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(共33张PPT)
第四单元
细胞的生命历程
考查内容
1.通过观察和分析“人的胚胎发育过程”和“血细胞的形成过程”等现象，用结构与功能相适应的观念阐明细胞分化的特点、概念及其意义(生命观念、科学思维)
2.通过对植物细胞和动物细胞核具有全能性案例的分析，尝试从物质与能量观、进化与适应观的角度阐述细胞全能性表达与细胞分化的关系(生命观念、科学思维)
3.运用所学的生物学知识探讨癌症、老龄化等社会问题，并提出设想，养成并宣传健康文明的生活方式，关注技术的进步对生物科学发展的重要作用(生命观念、社会责任)
考点一　细胞分化和全能性
1.细胞分化
(1)概念：细胞在________、________和________上发生持久的、差异性变化的过程。
(2)过程图解及关键点的理解
形态
结构
功能
(3)实质：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。
基因选择性表达
遗传信息的表达情况
2.全能性
3.干细胞
(1)概念：一类可以分化成为各种细胞的__________细胞。
(2)类型
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞，该过程主要涉及细胞的分裂和分化。(　 　)
2.胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株，其根本原因是胡萝卜根细胞具有该物种的全套基因。(　 　)
3.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果。(　 　)
类型 全能干细胞 多能干细胞
功能 能产生生物体所需要的__________________ 发育成为除部分胎盘以外的__________________
举例 受精卵 早期胚胎的胚胎干细胞
特点 ①能够________更新；②高度增殖；③多向分化
未分化
所有类型细胞
所有成体组织
自我

√
√
例 1
(2024·浙江6月选考)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。下列叙述中，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
【解析】肝细胞和上皮细胞虽然具有各自的组织特异性蛋白质，但它们作为同一个体的细胞，也会表达一些共同的、非特异性的蛋白质，如呼吸酶类、结构蛋白等，这些蛋白质在维持细胞基本生命活动和结构上起着重要作用，A错误。
A
例 2
某些壁虎在遇到危险时，会断尾逃生，一段时间后又能再生出新尾巴。下列关于“断尾再生”过程的叙述，正确的是(　 　)
A.全过程没有发生细胞衰老和凋亡
B.涉及尾部细胞中基因的选择性表达
C.能充分体现了动物细胞的全能性
D.是壁虎为适应环境不断变异的结果
【解析】全过程发生了细胞衰老和凋亡，A错误；再生出新尾巴是细胞分裂、分化的结果，分化的实质是基因的选择性表达，B正确；该过程只是长出尾巴，没有发育成完整的个体或各种细胞，不能体现动物细胞的全能性，C错误；“断尾再生”是壁虎为适应环境不断进化的结果，变异是不定向的，D错误。
B
考点二　细胞的衰老、凋亡和癌变
1.细胞的癌变
(1)癌细胞的主要特点
(2)引起细胞癌变的因素
(3)细胞癌变的机理
1.原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞，并非只存在于癌细胞，只不过在癌细胞中这两种基因已发生突变。
2.放疗、化疗都能杀死部分癌细胞，同时正常体细胞也受到损伤，对人体副作用很大。早期癌症可以通过手术治疗，副作用较小。
3.细胞癌变后只是不受机体控制，但其本身的生命活动也是受自身的基因控制的。
2.细胞的衰老
(1)衰老过程发生在生物界的________水平、________水平、________水平、细胞水平、分子水平等不同的层次。
(2)衰老细胞的特征
(3)细胞衰老机制的研究：细胞衰老是各种细胞成分在受到______________的损伤作用后，因缺乏完善的修复，使遗传物质的“________”积累所致。
(4)衰老细胞的死亡是生命的普遍现象，但细胞死亡并非与机体死亡同步。正常的组织中，经常发生“正常”的细胞死亡，这是维持组织______________所必需的。
整体
种群
个体
内、外环境
差错
机能和形态
3.细胞凋亡
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.细胞凋亡过程中机体会出现炎症反应。(　 　)
2.(真题节选)细胞凋亡、分化、分裂和癌变均与基因有关。(　 　)
3.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。(　 　)
4.成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢。(　 　)
5.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联。(　 　)
6.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡。(　 　)

√


√
√
例 3
