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第20讲　细胞的分化、衰老和死亡
一、选择题
1.（2025·河南信阳高三质检）下列关于细胞分化和衰老的叙述，正确的是（　　）
A.端粒学说认为衰老细胞的端粒DNA序列逐渐加长
B.细胞在正常分化的过程中核内遗传物质没有发生改变
C.衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞核体积缩小
D.肌细胞内与肌动蛋白合成相关的基因不表达
2.（2025·广东深圳高三模拟）多细胞的生物存在细胞的分裂、分化、衰老、凋亡等过程，下列关于细胞分化和凋亡的说法，错误的是（　　）
A.分化和凋亡的细胞遗传物质均不发生改变
B.分化和凋亡的细胞均存在基因的选择性表达
C.分化和凋亡的细胞均存在细胞形态的改变
D.分化和凋亡的细胞中蛋白质的种类完全不同
3.（2025·四川成都联考）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、雄个体出现生长差异
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
4.（2025·郴州模拟）将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　）
A.“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性
B.“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，但不发生细胞分化
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达
D.细胞核含有该物种的全套基因，但单独培养肠细胞，其全能性会受到抑制
5.（2025·武汉调研）“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是（　　）
A.多细胞生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是分化中丢失了大量的基因
B.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
C.“细胞核重编程”和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关
D.该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望
6.（2025·湖北师大附中高三测评）当细胞周期停滞、凋亡抵抗以及部分衰老基因表达改变时，细胞出现衰老表型。下列叙述错误的是（　　）
A.衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折
B.细胞衰老后才会激活细胞凋亡，以维持机体正常生命活动
C.衰老细胞的核DNA部分区域呈转录抑制状态
D.细胞衰老后，与衰老相关的基因表达水平增加
7.（2025·山东济宁模拟）铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡。铁死亡的关键调节因子谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）活性受到抑制时，细胞的抗氧化能力下降，活性氧（ROS）大量堆积，从而引发氧化损伤导致细胞铁死亡；此过程中，线粒体发生萎缩、膜密度增加、嵴减少等重要且独特的形态学现象。下列说法正确的是（　　）
A.细胞铁死亡不受环境因素的影响
B.维持GPX4的活性有利于脂质过氧化物的积累
C.铁依赖性的细胞死亡不利于生物体稳态的维持
D.可根据线粒体形态学变化来判断细胞死亡方式
8.（2025·成都七中诊断）细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，如图所示。它是通过对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用实现的。下列叙述错误的是（　　）
A.细胞器a源自高尔基体，需借助单位膜的融合发挥功能
B.细胞自噬受到自噬基因的调控，对细胞内物质的降解具有特异性
C.丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象，会导致细胞内代谢废物和垃圾增多
D.饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强，将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料
9.（2025·吉林期末联考）利用CRISPR/Cas9（利用CRISPR工具特异性对DNA分子进行编辑的技术）进行人造血干细胞基因编辑，通过基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因。经过基因编辑后的人造血干细胞在动物模型中长期稳定地重建人的造血系统，其产生的外周血细胞具有抵御HIV感染的能力。下列说法正确的是（　　）
A.造血干细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质不完全相同
B.与胚胎干细胞相比，造血干细胞分化程度低，全能性高
C.经过基因编辑后的人造血干细胞产生的血细胞具有抵御HIV感染的能力，是因为HIV主要攻击人的造血干细胞
D.基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因过程中，需要用到限制酶
10.（2025·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.细胞自噬所需的水解酶在核糖体中合成
B.细胞自噬过程是由基因决定的
C.细胞自噬过程不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
二、非选择题
11.（2025·河北保定高三期中）线粒体是人体细胞能量代谢最重要的细胞器。辐射、毒素、自由基等会引起线粒体损伤。细胞色素C是生物氧化过程中的电子传递体，能提高线粒体对氧的利用。线粒体损伤后细胞色素C被释放，可诱发细胞凋亡，如图所示。线粒体损伤诱发的细胞凋亡以及线粒体自噬，严重干扰细胞的正常功能。回答下列问题：
（1）据图分析，细胞色素C发挥传递电子的作用的场所是　　　　　　　。线粒体损伤后，其外膜的通透性增强，细胞色素C被释放后与蛋白质A结合，蛋白质A催化ATP水解，使C-9酶发生　　　　（填“磷酸化”或“去磷酸化”）而被激活以催化一系列的反应，最终引起细胞凋亡。
（2）受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基对细胞的损害主要表现在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出2点）。线粒体损伤后，细胞自噬作用增强，其生理意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）线粒体对缺氧环境敏感，高海拔低氧环境会引起线粒体氧化应激平衡失调，为研究低氧环境下细胞的适应性功能改变，研究人员做了相关实验。将大鼠细胞分别用常氧（甲）、适度低氧（乙）和严重低氧（丙）处理24 h后，三类细胞受损线粒体的自噬情况如图1所示；三类细胞经3-甲基腺嘌呤（自噬抑制剂）处理相同时间后，细胞内活性氧含量情况如图2所示。
分析图1，给予　　　　　　处理后，细胞内线粒体自噬水平最高；综合以上信息，适度低氧处理能　　　　　　　　　　　　　　　　　　，以减缓细胞损伤，使细胞适应低氧的环境。
第20讲　细胞的分化、衰老和死亡
1.B　端粒学说认为衰老细胞的端粒 DNA序列逐渐缩短，A错误；正常分化的细胞，其遗传物质没有发生改变，只是基因的选择性表达，B正确；衰老细胞的细胞核体积增大，C错误；肌细胞内含有肌动蛋白，与肌动蛋白合成相关的基因表达，D错误。
2.D　分化的细胞和凋亡的细胞由于基因的选择性表达，会有蛋白质的不同，但也有部分蛋白质会同时在二者体内表达，如ATP水解酶，D错误。
3.C　细胞分化的实质是基因的选择性表达，myoD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，A错误；基因选择性表达不会造成心、脑、肌肉细胞中DNA的差异，但RNA和蛋白质种类是不完全相同的，B错误；所有细胞中都有呼吸酶基因的表达，因此不能通过检测组织细胞的呼吸酶基因是否表达来确定细胞是否分化，D错误。
4.B　“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，通过细胞分化形成不同的组织和器官，B错误；“合子”发育成正常蝌蚪的过程中细胞种类增多，因此伴随着细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”，有些“合子“发育成正常的蝌蚪，说明细胞核具有全能性，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪，可能是肠细胞的全能性会受到细胞质的抑制，D正确。
5.A　多细胞生物体内的细胞没有表现出全能性是因为基因的选择性表达，A错误。
