2023届高三生物一轮专题复习课件：细胞的分化、衰老和死亡

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考法四 细胞分化与细胞全能性考法五 细胞衰老和死亡的特征与意义考法六 细胞生命历程的综合分析
考法四　细胞分化与细胞全能性
1．细胞分化的标志在特定细胞中有基因选择性表达的产物，则可以证明细胞发生了分化，如胰岛素、血红蛋白等。2．细胞全能性大小与细胞分化的关系(1)细胞全能性大小的比较：一般来说，细胞分化程度越高，其全能性越难以实现。①受精卵(未分化)＞精子或卵细胞(高度分化)＞体细胞。
进行单性生殖时，精子与卵细胞的全能性大于体细胞。②植物体细胞＞动物体细胞(克隆羊“多莉”的成功只证明动物细胞核具有全能性)。③胚胎干细胞(全能干细胞)＞造血干细胞(多能干细胞)＞皮肤生发层干细胞(专能干细胞)。(2)细胞分化使细胞种类增多，是细胞全能性表达的前提，没有细胞的分化，细胞的全能性无法得到表达。一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体、人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化，从而发育成完整个体。生物体内的细胞不能表现全能性，只能进行基因选择性表达完成发育。
3．细胞分化的“变”与“不变”(1)不变：核DNA(2)改变：①分子水平：mRNA种类不同→蛋白质种类不同②细胞水平：细胞的形态、结构和功能发生变化③组织器官水平：产生不同种类的细胞，从而组成不同的组织、器官4．干细胞的分类按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为3种类型：①全能干细胞，具有发育成完整个体的潜能，如胚胎干细胞；②多能干细胞，具有分化出多种细胞、组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞；③专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如皮肤生发层干细胞。
4 人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述错误的是(多选)(　　)
A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同B．MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
【答案】ABC【解析】MSC分化成不同的组织细胞的根本原因是基因的选择性表达，故其RNA与组织细胞中的不完全相同，但组织细胞中的DNA与MSC中的相同，A错误；MSC是多能干细胞，分化程度较组织细胞低，所以比组织细胞衰老速度慢，B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，存在基因的表达，C错误；不同的诱导因素可诱导MSC中不同的基因表达，从而产生不同类型的细胞，D正确。
题型四 细胞分化与细胞全能性
5．科研人员利用蓝色光脉冲开启了一种名为Brn2的基因，当Brn2蛋白足够多时，干细胞就会快速转化为神经元。下列有关分析错误的是(　　)A．Brn2基因在神经细胞的形成过程中具有重要作用B．该实验证明了蓝色光脉冲可以促使干细胞分化为神经元C．干细胞和神经元这两种细胞中，蛋白质的种类不完全相同D．蓝色光脉冲使Brn2基因的碱基序列发生了改变
【答案】D　【解析】由题干可知，蓝色光脉冲可开启Brn2基因，当Brn2蛋白足够多时，干细胞会分化为神经元(神经细胞)，故Brn2基因在神经细胞形成过程中有重要作用，A、B正确；神经细胞为高度分化的细胞，其与干细胞中既有相同的蛋白质(如ATP合成酶等)，又有自身特有的蛋白质，C正确；蓝色光脉冲的作用是诱导基因表达，而不是诱导基因突变，因此，Brn2基因的碱基序列没有发生改变，D错误。
6．如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．由图可知细胞分化是可逆的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
【答案】B　【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，A错误；图示在人工调控下，已高度分化的成纤维细胞可变成干细胞，最终又被定向诱导成神经细胞等，该过程说明细胞分化是可逆的，B正确；③过程为细胞分化过程，遗传物质并未发生改变，C错误；成纤维细胞与神经细胞中有相同的蛋白质，如呼吸酶等，D错误。
考法五　细胞衰老和死亡的特征与意义
1．三看法判断细胞凋亡和细胞坏死(1)从方式看①细胞凋亡：细胞主动结束生命的过程②细胞坏死：细胞被动结束生命的过程(2)从结果看①细胞凋亡：对生物体是有利的②细胞坏死：对生物体是不利的(3)从诱因看①细胞凋亡：正常状态下的生理性死亡②细胞坏死：不利因素影响，病理性死亡
2．细胞的衰老、凋亡、坏死的比较
3．细胞的衰老和凋亡与人体健康细胞的衰老与凋亡是机体的正常生命现象，细胞衰老与人体健康的实例：老年人头发变白的直接原因是新陈代谢变慢，与黑色素合成相关的酶活性降低；皮肤上的老年斑是细胞内的色素随细胞的衰老而逐渐积累的结果。
