2025屆高三生物一輪復(fù)習(xí)講義：+細(xì)胞的分化、衰老和凋亡

第第④不可逆性：一般來說，細(xì)胞只能從全能干細(xì)胞最終走向高度分化的體細(xì)胞，不能反向進行。比如：離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會變成其他類型的細(xì)胞。⑤不變性：分化后的細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。3、實質(zhì)(如圖所示)：在個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達情況不同，即基因的選擇性表達。4、分化細(xì)胞表達的基因?qū)嵗合聢D是某患者體內(nèi)的3種細(xì)胞，圖中表明了每個細(xì)胞的部分基因及其活動狀況。（1）圖1中3種細(xì)胞中的基因組成相同嗎?為什么?相同，同一人體不同細(xì)胞均由受精卵有絲分裂而來，遺傳物質(zhì)不變。其中屬于管家基因（基因產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必需）的是哪種基因?（a）屬于奢侈基因（基因產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能）的是哪種基因？（bcd）（2）這三種細(xì)胞是否可以代表紅細(xì)胞？細(xì)胞A、B分別是什么細(xì)胞?不能，判斷的依據(jù)是該細(xì)胞不表達血紅蛋白基因，A為胰島B細(xì)胞，B為垂體細(xì)胞；若用胰島素基因作探針檢測A、B、C三類細(xì)胞的DNA分子,則其雜交帶狀況如何?若將探針改作檢測胰島素基因的mRNA,其雜交帶狀況如何?這一事實說明了什么？A、B、C三類細(xì)胞中均含胰島素基因，但該基因只有在A細(xì)胞中才能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，故用胰島素基因作探針，三類細(xì)胞均可形成雜交帶，但改為檢測胰島素基因的mRNA，則只有A細(xì)胞能產(chǎn)生雜交帶。說明了基因的選擇性表達。催化葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的酶基因是否發(fā)了選擇性表達？在所有的細(xì)胞中均表達，未發(fā)生選擇性表達。5、細(xì)胞分化的意義：①是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。②使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。例題：1、(2022·山東濟寧高三模擬)MyoD基因是一個控制肌細(xì)胞發(fā)育的主導(dǎo)基因，其表達產(chǎn)物MyoD蛋白可以調(diào)控其他與肌肉發(fā)生相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，還能促進MyoD基因的表達，最終使前體細(xì)胞分化為肌細(xì)胞。以下敘述不正確的是（）A.前體細(xì)胞分化為肌細(xì)胞的過程是不可逆的B.與肌細(xì)胞相比，前體細(xì)胞的分化程度較低C.含有MyoD基因的細(xì)胞只能分化為肌細(xì)胞D.MyoD蛋白對MyoD基因的表達存在正反饋調(diào)節(jié)2、取同一生物體的不同類型細(xì)胞，檢測其基因表達，結(jié)果如下圖所示。下列分析正確的是（）A.基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4B.細(xì)胞a～g中生理功能最為近似的應(yīng)該是細(xì)胞b和細(xì)胞eC.組成1～6基因的脫氧核苷酸種類、數(shù)量和排列方式均不同D.a～g各個細(xì)胞中染色體上所含基因的種類和數(shù)量完全不同6、細(xì)胞的全能性（1）概念：細(xì)胞的全能性是指細(xì)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(xì)胞的潛能和特性。（2）植物細(xì)胞保持全能性的原因：細(xì)胞內(nèi)含有形成完整個體所需的全套遺傳信息；（3）植物細(xì)胞表達全能性的條件：①離體：即細(xì)胞脫離原來的組織或器官②需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)（H2O、無機鹽、小分子有機物）、植物激素等③其他適宜的外界條件（溫度、PH等）（4）難易程度：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞；植物細(xì)胞>動物細(xì)胞；分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的；注意：全能性的大小與分化程度的高低一般是相反的，但也有特殊的：如生殖細(xì)胞由性原細(xì)胞分化而來，屬于高度分化的細(xì)胞，但全能性依然很高。（5）證明：①植物組織培養(yǎng)（植物細(xì)胞具有全能性）②動物克?。▌游锛?xì)胞核具有全能性）（6）全能性表達的標(biāo)志：由體細(xì)胞發(fā)育成一個個體能證明體細(xì)胞的全能性。判斷全能性表達的標(biāo)志是能否發(fā)育成“個體”或“任何細(xì)胞”。注意：區(qū)分細(xì)胞分化與全能性表達的標(biāo)志(1)細(xì)胞分化的標(biāo)志:在所有細(xì)胞中都表達的基因與細(xì)胞分化無關(guān),如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化;只有在特定細(xì)胞中選擇性表達的基因控制細(xì)胞分化,如胰島素基因的表達、血紅蛋白基因的表達可以證明細(xì)胞發(fā)生了分化。(2)“關(guān)鍵點法”區(qū)分細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的表達（7）細(xì)胞分化與全能性的判斷（8）實例：資料一：1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞成功地培育出了—棵完整的植株。