第06讲 细胞的分化、衰老、死亡和癌变（课件）-2025年高考生物二轮复习（新高考通用）

这是一份第06讲 细胞的分化、衰老、死亡和癌变（课件）-2025年高考生物二轮复习（新高考通用），共37页。PPT课件主要包含了考情透视·目标导航，知识导图·思维引航，典例赏析等内容，欢迎下载使用。
题型突破·命题预测（3大题型，2大预测）
核心整合·能力提升（4大核心，7大串联）
拓展应用·情境推理（ 铁死亡、成体干细胞的可塑性）
细胞分化后细胞器的种类和数量也会发生改变
1.细胞分化的判断标准2.细胞分化中的“变”：mRNA、蛋白质、细胞的形态结构和功能3.细胞分化中的“不变”：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数量
【典例1】角膜是覆盖眼睛的透明组织层，主要是由角膜干细胞维持的。角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死的细胞，并修复较小的角膜损伤。相关研究显示，短期睡眠不足增加了角膜干细胞的增殖分化速度，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，如角膜变薄。下列叙述正确的是（ ）A．角膜的自然更新靠角膜上皮细胞的分裂和凋亡共同维持B．短期睡眠不足可能会加速角膜上皮细胞的衰老进程C．已分化的角膜上皮细胞的细胞核不再具有全能性D．角膜干细胞分化成角膜上皮细胞的过程中遗传物质发生了改变
分裂、分化和角膜上皮细胞共同维持
细胞核中含有全套的遗传物质，具有全能性
【典例2】我国科学家开发了一种非转基因、快速、可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为具有全能性的8细胞期胚胎样细胞（8CL细胞，相当于受精卵发育3天状态），这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列相关叙述正确的是（　　）A．人的多能干细胞转化为8CL细胞要经过细胞分化过程B．由于8CL细胞未分化，因此细胞内不存在基因的选择性表达C．多能干细胞转化为8CL细胞的事实，说明该多能干细胞具有全能性D．该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的
没有体现出多能干细胞分化出各种细胞
一大：细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深
一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢
膜的通透性改变，使物质运输功能降低多种酶的活性降低
一多：细胞内色素逐渐积累、增多
【典例1】细胞衰老可分为“复制性衰老”和“应激性衰老”。“复制性衰老”又称为“刻在DNA里的衰老”，其DNA在反复复制中端粒变短导致衰老；“应激性衰老”由外因导致，当细胞处于不利的应激环境中时，DNA和蛋白质等大分子受到损伤，细胞代谢紊乱最终导致衰老。以下事实支持“复制性衰老”的有（  ）①水熊虫身体有超强的自我修复能力，但在条件适宜情况下水熊虫寿命只有几个月②体外培养成纤维细胞，经多次分裂后，细胞出现增殖减慢、生长停滞、丧失分化能力等现象③HeLa细胞生长过程中会迅速积累非端粒的DNA损伤，然而，HeLa细胞的分裂次数仍然是无限的④紫外线刺激会通过破坏皮肤中的胶原蛋白和弹性纤维，导致皮肤失去弹性和紧致度，加速细胞衰老A．①②B．①④C．②③D．③④
细胞并没有因为分裂次数的增加导致衰老，这一事实反驳了“复制性衰老”
紫外线是加速细胞衰老的外因, 这一事实支持“应激性衰老”
【典例1】哺乳动物红细胞的部分生命历程如图1所示；核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图2所示。下列相关叙述错误的是（    ）A．控制成熟红细胞凋亡的基因在成熟红细胞衰老后才开始表达B．与造血干细胞相比，成熟红细胞无细胞器，可能与细胞自噬有关C．抑制UHRF1蛋白合成可能会导致造血干细胞有丝分裂期发生阻滞D．据图2分析，染色体整齐排列在赤道板上可能与泛素化的EG5有关
成熟红细胞无细胞核，无基因，故衰老之前控制其凋亡的基因已经开始表达
【典例2】为响应心肌损伤，巨噬细胞迁移到心脏促进坏死组织的清除，并在清除过程中产生转化生长因子-β，促进成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化，随后该巨噬细胞线粒体中NAD⁺的浓度降低，生成NADH的速率降低。下列说法错误的是（　　）A．巨噬细胞吞噬、清除死亡细胞的过程需要消耗能量，并与膜上的蛋白质有关B．成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化实质是基因的选择性表达C．损伤的心肌细胞被巨噬细胞清除属于细胞凋亡D．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率升高
说明有氧呼吸减弱，有氧呼吸产生CO2的速率降低
有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
【典例3】在葡萄糖饥饿或缺氧压力下，细胞中自由基（ROS）含量会上升，进而导致自噬通路蛋白（Beclinl）磷酸化，阻碍Beclin1与Bl-2结合，最终诱导细胞自噬。相关过程如图所示。下列说法错误的是（    ）A．葡萄糖饥饿或缺氧压力会导致细胞内能量 供应减少B．ROS会攻击生物膜产生ROS，最终引发雪 崩式反应C．降低细胞中p-ATM或p-CHK2含量可增强 细胞自噬D．细胞自噬也可以清除入侵的微生物，维持 细胞内部环境稳定
提高细胞中p-ATM或p-CHK2含量可增强细胞自噬
除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。
原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。
细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均受基因控制。
【典例1】镉可诱发细胞凋亡和癌变。水稻对土壤中低浓度镉的富集水平仅次于生菜。袁隆平团队将水稻的吸镉基因敲掉，创造了去镉大米，解决了中国人吃得安全这一难题。下列说法正确的是（    ）A．镉在水稻细胞内富集，与细胞膜的结构特点有关B．镉中毒动物细胞凋亡程序启动后，细胞中蛋白质种类不会发生变化C．水稻基因的特异性，决定了磷脂分子能特异性吸收镉元素D．镉中毒动物细胞形态结构可能会发生显著变化
（2024·重庆·高考真题）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（    ）A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能C．“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
添加F后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖分化的能力
（2024·安徽·高考真题）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（    ）A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于 细胞内的相应受体B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、 运输和催化作用C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合， 使其磷酸化而有活性D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达， 最终引起细胞定向分化
磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性
