2025届高三生物一轮复习课件第13讲细胞的分化、衰老和死亡

细胞的分化、衰老和死亡 第 13 讲 第四单元：细胞的生命历程 考点 由高考知核心知识点 预测 细胞 分化 、 衰老和 死亡 （2024·安徽）细胞分化 （2023·海南、2023·湖南）细胞分化 （2022·福建、2022·重庆）细胞分化 （2022·江苏、2022·河北）细胞分化 （2022·重庆、2022·江苏）细胞衰老 （2022·海南、2022·山东）细胞衰老（2022·浙江、2021·河北）细胞衰老 （2024·山东、2024·甘肃、2024·吉林）细胞死亡 （2023·山东、2023·湖南）细胞死亡 （2023·海南、2023·天津）细胞死亡 （2023·浙江、2023·北京）细胞死亡 （2022·江苏、2022·湖南）细胞死亡 （2022·浙江、2022·辽宁）细胞死亡 题型：选择题、解答题 内容：①一般以选择题的形式考察基础知识 ②凋亡是命题的热点 ！！！ ③注重对教材细节的考察：如“细胞自噬”等 1 高考解读 核心提要 素养体现 生命观念：细胞分化的实质与细胞形态、结构和功能密切联系。 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；设计实验探究细胞的衰老是由细胞核控制的还是由细胞质控制的。 社会责任：在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程，批判长生不老的观点。 课标要求 目 录 考点一 考点二 细胞分化与细胞的全能性 细胞的衰老和死亡 细胞的分化、衰老和死亡 考点一 细胞分化与细胞的全能性 【复习目标】 1. 细胞分化的概念、实质、特点及意义。 2. 细胞的全能性概念，细胞具有全能性的原因。 3.干细胞的类型及应用。 复习指导 阅读必修一教材P118-121内容，解决以下问题：(5min) 1.细胞分化的概念（时间、对象、结果）、特点、意义、实质、分化标志（从分子水平、细胞水平角度作答）、遗传物质是否改变？ 2.细胞全能性的概念，原因，表现条件，哪些实例证明细胞具有全能性？ 3.全能性的比较：植物细胞与动物细胞；受精卵、生殖细胞、体细胞 4.什么是干细胞？干细胞有什么特点、分布位置、有哪些应用前景？ 1.概念: 一、细胞的分化 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。 干细胞 红细胞 神经元 脂肪细胞 心肌细胞 小肠上皮细胞 软骨细胞 上皮细胞 受精卵 细胞分裂 细胞分化 细胞分裂是细胞分化的基础。 一、细胞的分化 时间 意义 特点 结果 发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。 形成形态、结构、生理功能不同的细胞，不同类型的细胞形成不同的组织和器官。 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，有利于提高各种生理功能的效率。 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。 ①持久性 贯穿于生物体整个生命历程中。 ②稳定性 一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态。 ③不可逆性 生物界中普遍存在。 ⑤遗传物质不变性 细胞分化后形态、结构和功能发生改变，但细胞内的遗传物质不变。 1.概念: ④普遍性 已分化的细胞不能恢复到原来未分化细胞的状态。 3.造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡。 2.黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。 下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征？ 稳定性 不可逆性 1.细胞分化发生在整个生命进程中。 持久性 4.细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。 普遍性 发生时期：终生存在，胚胎时期达到最大限度。 细胞中基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 2.细胞分化的实质：（根本原因） 管家基因：所有细胞都要表达的基因，如呼吸酶基因、ATP合成酶基因。 奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的基因，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 相同核DNA 转录 不同mRNA 不同蛋白质 翻译 不同形态结构和功能的细胞 表现 即：在同一个体的不同细胞中，DNA相同，mRNA和蛋白质不完全相同。 表达基因 细胞分裂 细胞分化 上皮细胞 肌肉细胞 红细胞 神经细胞 A B C D E 受精卵基因 A B C D E 胚胎干细胞基因 A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E 表达基因 3.细胞分化的标志 标志 分子水平 细胞水平 合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。 形成了不同种类的细胞。 [了解] 管家基因和奢侈基因 基因 细胞中的表达情况 功能 举例 管家基因 奢侈基因 所有细胞均表达 维持细胞生命活动所必需的 呼吸酶、ATP水解酶、 RNA聚合酶 不同类型细胞中 特异性表达 赋予不同细胞特异生理功能 血红蛋白基因、 胰岛素基因 判断： ①蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果。 ②同一细胞内往往有含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果。 × × 细胞分化中的“变”与“不变” 1.“变” （1）从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。 （2）从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。 （3）从分子水平分析 a.蛋白质角度：蛋白质的种类、数目和功能发生改变这是细胞分化的直接原因。 b.