、所接收的信号分子等。思考：分化后的细胞一定不可逆转吗？请举例说明吗？不一定。例如：植物细胞的脱分化；动物的诱导多能干细胞（iPS细胞）

正常情况下，机体中细胞分化往往不可逆转。然而在特定的实验条件下，通过细胞重编程可引导已分化的体细胞逆转。

细胞重编程是指分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复全能性状态或形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成一个新个体的过程。（2018江苏卷，23）人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述正确的是（）A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同B．MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞D考点二：细胞的全能性学习任务：1、细胞全能性的概念、原因？

2、体现细胞全能性的实例有哪些？3、全能性表达的条件及难易程度是怎样的？4、细胞的全能性和分化程度的关系？二、细胞的全能性（1）概念细胞分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能或特性。胡萝卜韧皮部高度分化的体细胞一个完整的植物体（2）细胞具有全能性的原因：细胞内具有形成完整个体所需的全套基因。韧皮部细胞有根茎叶的试管苗胡萝卜植物激素、无机盐、糖类离体植物细胞表现全能性的条件（3）实例1：植物体细胞的全能性（植物组织培养）脱分化再分化同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗的优势是__________________________________________________________。快速、大量繁殖、不受季节影响，同时还能保持植物的优良品质实例2：动物细胞核的全能性但细胞核仍然保持着全能性。Dolly的出生

到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培育成新的个体，说明：已分化的动物体细胞的全能性受到限制母绵羊B

乳腺细胞母绵羊A未受精的卵细胞母绵羊C“多莉”

重组细胞激活重组细胞，发育成早期胚胎，移入绵羊C的子宫中去核卵细胞取细胞核“多莉”与哪只羊相似？结论：已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。母绵羊B核移植技术（四）细胞全能性与细胞分化的关系＞生殖细胞受精卵＞动物细胞＞干细胞＞植物细胞干细胞植物细胞动物细胞受精卵生殖细胞请比较以下细胞的全能性：＞分化程度高的分化程度低的三.细胞分化与细胞的全能性比较项目细胞分化细胞的全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点①持久性

②普遍性③不可逆性

④稳定性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,但其细胞核仍具有全能性③全能性的体现要进行诱导和离体培养（续表）项目细胞分化细胞的全能性结果形成形态、结构、功能不同的组织，器官。

形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分,如体细胞>生殖细胞>受精卵细胞全能性表达的难易程度不同,如受精卵>生殖细胞>体细胞关系

①两者的遗传物质都未发生改变

②已分化的植物细胞仍然具有全能性

③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低3.澄清四个易错易混点(1)分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞等,接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。(3)分化程度高的细胞其全能性不一定低。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,全能性越高,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。(4)分化一般不会改变遗传物质。细胞分化是基因选择性表达的结果,一般不会导致遗传物质改变。已分化的细胞一般都含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质,因而具有全能性。三、干细胞1.概念:动物和人体内仍保留着少数具有______和______能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。分裂分化2.例：造血干细胞通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。3、类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自__________来自各式各样的组织功能可以分化成_____组织和器官具有分化成__________细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞早期胚胎各种特定功能▶规范表达

不能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,原因是________________________________________________________________________________________________________________。

动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变小。肌细胞是已分化的细胞,它通常不能转化为其他类型的细胞（4）分化程度高的细胞,其全能性一定低。(

)×[解析]

分化程度高的细胞,其全能性不一定低,如生殖细胞。（5）用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性。(

)[解析]

用动物胚胎干细胞培育出特定的组织和器官，不能体现动物细胞的全能性，因为没有产生完整有机体或分化成其他各种细胞。

(2)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(2021·江苏卷，2B)(

)(3)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(2021·福建卷，11A)(

)(5)高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(2020·江苏卷，4A)(

)(6)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。(2018·全国卷Ⅲ，2D)(

)××××√

有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞、记忆细胞。×4.“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,它们就有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是(

)A

[解析]

干细胞分化成多种类型的细胞不能体现细胞的全能性;“细胞核重编程”后可能再分化形成多种类型的细胞，因此该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望。考点二

细胞的衰老和死亡1、细胞衰老是正常的生命现象未分化分化衰老死亡幼叶成叶老叶一、细胞衰老细胞衰老的过程是细胞的

和

发生复杂变化的过程，最终表现为形态、结构和功能发生变化

。生理状态化学反应多细胞生物：不同步个体衰老

从总体上看，多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞__________的过程。普遍衰老细胞衰老单细胞生物：同步2、个体衰老与细胞衰老的关系3.细胞衰老的特征(1)代谢的变化(2)细胞核的变化:体积

、核膜内折,染色质

、染色加深。水分多种酶活性呼吸速率收缩增大巧记细胞衰老的特征白发原因：人的头发基部的黑色素细胞衰老时，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，导致头发变白。

注意区分：白发与白化病白化病人：细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常,不能合成酪氨酸酶1、自由基学说自由基细胞内的氧化反应有害物质辐射产生生物膜DNA蛋白质攻击生物膜损伤基因突变蛋白质活性下降细胞衰老自由基：异常活跃的带电分子或基团4、细胞衰老的机理（课本P124）2、端粒学说细胞分裂次数增多端粒DNA序列缩短细胞活动异常正常DNA序列受损端粒：每条染色体的两端都有一段特殊序列的

