2025届高三生物一轮复习课件细胞的分化、衰老和死亡

1 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 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。 概念 细胞增殖 细胞分化 细胞分化 细胞分化 形态、结构和生理功能 稳定性差异 造血干细胞 造血干细胞 红细胞 白细胞 血小板 2 细胞的分化 特点 ①普遍性： 多细胞生物普遍具有。 ②持久性： 贯穿于生物体整个生命进程中。 ③稳定性： 已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。 ④不可逆性： 一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。 细胞的分化 实质 在个体发育过程中，不同种类的细胞中 的表达情况不同，即基因的 。 遗传信息 选择性表达 红细胞 垂体细胞 神经元 1 2 3 4 催化葡萄糖→丙酮酸的酶基因 生长激素基因 胰岛素基因 血红蛋白基因 1 2 3 4 1 2 3 4 能表达的基因 不能表达的基因 细胞的分化 实质 在个体发育过程中，不同种类的细胞中 的表达情况不同，即基因的 。 遗传信息 选择性表达 红细胞 垂体细胞 神经元 1 2 3 4 催化葡萄糖→丙酮酸的酶基因 生长激素基因 胰岛素基因 血红蛋白基因 1 2 3 4 1 2 3 4 能表达的基因 不能表达的基因 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。 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。 1 催化葡萄糖→丙酮酸的酶基因 细胞分化的标志 细胞的分化 实质 在个体发育过程中，不同种类的细胞中 的表达情况不同，即基因的 。 遗传信息 选择性表达 红细胞 垂体细胞 神经元 1 2 3 4 催化葡萄糖→丙酮酸的酶基因 生长激素基因 胰岛素基因 血红蛋白基因 1 2 3 4 1 2 3 4 能表达的基因 不能表达的基因 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。 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。 1 催化葡萄糖→丙酮酸的酶基因 转录 mRNA1 翻译 蛋白质1 实质 红细胞 垂体细胞 神经元 1 2 3 4 催化葡萄糖→丙酮酸的酶基因 生长激素基因 胰岛素基因 血红蛋白基因 1 2 3 4 1 2 3 4 能表达的基因 不能表达的基因 1 转录 翻译 蛋白质1 mRNA1 基因1 4 转录 翻译 蛋白质4 mRNA4 基因4 2 转录 翻译 蛋白质2 mRNA2 基因2 基因都相同 mRNA和蛋白质不完全相同 实质 红细胞 垂体细胞 神经元 1 2 3 4 催化葡萄糖→丙酮酸的酶基因 生长激素基因 胰岛素基因 血红蛋白基因 1 2 3 4 1 2 3 4 能表达的基因 不能表达的基因 1 转录 翻译 蛋白质1 mRNA1 基因1 4 转录 翻译 蛋白质4 mRNA4 基因4 2 转录 翻译 蛋白质2 mRNA2 基因2 细胞分化的“变”与“不变” 细胞的分化 意义 ①生物个体发育的基础 ②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的分化 意义 ①生物个体发育的基础 ②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 细胞分化与细胞分裂的比较 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 注： 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。 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 典例解析 D 1.人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来。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DNA和RNA分子相同，蛋白质不完全相同 D.卵原细胞与肝细胞的基因相同，基因的表达具有差异 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的全能性 全套 细胞 细胞核 离体 受精卵 体细胞 低 高 遗传信息 未体现细胞的全能性！ 未体现细胞的全能性！ 12 细胞的全能性 细胞分化与全能性的比较 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的全能性 概念 原因 证明 表达 条件 大小比较 干细胞 概念 动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 分裂和分化 类型 与细胞分化比较 14 干细胞 概念 动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 分裂和分化 类型 根据来源 胚胎干细胞 成体干细胞 胚胎干细胞（embryonic stem cell，简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。 15 干细胞 应用 人体许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种 ，使之形成 ，就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。 干细胞 组织或器官 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的全能性 概念 原因 证明 表达 条件 大小比较 1．肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。( ) 2．胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。( ) 3．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。( ) 4．断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化。( ) 5．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。( ) × × × √ √ 易错诊断 典例解析 1.(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 典例解析 2．(2023·福建龙岩模拟)中风，也叫脑卒中，起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失，一般发病快，病死率高。科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展，中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述错误的是(　) A．神经干细胞是轻度分化的细胞 B．神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化、衰老等过程 C．脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞凋亡 D．神经干细胞与神经细胞形态、结构、功能不同的根本原因是基因的选择性表达 B 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 干细胞 概念 类型 应用 细胞的分化 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的全能性 概念 原因 证明 表达 条件 大小比较 与细胞分化比较 细胞衰老 细胞衰老的特征 减少 降低 增大 积累 (教材必修1 P124“文字信息”)老年人的白发与白化病患者白发的原因有什么区别？ 