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(共54张PPT)
细胞的分化、衰老和死亡（第1课时）
[课程导学]
内容 要求 2.3.2.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。
2．3.3.描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
与旧教材对比 增：①年龄因素与细胞衰老的关系；②细胞自噬。
改：①细胞全能性的概念；②细胞编程性死亡改为细胞程序性死亡。
强化：细胞衰老的原因由小字变为宋体。
一.细胞分化
细胞分裂(增殖)
细胞分化
遗传物质、基因是否发生改变？
形态、结构和生理功能
1.细胞的分化　
不会导致遗传物质改变
形态
结构
功能
不可逆性
专门化
同一个体的不同体细胞具有相同的遗传物质(基因)
不同细胞合成出特异的mRNA
不同细胞合成出特异性的蛋白质
转
录
翻
译
细胞在形态、结构和生理功能上出现差异
表现
出
如何判断是否出现了细胞分化？
细胞分化的标志:
①分子水平:合成某种细胞特有的　　　　(如唾液淀粉酶、胰岛素等)。
②细胞水平:形成不同种类的细胞(尤其是　　　　种类和数量有较大差异)。
蛋白质
细胞器
分子水平：
基因→RNA→蛋白质
细胞水平：
不同细胞的细胞器种类和数量不同→细胞结构和功能存在差异。
决定
例如，心肌细胞的线粒体就比其他细胞多，浆细胞的内质网和高尔基体就比较发达，成熟红细胞没有细胞核和细胞器
(2)细胞分化的“变”与“不变”
原因是：亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中
不完全相同
思考：经基因的选择性表达，图中三种细胞存在稳定性的差异，那么它们是否存在共同表达的基因？请举例说明。
ATP合成酶基因、呼吸酶基因、核糖体蛋白基因、RNA聚合酶基因等
(1)分化细胞表达的基因
3.区分细胞分化的关键点
合成血红蛋白（不合成肌动蛋白）
合成肌动蛋白（不合成血红蛋白）
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
多细胞生物体在生长发育过程中，如果仅有细胞增殖，而没有细胞分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体就不可能正常发育。。
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
普遍性
多细胞生物体在生长发育过程中，如果仅有细胞增殖，而没有细胞分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体就不可能正常发育。。
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
多细胞生物体从出生到死亡，体内一直进行着细胞分化，即细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大程度。
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
多细胞生物体从出生到死亡，体内一直进行着细胞分化，即细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大程度。
持久性
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
在生物体内，细胞确定分化方向后，在分化过程中会严格准确的按照预先的方向进行分化，不会发生改变。例如，造血干细胞在遗传物质的作用下确定分化为红细胞，在分化过程中将严格按照造血干细胞→幼红细胞→网织红细胞→成熟红细胞的程序进行；另外，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
在生物体内，细胞确定分化方向后，在分化过程中会严格准确的按照预先的方向进行分化，不会发生改变。例如，造血干细胞在遗传物质的作用下确定分化为红细胞，在分化过程中将严格按照造血干细胞→幼红细胞→网织红细胞→成熟红细胞的程序进行；另外，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
稳定性
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
在生物体内，细胞一旦完成分化，就再也无法逆向变回最初的分化状态。 例如，分化后的红细胞无法再逆向变成幼红细胞和造血干细胞等。
5、细胞分化有哪些特点？请分析归纳。
在生物体内，细胞一旦完成分化，就再也无法逆向变回最初的分化状态。 例如，分化后的红细胞无法再逆向变成幼红细胞和造血干细胞等。
不可逆性
提醒　①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。
②分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子的刺激后仍可再分裂。
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　
高低与细胞的分化程度有关
有机体
全套
细胞核
离体
其他各种细胞
资料2∶1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
已经高度分化的植物细胞在离体培养下能够继续分化成其他各种细胞并且发育成完整的植物体。
提醒　①全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。
②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。
判断：①雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。（ ）
√
②分化程度高的细胞全能性一定低（ ）
如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高
×
少
造血干细胞
5.干细胞
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，用于干细胞本身的自我更新。
细胞分化与全能性的比较
项目 细胞分化 细胞全能性
原理
特点
①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度；
②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡；
③普遍性：生物界中普遍存在
①高度分化的植物体细胞具有全能性；
②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性
基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
项目 细胞分化 细胞全能性
结果
大小 比较
关系
细胞分化与全能性的比较
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
细胞分化程度有高低之分：
体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有高低之分：
受精卵>生殖细胞>体细胞
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；
②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高(成反比)
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________(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________(填“能”或“不能”)转变成其他组织的细胞。
不能
不能
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？
_____________________________________________________。
因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官
