2025届高考 一轮复习 人教版 细胞的分化、衰老和死亡 课件(多选版)

这是一份2025届高考 一轮复习 人教版 细胞的分化、衰老和死亡 课件(多选版)，共60页。PPT课件主要包含了细胞的全能性，2端粒学说，细胞坏死，细胞自噬，细胞内，色素积累，白细胞的主要功能，是吞噬病菌，细胞核，合成减少等内容，欢迎下载使用。
考点一　细胞分化与细胞的全能性
【精梳·攻教材】一、细胞的分化
【名师点睛】　细胞分化过程中分子变化的原因(1)根本原因:转录产生不同的mRNA。(2)直接原因:翻译产生不同的蛋白质。
【辨·清易错】 1.人体内细胞分化仅发生在胚胎时期。( )分析:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。2.细胞分化导致细胞形态、结构、功能发生改变,是因为细胞内的遗传物质发生了改变。( )分析:细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不改变。3.人的肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。( )分析:人的肌细胞与幼红细胞中基因相同,mRNA、蛋白质不完全相同。
4.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。( )分析:造血干细胞是已分化的细胞,但仍能继续分化形成各种血细胞。5.脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞。( )6.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖。( )分析:高度分化的细胞在给予一定的条件时,可以进行分裂增殖,如植物组织培养。
【写·练表达】 1.(必修1 P118“问题探讨”延伸)骨髓移植可以改变血型,但不影响下一代的遗传,原因是_______________________________________________________________。2.(必修1 P121“与社会的联系”)利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官,原因是______________________________________________。
骨髓移植的是造血干细胞,可以分化出血细胞,从而改变血型,与生殖无关
干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官
【精练·提能力】1.(2024·衡水模拟)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是(　　)A.a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化B.丁与戊因遗传物质不同而发生分化C.乙和丙的染色体组成相同D.甲、丁、戊的功能不同
【解析】选B。题图a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化,A正确;丁与戊的形成是细胞分化的结果,细胞分化过程中遗传物质未发生改变,B错误;乙和丙由同一个细胞通过有丝分裂形成,两者的染色体组成相同,C正确;甲、丁、戊细胞的形态和结构不同,因而功能不同,D正确。
提升·关键能力——分析与归纳细胞分化中的“变”与“不变”
2.(多选)(2024·衡水模拟)下列有关细胞全能性的叙述,错误的是(　　)A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所包含的基因不同D.紫色糯性玉米种子培育成植株的过程,反映植物种子具有全能性
【解析】选A、C、D。植物体中,体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全套基因,如花药离体培养也可发育为完整植株,A错误;高度分化的植物细胞在体细胞中全能性表达受抑制,只有处于离体状态时,才有可能表现出全能性,B正确;植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是基因的选择性表达,而不是所包含的基因不同,C错误;玉米种子不是一个细胞,紫色糯性玉米种子培育成植株,这属于植物的自然生长过程,不能反映植物种子具有全能性,D错误。
【加固训练】1.细胞分化可看作一个球在丘陵地带的滚动过程:细胞在山丘a处时,其“命运”面临选择;当到达谷底时,它已成为一个有明确功能的专门细胞。下列叙述错误的是(　　)A.山丘a处的“球”代表受精卵或分化程度较低的细胞B.现代生物技术可决定“球”在山丘 a处之后的“命运”C.制备诱导多能干细胞是将处于山谷的“球”运回山丘a处D.愈伤组织再分化是将“球”从一个山谷转移到另一个山谷
【解析】选D。细胞在山丘a处时,其“命运”面临选择,即细胞依然可以发生细胞分化,故山丘a处的“球”代表受精卵或分化程度较低的细胞,A正确;现代生物技术可以影响基因的表达,即现代生物技术可以决定“球”在山丘 a处之后的“命运”,B正确;多能干细胞是分化程度低的细胞,依然可以进行细胞分化,则制备诱导多能干细胞是将处于山谷的“球”运回山丘a处,C正确;愈伤组织再分化是将“球”从一个山丘转移到山谷,D错误。
2.(2024·郴州模拟)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(　　)A.“合子”发育成正常的蝌蚪,说明肠细胞的细胞核具有全能性B.“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖,但不发生细胞分化C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达D.细胞核含有该物种的全套基因,但单独培养肠细胞,其全能性会受到抑制
