第17讲 细胞的分化及衰老死亡-【暑假自学课】2022年新高一生物暑假精品课（人教版2019必修1）

第17讲 细胞的分化、衰老和死亡 【学习目标】 1.通过比较同一生物个体的不同细胞在形态、结构和功能上的差异，领悟细胞分化的意义、归纳细胞分化的概念，进而阐明细胞分化的实质是基因的选择性表达。 2.通过分析植物组织培养和植物体细胞移植等生物学事实，阐明植物细胞具有全能性、动物体细胞的细胞核具有全能性，进而归纳细胞全能性的概念和应用。 3.通过对骨髓移植和中华骨髓库相关内容的分析，及对干细胞特点的理解；关注干细胞在医学上的应用，说明生物技术在医学上的应用，提升社会责任感。 4.通过对细胞衰老特征示意图的观察、分析，说出细胞衰老在形态、结构和生理功能等方面的变化，解释老年人出现衰老有关外貌特征和生理变化的原因。 5.通过对“细胞衰老的原因”分析，理解细胞衰老的机制，认同细胞衰老是一种自然的生理现象；通过对“年龄因素与细胞衰老关系资料的分析”资料的分析，辩证说明个体衰老和细胞衰老的关系。 6.通过对涂6-10和图6-11的分析，说出细胞凋亡发生的时期及生理意义，阐明细胞凋亡是一种由基因控制的自然生理现象。 【基础知识】 一、细胞分化及其意义 1.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。细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。 2.细胞分化是生物个体发育的基础。使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 3.细胞分化的标志在分子水平是合成了某种细胞特有的蛋白质不同种类。在细胞水平是形成不同种类的细胞。 二、细胞的全能性 1.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.植物细胞的组织培养： ①植物组织培养：胡萝卜韧皮部细胞→放入特定培养基→形成细胞团块根、茎和叶→新的植株。 ②结论：高度分化的植物细胞仍然具有全能性。 3.核移植（克隆） ①非洲爪蟾的核移植实验：将非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞的核移植到去核的卵母细胞细胞中，结果获得了新的个体。 ②体细胞羊多利的培育：将乳腺细胞的细胞核移植到去去核的卵母细胞细胞中。 ③结论：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。 三、细胞衰老 1.细胞衰老的特征 （1）细胞膜：通透性改变，使物质运输功能降低；细胞核：体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；细胞质：水分减少，细胞萎缩，体积变小。 （2）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。 （3）细胞内的色素逐渐沉积，妨碍细胞内物质的交流和传递。 2.细胞衰老的原因 （1）自由基学说：自由基的本质是异常活泼的带电分子或基团；自由基来源：氧化反应中产生辐射或有害物质入侵；作用机理：攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，攻击磷脂分子，损伤生物膜；攻击DNA，引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 （2）端粒学说 端粒：DNA—蛋白质复合体；端粒位置：染色体两端；作用机理：端粒DNA序列被截短后，端粒内侧的正常DNA序列就会受到损伤。 四、细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物：细胞的衰老和个体的衰老是不同步的；个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程；细胞会随着分裂次数的增多而衰老，衰老细胞的细胞核中遗传物质会收缩，一些酶的活性下降，从而影响细胞的生活。细胞衰老是正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 五、细胞死亡 1.细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式。 2.细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 ①个体发育中细胞的程序性死亡。 ②成熟个体中细胞的自然更新。 ③被病原体感染细胞的清除。 3.细胞坏死：在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断而导致的细胞损伤和死亡。 【考点剖析】 考点一、细胞的分化 例1．如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述不正确的是(　　) A．a过程是有丝分裂，b是细胞分化 B．乙和丙的染色体组成相同 C．丁与戊因遗传物质不同而发生分化 D．甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同 【答案】C 【解析】甲、乙、丙三个细胞形态一样，故a表示有丝分裂，丁、戊与甲比，细胞形态发生了变化，故b表示细胞分化；乙和丙来自甲的有丝分裂，有丝分裂前后亲子代遗传物质相同，染色体组成相同；乙、丙的遗传物质相同，由细胞分化形成丁、戊的过程中基因选择性表达；由于甲、丁、戊细胞形态不同，故三种细胞基因选择性表达产生的部分蛋白质不同。 归纳总结 下图是受精卵细胞经分裂、分化形成不同类型细胞的模式图。 1.从细胞水平分析细胞分化是细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化的过