2023屆 一輪復習 人教版 細胞的分化、衰老、死亡 學案

1、第13講 細胞的分化、衰老、死亡課標要求 說明在個體發(fā)育過程中,細胞在形態(tài)、結構和功能方面發(fā)生特異性分化,形成了復雜的多細胞生物體；描述在正常情況下,細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程。考點一 細胞的分化與細胞的全能性必備知識整合1.細胞分化1）概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在 形態(tài)、結構和生理功能 上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。動物細胞分化在胚胎發(fā)育的早期，各個細胞彼此 相似 。通過細胞的有絲分裂，細胞的數(shù)量越來越多。與此同時，這些細胞又逐漸向 不同的方向變化 。植物細胞的分化同一植物體的細胞也都來自一群彼此相似的 早期胚細胞 。2）特點： 普遍性 、 持久性 、穩(wěn)定性、不可

2、逆性。3）實質(zhì):細胞中的 基因選擇性表達 的結果,即在個體發(fā)育過程中,不同種類的細胞中 遺傳信息的表達情況不同 。4）意義：生物個體 發(fā)育 的基礎；使多細胞生物體中的細胞趨向 專門化 ，有利于提高生物體各種生理功能的效率。2.細胞的全能性1）概念:細胞經(jīng)分裂和分化后,仍具有產(chǎn)生 完整有機體 或分化成 其他各種細胞 的潛能和特性。2）植物細胞的全能性實驗過程:取胡蘿卜韌皮部的一些細胞,放入含有 植物激素 、無機鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)新的植株。結論:高度分化的植物細胞仍然具有 發(fā)育成完整植株 的能力。3）動物細胞細胞核的全能性實例:非洲爪蟾、克隆羊“多莉”、體細胞克隆猴“中中”和“華華”。結

3、論:已分化的動物體細胞的 細胞核 是具有全能性的。3.干細胞動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有 分裂和分化 能力的細胞,這些細胞叫作干細胞。提醒 分化的細胞不一定不再進行分裂，如B 淋巴細胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。并非所有干細胞都要發(fā)生分化。干細胞分裂后一部分細胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細胞；還有一部分保持分裂能力，用于干細胞本身的自我更新。分化程度高的細胞其全能性不一定低。一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，細胞分化程度越低，全能性越高，但卵細胞的分化程度較高，其全能性也較高。教材基礎診斷1. 同一人體內(nèi)的上皮細胞、骨骼肌細胞、軟骨細胞、神經(jīng)細胞等都源自早期胚胎中一群彼此相

4、似的細胞。（必1 P118、119 思考討論）( )2. 肌細胞與紅細胞中的基因、mRNA、蛋白質(zhì)均不同。（必1 P119正文）( )3. 同一個體莖尖分生組織細胞的分化能力比葉肉細胞的強。（必1 P120思考討論）( )4. 非洲爪蟾蝌蚪的腸上皮細胞核移植實驗證明了動物體細胞具有全能性。（必1 P120思考討論）( )5. 利用植物組織培養(yǎng)技術快速繁殖花卉、蔬菜的原理是植物細胞的全能性。（必1 P121正文）( )6. 臍帶血中含有大量的干細胞，可以培養(yǎng)并分化成人體的各種血細胞。（必1 P121正文）( )教材深度拓展1. （必1 P118、119 思考討論）人體的上皮細胞和神經(jīng)細胞的核基因

5、的種類和數(shù)量是相同的，請分析原因：兩種細胞都是由同一個受精卵經(jīng)分裂和分化而形成的，不同體細胞在形態(tài)、結構和功能上不同的根本原因是基因的選擇性表達，直接原因是細胞中的蛋白質(zhì)不同。2. （必1 P119正文拓展）一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。在什么條件下，這些分化的細胞不再保持分化后的狀態(tài)呢？離體人工培養(yǎng)條件下,高度分化的細胞能夠脫分化恢復分裂和分化能力。3. （必1 P122概念檢測2）自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細胞，可以替代損傷的胰島B 細胞，治療糖尿病，原因是“胰島樣”細胞基因表達情況與胰島B 細胞相同。4. （必1 P122概念檢測2拓展）造血干

6、細胞移植對血型或下一代有何影響？自體造血干細胞移植不改變血型，異體造血干細胞移植可以改變血型，但都不會影響遺傳。5. （必1 P122拓展應用2拓展）利用干細胞的分離和體外培養(yǎng)在體外培育出組織和器官，并最終通過組織或器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療，將干細胞體外培育出組織和器官的過程否（填“是”或“否”）體現(xiàn)了體細胞的全能性，理由是細胞全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性，將干細胞體外培育出組織和器官不能體現(xiàn)細胞的全能性。重難突破1.細胞分化的實質(zhì)（如圖所示） 在個體發(fā)育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，即基因的選擇性表達。2.細胞分化的