基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。 2.“不变”：细胞数目、tRNA、rRNA和细胞内的遗传物质不变。 比较 细胞分裂 细胞分化 不 同 点 细胞数目 细胞形态、结构 蛋白质种类 相同点 联系 增加细胞数目 增加细胞种类 遗传物质都不变 相同 不同 相同 不同 4.细胞分裂与细胞分化的比较 １.分裂是分化的基础 ２.分裂和分化共同完成生物体正常的生长发育 ３.分化程度越低，分裂能力越强 生长的基础 发育的基础 (1)（2021·江苏卷）细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。( ) × (2)（2020·浙江卷7月）愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中 的种类和数量相同。( ) × 新考案P123 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞，对这3种细胞中的 和 进行了检测，结果如下表所示。 项目 检测结果 检测结果 输卵管 细胞 红 细胞 胰岛B 细胞 输卵管 细胞 红 细胞 胰岛B 细胞 核糖体蛋白基因 卵清蛋白基因 - - 珠蛋白基因 - - 胰岛素基因 - - 注：“ ”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 注：“ ”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子 （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 据为_____________________________________________________________________ __________________________________。 3种细胞中的都含有卵清蛋白基因、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 项目 检测结果 检测结果 输卵管 细胞 红 细胞 胰岛B 细胞 输卵管 细胞 红 细胞 胰岛B 细胞 核糖体蛋白基因 卵清蛋白基因 - - 珠蛋白基因 - - 胰岛素基因 - - 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞，对这3种细胞中的 和 进行了检测，结果如下表所示。 【注意】细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析： 具有全能性≠表现出全能性 ①理论上活细胞(哺乳动物成熟的红细胞等除外)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。 二、细胞的全能性 1.概念: 细胞内含有个体生长发育的_______________。 全套的遗传信息 是指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.原因: 植物组织培养: ; 植物细胞具有全能性 动物克隆: ; 动物细胞核具有全能性 韧皮部细胞 细胞团 根或芽 幼苗 胡萝卜植株 脱分化 再分化 二、细胞的全能性 3.实例: 4.表现全能性的条件: 离体(必要条件)，无菌，适宜营养物质、植物激素(生长素和细胞分裂素等)的诱导、适宜的条件(温度、pH)。 斯图尔德 实验 非洲爪蟾核移植实验 18 (1)（2020·浙江卷1月）胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株。其根本原因是胡萝卜根细胞具有该物种的全套基因。( ) √ (2)（2021·河北卷）已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。( ) √ 新考案P123 下列实验中能体现细胞全能性的有: ①玉米花粉粒培育出植株 ②转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株 ③烧伤病人的健康细胞培养出皮肤 ④通过核移植培育出的鲤鲫 ⑤植物用种子繁殖后代 ⑥用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成可育的植株 ⑦枝条扦插形成植株 ⑧受精卵发育成个体 √ √ √ √ √ 5.体现全能性的标志 起点 终点 细胞（组织） 发育成完整有机体或分化成其他各种细胞（而不是组织或器官） >生殖细胞> ； 受精卵 体细胞 全能性高低 >动物细胞。 植物细胞 二、细胞的全能性 6.细胞分化程度高低与分裂能力、全能性之间的关系 一般：细胞分化程度越高，分裂能力越弱，细胞全能性越低。 特殊：生殖细胞是高度分化的细胞，但是依然具有较高的全能性，例如精子、卵细胞。 提醒　 (1)未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。 (2)分化程度高的细胞其全能性不一定低，如卵细胞。 (3)细胞分化过程中遵循的中心法则为DNA→RNA→蛋白质。 1.概念: 2.分布: 三、干细胞 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。 干细胞存在于 、 和 等多种组织和器官中。 早期胚胎 骨髓 脐带血 3.分类: 注意：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；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。 全能干细胞：能分化成各种细胞，如胚胎干细胞。 多能干细胞：能分化成多种细胞，如造血干细胞。 按分化潜能 专能干细胞：只能向特定细胞分化，如神经干细胞。 ①分布： ②特点： 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。 ③应用实例： 在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等。