2027届高三生物一轮复习课件：第15讲　细胞的分化、衰老和死亡

素养目标第15讲细胞的分化、衰老和死亡p126夯实基础•精研教材1.细胞的分化

形态、结构和生理功能形态结构功能不可逆性专门化考点一细胞的分化与细胞的全能性p126普遍性01040302细胞分化特点§

细胞分化特点：在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础持久性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。遗传物质不变性稳定性/不可逆性一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变。一般来说，细胞分化是不可逆的，但是在离体状态，人工培养等条件下,某些高度分化的细胞也能恢复分裂能力。一.细胞分化及其意义p127教材深挖1.(必修1P118~119思考讨论)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的,但形态、结构和功能不同,请分析原因:

两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化而形成的,不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达,直接原因是细胞中的蛋白质不同p1262.细胞的全能性

完整有机体分化成其他各种细胞形成完整个体所需的全套基因植物细胞细胞核p126教材深挖2.(必修1P122拓展应用)利用干细胞的分离和体外培养在体外培育出组织和器官,并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。利用干细胞在体外培育出组织和器官的过程能不能体现体细胞的全能性?为什么?不能,细胞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,利用干细胞在体外培育出组织和器官只分化成部分种类的细胞,不能体现细胞的全能性p1263.干细胞(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有

能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。

(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、神经干细胞分裂和分化各种特定功能p126易错排查1.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果。(2024·浙江卷)(

)2.XO(去除Y染色体)胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化。(2023·海南卷)(

)3.细胞分化只发生在胚胎发育阶段。(2022·海南卷)(

)4.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达。(2022·江苏卷)(

)5.细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(

)6.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖。(

)√√××××p127性原细胞考法练透•素养提升考法一细胞分化的实质和特点1.(2024·陕西西安模拟)下列能说明细胞已发生分化的依据是(

)A.RNA聚合酶结合到DNA上B.缺氧条件下进行无氧呼吸C.细胞中有胰岛素的DNAD.细胞中有胰岛素的mRNAD解析RNA聚合酶结合到DNA上说明该DNA正在进行转录,不能说明细胞是否分化,A项错误;绝大多数细胞在缺氧条件下都能进行无氧呼吸,与细胞是否分化无直接关系,B项错误;通常同一生物体所有具核体细胞都含有全套相同的基因,因此具有胰岛素的DNA,不能说明细胞已经发生分化,C项错误;只有胰岛B细胞能合成胰岛素,其他细胞不能合成胰岛素,细胞中有胰岛素的mRNA,说明该细胞发生了分化,D项正确。p1272.(2024·广东深圳模拟)人体成熟的红细胞经过几个阶段发育而来,各阶段细胞特征如下表。下列叙述错误的是(

)阶段阶段1阶段2阶段3阶段4细胞特征无血红蛋白,有较强分裂能力核糖体丰富,开始合成血红蛋白,有分裂能力核糖体等细胞器逐渐减少,分裂能力减弱无细胞核、核糖体等细胞器,血红蛋白含量高,无分裂能力A.阶段1至阶段4是红细胞分化的过程B.细胞特征发生变化的根本原因是基因选择性表达C.核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白D.阶段4失去分裂能力与红细胞的功能无关Dp127解析由表格可知,每个阶段细胞的形态结构是不同的,说明阶段1至阶段4是红细胞分化的过程,A项正确;细胞特征发生变化的原因是细胞分化,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,B项正确;核糖体是合成蛋白质的场所,故核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白,C项正确;红细胞在发育过程中随着血红蛋白的合成逐渐增多,分裂能力逐渐减弱、消失,血红蛋白的功能主要是运输氧气,因此分裂能力减弱、消失与其执行特定功能有关,D项错误。p127p127考法二细胞全能性与干细胞的应用3.(2024·江苏卷)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞,再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是(

)A.基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞B.在小分子TH34诱导下,多能干细胞发生基因突变,获得胰岛素基因C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达,细胞会发生程序性死亡Bp127解析体细胞可以通过特定的因子导入和培养条件,基因的调控和表达模式的改变,使得原本专一功能的体细胞去分化成多能干细胞,A项正确;小分子TH34通常是通过调节现有的生物通路和基因表达来实现其功能,而胰岛素基因在人体所有细胞中都存在,但只有在胰岛B细胞中才会表达,所以多能干细胞在诱导分化的过程中胰岛素基因选择性表达,而不是发生基因突变获得胰岛素基因,B项错误;胰岛B细胞在较高的血糖浓度下分泌胰岛素,降低血糖,所以衍生的胰岛B细胞需在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素,以确保衍生的胰岛B细胞能够正常发挥功能,才可用于移植治疗糖尿病,C项正确;凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡,也就是发生细胞凋亡,D项正确。p1274.(2024·广东茂名模拟)科学家们发现了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法,能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞。下列叙述错误的是(

)A.人的多能干细胞转化为具有全能性细胞要经过细胞分化过程B.细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全套基因C.全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞,也可体现其全能性D.该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的Ap127解析人的多能干细胞转化为具有全能性细胞的过程中发生了去分化,A项错误;细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素,B项正确;全能胚胎干细胞含有该生物全部遗传物质,可在一定条件下分化为各种组织细胞,也可体现其全能性,C项正确;该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的,D项正确。p127夯实基础•精研教材1.细胞衰老(1)细胞衰老的特征减少降低增大积累p128考点二细胞的衰老和死亡一大：细胞核体积变大一小：细胞体积变小一多：色素增多一少：细胞内水分减少一慢：细胞呼吸速率减慢两低：多种酶的活性降低；物质运输功能降低教材深挖1.(必修1P123图6-8)细胞衰老过程中细胞代谢会减慢,原因是