7、兩個關鍵點1）細胞分化的標志分子水平：合成了某種細胞特有的蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶、胰島素等。細胞水平：形成不同種類的細胞。2）細胞分化的“改變”與“不變”不變：DNA、細胞的數(shù)目，tRNA 、rRNA 的種類。改變：mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細胞的形態(tài)、結構和功能。3.細胞分化與全能性的比較項目細胞分化細胞全能性原因細胞內(nèi)基因選擇性表達含有本物種全套遺傳信息結果形成形態(tài)、結構、功能不同的細胞形成完整有機體或其他各種細胞大小比較細胞分化程度有高低之分：體細胞生殖細胞受精卵細胞全能性有大小之分：受精卵生殖細胞體細胞關系遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變已分化的細胞仍然具有全能性一般情況下,分化程度越高,全能性相對越低

8、關鍵能力提升考向一 考查對細胞分化的理解（生命觀念）1. 2021江蘇鹽城高三三模下圖表示體外培養(yǎng)胚胎干細胞使其形成不同類型細胞的過程。下列有關敘述正確的是( A )A. 胚胎干細胞在體外培養(yǎng)時，可以只發(fā)生過程，而不發(fā)生過程B. 細胞c 、d 形態(tài)、結構和功能不同的根本原因是其遺傳物質(zhì)存在差異C. 圖示過程一般會發(fā)生突變和基因重組等現(xiàn)象D. 細胞a 可一直保持分裂能力，具有無限增殖的特點解析表示細胞增殖，表示細胞分化，胚胎干細胞在體外培養(yǎng)時可以只增殖不分化，A正確；細胞分化時遺傳物質(zhì)不發(fā)生變化，細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達，B錯誤；過程表示細胞增殖，進行的是有絲分裂，而基因重組發(fā)生在減

9、數(shù)分裂過程中，C錯誤；一般而言，只有癌細胞在適宜條件下具有無限增殖的能力，細胞a 屬于正常細胞，不能無限增殖，D錯誤。2. 2020山東濟南章丘四中模擬如表數(shù)據(jù)是人體部分器官或細胞中所表達基因的估計數(shù)，有關敘述中不科學的是 ( B )器官或細胞所表達基因的估計數(shù)眼1 932唾液腺186皮膚3 043甲狀腺2 381血細胞23 505心臟9 400A. 人體各器官表達的基因數(shù)目有差異是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結果B. 血細胞所表達的基因數(shù)目最多說明其遺傳物質(zhì)相對含量較高C. 人體各器官基因表達數(shù)目有差異，說明細胞中所含蛋白質(zhì)有差異D. 不同功能的細胞表達的基因不完全相同，這是與其不同功能相適應的解

10、析人體內(nèi)的細胞均是由一個受精卵經(jīng)增殖分化而形成的，所以不同細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)相同，血細胞所表達的基因數(shù)目最多，這是與細胞的功能相適應的，B錯誤。題后悟道歸納“四看”法判斷細胞分化考向二 考查細胞全能性與干細胞（生命觀念）3. 2021黑龍江牡丹江一中月考下列關于細胞全能性的理解，正確的是( A )A. 在生物體的所有細胞中，受精卵的全能性最高B. 未脫離植株的幼葉，在適當?shù)那闆r下能表現(xiàn)出全能性C. 在個體發(fā)育的不同時期，由于細胞內(nèi)的基因發(fā)生變化，細胞不能表現(xiàn)出全能性D. 脫離了植株的芽，一定能表現(xiàn)出全能性解析未脫離植株的幼葉，不能表現(xiàn)出全能性，B錯誤；在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)基因選擇性表達，

11、導致細胞不能表現(xiàn)出全能性，C錯誤；脫離了植株的芽，要表現(xiàn)出全能性,還需要一定的營養(yǎng)、植物激素等條件，D錯誤。4. 2021廣東茂名三模研究小組發(fā)現(xiàn)，將四個特定基因通過一定方法導入處于分化終端的體細胞（如成纖維細胞等）中，可誘導其形成具有胚胎干細胞樣分化潛能的誘導性多能干細胞（iPS 細胞），再誘導可分化出人體特定細胞和組織。下列敘述錯誤的是( B )A. iPS 細胞的研究可解決異體組織或器官排斥難題B. 體細胞與iPS 細胞的功能有差異，形態(tài)沒有差異C. 將特定基因?qū)塍w細胞中可能會中斷原有基因的表達D. iPS 細胞分化為人體特定細胞的過程遺傳信息基本不變解析據(jù)題意可知，可以用病人的體細胞

