2023版高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第3讲减数分裂和受精作用课件

第3讲　细胞的分化、衰老和死亡自 主 学 习 · 巩 固 基 础[自主学习]知识点一　细胞分化与细胞的全能性1．细胞分化【答案】稳定性　普遍性　不可逆性　基因的选择性表达　专门化 　分化后细胞的“一同、二不同”一同：遗传物质(DNA)相同；二不同：mRNA和蛋白质不完全相同。2．细胞的全能性【答案】完整有机体　全套基因　细胞　细胞核　离体　受精卵　体细胞　低　高 　与细胞分化和细胞全能性有关的两个注意问题(1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但分化后的不同细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。(2)单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同：单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异，而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化。多细胞生物通过细胞分化形成特定形态、结构和功能的组织和器官。[自主检测]1．思考判断(1)细胞分化后，细胞中的DNA均相同，RNA 均不相同。 (　　)(2)细胞凋亡与基因选择性表达有关，属于细胞分化过程。 (　　)(3)分化一般是不可逆的，一旦细胞发生分化，正常情况下便不会再脱分化到原先的状态。 (　　)(4)细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。 (　　)(5)细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。 (　　)(6)只有植物的体细胞才具有发育成完整个体的潜能。 (　　)(7)植物细胞在一定的条件下离体培养能表现出全能性。 (　　)(8)造血干细胞能分化成多种血细胞，说明该细胞具有全能性。 (　　)(9)玉米种子萌发长成新植株体现了植物细胞的全能性。 (　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)×　(9)×2．深挖教材(1)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，请分析原因：__________________________________________。(2)分化后的细胞是否还具有全能性，为什么？_________________ __________________________________________________。(3)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？__________________________________________。(4)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？__________________________。【答案】(1)提示：因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同(2)提示：具有，细胞分化不会改变遗传物质。已分化的细胞都含有保持该物种遗传性状所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性(3)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(4)提示：动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是高度分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官3．热图导析下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：(1)上述基因属于管家基因的是____________________，属于奢侈基因的是_______________________________。(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均__________________表达，所以这三种细胞不包括__________________________；A细胞可产生“胰岛素”，应为____________细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为____________细胞。(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？______________________________________。【答案】(1)提示：a　b、c、d　(2)提示：不能　红细胞　胰岛B　垂体　(3)提示：A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带[自主学习]知识点二　细胞的衰老和死亡1．细胞衰老的特征     【答案】酶活性　呼吸速率　细胞膜通透性　染色质　增大2．细胞死亡     【答案】基因　自动结束生命　细胞程序性死亡　细胞的自然更新[自主检测]1．思考判断(1)细胞普遍衰老会导致个体衰老。 (　　)(2)细胞衰老与个体衰老是同步的。 (　　)(3)衰老细胞由于水分减少而导致细胞核体积变小。 (　　)(4)细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定。 (　　)(5)组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程。 (　　)(6)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。 (　　)【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√2．深挖教材(1)老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是______________ ___________________________________________________________。______________________________________________________。(2)人体细胞每天的更新率为1%～2%。其中肝细胞寿命约为18个月，皮肤细胞的寿命为十多天，消化道内壁细胞寿命只有几十个小时，红细胞寿命为120天左右，白细胞寿命为5～7天，那么人体细胞数量不会随着这些细胞的死亡而减少的原因是__________________________。(3)细胞寿命与分裂能力________。寿命短的细胞____________(填“一定”或“不一定”)能分裂，如__________。【答案】(1)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所致　(2)提示：不同干细胞增殖分化产生新的细胞用于补充死亡的细胞　(3)提示：无关　不一定　白细胞重 难 探 究 · 素 养 达 标细胞分化与细胞的全能性1．“图解法”理解细胞分化过程[深度讲解](1)细胞分化的标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。②细胞水平：形成了不同种类的细胞。(2)分化细胞表达的基因：①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。(3)细胞分化的“变”与“不变”：①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。2．细胞分化与全能性的比较(一)细胞分化的特点和实质的分析(素养目标：生命观念)1．下表是人体内红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。[考向预测]下列有关说法正确的是 (　　)A．①②③均表示“＋”B．此表说明细胞分化导致基因的选择性表达C．