2024届人教版高中生物一轮复习细胞的分化、衰老与死亡学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习细胞的分化、衰老与死亡学案（不定项），共12页。
第3讲　细胞的分化、衰老与死亡
课标解读
核心素养
1.举例说明细胞分化
2.举例说明细胞的全能性
3.探讨细胞衰老和死亡以及人体健康的关系
生命观念
通过比较细胞的分化、衰老、死亡及细胞的全能性,明确彼此间的区别和联系,建立起细胞是一个统一整体的生物学观点
科学思维
通过对比细胞的分化、衰老和死亡,形成归纳与概括、演绎与推理的科学思维方法
社会责任
借助细胞衰老和死亡与人体健康的关系,形成健康生活的意识

考点一　细胞分化与全能性

1.细胞的分化。

提醒　①细胞分化程度越高,细胞的分裂能力就越低。
②分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞等,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,遗传物质相同,mRNA和蛋白质并非完全不同。
2.细胞的全能性。
(1)细胞的全能性: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。

提醒　①未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。
②分化程度高的细胞其全能性不一定低,如卵细胞。
(3)动物细胞细胞核的全能性。

(4)干细胞。

正误判断
(1)人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。(×)
(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因,故可以产生胰岛素而不能产生抗体。(×)
(3)ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达。(×)
(4)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。(√)
(5)克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。(×)
(6)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性。(×)
教材微点
1.(必修1 P118“思考·讨论”)上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞都源自早期胚胎细胞,正常情况下,它们不能(填“能”或“不能”)恢复成早期胚胎细胞;就这四种组织来说,一种组织的细胞不能(填“能”或“不能”)转变成其他组织的细胞。
2.(必修1 P121“与社会的联系”)为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官?
提示　因为干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。
长句突破
1.(概念辨析)[全国卷Ⅱ,T40(4)]与克隆羊“多莉”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
2.(科学思维)平滑肌细胞能合成肌动蛋白,而神经细胞不能合成的原因是控制合成肌动蛋白的基因仅在平滑肌细胞中表达,在神经细胞中不表达。
3.(科学思维)人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的,其原因是人的胰岛B细胞和神经细胞都来源于受精卵的有丝分裂和细胞分化,有丝分裂和细胞分化都不会改变核遗传物质。

细胞分化的七个关键点
(1)细胞分化的标志。

(2)过程图解。

(3)细胞分裂与细胞分化的区别和联系。

(4)分化细胞表达的基因。

(5)细胞分化的“变”与“不变”。

(6)细胞分化过程中遵循的中心法则。

(7)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,用于干细胞的自我更新。

角度一 围绕细胞分化的实质和特点,考查生命观念
1.(2021·天津卷)动物正常组织干细胞突变获得异常增殖能力,并与外界因素相互作用,可恶变为癌细胞。干细胞转变为癌细胞后,下列说法正确的是(　　)
A.DNA序列不变 B.DNA复制方式不变
C.细胞内mRNA不变 D.细胞表面蛋白质不变
解析　干细胞转变为癌细胞是基因突变导致的,DNA序列发生改变,A项错误;干细胞恶变前后,DNA复制方式都为半保留复制,B项正确;干细胞转变为癌细胞后,基因的表达情况发生改变,细胞内mRNA改变,C项错误;干细胞转变为癌细胞后,细胞表面糖蛋白会减少,D项错误。
答案　B
2.(2023·龙岩模拟)研究人员用三种基因探针,对某转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA进行分子杂交,结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
探针
乳腺细胞
口腔上皮细胞
蹄部细胞
乳腺蛋白基因探针
出现杂交带
未现杂交带
未现杂交带
人干扰素基因探针
出现杂交带
出现杂交带
出现杂交带
胰岛素基因探针
未现杂交带
未现杂交带
未现杂交带
A.人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达
B.可用mRNA逆转录产生的cDNA制作相应基因的探针
C.用上述探针分别检测三种细胞的DNA,都会出现杂交带
D.胰岛A细胞中的mRNA能与胰岛素基因探针形成杂交带
解析　人干扰素基因探针在多种细胞中出现杂交带,说明人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达,A项正确;可用mRNA逆转录产生的cDNA制作相应基因的探针,B项正确;用上述探针分别检测三种细胞的DNA,都会出现杂交带,C项正确;胰岛素基因在胰岛A细胞中不能表达,故胰岛A细胞中的mRNA不能与胰岛素基因探针形成杂交带,D项错误。
答案　D