【解析】选B。将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”,“合子”能发育成正常的蝌蚪,说明肠细胞的细胞核具有全能性,A正确;“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖,通过细胞分化形成不同的组织和器官,B错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中细胞种类增多,因此伴随着细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达,C正确;将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”,有些“合子“发育成正常的蝌蚪,说明细胞核具有全能性,原因是细胞核含有该物种的全套基因,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪,可能是肠细胞的全能性会受到细胞质的抑制,D正确。
3.iPS细胞(类似胚胎干细胞)是由高度分化的体细胞经诱导产生的,在现代医疗领域,用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病的研究取得了新的进展。下列叙述不正确的是(　　)A.高度分化的T细胞或B细胞可以被诱导为iPS细胞B.iPS细胞能被培养成胰岛细胞用于治疗糖尿病,说明其具有全能性C.培养iPS细胞获得不同组织细胞的过程中,表达的基因既有相同又有不同D.iPS细胞有望解决器官移植供体短缺等问题
【解析】选B。多能干细胞(iPS细胞)是通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得的,高度分化的T细胞或B细胞也可以被诱导为iPS细胞,A正确;iPS细胞能被培养成胰岛细胞,不能说明其具有全能性,B错误;培养iPS细胞获得不同组织细胞的过程中,发生了细胞分化,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,所以表达的基因既有相同又有不同,C正确;iPS细胞可培养出所需的器官,有望解决器官移植供体短缺等问题,D正确。
考点二　细胞的衰老和死亡
【精梳·攻教材】一、细胞的衰老1.细胞衰老的特征:
2.细胞衰老的原因:(1)自由基学说:
3.个体衰老与细胞衰老的关系:
二、细胞的死亡1.细胞凋亡:
【名师点睛】　病原体感染细胞死亡的两种类型(1)细胞坏死:被病原体感染而死亡。(2)细胞凋亡:感染后被机体免疫系统清除。
【辨·清易错】 1.衰老细胞由于水分减少而导致细胞核体积变小。( )分析:衰老细胞的细胞核体积增大。2.衰老细胞中各种酶的活性均显著降低。( )分析:衰老细胞中部分酶的活性显著降低,某些酶活性仍很高。3.幼年个体体内不发生细胞衰老和细胞凋亡。( )分析:细胞衰老和细胞凋亡发生在生物体生命活动的整个生命历程中。4.细胞凋亡受基因调控,有利于个体生长发育。( )
5.细胞坏死与细胞凋亡是一回事,都是细胞的死亡。( )分析:细胞凋亡是基因调控的自动死亡过程,细胞坏死是在不利因素影响下,代谢活动受损或中断导致的细胞损伤和死亡。6.衰老的细胞相对表面积变大,但物质交换效率降低。( )
【写·练表达】 1.(必修1 P124旁栏思考题)老年人皮肤上出现老年斑是________________________________的结果。2.(必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞,白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多,原因是______________________________等。
【精练·提能力】1.(2024·衡水模拟)“朱颜渐老,白发添多少?桃李春风浑过了,留得桑榆残照。”该诗句说明人会随着岁月的变迁逐渐老去,黑发逐渐变白发。人体的衰老由细胞衰老引起。下列关于细胞衰老的叙述,错误的是 (　　)A.白发是因为细胞中酪氨酸酶的活性降低,黑色素合成减少B.“朱颜渐老”的过程中,细胞核与质的比值增大,细胞膜通透性改变C.“朱颜渐老”的过程中,基因不再进行表达,细胞新陈代谢速率变慢D.自由基学说认为自由基通过攻击细胞膜、DNA和蛋白质导致细胞衰老
【解析】选C。毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶的活性降低,黑色素合成减少,出现了白发的现象,A正确;衰老细胞体积减小,细胞核体积增大,细胞核与质的比值增大,细胞膜通透性改变,B正确;衰老的过程中,基因进行选择性表达,C错误;自由基可通过攻击磷脂、攻击DNA、攻击蛋白质等导致细胞衰老,D正确。
2.(多选)(2024·衡水模拟)细胞凋亡部分生理过程如图所示,下列叙述正确的是 (　　)A.凋亡诱导因子作为信息分子与细胞膜上的受体结合体现了细胞膜的选择透过性B.Caspase酶被激活后催化得到的有活性的CAD酶和失活的PARP酶均能促进凋亡过程C.凋亡诱导因子发挥作用后,细胞内既有新蛋白质的合成,也有蛋白质的水解D.癌细胞无限增殖可能与凋亡诱导因子受体缺失或功能异常,不能启动凋亡程序有关
【解析】选B、C、D。凋亡诱导因子作为信息分子与细胞膜上的受体结合是通过膜表面的糖蛋白进行的,可反映细胞膜具有信息交流的功能,A错误。据图可知,Caspase酶被激活后催化得到的有活性的CAD酶,能切割DNA分子,促进细胞凋亡;Caspase酶被激活后催化得到失活的PARP酶,导致DNA修复异常,促进细胞凋亡,B正确。凋亡信号发挥作用后,凋亡相关基因激活产生相应蛋白质激活相关酶执行凋亡,所以仍有新蛋白产生以及蛋白质的水解,C正确。受体的化学本质是糖蛋白,癌细胞结构改变,细胞膜表面的糖蛋白减少,凋亡诱导因子受体缺失或功能异常,这样可能无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序,进而造成细胞无限增殖(成为癌细胞),D正确。
提升·关键能力——比较与分类细胞凋亡和细胞坏死
【从教材走向高考】 3.(必修1 P125“思考·讨论”延伸)科学家为了探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验。实验1:将老年男性细胞和年轻女性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻女性细胞依然旺盛分裂;将老年男性细胞和年轻男性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻男性细胞依然旺盛分裂。实验2:将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合,将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养。结果是前者不分裂,后者分裂旺盛。(1)从实验1中能得出的初步结论是_______________________________________。 