（2022·江苏·高考真题）下列关于细胞生命历程的叙述正确的是（    ）A．胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达B．成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
也会进行基因的选择性表达
如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有细胞衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化
原癌基因和抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变
（2022·山东·高考真题）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
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
（2024·贵州·高考真题）蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是（    ）A．四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离B．四肢的组织来自于干细胞的增殖分化C．蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果D．蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
同源染色体分离发生在减数分裂过程中, 四肢细胞分裂属于有丝分裂
细胞分化是细胞中基因选择性表达，而不是遗传物质改变
（2024·天津·高考真题）某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体，阻断受体功能，引起癌细胞发生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是（    ）A．凋亡基因表达上调，提示HER2受体被激活B．细胞由扁平形变为球形，提示细胞骨架受到影响C．细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧，提示细胞膜流动性改变D．基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段，提示DNA酶被激活
提示HER2受体被阻断
医学上把已经消除体细胞“记忆”，且恢复到胚胎细胞状态的细胞称为“重编程”细胞。研究发现，将通透性强的纤维原细胞短暂地暴露于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确的是（　　）A．提取物通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞B．“重编程”细胞的获得过程体现了纤维原细胞的全能性C．“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能D．该项研究可以表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
细胞全能性的体现需要产生完整生物体或分化成其他各种细胞
研究人员发现，通过诱导男性体内多能干细胞表达NR5A1就能产生睾丸间质细胞。睾丸间质细胞可能会产生睾酮（激素）；随后研究者利用LNCaP细胞进行了细胞增殖实验，发现诱导产生的睾丸间质细胞分泌的睾酶可能会促进LNCaP细胞的增殖。下列相关叙述正确的是（    ）A．睾丸间质细胞与多能干细胞的不同是基因选择性表达的结果B．睾酮可能通过直接参与DNA的复制从而使LNCaP细胞增殖C．多能干细胞的分化和LNCaP细胞的增殖均能使细胞数量增多D．LNCaP细胞增殖产生的细胞经过衰老之后才能进入凋亡阶段
睾酮是激素，具有调节作用，但是不能直接参与代谢活动
细胞不一定在衰老后才会发生凋亡，如被病原体侵染的靶细胞的死亡
细胞分化不能使细胞数量增多
哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞，其也会经历衰老和凋亡（如图）。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器，并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是（　　）A．网织红细胞内核基因转录频繁，蛋白质合成最旺盛B．图示⑤过程该细胞内端粒变短，运输氧气的能力下降C．图示①过程既有基因开始表达，也有基因停止表达D．图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度
端粒是染色体的组成部分，成熟红细胞内没有染色体，也就没有端粒
成熟红细胞只能进行无氧呼吸，与氧浓度无关
在一定的条件下，细胞会将损伤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。结合下图所示的溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图，下列叙述错误的是（    ）A．a、b、c、d分别是高尔基体、溶酶体、内质网、线粒体B．f表示b和e正在融合，这种融合反映了生物膜在结构上具有一定流动性特点C．溶酶体合成的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体D．处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能 量
水解酶的本质为蛋白质，在核糖体上合成
     铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的细胞程序性死亡方式。铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶的作用下，催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸，发生脂质过氧化，从而诱导细胞死亡。 铁死亡主要特征如下：①细胞形态方面，铁死亡会导致细胞内线粒体变小，膜密度增高，嵴减少。细胞核的形态变化不明显，核体积正常且无核浓缩现象。②细胞成分方面，铁死亡表现为脂质过氧化增高。也有一些特征基因发生变化。
(1)铁死亡与衰老细胞相比，在细胞核变化方面的差异是__________________________________________________________________________________。(2)从细胞结构方面，可以依据______________________________判断细胞正常凋亡和铁死亡。(3)下列有关细胞焦亡的说法，正确的有________。①细胞焦亡和细胞坏死均会引发炎症反应　②细胞焦亡过程中，细胞膜的通透性会发生变化　③细胞凋亡和细胞焦亡都与细胞内基因的表达调控有关　④细胞焦亡过程中，细胞的核遗传物质发生了改变
细胞核和线粒体的形态变化
细胞核的形态变化不明显，核体积正常且无核浓缩现象
近年研究发现，有些成体干细胞可跨越组织类型向其他组织类型分化，这被称为成体干细胞的可塑性，如造血干细胞可以向神经细胞分化。 如何解释这种发育学现象呢？有学者认为，造血干细胞存在着横向分化，如造血干细胞先分化成为神经干细胞，神经干细胞再进一步分化为神经细胞或神经胶质细胞；也有学者认为，成体干细胞的可塑性是细胞融合引发的假象。
情境2：成体干细胞的可塑性
(1)造血干细胞以有丝分裂方式进行增殖。有丝分裂是将 ，由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。(2)成体干细胞“横向分化”形成不同组织细胞的原理是 。(3)细胞融合依赖于细胞膜的流动性，请以成体干细胞和胚胎干细胞为实验材料，设计实验探究“成体干细胞的可塑性是否是因为发生了细胞融合”，写出简要的实验思路： 。
基因的选择性表达(或细胞分化)
亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中
用两种不同颜色的荧光染料分别标记成体干细胞和胚胎干细胞的膜蛋白质、将两者混合培养一段时间后，观察是否存在细胞膜上同时含两种颜色标记膜蛋白的细胞。