高三生物一轮复习课件第十四讲细胞的分化衰老和死亡

第十四讲

细胞的分化、衰老和死亡课标要求核心素养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。生命观念：比较细胞的分化、衰老和死亡，建立细胞是一个统一整体的生物学观念。科学思维：通过比较细胞凋亡与细胞坏死的区别与联系，辨析两种情况下的细胞死亡。科学探究：设计实验探究细胞分化的实质是基因的选择性表达还是丢失部分基因。社会责任：分析细胞衰老、凋亡的特点，关注人体健康和科技发展。1.细胞分化的概念、特点、实质、意义2.细胞全能性的概念，哪些实例证明细胞具有具有全能性？3.什么是干细胞，干细胞有什么特点，有哪些应用前景？4.细胞衰老的特征（代谢变化、细胞核的变化）5.说明细胞衰老的原因（自由基学说、端粒学说）6.细胞凋亡的概念（举例：人尾的消失、蝌蚪尾的消失、人手的发育）7.举例在成熟生物体中，有哪些过程也是通过细胞凋亡完成的？本讲知识聚焦一、细胞分化细胞的分化基础知识实质：

在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。意义：（1）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体发育的基础。（2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。1.细胞分化的机理2.请根据所学知识设计实验探究细胞分化的实质是基因的选择性表达还是丢失部分基因。请简要的写出实验思路将某种生物的不同的功能细胞中的特殊的蛋白质的合成基因分别制备成探针，分别去检测不同细胞中的DNA和RNA科学家设计了如下实验:将鸡的核糖体蛋白基因、卵清蛋白基因、β珠蛋白基因、胰岛素基因制备成探针，分别去检测鸡的输卵管细胞、成红细胞、胰岛B细胞中的DIVA和RNA，检测结果如下表。细胞中可表达的基因一种是管家基因，在所有细胞中都表达，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的；另一种是奢侈基因，只在某类细胞中特异性表达，其表达产物赋予细胞特异的形态、结构和功能。项目DNA检测结果RNA检测结果输卵管细胞成人红细胞胰岛B细胞输卵管细胞成人红细胞胰岛B细胞核糖体蛋白基因＋＋＋＋＋＋卵清蛋白基因＋＋＋＋－－β-珠蛋白基因＋＋＋－＋－胰岛素基因

＋＋＋－－

＋说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。（1）这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成，因此这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。（2）据表格信息我们能得出基因的表达存在选择性这一结论，得出该结论的事实依据是科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。项目DNA检测结果RNA检测结果输卵管细胞成人红细胞胰岛B细胞输卵管细胞成人红细胞胰岛B细胞核糖体蛋白基因＋＋＋＋＋＋卵清蛋白基因＋＋＋＋－－β-珠蛋白基因＋＋＋－＋－胰岛素基因

＋＋＋－－

＋3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β珠蛋白基因、胰岛素基因，但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA（3）3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因，但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？这一事实说明，基因的表达存在选择性。思考？细胞分化过程中的“变”与“不变”原因是：亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中不完全相同比较项目细胞分裂细胞分化细胞变化细胞数量增多细胞形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，细胞种类增多在个体发育中的意义保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性没有细胞分化，生物体就不能进行正常发育联系细胞分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程细胞分裂与细胞分化的比较例.（多选）下列哪项可以说明细胞已发生分化(

)

A.细胞中有生长激素基因B.细胞进行无氧呼吸产生乳酸C.细胞中出现血红蛋白的mRNAD.细胞中ATP的合成与分解速度发生改变E.细胞膜上具有神经递质的受体聚合酶结合到DNA上CE【典例】(2022·鞍山二模)细胞中表达的基因包括2种类型：一类是在所有细胞中都能得到表达的基因，称为“管家基因”；另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因，称为“奢侈基因”。以下属于“奢侈基因”的是()。A细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整__________或分化成_________________的潜能和特性。有机体其他各种细胞细胞的全能性细胞内含有形成完整个体所需的全套遗传信息证明：①植物组织培养（植物细胞具有全能性）

②动物克隆（动物细胞核具有全能性）条件：离体、适宜营养、激素等

难易程度：受精卵>生殖细胞>体细胞

植物细胞>动物细胞；分化程度低的细胞>分化程度高的概念基础表达二、细胞的全能性全能性基础知识实例1：植物组织培养2.全能性的实例生长素比例相对高利于根的分化，细胞分裂素比例相对高有利于芽的分化。已经高度分化的植物细胞在离体培养下能够继续分化成其他各种细胞并且发育成完整的植物体。1.从资料1中可以得出什么结论？2.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？能实例2：已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性。实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。讨论：将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？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养成新的个体。由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断全能性表达的标志是能否发育成“个体”或“任何细胞”。判断：①雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。（）√②分化程度高的细胞全能性一定低（）如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高×全能性表达的标志思考？怎么判断全能性的表达（2）分布：3.干细胞（1）概念：（3）分类：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。包括胚胎干细胞

