第25讲 细胞的分化、衰老和死亡-【过一轮】备战2025年高考生物一轮复习精讲课件（新教材新高考）

25.细胞分化、衰老和死亡 鱼票出品，必属精品 2024-2025学年-高考一轮复习-高中生物学 主讲人：鱼票月半 概念图 P二82 考点一 细胞分化 01 形态、结构和生理 功能 胚胎 组织和器官 考点1.细胞分化 1.细胞分化的概念、特点和原因 ①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。 ②分化的细胞不一定 不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子等刺激后仍可再分裂。 持久性 普遍性 个体发育 专门化 遗传信息的表达情况 考点1.细胞分化 1.细胞分化的概念、特点和原因 ①细胞分化的“不变”与“改变” 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）、细胞的数目，、 的种类 改变 、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和生理功能 ②从不同水平理解细胞分化 细胞水平 细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异（细胞分化的结果） 细胞器水平 细胞器的数目及细胞质基质成分发生改变 分子水平 蛋白质种类、数量、功能发生改变（细胞分化的直接原因）；基因的 选择性表达（细胞分化的根本原因） 考点1.细胞分化 （1）概念解读 1.细胞分化的概念、特点和原因 （3）分化细胞表达的基因（必修2P72） 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。 奢侈 基因 不同类型细胞特异性表达的-类基因，其表达产物赋予不同细胞特异性的 生理功能。 考点1.细胞分化 （1）概念解读 1.细胞分化的概念、特点和原因 请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况并将其分类。 ①胰岛素基因；②ATP合成酶基因；③血红蛋白基因；④呼吸酶基因； ⑤抗体基因； ⑥核糖体合成酶基因。 管家基因(所有细胞均表达的一类基因)： 。 奢侈基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)： 。 ②④⑥ ①③⑤ （必修2P72思考•讨论）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  ＋ ＋ ＋ － －  ＋ 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。 考点1.细胞分化 （2）教材解读 1.细胞分化的概念、特点和原因 ①这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 提示　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。 ②3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？ 提示　这一事实说明，基因的表达存在选择性。 ③核糖体蛋白基因是否发生了选择性表达？ 提示　核糖体蛋白基因在所有的细胞中均表达，未发生选择性表达。 1.细胞分化的概念、特点和原因 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。 考点1.细胞分化 (2022·河北，14)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。下列叙述不正确的是（ ） 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 B (2021·重庆，5)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞，下列叙述错误的是( ) A.可用来治疗造血功能障碍类疾病 B.分化后，表达的蛋白种类发生变化 C.分化后，细胞结构发生变化 D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度 D （2021·山东卷）体外实验研究发现， 氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞，可诱导 其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是( ) 。 B A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果 B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强 C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能 D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活 提出问题 做出假设 早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢？ 高度分化的细胞具有该生物的发育的全部遗传物质，因此，这些细胞可以再分化为其他细胞。 实验验证 得出结论 考点1.细胞分化 2.细胞的全能性 提出问题 做出假设 实验验证 证据1：植物组织培养 1.从资料1中可以得出什么结论？ 已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。 得出结论 考点1.细胞分化 提出问题 做出假设 实验验证 证据1：植物组织培养 2.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？ 能 3.应用 通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植株，拯救濒危物种。 繁殖周期短，繁殖速度快,不受季节限制，可实现工厂化生产 得出结论 考点1.细胞分化 提出问题 做出假设 实验验证 证据1：核移植 将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？与证据1中的实验相比，你能从证据2中的实验得出什么结论 将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；与资料1中的实验相比，资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 得出结论 说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 已分化的动物细胞的细胞核的全能性需要借助卵细胞的细胞质才能体现出来。 考点1.细胞分化 提出问题 做出假设 实验验证 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。叫做细胞全能性。 得出结论 那些没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织也具有全能性。 表达交流 细胞的全能性： 考点1.