。图中染色体为红色，黄色荧光显示染色体两端的端粒端粒酶：是逆转录酶;可修复受损的端粒。癌细胞的端粒酶有活性成分：RNA+蛋白质

【例1】有关衰老细胞的说法正确有①衰老细胞水分减少，细胞萎缩②从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程③酶的活性都降低，因而能加速衰老④呼吸速率上升⑤白化病与头发发白的原因相同⑥细胞核的体积一般增大⑦细胞膜通透性改变，代谢速率加快A．二项B．三项C．四项D．五项√√×××√×注意：不是所有细胞衰老后细胞核体积都变大，例如人

的成熟红细胞，无核。二、细胞的凋亡1、概念：由______所决定的细胞自动结束生命的过程。基因二、细胞的凋亡2、原因：受到严格的遗传机制决定的程序性调控。又称细胞编程性死亡3.细胞凋亡的过程：凋亡起始--凋亡小体的形成---凋亡小体的吞噬凋亡小体的形成：细胞中染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器聚集在一起，被反折的细胞质膜包裹，形成球形的结构，称为凋亡小体。凋亡诱导因子膜受体特异性结合凋亡信号凋亡相关基因激活细胞凋亡执行清除凋亡细胞吞噬细胞4.细胞凋亡的机理5.细胞凋亡的类型和意义：类型1、个体发育中细胞的。2、成熟个体中细胞

。3、

细胞的清除。意义1.保证多细胞生物体完成（塑造个体及器官形态）2、维持____________的稳定。3、抵御

的干扰起着非常关键的作用。被病原体感染的自然更新编程性死亡正常发育内部环境外界各种因素下列哪些例子体现了细胞凋亡：①皮肤上死亡脱落的细胞②癌细胞的清除，白细胞吞噬过多的细菌导致死亡③人胚胎发育过程中指（趾）间组织的消除④红细胞的更新⑤清除多余的免疫细胞和消化道中完成作用的上皮细胞全部体现细胞凋亡细胞坏死起因在正常状态下的____性死亡不利因素影响下的_____性死亡范围单个散在细胞大片组织或成群细胞调节过程受基因调控，____进行不受基因调控，______进行炎症反应__炎症反应，不释放细胞内容物____炎症反应，释放细胞内容物生理病理被动无有主动细胞凋亡是主动的，有利的，基因决定的，无炎症反应。细胞坏死是被动的，不利的，外界不利因素引起的，有炎症反应。三、细胞凋亡和细胞坏死的区别【例3】下图为动物机体的细胞凋亡及清除过程示意图。以下的叙述不正确的是A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达C．②过程中凋亡细胞被吞噬，属于特异性免疫过程，该过程表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用例：细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是（）

A.细胞凋亡是由基因控制的，对生物个体的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用

B.细胞坏死过程中，细胞因细胞膜破裂，胞浆外溢而死亡C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关

D.在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的

细胞自噬与细胞凋亡1.细胞自噬

(1)概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后进行物质的再利用，这就是细胞自噬。(2)意义：①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。②通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。③有些激烈的自噬，可能诱导细胞凋亡。人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。2.细胞凋亡

(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。

(2)机理：3.二者区别与联系

(1)形态学上的区别：凋亡会使染色质固缩，染色加深，细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬体，包裹胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。

(2)生理意义上的区别：凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后，细胞必定死亡；自噬是促使细胞存活的自我保护机制，旨在为自身提供营养或者降解错误折叠蛋白等，不一定引起死亡。

(3)联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。2．(2020·四川省绵阳中学模拟)细胞衰老的“端粒学说”认为，每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，当短到一定程度时，端粒内侧正常的DNA序列会受到损伤，使细胞开始衰老。下列叙述不正确的是()A．每条染色体只有一端含有端粒DNAB．端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能以RNA为模板合成新的端粒，由此推测该酶中的蛋白质功能类似于逆转录酶

C．无限增殖的癌细胞中端粒一般不缩短D．细胞衰老除与端粒相关外，还可能与自由基有关A考查角度一细胞衰老与凋亡细胞正常分化组织器官系统生物体细胞畸形分化恶性增殖细胞不受机体控制连续进行分裂癌细胞正常：

异常：

四、细胞的癌变：【易错辨析】

√（2）某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞坏死完成。(

)×[解析]

某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞凋亡完成。（3）细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞内部结构。(

)√（4）自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。(

)√（5）细胞坏死对机体是不利的。(

)√角度一

考查细胞衰老与死亡1.[2022·山东青岛模拟]

研究表明，人类面临着三种衰老：第一种是生理性衰老，是指随着年龄增长所出现的生理性退化，这是一切生物的普遍规律。第二种是病理性衰老，即由内在的或外在的原因使人体发生病理性变化，使衰老现象提前发生。第三种是心理性衰老，人类由于各种原因，常常产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。下列说法错误的是(

)D

BA.细胞焦亡是由炎症引起的细胞坏死现象B.细胞焦亡过程中发生了基因的选择性表达C.细胞焦亡主要在特异性免疫中发挥作用D.细胞凋亡对机体有利，细胞焦亡对机体有害细胞衰老、凋亡、坏死的比较项目实质结果遗传物质细胞衰老内因、外因共同作用细胞正常死亡不发生改变细胞凋亡受到由遗传机制决定的程序性调控基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡细胞坏死受外界不利因素影响;不受基因控制细胞膜破裂,对周围细胞造成伤害,引起发炎角度二

细胞自噬3.[2022·辽宁鞍山二模]

细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。下列叙述错误的是(

)BA.细胞自噬可清除受损或衰老的线粒体B.细胞自噬可将细胞骨架水解为核糖核苷酸C.细胞自噬可发生在真核细胞的溶酶体D.细胞自噬过于激烈可能诱导细胞凋亡

B

角度三

综合考查细胞的生命历程5.生物体都会经历出生、生长、