12、進行此項技術處理，誘導其形成具有胚胎干細胞樣分化潛能的誘導性多能干細胞，進而分裂和分化，形成組織、器官，解決異體組織、器官排斥難題，A正確；體細胞與iPS 細胞的形態(tài)和功能均有差異，B錯誤；將特定基因?qū)塍w細胞中可能會中斷原有基因的表達，從而誘導其形成具有胚胎干細胞樣分化潛能的誘導性多能干細胞（iPS 細胞），C正確；iPS 細胞分化為人體特定細胞的過程實質(zhì)是基因的選擇性表達，遺傳信息基本不變，D正確。題后悟道方法“三看”法確認細胞“全能性”考點二 細胞的衰老和死亡必備知識整合1.細胞衰老1）細胞衰老的過程是細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終表現(xiàn)為 細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生變化

13、 。2）細胞衰老的特征代謝的變化細胞核的變化：體積 增大 、核膜內(nèi)折，染色質(zhì) 收縮 、染色加深。3）細胞衰老的原因自由基學說自由基通常是指異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F。自由基含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的 反應活潑性 。來源：細胞在不斷進行的 各種氧化反應 中很容易產(chǎn)生自由基；輻射以及有害物質(zhì)入侵也會刺激細胞產(chǎn)生自由基。危害：自由基攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。當攻擊磷脂分子時,產(chǎn)物同樣是自由基。這些新產(chǎn)生的自由基又會去攻擊別的分子,由此引發(fā)雪崩式的反應,對 生物膜 損傷比較大。此外，攻擊 DNA ，可能引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，導致細胞衰老。端粒學說概念：端粒是指每

14、條染色體的兩端都有一段特殊序列的 DNA 蛋白質(zhì)復合體 。特點：端粒DNA序列在每次細胞分裂后會 縮短一截 。隨著細胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。對細胞衰老的影響：在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側正?；虻腄NA序列就會受到 損傷 ，結果使細胞活動漸趨異常。4）個體衰老與細胞衰老的關系答案見圖中提醒 細胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象，正常的細胞衰老有利于機體更好地實現(xiàn)自我更新。但是機體中眾多細胞及組織的衰老，就會引起人的衰老。2.細胞的死亡1）類型細胞死亡包括凋亡和 壞死 等方式，其中 凋亡 是細胞死亡的一種主要方式。2）細胞凋亡概念：由 基因所決定 的細胞自動結束生命的

15、過程。特點：由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，所以它是一種 程序性死亡 。實例：細胞的 自然更新 ；某些 被病原體感染 的細胞的清除；正常發(fā)育過程中的細胞程序性死亡。意義：細胞凋亡對于多細胞生物體完成 正常發(fā)育 ，維持 內(nèi)部環(huán)境 的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。3）細胞壞死：是指在種種 不利因素 影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下，由細胞正常代謝活動 受損或中斷 引起的細胞損傷和死亡。4）細胞自噬概念：通俗地說，細胞自噬就是細胞吃掉 自身的結構和物質(zhì) 。在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構等，通過 溶酶體 降解后再利用。類

16、型a.處于 營養(yǎng)缺乏 條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量。b.在細胞受到損傷、 微生物 入侵或細胞衰老時，通過細胞自噬，可以清除受損或衰老的細胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。意義：研究表明，人類許多疾病的發(fā)生，可能與細胞自噬發(fā)生 障礙 有關，因此，細胞自噬機制的研究對許多疾病的防治有重要意義。教材基礎診斷1. 老年人體內(nèi)有幼嫩的細胞，年輕人體內(nèi)沒有衰老的細胞。（必1 P123問題探討）( )2. 衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)收縮、染色加深，這樣會影響DNA復制和轉(zhuǎn)錄。（必1 P123圖6-8）( )3. 正常的細胞衰老有利于機體更好地實現(xiàn)自我更新。（必1

