学案17-细胞的分化衰老死亡——2026-2027学年高三上学期一轮复习必修一课件

该高中生物学高考复习课件聚焦细胞分化与全能性、衰老和死亡核心考点，依据课标要求和2024-2026年多省考情分析，精准对接高考评价体系，明确分化与全能性、细胞死亡等高频考点权重，归纳选择、不定项等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题深度训练与应试技巧指导，如结合2024湖南卷细胞衰老题、2025湖北题细胞自噬题，运用“三看法”突破全能性判断，通过长句规范表达培养科学思维与生命观念。特设易错点辨析（如端粒酶与细胞衰老关系），助力学生掌握答题逻辑，教师可据此高效规划复习，提升备考效率。

学案17 细胞的分化、衰老和死亡 课标要求 考情分析 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。 1. 细胞的分化与全能性 2026：湖北、贵州、陕晋青宁；2025：河南；2024：重庆、安徽 2. 细胞的衰老 3. 细胞死亡 2026：黑吉辽蒙、湖南；2025：甘肃；2024：湖南 2026：广东、安徽；2025：重庆；2024：甘肃、贵州 目标一 细胞分化与细胞的全能性 1．概念：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。 一、细胞分化 2．特点： 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 多细胞生物普遍具有。 贯穿于生物体整个生命进程中 已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡 一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。 3．实质： 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，即基因的选择性表达。 4．结果： 产生不同的组织和器官 5．标志： （1）从细胞水平看：细胞形态、结构、功能发生改变。 （2）从亚显微水平看：细胞器的数目、种类及细胞质基质成分等发生改变。 （3）从分子水平看： ①蛋白质角度：蛋白质种类数量发生改变； ②基因角度：基因的选择性表达使RNA的种类和数目发生改变。 6．意义： ①生物个体发育的基础。 ②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 细胞分化通常不改变细胞内的遗传信息（遗传物质）； 浆细胞 幼红细胞 细胞中的DNA 呼吸酶基因 + + 细胞中的DNA β-珠蛋白基因 + + 细胞中的DNA 抗体基因 + + 蛋白质 呼吸酶 + + 蛋白质 β-珠蛋白 - + 蛋白质 抗体 + - 管家基因：所有细胞均表达，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。 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。 知识点一：分化细胞表达的基因 例题：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)： 。 ②④⑥ ①③⑤ 知识点二：细胞分化的“变”与“不变” DNA tRNA 细胞的数目 rRNA mRNA 蛋白质 细胞的形态、结构和功能 不变 变 易错提醒： 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。 1．(2025·南京调研)研究表明myoD基因在黄颡鱼雌、雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达，在肌肉组织中表达量最高。下列叙述错误的是(　　)。 A．myoD基因在肌肉组织中表达量最高，但不能说明肌肉细胞的分化程度最高 B．心、脑、肌肉细胞中核DNA相同，但RNA和蛋白质种类不一定相同 C．myoD基因在雌、雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌、雄个体出现性状差异 D．通过检测组织细胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表达，可确定细胞是否分化 D 2.取自同一生物的不同类型的正常细胞，检测其基因表达，结果如图。下列叙述正确的是(　　) D A．图中7种细胞的mRNA种类相同 B．在基因的选择性表达过程中，参与蛋白质合 成的核糖体不同 C．检测图中细胞呼吸氧化酶基因是否表达可确定 细胞分化与否 D．若基因1～8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因2 3.(2025·安徽)胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器官特性的细胞集合体，可模拟胰岛的结构和功能，具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是(　　) A．胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是基因选择性表达的结果 B．胰岛类器官中胰岛A细胞是由干细胞诱导分化而来的，其细胞核不具有全能性 C．对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，可判断其细胞类型 D．胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究 B 二、细胞的全能性 【技法提炼】　“三看法”确认细胞全能性 注意：(1)植物种子发育成植株没有体现全能性。 (2)动物细胞具有该物种全套的遗传物质，理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。 三、干细胞 1．概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 2．特点： 具有分裂和分化能力，数量较少 3．分布： 在动物和人体内 4．类型： 多能干细胞 专能干细胞 全能干细胞 具有形成完整个体的分化潜能 具有分化出多种细胞组织的潜能 只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化 胚胎干细胞、iPS细胞 受精卵、早期卵裂球 造血干细胞、神经干细胞 如神经干细胞可分化为各类神经细胞，造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。 长句规范表达 (必修1P121“旁栏思考”拓展)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性的条件是什么？