(2022·浙江6月选考)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是(　 　)
A.细胞凋亡是受基因调控的
B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的
D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
【解析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程中，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。
A
例 4
(2025·浙江十校联考)动物细胞的存活与存活因子有密切关系。存活因子与细胞表面的受体结合后，启动细胞内部信号途径，抑制细胞凋亡，如图所示为其过程。下列说法中，正确的是(　 　)
A.细胞中Bcl－2的mRNA量增加，凋亡程序启动
B.存活因子受体的竞争抑制剂不会加速细胞凋亡
C.动物体细胞核中都存在Bcl－2基因，细胞凋亡与特定基因的表达有关
D.细胞的分裂、分化、衰老、凋亡是所有细胞都必须要经历的阶段
【解析】分析题图可知，细胞中Bcl－2的mRNA量增加，会增加Bcl－2蛋白合成，抑制细胞凋亡，A错误；存活因子受体的竞争抑制剂会阻碍存活因子与细胞表面的特异性受体结合，抑制Bcl－2基因的表达，加速细胞凋亡，B错误；由同一个受精卵分裂、分化而来的细胞中基因都相同，动物体细胞核中都存在Bcl－2基因，细胞凋亡是由某种基因引发的，与特定基因的表达有关，C正确；不是所有细胞都经历分裂、分化、衰老、凋亡过程，由于某些不利因素的影响，有些细胞可能还未衰老就坏死了，D错误。
C
例 5
(2025·金华十校联考)研究发现，直肠癌患者体内同时存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡。下列说法中，正确的是(　 　)
A.肿瘤干细胞不存在原癌基因，因而没有细胞周期
B.编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因均属于抑癌基因
C.同一个体中癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目完全相同
D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可有效促进肿瘤干细胞凋亡
【解析】肿瘤干细胞存在原癌基因，A错误；ABCG2蛋白可排出对癌细胞有杀伤作用的姜黄素，使肿瘤干细胞逃避凋亡，故控制该蛋白合成的基因不属于抑癌基因，B错误；由于遗传物质有选择地发挥作用，肿瘤干细胞与癌细胞中基因的表达情况不同，转录出的mRNA的种类和数目不完全相同，故同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目不完全相同，C错误；姜黄素能诱发癌细胞凋亡，肿瘤干细胞膜上的ABCG2蛋白能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，故用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。
D
课时作业
答案速对
第四单元　作业18　细胞的分化、癌变、衰老和凋亡
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 D B D D D A B
题号 8 9 10
答案 C A 见答案
1.(2026·宁波一模)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　 　)
A.有丝分裂确保子细胞DNA含量精确一致
B.若某细胞存在胰岛素基因则该细胞已分化
C.衰老细胞体积变大导致物质运输功能增强
D.细胞凋亡可清除某些被病原体感染的细胞
【解析】有丝分裂过程中，核DNA被均等分配，但细胞质中的DNA(如线粒体DNA)是随机分配的，因此子细胞的DNA总量并非完全一致，A错误；所有体细胞(除成熟红细胞等极少数例外)都含有全套基因组DNA，包括胰岛素基因。胰岛素基因存在于所有正常人体细胞中，但只在胰岛β细胞中表达，用于合成胰岛素。所以，一个细胞中存在胰岛素基因，并不能说明它已经分化；只有当该基因被表达(转录、翻译出胰岛素)时，才能说明该细胞可能是已分化的胰岛β细胞，B错误；衰老细胞的体积会变小，细胞膜通透性改变，物质运输效率降低，C错误；细胞凋亡是由基因调控的主动死亡过程，可清除被病原体感染的细胞(如病毒感染的细胞)，属于机体正常的生理机制，D正确。
D
2.儿童早衰症属于遗传病，患者体内的器官快速衰老，造成各种生理功能下降。下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是(　 　)
A.早衰症患者体内的细胞都处于衰老状态
B.衰老细胞的膜脂氧化导致细胞膜流动性降低
C.早衰症患者体内衰老细胞的死亡不属于细胞凋亡
D.细胞凋亡因没有膜封闭而容易引起炎症
【解析】早衰症患者体内细胞衰老的速度较快，但并不是都处于衰老状态，A错误；早衰症患者体内衰老细胞的死亡是基因控制的，属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡受基因控制，有利于个体生长发育，凋亡中会形成凋亡小体，不会引起炎症反应，D错误。