(需要分化诱导因子诱导) 胚胎干细胞（简称ES细胞） 按来源 成体干细胞 (桑葚胚之前的细胞，包括桑葚胚) ①分布： ③特点： 成体组织或器官内 具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 ②举例 造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中） 神经干细胞（神经系统中） 精原干细胞（睾丸中） 发现最早、研究最多、应用最为成熟。 ——全能干细胞 ——多能干细胞 专能干细胞 ④应用实例： 造血干细胞：治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。 神经干细胞：治疗神经组织损伤、神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）。 必须从胚胎中获取，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。 [思考]胚胎干细胞应用的局限性？ 【知识链接】选择性必修3 P46 诱导多能干细胞（iPS细胞） 1.概念： 2.制备方法 4.优点 通过体外诱导成纤维细胞等获得的类似胚胎干细胞的一种细胞。 成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞等。 ①将特定基因或特定蛋白导入细胞； ②用小分子化合物诱导形成。 3.诱导对象： 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。 移植 取成纤维细胞等 iPS细胞 转入相关因子 细胞发生转化 分化 胰岛细胞 神经元 血细胞 肠上皮细胞 心肌细胞 肝细胞 病人 iPS细胞用于治疗人类疾病示意图 【知识链接】选择性必修3 P46 诱导多能干细胞（iPS细胞） [思考]干细胞是否发生了细胞分化？ 胚胎干细胞未分化，而成体干细胞（如造血干细胞，精原干细胞等）以及诱导多能干细胞已经分化，只是分化程度低。 体外诱导 定向诱导 1.（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 新考案P124 细胞分化的实质、特点和意义分析 考向1 2.（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 新考案P124 细胞分化的实质、特点和意义分析 考向1 3.（2023·汕头三模）人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MCS)，下列叙述正确的是( ) 。 A A.MCS 细胞具有多向分化潜能，可通过定向诱导分化，用于治疗组织细胞损伤类的疾病 B.MCS具有增殖分化的能力，也正是由于不断分裂使其比组织细胞更易衰老 C.MCS分化成脂肪、骨、肌肉等多种组织细胞的过程中，细胞内DNA和RNA 逐渐发生改变 D.MCS可分化形成多种类型的细胞，体现了动物细胞的全能性 新考案P124 细胞的全能性和干细胞 考向2 4.（2020·海南卷）下列关于人体造血干细胞的叙述，错误的是( ) 。 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 B 练习与应用 1.判断下列有关细胞分化与细胞全能性关系的表述是否正确。 (1)受精卵没有分化，所以没有全能性。(     ) (2)细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱。(     ) 一、概念检测 √ 2.将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是(    ) A.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况不同 B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同 C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同 D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同 D 《必修一》P122 × 考点一　细胞是生命活动的基本单位 3.在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞，这是因为(    ) A.细胞发生了变异 B.不同细胞的基因不同 C.某些细胞失去了全能性 D.不同细胞中的基因选择性地表达 D 二、拓展应用 1.植物组织培养的产业化发展十分迅猛，许多企业运用植物组织培养技术大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗，获得可观的经济效益。同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗有什么优势呢？ 快速、大量繁殖，不受季节影响，同时还能保持植物的优良品质。 考点一　细胞是生命活动的基本单位 考点二 细胞的衰老和死亡 【复习目标】 1. 细胞衰老的特征及细胞衰老学说。 2. 细胞死亡的类型以及细胞凋亡的意义。 复习指导 阅读必修一教材P123-126内容，解决以下问题：(5min) 1.什么是细胞衰老？细胞衰老的特征(形态结构、物质代谢的变化)？ 2.说明细胞衰老的原因（自由基学说、端粒学说）如何延缓衰老？ 3.细胞衰老就是个体衰老吗？细胞衰老有什么意义？ 4.细胞凋亡的概念及意义是什么？细胞坏死的原因？如何判断是细胞凋亡，还是细胞坏死？ 5.什么是细胞自噬？它有什么生物学意义？ 2.细胞衰老的特征 形态结构方面 物质方面 一、细胞的衰老 1.概念： 细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 细胞核体积_______，核膜______，染色质收缩，染色______。 增大 细胞膜_________改变，使物质运输功能_____。 通透性 降低 内折 加深 细胞内水分______。 减少 细胞内多种酶的活性_____，呼吸速率_______，新陈代谢速率_______。 降低 细胞内的色素逐渐_____，妨碍细胞内物质的交流和传递。 减慢 减慢 积累 细胞萎缩，体积变____。 小 影响DNA复制和转录。 有部分酶活性依然较高(eg水解酶)。 “一大一小，一多一少，两低两慢” 通透性？ 控制物质进出的功能？ 33 一、细胞的衰老 3.