备战2025届新高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第18讲细胞的分化衰老和死亡课件

这是一份备战2025届新高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第18讲细胞的分化衰老和死亡课件，共44页。PPT课件主要包含了素养目标，细胞的分化，结构和生理功能，不可逆性，专门化，细胞的全能性，完整有机体，分化成其他各种细胞，植物细胞，细胞核等内容，欢迎下载使用。

考点一　细胞的分化与细胞的全能性
形成完整个体所需的全套基因
3.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
链高考·前挂后连(1)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。[2018·全国Ⅲ卷](　　)(2)细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱。[2017·江苏卷](　　)(3)浆细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。(　　)
细胞分化的“变”与“不变”
练思维·考教衔接下列①~⑤能说明人体中某细胞已经发生分化的是哪些?你的推断理由是什么?①进行ATP的合成;②进行mRNA的合成;③存在甲状腺激素;④存在纤维蛋白原基因
提示 只有③可表明细胞已分化,理由如下:所有细胞都能合成ATP,几乎所有细胞都能转录合成mRNA,几乎所有细胞中都存在纤维蛋白原基因,故①②④均不能判断细胞已经分化,只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素,可判断细胞已经分化。
考向一 围绕细胞分化的实质和特点,考查生命观念1.研究人员从同一个体的造血干细胞和浆细胞中分别提取它们的全部mRNA(分别记为L—mRNA和P—mRNA),并以此为模板合成相应的单链DNA(分别记为L—cDNA和P—cDNA)。下列有关说法错误的是(　　)A.能与L—cDNA互补的P—mRNA中含有指导合成呼吸酶所需的mRNAB.将P—cDNA与L—cDNA混合后,可能会有少部分形成双链DNAC.浆细胞不能分泌胰岛素是因为缺乏编码胰岛素的相关基因D.L—mRNA中没有能指导合成抗体的mRNA
解析 造血干细胞和浆细胞中编码呼吸酶的基因都能转录产生相应的mRNA,因此能与L—cDNA互补的P—mRNA中含有指导合成呼吸酶所需的mRNA,A项正确;由于L—mRNA和P—mRNA含有部分相同的mRNA,因此将P—cDNA与L—cDNA混合后,可能会有少部分形成双链DNA,B项正确;浆细胞不能分泌胰岛素是因为编码胰岛素的相关基因在浆细胞中不表达,C项错误;造血干细胞不能合成抗体,故L—mRNA中没有能指导合成抗体的mRNA,D项正确。
考向二 围绕细胞全能性与干细胞的应用,考查社会责任2.研究发现,胶原蛋白的含量增加有利于保持皮肤的年轻态。进一步研究表明,年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰;随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多。下列分析正确的是(　　)A.皮肤干细胞能分化为表皮细胞,说明皮肤干细胞具有全能性B.COL17A1基因含量的高低,可作为判断皮肤是否衰老的依据C.老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低,皮肤细胞都已衰老D.年轻小鼠体内部分干细胞被淘汰,有利于皮肤年轻态的维持
解析 细胞的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,皮肤干细胞能分化为表皮细胞,不能说明皮肤干细胞具有全能性,A项错误;随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多,因此可以说明COL17A1基因表达的程度可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据,但基因含量的高低不能作为皮肤衰老的依据,B项错误;老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低,能说明较多的皮肤细胞已经衰老,但是不能说明所有皮肤细胞都已衰老,C项错误;年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰,这有利于细胞胶原蛋白含量的增加,有利于保持皮肤的年轻态,D项正确。
3.(2023·广东深圳期末)造血干细胞不仅可分化为各种血细胞,还可诱导分化为肝细胞、神经细胞、心肌细胞等非造血系统的组织细胞,用于多种组织再生和创伤修复治疗。下列叙述正确的是(　　)A.诱导分化形成的肝细胞、神经细胞和心肌细胞已不具有全能性B.利用造血干细胞不能用于治疗异体细胞、组织或器官相关疾病C.各种组织细胞中不同基因的活动或关闭使其在功能上出现差异D.各种组织细胞中基因组成的不同是细胞间出现差异的根本原因
解析 诱导分化形成的肝细胞、神经细胞和心肌细胞仍然保留着全套的遗传物质,在人工诱导的条件下仍具有发育的全能性,A项错误;造血干细胞具有分裂和分化能力,进行骨髓移植时利用其中的造血干细胞能治疗异体细胞、组织或器官相关疾病,B项错误;由于基因的选择性表达,使得不同的组织细胞的蛋白质存在差异,进而在功能上也具有一定的差异性,C项正确;各种组织细胞都是由受精卵发育而来,核基因组成相同,D项错误。
考点二　细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老(1)细胞衰老的特征
(2)细胞衰老的原因
损伤生物膜、攻击DNA、攻击
链高考·前挂后连(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。[2017·全国Ⅲ卷](　　)(2)自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老。[2016·海南卷](　　)(3)衰老细胞内染色质收缩、染色加深,这样会影响DNA复制和转录。(　　)(4)蝌蚪尾的消失、被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。(　　)(5)有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。(　　)
练思维·考教衔接1.[根据必修1第124页“自由基学说”情境设计]下图表示细胞衰老的自由基学说图解,据图回答有关问题。
(1)衰老细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低的原因可能是什么?提示 自由基攻击磷脂分子和蛋白质,会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤,物质运输功能降低。(2)老年人容易发生癌变的原因是什么?提示 自由基会攻击DNA,引起基因突变。(3)根据图示内容,提出延缓衰老的措施。提示 避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等。
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。
考向一 围绕细胞衰老,考查生命观念1.(2024·广东统考)我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因——组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7,研究表明,kat7基因失活会延缓细胞衰老,从而延长实验动物的寿命。下列说法正确的是(　　)A.衰老的细胞中细胞核体积减小,染色质呈收缩状态B.衰老细胞中呼吸酶的活性降低,组蛋白乙酰转移酶的活性升高C.细胞正常的衰老和细胞坏死有利于机体更好地实现自我更新D.通过转基因技术将kat7基因导入受体细胞并表达有助于治疗阿尔茨海默病