水分减少,多种酶活性降低,细胞膜通透性改变,染色质收缩等(2)细胞衰老的原因

损伤生物膜、攻击DNA、攻击蛋白质DNA—蛋白质复合体正常基因的DNA序列p128教材深挖2.(必修1P124正文)端粒酶是延长端粒的一种酶,是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体,属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板,合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合,从而稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因癌细胞能激活端粒酶活性,合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合,从而稳定染色体的结构2.细胞死亡

基因程序性死亡自然更新清除p1283.细胞自噬

细胞器微生物和毒素p128易错排查1.蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果。(2024·贵州卷)(

)2.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。(2023·江苏卷)(

)3.人体各组织细胞的衰老总是同步的。(2022·浙江卷)(

)4.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。(

)5.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。(

)×××××p128思维探究•考教衔接1.(根据2023·湖南卷情境设计)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。回答下列问题。(1)细胞衰老和细胞凋亡是否都受遗传信息的调控?

。为什么?

。

是

细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动,所以都受遗传信息的调控p129(2)TRPM7基因可能通过

(填“抑制”或“促进”)Bax基因的表达来抑制细胞凋亡,判断的依据是

。(3)TRPM7基因可能通过

(填“促进”或“抑制”)Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,判断的依据是

。抑制据题图可知,siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降,Bax基因表达量增加,细胞凋亡率增加,由此可以得出,TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡促进siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高,Bcl-2基因表达量降低,而Bcl-2基因抑制细胞凋亡,故TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡2.细胞凋亡大致过程和机理如图所示。请分析回答相关问题。

(1)过程A体现了生物膜的

功能,说明细胞凋亡有

性,在特定时期凋亡特定细胞。

(2)从过程B中可以看出,细胞凋亡是相关基因

的结果,该过程中形成具膜的凋亡小体,体现了膜的

性。

(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化,此过程需要

(细胞器)的参与。

信息传递

特异选择性表达流动溶酶体p129考法练透•素养提升考法一细胞衰老的特征、原因及意义1.(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Dp129解析ATM蛋白被激活后参与核DNA的修复,同时可诱导抗氧化酶基因H的表达,所以细胞在修复受损的DNA时,抗氧化能力也会提高,A项正确。ATM在细胞质的核糖体上合成经加工后通过核孔进入细胞核发挥作用,B项正确。在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基,自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,导致细胞衰老,H蛋白是抗氧化酶,能提高细胞的抗氧化能力,减缓细胞衰老,C项正确。ATM基因表达增强的个体,核DNA损伤后更容易修复,不易癌变,D项错误。p1292.(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C解析根据细胞衰老的端粒学说,染色体中端粒缩短,会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,使细胞活动渐趋异常,导致细胞衰老,A、B两项正确;衰老细胞的呼吸速率减慢,表明其线粒体功能可能减弱,C项错误;根据细胞衰老的自由基学说,细胞代谢产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,导致细胞衰老,D项正确。p129考法二细胞的死亡与细胞自噬3.(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Cp129解析由题意可知,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,维持基本的生命活动,A项正确;细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能无法获得足够的能量和营养,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡,B项正确;溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,在溶酶体内发挥作用,参与了细胞自噬过程,C项错误;细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性行为,是为了适应环境、维持基本的生命活动,D项正确。p1294.(2024·湖南怀化三模)细胞焦亡是细胞程序性死亡的方式之一,在抗击感染性疾病中发挥重要作用。该过程可分为三步:第一步是启动促炎因子基因的转录;第二步是炎症小体活化后裂解Pro-Caspase-1形成具有活性的Caspase-1,Caspase-1裂解GSMD蛋白产生具有活性的N端与C端,N端促使细胞膜穿孔而死亡;第三步是释放IL-1β到细胞外扩大炎症反应。下列分析错误的是(

)A.细胞焦亡与促炎因子基因进行选择性表达有关B.检测Caspase-1的活性可判断细胞发生焦亡还是坏死C.细胞焦亡与细胞内液渗透压发生剧烈变化密切相关D.细胞释放IL-1β并扩大炎症反应不利于维持内环境稳态Dp130解析细胞焦亡过程中启动促炎因子基因的转录,说明细胞焦亡与促炎因子基因进行选择性表达有关,A项正确;由题干可知,炎症小体活化后裂解Pro-Caspase-1形成具有活性的Caspase-1是细胞焦亡的过程之一,检测Caspase-1的活性可在一定程度上判断细胞是发生焦亡还是坏死,B项正确;细胞焦亡时N端促使细胞膜穿孔,会使细胞内液渗透压发生变化,所以细胞焦亡与细胞内液渗透压发生剧烈变化密切相关,C项正确;在抗击感染性疾病中,细胞释放IL-1β并扩大炎症反应有利于机体清除病原体,对维持内环境稳态有一定积极作用,D项错误。p1301.(原因分析类)细胞分化形成不同的组织细胞,不同组织