细胞分化 提出问题 做出假设 实验验证 得出结论 ①理论上活细胞（哺乳动物成熟的红细胞等无核细胞除外）都具有全能性。 ②只有发育为完整有机体或分化成其他各种细胞，才能“体现”或“表现”细胞的全能性。 表达交流 细胞的全能性： （1）概念解读 （2）细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析 考点1.细胞分化 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 × （2023·青岛期末）角膜是覆盖眼睛的透明组织层，主要是由角膜干细胞维持的。 角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死的细胞，并修复较小的角膜 损伤。相关研究显示，短期睡眠不足增加了角膜干细胞的增殖分化速度，长期睡眠 不足会造成角膜严重受损，如角膜变薄。下列相关叙述正确的是( ) 。 D A.角膜干细胞能形成角膜上皮细胞体现了细胞的全能性 B.角膜上皮细胞特有的基因使其呈现透明状 C.睡眠不足会加速角膜上皮细胞的分裂分化、衰老和凋亡的进程 D.角膜干细胞的增殖和分化过程基因的表达情况都发生了变化 考点1.细胞分化 3.干细胞 少 造血干细胞 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（b、c）；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新(a)。 必修1P121 + 选择性必修3P46 （1）概念：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，与组织、器官的发育、 再生和修复密切相关。 （2）来源：早期胚胎、______和脐带血等。 （3）分类：包括______干细胞和______干细胞等。 骨髓 胚胎 成体 种类 胚胎干细胞（ 细胞） 成体干细胞 诱导多能干细胞（ 细 胞） 来源 __________ 成体组织或器官内 体细胞（如成纤维细胞 等） 特点 能分化成任何一种细 胞、组织或器官，甚至 成为个体 只能分化成_____________ _____ 能诱导分化成类似_____ _______的细胞 应用 分化成心肌细胞、神经 元和造血干细胞等 造血干细胞用于治疗白血 病，神经干细胞用于治疗 帕金森病、阿尔茨海默病 等 治疗镰状细胞贫血、阿 尔茨海默病、心血管疾 病等 早期胚胎 特定的细胞或 组织 胚胎 干细胞 考点1.细胞分化 3.干细胞 必修1P121 + 选择性必修3P46 （选择性必修正文）为什么科学家普遍认为 细胞的应用前景优于胚胎干细胞？ _________________________________________________________________________ ________________________________________。 诱导细胞的过程无须破坏胚胎，不存在伦理问题，而且细胞可以来源于病人自 身的体细胞，理论上可以避免免疫排斥反应 （必修 “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？ ______________________________。 （必修 “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？____________________________________________________。 可以改变血型，但不会影响遗传 因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官 阐述基本原理，突破长句表达 （2020·海南卷）下列关于人体造血干细胞的叙述，错误的是( ) 。 B A.造血干细胞比胚胎干细胞的分化程度高 B.造血干细胞分化产生的B细胞在胸腺中发育成熟 C.造血干细胞可不断增殖和分化，捐献造血干细胞不影响人体健康 D.造血干细胞移植是治疗白血病的有效手段 解析 造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞和血小板，胚胎干细胞可以分化为任何 一种组织细胞，所以造血干细胞分化程度更高，A正确；造血干细胞分化产生的 细 胞在胸腺中发育成熟，B细胞在骨髓中成熟，B错误；骨髓中的造血干细胞可不断增 殖和分化，所以捐献造血干细胞不影响人体健康，C正确；造血干细胞移植可以取代 白血病患者病变的造血干细胞，是治疗白血病的有效手段，D正确。 细胞的衰老和死亡 考点二 02 考点2.细胞的衰老和死亡 1.细胞的衰老 个体 衰老 或走向死亡 普遍衰老 （1）细胞衰老与个体衰老的关系 (2)特征 减慢 内折 收缩 降低 考点2.细胞的衰老和死亡 1.细胞的衰老 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？ __________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 。 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 阐述基本原理，突破长句表达 (3)原因 ①自由基学说 考点2.细胞的衰老和死亡 1.细胞的衰老 带电分子或基团 生物膜损伤 基因突变 活性下降 超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延缓细胞衰老。 (3)原因 ②端粒学说 DNA序列 DNA序列 考点2.细胞的衰老和死亡 1.细胞的衰老 （必修正文拓展）端粒酶是延长端粒的一种酶，是由 和蛋白质组成的核糖 核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的作为端粒 复制的模板，合成出 序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构。据此 从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因：___________________________________ _______________________________________________________________。 癌细胞能激活端粒酶活性，合成出 序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构 阐述基本原理，突破长句表达 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 考点2.细胞的衰老和死亡 1.细胞的衰老 （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 叙述错误的是( ) 。 B A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖 B.细胞分化只发生在胚胎发育阶段 C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老 D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，维持细胞内部环境的稳定 解析 细胞分化发生在个体发育中的各个阶段，B错误。 