6.B　衰老细胞具有细胞核体积增大、核膜内折、细胞内的水分减小、体积变小等特点，A正确；细胞凋亡可发生在幼嫩细胞，如手的形成过程，也可发生在免疫过程，未必发生在细胞衰老后，B错误；衰老细胞的核DNA部分区域不能表达，呈转录抑制状态，C正确；细胞衰老后，与衰老相关的基因表达水平增加，导致细胞发生一系列的生理变化，D正确。
7.D　由题中信息“铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡”可知，细胞铁死亡属于细胞凋亡，受基因的控制，同时受环境因素的影响，A错误；GPX4活性受到抑制时会导致细胞铁死亡，而根据铁死亡的概念可知，铁死亡由脂质过氧化产物积累引发，所以抑制GPX4的活性有利于脂质过氧化物的积累，B错误；铁死亡属于细胞凋亡，细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用，C错误；细胞铁死亡过程中，线粒体发生萎缩、膜密度增加、嵴减少等重要且独特的形态学现象，所以可根据线粒体形态学变化来判断细胞死亡方式，D正确。
8.B　细胞自噬受到自噬基因的调控，但细胞自噬对物质的降解没有特异性，细胞内衰老的结构或废物都会被降解，B错误。
9.D　造血干细胞分化成的多种细胞中DNA相同，但是RNA可能不同，蛋白质也不完全相同，A错误；造血干细胞分化程度比胚胎干细胞高，因此全能性低，B错误；HIV主要攻击辅助性T细胞，不攻击造血干细胞，而辅助性T细胞，来源于造血干细胞，因此其产生的外周血细胞具有抵御HIV感染的能力，C错误；基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因需要用限制酶破坏磷酸二酯键，还需要DNA连接酶进行重新连接，D正确。
10.C　细胞自噬所需的水解酶在核糖体中合成，A正确；由题干可知，自噬基因的突变会导致某些疾病的产生，说明细胞自噬过程是由基因决定的，B正确；在个体的胚胎发育阶段也会出现细胞器衰老、损伤等，所以细胞自噬过程会发生在个体的胚胎发育阶段，C错误；由于细胞自噬能清除细胞内的某些变性大分子，因此提高细胞的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，D正确。
11.（1）线粒体内膜　磷酸化　（2）损伤生物膜、使蛋白质活性下降（或引起基因突变）　清除结构和功能异常的线粒体（细胞器），维持细胞稳态　（3）适度低氧　通过激活线粒体自噬来清除活性氧
解析：（1）细胞色素C是生物氧化过程中的电子传递体，能提高线粒体对氧的利用，有氧呼吸第三阶段[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上，因此细胞色素C发挥传递电子的作用的场所是线粒体内膜；线粒体损伤后，其外膜的通透性增强，据图分析，细胞色素C与蛋白质A结合后，催化ATP水解，脱离下来的磷酸基团挟能量与C-9酶结合，使C-9酶发生磷酸化而被激活，从而催化一系列的反应，最终引起细胞凋亡。（2）受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。因此对细胞的损害主要表现在损伤生物膜、使蛋白质活性下降、引起基因突变等；线粒体损伤后，细胞自噬作用增强，细胞自噬能使受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解，清除结构和功能异常的线粒体，维持了细胞内部环境的稳定。（3）分析图1、图2可知，乙组适度低氧处理后线粒体自噬水平相对值最大。用自噬抑制剂处理后，各组活性氧含量均升高，且乙组升高的幅度最大，由此可推出适度低氧处理可通过激活线粒体自噬来清除活性氧，使细胞适应低氧的环境。
3 / 3第20讲　细胞的分化、衰老和死亡
课程标准
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的分化，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　细胞分化和细胞的全能性
1.细胞分化
提醒 ①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。
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等刺激后仍可再分裂。
2.细胞的全能性
提醒 分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，但花粉、卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
3.干细胞
【教材拾遗】 （必修1 P121与社会的联系）可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官是因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
1.（必修1 P119正文）一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。（　　）
2.（必修1 P119正文）肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。（　　）
3.（必修1 P119正文）基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中。（　　）
4.（必修1 P121正文）造血干细胞分化形成红细胞、白细胞，壁虎断尾后长出新尾均体现了细胞的全能性。（　　）
5.（必修1 P121正文）脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。（　　）
1.（2021·重庆高考5题）人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞，下列叙述错误的是（　　）
A.可用来治疗造血功能障碍类疾病
B.分化后，表达的蛋白种类发生变化
C.分化后，细胞结构发生变化
D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
方法技巧
“四看”法判断细胞分化
2.（2025·辽宁朝阳高三模拟改编）造血干细胞可增殖分化为B细胞，B细胞受特定抗原刺激后增殖分化为浆细胞。下列相关叙述错误的是（　　）
A.造血干细胞能分化为B细胞，体现了全能性
B.造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达
C.与造血干细胞相比，浆细胞中有丰富的内质网、高尔基体等
D.衰老的浆细胞中水分减少，细胞核增大
方法技巧
“三看”法确认细胞“全能性”
3.（2021·浙江6月选考11题）将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　）
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制 B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化 D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
考点二　细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
（1）细胞衰老的特征
（2）细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
（3）细胞衰老和个体衰老的关系
2.细胞的死亡
（1）细胞凋亡
【教材拾遗】 （必修1 P126正文）人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡，这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器溶酶体有直接关系，因为溶酶体内有多种水解酶，能够分解凋亡细胞内各种物质与结构。
（2）细胞坏死
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。
（3）细胞自噬
1.衰老细胞内的酶活性均下降，代谢减缓。（　　）
2.（必修1 P123图6－8）衰老细胞内染色质收缩、染色加深，这样会影响DNA复制和转录。（　　）
3.（必修1 P124正文）对单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。（　　）
4.（必修1 P126正文）蝌蚪尾的消失、被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。（　　）
1.（2025·武汉模拟）“老年斑”是人体皮肤细胞在衰老过程中，细胞内的脂褐素（脂质）因不能被溶酶体中的酶水解而不断积累形成的。下列相关分析错误的是（　　）
A.衰老细胞中多种酶的活性下降，细胞代谢减慢 B.正常细胞中脂褐素的水解产物可能被再度利用
C.脂褐素的积累会妨碍皮肤细胞内物质的交流和传递 D.提高细胞中脂褐素合成酶的活性可延缓细胞的衰老
2.（2025·河北衡水中学高三四调）细胞凋亡过程大致如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A.细胞凋亡是生物体的正常生命历程，对生物体是有利的
B.细胞中与凋亡相关的基因不是机体固有的
C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与膜的流动性有关
D.细胞凋亡过程与基因的选择性表达有关
题后归纳
细胞凋亡的机理
