2024届苏教版高考生物一轮复习细胞分化、衰老和死亡课件

这是一份2024届苏教版高考生物一轮复习细胞分化、衰老和死亡课件，共60页。PPT课件主要包含了2特征，②端粒学说，细胞死亡，对细胞衰老的理解，细胞凋亡的机理等内容，欢迎下载使用。
考点1　细胞分化和细胞全能性
研读教材　夯实必备知识内化知识　提升素养能力瞄准高考　强化迁移应用
1．细胞分化形成复杂的多细胞生物体(1)细胞分化概念：在个体发育中，由__________细胞经细胞分裂产生的____细胞，在________和________上逐渐发生__________的过程，称为细胞分化。(2)细胞分化特点①细胞分化是一种______的变化。②一般来说，分化后的细胞将一直保持______的状态，直到死亡。③细胞分化是生物界________的生命现象，是生物体____的基础。
(3)细胞分化意义在个体发育中，细胞分化能____细胞的类型，不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种____和____，执行不同的________，从而有利于____各种生命活动的效率。
2．分化后的细胞仍然具有全能性(1)植物细胞具有全能性：________的植物细胞仍然具有________ ______的能力，即植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，仍然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。(2)高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着______________，是具有全能性的。
1．断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。( )2．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。( )提示：同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因相同。3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果。( )提示：基因选择性表达是指同一个体的不同细胞中基因表达的情况不同。
4．同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达。( )5．克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。( )提示：动物细胞的细胞核具有全能性。
1．红细胞、血小板、B细胞、T细胞都源自造血干细胞，正常情况下，它们____(填“能”或“不能”)恢复成造血干细胞；就这四种细胞来说，一种细胞____(填“能”或“不能”)转变成其他细胞。(必修1　P125“正文信息”)
2．骨髓移植是近年来治疗白血病的一项突破性进展。白血病患者因造血组织恶变，产生异常的白细胞，抑制了正常血细胞的功能。传统治疗方法为放疗和化疗，但大部分患者治疗后易复发，且剂量过大会损伤正常的造血干细胞，副作用很大。目前利用骨髓移植结合放疗和化疗，摧毁病变细胞，重建造血与免疫功能，大大提高了白血病的治愈率。移植骨髓为什么可以治愈白血病？(必修1　P125“图4-2-2”)提示：因为骨髓中含造血干细胞，可以增殖、分化成血细胞，如白细胞等。
3．1902年，德国植物学家哈伯兰特在细胞学说的基础上大胆预言：离体的植物细胞既然具有本物种全套遗传信息，那么，在一定条件下应该能发育成为完整的植物体。(必修1　P126“正文信息”)(1)有什么事实证明这一预言是正确的呢？提示：离体的组织块在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株。(2)离体的植物细胞在怎样的条件下才能发育成完整的植物体？提示：添加一定的营养，适当比例的生长素和细胞分裂素，适宜的环境条件(无菌、无毒等)。
1．对叶片做横切，制片观察表皮、叶肉、叶脉等结构，发现叶肉细胞与其他细胞的形态、结构都有显著差异，其根本原因是______ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：基因的选择性表达
2．平滑肌细胞能合成肌动蛋白，而神经细胞不能合成的原因是___ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：控制合成肌动蛋白的基因仅在平滑肌细胞中表达，在神经细胞中不表达
