2027届高考生物人教版一轮复习课件++第+13讲+细胞的分化、衰老与死亡

细胞的分化、衰老与死亡高中生物·一轮复习·第13讲SW生老师课标要求1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理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。考情分析细胞的分化及全能性①2025云南T4

②2025江苏T9

③2024黑吉辽T2

④2024浙江T4细胞的衰老和死亡①2025山东T3②2025北京T4③2025陕晋宁青T4④2025云南T4⑤2025江苏T9⑥2024新课标T32⑦2024湖北T20⑧2024山东T2⑨2024贵州T2⑩2024河北T3⑪2024湖南T4⑫2023天津T4⑬2023湖南T7细胞的分化与全能性PART01在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在结构、形态和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫细胞分化。受精卵胚胎干细胞细胞分裂细胞分化上皮细胞肌肉细胞红细胞神经细胞1.概念一、细胞分化2.分化的特点（3）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。（2）一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。稳定性（不可逆性）（1）细胞分化发生在整个生命进程中。持久性普遍性（4）因为一个个体的各种细胞都是由一个受精卵细胞通过有丝分裂产生的。就一个个体来说，各种细胞具有的遗传信息相同。遗传物质不变性资料1：人体在生长发育过程中,如果仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。①细胞分化是个体发育的基础。资料2：哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和众多的细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，因此提高了红细胞运输氧气的能力。肌肉细胞含有大量线粒体，细胞中有大量收缩蛋白质，因此肌肉细胞有很强的收缩功能。②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。3.细胞分化的意义细胞分化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，有利于提高各种生理功能的效率。4.细胞分化的结果产生具有特定形态、结构和功能的组织和器官。提醒①全能性表达的标志:细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。②分化程度高的细胞全能性不一定低,如生殖细胞属于高度分化的细胞,但全能性依然较高。5.细胞分化的实质这是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。ABCDEEDCABEDCABEDCAB蛋白质是生物性状的体现者含有全套基因含有全套基因基因A表达，合成蛋白a基因C表达，合成蛋白c基因B表达，合成蛋白b基因C表达，合成蛋白c基因E表达，合成蛋白e基因C表达，合成蛋白c（细胞形态、结构和功能不同）细胞分化的“变”与“不变”（1）“变”①从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。③从分子水平分析a.蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变，这是细胞分化的直接原因b.基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。（2）“不变“：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。②从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。6.细胞分裂与细胞分化的比较细胞分裂细胞分化不同点细胞数量形态结构功能相同点联系增加不变相同不同染色体和遗传信息都不变①先分裂，后分化；②细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程；③分化程度越高，分裂能力越低（体细胞>生殖细胞>受精卵）。资料1

：植物组织培养的过程细胞团胚状体韧皮部细胞植物激素、无机盐糖类有根、茎、叶的试管苗1.从资料1中可以得出什么结论？1958年，美国科学家斯图尔德的实验已分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。讨论二、细胞的全能性2.分化的细胞长成完整植株需要什么条件？（植物全能性实现的条件）能，细胞内含有保持该物种遗传所需的全套遗传物质，都含有发育成完整个体的所必须的全部基因

。（1）离体（必要条件）（2）一定的营养物质(如：水、无机盐、有机营养）、激素（3）适宜的外界条件（如：温度等）（4）无菌环境3.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？为什么？离体的植物器官、组织、细胞脱分化愈伤组织愈伤组织是细胞排列疏松而无规则,高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞团。脱分化又称去分化。是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。再分化胚状体再分化是已经脱分化的细胞在一定条件下,又可经过愈伤组织或胚状体，再分化出根和芽，形成完整植株。胚状体是植物组织培养中由植物体细胞诱导分化形成的胚状结构，能进一步发育成具有根、茎、叶的完整植株。植物组织培养技术资料2：科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。1.从资料2中可以得到什么结论？已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。2.为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？讨论已分化的动物细胞体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质。3.将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？不能，目前只能培养到细胞。1.概念细胞的全能性是指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。没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞也具有全能性。细胞具有全能性是否等于表现或体现全能性？①理论上活细胞都具有全能性（哺乳动物成熟红细胞除外）；②发育为完整个体或分化成其他各种细胞，才能体现或表现全能性。2.原因细胞内含有保持该物种遗传所需的全套遗传物质。3.细胞全能性的大小动物细胞受精卵（1）不同生物（2）同一生物细胞分化程度越高，细胞的全能性