3.（2025·江苏连云港调研）细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A.细胞凋亡是基因控制的，对生物的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死最终会导致细胞膜被破坏，细胞内容物外溢
C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D.在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
4.（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
题后归纳
细胞凋亡与细胞自噬的区别与联系
（1）形态学上的区别：凋亡会使染色质固缩，染色加深，细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。
（2）生理意义上的区别：凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后，细胞必定死亡；自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应急机制，旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白等，不一定引起死亡。
（3）联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
1.（2024·黑吉辽高考2题）手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（　　）
A.肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性
溯源教材
（1）细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖，细胞分裂中进行DNA复制。（见必修1 P110正文）
（2）细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的。（见必修1 P126正文）
（3）细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果。（见必修1 P119正文）
2.（2024·甘肃高考4题）某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是（　　）
A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量
B.当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
3.（2023·山东高考3题）研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是（　　）
A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
4.（2022·河北高考14题改编）骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞（一种成肌干细胞）被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是（　　）
A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C.激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备
D.适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型
5.（2024·湖北高考20题）苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白，被棉铃虫吞食后活化，再与肠道细胞表面受体结合，形成复合体插入细胞膜中，直接导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。
回答下列问题：
（1）Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于　　　　　　　　（填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）。
（2）如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和　　　　　　　　产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）在Bt毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是：肠道细胞表面受体蛋白的　　　　　　或　　　　　　发生变化，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
（4）将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性，原因是　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　（1）蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙，四肢的组织来自干细胞的增殖分化。 （2024·贵州高考）（　　）
（2）抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。 （2023·江苏高考）（　　）
（3）胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达。 （2022·江苏高考）（　　）
（4）细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中。 （2022·浙江6月选考）（　　）
（5）细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。 （2021·河北高考）（　　）
（6）“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性。 （2021·浙江6月选考）（　　）
第20讲　细胞的分化、衰老和死亡
【破考点·抓必备】
考点一
知识梳理夯基
1. 形态、结构和生理功能　 胚胎　 持久性　 普遍性　 遗传信息的表达情况
2. 完整有机体　 各种细胞　 全套基因　 细胞核
3. 分裂和分化　 造血干细胞　 早期胚胎　 各种　 特定功能
概念检测
1.√　2.×
3.×　提示：细胞分化、凋亡、衰老以及增殖过程中均存在基因的选择性表达，如细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
4.×　提示：造血干细胞不能分化为血细胞以外其他各种细胞，壁虎断尾后只能重新长出尾部，两者均未体现细胞的全能性。
5.√
典题演练应用
1.D　脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞，故脐血中的干细胞可以增殖、分化为血细胞，用来治疗造血功能障碍类疾病，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化后细胞中的蛋白质种类有所不同，从而使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性变化，B、C正确；与脐血中的干细胞相比，早期胚胎细胞分化程度低，全能性高，D错误。
2.A　已分化的细胞能够分化成完整的有机体或各种细胞才能体现出细胞的全能性，A错误；活细胞都要进行呼吸，所以造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达，B正确；浆细胞能够分泌抗体（蛋白质），所以含有丰富的内质网和高尔基体，C正确；衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质收缩，D正确。
3.B　已分化的肠细胞不能表达全能性是受某些物质（调节因子）的限制，A正确；细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；分化发生在“合子”发育成正常蝌蚪的过程中，C正确；细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因，D正确。
考点二
知识梳理夯基
1.（1） 通透性　 变小　 降低　 减慢　 色素　（2）①磷脂分子　基因突变　蛋白质　②DNA—蛋白质复合体　DNA序列
2.（1）基因　程序性死亡　自然更新　（3）溶酶体
概念检测
1.×　提示：衰老细胞中多数酶的活性下降，新陈代谢速率减慢。
2.√　3.√　4.√
典题演练应用
1.D　衰老细胞内多种酶活性下降，水分减少，细胞运输物质速率下降，代谢速率减慢，A正确；正常细胞中脂褐素的水解产物为小分子有机物，可能被细胞再度利用，B正确；降低细胞中脂褐素合成酶的活性能使脂褐素含量下降，可延缓细胞的衰老，D错误。
