2026届高三生物一轮复习课件细胞的分化、衰老和死亡

第四单元 细胞的生命历程 第 2 讲 细胞的分化、衰老和死亡 高三年级生物备课组 2026年3月 人教版高中生物必修一 1.细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。 ( ) 2.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向多样化,有利于提高生物体的各种生理功能的效率。 ( ) 3.细胞的全能性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。 ( ) 4.衰老细胞核体积变小,核膜内折,染色质收缩、染色加深。 ( ) 5.自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,如生物膜上的磷脂分子、DNA、蛋白质等。 ( ) 6.细胞的衰老和死亡必将引起个体的衰老和死亡。 ( ) 7.细胞死亡包括凋亡和坏死等形式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式.( ) 8.成熟的生物体中,细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。 ( ) √ √ √ √ √ 1.细胞分化 概念 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在_ _上发生稳定性差异的过程 时间 发生在整个生命进程中,_时期达到最大限度 结果 形成不同的_ 特点 持久性、不可逆性、普遍性 意义 是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中的细胞趋向_,有利于提高生物体各种生理功能的效率 原因 细胞中基因的选择性表达 形态、 结构和生理功能 胚胎 组织和器官 专门化 1.2 细胞分化的“变”与“不变” ① 不变:DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。 ② 改变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和生理功能。 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 1.1 分化细胞表达的基因 1.3、与细胞分化有关的易错点 (1)分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞等,接受抗原刺激后仍可再分裂。 (2)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)分化程度高的细胞其全能性不一定低。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,全能性越高,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。 (4)分化一般不会改变遗传物质。细胞分化是基因选择性表达的结果,一般不会导致遗传物质改变。已分化的细胞一般都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质,因此都具有全能性。 1.4、细胞分化的内在原因 2.细胞的全能性 2.1、比较细胞全能性与细胞分化 项目 细胞分化 细胞全能性 原理 细胞内基因选择性表达 细胞中含有本物种全套遗传物质 特点 ①持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度;②稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡;③普遍性:生物界中普遍存在 ①高度分化的植物体细胞具有全能性;②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体 大小比较 细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分:受精卵>生殖细胞>体细胞 3.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_或原始性腺组织 来自多种组织或器官 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 举例 来自囊胚的_细胞 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞 分裂和分化 早期胚胎 内细胞团 [典例]1、小肠干细胞通过增殖分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞。潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质抵抗外来病原体,而小肠上皮细胞与营养吸收有关。下列说法错误的是 ( ) A.同一个体的小肠干细胞和潘氏细胞中的核酸有一定差异 B.三种细胞形态和功能不同与细胞中基因的执行情况有关 C.潘氏细胞和小肠上皮细胞将保持分化状态直至衰老死亡 D.小肠干细胞在体外诱导分化形成潘氏细胞体现了全能性 [解析] 潘氏细胞与小肠上皮细胞是由小肠干细胞分化而来,由于基因的选择性表达,两者的核酸有一定差异,A正确;三种细胞由同一个受精卵分化而来,故三者的遗传信息相同,三者形态和功能不同与细胞中基因的执行情况有关,B正确;潘氏细胞和小肠上皮细胞均是分化后的细胞,在体内将保持分化状态直至衰老死亡,C正确;全能性的判断标准是发育为完整个体,小肠干细胞在体外诱导分化形成潘氏细胞不能体现全能性,D错误。 D [典例]2、研究人员用三种基因探针. 通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的mRNA进行检测, 观察杂交带的出现情况, 结果如下表所示。下列说法错误的是( ) A.三种探针的核苷酸序列不同 B.有杂交带出现表明相应基因发生了转录 C.用上述探针分别检测三种细胞的 DNA,实验结果不变 D.