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    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

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    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。

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