2.B　细胞凋亡贯穿生物体整个生命历程，是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，对生物体是有利的，A正确；细胞凋亡是细胞的程序性死亡，与凋亡相关的基因是机体固有的，B错误；吞噬细胞吞噬凋亡小体与膜的流动性有关，C正确；细胞凋亡是与凋亡相关的基因选择性表达的结果，D正确。
3.D　在成人体内，某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的，D错误。
4.D　内质网是脂质的合成车间，自噬小体膜结构的主要成分是脂质和蛋白质，因此内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料，A正确；细胞骨架与物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关，B正确；液泡中含有多种水解酶，有类似于溶酶体的功能，C正确；钠盐胁迫下，植物通过增强细胞自噬活动以维持生存，D错误。
【研真题·扣教材】
1.D　肝细胞的增殖方式为有丝分裂，肝细胞在增殖过程中需要进行DNA的复制，以维持细胞遗传的稳定性，A正确；在成熟的生物体中，细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的，因此，肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，B正确；由题意可知，肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，这是基因选择性表达的结果，C正确；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，肝脏中的卵圆细胞能形成新的肝细胞，但没有分化成其他各种细胞，因此不能证明其具有全能性，D错误。
2.C　由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来支持基本的生命活动，A正确；当细胞长时间处在饥饿状态时，细胞无法获得足够的能量和营养物质，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C错误；细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。
3.B　蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；根据题干信息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D正确。
4.B　由题干信息“卫星细胞被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合”可知，卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A正确；因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵，所以遗传物质相同，肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因也存在于其他类型的细胞中，只是没有在其他类型细胞中表达，B错误；卫星细胞被激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备，如核糖体会合成蛋白质等，C正确；根据题干信息可知，适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，可以激活卫星细胞，最后达到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美体型，D正确。
5.（1）细胞坏死　（2）分化　通过某种方法使转基因棉花表达某物质，以抑制肠干细胞的激活　（3）空间结构　数量　（4）为敏感棉铃虫提供正常的取食环境，使敏感棉铃虫始终保持一定的数量，敏感棉铃虫和抗性棉铃虫存在种内竞争，使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓
解析：（1）Bt毒蛋白通过直接破坏细胞结构（细胞膜），导致细胞死亡，属于细胞坏死。（2）细胞分裂可以增加细胞的数目，细胞分化可以使细胞结构和功能发生变化。肠干细胞可通过细胞分裂和细胞分化产生新的肠道细胞。可通过某种方法使转基因棉花表达某物质，以抑制肠干细胞的激活，从而使棉铃虫死亡。（3）相关受体蛋白的空间结构发生改变或数量减少都会使Bt毒蛋白与相应受体结合的概率降低，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。（4）将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可为敏感棉铃虫提供正常的取食环境，敏感棉铃虫始终保持一定的数量，即使部分棉铃虫对转基因抗虫棉产生了抗性，一方面因其与敏感棉铃虫交配，使具备抗性的棉铃虫种群数量不会迅速增加；另一方面，由于具备抗性的棉铃虫与敏感棉铃虫之间存在种内竞争，可以使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓。
真题重组练
　（1）√
（2）×　提示：提高端粒酶活性有助于延缓细胞衰老。
（3）×　提示：胚胎干细胞也进行基因选择性表达。
（4）×　提示：细胞的正常发育过程中都有细胞凋亡的现象，因此细胞凋亡不仅仅发生在胚胎发育过程中。
（5）×　提示：细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因需要表达，即有相应蛋白质的合成。
（6）×　提示：细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性。
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第20讲　细胞的分化、衰老和死亡
高中总复习·生物
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的分
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。
课程标准
1. 破考点·抓必备
2. 研真题·扣教材
3. 验收效·提能力
目录
Contents
01
破考点·抓必备
梳理归纳， 巩固基本知识
考点一　
细胞分化和细胞的全能性
1. 细胞分化
c
c
c
c
c
c
提醒 ①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。
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
等刺激后仍可再分裂。
2. 细胞的全能性
c
c
c
c
c
提醒 分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度
越高，全能性越难以表达，但花粉、卵细胞的分化程度较高，其全能
性也较高。
3. 干细胞
c
c
c
c
c
c
c
【教材拾遗】 （必修1 P121与社会的联系）可以利用干细胞培养组织、器
官来修复受到损伤的组织、器官是因为干细胞具有分裂、分化的能力，可
培养出组织或器官。
1. （必修1 P119正文）一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，
直至死亡。 （　√　）
2. （必修1 P119正文）肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不
同。 （　×　）
3. （必修1 P119正文）基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中。
（　×　）
提示：细胞分化、凋亡、衰老以及增殖过程中均存在基因的选择性表达，
如细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
√
×
×
4. （必修1 P121正文）造血干细胞分化形成红细胞、白细胞，壁虎断尾后
长出新尾均体现了细胞的全能性。 （　×　）
提示：造血干细胞不能分化为血细胞以外其他各种细胞，壁虎断尾后只能
重新长出尾部，两者均未体现细胞的全能性。
5. （必修1 P121正文）脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人
体的各种血细胞。 （　√　）
×
√
1. （2021·重庆高考5题）人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐
血中的干细胞，下列叙述错误的是（　　）
A. 可用来治疗造血功能障碍类疾病
B. 分化后，表达的蛋白种类发生变化
C. 分化后，细胞结构发生变化
D. 具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
√
解析：　脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞，故脐血中的干细胞可
以增殖、分化为血细胞，用来治疗造血功能障碍类疾病，A正确；细胞分
化的实质是基因的选择性表达，分化后细胞中的蛋白质种类有所不同，从
而使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性变化，B、C正确；与脐血
中的干细胞相比，早期胚胎细胞分化程度低，全能性高，D错误。
方法技巧
“四看”法判断细胞分化
