3-3 細(xì)胞的分化、衰老、死亡（導(dǎo)學(xué)案）-2025年高考生物大一輪復(fù)習(xí)掃易錯攻疑難學(xué)案

S3.3eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,))細(xì)胞的分化、衰老、死亡★自主復(fù)習(xí)·精細(xì)梳理【要求】1．精讀課本，了解知識被發(fā)現(xiàn)的情境。2．精細(xì)梳理知識，使知識條理化、簡約化。3．將重點、錯點、疑點用不同的符號標(biāo)記出來。4．學(xué)習(xí)小組相互檢查任務(wù)完成情況，抽查學(xué)習(xí)效果，簽名以示負(fù)責(zé)?！救蝿?wù)】1．必修1P118～1302．學(xué)案第14講【課堂抽測】上課開始時，對自主復(fù)習(xí)情況進(jìn)行抽測，以學(xué)習(xí)小組為單位記分，作為優(yōu)秀學(xué)習(xí)小組評選依據(jù)?！锩c錯點·精準(zhǔn)清除【掃盲點】1．（必修1P118“問題探討”）骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。2．（必修1P119“圖6-5”）植物的不同細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同，而核基因的種類和數(shù)量是相同的，請分析原因。細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)，直接原因是細(xì)胞中的蛋白質(zhì)不同。同一植物的不同細(xì)胞都來源于受精卵的有絲分裂和細(xì)胞分化，有絲分裂和細(xì)胞分化都不會改變核遺傳物質(zhì)。3．（必修1P120“思考·討論）細(xì)胞的全能性（1）分化后的細(xì)胞是否還具有全能性，為什么？具有。細(xì)胞分化不會改變遺傳物質(zhì)。已分化的細(xì)胞都含有保持該物種遺傳性狀所需要的全套遺傳物質(zhì)，因而都具有全能性。（2）為什么可以利用干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官來修復(fù)受到損傷的組織、器官？因為干細(xì)胞具有分裂、分化的能力，可培養(yǎng)出組織或器官。（3）可否用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞在體外培育出組織器官用于器官移植等，實現(xiàn)對臨床疾病的治療？動物細(xì)胞特別是高等動物細(xì)胞隨著胚胎的發(fā)育，細(xì)胞分化潛能變窄。肌細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細(xì)胞，因而不能用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞在體外培育組織和器官。4．（必修1P121“圖6-7”）干細(xì)胞有哪些類型？干細(xì)胞研究有哪些意義？（1）類型類型全能性大小實例全能干細(xì)胞具有無限的分化潛能，能發(fā)育成完整個體胚胎干細(xì)胞（ES或KS細(xì)胞，受精卵發(fā)育2周內(nèi)）多能干細(xì)胞具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能骨髓多能造血干細(xì)胞，可分化出至少11種血細(xì)胞，但不分化出造血系統(tǒng)以外的其他細(xì)胞專能干細(xì)胞只能分化成一種或密切相關(guān)兩種類型的細(xì)胞專能造血干細(xì)胞，有的分化成紅細(xì)胞，有的分化成白細(xì)胞等（2）意義①干細(xì)胞移植，可以使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。②干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，培育出人造組織器官，解決目前臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥問題。5．（必修1P125“思考·討論）人體細(xì)胞每天的更新率為1%～2%。其中肝細(xì)胞壽命約為18個月，皮膚細(xì)胞的壽命為十多天，消化道內(nèi)壁細(xì)胞壽命只有幾十個小時，紅細(xì)胞壽命為120天左右，白細(xì)胞壽命為5～7天，那么人體細(xì)胞數(shù)量不會隨著這些細(xì)胞的死亡而減少的原因是什么？細(xì)胞凋亡的速率與它們的功能有關(guān)系嗎？細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義是什么？不同干細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生新的細(xì)胞用于補充死亡的細(xì)胞。細(xì)胞凋亡的速率與它們的功能有關(guān)系。細(xì)胞凋亡不僅保證了多細(xì)胞生物個體發(fā)育的正常進(jìn)行，而且在維持生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，抵御外界各種因素的干擾方面也都起著非常關(guān)鍵的作用?！緶珏e點】細(xì)胞分化普遍發(fā)生在多細(xì)胞生物個體中，單細(xì)胞生物沒有細(xì)胞分化。