新教材高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第3讲细胞的分化衰老和死亡课件新人教版

这是一份新教材高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第3讲细胞的分化衰老和死亡课件新人教版，共45页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，知识筛查1细胞分化，ABC等内容，欢迎下载使用。
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。
1.联系生产生活实际理解细胞分化及细胞全能性的原理和应用。2.运用联想对比法理解细胞分化、衰老、死亡等的概念与特点。3.运用实例分析法加深理解细胞凋亡与细胞坏死的区别。
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
2.细胞的全能性(1)概念: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。(2)植物细胞的全能性①实验过程:取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养→新的植株。②结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。(3)动物细胞细胞核的全能性①实例:非洲爪蟾、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。②结论:已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
3.干细胞(1)概念:动物和人体内保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。(2)举例:人骨髓中的许多造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。
4.细胞分化与细胞的全能性的比较
知识落实1.下列关于细胞分化的叙述,错误的是(　　)A.从个体水平分析,细胞分化是生物个体发育的基础B.从细胞水平分析,细胞分化使细胞功能趋向专门化C.从细胞器水平分析,细胞分化可使细胞器数目发生改变D.从分子水平分析,细胞分化的本质是DNA发生改变
细胞分化的实质是基因的选择性表达,其DNA没有发生改变。
2.神经干细胞(NSC)是一群能自我更新并具有多种分化潜能的细胞,它来源于神经组织并可生成神经组织。在适当条件下可分化成神经元、少突胶质细胞和星形细胞。下列关于神经干细胞(NSC)生命历程的叙述,正确的是(　　)A.NSC在自我更新过程中会出现纺锤体和染色体B.NSC分化成星形细胞时有新基因产生和表达C.NSC能自我更新,不会出现细胞代谢变慢的现象D.NSC发生癌变时,抑癌基因会转变成原癌基因
神经干细胞(NSC)的自我更新为有丝分裂过程,在有丝分裂过程中会出现纺锤体和染色体,A项正确。NSC分化成星形细胞是基因选择性表达的结果,不会有新基因产生,B项错误。NSC能自我更新,包括细胞的分化、衰老和凋亡,该过程会出现细胞代谢变慢的现象,C项错误。NSC发生癌变时,会发生原癌基因或抑癌基因的突变,并不是抑癌基因转变成原癌基因,D项错误。
知识筛查1.细胞的衰老
巧学助记细胞衰老的特征
2.细胞衰老的原因(1)自由基学说:自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。①自由基攻击磷脂分子,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。②自由基攻击DNA,可能引起基因突变。③自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。(2)端粒学说①端粒:染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。②特点:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。③结果: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,结果使细胞活动渐趋异常。
3.细胞的死亡细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。(1)细胞凋亡
(2)细胞坏死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,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
知识落实1.人衰老的红细胞具有下列哪些特征?(　　)①水分减少,细胞萎缩　②新陈代谢速率减慢　③某些酶的活性降低　④呼吸速率上升　⑤色素逐渐积累　⑥细胞膜通透性改变　⑦细胞核体积增大A.①②③④⑤⑥⑦　　　B.①②③⑤⑥⑦C.①②③⑤⑥D.①②③④⑤⑥
细胞衰老后,细胞内的水分减少,细胞萎缩,①符合题意;细胞衰老后,新陈代谢速率减慢,②符合题意;细胞衰老后,某些酶的活性降低,③符合题意;细胞衰老后,细胞呼吸速率减慢,④不符合题意;细胞衰老后,细胞中的色素逐渐积累,⑤符合题意;细胞衰老后,细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,⑥符合题意;成熟的红细胞没有细胞核,⑦不符合题意。
