新高一生物预习讲义第6章 第2、3节2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第6章 细胞的生命历程（第2、3节） 课标要求 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。 第2节 细胞的分化 一、细胞分化及其意义 [提醒]　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。 二、细胞的全能性 1．细胞的全能性 [提醒]　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，但花粉、卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。 2．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__________的组织或细胞的能力 举例 来自囊胚的内细胞团细胞 精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞 [提醒]　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，用于干细胞的自我更新。 【典例1】2022年3月22日，中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。该研究成果可能使个体化器官再生成为现实，为全世界数百万需要器官移植的患者带来了希望。下列有关全能性的叙述错误是（　　） A.受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性 B.上述转化过程发生了细胞分化，体现了动物细胞核具有全能性 C.细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全部或全套基因 D.多能干细胞能够发育为机体多种组织，但一般不认为该过程体现细胞全能性 【典例2】血红蛋白的主要生理功能是运输氧气。人的血红蛋白基因位于第 11 号和第 16 号染色体上，其编码基因有α、β、γ、ε等，在人的不同发育阶段，血红蛋白由不同分子组成。 (1)在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成不同的原因是______________________。 (2)请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况并将其进行分类。 ①胰岛素基因　②ATP合成酶基因　③血红蛋白基因　④呼吸酶基因　⑤抗体基因 ⑥核糖体合成酶基因 管家基因(所有细胞均表达的一类基因)：______________。 奢侈基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)：____________。 (3)下列①～④过程能说明人体中某细胞已经发生分化的是____________，你的推断理由是________________________________________________________________________。 ①进行ATP的合成　②进行mRNA的合成　③存在甲状腺激素　④存在纤维蛋白原基因 细胞分化的“变”与“不变” 注：某些细胞在分化过程中遗传物质会发生改变，如B淋巴细胞分化为浆细胞的过程中部分基因会发生重排，遗传物质发生改变。 第3节 细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老的特征 二、细胞衰老的原因 1.自由基学说 2.端粒学说 3、 细胞衰老与个体衰老的关系 1.关系 2.意义：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老______________机体更好地实现自我更新。 四、细胞的死亡 1.细胞凋亡与细胞坏死 [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。 2.细胞自噬 (1)概念：在一定条件下，细胞会将______________________的细胞结构等，通过__________降解后再利用，这就是细胞自噬。 (2)意义 ①处于________________条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的______________________。 ②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__________，以及感染的________________________，从而维持________________________的稳定。 ③细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 【典例1】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。 (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。 【典例2】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，其局部过程如图所示。 (1)细胞凋亡________(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；细胞自噬________(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。 (2)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________________。 (3)自噬体内的物质被水解后，其产物可以被细胞重新利用。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用会________(填“增强”“不变”或“减弱”)。 (4)研究显示，细胞自噬能力的减弱导致了细胞内有毒物质的积累，从而使细胞进入衰老状态。随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用________(填“增强”“不变”或“减弱”)，肌肉功能下降。 细胞凋亡和细胞坏死的区别 随堂检测 1．自然界包括壁虎、海星、蜥蜴在内的许多生物有部分肢体可以完全再生，这就给人类肢体再生提供了研究方向。研究发现，壁虎尾部横隔处的细胞依然保留着干细胞功能，可以在断尾后发育成尾巴。下列叙述正确的是（　　） A．断尾后尾部横隔处的细胞呼吸酶基因处于关闭状态 B．断尾后新形成的尾巴细胞内核酸与其他部位细胞内的核酸相同 C．断尾后尾部横隔处的细胞继续发育成尾巴体现了动物细胞的全能性 D．壁虎断尾后可以再长出尾巴，是因为其横隔处的细胞进行了增殖和分化 2．细胞的生长、增殖、衰老、死亡等生命历程大都短暂，却对个体的生命有一份贡献。有关叙述正确的是（    ） A．衰老的细胞表现核体积变小，细胞膜通透性降低等特征 B．脑局部血液循环障碍导致一些神经细胞的死亡属于细胞坏死 C．肝脏细胞无法合成血红蛋白，由此推断它不具有合成血红蛋白有关的基因 D．随细胞分裂的增多，大肠杆菌DNA的端粒逐渐缩短最终引起细胞衰老 3．手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（    ） A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制 B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程 C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达 D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性 4．Klotho基因的表达产物会影响端粒酶（能延长和修复端粒）的活性。研究发现，Klotho基因缺陷小鼠的寿命会比正常小鼠的短很多，而Klotho基因过度表达能使小鼠的寿命延长。下列相关叙述错误的是（    ） A．细胞衰老后，细胞膜通透性发生改变，细胞中部分酶的活性降低 B．Klotho基因的表达产物提高了端粒酶的活性，从而防止细胞衰老 C．自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，而导致细胞衰老 D．端粒酶是降解端粒的酶，其通过降解受损DNA来延缓细胞衰老 5．下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是（    ） A．细胞凋亡不利于生物体的生存 B．细胞凋亡是特定基因表达的结果 C．