内容正文:
2027高考一轮复习
第14讲 细胞的分化、衰老和死亡
1
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。
细胞的生命历程综合:2025·江苏·T9 2025·河南·T5 2024·贵州·T2 2024·江苏·T11 2024·黑吉辽·T2 2023·江苏·T1 2022·江苏·T2 2022·海南·T2 2021·江苏·T2 2021·河北·T5
课标要求
2
(1)小鼠胎儿成纤维细胞形成iPS细胞的过程属于细胞分化。(2025·江西卷,3B)
(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)抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。(2023·江苏卷,1B)
(4)刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡。(2022·江苏卷,2C)
(5)人体各组织细胞的衰老总是同步的。(2022·浙江6月选考,4C)
(6)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)
(7)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(2021·江苏卷,2B)
(8)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(2021·江苏卷,2C)
(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)
(×)
(×)
(×)
(√)
(×)
(×)
(×)
(×)
(×)
3
形态、结构和生
理功能
胚胎
组织和器官
持久性
普遍性
一、 细胞分化
考点一、细胞的分化及全能性
受精卵
细胞分裂
胚胎干细胞
细胞分化
4
一、 细胞分化
考点一、细胞的分化及全能性
个体发育
专门化
遗传信息的表达情况
提示:
(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。
管家基因:所有细胞均表达,维持生命活动所必需的。例如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等。
奢侈基因:指不同类型细胞中特异性表达的基因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。
5
一、 细胞分化
考点一、细胞的分化及全能性
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。
6
一、 细胞分化
考点一、细胞的分化及全能性
“四看法”判断细胞分化
7
二、 细胞的全能性
考点一、细胞的分化及全能性
全套
遗传信息
细胞
细胞核
离体
受精卵
体细胞
低
高
8
二、 细胞的全能性
考点一、细胞的分化及全能性
2.应用
(1)快速繁殖花卉、蔬菜——植物组织培养
(2)拯救珍稀、濒危动植物
(3)克隆人体器官,用于器官移植
9
二、 细胞的全能性
考点一、细胞的分化及全能性
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__________ 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
分裂和分化
早期胚胎
各种
特定功能
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。
提示:
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
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
移植
二、 细胞的全能性
考点一、细胞的分化及全能性
3.干细胞
考点一、细胞的分化及全能性
例1. (2025·江苏卷)图示小肠上皮组织,a~c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化
成b类或c类细胞
B.压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变,
可促使干细胞衰老
C. c类细胞凋亡和坏死,对细胞外液的影响不同
D. 3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因
A
考点一、细胞的分化及全能性
【例2】(2024·江苏卷,11)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞,再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞
B.在小分子TH34诱导下,多能干细胞发生基因突变,获得胰岛素基因
C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病
D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达,细胞会发生程序性死亡
【例3】.(2024·黑吉辽卷,2)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
B
D
考点二、细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(1)特征
一大一小一多两低
尝试从细胞水平解释人体衰老特征
满头白发
老年斑多
满脸皱纹
皮肤干燥
饮食减少
吸收减弱
无力
细胞内的(酪氨酸)酶活性降低
细胞内水分减少,体积变小
细胞内色素(脂褐素)的累积
细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
细胞内呼吸速率减慢
考点二、细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
考点二、细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(2原因
①自由基学说
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
考点二、细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(2)原因
②端粒学说
DNA—蛋白质
DNA序列
DNA序列
考点二、细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(1)原因
②端粒学说
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。
端粒酶是RNA和蛋白质组成的复合体,蛋白质部分起催化作用,RNA部分作为模板。因此,端粒酶具有逆转录酶的活性。
3`
5`
端粒酶
端粒蛋白
端粒RNA
端粒酶延长端粒
考点二、细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(3)细胞衰老与个体衰老的关系
(4)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。
个体
衰老
或走向死亡
普遍衰老
有利于
考点二、细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
【例5】.(2025·陕晋宁青卷,4)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是( )
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
【例6】(2025·江苏盐城模拟)端粒学说是细胞衰老机制的学说之一。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加逐渐缩短。人体细胞中存在由催化蛋白和RNA模板组成的端粒酶,其活性受到严密调控,被激活的端粒酶可修复延长端粒。下列有关叙述错误的是( )
A.端粒酶可能是一种逆转录酶,在细胞核中起作用
B.细胞有丝分裂前期每条染色体含有2个端粒
C.端粒严重缩短后,细胞膜的通透性可能发生改变
D.若用药物使肿瘤细胞中的端粒酶失活,可治疗癌症
C
B
考点二、细胞的衰老和死亡
2.细胞死亡
(1)细胞凋亡
基因
程序性死亡
自然更新
稳定
考点二、细胞的衰老和死亡
2.细胞死亡
(1)细胞凋亡
凋亡起始:细胞皱缩,核糖体逐渐与内质网分离,内质网囊腔膨胀,逐渐与质膜融合,核内染色质固缩。
凋亡小体形成:细胞中染色质断裂为大小不等的片段,与某些细胞器聚集在一起,被反折的细胞质膜包裹,形成球形的结构,称为凋亡小体。
吞噬:凋亡细胞的质膜性质发生改变,如表面糖基发生改变,可以被巨噬细胞表面的凝集素识别,最后凋亡小体被邻近的细胞或巨噬细胞吞噬
考点二、细胞的衰老和死亡
2.细胞死亡
(2)细胞坏死
物理
化学
病理性刺激
考点二、细胞的衰老和死亡
3细胞自噬
①处于营养条件缺乏下的细胞,通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量。
②在细胞受损、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。
有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡;细胞自噬障碍会引发疾病。
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。
概念
意义
考点二、细胞的衰老和死亡
细胞凋亡和细胞自噬
$