和

成体干细胞等。动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。根据全能性大小可分为：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。全能干细胞：胚胎干细胞多能干细胞：造血干细胞专（单）能干细胞：

上皮基底层干细胞成肌干细胞神经元干细胞上皮细胞神经细胞肌细胞20通过体外诱导小鼠成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞①将特定基因或特定蛋白导入细胞

（成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞）诱导多能干细胞概念制备方法应用优点②用小分子化合物诱导形成。①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。可治疗镰状细胞贫血症；在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展iPS细胞03（4）诱导多能干细胞及其应用(1)源于必修1P118“问题探讨”拓展：骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？提示可以改变血型，但不会影响遗传。(2)源于必修1P121“与社会的联系”：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？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。教材拓展(2023·江西九江高三模拟)造血干细胞可增殖分化为B细胞，B细胞受特定抗原刺激后增殖分化为浆细胞。下列相关叙述错误的是A.造血干细胞能分化为B细胞，体现了全能性B.造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达C.与造血干细胞相比，浆细胞中有丰富的内质网、高尔基体等D.衰老的浆细胞中水分减少，细胞核增大典题分析A（2023·江苏连云港高三模拟)下图为人体内部分细胞分化过程，下列说法正确的是A.红细胞是通过无丝分裂产

生的，不发生DNA的复制B.上述细胞中，造血干细胞

的分化程度最低C.人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆D.皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质发生改变C三、细胞衰老(学生阅读教材完成填空）

①自由基学说带电分子或基团生物膜损伤基因突变活性下降3.细胞衰老的原因超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延缓细胞衰老。②端粒学说DNA序列3.细胞衰老的原因荧光标记法红色染色体黄色端粒端粒酶①端粒酶负责端粒的延长，可以把DNA复制损失的端粒填补起来，使得细胞分裂的次数增加。③端粒酶在大多数细胞中的活性______，在癌细胞中的活性_____。②端粒酶是RNA和蛋白质组成的复合体，蛋白质部分起催化作用，

RNA部分作为模板。因此，端粒酶具有_______酶的活性。逆转录很低较高细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体___________________。更好地实现自我更新4.细胞衰老的意义单细胞生物多细胞生物细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡①个体衰老或死亡≠细胞衰老或死亡③个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。众多细胞的衰老，就会导致人体的衰老。②生物体内细胞时刻都在更新，总有一部分细胞正在衰老或走向死亡。思考：细胞衰老等同于个体衰老吗？细胞衰老和个体衰老的关系1.衰老个体中是否所有细胞都衰老？衰老细胞中是否所有酶活性都降低？提示衰老个体中并非所有细胞都衰老，并且衰老细胞中并非所有酶活性都降低。多细胞生物个体衰老时，其细胞普遍衰老，但衰老个体中也会有“新生细胞”(如造血干细胞)生成，细胞衰老时，其多数酶活性降低，然而与衰老相关基因表达的酶的活性升高。教材拓展(2023·江苏模拟)自由基学说是一种细胞衰老假说。如图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的是(

)DA．自由基可能引起细胞衰老，一定不会引起细胞癌变B．由图可知，过程②、①的作用效果属于负反馈调节C．若过程③攻击的是酪氨酸酶，则会引起人体患白化病D．过程④可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变细胞坏死二、细胞的死亡细胞凋亡机理：结合图解理解凋亡机理信息传递流动溶酶体项目细胞凋亡细胞坏死与基因的关系特点死亡原因死亡过程对机体的影响受凋亡基因控制的与基因无关生理性病理性对机体是有利，不发生炎症对机体是有害，发生炎症不利因素影响基因控制主动的被动的概念①②意义细胞自噬(1)源于必修1P127“练习与应用·拓展应用”：同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞

，原因是_____________________________。快得多白细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：人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡，这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器

有直接关系，因为_____________________________________________________。(3)源于必修1P126正文拓展：某人因长期吸烟，导致肺部局部细胞病变死亡，属于

(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。溶酶体溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解细胞坏死教材拓展【训练4】(2021·辽宁开学考)细胞与生物一样，都要经历产生、生长、成熟、衰老直至死亡的生命历程。下列关于这一过程的说法，<zzd>错误</zzd>的是(

)。B.细胞的成熟常伴随着结构和功能专一化等现象，这与基因选择性表达有关C.在生活中可通过防晒、远离污染源等方式延缓衰老D.细胞凋亡虽然是不利因素诱导的，但结果往往对个体有利D[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，并不存在不利因素的诱导，其结果往往对个体有利，如蝌蚪尾的消失、胎儿手的发育等，D错误。1.(2022·海南卷)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述<zzd>错误</zzd>的是(

)。

B[解析]

细胞分化发生在个体发育中的各个阶段，B错误。高考真题

冻存剂指标合成培养基

<m></m>

合成培养基

<m></m>

血清

<m></m>

期细胞数百分比

<m></m>

65.7879.85活细胞数百分比

<m></m>

15.2941.33

B3.(2022·河北卷，改编)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞（一