2. （2025·辽宁朝阳高三模拟改编）造血干细胞可增殖分化为B细胞，B细
胞受特定抗原刺激后增殖分化为浆细胞。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 造血干细胞能分化为B细胞，体现了全能性
B. 造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达
C. 与造血干细胞相比，浆细胞中有丰富的内质网、高尔基体等
D. 衰老的浆细胞中水分减少，细胞核增大
√
解析：　已分化的细胞能够分化成完整的有机体或各种细胞才能体现出
细胞的全能性，A错误；活细胞都要进行呼吸，所以造血干细胞和浆细胞
中的呼吸酶基因都能表达，B正确；浆细胞能够分泌抗体（蛋白质），所
以含有丰富的内质网和高尔基体，C正确；衰老细胞的特征：细胞内水分
减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质收缩，D正确。
方法技巧
“三看”法确认细胞“全能性”
3. （2021·浙江6月选考11题）将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵
中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养
肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　）
A. 肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B. “合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D. 细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
√
解析：　已分化的肠细胞不能表达全能性是受某些物质（调节因子）的
限制，A正确；细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个
体的潜能，“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；分
化发生在“合子”发育成正常蝌蚪的过程中，C正确；细胞核具有全能性
是由于其含有该物种的全套基因，D正确。
考点二　细胞的衰老和死亡
1. 细胞衰老
（1）细胞衰老的特征
（2）细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
（3）细胞衰老和个体衰老的关系
2. 细胞的死亡
（1）细胞凋亡
【教材拾遗】 （必修1 P126正文）人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的
自动死亡，这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器溶酶体有直接关系，因为
溶酶体内有多种水解酶，能够分解凋亡细胞内各种物质与结构。
（2）细胞坏死
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。
（3）细胞自噬
1. 衰老细胞内的酶活性均下降，代谢减缓。 （　×　）
提示：衰老细胞中多数酶的活性下降，新陈代谢速率减慢。
2. （必修1 P123图6－8）衰老细胞内染色质收缩、染色加深，这样会影响
DNA复制和转录。 （　√　）
3. （必修1 P124正文）对单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的
衰老或死亡。 （　√　）
4. （必修1 P126正文）蝌蚪尾的消失、被病原体感染的细胞的清除属于细
胞凋亡。 （　√　）
×
√
√
√
1. （2025·武汉模拟）“老年斑”是人体皮肤细胞在衰老过程中，细胞内
的脂褐素（脂质）因不能被溶酶体中的酶水解而不断积累形成的。下列相
关分析错误的是（　　）
A. 衰老细胞中多种酶的活性下降，细胞代谢减慢
B. 正常细胞中脂褐素的水解产物可能被再度利用
C. 脂褐素的积累会妨碍皮肤细胞内物质的交流和传递
D. 提高细胞中脂褐素合成酶的活性可延缓细胞的衰老
√
解析：　衰老细胞内多种酶活性下降，水分减少，细胞运输物质速率下
降，代谢速率减慢，A正确；正常细胞中脂褐素的水解产物为小分子有机
物，可能被细胞再度利用，B正确；降低细胞中脂褐素合成酶的活性能使
脂褐素含量下降，可延缓细胞的衰老，D错误。
2. （2025·河北衡水中学高三四调）细胞凋亡过程大致如图所示。下列有
关叙述错误的是（　　）
A. 细胞凋亡是生物体的正常生命历程，对生物体是有利的
B. 细胞中与凋亡相关的基因不是机体固有的
C. 吞噬细胞吞噬凋亡小体与膜的流动性有关
D. 细胞凋亡过程与基因的选择性表达有关
√
解析：　细胞凋亡贯穿生物体整个生命历程，是生物体正常发育的基
础，能维持组织细胞数目的相对稳定，对生物体是有利的，A正确；细胞
凋亡是细胞的程序性死亡，与凋亡相关的基因是机体固有的，B错误；吞
噬细胞吞噬凋亡小体与膜的流动性有关，C正确；细胞凋亡是与凋亡相关
的基因选择性表达的结果，D正确。
题后归纳
细胞凋亡的机理
3. （2025·江苏连云港调研）细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 细胞凋亡是基因控制的，对生物的生长发育和机体稳态的维持具有重
要作用
B. 细胞坏死最终会导致细胞膜被破坏，细胞内容物外溢
C. 吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D. 在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
√
解析：　在成人体内，某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡
实现的，D错误。
4. （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
√
解析：　内质网是脂质的合成车间，自噬小体膜结构的主要成分是脂质
和蛋白质，因此内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料，A正
确；细胞骨架与物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，植
物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关，B正确；液泡中含有多种
水解酶，有类似于溶酶体的功能，C正确；钠盐胁迫下，植物通过增强细
胞自噬活动以维持生存，D错误。
题后归纳
细胞凋亡与细胞自噬的区别与联系
（1）形态学上的区别：凋亡会使染色质固缩，染色加深，细胞膜内陷形
成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内
的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。
（2）生理意义上的区别：凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后，细胞必
定死亡；自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应急机制，旨在为自身提
供营养或者降解错误折叠的蛋白等，不一定引起死亡。
（3）联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
02
研真题·扣教材
探究分析， 培养核心技能
1. （2024·黑吉辽高考2题）手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新
进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细
胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（　　）
A. 肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制
B. 肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C. 卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D. 卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性
√
解析：　肝细胞的增殖方式为有丝分裂，肝细胞在增殖过程中需要进行
DNA的复制，以维持细胞遗传的稳定性，A正确；在成熟的生物体中，细
胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的，因此，肝细胞的自然更新伴随着细
胞凋亡的过程，B正确；由题意可知，肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形
成新的肝细胞，这是基因选择性表达的结果，C正确；细胞的全能性是指
细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜
能和特性，肝脏中的卵圆细胞能形成新的肝细胞，但没有分化成其他各种
细胞，因此不能证明其具有全能性，D错误。
溯源教材