B
3.(2025·湖州模拟)研究发现，姜黄素会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高效表达，诱发癌细胞凋亡。下列叙述中，正确的是(　 　)
A.编码BAX蛋白的基因属于原癌基因
B.正常细胞和癌细胞中的核酸种类完全不同
C.癌细胞的增殖受到正常生长调控系统的控制
D.癌细胞凋亡后形成的凋亡小体可被邻近细胞吞噬、消化
【解析】根据题意可知，BAX蛋白为凋亡蛋白，与癌细胞凋亡有关，而原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，故编码BAX蛋白的基因不属于原癌基因，A错误；正常细胞和癌细胞中的核酸种类都是DNA和RNA，B错误；癌细胞的细胞周期失控，其增殖不受正常生长调控系统的控制，C错误。
D
4.(2025·重庆卷)在中国文化中，“肝胆相照”用来比喻朋友之间真心相待。研究表明，当某实验动物的肝脏或者胆管受到严重损伤时，机体可通过如图所示的相互转化机制进行修复。据图分析，下列叙述中，正确的是(　 　)
A.肝、胆严重损伤时，内环境稳态的破坏是细胞凋亡所致
B.过程①、②为细胞增殖，在细胞分裂中期染色体数目会加倍
C.过程③产生的细胞，其分化程度比胆管细胞高
D.过程④、⑤中均存在基因的选择性表达
D
【解析】肝、胆严重损伤是由外界因素导致的细胞坏死，而不是细胞凋亡(细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程)，所以内环境稳态的破坏不是细胞凋亡所致，A错误；过程①、②为细胞增殖，在细胞分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，而不是中期，中期染色体形态稳定、数目清晰，B错误；过程③产生的细胞是干细胞特性的细胞，其分化程度比胆管细胞低，干细胞具有更高的全能性，C错误；过程④、⑤是细胞分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以过程④、⑤中均存在基因的选择性表达，D正确。
5.(2025·湖南卷)只使用干扰素－γ治疗肿瘤效果有限。降低线粒体蛋白V合成，不影响癌细胞凋亡，但同时加入干扰素－γ能破坏线粒体膜结构，促进癌细胞凋亡。下列叙述中，错误的是(　 　)
A.癌细胞凋亡是由基因决定的
B.蛋白V可能抑制干扰素－γ诱发的癌细胞凋亡
C.线粒体膜结构破坏后，其DNA可能会释放
D.抑制蛋白V合成会减弱肿瘤治疗的效果
【解析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，癌细胞凋亡也不例外，A正确；根据题意，降低线粒体蛋白V合成，不影响癌细胞凋亡，但与干扰素－γ同时作用能促进癌细胞凋亡，由此推测蛋白V可能抑制干扰素－γ诱发的癌细胞凋亡，B正确；线粒体是半自主性细胞器，含有少量DNA，线粒体膜结构破坏后，其DNA可能会释放出来，C正确；由题可知，降低线粒体蛋白V合成，再同时加入干扰素－γ能促进癌细胞凋亡，所以抑制蛋白V合成会增强肿瘤治疗的效果，而不是减弱，D错误。
D
6.(2025·江苏卷)如图所示为小肠上皮组织，a~c表示3类不同功能的
细胞。下列叙述中，错误的是(　 　)
A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类或c类细胞
B.压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，可促使干细胞衰老
C.c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同
D.3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因
【解析】a 类干细胞分裂产生的子细胞，一部分继续保持干细胞的状态，另一部分分化成 b 类或 c 类细胞，并非都继续分化成 b 类或 c 类细胞，A错误；压力应激引起 a 类干细胞质膜通透性改变，会影响细胞内的正常代谢等，可促使干细胞衰老，B正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对机体是有利的，细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，对机体是有害的，所以 c 类细胞凋亡和坏死对细胞外液的影响不同，C正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输等多种生命活动密切相关，3 类不同功能的细胞都需要细胞骨架发挥作用，都表达细胞骨架基因，D正确。
A
7.脑缺血会造成局部脑神经细胞不可逆的损伤，甚至死亡。骨髓基质细胞是骨髓中的干细胞，经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对脑缺血引起的损伤神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列叙述中，错误的是
(　 　)
A.脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡属于细胞坏死
B.骨髓基质细胞能够合成多种mRNA表明细胞已经高度分化