3．人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，其原因是_____________________________________________________ __________________________________________________________。提示：人的胰岛B细胞和神经细胞都来源于受精卵的有丝分裂和细胞分化，有丝分裂和细胞分化都不会改变核遗传物质
1．理解细胞分化的关键点(1)细胞分化的标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。②细胞水平：形成了不同种类的细胞。
(2)分化细胞表达的基因：①管家基因：所有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：不同类型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)细胞分化的“变”与“不变”：
2．比较细胞分化与细胞全能性
1．与体细胞相比生殖细胞中的遗传物质减少了一半，是否还具有全能性？为什么？提示：生殖细胞仍然具有全能性。在生物的体细胞中染色体是成对的，基因也是成对的。生殖细胞中的染色体数目减少了一半，基因也减少了一半，但基因的种类没有少，仍然含有控制生长发育的全部遗传信息，因此仍然具有全能性。
2．小肠上皮是研究成体干细胞的理想材料之一。它由大量重复的单元构成，每个单元结构如图一所示，a处是干细胞，其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H-胸苷的营养液处理活的小肠上皮，半小时后洗去游离的3H-胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位，结果如下图二(黑点表示放射性部位)所示。
(1)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。
图一 　　　　　　　　图二
(2)48小时后继续跟踪检测，发现小肠上皮上的放射性完全消失了，原因可能是________________________________________________ __________________________________________________________。提示：(1)只有a处的细胞能进行细胞分裂，分裂间期要利用3H-胸苷合成DNA　(2)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失
考向1考查对细胞分化的理解1．成虫盘是果蝇胚胎表皮在一定部位内陷形成的一些未分化的细胞群，在幼虫阶段未分化细胞群间无明显的形态差异，不同的成虫器官在幼虫阶段具有各自相应的成虫盘。如图为果蝇幼虫成虫盘的定位及其分化成的成虫器官示意图。下列分析错误的是(　　)
A．果蝇幼虫变态过程中，不同部位的细胞群沿一定方向发育成腿和翅等器官B．成虫盘在幼虫阶段决定了分化方向，分化方向的确定早于形态差异的出现C．细胞分化使果蝇体内的细胞趋向多样化，有利于提高各种生理功能的效率D．细胞分化是一种持久性的变化，分化了的细胞一般将一直保持分化后的状态
C　[据图可知，不同部位的细胞群沿一定方向发育成腿和翅等器官，而不是随意发育的，A正确；成虫盘在幼虫阶段就已经决定了分化方向，决定了某一部位分化成什么，而形态差异是随着果蝇的生长而逐渐出现的，且要受到环境影响，B正确；细胞分化使果蝇体内的细胞趋向专门化，不同细胞各司其职，分别构成不同的部分，进而提高各种生理功能的效率，C错误；细胞分化是一种持久性的变化，分化了的细胞一般将一直保持分化后的状态，D正确。故选C。]
2．(2022·湖南邵阳第二中学模拟预测)转分化是指一种已分化细胞转变成另一种分化细胞的现象。将发育中的蝾螈晶状体摘除，虹膜上一部分含黑色素的平滑肌细胞就会失去黑色素和肌纤维蛋白，再转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞，最终再生晶状体。下列说法错误的是(　　)A．与转分化之前相比，转分化后的细胞遗传物质发生了改变B．晶状体的再生过程发生了细胞的分裂与分化C．与转分化之前相比，转分化后的细胞遗传物质未发生改变，但mRNA和蛋白质的种类和数量发生了较大的变化D．若某动物体内因缺乏Cu2＋而使胰岛外分泌细胞转化为肝细胞，则该过程是一种转分化现象
A　[与转分化之前相比，转分化后的细胞遗传物质未发生改变，但DNA转录得到的mRNA和翻译得到的蛋白质的种类和数量发生了较大变化，A错误；由题意可知，晶状体的再生过程中，平滑肌细胞转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞，最终再生晶状体，所以晶状体的再生过程发生了细胞的分裂与分化，B正确；由题意可知，转分化是一种已分化细胞转变成另一种分化细胞，由于都是由一个受精卵发育而来的，所以在转分化过程中遗传物质不会发生改变，但细胞种类发生改变，所以DNA转录和翻译得到的mRNA和蛋白质的种类和数量发生了较大的变化，C正确；由转分化的概念可知，胰岛外分泌细胞转化为肝细胞的过程是一种已分化细胞转化为另一种分化细胞的现象，所以是一种转分化现象，D正确。故选A。]
