2025届高考生物一轮总复习必修1第四单元细胞的生命历程第18讲细胞的分化衰老和死亡课件VIP

第18讲细胞的分化、衰老和死亡【课标要求】

1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理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。考点一01考点一细胞的分化及全能性

1．细胞分化(1)概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在_____________________上发生稳定性差异的过程。(2)时间：发生在整个生命历程中，___________时期达到最大限度。(3)结果：形成不同的具有特定形态、结构和功能的_______________。形态、结构和生理功能胚胎组织和器官(4)特点。①___________：细胞分化是一种持久性的变化。②__________：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。③___________：在生物界中普遍存在。(5)原因：在个体发育过程中，不同种类的细胞中_________的表达情况不同(或基因的选择性表达)。(6)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___________，有利于提高生物体各种生理功能的效率。持久性不可逆性普遍性遗传信息专门化2．细胞的全能性(1)细胞的全能性。细胞经分裂和分化后，仍具有产生___________或分化成其他___________的潜能和特性。完整有机体各种细胞(2)植物细胞的全能性。[易错提醒]未脱离植物体的细胞不能表现出全能性；分化程度高的细胞，其全能性不一定低，如卵细胞。韧皮部完整植株(3)动物细胞细胞核的全能性。去核细胞核(4)干细胞。[易错提醒]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。分裂和分化少造血干细胞[教材命题点思考]1．对叶片做横切，制片观察表皮、叶肉、叶脉等结构，发现叶肉细胞与其他细胞的形态、结构都有显著差异，该现象产生的原因是____________________________________________________。提示：基因的选择性表达2．细胞分化形成不同的组织细胞，不同组织细胞形态、结构不同的直接原因是______________________________________________________。提示：不同组织细胞中蛋白质的种类和含量不同3．平滑肌细胞能合成肌动蛋白，而神经细胞不能合成的原因是________________________________________________________。提示：控制合成肌动蛋白的基因仅在平滑肌细胞中表达，在神经细胞中不表达4．与克隆羊“多莉”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_______________________________________________________。提示：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性[模型命题点思考]5．机体内有些基因在所有细胞中都可表达，其产物是细胞生命活动必需的，称为管家基因；有些基因只在特定的细胞中表达，称为奢侈基因。下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析回答下列问题。(1)上述基因属于管家基因的是________，属于奢侈基因的是________。(均填字母)(2)这三种细胞中“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。ab、c、d不能红细胞胰岛B垂体(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？若用探针检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？______________________________________________________________________________________________________________________________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，但用探针检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。1．细胞分化的关键点(1)细胞分化的标志。(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”。2．细胞分化与全能性的比较考向1细胞的分化1．(2024·潮南高三期末)人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来的。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述，正确的是(

)A．卵原细胞只进行减数分裂，肝细胞只进行有丝分裂B．肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上，因此肝炎可遗传C．卵原细胞与肝细胞含有的核DNA和RNA相同，蛋白质不完全相同D．卵原细胞与肝细胞的基因组相同，基因的表达具有差异√解析：卵原细胞不止进行减数分裂，也可以通过有丝分裂进行增殖，A项错误；肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上，但体细胞的遗传物质发生的改变一般不能遗传，B项错误；由于不同细胞基因的选择性表达，来源于同一受精卵的卵原细胞与肝细胞含有的核DNA相同，但RNA和蛋白质不完全相同，即基因的表达具有差异，C项错误，D项正确。2．(2022·重庆选择考)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响，结果见下表。下列关于实验组的叙述，正确的是(

)分组细胞特征核DNA含量增加的细胞比例吞噬细菌效率对照组均呈球形59.20%4.61%实验组部分呈扁平状，溶酶体增多9.57%18.64%√A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的B．有9.57%的细胞处于细胞分裂期C．吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关D．去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形解析：细胞的形态发生变化是细胞分化的结果，其实质是基因的选择性表达，遗传物质没有发生改变，A项错误；核DNA含量增加的细胞有处于S期、G2期和分裂期的细胞，B项错误；溶酶体具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能，故吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关，C项正确；扁平状细胞是球形细胞通过分化形成的，细胞分化具有不可逆性，去除该化合物后扁平状细胞不会恢复成球形，D项错误。考向2细胞的全能性和干细胞3．(2021·浙江6月选考)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(

)A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化D．细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因√解析：

“合子”发育即胚胎发育，在胚胎发育的2～8细胞期，其中的每一个细胞都具有全能性，即均可以发育成一个完整的有机体，或分化成其他各种细胞，B项错误。4．(2022·河北选择考改编)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是(

)A．卫星细胞具有自我更新和分化的能力B．肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中C．激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备D．适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型√解析：卫星细胞是一种成肌干细胞，被激活后可增殖、分化为新的肌细胞，故卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A项正确；同一个体的所有细胞均来自同一受精卵，所以编码肌动蛋白的基因也存在于其他类型的细胞中，只是在肌细胞中特异性表达，B项错误；激活的卫星细胞可增殖、分化，其中线粒体、核糖体、中心体等多种细胞器为细胞分裂做物质准备，C项正确；适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，激活卫星细胞使肌肉增粗，有助于塑造健美体型，D项正确。考点二02考点二细胞的衰老和死亡

