高三生物一轮复习：细胞的分化衰老死亡

第2节细胞的分化本节目标1、理解细胞分化的概念2、简述细胞分化的生物学意义3、举例说明细胞的全能性我们如何从一个受精卵发育成个体？考点一：细胞的分化1.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。2.细胞分化的特点是生物个体发育的基础发生在生物体的整个生命过程中，在胚胎时期达到最大限度一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变。（1）普遍性：（2）持久性：（3）相对稳定性（不可逆性）：（4）遗传物质不变性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡（3）细胞分化的原因实质：细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。EDCABEDCABEDCAB遗传信息没变（细胞形态、结构和功能不同）ABCDE

管家基因：几乎所有细胞中均表达的基因奢侈基因：不同类型细胞中特异性表达的基因（4）细胞分化的结果形成不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的器官和组织。思考讨论构成人体器官有四种组织：上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。组织由形态相似，结构、功能相同的细胞构成。上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞叶肉细胞表皮细胞储藏细胞功能：光合作用功能：保护作用功能：贮藏营养比较植物体的不同细胞总结：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。（5）细胞分化的意义

细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础，细胞分化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。细胞分裂与细胞分化的比较类别细胞分裂细胞分化时间从受精卵开始发生在整个生命过程中结果细胞数量增多，生成相同的细胞细胞种类增多，生成不同的细胞，形成组织和器官意义重要的生命活动，生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础（1）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体发育的基础。（2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。关系①细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的；②一般来说，分化程度越高，细胞的分裂能力就越低。【提醒】①一般情况下，细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。②分化的细胞可能再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。③同一个体不同类型的分化细胞内，DNA相同，但RNA和蛋白质部分相同。结论：已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体，即植物细胞具有全能性。

韧皮部细胞细胞团根或芽幼苗胡萝卜植株实验材料：胡萝卜的韧皮部细胞培养液成分：植物激素、无机盐和糖类物质等实验结果：离体培养的细胞长成了新植株任务1：分析植物组织培养技术离体任务2：分析动物的克隆技术爪蟾克隆技术实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。考点二：细胞的全能性细胞内含有本生物物种全套的遗传信息。细胞经分裂和分化后，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。1、概念：2、原因：（1）快速繁殖花卉、蔬菜等（2）拯救珍稀、濒危动植物长江女神白鳍豚（3）克隆人体器官，用于器官移植心脏移植肾脏移植3.细胞的全能性的应用4.全能性高低的比较全能性较高全能性较低植物细胞动物细胞可以增殖的细胞不再增殖的细胞未分化或分化程度低的细胞分化程度高的体细胞受精卵＞生殖细胞＞体细胞没有分化的细胞：受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。5.干细胞动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。概念：类型：全能干细胞：能分化成各种细胞，如胚胎干细胞；多能干细胞：能分化成多种细胞，如造血干细胞；专能干细胞：只能向特定细胞分化，如神经干细胞；干细胞分化成红细胞的过程：全能胚胎干细胞→多能骨髓造血干细胞→专能骨髓造血干细胞→红细胞6.细胞分化与细胞全能性的比较细胞分化细胞全能性原因细胞内基因的选择性表达已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息结果形成形态、结构和功能不同的细胞可形成新的个体或其他各种细胞比较分化程度：体细胞＞生殖细胞＞受精卵全能性：受精卵＞生殖细胞＞体细胞关系①两者的遗传物质都不发生变化②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小2.下表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核

基因及这些基因表达的情况(“+”表示该基因能表达,“-”表示该基

因未表达)。下列有关说法正确的是

(A)细胞血红蛋白基因胰岛素基因抗体基因有氧呼吸酶基因红细胞+--+胰岛B细胞-①-+浆细胞--②③A.①②③均表示“+”

B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同3.(2018山东潍坊期末)科学家将糖尿病患者的骨髓干细胞植入其胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗的目的。下列相关叙述正确的是

(B)A.上述资料表明骨髓干细胞具有全能性B.骨髓干细胞移入胰腺后发生了基因的选择性表达C.骨髓干细胞能够植入胰腺说明其细胞形态与胰腺细胞相同D.胰岛样细胞与骨髓干细胞相比遗传物质发生了改变本节目标1、理解细胞分化的概念2、简述细胞分化的生物学意义3、举例说明细胞的全能性第3节细胞的衰老和死亡本节目标1、简述细胞衰老的特征？细胞衰老的原因？2、理解个体衰老与细胞衰老的关系？3、简述细胞凋亡的含义？理解细胞凋亡的意义？考点1：细胞衰老

细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。功能结构形态功能功能一大：一小：一多：一少：两低：两慢：细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深细胞萎缩，细胞体积变小细胞内色素随着细胞衰老逐渐积累，增多细胞内水分减少细胞膜通透性改变，细胞膜运输功能降低、有些酶活性降低细胞内呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢【归纳总结】衰老的原因？（一）自由基学说