考向2考查对细胞全能性的理解3．关于细胞的全能性的叙述，错误的是(　　)A．离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性B．在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高C．克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性D．卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性
C　[处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。故选C。]
4．研究表明，尿苷(尿嘧啶核苷)是一种能延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生修复的关键代谢物。研究人员用注射、涂抹、口服尿苷等方式处理小鼠可以促进多种组织器官的损伤后修复。此前的研究也发现，年轻个体血浆中的尿苷含量比老年人高。下列相关说法正确的是(　　)A．尿苷与腺苷、鸟苷、胸苷等通过磷酸二酯键连接可形成RNAB．用3H标记的尿苷饲喂动物，可能在细胞质基质、线粒体、细胞核、内环境中检测到放射性C．干细胞衰老后便失去了细胞的全能性，影响了组织的损伤修复D．衰老细胞的细胞核体积增大，端粒 DNA序列逐渐向外延长
B　[胸苷是合成DNA的组成成分，不是合成RNA的组成成分，A错误；3H标记的尿苷是合成RNA的组成成分，凡是有RNA出现就有尿苷，就有放射性，因此可能在细胞质基质、线粒体、细胞核、内环境中检测到放射性，B正确；干细胞衰老后仍具有细胞的全能性，C错误；衰老细胞的细胞核体积增大，根据端粒学说，细胞衰老是因为细胞每分裂一次，染色体两端的端粒就会缩短一截，最后使DNA的正常功能受到影响，因此衰老细胞的端粒DNA序列不会向外延长，而是缩短，D错误。故选B。]
考点2　细胞衰老和细胞死亡
1．细胞衰老(1)定义：细胞衰老是一系列复杂的____________过程，发生的变化最终反映在细胞的________和________上。
(3)原因①自由基学说
(4)细胞衰老和个体衰老的关系
(5)细胞衰老的意义细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体__________________。
1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。( )提示：细胞的衰老和凋亡是正常生命活动。2．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录。( )3．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。( )提示：细胞凋亡是基因控制的。4．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。( )提示：细胞凋亡对个体的生长发育是有利的。
5．细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。( )6．衰老的细胞内所有酶的活性均降低。( )提示：衰老的细胞内多种酶的活性降低。
1．衰老细胞的代谢速率减慢的原因是_________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(必修1　P127“正文信息”)
提示：①酶活性降低 化学反应速率减慢 代谢速率减慢；②水分减少(特别是自由水减少) 代谢速率减慢；③细胞器数量减少，如线粒体数量减少 代谢强度减弱
2．胎儿手的发育过程中部分细胞消失与烫伤后皮肤溃烂细胞的死亡，二者的机理一样吗？(必修1　P130“图4-2-8”)提示：不一样。前者是细胞凋亡，后者是细胞坏死
1．衰老细胞内DNA复制和转录都会受到影响，原因是__________。提示：衰老细胞内染色质固缩会影响DNA解旋，故DNA复制和转录都会受到影响2．同样是血细胞，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，原因是______________________________________________________。提示：白细胞的主要功能是吞噬病菌
通过以上图示更能说明组成→结构→功能的关系。衰老细胞的结构行使正常功能的能力降低。从分子水平上看，有用的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。