。细胞分裂能力越强，细胞的全能性

。越低越高＞＞＞植物细胞体细胞生殖细胞4.细胞全能性的应用（1）快速繁殖花卉、蔬菜——植物组织培养（2）拯救珍稀、濒危动植物白鳍豚金花茶丹顶鹤（3）克隆人体器官，用于器官移植心脏移植肾脏移植人和动物体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。个体发育过程中随着分化程度的提高，细胞分裂能力逐渐降低，实现全能性越困难。骨髓移植不仅需要技术，更需要骨髓造血干细胞捐献者。我国于2001年成立了中华骨髓库，这是中华儿女爱心的见证。成熟动物和人体内还有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？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①动物和人体内，数量少；②具有分裂和分化的能力。三、干细胞3.种类可分化成各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体。可分化形成多种组织细胞，但不能发育成完整个体。由多能干细胞分化而来，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。如神经干细胞可分化产生3种细胞，小肠上皮中的干细胞能分化产生4种细胞。全能胚胎干细胞专能神经干细胞多能骨髓造血干细胞（1）全能干细胞（如：胚胎干细胞）（2）多能干细胞（如：造血干细胞）（3）专能干细胞（如：神经干细胞）提醒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分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。4.应用骨髓中造血干细胞血小板白细胞红细胞分化分化分化骨髓中造血干细胞或脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病（白血病）。在体外培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植，实现对临床疾病的治疗。细胞分化细胞全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点①持久性：②稳定性（不可逆性）：③普遍性：④不变性：遗传物质不变①高度分化的植物体细胞具有全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，

但细胞核仍具有全能性。结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成完整有机体或其他细胞大小比较细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵细胞全能性有大小之分，如受精卵>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，具有的全能性越小细胞分化与细胞全能性的比较细胞的衰老和死亡PART01概念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。衰老细胞核正常细胞核衰老细胞正常细胞一、细胞的衰老细胞衰老的特征

细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。11

细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。2

细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小。3细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。4细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。5酪氨酸酶（并非所有酶）老年斑（哺乳动物成熟的红细胞没有该特征）巧记细胞衰老的特征衰老症状原因分析皮肤干燥、发皱头发变白老人斑无力吸收能力下降细胞水分减少，体积减小细胞内的酪氨酸酶活性降低细胞内色素的累积细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低细胞内呼吸速率减慢通过以上分析说明衰老的结构行使正常功能的能力降低。从分子水平上看，有利的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。衰老的症状及形成原因（1）自由基学说自由基的概念：异常活泼的带电分子或基团。自由基的特点：含有未配对的电子，表现出高度的反应活泼性。原因自由基的来源：①细胞中各种氧化反应中产生；②辐射及有害物质的入侵刺激细胞产生。①攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，引发雪崩式的反应；②攻击DNA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。自由基的功能：（2）端粒学说端粒是指每条染色体的两端都有的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。端粒的概念：在端粒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，使细胞活动趋于异常。端粒的特点：每次细胞分裂后会缩短一截。结果正常生物细胞内的端粒酶基因活性会逐渐衰退。随着细胞的衰老，端粒逐渐变短。这是生物无法达到永生的自然原因。端粒酶的主要工作是维持端粒中的DNA，即人类染色体末端的结构。当端粒酶不活跃时，每次细胞分裂时，端粒缩短，当发生这种情况时，端粒最终变得很短，以至于细胞停止分裂或死亡。具有异常活性端粒酶的细胞可以不断重建其端粒并且不会死亡。随着时间的推移，这是有害的，因为DNA的错误积累和对细胞的损害。端粒酶在癌细胞中特别活跃，使癌细胞得以生长和扩散，也是癌细胞可以无限增殖的原因。拓展细胞衰老与个体衰老的关系单细胞生物细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。多细胞生物