可用 mRNA 逆转录产生的 DNA 制作相应基因的探针 探针 输卵管细胞 未成熟红细胞 胰岛B细胞 卵清蛋白基因探针 有 无 无 珠蛋白基因探针 无 有 无 胰岛素基因探针 无 无 有 C 解析:三种基因不同,三种探针的核苷酸序列也不相同,A正确;检测的是三种细胞的mRNA,若有杂交带出现可以说明特定细胞发生了特定基因的转录(基因的选择性表达),B正确;同种生物的三种不同细胞遗传物质相同,如果用上述探针分别检测三种细胞的DNA,都会出现杂交带,C错误;相应基因的探针可以通过mRNA逆转录获得,D正确。 (一)细胞衰老 1.个体衰老与细胞衰老的关系 2.细胞衰老的特征 (1)代谢变化 (2) 细胞核变化:体积增大,_内折,_收缩、染色加深。 核膜 染色质 3.细胞衰老的原因 自由基学说 细胞代谢中产生的自由基会攻击和破坏_、DNA、蛋白质等,导致细胞衰老 端粒 学说 每条染色体的两端都有一段特殊序列的_,称为端粒。端粒会随着细胞分裂次数的增加而_,导致端粒内侧正常基因的DNA序列损伤,使细胞逐渐衰老 生物膜 DNA—蛋白质复合体 缩短 (二)细胞的死亡 1.细胞凋亡 2.细胞坏死:在种种不利因素影响下,由细胞_受损或中断引起的细胞损伤或死亡。 概念 是指由_所决定的细胞自动结束生命的过程 类型 个体发育中细胞的_;成熟个体中细胞的_;被病原体感染的细胞的清除 意义 保证多细胞生物体完成正常发育;维持内部环境的_;抵御外界各种因素的干扰 基因 程序性死亡 自然更新 稳定 正常代谢活动 链教材资料 发展科学思维 1.(必修1 P124“自由基学说”拓展思考)下图表示细胞衰老的自由基学说图解, 据图回答有关问题: (1)衰老细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低的原因可能是_。 (2)老年人容易发生癌变的原因是_。 (3)根据图示内容,提出延缓衰老的_。 提示:(1)自由基攻击磷脂分子和蛋白质,会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤,物质运输功能降低。 (2)自由基会攻击DNA,引起基因突变。 (3)避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等。 2.(必修1 P126“相关信息”思考)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?为什么? 提示: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。 典例1.异常活泼的带电分子或基团称为自由基。下图是自由基学说示意图,下列有关叙述正确的是 ( ) A.②①过程引起的作用效果属于负反馈调节 B.若③过程使酪氨酸酶活性降低,将引起白化病 C.若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损,葡萄糖 将会自由进出细胞 D.④过程可能导致细胞膜上某些蛋白质的数量增加 D 解析:自由基可以攻击磷脂,产生更多的自由基,即②①过程引起的作用效果属于正反馈调节,A错误;若③过程使酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,头发会变白,但不会引起白化病,B错误;若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损,葡萄糖将无法进出细胞,C错误;④过程可导致基因突变,进一步引起细胞癌变,可能导致细胞膜上某些蛋白如甲胎蛋白的数量增加,D正确。 典例2.如图表示神经细胞凋亡的过程。下列叙述错误的是 ( ) A.神经细胞形成大量的突起可提高物质运输的效率 B.死亡信号能诱导神经细胞的基因进行选择性表达 C.酶 和酶 可以进入吞噬细胞参与神经细胞的凋亡 D.癌细胞的细胞膜表面可能缺乏凋亡诱导因子受体 C 解析:神经细胞形成大量的突起可提高物质运输的效率,A正确;死亡信号能诱导神经细胞的基因进行选择性表达,B正确;酶 和酶 在神经细胞内激活,执行神经细胞的凋亡,C错误;癌细胞的细胞膜表面可能缺乏凋亡诱导因子受体,导致其可无限增殖,D正确。 [规律方法] 细胞凋亡和细胞坏死的判断 从方式看 主动结束生命活动 细胞凋亡 被动结束生命活动 细胞坏死 从结果看 对生物体是有利的 细胞凋亡 对生物体是有害的 细胞坏死 典例3.下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是 ( ) A.在植物发育过程中,导管的原始细胞经细胞伸长,细胞壁加厚等,最后形成了木质部导管,在该过程中发生了细胞凋亡 B.在高等植物胚的发育早期,出现了胚柄,胚发育后期胚柄逐渐退化,在该过程中主要发生了细胞衰老 C.在体外使用基因转移的方法,建立神经干细胞系,使其不断生长和分裂,从而阻止细胞坏死 D.在损伤情况下,肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力,肝组织自我更新功能依赖于细胞脱分化 A 解析:植物木质部导管形成过程中会发生由基因控制的细胞自主的、有序的死亡,即发生了细胞凋亡,A正确;在高等植物胚的发育早期,出现了胚柄,胚发育后期胚柄逐渐退化,在该过程中主要发生了细胞凋亡,B错误;在体外使用基因转移的方法,建立神经干细胞系,使其不断生长和分裂,从而阻止细胞分化,C错误;在损伤情况下,肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力,肝组织自我更新功能依赖于细胞的分裂和分化,而不是细胞脱分化,D错误。 典例4.下图表示某个体中细胞经历的各个阶段示意图,下列说法错误的是 ( ) A.a过程表示细胞增殖,不同细胞的细胞周期可能不同 B.b过程表示细胞分化,根本原因是不同细胞表达的基因不同 C.c过程可能与该个体的饮食、生活习惯、情绪状态有关 D.d过程中不同细胞的衰老、凋亡速度相同 D 解析:a过程表示细胞的增殖,不同细胞的细胞周期会有所不同,A正确;b过程表示细胞分化,根本原因是基因的选择性表达,B正确;c过程是癌变,可能与个体的饮食、生活习惯和情绪状态有关,C正确;d过程中不同细胞的衰老和凋亡速度不完全相同,D错误 [归纳拓展] 细胞衰老与细胞坏死、细胞凋亡的比较 比较内容 细胞衰老 细胞坏死 细胞凋亡 影响因素 基因、端粒酶等 细胞受到严重损伤 细胞内部基因调控 细胞体积 萎缩变小 肿胀变大 萎缩变小 细胞核 体积增大、核膜内折,染色质收缩、染色加深 染色质不凝集,核膜破裂等 染色质凝集,并沿核膜分布 细胞质、细胞器 多种酶活性降低、色素积累等 线粒体膨大 细胞器完整 细胞质膜 通透性改变 破裂 包裹细胞器等碎片形成凋亡小体 炎症反应 无 有 无 $