2026届高三生物一轮复习课件第16讲细胞的分化衰老凋亡

第16讲 细胞的分化、衰老、死亡 1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。 2.描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。 课标要求 考情分析 新旧教材对比 增：①年龄因素与细胞衰老的关系(P125)；②细胞自噬(P126)。 改：①细胞全能性的概念；②细胞编程性死亡改为细胞程序性死亡。 强化：细胞衰老的原因由小字变为宋体。 考点 由高考知核心知识点 预测 细胞的分化、衰老、死亡和癌变 考点一：细胞的分化 （3年32考，全国卷3年2考） （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 题型：选择题、解答题 内容：2024年高考很可能在呈现现实中情景，让学生在真实的背景下发挥核心价值引领，运用必备知识全面综合展现学科素养水平，需关注细胞生命历程过程的新发现、诺贝尔获奖情况，与科学同步更新，以选择题结合其它知识综合考察的概率较大。更偏向资料分析综合能力的考察。 考点二：细胞的衰老 （3年9考，全国卷3年1考） （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 考点三：细胞的死亡和癌变 （3年11考，全国卷3年1考） （2024·山东、2024·甘肃、2024·吉林）细胞死亡 （2023·山东、2023·湖南）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 知识构建 考点一 细胞的分化 受精卵 桑葚胚 囊胚 原肠胚 2~8细胞胚 细胞增殖 细胞分化 形态、结构和生理功能 组织和器官 时间上 空间上 一个细胞在不同阶段可以有不同形态 同一个细胞的后代，由于所处的环境不同，可以有不同的形态和功能。 个体发育 细胞更新 都有细胞分化 在体细胞 离体细胞 保持形态结构和生理功能上稳定 个体生命活动的基础 细胞培养过程中不会转变为其他类型 特殊情况 脱分化：已分化的细胞可回到未分化的状态 脱分化：已分化的细胞可回到未分化的状态 愈伤组织 外植体 动物体细胞 iPS细胞 诱导因子 实验室条件 或营养繁殖 脱分化 植物体 各种组织器官 转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程。临床研究发现，当机体的肝脏出现慢性损伤时，肝脏的星状细胞就会持续增生，并转化为肌纤维母细胞、成纤维样细胞以及肌成纤维细胞等。下列说法错误的是（   ） A.转分化的实质是基因的选择性表达 B.转分化的过程与植物组织细胞脱分化的过程相同 C.星状细胞转分化过程中发生了细胞的分裂与分化 D.星状细胞转分化形成的三种细胞遗传物质均相同 B 遗传 信息的表达 基因的选择性表达 专门化 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 遗传物质相同 细胞生理功能不同 mRNA 不同 蛋白质 不同 细胞形态结构不同 细胞器种类和数量不同 基因选择性表达 tRNA和rRNA相同 常考点1 细胞分化中的相同与不同 (总)RNA不同 通常受表观遗传调控 如：基因甲基化导致基因不能表达(或表达量下降) 教材隐含知识 必修 思考·讨论） 上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞都源自早期胚胎细胞, 这些细胞中的核 __________（填“相同”“不同”或“不完全相同”,下同）, 细胞质中的 和蛋白质的种类____________。 相同 不完全相同 常考点2. 分裂与分化的关系 细胞分裂与分化 区别 分裂→ 分化→ 使细胞的数目增多,种类不变 使细胞的种类增多，数目不变 联系： 分裂是分化的基础，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；一般分化程度越高、分裂能力越低 有丝 分裂 细胞 分化 受精卵 唾液腺细胞 肌肉细胞 胰岛细胞 免疫细胞 共同点： 遗传信息(DNA、基因)都不改变 判断 分化的细胞一定不再进行分裂 归纳 判断细胞分化的方法 细胞分化 细胞形态 细胞结构 细胞功能 特殊物质 细胞形态变为肌细胞的梭形、红细胞圆饼状、神经细胞的突起状等。 分化可形成不同种类的细胞（尤其是细胞器种类和数量有较大差异）。 可导致细胞功能的特化，如运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等。 会有特殊物质的合成，如合成了唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白等。 如何从分子水平判断一个细胞是不是分化的细胞？_______________ __________________________________________________。 检测该细胞是否合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等 考点训练　 1.如表所示为不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果,说法错误的是(　　) 检测的 3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋 白mRNA 珠蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 输卵管细胞 +++ + - - 红细胞 +++ - + - 胰岛细胞 +++ - - + 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。 