提示：老年人的白发是由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者白发是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能合成酪氨酸酶，细胞中缺少酪氨酸酶所致。 20 细胞衰老 个体衰老与细胞衰老的关系 单 多 细胞衰老的原因 ①自由基学说 细胞衰老 个体衰老与细胞衰老的关系 单 多 细胞衰老的原因 ①自由基学说 ②端粒学说 DNA— 蛋白质复合体 (1)细胞衰老是个体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 。 (2)众多细胞及组织的衰老会引起个体衰老，导致个体出现 下降、适应环境能力 等现象。 细胞衰老 细胞衰老的结果 自我更新 免疫力 减弱 注： 1.衰老细胞中并非所有酶活性都降低，与衰老相关基因表达的酶的活性升高。 2.多细胞生物个体衰老时，其细胞普遍衰老衰老细，但衰老个体中也会有“新生细胞”(如造血干细胞)生成。 3.染色质收缩影响DNA解旋，进而影响基因的表达；色素逐渐积累与溶酶体功能降低直接相关。 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 干细胞 概念 类型 应用 细胞的分化 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的全能性 概念 原因 证明 表达 条件 大小比较 与细胞分化比较 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 干细胞 概念 类型 应用 细胞的分化 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的全能性 概念 原因 证明 表达 条件 大小比较 与细胞分化比较 细胞衰老 细胞凋亡 个体衰老与细胞衰老的关系 细胞衰老的原因 自由基学说 端粒学说 细胞衰老的结果 细胞死亡 细胞坏死 细胞自噬 基因 程序性死亡 自然更新 稳定 细胞衰老的特征 24 物理 化学 病理性刺激 细胞坏死 细胞死亡 细胞坏死 细胞坏死 细胞坏死 细胞凋亡 细胞凋亡 细胞凋亡 细胞凋亡和细胞坏死的区别 细胞死亡 不利 生理性死亡 主动 被动 有利 有害 细胞器 微生物和 毒素 细胞自噬 细胞死亡 比较细胞凋亡和细胞自噬的区别 细胞死亡 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。 比较细胞凋亡和细胞自噬的区别 细胞死亡 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。 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。 比较细胞凋亡和细胞自噬的区别 细胞死亡 溶酶体 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。 比较细胞凋亡和细胞自噬的区别 细胞死亡 一定 不一定 ③细胞凋亡与细胞自噬的联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 细胞的分化与全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 细胞的分化 衰老和死亡 干细胞 概念 类型 应用 细胞的分化 概念 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 实质 正确理解基因的选择性表达 细胞分化的标志 细胞分化的“变”与“不变” 意义 细胞分化与细胞分裂的比较 细胞的全能性 概念 原因 证明 表达 条件 大小比较 与细胞分化比较 细胞衰老 个体衰老与细胞衰老的关系 细胞衰老的原因 自由基学说 端粒学说 细胞衰老的结果 易错诊断 1．细胞不能继续分化是细胞衰老的特征之一。( ) 2．衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态。( ) 3．当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。( ) 4．有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。( ) 5．细胞凋亡使细胞自主有序地死亡，对生物体是有利的。( ) × × √ √ √ 典例解析 1．关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，下列说法正确的是(　　) A．细胞凋亡过程不可能受到细胞外信号的影响 B．精子含有本物种全套遗传信息，是一种没有分化的细胞 C．在个体发育过程中，原癌基因或抑癌基因可能发生基因突变 D．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构、功能和遗传物质均发生变化 C 典例解析 B 2.下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析错误的是(　　) A.①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能 B.②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程 C.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达 D.凋亡相关基因也存在于分裂旺盛的细胞中，对动物完成正常发育发挥重要作用 解析　分析题图可知，细胞凋亡之前，经过①，凋亡诱导因子与将要凋亡的细胞膜上的受体结合，由于凋亡诱导因子与细胞膜受体结合过程具有特异性，因此说明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；分析题图可知，细胞凋亡是细胞的程序性死亡，是由与凋亡相关的基因决定的，是细胞的主动死亡，B错误；蛋白质的合成过程是基因的表达过程，细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达，C正确；凋亡基因是机体固有的，控制着细胞凋亡的过程，在动物生长发育过程中发挥重要作用，D正确。 34 典例解析 B 3.细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，如下图所示。它是通过对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用实现的。下列叙述错误的是 (　　) A.细胞器a源自高尔基体，需借助单位膜的融合发挥功能 B.细胞自噬受到自噬基因的调控，对细胞内物质的降解具有特异性 C.丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象，会导致细胞内代谢废物和垃圾增多 D.饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强，将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料 典例解析 4．“花有重开日，人无再少年”，人体的衰老现象从古至今一直在困扰着我们。有学者用秀丽隐杆线虫研究发现，基因可以影响衰老及寿限，该虫age ­1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。age ­1突变型有较强的抗氧化酶活性。下列有关说法正确的是(　　) A．age ­1基因通过控制酶的合成调控代谢过程直接控制生物的性状 B．age ­1突变型可能通过增加自由基来减缓衰老 C．衰老细胞的细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 D．衰老细胞中黑色素合成增加，所以老年人皮肤上会出现“老年斑” C $$