考点2.细胞的衰老和死亡 2.细胞的死亡 ①（必修 “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______________________________。 ②（必修 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________（填细胞器）有直接关系，因为____________________________________________________。 快得多 白细胞的 主要功能是吞噬病菌等 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 ③（必修 正文拓展）某人长期吸烟，导致肺部局部细胞病变死亡，属于________ __（填“细胞凋亡”或“细胞坏死”）。 细胞坏死 区分与病原体感染有关的细胞死亡情况：细胞若是被病原体感染而死亡，则属于细 胞坏死；细胞若是感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 考点2.细胞的衰老和死亡 2.细胞的死亡 （1）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 考点2.细胞的衰老和死亡 2.细胞的死亡 考点2.细胞的衰老和死亡 （2）细胞自噬 考点2.细胞的衰老和死亡 2.细胞的死亡 教材隐性知识： (1)源于必修1 P126：请结合资料比较细胞自噬和细胞凋亡 资料一：DNase酶和Caspase酶是细胞凋亡的两种关键酶，在凋亡诱导因 子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因。这两种酶一旦被激活，DNase酶能将DNA切割形成DNA片段，Caspase酶能将细胞内蛋白降解成多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除。 考点2.细胞的衰老和死亡 2.细胞的死亡 资料二：通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。 考点2.细胞的衰老和死亡 2.细胞的死亡 请比较二者的区别与联系： 区别：①形态学上的区别：凋亡 会使细胞膜内陷形成凋亡小体， 最后细胞解体；自噬是形成双层 膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与 融合消化掉内容物。 ②生理意义上的区别：凋亡 (填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；自噬 (填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。 联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 溶酶体 一定 不一定 （2）细胞自噬 考点2.细胞的衰老和死亡 2.细胞的死亡 （2023·湖南卷）基因和 分别促进和 抑制细胞凋亡。研究人员利用 干扰技术降低 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( ) 。 D A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控 B.基因可能通过抑制 基因的表达来抑制细胞凋亡 C.基因可能通过促进 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 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正确；由题图可知，干扰基因实验组的细胞凋亡率升高， 基因表达量增加，基因表达量降低，由此可以得出， 基因可能通过抑 制基因的表达，促进 基因的表达，从而抑制细胞凋亡，B、C正确；分析 题图可知，可以通过抑制癌细胞中 基因的表达来治疗相关癌症，D错误。 （2023·滨州模拟）细胞自噬是真核生物细胞内普遍存 在的一种自稳机制，基本过程如下图。 是从海 洋真菌中分离得到的具有抗肿瘤作用的化合物。某科研 B A.与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有双层膜 B.在细胞自噬中起主要作用的是溶酶体合成的多种水解酶 C.自噬性溶酶体的形成体现了生物膜具有流动性 D. 的作用可能是抑制自噬体和溶酶体的融合 团队开展了抑制肝肿瘤细胞 自噬的研究，科研人员在透射电子显 微镜下观察到随着浓度的增大， 细胞中自噬性溶酶体减少，自噬体 增多。下列相关说法错误的是( ) 。 解析 自噬体是由内质网形成的一个双膜的杯形结构，溶酶体为单膜结构的细胞器， A正确；水解酶是在核糖体上合成的，B错误；自噬性溶酶体是由溶酶体和自噬体融 合形成的，其形成体现了生物膜具有流动性，C正确；在透射电子显微镜下观察到随 着浓度的增大， 细胞中自噬性溶酶体减少，自噬体增多，因此 的作用可能是抑制自噬体和溶酶体的融合，D正确。 思维训练系列： 分析数据 考点三 03 （必修2P127思考•讨论）人体不同细胞的寿命和分裂能力不同（见下表）。请分析表 中有关数据，回答下列问题： 细胞种类 小肠上皮 细胞 平滑肌细胞（分布于 内脏器官） 心肌细胞 神经细胞 白细胞 寿命 很长 很长 很长 能否分裂 能 能 不能 绝大多数不能 不能 考点3.思维训练系列： 分析数据 1.有人认为，细胞寿命与细胞分裂能力之间有明显的对应关系，寿命越短的细胞， 其分裂能力一定越强。你是否支持这种说法？请分析说明。_____________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________。 不支持。表中数据显示， 细胞的寿命与分裂能力无明显对应关系。寿命短的细胞不一定能分裂（如白细胞）， 寿命长的细胞有些能分裂（如平滑肌细胞） 2.细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？________。 有关系 2型糖尿病患者以胰岛素抵抗为主，即靶器官对胰岛素敏感性降低，并与肥胖高度相 关。研究小组进行了如下实验：对照组大鼠一直饲喂普通饲料，实验组大鼠以高糖 高脂饲料饲喂，制造胰岛素抵抗糖尿病模型，然后再将其分为模型组与模型运动组 （即加强运动），经过6周训练后，各组体重、血糖指标和脂肪细胞瘦素受体蛋白表 达情况如表所示，回答下列问题： 体重/ 瘦素/ 胰岛素/ 血糖/ 瘦素受体 蛋白/ 对照组 361.75 1.28 13.61 5.06 0.48 模型组 436.60 7.95 33.57 7.49 0.10 模型运 动组 348.70 4.62 25.69 5.77 0.28 瘦素是脂肪细胞分泌的一种激素，能促进脂肪转化为葡萄糖，分析表中数据，模型 组中大鼠的瘦素水平高于对照组，但体重并没有降低，其原因有____（填序号）。 ①瘦素水平高②胰岛素浓度高③瘦素受体蛋白少 ④胰高血糖素浓度高 ③ 解析 模型组小鼠的瘦素受体蛋白含量少，瘦素的调节作用减弱，从而影响了脂肪的 转化，因此模型组中小鼠的瘦素含量高于对照组，但小鼠体重并未降低，③正确。 感谢观看 $$