并非所有干細(xì)胞都要發(fā)生分化。干細(xì)胞分裂后一部分細(xì)胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細(xì)胞；還有一部分保持分裂能力，用于干細(xì)胞本身的自我更新。分化程度高的細(xì)胞其全能性不一定低。蛙的紅細(xì)胞和人的紅細(xì)胞形態(tài)不同的原因是DNA不同，人的紅細(xì)胞與人的白細(xì)胞形態(tài)不同的原因是基因的選擇性表達(dá)。當(dāng)某細(xì)胞中的基因發(fā)生選擇性表達(dá)時，則該細(xì)胞不一定在發(fā)生細(xì)胞分化。胰島A細(xì)胞轉(zhuǎn)化為胰島B細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。9．高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性。正常組織細(xì)胞在體外長時間培養(yǎng)，一般會走向衰老。16．衰老的細(xì)胞相對表面積變大，但物質(zhì)交換效率降低。衰老的細(xì)胞會出現(xiàn)核質(zhì)體積比例增大，染色質(zhì)固縮，染色加深的現(xiàn)象。肝炎病毒的遺傳物質(zhì)可以整合到肝細(xì)胞的DNA上，但是肝炎并不能遺傳。衰老細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。端粒酶是一種具有逆轉(zhuǎn)錄活性的核糖核蛋白聚合酶，但不能用于延緩細(xì)胞的衰老。饑餓狀態(tài)下酵母菌的自噬作用增強，將自身物質(zhì)或結(jié)構(gòu)降解后作為細(xì)胞呼吸的原料。除細(xì)胞癌變發(fā)生了遺傳信息改變外，細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改變遺傳信息。除細(xì)胞壞死外，細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌變均與基因有關(guān)，即受基因控制。癌細(xì)胞可借助細(xì)胞自噬作用對抗?fàn)I養(yǎng)缺乏造成的不利影響。細(xì)胞自噬受到自噬基因的調(diào)控，對細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的降解沒有特異性。細(xì)胞的生長、分裂、分化、衰老、凋亡等生命活動都可在老年期發(fā)生。異體骨髓移植成功后，康復(fù)者的血型有可能發(fā)生改變。細(xì)胞凋亡涉及免疫應(yīng)答、基因調(diào)控、信號傳導(dǎo)等多種生理過程?！镆牲c難點·精心突破【解疑點】受精卵發(fā)育成生物體的過程中，怎樣由一種細(xì)胞形成不同種類的細(xì)胞？在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化的本質(zhì)和意義是什么？細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。合成基因的選擇性表達(dá)體現(xiàn)執(zhí)行合成基因的選擇性表達(dá)體現(xiàn)執(zhí)行相同的DNA————————→不同的mRNA——→不同的蛋白質(zhì)——→不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)——→不同的功能。細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)；使細(xì)胞專門化，提高效率。細(xì)胞分化的“不可逆性”是絕對的嗎？高度分化的細(xì)胞在什么條件下可“脫分化”？細(xì)胞分化的“不可逆性”不是絕對的，在自然條件下，細(xì)胞分化是不可逆的。在人工條件下細(xì)胞能夠“脫分化”，恢復(fù)分裂能力。植物細(xì)胞在離體（必要條件）、一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機(jī)鹽、維生素、氨基酸等）、激素（細(xì)胞分裂素、生長素等）、適宜的環(huán)境條件（適宜的溫度、pH等）等條件下脫分化，恢復(fù)分裂能力。離體的動物細(xì)胞，將細(xì)胞核取出，移入去核的卵細(xì)胞中“脫分化”，恢復(fù)分裂能力。細(xì)胞分化的“變”與“不變”有哪些？（1）“變”①從細(xì)胞水平分析：細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變。②從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析：細(xì)胞器的種類和數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分和功能發(fā)生改變。③從分子水平分析a．基因角度：基因選擇性表達(dá)，即遺傳信息的執(zhí)行情況不同，這是細(xì)胞分化的根本原因。b．蛋白質(zhì)和RNA角度：同一個體不同類型的細(xì)胞蛋白質(zhì)和mRNA不完全相同。（2）“不變”：細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)不變。動物的克隆和蜜蜂的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂分別體現(xiàn)了什么的全能性？