江苏高考生物一轮复习第20讲　细胞的分化、衰老和死亡学生用

第20讲细胞的分化、衰老和死亡【课标要求】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。考点1细胞的分化与细胞的全能性考点透析知识1细胞分化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的过程。解疑释惑细胞分化的“变”与“不变”2.特点(1)：是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。(2)持久性：细胞分化贯穿于整个生命过程中，且在时期达到最大限度。(3)：一般分化后的细胞会一直保持分化后的状态。3.意义(1)多细胞生物只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，所以说细胞分化是。(2)使多细胞生物体中细胞趋向，有利于提高生物体各种生理功能的效率。4.实质：基因的选择性表达。解疑释惑(1)细胞分裂是细胞分化的基础。一般情况下，细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越。(2)分化细胞表达的基因①管家基因：细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。(3)图示法理解基因选择性表达的内涵①如上图所示，经过有丝分裂、分化得到的心肌细胞、神经细胞和唾液腺细胞中所含遗传物质与亲代细胞的相同(均用A、B、C、D、E代表)。分化时，心肌细胞中A、D基因处于活跃状态(能表达的状态)，神经细胞中基因处于活跃状态，细胞中D、E基因处于活跃状态。②由于表达的基因不同，因此指导合成的有差异，每种细胞中含有自身特有的蛋白质，如心肌细胞中，A基因指导合成了肌动蛋白；唾液腺细胞中，E基因指导合成了唾液淀粉酶。基因属于奢侈基因。③各类细胞中D基因都表达了，这说明D基因指导合成的蛋白质可能是细胞基础生命活动所必需的，如与呼吸作用有关的酶。D基因属于。知识2细胞的全能性1.概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生或分化成的潜能和特性。2.表现及证明(1)高度分化的具有全能性。证明：植物组织培养。(2)已分化的动物体细胞的具有全能性。证明：动物体细胞核移植(动物克隆)。3.原因：细胞内含有形成完整个体所需的。深度指津eq\a\vs4\al(细胞,全能,性的,表达)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(条件：、适宜营养、激素等,\a\vs4\al(细胞全能,性的高低)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(＞生殖细胞＞,植物细胞＞动物细胞,一般分化程度的细胞＞分化,程度的细胞))))注：分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞——卵细胞、精子，属于高度分化的细胞，但全能性依然较高。4.干细胞(1)概念：动物和人体内仍保留着的少数具有能力的细胞。(2)类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自早期胚胎或原始性腺组织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细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞深度指津并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持能力，用于干细胞本身的自我更新。思辨小练1.判断下列说法的正误：(1)细胞分化普遍发生在单细胞生物和多细胞生物个体中。()(2)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。()(3)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性。()(4)分化后的细胞保持稳定，不再进行分裂了。()(5)雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。()2.连线：典题说法考向1细胞的分化(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是()A.细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体B.酶联受体是细胞(质)膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化(2024·浙江6月卷)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是()A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关考向2细胞的全能性(2021·浙江6月卷)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是()A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因考点2细胞的衰老考点透析1.细胞衰老的特征(1)衰老细胞的主要特征(2)衰老细胞会影响个体的表现，如外貌上：2.细胞衰老的原因(1)自由基学说(2)________学说①端粒：染色体两端的一段特殊序列的。②机理：端粒会随细胞分裂次数的增加而被“截短”，进而损伤端粒内侧，使细胞活动趋向异常。3.细胞衰老的意义细胞衰老是人体内发生的生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。深度指津端粒与端粒酶真核细胞DNA复制过程中存在所谓末端复制问题。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，导致子链的5′末端随着细胞分裂次数的增加而逐渐，而端粒的存在使得染色体5′末端的缩短不会影响到编码区域。研究者发现了一系列端粒与细胞衰老和个体衰老相关的证据，包括体外培养的人体细胞的端粒长度随着增加而不断缩短，年老个体细胞的端粒短于年轻个体等。能够持续增殖的干细胞以及癌细胞中存在一种酶，称为端粒酶，它能够以自身含有的为模板，逆转录出端粒DNA，从而避免端粒的缩短。大多数正常细胞中端粒酶的活性很，无法有效地延长端粒。若使癌细胞中的端粒酶，能够导致癌细胞增殖停滞，引发癌细胞的衰老。思辨小练1.判断下列说法的正误：(1)对于草履虫来说，细胞的衰老意味着个体的衰老。()(2)生物体都存在细胞衰老的现象。()(3)衰老细胞内自由水含量不变，结合水含量减少。()(4)皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物。()(5)幼年的个体不存在细胞衰老。()2.衰老细胞内DNA复制和转录都会受到影响，原因是。典题说法考向细胞的衰老特征及原因(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(2024·河北卷)核DNA受到损伤时ATM蛋白与受损部位结合，被激活后参与DNA修复，同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是()A.细胞在修复受损的DNA时，抗氧化能力也会提高B.ATM在细胞质合成和加工后，经核孔进入细胞核发挥作用C.H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老D.ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌考点3细胞的死亡考点透析知识1细胞凋亡知识2细胞坏死不利因素下的病理性刺激，导致的受损或中断而引起的细胞损伤和死亡。