2.用某种药物处理大鼠,其肝细胞受到刺激开始分裂,导致肝体积增大。药物作用停止后,发生凋亡的肝细胞数目会明显增加,一周之内大鼠的肝就恢复到了原来的大小。下列关于此过程的叙述,错误的是(　　)A.机体可通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率来维持组织器官细胞数目的稳定B.在细胞分裂和细胞凋亡过程中均发生了基因的选择性表达C.肝体积增大过程中,细胞的物质运输效率较低D.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
据题意可知,该药物可抑制细胞的凋亡,故机体可通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率来维持组织器官细胞数目的稳定,A项正确。细胞分裂和细胞凋亡过程均受基因的控制,均发生了基因的选择性表达,B项正确。肝体积增大过程中,细胞体积较小,细胞的物质运输效率较高,C项错误。细胞凋亡是一种程序性死亡,是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,D项正确。
3.(2020河南郑州检测)细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。研究表明,存在于人体内的一种名为RIP 3的蛋白激酶通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述错误的是(　　)A.在人体造血干细胞中不存在控制RIP 3合成的基因B.通过调控RIP 3的合成可以调控细胞死亡的方式C.抑制RIP 3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因的表达有关
人体造血干细胞中含有该个体整套的遗传物质,故人体造血干细胞中一般都存在控制RIP 3合成的基因,A项错误。RIP 3通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死,故通过调控RIP 3的合成可以调控细胞死亡的方式,B项正确。抑制RIP 3的活性,肿瘤坏死因子将诱导细胞凋亡,故可推出抑制RIP 3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死,C项正确。题干所述的研究结果证明,细胞坏死与控制RIP 3合成的基因的表达有关,D项正确。
典型例题下面为“细胞核重编程技术”的操作流程模式图。据图推断,下列说法错误的是(　　)A.干细胞的线粒体、细胞核均具有双层膜结构B.干细胞分化形成的表皮细胞中的染色体数目发生了变化C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
干细胞的线粒体、细胞核均具有双层膜结构,A项正确。细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞的遗传物质不会改变,因此干细胞分化形成的表皮细胞中的染色体数目并没有发生变化,B项错误。干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性,C项正确。干细胞可以分化形成胰岛B细胞,可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病,D项正确。
整合构建1.通过图示法深入理解基因选择性表达的机理(1)由左下图可知,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C、D基因处于活跃状态,唾液腺细胞中D、E基因处于活跃状态。(2)表达的基因不同,因此合成的蛋白质有差异,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。(3)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,如与细胞呼吸有关的酶。
2.区分细胞分化与体现细胞全能性的标志(1)细胞分化的标志在所有细胞中都表达的基因,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因的表达不能证明细胞已经发生分化。细胞分化的标志表现在:①分子水平上,合成了某种细胞特有的蛋白质;②细胞水平上,形成了不同种类的细胞。(2)体现细胞全能性的标志由已分化的细胞发育成一个完整的个体或分化成其他各种细胞能体现细胞的全能性,即起点是已分化的细胞,终点是完整的个体或其他各种细胞。
训练突破(不定项选择题)(2021安徽皖北联考)某研究小组将两种小RNA和其他转录因子加入培养液中,成功将来自健康成年人机体中的皮肤细胞直接转化成了运动神经元。运动神经元能够驱动肌肉收缩,其损伤会导致脊肌萎缩症等严重疾病,最终致人瘫痪甚至死亡。下列有关说法错误的是(　 　)A.该研究中皮肤细胞表现出了全能性B.RNA和转录因子使皮肤细胞的遗传物质发生改变C.该转化过程中蛋白质的种类和数量未发生改变D.这种技术能帮助开发新型疗法来治愈神经退行性疾病
根据题干信息分析,该研究只是将皮肤细胞直接转化成了运动神经元,并没有形成完整的个体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,A项错误。RNA和转录因子使皮肤细胞的遗传物质选择性表达,但是遗传物质并没有发生改变,B项错误。该转化过程中蛋白质的种类和数量都发生了改变,C项错误。根据题干中神经元的功能可知,这种技术能帮助开发新型疗法来治愈神经退行性疾病,D项正确。
