新教材高考生物一轮复习第4单元细胞的生命历程第3讲细胞的分化、衰老和死亡课件

第3讲细胞的分化、衰老和死亡第四单元课标要求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。备考指导1.联系生产生活实际理解细胞分化及细胞全能性的原理和应用。2.运用联想对比法理解细胞分化、衰老、死亡等的概念与特点。3.运用实例分析法加深理解细胞凋亡与细胞坏死的区别。内容索引010203第一环节必备知识落实第二环节关键能力形成第三环节核心素养提升第一环节必备知识落实知识点一原子结构化学用语知识筛查1.细胞分化2.细胞的全能性(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。(2)植物细胞的全能性①实验过程:取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养→新的植株。②结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。(3)动物细胞细胞核的全能性①实例:非洲爪蟾、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。②结论:已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。3.干细胞(1)概念:动物和人体内保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。(2)举例:人骨髓中的许多造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。4.细胞分化与细胞的全能性的比较

知识落实1.下列关于细胞分化的叙述,错误的是(

)A.从个体水平分析,细胞分化是生物个体发育的基础B.从细胞水平分析,细胞分化使细胞功能趋向专门化C.从细胞器水平分析,细胞分化可使细胞器数目发生改变D.从分子水平分析,细胞分化的本质是DNA发生改变D细胞分化的实质是基因的选择性表达,其DNA没有发生改变。2.神经干细胞(NSC)是一群能自我更新并具有多种分化潜能的细胞,它来源于神经组织并可生成神经组织。在适当条件下可分化成神经元、少突胶质细胞和星形细胞。下列关于神经干细胞(NSC)生命历程的叙述,正确的是(

)A.NSC在自我更新过程中会出现纺锤体和染色体B.NSC分化成星形细胞时有新基因产生和表达C.NSC能自我更新,不会出现细胞代谢变慢的现象D.NSC发生癌变时,抑癌基因会转变成原癌基因A神经干细胞(NSC)的自我更新为有丝分裂过程,在有丝分裂过程中会出现纺锤体和染色体,A项正确。NSC分化成星形细胞是基因选择性表达的结果,不会有新基因产生,B项错误。NSC能自我更新,包括细胞的分化、衰老和凋亡,该过程会出现细胞代谢变慢的现象,C项错误。NSC发生癌变时,会发生原癌基因或抑癌基因的突变,并不是抑癌基因转变成原癌基因,D项错误。知识点二细胞的衰老和死亡知识筛查1.细胞的衰老(1)个体衰老与细胞衰老的关系(2)细胞衰老的特征①代谢变化②结构变化细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。巧学助记细胞衰老的特征

2.细胞衰老的原因(1)自由基学说:自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。①自由基攻击磷脂分子,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。②自由基攻击DNA,可能引起基因突变。③自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。(2)端粒学说①端粒:染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。②特点:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。③结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。3.细胞的死亡细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。(1)细胞凋亡(2)细胞坏死在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。知识落实1.人衰老的红细胞具有下列哪些特征?(

)①水分减少,细胞萎缩②新陈代谢速率减慢③某些酶的活性降低④呼吸速率上升⑤色素逐渐积累⑥细胞膜通透性改变⑦细胞核体积增大A.①②③④⑤⑥⑦

B.①②③⑤⑥⑦C.①②③⑤⑥

D.①②③④⑤⑥C细胞衰老后,细胞内的水分减少,细胞萎缩;细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;细胞内的色素逐渐积累;细胞膜通透性改变;细胞核体积增大,但成熟的红细胞没有细胞核。①②③⑤⑥符合题意。2.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。研究表明,存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述错误的是(

)A.在人体造血干细胞中不存在控制RIP3合成的基因B.通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式C.抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因的表达有关A人体造血干细胞中含有该个体整套的遗传物质,故人体造血干细胞中一般存在控制RIP

3合成的基因,A项错误。RIP

3通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死,故通过调控RIP

3的合成可以调控细胞死亡的方式,B项正确。抑制RIP

3的活性,肿瘤坏死因子将诱导细胞凋亡,故可推出抑制RIP

3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死,C项正确。题干所述的研究结果证明,细胞坏死与控制RIP

3合成的基因的表达有关,D项正确。第二环节关键能力形成能力形成点一区分细胞分化与细胞全能性的表达典型例题下面为“细胞核重编程技术”的操作流程模式图。据图推断,下列说法错误的是(

)A.干细胞的线粒体、细胞核均具有双层膜结构B.干细胞分化形成的表皮细胞中的染色体数目发生了变化C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病B细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞的遗传物质不会改变,因此干细胞分化形成的表皮细胞中的染色体数目并没有发生变化。整合构建1.归纳概括细胞分化的三个关键点(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:遗传物质、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.构建细胞分化过程模式图