1．[2016·全国Ⅱ，T40(4)]与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_______________________________________。
答案：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
2．细胞分化形成不同的组织细胞，不同组织细胞形态、结构不同的直接原因是_______________________________________________________。
答案：不同组织细胞中蛋白质的种类和含量不同
3．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。
答案：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
2.长句应答
三.考向预测.高考真题1.(2019·浙江卷)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述，错误的是(　　)
A．不会脱分化到受精卵的状态B．细胞核中的染色体数目相同C．功能不同是由于发生了细胞分化
D．功能差异是在减数分裂过程中形成的
D
√
1．(2021·湖北省选择性考试模考)人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述，正确的是(　　)
A．卵原细胞只进行减数分裂，肝细胞只进行有丝分裂
B．肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上，因此肝炎可遗传
C．卵原细胞与肝细胞含有的DNA和RNA分子相同，蛋白质不完全相同
D．卵原细胞与肝细胞的基因组相同，基因的表达具有差异
四、课后作业.巩固提高
√
2．(2022·山东济宁检测)研究表明myoD基因在黄颡鱼雌、雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达，在肌肉组织中表达量最高。下列叙述正确的是(　　)
A．myoD基因在肌肉组织中表达量最高，说明肌肉细胞的分化程度最高
B．心、脑、肌肉细胞中DNA和RNA相同，但蛋白质种类不一定相同
C．myoD基因在雌、雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌、雄个体出现性状差异
D．通过检测组织细胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表达，可确定细胞是否分化
√
3．(2022·湖北武汉开学考)理论上来说，正常的植物细胞都具有全能性。下列有关植物细胞全能性的叙述，错误的是(　　)
A．植物细胞具有全能性的原因是细胞中含该物种全套的遗传信息
B．一般来说，植物体内分化程度越高的体细胞，其全能性越低
C．一粒玉米种子发育成完整植株的过程体现了植物细胞的全能性
D．花药在体外被诱导成完整的单倍体植株不能体现体细胞全能性
4.(2020·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．造血干细胞分化产生的B细胞在胸腺中发育成熟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
B
5．(析图建模)细胞中的基因可分为两类：一类是维持细胞基本生命活动的表达基因，称为管家基因；另一类是可以选择性表达的功能基因，称为奢侈基因。下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请回答下列问题：
(1)上述基因属于管家基因的是______，属于奢侈基因的是__________(填字母)。
(2)这三种细胞中的“血红蛋白基因”均________表达，说明这三种细胞不包括________；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。
　b、c、d
不能
红细胞
胰岛B
垂体
a
细胞的分化、衰老和死亡（第2课时）
1.细胞衰老的特征
细胞膜
细胞质
细胞核
改变，物质运输功能降低
：减少→细胞体积减小
酶：活性降低(例：酪氨酸酶活性低→白发
色素：积累(例：脂褐素→老年斑)
线粒体：数量减少→呼吸减慢)
体积：增大
：内折
→
通透性
水分
核膜
1.细胞衰老的特征
1．细胞衰老
(1)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。
通透性
内折
收缩
降低
减慢
色素逐渐积累
（1）自由基学说
带电分子或基团
生物膜损伤
基因突变
活性下降
带电分子或基团
未配对电子
氧化反应
磷脂分子
辐射
正常细胞
抢夺
自由基，别抢我的电子！
②端粒学说
DNA序列
DNA序列
2.个体衰老与细胞衰老的关系
单
多
年龄因素与细胞衰老的关系：
①随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
②细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。
3．细胞死亡
基因
程序性死亡
发育
内部环境
[提醒]　提醒　注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况：若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
1．(必修1 P126正文小字)细胞自噬是指在一定条件下，细胞会将________________的细胞结构等，通过________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________，原因是_____________________________。
受损或功能退化
溶酶体
快得多
白细胞的主要功能是吞噬病菌等
1．老年人的白发与白化病患者白发的原因相同吗？理由是什么？
答案：不同，老年人头发变白是由于酪氨酸酶活性降低，合成的黑色素减少；而白化病是由于患者体内缺少酪氨酸酶。
考向　围绕细胞衰老与细胞死亡，考查生命观念
[典型例题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
三.考向预测.高考真题
D
√
1．(2022·海南海口期末)2019年《自然》杂质发表文章：年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰，这一竞争有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长，胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多，以下分析正确的是(　　)
A．年轻小鼠COL17A1基因表达水平较高的干细胞较多，无衰老皮肤细胞
B．COL17A1基因含量的高低，可作为判断皮肤是否衰老的依据
C．老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低，与许多酶的活性下降有关
D．皮肤干细胞能分化为表皮细胞，说明皮肤干细胞具有全能性
四、课后作业.巩固提高
√
2．下图是细胞衰老的自由基学说示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．①②过程的作用效果会引起细胞内生物膜面积减小
B．③过程会使酪氨酸酶活性升高
C．④过程可能引起细胞内基因突变
D．⑤可来自辐射、有害物质入侵和细胞内的氧化反应等
√
3．(2022·山东潍坊五校联考)细胞死亡是生命现象不可逆停止及生命的结束，包括细胞凋亡和细胞坏死等。下列叙述正确的是(　　)
A．正常组织中经常发生的细胞凋亡是维持组织机能和形态所必需的
B．免疫系统清除被新冠病毒感染的细胞属于细胞坏死
C．细胞凋亡与基因有关，细胞衰老与基因无关
D．染色体两端的端粒DNA序列被“截”短对细胞不会造成影响
4．(2022·山东青岛模拟)细胞自噬，即细胞可以通过相关的细胞器清除自身内部的某些变性大分子，或分解衰老、损伤的细胞器。自噬基因的突变会导致某些疾病的产生。下列有关说法错误的是(　 )
A．细胞自噬所需水解酶在溶酶体中合成
B．细胞自噬过程是由基因决定的
C．细胞自噬过程会发生在个体的胚胎发育阶段
D．提高细胞自噬能力可治疗某些变性蛋白在细胞中堆积所引起的疾病
A 　

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