细胞凋亡是个体正常发育的基础，如手和足的发育、蝌蚪尾的消失、被病毒入侵的细胞的清除、衰老细胞的清除等。
5 [广东2021·4，2分]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
【答案】D【解析】本题考查细胞凋亡相关知识。题述病毒感染的细胞发生凋亡后已经死亡，所以其功能不能恢复，A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，是一种程序性死亡，B、C错误；激活某种蛋白激酶PKR可诱导被病毒感染的细胞凋亡，有助于消除病毒，所以PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。
题型五 细胞衰老和死亡的特征与意义
7．自由基学说是大家普遍接受的解释细胞衰老的假说之一，如图表示这一假说的内容。下列有关叙述错误的是(　　)
A．人的受精卵发育成胚胎的过程中不会产生衰老的细胞B．自由基会引起原癌基因和抑癌基因等基因发生突变C．自由基会使细胞膜受损进而影响物质进出、能量转换和信息交流D．细胞衰老过程中也会有基因的选择性表达，且部分酶的活性会增强
【答案】A　【解析】人的受精卵发育成胚胎的过程中会产生衰老的细胞，A错误；图中产生的自由基会引起原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞，B正确；由题图可知，自由基可以使细胞膜受损，使机体处于亚健康状态，而细胞膜具有控制物质进出、能量转换和信息交流的功能，C正确；细胞衰老是细胞正常的生命历程，是受基因控制的，衰老细胞内多种酶的活性会降低，但部分与衰老有关的酶的活性会增强，D正确。
8．游离脂肪酸(FFA，组成脂肪的小分子物质)会诱导小鼠肝实质细胞的脂肪化并加速其凋亡。某研究小组探究了不同浓度FFA对小鼠原代肝实质细胞活性的影响，实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A．肝实质细胞的形成是细胞分化的结果B．脂肪酸主要通过胞吞进入肝实质细胞C．FFA的积累会明显降低肝实质细胞的活性D．肝实质细胞的凋亡是外界因素和内部基因共同作用的结果
【答案】B　【解析】生物体内不同细胞的形成是细胞分化的结果，A正确；脂肪酸属于小分子物质，其进入肝实质细胞的方式是自由扩散，B错误；由图分析可知，随着FFA浓度的增加，肝实质细胞活性相对值呈下降趋势，故可推断FFA的积累会降低肝实质细胞的活性，C正确；由题可知，FFA能诱导小鼠肝实质细胞的脂肪化并加速其凋亡，FFA属于外界因素，而细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，故肝实质细胞的凋亡是外界因素和内部基因共同作用的结果，D正确。
考法六　细胞生命历程的综合分析
1．细胞分裂与细胞分化的比较
2．细胞生命历程的结果以及遗传物质的变化
3．细胞生命历程之间的关系
6 [河北2021·5，2分]关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　)A．细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质B．清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老C．紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一D．已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
【答案】A【解析】本题考查细胞的生命历程。细胞在分裂、分化和凋亡等过程中都需要进行生理生化反应，需要酶的参与，因此细胞凋亡过程中需要新合成蛋白质，A错误；细胞内过多的自由基会攻击和破坏各种执行正常功能的生物分子，因此清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老，B正确；致癌因子包括物理致癌因子、化学致癌因子和生物致癌因子，紫外线属于物理致癌因子，其照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一，C正确；动物体细胞的细胞核与次级卵母细胞的细胞质融合后可以表现全能性，故已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性，D正确。
题型六 细胞生命历程的综合分析
9．图1为某高等动物细胞亚显微结构示意图，结构①～⑥为各种细胞器。图2中，A细胞表示一种多能干细胞；C、D细胞分别表示皮肤干细胞、皮肤成纤维细胞，C、D细胞在减缓皮肤衰老、损伤修复中起作用，a1、a2、a3表示生理过程。请分析回答问题：
(1)图1中，结构①由__________(填写图中序号)形成；产生ATP的主要场所是________________________________________________________________________(填写图中序号)；该细胞与高等植物细胞相比，特有的结构是________(填写图中序号)。(2)图2中，经过a1过程，C细胞在__________________等方面与A细胞存在稳定性差异。另外，图中过程________也属于这一类型。