1．從資料1中可以得出什么結(jié)論？已經(jīng)分化的植物細(xì)胞具有全能性2．如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？能；資料二：①在目前為止，人們還沒有成功地將單個已經(jīng)分化的動物細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。②以下是克隆羊多莉產(chǎn)生的過程。、材料①、②說明：已經(jīng)分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性；注意：有關(guān)細(xì)胞全能性的6個易錯點(1)植物種子發(fā)育成植株不叫全能性。(2)胚胎干細(xì)胞發(fā)育成各種組織器官(未形成個體——體現(xiàn)全能性的終點)不叫全能性。(3)動物細(xì)胞因具有該物種全套的遺傳物質(zhì)，盡管沒有實驗成功，但理論上具有全能性；而動物克隆只體現(xiàn)細(xì)胞核的全能性，二者并不矛盾。(4)細(xì)胞分化是不可逆的，這是指在生物體內(nèi)；有的題目卻說是可逆的，這是在離體條件下。這兩句話都正確。(6)細(xì)胞分化過程中的“變”與“不變”①不變：DNA、tRNA、rRNA、細(xì)胞的數(shù)目。②改變：mRNA、蛋白質(zhì)的種類、細(xì)胞器的種類和數(shù)量、細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能（即細(xì)胞的種類）；例題：1、下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，正確的是（）A.植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B.高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C.植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因發(fā)生了改變D.將紫色糯性玉米種子培育成植株，反映了植物種子具有全能性2、將自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化出“胰島樣”細(xì)胞，以代替損傷的胰島B細(xì)胞，達到治療糖尿病的目的。下列說法正確的是（）A.骨髓干細(xì)胞和“胰島樣”細(xì)胞的基因組成不同，基因表達情況也不同B.骨髓干細(xì)胞可分化出“胰島樣”細(xì)胞，說明骨髓干細(xì)胞具有全能性C.可通過檢測糖尿病患者的胰島素含量判斷植入的骨髓干細(xì)胞是否成功分化出“胰島樣”細(xì)胞D.若將“胰島樣”細(xì)胞提取出來后植入骨髓，會恢復(fù)成骨髓干細(xì)胞7、干細(xì)胞（1）概念：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(xì)胞。（2）類型：①胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）：存在于早期胚胎中，具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。特點：體積小，細(xì)胞核大、核仁明顯。取自早期胚胎。也叫做全能干細(xì)胞。②成體干細(xì)胞：存在于成體組織或器官內(nèi)中；具體分化成特定功能細(xì)胞的能力；如：骨髓中的造血干細(xì)胞（屬于多能干細(xì)胞）、神經(jīng)干細(xì)胞（屬于專能干細(xì)胞）；（3）舉例：干細(xì)胞在我們的生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用？a.干細(xì)胞移植治療白血??；b.在體外培養(yǎng)出組織和器官，并最終通過組織和器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。8、細(xì)胞分化與全能性的比較項目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點①持久性②穩(wěn)定性和不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡③普遍性：在生物界中普遍存在①高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性②動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞群形成新的個體大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分，如體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵細(xì)胞全能性表達的難易程度不同，如受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞聯(lián)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生改變②已分化的細(xì)胞仍然保持全能性③一般情況下，分化程度越高，全能性越難表達考點二細(xì)胞的衰老與死亡1、細(xì)胞衰老的特征（內(nèi)折；收縮；降低；減慢；）2、個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系①單細(xì)胞生物：個體衰老與死亡＝細(xì)胞衰老與死亡（即同步）；②多細(xì)胞生物：個體衰老與死亡≠細(xì)胞衰老與死亡（即不同步）；注意：整個生命過程，總有部分細(xì)胞衰老死亡。B、從總體看，個體衰老是細(xì)胞的普遍衰老。C、細(xì)胞隨分裂次數(shù)增多而衰老。