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第四单元　细胞的生命历程
模块一　分子与细胞
第20课时　细胞的分化、衰老和死亡
课标解读
1．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分化，形成了复杂的多细胞生物体。2．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。
考点一　细胞的分化与细胞的全能性
考点二　细胞的衰老和死亡
考点一　细胞的分化与细胞的全能性
梳理必备知识
1．细胞分化
(1)概念：在个体发育中，由一个或一种____增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生__________的过程。
(2)特点
①细胞分化是生物界____存在的生命现象，它是生物________的基础。
②细胞分化是一种____性的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
细胞
稳定性差异
普遍
个体发育
持久
(3)结果：形成具有特定________________的组织和器官。
(4)意义：使多细胞生物体中的细胞趋向______，有利于提高________________________。
(5)实质：细胞分化是细胞中的______________的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中__________________不同。
形态、结构和功能
专门化
生物体各种生理功能的效率
基因选择性表达
遗传信息的表达情况
2．细胞的全能性
(1)概念：细胞经分裂和分化后，仍具有_____________________________
____________________。
(2)原因：细胞内含有形成完整个体所需的____________。
(3)证明：①植物组织培养实验证明：高度分化的植物细胞具有______。
②细胞核移植实验证明________________________________________。
3．干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有__________能力的细胞。
产生完整有机体或分化成其他各
全套遗传信息
全能性
已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的
分裂和分化
种细胞的潜能和特性
(1)青蛙四肢的组织来自干细胞的增殖分化。(2024·贵州卷)(　　)
(2)卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达。(2024·黑吉辽卷)(　　)
(3)卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性。(2024·黑吉辽卷)(　　)
(4)胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达。(2022·江苏卷)(　　)
√
√
×
×
(5)(必修1 P121旁栏思考)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，原因是_______________________________________________________________
_______________________。
(6)(必修1 P122拓展应用1)同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗的优势是___________________________________________________________。
已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数
遗传物质存在于线粒体中)
快速、大量繁殖，不受季节影响，同时还能保持植物的优良品质
达成核心素养
B
1．(2025·重庆渝中区质检)研究发现，cioD基因在小鼠雌、雄成体的不同组织中均有表达，在肌肉组织中表达量最高。下列叙述错误的是(　　)
A．cioD基因在肌肉组织中表达量最高，不能说明肌肉细胞的分化程度最高
B．不同组织细胞中DNA和RNA相同，但蛋白质种类不一定相同
C．cioD基因在雌、雄小鼠肌肉中表达量不同，可能导致雌、雄个体出现生长差异
D．通过检测组织细胞的cioD基因和呼吸酶基因是否表达，不能确定细胞是否分化
2．(2025·湖北百校联考)科学家将拥有高度再生能力的生物体基因引入普通果蝇体内，这不仅缓解了果蝇因年龄增长而出现的肠道问题，更预示着可通过再生基因的移植来恢复干细胞活力、延长生物的寿命。下列叙述错误的是(　　)
A．干细胞的自然更新伴随着细胞凋亡，凋亡过程没有基因的表达
B．干细胞可以不断增殖、分化，所以比组织细胞更不易衰老、死亡
C．在不同诱导因素下，干细胞分化形成不同类型的细胞
D．干细胞增殖过程中，需要进行DNA的复制和蛋白质的合成
A
“四看”法判断细胞分化
一看：细胞形态
肌细胞呈梭形、红细胞呈圆饼状、神经细胞呈突起状等。
二看：细胞结构
分化可形成不同种类的细胞（尤其是细胞器种类和数量有较大差异）。
三看：细胞功能
细胞分化可导致细胞功能的特化，即呈现 “特异功能”，如运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等。
四看：特殊物质
细胞分化可能会有特殊物质的合成，如合成了唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白、肌动蛋白等。
考点二 细胞的衰老和死亡
梳理必备知识
1．细胞衰老
(1)特征
内折
收缩
降低
减慢
(2)原因
①自由基学说
带电分子或基团
未配对电子
氧化反应
辐射
磷脂分子
基因突变
蛋白质
②端粒学说
DNA序列
DNA序列
(3)细胞衰老与个体衰老的关系
①单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是____的衰老或死亡。
②多细胞生物：个体衰老的过程是组成个体的细胞________的过程。
(4)意义：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老______机体更好地实现自我更新。
个体
普遍衰老
有利于
2．细胞死亡
基因
程序性死亡
自然更新
清除
(2)细胞凋亡与细胞坏死的区别
不利
生理性死亡
主动
被动
有利