衰老的细胞影响个体上的表现（如外貌上） 宏观衰老症状 细胞角度分析原因 皮肤干燥、发皱 头发变白缺乏黑色素 老年斑 体能下降，无力 吸收能力下降 细胞水分减少，体积减小 细胞内的酶活性降低 细胞内色素(脂褐素)的积累 细胞膜运输效率降低 细胞内呼吸速率减慢 注意：老年人头发发白和白化病机理不同 前者是由于头发基部的黑色素细胞衰老，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。 一、细胞的衰老 4. 细胞衰老与个体衰老之间的关系 （1）单细胞生物： （2）多细胞生物： 细胞衰老或死亡 个体衰老或死亡 ≠ 细胞衰老或死亡 个体衰老或死亡 = 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 个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 单细胞生物 多细胞生物 5.细胞衰老的意义： 正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 利：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。如皮肤生发层细胞的更新和红细胞的更新。 弊：机体众多细胞及组织的衰老，会引起人的衰老，导致免疫力下降，适应环境能力减弱等。 细胞衰老有利也有弊 黑色素细胞在年轻人中也会衰老，这里把老年人白发归为大量黑色素细胞衰老更为合适一些。但是要注意白发的原因很多。 36 ①自由基学说 一、细胞的衰老 6. 细胞衰老的原因 自由基：通常是异常活泼的带电分子或者基团。 细胞自身氧化反应、辐射和有害物质入侵。 磷脂分子 DNA 蛋白质 产生更多 攻击 生物膜损伤 基因突变 细胞衰老 活性下降 自由基的产生： 正反馈调节 可能引起 正常细胞内存在清除自由基的防御系统：如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、维生素E等。 ②端粒学说 一、细胞的衰老 6. 细胞衰老的原因 端粒：每条染色体的两端都有的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。 端粒 染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞活动渐趋异常，细胞逐渐衰老。 恶性肿瘤细胞端粒酶可修复和延长端粒，端粒酶的成分是蛋白质和RNA，推测蛋白质具有_______酶活性；RNA的功能可能是_______________________。 逆转录 作为逆转录模板合成DNA 一般来说，端粒变短，细胞分裂能力降低；端粒变长，细胞分裂能力增强。 端粒DNA序列逐渐缩短 细胞活动渐趋异常 细胞分裂 端粒内侧 正常的DNA序列受到损伤 类型 ①发育性凋亡:个体发育中细胞的程序性死亡 ②更新性凋亡:成熟个体中细胞的__________ ③清除性凋亡:清除______________的细胞 意义 ①保证多细胞生物体完成__________ ②维持__________的稳定 ③抵御______________的干扰 基因　 自然更新　 被病原体感染　 正常发育　 内部环境　 外界各种因素　 二、细胞的死亡 1.细胞的死亡分为凋亡和坏死。 2.细胞凋亡：由______决定的细胞自动结束生命的过程。 受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。 3.凋亡的类型和意义 通过有关基因控制酶的合成来实现，与凋亡相关的基因选择性表达的结果，但不属于细胞分化过程。 ①人体胚胎时期，尾的消失； ②蝌蚪发育过程，尾的消失； ③胎儿手发育过程中,手指连接处细胞的自动死亡。 清除受损、突变、衰老的细胞 细胞毒性T细胞裂解靶细胞 39 正常细胞 凋亡小体 细胞肿胀 细胞收缩 炎症反应 被吞噬细胞 吞噬消化 细胞坏死 细胞凋亡 4.细胞坏死：是指在种种_______因素（如极端的物理、化学因素或严重的_____________）的影响下，由细胞正常代谢活动____________引起的细胞损伤和死亡。 不利　 病理性刺激 受损或中断 烫伤的皮肤细胞的死亡； 骨折后骨细胞的死亡； 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡。 若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死； 若是感染后被机体免疫系统清除，则属于 细胞凋亡。 细胞破裂 细胞凋亡现象与细胞中的溶酶体有直接关系。 细胞凋亡（生理性死亡）vs 细胞坏死（病理性死亡） (1)从“方式”看 主动结束生命活动 被动结束生命活动 “三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死 受“基因控制”“编程性” 由不利因素诱发、不受基因控制 (2)从“机制”看 对生物体是有利的 对生物体是有害的 (3)从“结果”看 细胞凋亡 细胞坏死 细胞凋亡 细胞坏死 细胞凋亡 细胞坏死 三、细胞自噬 1.概念： 通俗地说，就是吃掉自身的结构和物质。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。 2.意义： ①细胞自噬可在营养缺乏条件下获得维持生存所需的物质和能量； ②细胞自噬能清除受损或损伤的细胞器以及感染的微生物和毒素，维持细胞内部的稳定。 有些激烈的细胞自噬， 可能诱导细胞凋亡。 场所： 动物——溶酶体； 植物——液泡 细胞凋亡 vs 细胞自噬 ①形态学上的区别：凋亡是细胞膜内陷形成凋亡小体后细胞解体； 自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合 消化掉内容物。 ②生理意义上的区别：凋亡一定引起细胞死亡；自噬不一定引起细胞死亡。 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，通过细胞内的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NDA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。 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 新考案P126 细胞衰老的特征和原因 考向1 2.