解析 衰老细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深,A项错误;衰老细胞中呼吸酶的活性降低,呼吸速度减慢,据题意可知,组蛋白乙酰转移酶的活性升高,B项正确;正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新,细胞坏死是指细胞在受到不利因素影响时死亡的现象,不是机体实现自我更新的途径,C项错误;组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7能促进细胞衰老,与老年性痴呆无关,因此不能通过转基因技术将kat7基因导入受体细胞并表达来治疗阿尔茨海默病,D项错误。
考向二 围绕细胞的死亡方式,考查生命观念和社会责任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两项错误;细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,因此细胞凋亡也被称为细胞程序性死亡,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.如图为动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图,细胞凋亡时,细胞崩溃,分解成多个凋亡小体。下列叙述正确的是(　　)A.坏死细胞和凋亡细胞的内容物都会释放到内环境中B.凋亡小体出现的根本原因是细胞中基因的不同C.细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响,不受机体控制D.细胞凋亡几乎在个体发育的任何时期都能发生
解析 由题图可知,凋亡细胞的内容物没有释放到内环境中,凋亡细胞的内容物在凋亡小体内被溶酶体水解吸收,或者凋亡细胞形成许多凋亡小体,凋亡小体再被吞噬细胞消化分解,A项错误;细胞凋亡受基因的调控,凋亡小体出现的根本原因是细胞中凋亡相关基因的表达,B项错误;细胞凋亡受基因的控制,为程序性的死亡,C项错误;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。在成熟的生物体中,细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的,细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用,故细胞凋亡几乎在个体发育的任何时期都能发生,D项正确。
角度1 细胞分化和细胞的全能性1.(2023·海南卷)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
2.(2021·重庆卷)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞,下列叙述错误的是(　　)A.可用来治疗造血功能障碍类疾病B.分化后,表达的蛋白质种类发生变化C.分化后,细胞结构发生变化D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
解析 脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞,可以增殖、分化为血细胞,用来治疗造血功能障碍类疾病,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞中蛋白质种类有所不同,B项正确;基因的选择性表达使得不同组织细胞在形态、结构和功能上发生稳定性变化,C项正确;早期胚胎细胞的全能性高于脐血中的干细胞,其分化程度相对脐血中的干细胞更低,D项错误。
3.(2021·山东卷)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是(　　)A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
解析 被溶酶体分解后的产物,对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外,α-酮戊二酸合成酶本质为蛋白质,水解成氨基酸后可以被细胞再利用,A项正确;通过题干可知,α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解之后,细胞内的α-酮戊二酸无法合成,含量会降低,从而促进胚胎干细胞分化,因此α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化,B项正确;抑制L基因表达,则溶酶体膜上的受体L无法合成,分子伴侣与α-酮戊二酸合成酶形成的复合体无法进入溶酶体被降解,使α-酮戊二酸合成酶含量增加,催化细胞内α-酮戊二酸合成使其含量增加,C项错误;目标蛋白进入溶酶体的过程属于跨膜运输,体现了生物膜具有物质运输的功能,D项正确。
角度2 细胞衰老和死亡4.(2023·天津卷)在肌神经细胞发育过程中,肌肉细胞需要释放一种蛋白质,其进入肌神经细胞后,促进其发育以及与肌肉细胞的联系;如果不能得到这种蛋白质,肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是(　　)A.这种蛋白质是一种神经递质B.肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触C.凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡D.蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡
5.(2023·湖南卷)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。下列叙述错误的是(　　)A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
解析 细胞的衰老和凋亡都是受遗传信息调控的生命现象,A项正确;Bax基因促进细胞凋亡,Bcl-2基因抑制细胞凋亡,题图中siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bax蛋白质相对表达量提高,说明TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡,B项正确;题图中siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bcl-2蛋白质相对表达量降低,且Bcl-2基因可抑制细胞凋亡,所以TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,C项正确;通过以上分析可知,TRPM7基因是抑制细胞凋亡的,所以不能通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来促进癌细胞凋亡,从而达到治疗相关癌症的目的,D项错误。
6.(2023·山东卷)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 蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的,A项正确;无酶活性的蛋白酶L参与细胞焦亡,若敲除编码蛋白酶L的基因则不能合成无酶活性的蛋白酶L,对细胞焦亡有影响,B项错误;细胞焦亡释放的病原体可引发机体的免疫反应,病原体可刺激该机体B淋巴细胞增殖分化形成浆细胞,浆细胞合成分泌的抗体与病原体形成沉淀或细胞集团,进而可被巨噬细胞吞噬消化,C、D两项正确。
1.端粒学说中提到的“端粒酶”,是一种以自身RNA为模板合成端粒的反转录酶,在正常细胞中含量极低。依据该理论说明癌细胞能无限增殖的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示 在体细胞畸形分化的过程中,激活了癌细胞的端粒酶基因,大量高活性的端粒酶及时修复癌细胞分裂中“截”短的端粒,使癌细胞的分裂能持续下去2.老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是  　。提示 老年人的白发是由于头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少;白化病患者的白发是由细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常,不能合成酪氨酸酶,细胞中缺少酪氨酸酶所致