“四看”法判断细胞分化
　
角度二 围绕细胞全能性与干细胞的应用,考查社会责任
3.(2021·浙江6月选考)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,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.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
解析　肠细胞的细胞质内含有限制细胞核全能性表达的物质,A项正确;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,“合子”第一次有丝分裂后形成的细胞仍具有全能性,B项错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞的分裂与分化,分化成各种组织器官,C项正确;细胞核是细胞遗传的控制中心,细胞核具有全能性是由于细胞核中有该物种生长发育的全套遗传物质,D项正确。
答案　B
4.(不定项)(2023·济南模拟)干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,具有很强的分裂能力,在一定条件下,还可以分化成其他类型的细胞。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,包括造血干细胞、神经干细胞等。下列叙述错误的是(　　)
A.成体干细胞的分化程度低于胚胎干细胞,分裂能力高于胚胎干细胞
B.骨髓移植治疗白血病利用了造血干细胞分化形成各种血细胞的能力
C.与小肠上皮细胞相比,同一个体胚胎干细胞中端粒酶的活性弱
D.成体干细胞中基因都不表达时,细胞开始凋亡
解析　成体干细胞的分化程度高于胚胎干细胞,分裂能力低于胚胎干细胞,A项错误;骨髓移植治疗白血病利用了造血干细胞分化成各种血细胞的能力,B项正确;同一个体胚胎干细胞中端粒酶比小肠上皮细胞的活性强,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,所以细胞凋亡时,基因也表达,D项错误。
答案　ACD
考点二　细胞的衰老、死亡和癌变

1.细胞衰老。
(1)个体衰老与细胞衰老的关系。

(2)细胞衰老的特征。

提醒　①衰老细胞内并非所有酶的活性都下降。
②衰老细胞的细胞膜的通透性增大。
(3)细胞衰老的假说。
①自由基学说。

②端粒学说。

2.细胞的死亡。
(1)细胞凋亡。

(2)细胞坏死。

提醒　细胞凋亡受内外因素的影响,也存在基因的选择性表达。
正误判断
(1)衰老细胞内染色质收缩,影响DNA复制和转录。(√)
(2)细胞凋亡受基因调控,不利于个体生长发育。(×)
(3)细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。(√)
(4)细胞凋亡是细胞自主有序的死亡,对生物体是有利的。(√)
(5)某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞坏死完成。(×)
(6)细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞内部结构。(√)
(7)自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。(√)
教材微点
1.(必修1 P126“正文信息”)细胞自噬是指在一定条件下,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。
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,原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。
长句突破
1.(健康生活)老年人的白发与白化病患者白发的原因是什么?
提示　前者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;白化病患者是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不能合成黑色素所致。
2.(科学探究)小肠上皮是研究成体干细胞的理想材料之一。它由大量重复的单元构成,每个单元结构如图甲所示,a处是干细胞,其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H⁃胸苷的营养液处理活的小肠上皮,半小时后洗去游离的3H⁃胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位,结果如图乙(黑点表示放射性部位)所示。
　
甲 乙
(1)处理后开始的几小时,发现只有a处能够检测到放射性,原因是只有a处的细胞能进行细胞分裂,细胞分裂间期要利用3H⁃胸苷合成DNA。
(2)48小时后继续跟踪检测,发现小肠上皮上的放射性完全消失了,原因可能是具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失。

角度一 围绕细胞的衰老和死亡,考查社会责任
1.(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。
答案　D
2.(2023·江苏模拟)自由基学说是一种细胞衰老假说。如图是自由基学说示意图,下列有关叙述正确的是(　　)