（2023·广东一模）我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因——组蛋白乙酰转移酶编码基因Kat7。研究表明，Kat7基因失活会延缓细胞衰老，从而延长实验动物的寿命。下列说法正确的是( ) 。 B A.衰老的细胞中细胞核体积减小，染色质呈收缩状态 B.衰老细胞中呼吸酶的活性降低，组蛋白乙酰转移酶的活性升高 C.正常的细胞衰老和细胞坏死有利于机体更好地实现自我更新 D.通过转基因技术将Kat7 基因导入受体细胞并表达有助于治疗老年性痴呆 新考案P126 细胞衰老的特征和原因 考向1 3.（2023·湖南卷）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( ) 。 D 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 新考案P127 以情境为载体考查细胞的死亡（高频） 考向2 4.（2023·山东卷）研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L 在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是( ) 。 B A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的 B.敲除编码蛋白酶L 的基因不影响细胞焦亡 C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化 D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化 新考案P127 以情境为载体考查细胞的死亡（高频） 考向2 5.（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。Anicequol 是从海洋真菌中分离得到的具有抗肿瘤作用的化合物。某科研团队开展了Anicequol抑制肝肿瘤细胞(HepG2) 自噬的研究，科研人员在透射电子显微镜下观察到随着Anicequol浓度的增大，HepG2 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( ) 。 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.Anicequol 的作用可能是抑制自噬体和溶酶体的融合 6.（2021·河北卷）关于细胞生命历程的叙述，错误的是( ) 。 A A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质 B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老 C.紫外线照射导致的DNA 损伤是皮肤癌发生的原因之一 D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性 新考案P127 细胞生命历程的综合分析 考向3 7.（2023·湖北二模）细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程，下列叙述错误的是( ) 。 A.减数分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性 B.正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程 C.细胞分化和癌变过程中均会发生形态和结构的变化 D.组蛋白修饰、DNA甲基化等变化，也能引起癌症的发生 A 新考案P128 1.（2022·辽宁卷）二甲基亚砜(DMSO) 易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是( ) 。 B A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病 B.G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期 C.血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比 D.DMSO 的作用是使干细胞中自由水转化为结合水 新考案P128 冻存剂 指标 合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清 G1 期细胞数百分比/% 65.78 79.85 活细胞数百分比/% 15.29 41.33 注：细胞分裂间期分为G1期、S期（DNA复制期）和G2期 2.（2022·河北卷改编）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。下列叙述错误的是( ) 。 B 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 3.（2022·浙江卷6月）下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( ) 。 A.细胞凋亡是受基因调控的 B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中 C.人体各组织细胞的衰老总是同步的 D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大 A 4.（2021·广东卷）研究表明，激活某种蛋白激酶PKR ，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( ) 。 D A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复 B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡 C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制 D.PKR 激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究 构建网络 53 练习与应用 1.同生物体一样，细胞也会衰老和死亡。细胞的衰老和死亡与个体的生命历程密切相关。