15 细胞的分化、衰老和死亡-备战2025年高考生物一轮复习知识点精编课件

第15讲 细胞的分化、衰老和死亡 分裂 分化 概念 结果 特点 实质 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 形成形态、结构、功能不同的细胞，不同类型的细胞形成不同的组织和器官 持久性 基因选择性表达 不可逆性 普遍性 管家基因 奢侈基因 研读教材 管家基因 奢侈基因 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 不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物富裕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)分化细胞表达的基因 (2)细胞分化的“变”与“不变” “变” “不变” 细胞的形态、结构和生理功能、蛋白质种类、mRNA DNA、tRNA、rRNA、细胞数目 分裂 分化 概念 结果 特点 实质 意义 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 形成形态、结构、功能不同的细胞，不同类型的细胞形成不同的组织和器官 持久性 基因选择性表达 细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率 不可逆性 普遍性 稳定性 标志 分子水平 合成了某种细胞特有的蛋白质 细胞水平 形成了不同种类的细胞 管家基因 奢侈基因 遗传物质没有发生改变 分裂 分化 全能性 概念 原因 实例 条件 比较 标志 细胞经过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 细胞内含有形成完整个体所需的全套基因 植物细胞具有全能性 离体、适宜营养、激素、适宜的温度等环境条件 受精卵>生殖细胞>体细胞 细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞 动物细胞核具有全能性 植物组织培养 动物克隆 全能细胞 干细胞 植物细胞>动物细胞 分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞 来源 来自早期胚胎 来自各式各样的组织 成体细胞诱导 功能 可以分化成各种组织和器官 具有分化成特定功能细胞的能力 将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。 举例 来自囊胚的内细胞团细胞 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞 成纤维细胞诱导形成iPS细胞 干细胞 概念 类型 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 选择性必修三：46页 作用 用自身干细胞培养的组织或器官再进行移植，理论上可以避免免疫排斥反应 知识拓展 细胞分化与细胞全能性的比较 项目 细胞分化 细胞的全能性 原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质 结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞 联系 ①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有本物种全套的遗传物质，因而都具有全能性 ②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达；细胞分化程度越低，全能性就越高 1．断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化。 (　　) 2．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因种类不同。(　　) 3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果。 (　　) 4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。 (　　) 5．同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达。 (　　) √ × × × √ 辨析概念 考向分析 1．(2024·广东模拟)近年来，通过体外对人胚胎干细胞的定向诱导分化，已成功获得了胰岛B细胞等多种体细胞，从而为细胞治疗和再生医学的临床应用打下基础，也为药物筛选和毒性评估提供了新的平台。如胰岛移植是治疗1型糖尿病的有效方法，人们在体外定向分化胰岛B细胞，移植到糖尿病模型小鼠体内后，血糖明显地恢复到正常值。下列说法错误的是 A．人胚胎干细胞能定向诱导分化成多种细胞类型是基因选择性表达的结果 B．分化形成的各种细胞在形态、结构和生理功能上都具有稳定性差异 C．胚胎干细胞没有分裂的能力 D．分化形成的胰岛B细胞和骨髓干细胞的DNA和RNA的种类不完全相同 C 考向1　对细胞分化的理解 3．(2023·广东2月调研)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”能发育成正常的蝌蚪，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．“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性 B．“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，但不发生细胞分化 C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达 D．细胞核含有该物种的全套基因，但单独培养肠细胞其全能性会受到抑制 B 考向分析 考向2　对细胞全能性的理解 分裂 分化 衰老 水分减少，细胞萎缩，体积变小 多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 细胞膜通透性改变，是物质运输功能降低 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 细胞内色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 特征 老年斑 白头发 与个体衰老的关系 单细胞生物 多细胞生物 细胞衰老=个体衰老 个体衰老=细胞普遍衰老 原因 自由基学说 端粒学说 自由基 概念 来源 异常活泼的带电分子或基团 细胞内进行各种氧化反应产生 辐射以及有害物质入侵刺激细胞产生 危害 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，造成生物膜损伤 攻击DNA，可能引起基因突变 攻击蛋白质，导致衰老 端粒 概念 每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体 端粒DNA序列缩短会使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动趋向异常 特点 端粒DNA序列再每次细胞分裂后会缩短一截 危害 分裂 分化 衰老 水分减少，细胞萎缩，体积变小 多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 细胞膜通透性改变，是物质运输功能降低 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 细胞内色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 特征 老年斑 白头发 与个体衰老的关系 单细胞生物 多细胞生物 细胞衰老=个体衰老 个体衰老=细胞普遍衰老 原因 自由基学说 端粒学说 意义 有利于机体更好地实现自我更新 分裂 分化 衰老 死亡 凋亡 坏死 概念 由基因决定的细胞自动结束生命的过程 主要 类型 个体发育过程中的程序性死亡 成熟个体中细胞的自然更新 某些被病原体感染细胞的清除 意义 保证多细胞生物体完成正常发育 维持内部环境稳定 抵御外界各种因素的干扰 在不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡（非正常情况下） 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况：若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 分裂 分化 衰老 死亡 凋亡 坏死 自噬 概念 由基因决定的细胞自动结束生命的过程 主要 类型 个体发育过程中的程序性死亡 成熟个体中细胞的自然更新 某些被病原体感染细胞的清除 意义 保证多细胞生物体完成正常发育 维持内部环境稳定 抵御外界各种因素的干扰 在不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡（非正常情况下） 概念 在一定条件下细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。 场所 细胞内 溶酶体（动物） 液泡（植物、酵母菌） 对象 条件 在营养缺乏条件下，获得生存所需要的物质和能量 清除受损或衰老的细胞器 清除感染的微生物和毒素 1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。 (　　) 2．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录。 (　　) 3．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 (　　) 4．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。 (　　) 5．细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。 (　　) 6．衰老的细胞内所有酶的活性均降低。 (　　) × √ × × √ × 辨析概念 1．“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来控制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 考向分析 考向1　细胞衰老的特征 3．(2023·湖南选择性考试)基因Bax和Bcl-2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 D 考向分析 考向2　细胞凋亡和细胞自噬 4．(2023·海南等级考)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 D $$