動物克隆只能體現(xiàn)動物細(xì)胞核的全能性，不能體現(xiàn)整個動物細(xì)胞的全能性。動物細(xì)胞在理論上具有全能性，但實驗上還沒有成功。蜜蜂的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂體現(xiàn)了動物生殖細(xì)胞的全能性，不能體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性，到面前為止還沒有高度分化的動物細(xì)胞直接培養(yǎng)成動物體的實驗成功。細(xì)胞分化和細(xì)胞的全能性的標(biāo)志分別是什么？（1）細(xì)胞分化的標(biāo)志①分子水平：合成某種細(xì)胞特有的蛋白質(zhì)（如唾液淀粉酶、胰島素、血紅蛋白等）。②細(xì)胞水平：形成不同種類的細(xì)胞（尤其是細(xì)胞器種類和數(shù)量有較大差異）。③組織水平：形成不同類型的組織。（2）細(xì)胞全能性的標(biāo)志起點：經(jīng)分裂和分化后的細(xì)胞；終點：完整有機(jī)體或其他各種細(xì)胞。由體細(xì)胞發(fā)育成一個個體能證明體細(xì)胞的全能性；由種子發(fā)育成個體能證明受精卵具有全能性，不能證明體細(xì)胞的全能性。細(xì)胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡嗎？（1）單細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。（2）多細(xì)胞生物：生物體內(nèi)的細(xì)胞總是在不斷更新，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)，同時產(chǎn)生新細(xì)胞來補充。細(xì)胞凋亡和細(xì)胞增殖都是維持生物體細(xì)胞動態(tài)平衡的基本行為。個體衰老與細(xì)胞衰老并不總是同步，在幼年個體中有衰老細(xì)胞，老年個體中有新生的細(xì)胞，但細(xì)胞普遍衰老的過程會導(dǎo)致個體衰老。細(xì)胞衰老的原因是什么？能夠防止細(xì)胞衰老嗎？（1）自由基學(xué)說自由基是指異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F(tuán)，帶有未配對電子，具有高反應(yīng)活性，如O2·和·OH等。細(xì)胞內(nèi)的各種氧化反應(yīng)、輻射以及有害物質(zhì)入侵都會釋放自由基。自由基攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子，攻擊磷脂分子（雪崩式反應(yīng)），對生物膜損傷比較大，攻擊DNA，可能引起基因突變，攻擊蛋白質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞衰老。超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、維生素E、維生素C，是自由基反應(yīng)的有效終止劑，可用于延緩細(xì)胞衰老。（2）端粒學(xué)說端粒：染色體兩端特殊序列的DNA——蛋白質(zhì)復(fù)合體。端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒內(nèi)側(cè)的正?；虻腄NA序列就會受到損傷，使細(xì)胞活動漸趨異常。端粒酶：在細(xì)胞中負(fù)責(zé)延長端粒的一種酶，是基本的核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶，可將端粒DNA加至真核細(xì)胞染色體末端,延長縮短的端粒。在正常人體細(xì)胞中，端粒酶的活性受到相當(dāng)嚴(yán)密調(diào)控，只有在干細(xì)胞等連續(xù)分裂細(xì)胞，這些必須不斷分裂的細(xì)胞之中，才可以偵測到具有活性的端粒酶。在其他細(xì)胞中端粒酶的活性被抑制，在腫瘤中被重新激活，端粒酶可能參與細(xì)胞癌變。老年人的白發(fā)與白化病患者白發(fā)的原因相同嗎?老年人的白發(fā)是由于頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老，細(xì)胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少；白化病患者的白發(fā)是細(xì)胞中控制合成酪氨酸酶的基因異常，不能合成酪氨酸酶，細(xì)胞中缺少酪氨酸酶所致。與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)的細(xì)胞器是什么？（1）1→2→3→4過程是細(xì)胞凋亡，吞噬細(xì)胞將泡狀結(jié)構(gòu)吞噬分解需要溶酶體的參與。（2）1→5→6過程是細(xì)胞壞死。怎樣快速判斷細(xì)胞凋亡與壞死？