（1）细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖，细胞分裂
中进行DNA复制。　（见必修1 P110正文）
（2）细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的。　（见必修1 P126正文）
（3）细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果。　（见必修1 P119
正文）
2. （2024·甘肃高考4题）某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞
自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自
噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错
误的是（　　）
A. 饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量
B. 当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D. 细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
√
解析：　由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白
被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最
终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂
质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来支持基本的生命活动，A正
确；当细胞长时间处在饥饿状态时，细胞无法获得足够的能量和营养物
质，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B
正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶
酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C错误；细胞自噬是细胞感应外
部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从
而维持细胞内部环境的稳定，D正确。
3. （2023·山东高考3题）研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L
在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最
终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说
法错误的是（　　）
A. 蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B. 敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C. 细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D. 细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
√
解析：　蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；根据题干信息
“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经
过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于
细胞焦亡”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白
酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡后，病原体被释放，可以被
体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺
激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D正确。
4. （2022·河北高考14题）骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞（一种成肌干细胞）被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是（　　）
A. 卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B. 肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C. 激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备
D. 适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型
√
解析：　由题干信息“卫星细胞被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合”可知，卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A正确；因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵，所以遗传物质相同，肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因也存在于其他类型的细胞中，只是没有在其他类型细胞中表达，B错误；卫星细胞被激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备，如核糖体会合成蛋白质等，C正确；根据题干信息可知，适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，可以激活卫星细胞，最后达到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美体型，D正确。
5. （2024·湖北高考20题）苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白，被棉铃虫吞
食后活化，再与肠道细胞表面受体结合，形成复合体插入细胞膜中，直接
导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋
白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。
回答下列问题：
（1）Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于 （填“细胞坏死”或“细
胞凋亡”）。
解析： Bt毒蛋白通过直接破坏细胞结构（细胞膜），导致细胞死亡，
属于细胞坏死。
细胞坏死
（2）如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激
活肠干细胞分裂和 产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导
致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思
路： 。
解析：细胞分裂可以增加细胞的数目，细胞分化可以使细胞结构和功能发生变化。肠干细胞可通过细胞分裂和细胞分化产生新的肠道细胞。可通过某种方法使转基因棉花表达某物质，以抑制肠干细胞的激活，从而使棉铃虫死亡。
分化
通过某种方法使转基因棉花表达某物质，以抑制肠干细胞的激活
（3）在Bt毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能
原因是：肠道细胞表面受体蛋白的 或 发生变化，导
致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
解析： 相关受体蛋白的空间结构发生改变或数量减少都会使Bt毒蛋白与相应受体结合的概率降低，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
空间结构
数量
（4）将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基
因棉花产生抗性，原因是

。
解析：将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可为敏感棉铃虫提供正常的取食环境，敏感棉铃虫始终保持一定的数量，即使部分棉铃虫对转基因抗虫棉产生了抗性，一方面因其与敏感棉铃虫交配，使具备抗性的棉铃虫种群数量不会迅速增加；另一方面，由于具备抗性的棉铃虫与敏感棉铃虫之间存在种内竞争，可以使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓。
为敏感棉铃虫提供正常的取食环境，使敏感棉
铃虫始终保持一定的数量，敏感棉铃虫和抗性棉铃虫存在种内竞争，使棉
铃虫种群抗性基因频率增速放缓