三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全相同D．三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同【答案】A(二)细胞全能性的分析与判断(素养目标：生命观念)2．关于细胞的全能性的叙述，错误的是 (　　)A．离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性B．在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高C．克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性D．卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性【答案】C　【解析】处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其细胞的全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。(1)“三看”法确认细胞全能性的表达。(2)“四看”法判断细胞分化——四项中共性为“细胞与众不同”。细胞的分化、衰老和死亡1．细胞的分化、衰老、凋亡与坏死的比较[深度讲解]2．细胞生命历程各过程中的遗传物质变化 　细胞衰老、凋亡的易错易混点(1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞普遍衰老会导致个体的衰老。(2)靶细胞被细胞毒性T细胞消灭的过程应属于细胞凋亡(不可看成细胞坏死)。(3)细胞凋亡是主动的，受基因控制的程序性死亡，对生命具有积极意义，而细胞坏死则是被动的，不受基因控制的非程序(无序)性死亡，它对生命不利。(4)细胞凋亡与基因的选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。(一)细胞凋亡的分析(素养目标：社会责任)1．(2021年山东青岛模拟)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元，它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的神经生长因子。只有接受了足量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立链接，其他的则发生凋亡。[考向预测]下列有关叙述正确的是 (　　)A．脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育的各个时期B．神经元的凋亡是不受内外环境影响的细胞程序性死亡C．凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于体液免疫D．神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向的信息传递【答案】D　【解析】脊椎动物细胞凋亡发生在个体发育的各个时期，A错误；神经元凋亡受基因的控制，也受环境影响的，B错误；凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于非特异性免疫，C错误；神经元与靶细胞间可通过化学信号(神经生长因子及神经递质)进行双向的信息传递，D正确。(二)综合考查细胞的生命历程(素养目标：科学思维)2．(2021年广东适应性考试)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是 (　　)A．在植物发育过程中，导管的原始细胞经细胞伸长，细胞壁加厚等，最后形成了木质部导管。在该过程中发生了细胞凋亡B．在高等植物胚的发育早期，出现了胚柄，胚发育后期胚柄逐渐退化。在该过程中主要发生了细胞衰老C．在体外使用基因转移的方法，建立神经干细胞系，使其不断生长和分裂，从而阻止细胞坏死D．在损伤情况下，肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力。肝组织自我更新功能依赖于细胞脱分化【答案】A　【解析】高等植物木质部导管分化与细胞凋亡密切相关，A 正确；胚柄退化主要也是与细胞凋亡有关，B错误；建立神经干细胞系主要目的不是为了阻止细胞坏死，C错误；在损伤情况下，肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力，肝组织自我更新功能依赖于细胞分化，而不是细胞脱分化，D错误。典 题 演 练 · 破 解 高 考1．(2021年广东卷)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【答案】D　【解析】细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是不可逆的，细胞凋亡后其功能不可恢复，A错误。细胞凋亡也称细胞程序性死亡，B错误。根据定义可知，细胞凋亡过程受基因控制，C错误。PKR激活剂可激活蛋白激酶PKR，从而诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，因此可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。易错探因很多学生以为细胞是受到病毒感染引起的，属于细胞死亡，忽略了题干中“凋亡”这一关键词。2．(2021年河北卷)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【答案】A　【解析】细胞凋亡过程中也会合成蛋白质，如与凋亡有关的一些蛋白质，A错误；自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，致使细胞衰老，清除自由基有助于延缓细胞衰老，B正确；紫外线照射会导致皮肤癌，C正确；已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性，D正确。名师点睛由于细胞凋亡是基因控制下的程序性死亡过程，其中有凋亡基因的表达过程，所以该过程会合成新的蛋白质。3．(2020年海南卷)下列关于人体造血干细胞的叙述，错误的是 (　　)A．造血干细胞比胚胎干细胞的分化程度高B．造血干细胞中不存在与细胞凋亡有关的基因C．造血干细胞可不断增殖和分化，捐献造血干细胞不影响人体健康D．造血干细胞移植是治疗白血病的有效手段【答案】B　【解析】造血干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因。4．(2020年海南卷)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是 (　　)A．细胞分裂和分化均可增加细胞数量B．细胞分化只发生在胚胎时期C．细胞衰老时，细胞膜的选择透过性功能提高D．细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成，又有蛋白质的水解【答案】D　【解析】受精卵通过细胞分裂形成大量细胞，通过细胞分化产生不同形态、结构和功能的细胞，故细胞分裂可增加细胞数量，细胞分化可增加细胞种类但不增加细胞数目，A错误；细胞分化发生在个体发育的各个时期，是个体发育的基础，B错误；细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，细胞衰老时，细胞膜的通透性改变，物质运输功能下降，C错误；细胞凋亡是一个由基因决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成，又有蛋白质的水解，如清除被病原体感染的细胞时，需要合成凋亡相关的酶也需要水解被感染细胞中的各种蛋白质，D正确。5．(2020年江苏卷)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是 (　　)A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死【答案】C　【解析】高度分化的细胞有的也能分裂增殖，如肝细胞、生发层细胞，故A错误。细胞发生癌变后，突变的基因表达，细胞增殖失去限制，故B错误。正常细胞体外培养时，一般会走向衰老、凋亡，个别细胞可能会发生癌变，获得不死性，故C正确。凋亡基因表达，使细胞凋亡，而非坏死，故D错误。