3、細(xì)胞衰老的原因（1）自由基學(xué)說自由基是在人體生命活動中由細(xì)胞代謝產(chǎn)生的，是帶有未配對電子的原子、分子或基團，化學(xué)性質(zhì)十分活躍，能攻擊細(xì)胞膜上的不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)及脂肪等成分，引發(fā)一系列可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的連鎖反應(yīng)，造成機體功能衰退。帶電分子或基團帶電分子或基團生物膜損傷生物膜損傷基因突變基因突變活性下降活性下降（2）端粒學(xué)說研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞的染色體頂端有一段特殊的序列的DNA叫做端粒，它如同一頂小帽子戴在染色體的頭頂上，細(xì)胞每分裂一次，端粒就縮短一點。人的正常體細(xì)胞一般分裂次數(shù)平均是50次，當(dāng)端粒最后短到無法再縮短時，細(xì)胞的壽命也就到頭了。DNADNA序列提問：請分析下列現(xiàn)象，回答相關(guān)問題：①老年人皮膚皺縮；②衰老細(xì)胞代謝速率減慢；③老年人的頭發(fā)會變白；④老年人的皮膚上會長“老年斑”；⑤衰老細(xì)胞的細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)收縮，核膜向內(nèi)折疊。a.老年人皮膚皺縮與皮膚細(xì)胞衰老過程中的什么物質(zhì)含量減少有關(guān)？提示水。b.衰老細(xì)胞代謝減慢的原因有哪些？提示水分減少；多種酶活性下降；細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低；呼吸速率減慢。c.老年人頭發(fā)變白的原因是什么？提示毛囊細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少。d.老年人皮膚上長“老年斑”的原因是什么？提示衰老細(xì)胞中色素積累。e.衰老細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都會受到影響，原因是什么？提示染色質(zhì)收縮，DNA不能解旋。4、細(xì)胞的死亡細(xì)胞凋亡(是一種自然的生理過程)①概念：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，就叫細(xì)胞凋亡；由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，所以也稱為細(xì)胞編程性死亡。自然更新自然更新提醒：注意區(qū)分與病原體感染有關(guān)的細(xì)胞死亡的不同情況：若是被病原體感染而死亡，則屬于細(xì)胞壞死；若感染后被機體免疫系統(tǒng)清除，則屬于細(xì)胞凋亡。③意義：對于多細(xì)胞生物體完成正常的發(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(guān)鍵的作用。④細(xì)胞凋亡過程：細(xì)胞的壞死①概念：是指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激的情況下，由細(xì)胞的正常代謝活動受損或中斷引起細(xì)胞的損傷和死亡。②過程：③實例：A、燙傷后皮膚、黏膜的脫落；B、骨折時部分骨細(xì)胞死亡；C、吸煙者肺部細(xì)胞因尼古丁的作用而死亡；細(xì)胞凋亡和壞死的區(qū)別（4）細(xì)胞自噬(1)概念在一定條件下，細(xì)胞會將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用。有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。(2)意義①處于營養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量。②在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時，通過細(xì)胞自噬，可以清除受損或衰老的細(xì)胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。實例：1、請結(jié)合資料比較細(xì)胞自噬和細(xì)胞凋亡資料一：DNase酶和Caspase酶是細(xì)胞凋亡的兩種關(guān)鍵酶，在凋亡誘導(dǎo)因子與細(xì)胞膜受體結(jié)合后，通過細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活凋亡相關(guān)基因。這兩種酶一旦被激活，DNase酶能將DNA切割形成DNA片段，Caspase酶能將細(xì)胞內(nèi)蛋白降解成多肽，導(dǎo)致細(xì)胞裂解形成凋亡小體，進而被吞噬細(xì)胞吞噬清除。資料二：通俗地說，細(xì)胞自噬就是細(xì)胞“吃掉”自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細(xì)胞可通過溶酶體的作用，分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌，其局部過程如下圖所示。請比較二者的區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別：①形態(tài)學(xué)上的區(qū)別：凋亡會使細(xì)胞膜內(nèi)陷形成凋亡小體，最后細(xì)胞解體；自噬是形成雙層膜的自噬泡，包裹細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的物質(zhì)，然后與__________融合消化掉內(nèi)容物。②生理意義上的區(qū)別：凋亡__________(填“一定”或“不一定”)引起細(xì)胞死亡；自噬__________(填“一定”或“不一定”)引起細(xì)胞死亡。