典型例题下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动。请据图回答下列问题。(1)该图可以用来表示下列哪些生物细胞的重大生命活动?　　　(填序号)。 ①噬菌体　②酵母菌　③乳酸菌　④变形虫　⑤海带　⑥蚯蚓　⑦玉米　⑧蘑菇(2)A、B、C、D四项生命活动中,在人幼年时期能够发生的是　　　　　　,对人体有积极意义的是　　　　　　。(填字母序号) (3)过程B导致细胞在　　　　　　　　　　　　等方面发生了改变,但是细胞中的遗传物质未发生改变。 (4)在真核生物中,过程A的方式包括　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)⑤⑥⑦⑧(2)A、B、C、D　A、B、C、D(3)形态、结构、生理功能(4)无丝分裂、减数分裂和有丝分裂
解析:(1)①噬菌体是病毒,不具有细胞结构,②酵母菌、③乳酸菌和④变形虫是单细胞生物,⑤海带、⑥蚯蚓、⑦玉米和⑧蘑菇是多细胞生物。题图可以用来表示多细胞生物细胞的重要生命活动,故选⑤⑥⑦⑧。(2)A细胞增殖使细胞数目增多,对生物个体的生长发育有利; B细胞分化有助于细胞形成形态、结构和生理功能不同的细胞;C细胞衰老使衰老的细胞被新细胞替代,能够更好地执行相应的功能;D细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,有利于个体生长发育。在人幼年时期能发生并且对人体有积极意义是A、B、C、D。(3)细胞分化是在个体发育中,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,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞中的遗传物质未发生改变。(4)真核细胞的增殖方式有无丝分裂、减数分裂和有丝分裂。
整合构建1.细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的比较
2.“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
训练突破1.下图是对人体细胞生命历程的概括。下列叙述错误的是(　　)A.能进行①②⑥过程的细胞都具有细胞周期,但周期长短不同B.过程③可发生在整个生命历程中C.过程④中酪氨酸酶活性降低,导致细胞内色素逐渐积累D.过程⑤中细胞的遗传物质发生了变化
题图中①②⑥过程代表细胞分裂,能连续进行分裂的细胞都具有细胞周期,但周期长短不同,A项正确。过程③代表细胞分化,可发生在整个生命历程中,B项正确。过程④代表细胞衰老,细胞衰老过程中,物质运输能力下降,导致细胞内色素逐渐积累,C项错误。过程⑤代表细胞癌变,是由细胞内的原癌基因与抑癌基因发生突变引起的,D项正确。
2.(不定项选择题)干细胞是一种未充分分化、具有再生出各种组织或器官的潜在功能的“万用细胞”。下图是干细胞发育过程中的三个途径。下列说法正确的是(　　)A.干细胞经诱导分裂、分化形成组织或器官是其全能性的体现B.同一个体不同组织细胞形态结构不同,原因是它们各自的遗传物质不同C.组织细胞的衰老受基因调控,但细胞的结构不发生改变D.组织细胞的凋亡也受到基因的调控
同一个体不同组织或器官的细胞内的遗传物质一般相同,其形态结构不同的原因是基因的选择性表达,B项错误。衰老的细胞会萎缩,体积变小,故衰老细胞的形态结构会发生改变,C项错误。
高考真题剖析【例题】 (2019全国Ⅰ卷)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是(　　)A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象C.清除被病原体感染的细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死核心素养考查点剖析:题目以人体细胞的变化为载体,综合考查对细胞凋亡和细胞坏死的理解,较好地考查了“科学思维”这一学科素养。
答案:B解析:细胞凋亡是一种程序性死亡,正在发育以及发育成熟的人体中都有凋亡的细胞。胎儿手的发育过程中,五个手指最初是连在一起的,后来随着指间的细胞自动死亡,才发育为成形的手指,A项错误。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都是通过细胞凋亡完成的,B项正确,C项错误。细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,作为细胞自然生理过程的细胞凋亡不属于细胞坏死,D项错误。
典题训练1.(2020江苏卷)下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是(　　)A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死
高度分化的细胞有的也能分裂增殖,如肝细胞、皮肤生发层细胞,A项错误。细胞发生癌变后,突变的基因表达,细胞增殖失去限制,B项错误。正常组织细胞在体外培养时,一般会走向衰老、凋亡,个别细胞可能会发生癌变,获得不死性,C项正确。凋亡基因表达,使细胞凋亡,而非坏死,D项错误。