德纳姆•哈曼（DenhamHarman）在1956年提出，认为衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生自由基的有害作用造成的。代谢过程中产生的异常活泼的带电分子或基团。①什么是自由基？

种类氧自由基（如·OH）、氢自由基（·H）、碳自由基、脂自由基等自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。②自由基的特性？③自由基的产生？A.胞内的氧化反应产生B.辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生物理因素放射线、紫外线、超声波、电磁波、激光、噪声等化学因素药物、毒物、缺氧、致癌物、污染物等生物因素炎症、新陈代谢、细菌病毒感染等④自由基的危害？（1）自由基会攻击生物膜的组成成分磷脂分子，对生物膜损伤较大；（雪崩式反应）（2）攻击DNA，可能引起基因突变；（3）攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。衰老的原因？（二）端粒学说

三位科学家因为发现了端粒如何保护染色体以及端粒酶的作用而获得2009年诺贝尔生理学和医学奖。端粒①端粒学说：

每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸，端粒DNA序列截短后，使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。细胞会随着分裂次数的增多而衰老。

②端粒与生物体衰老的经典例证1996年7月，克隆羊多莉出生，6年后，她得了一般老年时才会得的关节炎和肺病而死亡。

羊的平均寿命是12岁。克隆多莉时，使用的是6岁的成年羊的体细胞核研究发现癌细胞端粒酶的活性很高。（1）单细胞生物：（2）多细胞生物：细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡①细胞衰老或死亡≠个体衰老或死亡③个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

众多细胞的衰老，就会导致人体的衰老。②生物体内细胞时刻都在更新，总有一部分细胞正在衰老或走向死亡。个体衰老与细胞衰老是两回事。考点2：细胞衰老与个体衰老的关系考点2：细胞衰老与个体衰老的关系科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行了如下实验。（P125）讨论1：从实验1中你能得到什么结论？

年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体年龄有密切的关系。讨论2：是细胞核还是细胞质对细胞分裂影响大一些？为什么？细胞核；3、细胞衰老的意义

细胞衰老是人体内正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。（实例）

不利方面：众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。考点3：细胞死亡（1）细胞凋亡

由基因决定的细胞自动结束生命的过程。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实例：人在胚胎发育过程中手的形成，尾的消失；蝌蚪尾巴的消失，细胞的自然更新，某些被病原体感染的细胞的清除。早衰症阿兹海默症细胞凋亡的意义

对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。（2）细胞坏死

指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞的损伤和死亡。它是细胞的一种病理性死亡。如骨细胞坏死，神经细胞坏死等。(1)并非衰老的细胞内所有的酶活性都降低，如与细胞衰老有关的酶在衰老的细胞中活性会升高。(2)细胞衰老、凋亡都是细胞正常的生命活动，对机体均是有利的，如果细胞不能正常的衰老、凋亡，就会变成癌细胞。(3)细胞的衰老、凋亡都是基因控制的细胞行为，与基因的选择性表达有关，其遗传物质不变。【特别提醒】细胞肿胀细胞收缩凋亡小体细胞膜破裂炎症反应被吞噬细胞吞噬消化细胞坏死细胞凋亡拓展：细胞坏死与细胞凋亡的区别正常血管平滑肌细胞启动细胞自噬自噬失败维持稳态细胞死亡细胞衰老细胞凋亡细胞坏死3.细胞自噬:3.细胞自噬:YoshinoriOhsumi（日本科学家大隅良典）北京时间10月3日下午5点30分，2016年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，日本东京工业大学教授大隅良典（YoshinoriOhsumi）因发现并阐明了细胞自噬的机制——这是细胞成分降解和循环利用的一个基本过程而获奖。

细胞自噬：是细胞吃掉自身的结构和物质。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。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、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；③

一般情况，细胞自噬不会导致细胞死亡，但有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡；【思维训练】人体不同细胞的寿命和分裂能力不同1、细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗？寿命短的细胞是否一定能分裂？2、细胞的寿命和分裂能力与他们承担的功能有关系吗？3、根据以上分析，请推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。没有；不一定，如白细胞有，高度分化的细胞，分裂能力小推测结果不一，如1.(不定项)(2022·辽宁大连调研)细胞凋亡也称细胞程序性死亡，其大致过程如下图所示。下列有关叙述正确的是(

)ACDA.细胞皱缩、染色质收缩表明细胞处于衰老状态B.图示过程只发生在胚胎发育过程中C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与细胞膜的流动性密切相关D.细胞凋亡是由遗传物质控制的，与细胞坏死有明显区别2.（不定项）(20