如何实现其全能性？为什么整个细胞的全能性受到了限制？ 已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。可以通过体细胞核移植的技术形成重组细胞，将重组细胞培养至胚胎的一定阶段后进行胚胎移植的方法实现。可能的原因是体细胞的细胞质中含有限制细胞核全能性发挥的物质。 4.乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配，形成的两个子细胞，一个继续保持“干细胞”特征，另一个分化成乳腺组织细胞。与乳腺干细胞相比，乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列叙述正确的是(　　) A．乳腺组织细胞代谢需要的能量全部来自线粒体 B．细胞分裂产生的两个子细胞的DNA数目相同 C．获得较少线粒体的子细胞将继续保持“干细胞”特征 D．乳腺干细胞分化为乳腺组织细胞的过程体现了细胞的全能性 C 5.(不定项)科学家已把多种组织(包括肝、胃和大脑)的细胞，转变成了 诱导多功能干细胞，并让诱导多功能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。下列叙述错误的是( ) A.成熟细胞被重新编程的过程中细胞的分化程度逐渐升高 B.多功能干细胞能分化成神经细胞，神经细胞不能转变成多功能干细胞 C.多功能干细胞与成熟细胞相比，细胞内DNA相同，RNA发生了变化 D.诱导多功能干细胞分化的过程与基因有关，与细胞直接生活的微环境也 　有关 AB 目标二 细胞的衰老与死亡 1．特征： 一、细胞衰老 细胞膜 细胞核 细胞体积 酶 色素 通透性改变，使物质运输功能降低 体积增大，核膜內折，染色质收缩，染色加深 细胞内水分减少、细胞萎缩，体积变小 多种酶的活性降低,呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 逐渐积累（与溶酶体的功能降低有关），妨碍细胞内物质的交流和传递 2．原因： （1）自由基学说 自由基的本质是异常活泼的带电分子或基团，它们来源于各种氧化反应、辐射以及有害物质入侵，其作用机理是攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。 a.攻击磷脂分子，引起生物膜损伤的同时产生自由基； b.攻击DNA，可能引起基因突变； c.攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，致使细胞衰老。 自由基攻击磷脂分子，产生更多的自由基，损伤生物膜，此为正反馈。 （2）端粒学说 端粒是指一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，位于染色体的两端。其作用机理是端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。 3.细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物 细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡 多细胞生物 细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡 从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 4.意义：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 机体中众多细胞及组织的衰老会引起个体衰老，导致个体出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 端粒酶是一种逆转录酶，它由RNA和蛋白质组成，以自身RNA为模板，合成端粒核苷酸序列，加到新合成DNA链末端。 由于DNA聚合酶不能从头合成子链，复制母链3′末端时，子链5′末端与之配对的RNA引物被切除后会产生末端缺失，正常二倍体细胞中端粒酶没有活性，5′端空缺就无法得到修复，这样DNA每复制一次，5′端就缩短一截，缩短到一定程度，细胞就不再分裂，于是细胞就会衰老乃至死亡。 拓展延伸 端粒与端粒酶 提示：大多数正常细胞中端粒酶的活性很低，无法有效地延长端粒。缩短到一定程度，细胞就不再分裂。 长句规范表达 端粒酶是延长端粒的一种酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖—核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因是？ 应用：若使癌细胞中的端粒酶失活，能够导致癌细胞增殖停滞，引发癌细胞的衰老。 癌细胞能激活端粒酶活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构。 判断以下表述是否正确： 1.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。（ ） 2.人体各组织细胞的衰老总是同步的。（ ） 3.衰老细胞内染色质收缩、染色加深，这样会影响DNA复制和转录。（ ） 4.细胞衰老过程中，细胞体积变小、细胞核体积增大，细胞内各种酶活性降低，呼吸速率减慢，细胞代谢速率减慢。（ ） 5.衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，衰老细胞中酪氨酸酶活性升高，导致老人出现白头发。（ ） 6.细胞衰老可能与自由基攻击磷脂分子、DNA和蛋白质有关，端粒受损可能会导致细胞衰老。（ ） ✘️ ✘️ ✓️ ✘️ ✘️ ✓️ 6．(不定项)(2024·安徽黄山模拟)端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，端粒短重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构，作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒酶是在细胞中负责端粒延长的一种酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端，把DNA复制损失的端粒填补起来，使端粒修复延长，可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗，使得细胞分裂的次数增加。下列相关说法正确的是(　 　)。 A．细胞在每次分裂过程中，若DNA聚合酶功能障碍，则不能完全复制它们的染色体 B．端粒、端粒酶活性与细胞衰老及永生有着一定的联系 C．端粒的长度逐渐变长，有丝分裂的能力明显逐渐变弱 D．端粒这一特殊结构区域只对于线状染色体的结构和稳定起重要作用 ABD 7．