知识3细胞自噬归纳总结细胞衰老、凋亡和坏死的比较项目细胞衰老细胞凋亡细胞坏死与基因的关系与基因表达有关受基因控制与基因表达有关细胞膜的变化皱缩内陷破裂形态变化细胞萎缩形成凋亡小体外形不规则变化对机体的影响有利有利有害思辨小练1.判断下列说法的正误：(1)凋亡细胞内所有酶的活性均降低。()(2)细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中。()(3)激活的细胞毒性T细胞裂解含有病毒的靶细胞的过程属于细胞坏死。()(4)蝌蚪尾的消失、被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。()2.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(填“增强”“不变”或“减弱”)。随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用(填“增强”“不变”或“减弱”)，使肌肉细胞衰老、凋亡，肌肉功能下降。典题说法考向1细胞的死亡(2024·甘肃卷)某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是()A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量B.当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应考向2细胞生命历程综合(2024·贵州卷)蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是()A.四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离B.四肢的组织来自干细胞的增殖、分化C.蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果D.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果(2023·江苏卷)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是()A．细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量B．抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老C．细胞自噬降解细胞内自身物质，维持细胞内环境稳态D．DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变(2024·黑吉辽卷)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，证明其具有全能性配套热练第20讲细胞的分化、衰老和死亡一、单项选择题1.(2024·扬州期末)科学家把一类特殊干细胞定向分化为中脑多巴胺能神经细胞，然后移植到患者脑内，从而实现神经再生和功能重塑，用于治疗帕金森病。下列叙述正确的是()A．干细胞的全能性高于受精卵的全能性B．人体干细胞仍具有分裂和分化能力C．该干细胞和中脑多巴胺能神经细胞的基因表达情况相同D．神经细胞形成过程中，细胞的遗传物质发生改变2.(2025·南京期初)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是()A．细胞发生凋亡时，某些基因的表达能力会加强B．动物细胞培养过程中，细胞核型不会发生改变C．细胞衰老表现为核体积变小，细胞膜的通透性降低D．当正常基因突变为原癌基因或抑癌基因，细胞发生癌变3.(2022·江苏卷)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是()A．胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达B．成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因4.(2025·南通期初)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是()A．多细胞生物组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程B．自由基增多可能会导致细胞衰老，大多数酶的活性下降C．端粒学说认为端粒缩短会引起细胞衰老但不会影响染色体结构D．细胞凋亡对生物体生长、发育一般是有利的，如人指间蹼的消失5.(2024·镇江期初)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是()A．哺乳动物成熟红细胞无DNA分子，仍能发生程序性死亡B．癌变细胞中含高表达的端粒酶，说明RNA可作为催化剂C．甲基化修饰会影响基因的选择性表达，可实现细胞分化D．细胞坏死常引起炎症反应，以消除病理性刺激对机体的影响6.(2024·南京六校联合调研)秀丽线虫从受精卵到成虫，总共出现过1090个细胞，但最终成虫体内只有959个细胞，关于秀丽线虫的发育，下列叙述正确的是()A．线虫发育主要通过二分裂的方式增加细胞数量B．线虫体内的细胞在衰老的过程中所有酶的活性下降C．线虫发育过程中131个细胞被清除的同时也可能正在产生新的细胞D．线虫发育过程中体内不同部位的细胞基因的执行情况基本相同7.(2024·南通一调)细胞衰老的原因有复制性衰老(生理因素引起的细胞分裂能力减退并最终消失)、应激性衰老(外界环境各种刺激导致细胞寿命缩短)和发育程序性衰老(生命体在胚胎时期就开始的衰老)等。下列叙述错误的是()A.染色体端粒随DNA复制缩短促使细胞衰老属于复制性衰老B．紫外线照射引起的自由基过多促使细胞衰老属于应激性衰老C．胚胎期相关基因表达促使细胞衰老属于发育程序性衰老D．应激性衰老和发育程序性衰老均不利于个体生命活动的正常进行8.(2023·海南卷)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是()A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果9.(2024·南京一模)2012年10月诺贝尔生理学或医学奖被英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥夺得，他们在细胞核重新编程研究领域作出了杰出贡献。目前，山中伸弥和其他研究小组已把多种组织(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。下列相关叙述错误的是()A．成熟细胞被重新编程的过程中细胞的分化程度逐渐降低B．多功能干细胞能分化成神经细胞，神经细胞不能脱分化成多功能干细胞C．多功能干细胞与成熟细胞相比，细胞内DNA的含量不变，RNA的含量发生了变化D．诱导多功能干细胞分化的过程与基因有关，也与细胞直接生活的微环境有关10.(2025·扬州期初)近期，科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展，中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述错误的是()A．神经干细胞合成了多种mRNA，不一定表明细胞已经分化B．神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化、衰老等过程C．脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞凋亡D．神经干细胞与神经细胞形态、结构、功能不同的根本原因是基因的选择性表达11.(2023·山东卷)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