（1）多细胞生物体内的细胞总是在不断的更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。（2）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。细胞的死亡细胞凋亡细胞坏死遗传物质控制的自动死亡外界因素引起被动死亡二、细胞的死亡细胞凋亡概念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。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡的几种类型（3）被病原体感染的细胞的清除。（2）成熟个体中细胞的自然更新；（1）个体发育过程中细胞的编程性死亡；（1）保证多细胞生物体完成正常的发育；意义（3）抵御外界各种因素的干扰。（2）维持内部环境的稳定；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。注：被病原体侵染的宿主细胞的清除属于细胞凋亡；但如果被病原体侵染的细胞直接裂解死亡，则属于细胞坏死。（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细胞自噬通俗地说，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。细胞自噬的作用有些激烈的自噬，可能诱导细胞凋亡。项目细胞的凋亡细胞的坏死与基因的关系受基因控制的不受基因控制细胞膜的变化内陷破裂形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外型不规则变化影响因素温和的刺激或药物引起电、热、冷、机械伤害性刺激对机体的影响对机体是有利对机体是有害细胞的凋亡和坏死的比较拓展：细胞凋亡、细胞自噬、细胞焦亡、铁死亡与铜死亡5种细胞死亡方式速辨类型辨析要点细胞凋亡由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。细胞凋亡对于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都起着非常关键的作用类型辨析要点细胞自噬一定条件下，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。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可获得维持生存所需的物质和能量；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，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定；有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡类型辨析要点细胞焦亡铁死亡铜死亡一种程序性细胞死亡，又称细胞炎症性坏死。表现为细胞不断胀大，直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放而激活强烈的炎症反应一种铁依赖性的细胞程序性死亡方式，主要表现为与正常线粒体相比膜密度增大、体积更小、嵴减少等细胞内铜的积累会引发线粒体脂质化蛋白的聚集等，铜死亡是可受调控的一种新型细胞死亡方式能力提升PART03一、教材知识链接1.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向

化，有利于提高生物体各种生理功能的

。（P119）2.高度分化的植物细胞仍然具有发育成

的能力。原因是

。3.动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作

。（P121）4.细胞分化的原因是

。5.同一个体的两个细胞不同的直接原因是

，根本原因是

；两个个体不同的直接原因是

，根本原因是

。6.衰老的细胞主要具有以下特征：（1）细胞内的水分

，细胞

，体积

；专门效率完整植株细胞中有全套的遗传物质干细胞基因的选择性表达。蛋白质不同mRNA不同蛋白质不同DNA不同减少萎缩变小（2）细胞内多种酶的活性

，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；（3）细胞内的

逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；（4）细胞核的体积

，核膜

，染色质

，染色

；（5）

改变，使物质运输功能降低。（P123）7.由

所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。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。（P126）8.在成熟的生物体中，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过

完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常

，维持

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。（P126）降低色素增大内折收缩加深细胞膜通透性基因细胞凋亡发育内部环境二、长句表达强化1．细胞具有全能性的原因：

。2．老年人的头发会变白的原因：

。3．老年斑是由细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的，主要是

。4．细胞自噬的意义：

。一般情况下，生物体的每个细胞都含有控制个体发育的全套遗传信息毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少脂褐素的堆积，脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物在不同衰老细胞中的大小有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒较大，会形成老年斑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；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真题练习PART041．（2025·重庆·高考真题）在T细胞凋亡和坏死过程中，ATP生成速率和氧气消耗速率如图1、2所示，下列说法错误的是（