3．细胞自噬和细胞凋亡的区别与联系(1)形态学上的区别：细胞凋亡会使染色质凝集、染色加深，细胞质膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；细胞自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞胞质内的物质，然后与溶酶体或液泡融合消化掉内容物。(2)生理意义上的区别：细胞凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后，细胞必定死亡；细胞自噬是为了维护细胞内环境的动态平衡，旨在为自身提供营养或者降解错误折叠蛋白质等，可能会引起死亡。(3)联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
4．细胞各生命历程间的内在关系
细胞凋亡时，内源性核酸酶被激活导致染色体DNA不同程度的断裂。用蓝细菌产生的毒素MC处理鲫鱼淋巴细胞，流式细胞仪检测结果如下图(检测时对细胞的处理会使断裂形成的小DNA片段释放到细胞外)。
(1)与对照相比，MC处理组20～40间的细胞增多，说明了什么问题？(2)与对照相比，MC处理组低于30的DNA增多，说明了什么问题？提示：(1)与对照相比，MC处理组20～40间的细胞增多，说明MC可能促进了淋巴细胞的DNA复制。(2)MC可能激活了内源性核酸酶的活性，造成DNA不同程度的断裂。
考向1考查细胞衰老的特征和原因1．(2022·江苏徐州第七中学高三阶段练习)“花有重开日，人无再少年”，人体的衰老现象从古至今一直在困扰着我们。有学者用秀丽隐杆线虫研究发现，基因可以影响衰老及寿限，该虫age -1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。age-1突变型有较强的抗氧化酶活性。下列有关说法正确的是(　　)A．衰老细胞的细胞核体积变小，核膜内折，染色质收缩，染色加深B．age -1基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状C．衰老细胞中所有酶的活性降低，新陈代谢速率减慢D．age-1突变型可能对紫外线的耐受性高于野生型
D　[衰老细胞的细胞核体积变大，A错误；由题“age-1突变型有较强的抗氧化酶活性”可知，age -1基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，B错误；衰老细胞内部分酶的活性降低，而不是所有酶，C错误；由于age-1突变可提高寿命，age-1突变型有较强的抗氧化酶活性，age-1突变型可能对紫外线的耐受性高于野生型，D正确。故选D。]
2．(2022·江苏南通高三期末)异常活泼的带电分子或基团称为自由基，自由基学说是一种解释细胞衰老原因的假说，相关内容如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．②①过程引起的作用效果属于正反馈调节B．②过程可能直接导致血红蛋白的合成场所受损C．③过程会使线粒体内丙酮酸的氧化分解速率减慢D．④过程中DNA被攻击后可能导致细胞发生癌变
B　[自由基通过②过程攻击磷脂，磷脂通过①过程产生更多的自由基继续攻击磷脂、蛋白质、DNA等，而磷脂、蛋白质是生物膜的主要组成成分，因此对生物膜损伤较大；在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式称为反馈调节，正反馈的效果是结果对过程产生促进作用，由图示可知②①过程引起的作用效果属于正反馈调节，A正确。血红蛋白的合成场所为核糖体，核糖体为无膜结构，所以②过程不可能直接导致血红蛋白的合成场所受损，B错误。线粒体内丙酮酸的氧化分解需要酶，大多数酶的本质是蛋白质，③过程会导致蛋白质活性下降，所以③过程会使线粒体内丙酮酸的氧化分解速率减慢，C正确。过程④自由基攻击DNA，其上的基因可能会发生突变，导致细胞发生癌变，D正确。故选B。]
考向2考查细胞死亡3．(2022·广东华南师大附中模拟预测)SIRT1基因被称为长寿基因，SIRT1蛋白对于延缓内皮细胞衰老，改善因衰老而引起的内皮细胞功能障碍方面具有重要作用。科学家研究白藜芦醇对人内皮细胞衰老凋亡、SIRT1基因的影响的部分实验结果如图。其中P1～P35是指体外培养的人内皮细胞的传代次数。下列说法正确的是(　　)
A．人内皮细胞传代培养时，需使用胰蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞B．随传代次数增加，人内皮细胞内自由基减少，SIRT1表达水平降低C．对照组应使用等量清水处理人内皮细胞，温度等与实验组保持一致D．适当浓度的白藜芦醇可以提高体外培养的内皮细胞的凋亡率