17、P125正文）( )4. 細胞凋亡受基因調(diào)控，不利于個體生長發(fā)育。（必1 P126正文）( )5. 蝌蚪尾的消失、被病原體感染的細胞的清除屬于細胞凋亡。（必1 P126正文）( )6. 有些激烈的細胞自噬，可能誘導細胞凋亡。（必1 P126正文）( )教材深度拓展1. （必1 P123圖6-8）細胞衰老過程中細胞代謝會減慢,原因有水分減少,多種酶活性降低,細胞膜通透性改變,染色質(zhì)收縮等。2. （必1 P127拓展應用）白細胞與紅細胞的功能不同，凋亡的速率也不一樣，白細胞凋亡的速率比紅細胞快得多。請結合這一實例說明細胞凋亡的生物學意義：細胞凋亡的速率與它們的功能有關系。因為白細胞的主要功能是吞噬

18、病菌等，所以白細胞凋亡的速率很快。細胞凋亡不僅保證了多細胞生物個體發(fā)育的正常進行，而且在維持生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定、抵御外界各種因素的干擾方面也都起著非常關鍵的作用。3. （必1 P127思維訓練）壽命越短的細胞,其分裂能力不一定越強，請舉例分析：壽命短的細胞不一定能分裂（如白細胞）,壽命長的細胞可能能分裂（如平滑肌細胞）。重難突破細胞各生命歷程間的內(nèi)在關系關鍵能力提升考向一 考查細胞衰老的特征與原因（生命觀念、社會責任）1. 2021河北邯鄲二模生物體的衰老過程是機體的組織細胞不斷產(chǎn)生自由基并積累的結果，自由基具有氧化性，會引起DNA損傷，可能導致基因突變，自由基還會攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下

19、降。佛山特產(chǎn)黑桑葚中含有多種抗氧化成分，包括大量的花青素、維生素E 等，所以黑桑葚具有一定的抗衰老作用。下列相關說法正確的是( B )A. 自由基引起DNA損傷會影響DNA復制，但不會改變遺傳信息B. 自由基攻擊蛋白質(zhì)，可能引起蛋白質(zhì)的空間結構發(fā)生改變C. 自由基通過氧化花青素產(chǎn)生延緩細胞衰老的物質(zhì)來抗衰老D. 葉綠素、花青素等色素位于細胞內(nèi)的葉綠體中解析自由基引起DNA損傷可能導致基因突變，所以自由基會影響DNA復制，也會改變遺傳信息，A錯誤；自由基攻擊蛋白質(zhì)，可能會導致蛋白質(zhì)的空間結構發(fā)生改變，從而引起蛋白質(zhì)失活，B正確；花青素具有抗衰老的作用，原因可能是花青素會與自由基反應，防止自由基攻

20、擊DNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，起到延緩衰老的作用，C錯誤；葉綠素存在于葉綠體中，花青素存在于液泡中，D錯誤。2. 2021山東聊城模擬人體細胞中的染色體DNA會隨著復制次數(shù)的增加而逐漸縮短。在原始生殖細胞和癌細胞中有一定量的端粒酶（由RNA和蛋白質(zhì)形成的復合體），能夠?qū)⒆兌痰腄NA末端重新加長，其作用機理如圖所示。下列相關敘述正確的是( D )A. 抑制端粒酶的作用可促進癌細胞增殖B. 端粒酶作用的實質(zhì)是催化轉(zhuǎn)錄過程C. 人體除了生殖細胞以外的其他細胞不含端粒酶基因D. 染色體DNA縮短可影響細胞的正常代謝，進而促使細胞衰老解析抑制端粒酶的作用可抑制DNA末端重新加長，進而抑制癌細胞增殖，A錯誤；端

21、粒酶作用的實質(zhì)是催化逆轉(zhuǎn)錄過程，從而實現(xiàn)DNA的延長，B錯誤；細胞分化過程中遺傳物質(zhì)不變，人體除了生殖細胞以外，其他細胞中也含有端粒酶基因，C錯誤；染色體DNA縮短可影響細胞的正常代謝，因而能促使細胞衰老，D正確?？枷蚨?考查細胞的死亡（生命觀念、社會責任）3. 2021廣東珠海高三二模研究發(fā)現(xiàn)，秀麗隱桿線蟲發(fā)育過程中有多種基因編碼的蛋白質(zhì)參與細胞凋亡。這些蛋白質(zhì)間有如下關系：CED-9 與CED-4 結合形成復合體會抑制CED-4 的功能，而EGL-1 能解除這種抑制，CED-4 可促進CED-3 活化，被激活的CED-3 可使細胞出現(xiàn)形態(tài)變化，最終發(fā)生細胞凋亡。下列推斷不合理的是( B )A. CED-3 和CED-4 的相互關系，可以促進線蟲細胞凋亡B. CED-9 基因發(fā)生突變而不能表達，會引起線蟲細胞