训练突破(不定项选择题)某研究小组将两种小RNA和其他转录因子加入培养液中,成功将来自健康成年人机体中的皮肤细胞直接转化成了运动神经元。运动神经元能够驱动肌肉收缩,其损伤会导致脊髓性肌萎缩等严重疾病,最终致人瘫痪甚至死亡。下列有关说法错误的是(

)A.该研究中皮肤细胞表现出了全能性B.RNA和转录因子使皮肤细胞的遗传物质发生改变C.该转化过程中蛋白质的种类和数量未发生改变D.这种技术能帮助开发新型疗法来治愈神经退行性疾病ABC根据题干信息分析,该研究只是将皮肤细胞直接转化成了运动神经元,并没有形成完整的个体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,A项错误。RNA和转录因子使皮肤细胞的遗传物质选择性表达,但是遗传物质并没有发生改变,B项错误。该转化过程中蛋白质的种类和数量都发生了改变,C项错误。根据题干中神经元的功能可知,这种技术能帮助开发新型疗法来治愈神经退行性疾病,D项正确。能力形成点二细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的区别典型例题下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动。请据图回答下列问题。(1)该图可以用来表示下列哪些生物细胞的重大生命活动?

。(填序号)

①噬菌体

②酵母菌

③乳酸菌

④变形虫

⑤海带

⑥蚯蚓

⑦玉米

⑧蘑菇(2)A、B、C、D四项生命活动中,在人幼年时期能够发生的是

,对人体有积极意义的是

。(填字母)

(3)过程B导致细胞在

等方面发生了改变,但是细胞中的遗传物质未发生改变。

(4)在真核生物中,过程A的方式包括

。

答案:(1)⑤⑥⑦⑧(2)A、B、C、D

A、B、C、D

(3)形态、结构和生理功能(4)无丝分裂、有丝分裂和减数分裂解析:(1)①噬菌体是病毒,不具有细胞结构,②酵母菌、③乳酸菌和④变形虫是单细胞生物,⑤海带、⑥蚯蚓、⑦玉米和⑧蘑菇是多细胞生物。题图可以用来表示多细胞生物细胞的重要生命活动,故选⑤⑥⑦⑧。(2)A细胞增殖使细胞数目增多,对生物个体的生长发育有利;

B细胞分化有助于细胞形成形态、结构和生理功能不同的细胞;C细胞衰老使衰老的细胞被新细胞替代,能够更好地执行相应的功能;D细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,有利于个体生长发育。在人幼年时期能发生并且对人体有积极意义是A、B、C、D。(3)细胞分化是在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞中的遗传物质未发生改变。(4)真核细胞的增殖方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。整合构建1.细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的比较2.“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死

训练突破1.右图是对人体细胞生命历程的概括。下列叙述错误的是(

)A.能进行①②⑥过程的细胞都具有细胞周期,但周期长短不同B.过程③可发生在整个生命历程中C.过程④中酪氨酸酶活性降低,导致细胞内色素逐渐积累D.过程⑤中细胞的遗传物质发生了变化C题图中①②⑥过程代表细胞分裂,能连续进行分裂的细胞都具有细胞周期,但周期长短不同,A项正确。过程③代表细胞分化,可发生在整个生命历程中,B项正确。过程④代表细胞衰老,细胞衰老过程中,物质运输能力降低,导致细胞内色素逐渐积累,C项错误。过程⑤代表细胞癌变,是由细胞内的原癌基因与抑癌基因发生突变引起的,D项正确。2.(不定项选择题)干细胞是一种未充分分化、具有再生出各种组织或器官的潜在功能的“万用细胞”。下图是干细胞发育过程中的三个途径。下列说法正确的是(

)A.干细胞经诱导分裂、分化形成各种组织或器官是其全能性的体现B.同一个体不同组织细胞形态结构不同,原因是它们各自的遗传物质不同C.组织细胞的衰老受基因调控,但细胞的结构不发生改变D.组织细胞的凋亡也受到基因的调控AD同一个体不同组织或器官的细胞内的遗传物质一般相同,其形态结构不同的原因是基因的选择性表达,B项错误。衰老的细胞会萎缩,体积变小,故衰老细胞的形态结构会发生改变,C项错误。第三环节核心素养提升高考真题剖析【例题】

(2019全国Ⅰ卷)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是(

)A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象C.清除被病原体感染的细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死核心素养考查点剖析:题目以人体细胞的变化为载体,综合考查对细胞凋亡和细胞坏死的理解,较好地考查了“科学思维”这一学科素养。答案:B解析:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。胎儿手的发育过程中,五个手指最初是连在一起的,后来随着指间的细胞自动死亡,才发育为成形的手指。在成熟的生物体中,细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的。细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,作为细胞自然生理过程的细胞凋亡不属于细胞坏死。典题训练1.(2023湖南卷)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如下图所示。下列叙述错误的是(

)A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症D细胞的衰老和凋亡都是受遗传信息调控的生命现象,A项正确。Bax基因促进细胞凋亡,Bcl-2基因抑制细胞凋亡,题图中siRNA