(3)图1中的结构③在图2中的过程________________________________________________________________________发挥作用，其作用时期是________________________________________________________________________。(4)在老年人体内，C、D细胞的数量相对变________。
【答案】(1)④　⑥　③(2)形态、结构和生理功能　a2(3)a3　有丝分裂前期　(4)少【解析】(1)由题图1可知，该细胞为动物细胞，结构①为溶酶体，是由④高尔基体形成的；动物细胞产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体，其中⑥线粒体是主要场所；该细胞与高等植物细胞相比，特有的结构是③中心体。(2)题图2中，A细胞经a1、a2分别生成C细胞和D细胞，属于细胞分化，会导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异。(3)图1中的结构③为中心体，其与有丝分裂前期纺锤体的形成有关，a3过程表示细胞分裂，故结构③在图2中的a3过程发挥作用。(4)C、D分别表示皮肤干细胞、皮肤成纤维细胞，在老年人体内，这两类细胞的数量相对变少。
细胞的分化、衰老和死亡
1．[浙江2022年1月·1，2分]在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的(　　)A．分裂与分化 B．分化与癌变C．癌变与衰老 D．衰老与分裂
【答案】A　【解析】本题考查细胞的分裂和分化。造血干细胞在人体内能分裂、分化为血细胞，在体外培养条件下能分裂、分化为神经细胞和肝细胞，故选A。
2．[江苏2021·2，2分]下列关于人体细胞生命历程的叙述正确的是(　　)A．组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程B．造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞C．细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变D．凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
【答案】A　【解析】本题考查细胞分裂、分化和细胞凋亡。通过细胞分裂可以增加细胞数量，经过细胞分化可以增加细胞种类，从而形成不同的组织细胞，A正确；造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变，C错误；凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫，D错误。
3．[重庆2021·5，2分]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
【答案】D　【解析】本题考查细胞的分化和干细胞的应用。造血干细胞主要存在于骨髓内，只有一小部分存在外周血液中，新生儿脐带血中也有少量的造血干细胞，造血干细胞可以分裂分化为各种血细胞，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，导致了细胞中蛋白质的改变，进而使细胞的形态、结构和功能发生改变，B、C正确；造血干细胞分化程度高于早期胚胎细胞，D错误。
9．[浙江2022年6月·4，2分]下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是(　　)A．细胞凋亡是受基因调控的 B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中 C．人体各组织细胞的衰老总是同步的 D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
【答案】A　【解析】本题考查细胞的衰老和凋亡。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，A正确；在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的，B错误；多细胞生物体内的细胞总是不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，细胞功能不同，衰老速度也不同，C错误；衰老的细胞水分减少，多种酶活性降低，呼吸速率减慢，D错误。
10．[广东2021·4，2分]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
【答案】D　【解析】本题考查细胞凋亡相关知识。题述病毒感染的细胞发生凋亡后已经死亡，所以其功能不能恢复，A错误；细胞凋亡就是基因控制的细胞程序性死亡过程，B、C错误；激活蛋白激酶PKR可诱导被病毒感染的细胞凋亡，有助于消除病毒，所以PKR激活剂可用于抗病毒药物的研究，D正确。