高考生物复习必修一第四单元第十二讲细胞的分化、衰老和死亡课件

这是一份高考生物复习必修一第四单元第十二讲细胞的分化、衰老和死亡课件，共35页。PPT课件主要包含了细胞分化及其意义，细胞的全能性，干细胞，答案B，答案C，②端粒学说，答案D，答案A等内容，欢迎下载使用。

第12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。
考点一　细胞的分化与细胞的全能性
提醒：①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。②分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。③同一个体不同类型的分化细胞内，mRNA和蛋白质并非完全不同。
提醒：①分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但其全能性依然较高。②与植物细胞相比，动物细胞的全能性受到限制，但动物细胞的细胞核的全能性仍可以表达。
注：干细胞的类型见下表。
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。
1．区分细胞分化(1)分化细胞表达的基因。
(2)细胞分化的“变”与“不变”。
2．细胞分化与全能性的比较
考向1　围绕细胞分化的实质、特点和意义，考查生命观念1．(2022·河南名校联盟)下图显示成纤维细胞在调控过程中的定向转化，关于①②③过程中细胞发生的变化，下列描述正确的是(　　)
A．①过程中可发生的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异B．由图推测在调控过程中细胞分化实现了可逆C．在③过程中，细胞的遗传物质发生了改变D．成纤维细胞中的蛋白质与神经细胞中的完全不同
解析：①(有丝分裂过程)中可发生的变异类型有基因突变、染色体变异，不会发生基因重组，A项错误；由图示可知，在调控过程中，成纤维细胞经处理变成了干细胞，最终又被定向诱导成神经细胞，实现了可逆，B项正确；③过程为细胞分化过程，遗传物质并未发生改变，C项错误；成纤维细胞与神经细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶等，D项错误。
考向2　结合细胞分化、全能性及干细胞知识，考查科学思维2．(2022·江西赣州)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
解析：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项正确；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项正确；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项错误；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项正确。
3．(2022·湖北联考)将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，以代替损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列说法正确的是(　　)A．骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况也不同B．骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明骨髓干细胞具有全能性C．可通过检测糖尿病患者的胰岛素含量判断植入的骨髓干细胞是否成功分化出“胰岛样”细胞D．若将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，会恢复成骨髓干细胞
解析：自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，故骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成一样，但不同细胞选择表达的基因不同，因此这两种细胞中的基因表达产物不完全相同，A项错误；骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明胰腺组织的环境造成骨髓干细胞基因选择性表达，没有体现出全能性，
B项错误；自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，一般而言，细胞分化过程在生物体内是不可逆的，故将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，不会恢复成骨髓干细胞，D项错误。
考点二　细胞的衰老和死亡
1．细胞衰老细胞衰老的过程是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。
(1)细胞衰老的特征。
(2)细胞衰老的原因。①自由基学说。
(3)细胞衰老和个体衰老的关系。
提醒：年龄因素与细胞衰老的关系：①随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。②细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。③人衰老后会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
(4)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更好地实现自我更新。
2．细胞的死亡(1)细胞凋亡(是细胞死亡的一种主要方式)。
(2)细胞坏死。①概念：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。②实例：烫伤后皮肤、黏膜的脱落；骨折时部分骨细胞死亡；吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡。
提醒：注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
(3)细胞自噬。①概念：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。②对象：受损或功能退化的细胞结构等。③作用条件：a.在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量；b.细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器；c.微生物入侵时，清除感染的微生物和毒素。④有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
1．细胞凋亡和细胞坏死的比较
2．细胞死亡的四种方式(1)三类凋亡。