A.由表可说明同一生物体不同类型的细胞中,基因是相同的 B.在生物体中,三种细胞合成的蛋白质都不相同 C.胰岛素mRNA的形成可以体现细胞分化的实质 D.生物体多种性状的形成,都是以细胞分化为基础的 细胞在分化过程中基因不发生改变 在生物体中,三种细胞中存在奢侈基因和管家基因,奢侈基因在特定的细胞表达,而管家基因在所有细胞中表达,因此合成的蛋白质不完全相同 细胞分化的实质，基因的选择性表达 细胞分化的意义 考点二 细胞的全能性 该生物的体内任何一种类型的细胞 没有分化的细胞也具有全能性 ①受精卵 ②动物和人体的早期胚胎细胞 产生完整有机体 分化成其他各种细胞 全 套遗传信息 【注意】有全能性≠表现出全能性 种子发育成植物_______（能或不能）体现细胞全能性 造血干细胞分化成各种血细胞_______（能或不能）体现细胞全能性 不能 不能 14 考点二 细胞的全能性 全 套遗传信息 细胞 细胞核 受精卵 体细胞 低 高 表现全能性的条件 1.离体（必要条件） 2.一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和激素； 3.适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。 提醒　分化程度高的细胞其全能性不一定低。花粉、卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。 细胞全能性的体现实例 ①植物体细胞全能性容易体现 植物组织培养 胚状体 途径 直接途径 间接途径 外植体 胚状体 幼苗 愈伤组织 外植体 胚状体 幼苗 器官发生途径 直接途径 间接途径 外植体 幼苗 芽 根 愈伤组织 外植体 芽 幼苗 根 结论：说明了高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整个体的能力。 ②动物体细胞全能性不容易体现 克隆动物 1.细胞核全能性的体现： 体细胞的细胞核 + 去核卵母细胞 动物细胞核移植 克隆鱼 克隆蛙 克隆羊(多莉) 克隆猴(中中、华华) 克隆难度增大 表观遗传修饰复杂化 克隆成功率低 卵生动物核移植 哺乳动物核移植 体细胞 iPS细胞 诱导因子 该生物任何一种类型的细胞 诱导因子 为4种基因 诱导因子为某些蛋白质 诱导因子为某些 小分子化合物 第1阶段 第2阶段 第3阶段 2.体细胞全能性的体现： 动物细胞核具有全能性 (1)蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果。(2024·贵州卷，2D)( ) (2)肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质。(2024·浙江6月选考，4A)( ) (3)卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性。(2024·黑吉辽卷，2D)( ) × × × (4)细胞分化只发生在胚胎发育阶段。(2022·海南卷，2B)( ) (5)胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达。(2022·江苏卷，2A)( ) (6)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(2021·江苏卷，2B)( ) × × × (7)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(2021·江苏卷，2C)( ) (8)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(2021·福建卷，11A)( ) (9)高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(2020·江苏卷，4A)( ) × × × 考点三 干细胞 (1)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。 (2)类型 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 来自__________ 来自各式各样的组织 功能 可以分化成_____组织和器官 具有分化成_________细胞的能力 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 早期胚胎 各种 特定功能 分裂和分化 特点 分布 ［易错提醒］ 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。 （3）应用 移植 修复或替换 正常 干细胞 患者 体内 受损的器官或组织 治愈疾病 干细胞移植进行移植治疗疾病 骨髓干细胞移植治疗白血病就是一种成熟的干细胞治疗方法。 如何实现胚胎干细胞自体移植？ 因为干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官 思考：干细胞移植治疗疾病的原因 如何实现胚胎干细胞自体移植？ 病人 取核 去核卵母细胞 重构胚胎 各种细胞组织或器官 诱导 取出 体细胞 核移植 移植 体细胞 取出 转入相关因子 iPS细胞 胚胎干细胞 取出 诱导 移植 治疗性克隆 iPS细胞治疗 细胞发生转化 各种细胞组织或器官 考点四 细胞的衰老 1.