細(xì)胞死亡方式類型代表性實例判斷方法凋亡自然更新小腸上皮細(xì)胞、皮膚表皮細(xì)胞不斷凋亡，機(jī)體不斷產(chǎn)生新細(xì)胞替換主動結(jié)束生命活動，對生物體有利免疫防御某些被病原體侵染的細(xì)胞被細(xì)胞毒性T細(xì)胞裂解死亡正常發(fā)育脊椎動物的神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過程中，約50%以上細(xì)胞凋亡壞死代謝受損機(jī)械損傷、藥物毒害、病原體侵染等引起細(xì)胞代謝受損或中斷的死亡被動結(jié)束生命活動，對生物體有害【破難點】在生物體所有細(xì)胞中均表達(dá)的一類基因稱為管家基因，其表達(dá)產(chǎn)物通常是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的；在不同類型細(xì)胞中特異性表達(dá)的一類基因稱為奢侈基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能。下圖是人體三種細(xì)胞內(nèi)的部分基因及它們的活動狀態(tài)，請據(jù)圖分析：（1）上述基因?qū)儆诠芗一虻氖莂，屬于奢侈基因的是b、c、d。（2）若用胰島素基因作探針檢測A、B、C三類細(xì)胞的DNA分子，有（填“有”“沒有”或“不一定有”，下同）雜交帶；若用該探針檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA，不一定有雜交帶。（3）請解釋（2）現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：A、B、C三類細(xì)胞中均含胰島素基因，但該基因只有在A細(xì)胞中才能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，故用胰島素基因作探針檢測DNA分子，三類細(xì)胞均可形成雜交帶，但改為檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA，則只有A細(xì)胞能產(chǎn)生雜交帶。（4）下列與管家基因一直處于活性轉(zhuǎn)錄狀態(tài)，奢侈基因和細(xì)胞分化有關(guān)細(xì)胞全能性與細(xì)胞分化的區(qū)別和聯(lián)系項目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)細(xì)胞中含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點①持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個生命進(jìn)程中，在胚胎時期達(dá)到最大限度；②不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡；③普遍性：生物界中普遍存在①高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性；②動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞大小比較體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞區(qū)分方法終點是不同類型的細(xì)胞終點是完整有機(jī)體或其他各種細(xì)胞關(guān)系①細(xì)胞分化一般不會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變，除某些特殊情況下，已分化的細(xì)胞都含有保持物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質(zhì)，因而都具有全能性；②一般來說，細(xì)胞分化程度越高，全能性越難以表達(dá)，細(xì)胞分化程度越低，全能性越容易表達(dá)細(xì)胞分化、衰老、凋亡、壞死的區(qū)別實質(zhì)特點結(jié)果與意義細(xì)胞分化基因的選擇性表達(dá)①持久性；②普遍性；③不可逆性產(chǎn)生各種不同的組織、器官細(xì)胞衰老內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果①酶活性降低，呼吸速率減慢；②細(xì)胞體積變小，線粒體減少；③核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深①生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞都經(jīng)歷未分化→分化→衰老→凋亡的過程；②細(xì)胞衰老時刻都在發(fā)生細(xì)胞凋亡受到由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控細(xì)胞膜內(nèi)陷，細(xì)胞變圓，與周圍細(xì)胞脫離①清除多余無用細(xì)胞；②清除完成使命的衰老細(xì)胞；③清除體內(nèi)異常細(xì)胞細(xì)胞壞死電、熱、冷、機(jī)械等不利因素引起的，不受基因控制細(xì)胞膜破裂，正常代謝活動受損或中斷傷害周圍細(xì)胞，引發(fā)炎癥細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡圖形分析下圖為人體部分細(xì)胞的生命歷程示意圖，圖中①～⑩為不同的細(xì)胞，a～f表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程，據(jù)圖回答下列問題：（1）遺傳信息發(fā)生了改變的有e，沒有發(fā)生了改變的有a、b