A.自由基可能引起细胞衰老,一定不会引起细胞癌变
B.由图可知,过程②、①的作用效果属于负反馈调节
C.若过程③攻击的是酪氨酸酶,则会引起人体患白化病
D.过程④可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变
解析　由图可知,自由基攻击DNA导致基因突变,有可能导致细胞癌变,A项错误;过程②的作用效果促进过程①,属于正反馈调节,B项错误;若过程③攻击的是酪氨酸酶,导致酶活性降低,黑色素合成减少,头发变白,而白化病是由于酪氨酸酶基因异常导致的,C项错误;过程④使DNA分子中的基因碱基对缺失或替换,导致遗传信息发生改变,可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变,D项正确。
答案　D
角度二 通过对细胞生命历程的综合分析,考查生命观念
3.(2021·河北卷)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
解析　细胞凋亡过程中有与凋亡相关的基因的表达,即有相应蛋白质的合成,A项错误;细胞内的自由基增多会造成蛋白质及DNA的损伤,致使细胞衰老,因此清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老,B项正确;紫外线照射可能会导致DNA损伤,从而发生基因突变,是皮肤癌发生的原因之一,C项正确;已分化的动物体细胞由受精卵经有丝分裂而来,细胞核具有本物种全套的遗传物质,所以已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性,D项正确。
答案　A
4.(不定项)下列有关多细胞生物体的细胞生命历程的叙述,正确的是(　　)
A.细胞增殖过程中会发生DNA复制
B.成熟的生物体内仍存在细胞分化现象
C.衰老的细胞中细胞核与细胞质体积比变小
D.正在发育的生物体内不会发生细胞凋亡
解析　 细胞通过分裂进行增殖,细胞分裂时会发生DNA复制,A项正确;细胞分化发生在整个生命进程中,故成熟的生物体内也存在细胞分化现象,B项正确;衰老的细胞的体积减小,细胞核体积增大,故细胞核与细胞质体积比变大,C项错误;正在发育的生物体内也会发生细胞凋亡,如胎儿手的发育过程中存在细胞凋亡,D项错误。
答案　AB

1.经典重组　判断正误
(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·全国卷Ⅲ,2D)(√)
(2)高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能。(海南卷,9A)(×)
(3)细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中。(海南卷,5C)(×)
(4)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。(海南卷,5D)(√)
(5)同一个体茎分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。(海南卷,6D)(√)
2.(2022·浙江6月选考)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
解析　细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程,A项正确;细胞凋亡贯穿于整个生命历程,B项错误;人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老,C项错误;细胞衰老时呼吸速率减慢,新陈代谢减慢,D项错误。
答案　A
3.(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;自噬在溶酶体中进行,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。
答案　C
4.(2019·全国卷Ⅰ)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
解析　胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡,才会形成成形手指,A项错误;小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡,B项正确;清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡,C项错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,不同于细胞坏死,D项错误。
答案　B
5.(2021·北京卷)为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下。
处理
检测项目
对照
组
连续9天给予海洛因
低剂量组
中剂量组
高剂量组
活胚胎数/
胚胎总数(%)
100
76
65
55
脑畸形胚胎数/
活胚胎数(%)
0
33
55
79
脑中促凋亡蛋白
Bax含量/(μg·L-1)
6.7
7.5
10.0
12.5
以下分析不合理的是(　　)
A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
解析　据表分析,低剂量组的活胚胎数/胚胎总数(%)比对照组明显偏低,脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)比对照组明显升高,故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育,A项正确;Bax为脑中促凋亡蛋白,分析表格数据可知,与对照组相比,海洛因处理组的Bax含量升高,故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,B项正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,是一种正常的生理现象,据表可知,对照组的Bax含量为6.7 μg·L-1,故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡,C项错误;据表格数据可知,海洛因处理组的活胚胎数降低,脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高,故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,D项正确。
答案　C