该过程体现了细胞膜的信息交流功能 D．C蛋白被激活后其空间结构发生改变 6．下图表示人体骨髓造血干细胞的部分生命历程。下列相关叙述错误的是（　　） A．与①细胞相比，②细胞物质运输效率提高 B．b过程表示细胞增殖，该过程是c过程的基础 C．c过程细胞发生分化，遗传物质没有发生改变 D．c过程产生的三种血细胞一般不会再变成细胞③ 7．（不定项）某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述正确的是（    ） A．饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量 B．当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡 C．溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D．细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应 8．细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时，可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。如图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程，其中AKT和mTor是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。回答下列问题：    (1)与细胞自噬有关的细胞器主要是 。 (2)据图所示，当营养物质充足时，胰岛素与特异性受体结合，激活AKΓ来抑制凋亡，激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞，并且进一步促进 ，另一方面可激活mTor，从而抑制 。 (3)细胞凋亡是指 。 (4)据图2所示，当环境中营养物质或胰岛素缺乏时，mTor失活，酵母细胞会启动细胞自噬过程，其意义是 ；如果上述过程无法满足细胞代谢需要，酵母细胞则启动细胞凋亡程序。 (5)总结细胞自噬和细胞凋亡的共同点： 。（答出两点即可） 参考答案 第2节 细胞的分化 一、细胞分化及其意义 形态、结构和生理功能　胚胎　组织和器官　持久性　普遍性　个体发育　专门化　遗传信息的表达情况 二、细胞的全能性 1.全套遗传信息　细胞　细胞核　离体　受精卵　体细胞　低　高 2.(1)分裂和分化　(2)早期胚胎　各种　特定功能 【典例1】B【解析】题述多能干细胞没有形成各种细胞或完整的个体，没有体现动物细胞核具有全能性，B错误。 【典例2】(1)同一种细胞在人的不同发育时期会表达不同的基因 (2)②④⑥　①③⑤ (3)③　所有细胞都能合成ATP，几乎所有细胞都能转录合成mRNA，几乎所有细胞中都存在纤维蛋白原基因，所以①②④均不能判断细胞已经分化；只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素，可判断细胞已经分化 第3节 细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老的特征 增大　内折　收缩　变小　降低　减慢　 二、细胞衰老的原因 1.带电分子或基团　未配对电子　氧化反应　辐射　磷脂分子　基因突变　蛋白质　2.DNA－蛋白质　DNA序列　DNA序列　 三、细胞衰老与个体衰老的关系 1.个体　衰老或走向死亡　普遍衰老 2.有利于 四、细胞的死亡 1.基因　程序性死亡　自然更新　清除 2.（1）受损或功能退化　溶酶体（2）①营养缺乏　物质和能量　　细胞器 ②微生物和毒素　细胞内部环境 【典例1】(1)进行细胞间的信息交流　特异 (2)选择性表达　流动 (3)溶酶体 【典例2】(1)一定　不一定 (2)细胞凋亡 (3)增强 (4)减弱 随堂检测 1．【答案】D 【解析】呼吸酶基因在所有活细胞中均表达，否则细胞无法进行呼吸作用，A错误；新形成的尾巴细胞与其他部位细胞因基因选择性表达，导致RNA存在差异，但DNA相同，因此核酸不完全相同，B错误；细胞全能性需发育为完整个体，而尾巴仅是器官层次，未体现全能性，C错误；横隔处的干细胞通过分裂（增殖）和分化形成新尾巴的各类细胞，D正确。 2．【答案】B 【解析】衰老的细胞表现核体积变大，A错误；细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死，B正确；肝脏细胞无法合成血红蛋白，不是因为它不具有合成血红蛋白有关的基因，而是基因选择性表达的结果，C错误；大肠杆菌是原核生物，没有端粒，D错误。 3．【答案】D 【解析】肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA复制，A正确；肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B正确；卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达，合成承担相应功能的蛋白质，C正确； 细胞的全能性是指细胞分裂分裂和分化后，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，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D错误。 4．【答案】D 【解析】细胞衰老后，细胞膜通透性发生改变，多种酶的活性降低，A正确；Klotho基因表达产物会影响端粒酶（能延长端粒）的活性，Klotho基因过度表达后能够延长小鼠的寿命，说明Klotho基因表达产物提高了端粒酶的活性，防止细胞衰老，B正确；自由基会引起细胞衰老，因此推测自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，导致细胞衰老，C正确；依据题干信息，端粒酶能延长端粒，故可推测，端粒酶是一种可以防止端粒结构被降解的酶，通过保护DNA，而延缓细胞衰老，D错误。 5．【答案】A 【解析】细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利，A错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是特定基因表达的结果，B正确；细胞膜受体（F蛋白受体）识别淋巴细胞，与淋巴细胞的结合，体现了细胞膜的信息交流功能，C正确； 由图可知，未激活的C蛋白和激活的C蛋白空间结构不同，说明C蛋白被激活后其空间结构发生改变，D正确。 6．【答案】A 【解析】与①细胞相比，②细胞体积更大。细胞的物质运输效率与相对表面积（表面积 / 体积）有关，细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。因此，②细胞物质运输效率降低，A错误。 7．【答案】ABD 【解析】由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来支持基本的生命活动，A正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法获得足够的能量和营养素，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C错误；细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。 8．(1)溶酶体 (2) 葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量ATP 细胞自噬的发生 (3)由基因决定的细胞自动结束生命的过程 (4)为细胞生命活动提供ATP(能量) (5)都受基因控制；都贯穿正常细胞生长发育全过程；都在细胞生命活动过程中发挥积极作用 【解析】（1）由“细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制”可知，与细胞自噬有关的细胞器主要是溶酶体。溶酶体的主要功能是分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 （2）根据以上分析已知，当营养物质充足时，激活的AKT可促进葡萄糖进入细胞，并促进葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量ATP ，并且进一步激活了mTor，从而抑制细胞自噬的发生。 （3）细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程。 （4）据图2所示，当环境中营养物质或胰岛素缺乏时，mTor失活，酵母细胞会启动细胞自噬过程，为细胞生命活动提供能量。 （5）细胞自噬和细胞凋亡的共同点是都受基因控制；都贯穿于正常细胞生长发育的全过程；都在细胞生命活动过程中发挥积极作用。 1 学科网（北京）股份有限公司 $