细胞的衰老(或分裂)与年龄有关,与性别无关
【解析】(1)在实验1中,将老年男性细胞和年轻女性或年轻男性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻女性或年轻男性细胞依然旺盛分裂。该实验结果初步表明:细胞的衰老(或分裂)与年龄有关,与性别无关。
【从教材走向高考】 3.(必修1 P125“思考·讨论”延伸)科学家为了探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验。实验1:将老年男性细胞和年轻女性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻女性细胞依然旺盛分裂;将老年男性细胞和年轻男性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻男性细胞依然旺盛分裂。实验2:将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合,将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养。结果是前者不分裂,后者分裂旺盛。(2)根据实验2的结果推测: ________对细胞分裂的影响更大一些。 
【解析】(2)由实验2可知,年轻人的细胞质与老年人的细胞核融合,融合的细胞不分裂,说明老年人的细胞核影响了细胞的分裂能力;年轻人的细胞核与老年人的细胞质融合,融合的细胞分裂,说明年轻人的细胞核影响了细胞的分裂能力。可见,细胞核对细胞分裂的影响更大一些。
【从教材走向高考】 3.(必修1 P125“思考·讨论”延伸)科学家为了探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验。实验1:将老年男性细胞和年轻女性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻女性细胞依然旺盛分裂;将老年男性细胞和年轻男性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻男性细胞依然旺盛分裂。实验2:将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合,将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养。结果是前者不分裂,后者分裂旺盛。(3)白居易诗云“雪发随梳落,霜毛绕鬓垂”,从细胞衰老的角度分析,导致“雪发”现象的原因是___________________________________________________________________。 【解析】(3)诗中的“雪发”即为白发,白发形成的原因是:头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中酪氨酸酶的活性降低,黑色素合成减少。
头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中酪氨酸酶的活性降低,黑色素
(4)关于细胞衰老机制的研究,端粒学说是普遍被大家接受的学说之一,每条染色体含有______个端粒。端粒学说认为:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸,一旦达到“关键长度”,细胞增殖就会结束。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。然而人的骨髓细胞和癌细胞在端粒酶的作用下,会伸长已缩短的染色体末端,根据该学说的内容分析,癌细胞可无限增殖的原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 
癌细胞中的癌基因(或相关基因)指导合成端粒酶,端粒酶使已
缩短的染色体末端伸长,从而使染色体不会达到“关键长度”,癌细胞就可持续
【解析】(4)端粒为每条染色体两端所具有的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。一条染色体在复制之前有1个DNA,复制后有2个DNA,所以一条染色体含有2个或4个端粒。根据端粒学说的内容可以推测癌细胞能无限增殖的原因可能是:癌细胞中的癌基因(或相关基因)指导合成端粒酶,端粒酶使已缩短的染色体末端伸长,从而使染色体不会达到“关键长度”,癌细胞就可持续增殖。
【加固训练】1.细胞衰老后形态结构会发生如图所示的一系列变化。下列相关叙述正确的是(　　)A.衰老的细胞中线粒体数目并没有明显变化,因此能量供应量不会降低B.衰老的细胞发生皱缩、体积减小可能与水分和蛋白质含量均减少有关C.用甲紫溶液染色后,衰老细胞比正常细胞的染色质区域着色浅D.细胞衰老后,细胞核的体积缩小,对细胞代谢的控制能力降低
【解析】选B。从图中信息可知衰老的细胞中线粒体数目并没有明显变化,但是由于酶的活性降低,细胞代谢速率减慢,因此能量供应量降低,A错误;由于水分减少,衰老的细胞体积减小,由于染色质螺旋化后转录受阻,因此蛋白质合成减少,骨架蛋白对细胞的支撑作用下降,细胞发生皱缩,B正确;衰老细胞的特征之一是染色质收缩,染色加深,因此用甲紫溶液染色后,衰老细胞比正常细胞的染色质区域着色深,C错误;衰老细胞的细胞核体积增大,D错误。
2.生物体内的绝大多数细胞,都要经过分化、衰老、死亡等几个阶段。研究表明,人类面临着三种衰老:第一种是生理性衰老,是指随着年龄增长所出现的生理性退化,这是一切生物的普遍规律;第二种是病理性衰老,即由内在的或外在的原因使人体发生病理性变化,使衰老现象提前发生;第三种是心理性衰老,人类由于各种原因,常常产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。下列说法错误的是(　　)A.细胞分化和衰老都会导致细胞形态、结构和功能发生变化B.焦虑、紧张等精神因素会使免疫力下降,加速病理性衰老的发生C.随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA被截短导致的衰老属于生理性衰老D.细胞死亡都有利于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定