1．细胞衰老(1)特征。通透性内折收缩降低减慢色素逐渐积累[易错提醒]衰老细胞内并非所有酶的活性都下降；衰老细胞的细胞膜的通透性增大。(2)原因。①自由基学说。带电分子或基团未配对电子氧化反应辐射磷脂分子基因突变蛋白质②端粒学说。DNA序列DNA序列(3)细胞衰老与个体衰老的关系。(4)意义：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老___________机体更好地实现自我更新。个体衰老普遍衰老有利于或走向死亡2．细胞死亡[易错提醒]细胞凋亡受内外因素的影响，也存在基因的选择性表达。基因程序性死亡发育内部环境[情境命题点思考]小肠上皮是研究成体干细胞的理想材料之一。它由大量重复的单元构成，每个单元结构如图1所示，a处是干细胞，其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H­胸苷的营养液处理活的小肠上皮，半小时后洗去游离的3H­胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位，结果如图2所示(黑点表示放射性部位)。(1)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，原因是__________________________________________________。(2)48小时后继续跟踪检测，发现小肠上皮上的放射性完全消失了，原因可能是____________________________________________________________________________________________________。提示：(1)只有a处的细胞能进行细胞分裂，细胞分裂间期要利用3H­胸苷合成DNA

(2)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失√考向1细胞的衰老和死亡1．(2023·佛山高三二模)关于细胞衰老的机制，目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。下列叙述错误的是(

)A．个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程B．自由基攻击和破坏蛋白质、DNA等分子导致细胞衰老C．自由基攻击生物膜会产生新的自由基，加速自由基的积累D．所有DNA分子都有端粒结构，端粒受损会导致细胞衰老解析：多细胞生物个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A项正确；自由基学说认为，自由基能攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如磷脂、DNA，还可以攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老，B项正确；自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时能产生新的自由基，加速自由基的积累，C项正确；端粒是染色体两端的一段特殊序列，存在于染色体两端，不是所有DNA都有端粒，如原核生物的DNA无端粒结构，D项错误。2．(2023·山东等级考)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是(

)A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化√解析：蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A项正确；根据题干信息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”可知，蛋白酶L参与细胞焦亡，敲除编码蛋白酶L的基因会导致蛋白酶L无法合成，从而影响细胞焦亡，B项错误；细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C项正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D项正确。考向2细胞生命历程的综合考查3．(2023·汕头高三三模)生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程，下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是(

)A.原癌基因和抑癌基因都能阻止细胞不正常增殖，避免细胞发生癌变B．细胞衰老时细胞核体积增大、核膜内折等变化能使物质交换功能增强C．细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡，不会引起机体炎症反应D．细胞分化过程中遗传物质发生了改变，合成了特定的蛋白质√解析：原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，避免细胞发生癌变，A项错误；细胞衰老的过程是细胞生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，细胞衰老时细胞核体积增大、核膜内折等变化都会使细胞的物质交换功能减弱，B项错误；细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡，是细胞自动结束生命的过程，不会引起机体炎症反应，C项正确；细胞分化过程中遗传物质没有改变，只是基因的选择性表达合成了特定的蛋白质，进而使细胞的形态、结构和生理功能发生改变，D项错误。4．(2023·湖南选择考)基因Bax和Bcl­2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√解析：细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A项正确；据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，故推测TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡，B项正确；据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bcl－2基因表达量减少，细胞凋亡率提升，故推测TRPM7基因可能通过促进Bcl－2基因的表达来抑制细胞凋亡，C项正确；由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bcl－2基因表达量减少，细胞凋亡率提升，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D项错误。高考真题体验1．(2022·江苏选择考)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是(

)A．胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达B．成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因√解析：胚胎干细胞为未分化细胞，但也进行基因选择性表达，A项错误；成人脑神经细胞为高度分化的体细胞，一般高度分化的细胞不具有细胞周期，不再进行增殖，B项错误；细胞凋亡对生物个体的正常发育、生命活动稳定状态的维持以及抵御外界各种因素的干扰等具有重要作用，在多细胞生物体发育的各个时期均会发生细胞凋亡，C项正确；细胞癌变是多个原癌基因或抑癌基因累积突变的结果，D项错误。√2．(2023·海南选择考)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(

)A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果解析：根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”可推知，黏胶层中含有DNA和蛋白质，A项正确；根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”可推知，物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B项正确；在营养缺乏的条件下，细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量，C项正确；根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，是高度分化的细胞(植物的胚发育已经完成)，故物质A引起的根边缘细胞凋亡不是该植物在胚发育时期基因表达的结果，D项错误。3．(2022·山东等级考)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(

)A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用√解析：由细胞骨架可以维持细胞的形态推知，细胞核骨架可以维持细胞核的形态，APOE可作用于细胞核骨架，使其发生自噬性降解，从而改变细胞核的形态，A项正确；由题意知，APOE可促进该种干细胞的衰老，故敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B项正确；异染色质蛋白的自噬性降解属于细胞自噬，细胞自噬与细胞质中的溶酶体有关，不发生在细胞核内，C项错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物有氨基酸，可被再利用，D项正确。4．(2021·辽宁选择考改编)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌，如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后，PKM2进入单核细胞内既可催化细胞