有害
3．细胞自噬
(1)概念：在一定条件下，细胞会将______________的细胞结构等，通过______降解后再利用，这就是细胞自噬。
(2)意义
①处于________条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的__________。
②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的______，以及感染的____________，从而维持____________的稳定。
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导________。
④细胞自噬机制的研究对许多疾病的____有重要意义。
受损或功能退化
溶酶体
营养缺乏
物质和能量
细胞器
微生物和毒素
细胞内部环境
细胞凋亡
防治
(1)蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果。(2024·贵州卷)(　　)
(2)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短。(2024·湖南卷)(　　)
(3)抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。(2023·江苏卷)(　　)
(4)刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡。(2022·江苏卷)(　　)
(5)细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老。(2022·海南卷)(　　)
×
√
×
√
√
(6)(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快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能__关系。因为白细胞的主要功能是________等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物________的正常进行，而且在维持生物体________的稳定、______________________方面也都起着非常关键的作用。
有
吞噬病菌
个体发育
内部环境
抵御外界各种因素的干扰
1．(2025·河南郑州阶段性考试)线粒体在生成ATP的过程中，大约有1%～4%的摄入氧转化为氧自由基，氧自由基的积累会加快细胞衰老。下列有关说法错误的是(　　)
A．衰老细胞多种酶的活性降低，细胞呼吸和新陈代谢速率减慢
B．氧自由基能够攻击线粒体中的DNA分子，导致染色体变异
C．氧自由基通过攻击线粒体膜的磷脂分子，可产生新的自由基
D．用药物提高机体抗氧化水平可减少氧自由基，从而抵抗衰老
达成核心素养
B
2．(2025·吉林长春联考)细胞死亡包括凋亡和坏死等方式。下列关于细胞死亡的叙述，正确的是(　　)
A．细胞死亡均受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
B．细胞凋亡和细胞坏死的过程中均可发生细胞自噬现象
C．巨噬细胞清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞坏死
D．细胞凋亡速率与细胞功能有关，白细胞凋亡速率小于神经细胞
B
C
3．(2025·青海名校联考)Klotho基因的表达产物会影响端粒酶(能延长端粒)的活性。研究发现，Klotho基因缺陷小鼠的寿命会比正常小鼠的短很多，而Klotho基因过度表达能使小鼠的寿命延长。下列相关叙述正确的是(　　)
A．细胞衰老后，细胞膜通透性发生改变，所有酶的活性均降低
B．Klotho基因的表达产物抑制了端粒酶的活性，从而防止细胞衰老
C．自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，导致细胞衰老
D．端粒酶是一种降解端粒结构的酶，其能通过降解受损DNA来延缓细胞衰老
1．(2024·浙江卷)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是(　　)
A．肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B．肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C．肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D．上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
演练高考真题
A
2．(2024·天津卷)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
A
3．(2024·江苏卷)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
A．基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞
B．在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因
C．衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病
D．若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡
B
4．(2024·重庆卷)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(如图所示)，下列叙述不合理的是(　　)
B
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
2．(2025·浙江嘉兴摸底)个体发育过程中，细胞通过增殖、分化等过程形成复杂的多细胞生物体。下列能说明细胞已分化的是(　　)
A．细胞的囊泡中有胰岛素
B．细胞中出现染色体结构
C．细胞能将葡萄糖完全氧化分解
D．mRNA通过核孔进入细胞质
一、选择题(每小题4分，共40分)
1．(2025·江苏南京调研)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A．细胞发生凋亡时，某些基因的表达能力会加强
B．动物细胞培养过程中，细胞核型不会发生改变
C．细胞衰老表现为核体积变小，细胞膜的通透性降低