考向1　结合细胞衰老的特征、原因及意义，考查生命观念1．(2022·山西阳泉)科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行了如下实验。实验一：在相同条件下，分别单独培养胎儿、中年人、老年人的肺成纤维细胞，增殖代数分别为50、20、2～4。实验二：将年轻人的肺成纤维细胞去核后与老年人的肺成纤维细胞的细胞核融合，细胞几乎不分裂；将老年人的肺成纤维细胞去核后与年轻人的肺成纤维细胞的细胞核融合，细胞分裂旺盛。下列叙述错误的是(　　)A．老年人的细胞增殖能力会受细胞核中染色质收缩的影响B．细胞增殖能力与个体的年龄密切相关C．老年人肺成纤维细胞代谢速率减慢可能与多种酶活性降低有关D．由上述实验可推测肺成纤维细胞的分裂由细胞质决定
解析：老年人的细胞核染色质收缩，影响有丝分裂中DNA复制，从而影响增殖，A项正确；实验一中胎儿的肺成纤维细胞增殖代数最多，老年人最少，说明细胞增殖能力与个体的年龄有关，B项正确；老年人的肺成纤维细胞中酶活性降低因而减慢了细胞代谢速率，C项正确；由实验可知，年轻人的细胞质和老年人的细胞核融合，细胞几乎不分裂，而老年人的肺成纤维细胞去核后与年轻人的肺成纤维细胞的细胞核融合，细胞分裂旺盛，据此可推测肺成纤维细胞的分裂由细胞核决定，D项错误。
考向2　围绕细胞的死亡方式，考查生命观念2．(2022·内蒙古海拉尔二中)广谱抗肿瘤药阿霉素可嵌入DNA抑制核酸的合成，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用，但有可能诱发心肌细胞凋亡导致心律失常。药物福达平对老年人心脏健康有很好的保健作用。科研人员提出一种假设：福达平对心肌细胞凋亡具有抑制作用，并进行了如下实验：第1组：心肌细胞＋适宜培养液第2组：心肌细胞＋适宜培养液＋阿霉素第3组：心肌细胞＋适宜培养液＋阿霉素＋福达平第4组：心肌细胞＋适宜培养液＋福达平相同且适宜条件下培养一段时间后，统计心肌细胞凋亡率。下列分析错误的是(　　)A．第1组和第2组对照可验证阿霉素是否可以诱导心肌细胞凋亡B．第2组和第3组对照可验证福达平是否能抑制阿霉素诱导凋亡的作用C．第1组和第4组对照可以验证福达平是否可抑制心肌细胞凋亡D．若心肌细胞凋亡率第2组>第3组>第4组>第1组，则假设成立
解析：第1组和第2组对比，自变量为是否添加阿霉素，两组对照可验证阿霉素是否可以诱导心肌细胞凋亡，A项正确；第2组和第3组对比，两组均添加了阿霉素，自变量为是否添加福达平，两组对照可验证福达平是否能抑制阿霉素诱导凋亡的作用，B项正确；第1组和第4组，自变量为是否添加福达平，两组对照可以验证福达平是否可抑制心肌细胞凋亡，C项正确；若心肌细胞凋亡率第2组>第3组>第1组>第4组，则假设成立，D项错误。
3．(2022·山西长治)细胞自噬是指细胞将自身受损、衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程。细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌。下图中的甲、乙、丙过程分别对应细胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侣介导型自噬三种类型，且研究发现丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP­2a的数量呈正相关。下列相关说法正确的是(　　)
A．细胞自噬会导致肝癌细胞中的原癌基因和p53基因发生突变B．自吞小泡是由内质网或高尔基体的双层膜脱落后形成的C．丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP­2a介导才能进入溶酶体内D．细胞自噬与细胞坏死不存在本质区别
解析：细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌，基因没有发生突变，A项错误；自吞小泡是由内质网或高尔基体的单层膜脱落后形成的，B项错误；丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP­2a介导才能进入溶酶体，C项正确；细胞坏死是被动的病理性死亡，对机体是有害的；细胞自噬是指细胞将自身受损衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程，对机体是有利的，二者有着本质的区别，D项错误。
高考真题体验 1.(2022·山东卷)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(　　)A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
解析：由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知APOE可改变细胞核的形态，A项正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B项正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行，不在细胞核内，C项错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D项正确。
2．(2021·广东卷)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是(　　)A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
解析：细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，因此细胞凋亡后其功能不可恢复，A、C项错误；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，B项错误；依据题干“激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡”可知，PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D项正确。
3．(2022·湖北卷)RMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是(　　)A．红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞B．BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖C．该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路D．红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
解析：红系祖细胞能分化为成熟红细胞，但不具有无限增殖的能力，A项错误；BMI1基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍，推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化，B项正确；若
使BMI1基因过量表达，则可在短时间内获得大量成熟红细胞，可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路，C项正确；当红系祖细胞分化为成熟红细胞后，BMI1基因表达量迅速下降，若使该基因过量表达，则成熟红细胞的数量快速增加，可见红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关，D项正确。