（1）蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙，四肢的组织来自干细胞的增
殖分化。　（2024·贵州高考） （　√　）
（2）抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。　（2023·江苏高考）
（　×　）
提示：提高端粒酶活性有助于延缓细胞衰老。
（3）胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达。　（2022·江苏
高考） （　×　）
提示：胚胎干细胞也进行基因选择性表达。
√
×
×
（4）细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中。　（2022·浙江6月选考）
（　×　）
提示：细胞的正常发育过程中都有细胞凋亡的现象，因此细胞凋亡不仅仅
发生在胚胎发育过程中。
（5）细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。　（2021·河北高考）
（　×　）
提示：细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因需要表达，即有相应蛋白质
的合成。
×
×
（6）“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性。　（2021·浙江6月
选考） （　×　）
提示：细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体或
分化成其他各种细胞的潜能，“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具
有全能性。
×
03
验收效·提能力
跟踪训练，检验学习效果
一、选择题
1. （2025·河南信阳高三质检）下列关于细胞分化和衰老的叙述，正确的
是（　　）
A. 端粒学说认为衰老细胞的端粒DNA序列逐渐加长
B. 细胞在正常分化的过程中核内遗传物质没有发生改变
C. 衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞核体积缩小
D. 肌细胞内与肌动蛋白合成相关的基因不表达
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
解析：　端粒学说认为衰老细胞的端粒 DNA序列逐渐缩短，A错误；正
常分化的细胞，其遗传物质没有发生改变，只是基因的选择性表达，B正
确；衰老细胞的细胞核体积增大，C错误；肌细胞内含有肌动蛋白，与肌
动蛋白合成相关的基因表达，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2. （2025·广东深圳高三模拟）多细胞的生物存在细胞的分裂、分化、衰
老、凋亡等过程，下列关于细胞分化和凋亡的说法，错误的是（　　）
A. 分化和凋亡的细胞遗传物质均不发生改变
B. 分化和凋亡的细胞均存在基因的选择性表达
C. 分化和凋亡的细胞均存在细胞形态的改变
D. 分化和凋亡的细胞中蛋白质的种类完全不同
解析：　分化的细胞和凋亡的细胞由于基因的选择性表达，会有蛋白
质的不同，但也有部分蛋白质会同时在二者体内表达，如ATP水解
酶，D错误。
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
3. （2025·四川成都联考）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
现生长差异
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
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
解析：　细胞分化的实质是基因的选择性表达，myoD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，A错误；基因选择性表
达不会造成心、脑、肌肉细胞中DNA的差异，但RNA和蛋白质种类是不完
全相同的，B错误；所有细胞中都有呼吸酶基因的表达，因此不能通过检
测组织细胞的呼吸酶基因是否表达来确定细胞是否分化，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
4. （2025·郴州模拟）将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成
重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞
却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　）
A. “合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性
B. “合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，但不发生细胞分化
C. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达
D. 细胞核含有该物种的全套基因，但单独培养肠细胞，其全能性会受到
抑制
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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解析：　“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，通过细胞分化形成不同
的组织和器官，B错误；“合子”发育成正常蝌蚪的过程中细胞种类增
多，因此伴随着细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正
确；将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”，
有些“合子“发育成正常的蝌蚪，说明细胞核具有全能性，而单独培养肠
细胞却不能发育成蝌蚪，可能是肠细胞的全能性会受到细胞质的抑制，D
正确。
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5. （2025·武汉调研）“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导
回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床
医学。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 多细胞生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是分化中丢失了大量
的基因
B. 干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
C. “细胞核重编程”和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关
D. 该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望
解析：　多细胞生物体内的细胞没有表现出全能性是因为基因的选择性
表达，A错误。
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6. （2025·湖北师大附中高三测评）当细胞周期停滞、凋亡抵抗以及部分
衰老基因表达改变时，细胞出现衰老表型。下列叙述错误的是（　　）
A. 衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折
B. 细胞衰老后才会激活细胞凋亡，以维持机体正常生命活动
C. 衰老细胞的核DNA部分区域呈转录抑制状态
D. 细胞衰老后，与衰老相关的基因表达水平增加
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解析：　衰老细胞具有细胞核体积增大、核膜内折、细胞内的水分减
小、体积变小等特点，A正确；细胞凋亡可发生在幼嫩细胞，如手的形
成过程，也可发生在免疫过程，未必发生在细胞衰老后，B错误；衰老
细胞的核DNA部分区域不能表达，呈转录抑制状态，C正确；细胞衰
老后，与衰老相关的基因表达水平增加，导致细胞发生一系列的生理
变化，D正确。
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7. （2025·山东济宁模拟）铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化产物积累
引发的细胞程序性死亡。铁死亡的关键调节因子谷胱甘肽过氧化物酶4
（GPX4）活性受到抑制时，细胞的抗氧化能力下降，活性氧（ROS）大量
堆积，从而引发氧化损伤导致细胞铁死亡；此过程中，线粒体发生萎缩、
膜密度增加、嵴减少等重要且独特的形态学现象。下列说法正确的是（　）
A. 细胞铁死亡不受环境因素的影响
B. 维持GPX4的活性有利于脂质过氧化物的积累
C. 铁依赖性的细胞死亡不利于生物体稳态的维持
D. 可根据线粒体形态学变化来判断细胞死亡方式