D．当正常基因突变为原癌基因或抑癌基因，细胞就会发生癌变
训练20
A
A
4．(2025·甘肃白银)某科研小组将心脏病患者离体的肝脏组织细胞诱导转变成多能干细胞，并诱导多能干细胞分化成心脏后移植给该患者。下列相关叙述错误的是(　　)
A．成熟体细胞的蛋白质和RNA的种类可能与多能干细胞的不同
B．多能干细胞能诱导分化成心脏组织细胞，心脏组织细胞不能诱导分化成多能干细胞
C．从肝脏组织细胞到心脏的过程体现了基因的选择性表达
D．肝脏组织细胞诱导转变成多能干细胞的过程相当于脱分化过程
3．(2025·云南昆明模拟)生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常生命现象，下列关于人体细胞衰老和凋亡的叙述，错误的是(　　)
A．老年斑出现的原因是酪氨酸酶活性降低
B．人体内有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡
C．被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡
D．正常的细胞衰老有利于人体更好地实现自我更新
A
B
6．(2025·八省联考河南卷)植物可通过细胞自噬实现自清洁和胁迫应答。在自噬过程中，受损蛋白质或细胞器被膜包裹后形成自噬小体，自噬小体与液泡融合进而完成内容物的降解和利用。下列推测错误的是(　　)
A．内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料
B．植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关
C．液泡中含有多种水解酶，有类似于溶酶体的功能
D．钠盐胁迫下，植物减弱细胞自噬活动以维持生存
5．(2025·湖北黄冈模拟)细胞的一生通常要经历分裂、分化、衰老、凋亡等生命历程，下列说法正确的是(　　)
A．一般而言，细胞自噬大多都能导致细胞凋亡
B．动物细胞不具有全能性，而其细胞核具有全能性
C．细胞分裂是分化的基础，分化后的细胞不能再分裂
D．多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
D
D
7．(2025·辽宁沈阳联考)在相同的条件下，分别单独培养胎儿、中年人、老年人的肺成纤维细胞，结果如图。下列有关分析正确的是(　　)
A．肺成纤维细胞能够进行分裂，说明细胞没有发生分化
B．由结果可知细胞增殖能力与个体的年龄呈负相关
C．老年人细胞内的所有酶活性均下降
D．胎儿发育成老年人时肺成纤维细胞的遗传物质已经改变
B
8．(2025·安徽江淮十校联考)研究发现，心肌细胞中的线粒体损伤和活性氧自由基引起的氧化应激反应都会加速心肌细胞的衰老，而适量运动可以加快心肌细胞中线粒体自噬，绿茶中的某种物质可以和活性氧自由基发生中和反应。下列相关说法中不合理的是(　　)
A．心肌细胞衰老可能表现出新陈代谢减慢，能量供应减少等特征
B．活性氧自由基和心肌细胞中的DNA发生反应，可以诱发基因突变
C．适量运动可减少心肌细胞中的损伤线粒体堆积，从而延缓心肌细胞衰老
D．饮用绿茶可降低细胞中活性氧自由基含量，从而避免心肌细胞衰老
D
9．(2025·陕西宝鸡一模)端粒是真核细胞线性染色体的末端结构,在细胞复制过程中起保护作用。端粒缩短也被认为是细胞衰老的原因之一,在细胞有丝分裂的过程中，端粒会随着分裂次数的增加逐渐缩短，当端粒缩短到一定程度时便无法继续维持染色体的稳定，从而导致细胞功能障碍直至死亡。端粒酶可以将细胞中的端粒修复延长。下列相关叙述正确的是(　　)
A．抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
B．一旦端粒DNA序列变短，细胞的功能就会出现障碍
C．造血干细胞的端粒DNA会随分裂次数的增加而变短
D．细胞衰老过程中染色体数目发生了改变
C
10．(2025·湖北宜荆荆恩开学考试)研究发现，中药提取物补骨脂异黄酮(corylin)通过抑制mTOR基因的表达可减缓细胞衰老过程。实验表明，在饮食中添加corylin可延长高脂饲料喂养的老年小鼠的寿命，与对照组相比，corylin喂养组小鼠在102周时的死亡率降低了20%，且随着年龄的增长具有更好的运动能力，血脂参数也降低了。下列叙述错误的是(　　)
A．mTOR基因的表达产物可延长小鼠的寿命
B．细胞衰老的过程中可能出现物质运输功能降低等现象
C．corylin可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况
D．corylin可能会缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等
A
二、非选择题(共10分)
11．(10分)(2025·重庆渝中区模拟)小肠上皮细胞的寿命仅为几天，科研人员对小肠上皮细胞更新机制进行了研究。回答下列问题：
(1)如图1所示，潘氏细胞和小肠上皮细胞都是由小肠
干细胞__________而来的。能进行营养吸收的小肠上
皮细胞中____(填“存在”或“不存在”)潘氏细胞中
指导合成溶菌酶的基因。
分裂、分化
存在
①样品中绿色荧光相对强度的变化可反映______________的变化。
小肠干细胞数目
(2)小肠干细胞中特异性地表达L蛋白，并且每个细胞中的表达量基本一致。科研人员将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接，转入小鼠受精卵细胞中，随后从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养。一段时间后在培养液中加入药物T。几天后洗去药物T，将小肠干细胞转入新的培养液中培养(记为第0天)，定期取样并测定样品的绿色荧光相对强度，结果如图2所示。
②若药物T直接导致细胞正常代谢活动中断，最终将导致细胞____(填“凋亡”或“坏死”)。
坏死
③若药物T处理只会使蛋白L的含量下降，科研人员观察到该药物处理停止后0～4天，小肠干细胞中蛋白L的含量仍较低。推测蛋白L的作用可能是____________________________。
对小肠干细胞的凋亡有抑制作用
(3)研究发现，蛋白L含量较低时，小肠干细胞会分泌P因子，并作用于周围的小肠干细胞。据此推测，上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是P因子________________________________________________。
可促进周围的小肠干细胞增殖，使小肠干细胞数目恢复
下 课
Thanks!
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