A　[人内皮细胞传代培养时，需使用胰蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞，使其分散，A正确；细胞衰老的假说之一是自由基学说，随传代次数增加，人内皮细胞凋亡率增加，说明细胞衰老增加，即细胞内自由基增加，SIRT1基因表达水平降低，B错误；对照组应使用等量生理盐水处理人内皮细胞，温度等无关变量与实验组保持一致，C错误；结合图1和2可知，SIRT1基因表达水平高时，细胞凋亡率低，由图3可知，干预组的细胞内SIRT1基因表达水平升高，说明适当浓度的白藜芦醇可以降低体外培养的内皮细胞的凋亡率，D错误。故选A。]
4．(多选)(2022·江苏南京高三专题练习)细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时，细胞可降解自身大分子或细胞器为生存提供能量。图1、图2为细胞自噬的信号调控过程，AKT和mTr是抑制细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。下列叙述正确的是(　　)
A．营养物质充足时，ATP可激活AKT抑制细胞凋亡B．营养物质充足时，胰岛素与受体结合，直接激活mTr来抑制凋亡C．当胰岛素缺乏时，mTr失活，细胞可通过启动自噬过程为细胞提供ATPD．长期饥饿状态下，细胞会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体
CD　[据图1可知，当营养物质充足时，胰岛素可激活AKT抑制细胞凋亡，A错误；据图1可知，营养物质充足时，胰岛素与受体结合，激活AKT，进而激活mTr来抑制细胞自噬，B错误；据图2可知，当缺乏胰岛素时，AKT失活，导致mTr失活，对细胞自噬抑制解除，细胞自噬启动，为细胞提供ATP，C正确；在饥饿状态下，内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体，自噬体和溶酶体或液泡融合，促进内容物水解，D正确。故选CD。]
细胞死亡的方式
考向3细胞生命历程的综合分析5．(2022·湖南永州第一中学高三开学考试)水熊虫是一种被称为“不会灭绝”的多细胞真核生物，在遇到危险时其新陈代谢几乎停止，甚至“完全变干”，而安全以后恢复正常，能在沸水、固体冰块、放射线以及真空环境中生存。下列叙述正确的是(　　)A．“不会灭绝”的水熊虫体内细胞不会进行更新B．细胞与外界的物质交换效率随细胞不断长大而提高C．干燥条件下，水熊虫的新陈代谢并未真的完全停止D．“完全变干”的水熊虫体内没有保持分裂能力的细胞
C　[“不会灭绝”的水熊虫体内细胞也会进行更新，A错误；细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输效率越低，因此细胞与外界的物质交换效率随细胞不断长大而降低，B错误；在遇到危险时，其新陈代谢几乎停止，甚至“完全变干”，而安全以后恢复正常，因此干燥条件下，水熊虫的新陈代谢并未真的完全停止，C正确；“完全变干”的水熊虫在安全后恢复正常，其体内有保持分裂能力的细胞，D错误。故选C。]
6．(2022·江苏如皋中学二模)动物细胞的存活与存活因子有密切关系。存活因子与细胞表面的受体结合后，启动细胞内部信号途径，抑制细胞凋亡程序的启动，下图表示其过程。下列相关说法正确的是(　　)
A．存活因子与受体细胞表面的特异性受体结合后，直接调控Bcl-2基因的表达B．凋亡的细胞中Bcl-2基因表达量增加，促进细胞加速凋亡C．动物体细胞中都存在Bcl-2基因，细胞凋亡与特定基因的表达量有关D．细胞的分裂、分化、衰老、凋亡是所有细胞都必须要经历的阶段
C　[据图可知，存活因子与受体细胞表面的特异性受体结合后，通过激活转录因子进而调控Bcl-2基因的表达，A错误；据图可知，Bcl-2基因表达后产生的Bcl-2蛋白对细胞凋亡起抑制作用，B错误；由同一个受精卵发育而来的细胞中基因都相同，动物体细胞中都存在Bcl-2基因，细胞凋亡是基因决定的细胞的程序性死亡，故细胞凋亡与特定基因的表达量有关，C正确；不是所有细胞都经历分裂、分化、衰老、凋亡过程，如哺乳动物成熟红细胞即无分裂、分化等过程，D错误。故选C。]
1．核心概念(1)细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。(2)细胞的全能性：细胞分裂和分化后，仍然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。(3)细胞衰老是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结构和生理功能上。(4)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。