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解析：　由题中信息“铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化产物积累引
发的细胞程序性死亡”可知，细胞铁死亡属于细胞凋亡，受基因的控制，
同时受环境因素的影响，A错误；GPX4活性受到抑制时会导致细胞铁死
亡，而根据铁死亡的概念可知，铁死亡由脂质过氧化产物积累引发，所以
抑制GPX4的活性有利于脂质过氧化物的积累，B错误；铁死亡属于细胞凋
亡，细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定以及
抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用，C错误；细胞铁死亡过
程中，线粒体发生萎缩、膜密度增加、嵴减少等重要且独特的形态学现
象，所以可根据线粒体形态学变化来判断细胞死亡方式，D正确。
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8. （2025·成都七中诊断）细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自
稳机制，如图所示。它是通过对细胞
内受损的蛋白质、细胞器或入侵的
病原体进行降解并回收利用实现的。
下列叙述错误的是（　　）
A. 细胞器a源自高尔基体，需借助单位膜的融合发挥功能
B. 细胞自噬受到自噬基因的调控，对细胞内物质的降解具有特异性
C. 丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象，会导致细胞内代谢
废物和垃圾增多
D. 饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强，将自身物质或结构降解后作为细
胞呼吸的原料
√
解析：　细胞自噬受到自噬基因的调控，但细胞自噬对物质的降解没有
特异性，细胞内衰老的结构或废物都会被降解，B错误。
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解析：　细胞自噬受到自噬基因的调控，但细胞自噬对物质的降解没有
特异性，细胞内衰老的结构或废物都会被降解，B错误。
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9. （2025·吉林期末联考）利用CRISPR/Cas9（利用CRISPR工具特异性对
DNA分子进行编辑的技术）进行人造血干细胞基因编辑，通过基因编辑敲
除成体造血干细胞上CCR5基因。经过基因编辑后的人造血干细胞在动物模
型中长期稳定地重建人的造血系统，其产生的外周血细胞具有抵御HIV感
染的能力。下列说法正确的是（　　）
A. 造血干细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质不完全相同
B. 与胚胎干细胞相比，造血干细胞分化程度低，全能性高
C. 经过基因编辑后的人造血干细胞产生的血细胞具有抵御HIV感染的能
力，是因为HIV主要攻击人的造血干细胞
D. 基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因过程中，需要用到限制酶
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解析：　造血干细胞分化成的多种细胞中DNA相同，但是RNA可能不同，蛋白质也不完全相同，A错误；造血干细胞分化程度比胚胎干细胞高，因此全能性低，B错误；HIV主要攻击辅助性T细胞，不攻击造血干细胞，而辅助性T细胞，来源于造血干细胞，因此其产生的外周血细胞具有抵御HIV感染的能力，C错误；基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因需要用限制酶破坏磷酸二酯键，还需要DNA连接酶进行重新连接，D正确。
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10. （2025·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.细胞自噬所需的水解酶在核糖体中合成
B. 细胞自噬过程是由基因决定的
C. 细胞自噬过程不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
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解析：　细胞自噬所需的水解酶在核糖体中合成，A正确；由题干可知，自噬基因的突变会导致某些疾病的产生，说明细胞自噬过程是由基因决定的，B正确；在个体的胚胎发育阶段也会出现细胞器衰老、损伤等，所以细胞自噬过程会发生在个体的胚胎发育阶段，C错误；由于细胞自噬能清除细胞内的某些变性大分子，因此提高细胞的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，D正确。
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二、非选择题
11. （2025·河北保定高三期中）线粒体是人体细胞能量代谢最重要的细胞
器。辐射、毒素、自由基等会引起线粒体损伤。细胞色素C是生物氧化过
程中的电子传递体，能提高线粒体对氧的利用。线粒体损伤后细胞色素C
被释放，可诱发细胞凋亡，如图所示。线粒体损伤诱发的细胞凋亡以及线
粒体自噬，严重干扰细胞的正常功能。回答下列问题：
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（1）据图分析，细胞色素C发挥传递电子的作用的场所是
。线粒体损伤后，其外膜的通透性增强，细胞色素C被释放后与蛋
白质A结合，蛋白质A催化ATP水解，使C-9酶发生 （填
“磷酸化”或“去磷酸化”）而被激活以催化一系列的反应，最终引
起细胞凋亡。
线粒体内
膜
磷酸化
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解析：细胞色素C是生物氧化过程中的电子传递体，能提高线粒体对
氧的利用，有氧呼吸第三阶段[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜
上，因此细胞色素C发挥传递电子的作用的场所是线粒体内膜；线粒体损
伤后，其外膜的通透性增强，据图分析，细胞色素C与蛋白质A结合后，催
化ATP水解，脱离下来的磷酸基团挟能量与C-9酶结合，使C-9酶发生磷酸
化而被激活，从而催化一系列的反应，最终引起细胞凋亡。
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（2）受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基对细胞的
损害主要表现在
（答出2点）。线粒体损伤后，细胞自噬作用增强，其生理意义是
。
损伤生物膜、使蛋白质活性下降（或引起基因突变）
清除
结构和功能异常的线粒体（细胞器），维持细胞稳态
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解析： 受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基产
生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击
生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基
又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此
外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活
性下降，导致细胞衰老。因此对细胞的损害主要表现在损伤生物膜、使蛋
白质活性下降、引起基因突变等；线粒体损伤后，细胞自噬作用增强，细
胞自噬能使受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解，清除结构和功能
异常的线粒体，维持了细胞内部环境的稳定。
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（3）线粒体对缺氧环境敏感，高海拔低氧环境会引起线粒体氧化应激
平衡失调，为研究低氧环境下细胞的适应性功能改变，研究人员做了
相关实验。将大鼠细胞分别用常氧（甲）、适度低氧（乙）和严重低
氧（丙）处理24 h后，三类细胞受损线粒体的自噬情况如图1所示；三
类细胞经3-甲基腺嘌呤（自噬抑制剂）处理相同时间后，细胞内活性
氧含量情况如图2所示。
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分析图1，给予 处理后，细胞内线粒体自噬水平最高；综合
以上信息，适度低氧处理能 ，以减
缓细胞损伤，使细胞适应低氧的环境。
适度低氧
通过激活线粒体自噬来清除活性氧
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解析：分析图1、图2可知，乙组适度低氧处理后线粒体自噬水平相对值最大。用自噬抑制剂处理后，各组活性氧含量均升高，且乙组升高的幅度最大，由此可推出适度低氧处理可通过激活线粒体自噬来清除活性氧，使细胞适应低氧的环境。
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