判断下列相关表述是否正确。 (1)衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态。（  ） (2)端粒受损可能会导致细胞衰老。（  ） (3)细胞凋亡使细胞自主有序地死亡，对生物体是有利的。（  ） (4)细胞死亡是细胞凋亡的同义词。（  ） 一、概念检测 √ 2.与个体的衰老一样，细胞衰老会表现出明显的特征。下列不是细胞衰老特征的是（  ） A.细胞内水分减少 B.细胞代谢缓慢 C.细胞不能继续分化 D.细胞内色素积累较多 C 《必修一》P127 × √ × 考点一　细胞是生命活动的基本单位 同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。 二、拓展应用 细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。 细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。 考点一　细胞是生命活动的基本单位 复习与提高 1.真核细胞的增殖主要是通过有丝分裂来进行的。下列关于有丝分裂的重要性的说法，不正确的是（    ） A.产生新细胞，使生物体生长 B.产生新细胞，替换死亡的细胞 C.是细胞增殖的唯一方式 D.维持细胞遗传的稳定性 一、选择题 2.在细胞有丝分裂过程中，DNA、染色体和染色单体三者数量比是2:1:2的时期是（    ） A.前期和中期 B.中期和后期 C.后期和末期 D.前期和未期 C 《必修一》P130 3.下列关于蛙的细胞中最容易表达出全能性的是（    ） A.神经细胞 B.肌肉细胞 C.受精卵细胞 D.口腔上皮细胞 A C 考点一　细胞是生命活动的基本单位 4.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，下列叙述不正确的是(    ) 造血干细胞 幼红细胞 排出细胞核 网织红细胞 细胞器丧失 成熟红细胞 凋亡 A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳 B.网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同 C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同 D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达 5.下列有关衰老细胞特征的叙述，不正确的是(    ) A.新陈代谢速率加快 B.有些酶的活性降低 C.呼吸速率减慢 D.细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 D A 考点一　细胞是生命活动的基本单位 1.科学家用含32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下。 二、非选择题 (1)细胞分裂具有周期性，请在数轴上画出一个细胞周期。 (2)蚕豆根尖细胞分裂时，细胞周期的时间为______，分裂间期的时间为_______分裂期的时间为_____。 分裂 0 2 分裂 19.3 21.3 分裂 38.6 40.6 h 19.3 17.3 2 细胞周期 细胞周期 考点一　细胞是生命活动的基本单位 2.鸡爪与鸭掌的最大不同在于，鸡爪的趾骨间没有蹼状结构，但在胚胎发育形成趾的时期，这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的，科学家进行了。如下实验：①将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位，结果鸡爪长成了鸭掌；②将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位，结果鸭掌长成了鸡爪。 (1)如何判断鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡是细胞凋亡，而不是细胞坏死造成的结果？ 鸡爪 鸭掌 实验①鸡爪长成了鸭掌 实验②鸭掌长成了鸡爪 鸡爪胚胎发育时期有蹼，长成鸡爪后蹼消失，所有鸡爪的形成都经历了这样的过程，可见受到了严格的由遗传机制决定的程序性控制，因此是细胞凋亡的结果。另外，细胞坏死是指在种种不利因素影响下而导致的死亡。鸡爪的形成没有出现不利因素的影响，因此不可能是细胞坏死而引起的结果。 考点一　细胞是生命活动的基本单位 2.鸡爪与鸭掌的最大不同在于，鸡爪的趾骨间没有蹼状结构，但在胚胎发育形成趾的时期，这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的，科学家进行了。如下实验：①将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位，结果鸡爪长成了鸭掌；②将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位，结果鸭掌长成了鸡爪。 (2)上述实验说明细胞凋亡具有什么特点？ 鸡爪 鸭掌 实验①鸡爪长成了鸭掌 实验②鸭掌长成了鸡爪 严格的由遗传机制决定的程序性控制，是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 考点一　细胞是生命活动的基本单位 2.鸡爪与鸭掌的最大不同在于，鸡爪的趾骨间没有蹼状结构，但在胚胎发育形成趾的时期，这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的，科学家进行了。如下实验：①将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位，结果鸡爪长成了鸭掌；②将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位，结果鸭掌长成了鸡爪。 （3）依据鸡爪和鸭掌的结构及功能特点，说明细胞凋亡对于个体发育的重要意义。 鸡爪 鸭掌 实验①鸡爪长成了鸭掌 实验②鸭掌长成了鸡爪 鸡爪和鸭掌在胚胎发育时期都有蹼，但鸡爪的蹼由于细胞凋亡而消失，使得鸡爪能够适应陆地生活，而鸭掌形成的蹼没有消失,这有利于它能够很好地适应水生生活。由此可见，细胞凋亡有利于生物体的生存。 考点一　细胞是生命活动的基本单位 $$