(2024·湖南卷)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是(　　)。 A．患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B．患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C．患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D．患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 C 8.(2025·湖北，T13)科研人员以SA－β－Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如图。下列叙述错误的是(　　) A．对照组中也有衰老的细胞 B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 C 二、细胞死亡 细胞死亡的方式：细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬。 细胞凋亡 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。 类型：个体发育中细胞的程序性死亡；成熟个体中细胞的自然更新； 被病原体感染细胞的清除。 意义：保证多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰 细胞坏死 在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 1.细胞凋亡和细胞坏死的区别 （1）从方式看 （2）从诱因看 （3）从结果看 主动结束生命活动 正常状态下生理性死亡 由不利因素诱发，病理性死亡 对生物体是有利的 被动结束生命活动 细胞凋亡 细胞坏死 细胞凋亡 细胞坏死 对生物体是有害的 细胞凋亡 细胞坏死 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。 细胞自噬 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.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.在细胞受到损伤或衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器。 3.微生物入侵，清除感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 资料一　 DNase和Caspase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，通过细胞内信号转导激活凋 亡相关基因。这两种酶一旦被激活 ，DNase能将DNA切割形成DNA片 段，Caspase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。 资料二　 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，过程如图所示。 1.细胞凋亡与细胞自噬的区别 (1)形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与 融合并消化掉内容物。 (2)生理意义上的区别：凋亡 (一定/不一定)引起细胞死亡； 自噬 (一定/不一定)引起细胞死亡。 溶酶体 一定 不一定 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 (增强/不变/减弱)。 4.随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用 (增强/不变/减弱)，使肌肉 细胞衰老、凋亡，肌肉功能下降。 增强 减弱 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 。 细胞凋亡 判断以下表述是否正确： 1.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。（ ） 2.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。（ ） 3.“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量，有利于细胞内部环境的稳定。（ ） 4.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程。（ ） 5.细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成也有蛋白质的降解。（ ） 6.细胞自噬可以清除受损细胞器或感染的微生物等，有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡。（ ） ✘️ ️ ✘️ ✓️ ✘️ ✓️ ✓️ A．细胞自噬的三种形式均需要膜蛋白 的参与 B．②属于胞吞，需要消耗细胞代谢释放的能量 C．③过程中，靶蛋白由伴侣蛋白引导进入溶酶体 后被降解 D．细胞自噬可为细胞提供物质和能量，可能会引起细胞凋亡 9.细胞可通过溶酶体“自噬”自身的部分结构和物质，降解后再利用。细胞自噬主要有三种形式，如图所示。其中，分子伴侣介导的自噬过程中，伴侣蛋白识别带有“KFERQ”(五肽序列)的靶蛋白并与之结合形成复合体，进而被运进溶酶体。下列叙述错误的是(　　) B 10．(2025·永州二模)在细胞的生命历程中，不同的细胞可能会经历分裂、分化、衰老、凋亡、坏死和癌变等过程，下列叙述错误的是(　　)。 A．异常活泼的带电分子或基团可称为自由基，水在电离辐射下便会产生自由基 B．氧气浓度较低时线粒体受损会释放自由基，细胞自噬消除过多受损的线粒体可导致细胞坏死 C．自由基攻击生物膜上的磷脂时，可产生新的自由基，由此引发雪崩式的反应 D．细胞在分裂、分化、衰老、凋亡和癌变等过程都会发生基因的选择性表达 B 11.(2025·山东)利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量细胞因子。下列叙述错误的是(　　) A．细胞焦亡可能引发机体的免疫反应 B．细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡 C．细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响 D．通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡 D