聯(lián)系：有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。2、同樣是血細(xì)胞，白細(xì)胞和紅細(xì)胞的功能不同，凋亡的速率也不一樣，白細(xì)胞凋亡的速率比紅細(xì)胞__________，原因是________________________________________。3、科學(xué)家對于衰老起因的研究仍在摸索前行，《衰老生物學(xué)》中將衰老的定義修正為“衰老是由時間推移，以及與環(huán)境相互作用而引起的分子、細(xì)胞和機體結(jié)構(gòu)與功能的隨機改變，衰老增加死亡的可能性”。下列說法正確的是（）A.衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性降低，物質(zhì)運輸能力也減弱B.細(xì)胞的死亡不利于機體更好地實現(xiàn)自我更新C.胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞會衰老，但不會凋亡D.細(xì)胞衰老后可通過細(xì)胞自噬將其清除，這與細(xì)胞內(nèi)溶酶體有關(guān)4、細(xì)胞凋亡對于多細(xì)胞生物維持機體內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定、抵御外界各種因素干擾具有非常重要的作用。下圖表示細(xì)胞凋亡過程中的系列變化，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.細(xì)胞凋亡既受基因調(diào)控、又受環(huán)境影響，是正常細(xì)胞必經(jīng)的生命歷程B.細(xì)胞凋亡過程不發(fā)生細(xì)胞膜的破裂，細(xì)胞膜仍具一定流動性C.細(xì)胞凋亡產(chǎn)生的凋亡小體會引起炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致組織損傷D.細(xì)胞凋亡過程紊亂可能導(dǎo)致良性腫瘤和惡性腫瘤的發(fā)生5、(2022·長治市高三模擬)細(xì)胞自噬是指細(xì)胞將自身受損、衰老的細(xì)胞器及蛋白質(zhì)等通過溶酶體降解的過程。細(xì)胞自噬能通過激活原癌基因過度表達和抑制p53基因表達來促發(fā)肝癌。下圖中的甲、乙、丙過程分別對應(yīng)細(xì)胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侶介導(dǎo)型自噬三種類型，且研究發(fā)現(xiàn)丙過程的活性與溶酶體膜上可利用的受體蛋白LAMP－2a的數(shù)量呈正相關(guān)。下列相關(guān)說法正確的是（）A.細(xì)胞自噬會導(dǎo)致肝癌細(xì)胞中的原癌基因和p53基因發(fā)生突變B.自吞小泡是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體的雙層膜脫落后形成的C.丙過程中待清除的蛋白質(zhì)需要經(jīng)過受體蛋白LAMP—2a介導(dǎo)才能進入溶酶體內(nèi)D.細(xì)胞自噬與細(xì)胞壞死不存在本質(zhì)區(qū)別6、(2021·山東，3)細(xì)胞內(nèi)分子伴侶可識別并結(jié)合含有短肽序列KFERQ的目標(biāo)蛋白形成復(fù)合體，該復(fù)合體與溶酶體膜上的受體L結(jié)合后，目標(biāo)蛋白進入溶酶體被降解。該過程可通過降解α-酮戊二酸合成酶，調(diào)控細(xì)胞內(nèi)α-酮戊二酸的含量，從而促進胚胎干細(xì)胞分化。下列說法錯誤的是（）A.α-酮戊二酸合成酶的降解產(chǎn)物可被細(xì)胞再利用B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干細(xì)胞的分化C.抑制L基因表達可降低細(xì)胞內(nèi)α-酮戊二酸的含量D.目標(biāo)蛋白進入溶酶體的過程體現(xiàn)了生物膜具有物質(zhì)運輸?shù)墓δ?、如圖所示，哺乳動物機體中位于小腸絨毛基部的上皮細(xì)胞a不斷增殖、分化，形成具吸收功能的細(xì)胞b后向上遷移，補充小腸絨毛頂端凋亡的細(xì)胞c。下列敘述錯誤的是（）A.細(xì)胞a、b中基因的執(zhí)行情況不同，但仍有相同的mRNA產(chǎn)生B.細(xì)胞b不具有細(xì)胞周期，但細(xì)胞核仍具有全能性C.細(xì)胞c與細(xì)胞a相比，核仁和細(xì)胞核體積都會增大D.細(xì)胞c凋亡有利于具有吸收功能的細(xì)胞b更新，也有利于機體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定8、腦缺血會造成局部腦神經(jīng)細(xì)胞不可逆的損傷，甚至死亡。骨髓基質(zhì)細(xì)胞是骨髓中的干細(xì)胞，經(jīng)誘導(dǎo)可以生成心肌細(xì)胞、成骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等。運用干細(xì)胞療法有可能實現(xiàn)對腦缺血引起的損傷神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的修復(fù)和重建。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.腦缺血導(dǎo)致的局部腦神經(jīng)細(xì)胞死亡屬于細(xì)胞壞死B.骨髓基質(zhì)細(xì)胞能夠合成多種mRNA表明細(xì)胞已經(jīng)分化C.干細(xì)胞參與受損部位修復(fù)時，體內(nèi)細(xì)胞同時發(fā)生著程序性死亡D.干細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是遺傳信息表達不同9、(2021·廣東，4)研究表明，激活某種蛋白激酶PKR，可誘導(dǎo)被病毒感染的細(xì)胞發(fā)生凋亡。下列敘述正確的是（）A.上述病毒感染的細(xì)胞凋亡后其功能可恢復(fù)