【解析】选D。细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,细胞衰老后细胞形态、结构和功能也发生变化,A正确;病理性衰老是由内在的或外在的原因使人体发生病理性变化,使衰老现象提前发生,焦虑、紧张等精神因素会使免疫力下降,加速病理性衰老的发生,B正确;生理性衰老是指随着年龄增长所出现的生理性退化,随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA被截短导致的衰老属于生理性衰老,C正确;细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死,细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定,而细胞坏死是受到不利因素的影响细胞被迫中断正常代谢的现象,不利于维持内部环境的稳定,D错误。
【感悟高考】1.(2023·海南等级考)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚,细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(　　)A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量D.物质A引起的根边缘细胞凋亡,是该植物在胚发育时期基因表达的结果
【解析】选D。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄,说明根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质,A正确;将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚,说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多,B正确;通过细胞自噬降解细胞中的物质和结构,可获得维持生存所需的物质和能量,C正确;物质A来自外界环境,它引起的细胞凋亡不是在胚发育时期基因表达的结果,D错误。
2.(2023·山东等级考)研究发现,病原体侵入细胞后,细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是(　　)A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
【解析】选B。本题以信息题形式主要考查免疫调节等。细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程,是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的。蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的,而不是细胞焦亡,A正确;根据题干信息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡”,说明编码蛋白酶L的基因影响细胞焦亡,所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡,B错误;细胞焦亡后,病原体被释放,可以被体内的巨噬细胞吞噬消化,C正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化,D正确。【易错警示】注意:题干中描述的过程是细胞焦亡,不等于教材所学的细胞凋亡。
3.(多选)(2022·河北选择考)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述正确的是(　　)A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因不存在于其他类型的细胞中C.激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备D.适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型
【解析】选A、C、D。卫星细胞属于干细胞,具有自我更新和分化的能力,A正确;肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因也存在于其他类型的细胞中,B错误;卫星细胞被激活后会进行增殖、分化,所以激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,如核糖体会合成蛋白质等,C正确;抗阻运动是指肌肉在克服外来阻力时进行的主动运动,适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型,D正确。
【预测高考】锁定新情境:酵母菌细胞的线粒体自噬　　酵母菌是一种单细胞真菌,其结构简单,是研究生命科学的理想微生物,也常用于酿酒等生产,如图表示酵母中线粒体发生的“自噬”现象,请回答下列问题:
基于核心素养的新考向:1.(结构与功能观)正常的酵母菌中若发生严重的线粒体“自噬”,会引起细胞______(填“凋亡”或“坏死”)。 【解析】1.线粒体自噬是一种细胞过程,选择性对老化、受损、功能异常的线粒体进行降解,诱导细胞凋亡。
2.(模型与建模)据图可知,损伤的线粒体可被细胞自身的膜(如内质网或高尔基复合体的膜)包裹形成自噬体,并与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”,该过程体现了生物膜具有_______________。 【解析】2.由于生物膜具有一定的流动性,因此自噬体能与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。
3.(物质与能量观)若该酵母菌的线粒体均遭此“损伤”,则葡萄糖氧化分解的最终产物是CO2和________________,用酸性重铬酸钾溶液对后者进行检测时,颜色变化是__________________。 【解析】3.线粒体是有氧呼吸的场所,若线粒体均遭此“损伤”,则葡萄糖分解只能在细胞质基质中进行,产生CO2和酒精;酸性重铬酸钾溶液可以用来检测酒精,若有酒精产生,则重铬酸钾由橙色变成灰绿色。
酒精(或C2H5OH)