特征 通透性 内折 收缩 降低 减慢 色素 细胞膜 磷脂含量下降，胆固醇与磷脂的比值随增龄而上升 物质运输功能降低 通透性改变 膜流动性降低 磷脂中不饱和脂肪酸的含量随增龄而下降 膜表面受体的移动及信号转导功能障碍 物质运输功能降低 细胞核 染色质收缩 DNA转录下降 染色加深 核膜崩解 体积增大 核膜内折 体积增大、核膜内折、染色质收缩、染色加深 细胞内 水分减少 细胞代谢速度减慢 细胞萎缩 细胞体积变小 细胞失去正常形态 皮肤干燥发皱 细胞内 妨碍细胞内物质交流和传递 溶酶体 功能减退 摄入的大分子不能全部分解和排出 膜包裹的不规则小体(脂褐素) 色素逐渐积累 老年斑 新陈代谢速率减慢 多种酶的活性降低 呼吸速率减慢 酪氨酸酶活性下降 老年白发 老年人行动 缓慢、无力 线粒体数量下降且体积增大 酪氨酸 黑色素 酪氨酸酶 基因A 表型正常 毛囊中黑色素细胞衰老 酪氨酸酶活性下降 黑色素 含量减少 白发 基因a 不能合成酪氨酸酶 黑色素 缺乏 白化病 区别老年白发与白化病 2,原因 氧化反应 磷脂分子 DNA 蛋白质 DNA—蛋白质复合体 DNA序列 DNA序列 考点四 细胞的衰老 端粒 端粒DNA 端粒蛋白质 维持染色体的稳定性 组成 作用： 细胞会随着分裂次数的增多而衰老 （正反馈） 拓展：端粒为什么会缩短 ①DNA聚合酶无从头合成能力，需要一段RNA做引物 ②DNA复制完成后，RNA引物被切除，端粒DNA缩短。 1.端粒从5`端缩短 2.端粒酶延长端粒 具有逆转录酶的活性，端粒酶负责端粒的延长，可以把DNA复制损失的端粒填补起来，使得细胞分裂的次数增加。 端粒酶在大多数细胞中的活性很低，在受精卵、干细胞和癌细胞中的活性很高。 端粒酶 RNA 蛋白质 催化 模板 端粒学说认为端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短导致细胞的衰老。端粒长度的维持与端粒酶活性有关，端粒酶以其携带的RNA为模板使端粒DNA延伸。下列叙述正确的是（ ） A.每条染色体只有一个端粒 B.端粒酶中的RNA与核酶(有催化功能的RNA)作用相似 C.端粒的修复仅发生在细胞分裂中期 D.端粒酶在人体恶性肿瘤细胞中活性较高 D 3.细胞衰老与个体衰老的关系 多细胞生物体的不同细胞类型其寿命不同 多细胞生物体的衰老个体内也有幼嫩细胞， 年轻个体内也有衰老细胞 正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 单 多 考点五 细胞的凋亡和坏死 提醒　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裂解死亡，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。 基因 程序性死亡 自然更新 清除 受损或中断 【注意】细胞凋亡也受环境影响。 与凋亡相关的基因选择性表达的结果。 实例：在神经系统发育过程中，通过细胞凋亡使神经细胞的数目与靶细胞数目相匹配。 靶细胞分泌神经存活因子 没有获得足够多的神经存活因子的神经细胞将会凋亡 不利 生理性死亡 主动 被动 有利 有害 细胞凋亡大致过程和机理如图所示。请分析回答相关问题。 (1)过程A体现了生物膜的 功能，说明细胞凋亡有 性，在特定时期凋亡特定细胞。 进行细胞间的信息交流 特异 (2)从过程B中可以看出，细胞凋亡是相关基因 的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的 性。 (3)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要 (细胞器)的参与。 选择性表达 流动 溶酶体 1.【教材隐性知识】源于必修1 P127“练习与应用·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______________________________。 快得多 白细胞的主要功能是吞噬病 2.【教材隐性知识】源于必修1 P126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细胞器 有直接关系，因为___________________________________________________________。 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.【教材隐性知识】教材必修1 P126“相关信息”(改编):正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是很少的，对吗？ 不对;正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是惊人的。健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。 4.【教材隐性知识】源于必修1 P126正文拓展：某人因长期吸烟，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 细胞自噬 细胞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，这就是细胞自噬。 ①定义 处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。 ②细胞自噬的作用 有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 细胞分裂 细胞分化 细胞衰老 细胞凋亡 细胞癌变 一直分裂 不能衰老、凋亡 细胞分裂次数有限 基因的选择性表达 细胞生命历程 $$