C.干细胞参与受损部位修复时，体内细胞同时发生着编程性死亡
D.干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同
【解析】细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡，因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死，A正确；生物体所有细胞都能合成mRNA，因此存在多种mRNA不能说明细胞已经分化，B错误；干细胞参与受损部位修复时，体内细胞同时发生着编程性死亡(即细胞的凋亡)，该过程对于维持机体环境的稳定是有利的，C正确；干细胞与神经细胞是由同一个受精卵发育而来，其形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同(基因的选择性表达)，D正确。
B
8.(2025·宁波二模)线粒体凋亡信号通路是触发细胞凋亡的途径之一，由B蛋白家族的促凋亡和抗凋亡成员调节。抗凋亡B2蛋白能保证细胞存活。当促凋亡B3蛋白与抗凋亡B2蛋白以高亲和力结合时，会导致线粒体外膜通透性增加，线粒体释放凋亡因子，最终导致细胞破坏。线粒体凋亡信号通路活化时，线粒体膜电位会发生改变。下列叙述中，正确的是(　 　)
A.人在胚胎时期尾的消失通过线粒体凋亡信号通路实现
B.线粒体凋亡信号通路促进B3、B2蛋白基因表达上调
C.敲除编码促凋亡B3蛋白的基因可影响机体细胞凋亡
D.线粒体膜电位未发生明显改变，说明细胞凋亡未启动
【解析】线粒体凋亡信号通路是触发细胞凋亡的途径之一，因此人在胚胎时期尾的消失不一定是通过线粒体凋亡信号通路实现，A错误；题干仅表明促凋亡 B3 蛋白与抗凋亡 B2 蛋白结合后的一系列效应，并未提及线粒体凋亡信号通路对 B3、B2 蛋白基因表达的影响，因此不能得出“线粒体凋亡信号通路促进B3、B2蛋白基因表达上调”的结论，B错误；由于促凋亡 B3 蛋白参与线粒体凋亡信号通路，敲除编码促凋亡 B3 蛋白的基因，就无法合成促凋亡 B3 蛋白，必然会影响机体细胞凋亡，C正确；线粒体凋亡信号通路活化时线粒体膜电位会发生改变，但细胞凋亡可能还有其他途径，不能仅依据线粒体膜电位未发生明显改变就说明细胞凋亡未启动，D错误。
C
9.大象、鲸鱼、加拉帕戈斯象龟等大型动物体内很少出现癌细胞。经研究发现，大象体内至少有20份的p53基因，而人类基因组中只有一份。p53基因表达的p53蛋白能阻滞细胞周期运转，从而修复因复制而损伤的DNA；当DNA损伤严重时，p53蛋白就会启动细胞凋亡程序，其调控机理如图所示。下列叙述中，错误的是(　 　)
A.推测p53蛋白能将细胞周期阻断在前期，帮助修复损伤的DNA分子
B.p53蛋白功能长期异常，可能导致细胞发生癌变
C.编码p53蛋白的p53基因可能属于抑癌基因
D.紫外线照射导致DNA损伤，可能诱导细胞发生凋亡
A
【解析】据题意可知，p53基因表达的蛋白能使细胞不能进行DNA复制，DNA复制发生在分裂间期，因此p53蛋白能使细胞周期停滞在分裂间期，A错误；根据题图分析，DNA损伤后活化的p53蛋白会修复酶基因表达，阻止DNA复制，促进细胞凋亡，因此p53蛋白功能长期异常，无法发挥这些功能，可能导致细胞发生癌变，B正确；抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖。p53基因表达的p53蛋白能阻滞细胞周期运转，可推测p53基因属于抑癌基因，C正确；DNA损伤后可活化p53蛋白，进而通过p53蛋白促进PUMA基因表达而诱发细胞凋亡，D正确。　
10.细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡，涉及一系列基因的激活、表达以及调控。如图所示为细胞凋亡的过程，请据图回答下列问题：
(1)凋亡诱导因子的膜受体的合成与加工需要____________________________________(填细胞器名称)的参与，凋亡诱导因子与膜受体结合，反映出细胞膜具有____________的功能。细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡的过程，凋亡过程中有新蛋白产生，这体现了____________________。
核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
信息交流
基因的选择性表达
(2)细胞凋亡过程十分复杂，线粒体也参与调控细胞凋亡途径的关键步骤。细胞色素c是一种水溶性蛋白，在线粒体内膜上与其他有关酶类排列成呼吸电子链，参与[H]与氧气结合的过程，即参与需氧呼吸第______阶段的生化反应。细胞受凋亡信号激活后，线粒体膜上的非特异性通道打开，引起线粒体膜的__________________发生改变，使得细胞色素c释放出来并转移到细胞溶胶中，结果产生两个方面的影响：一是导致呼吸电子链被阻断，__________合成量减少，影响细胞代谢；另一方面，有机物不完全氧化造成凋亡诱导因子过度生成，诱发细胞凋亡。
(3)细胞凋亡时细胞内存在一系列调控因子开启或关闭相关信号的传递过程。在糖皮质激素诱导鼠胸腺细胞凋亡的过程中，加入RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂均能抑制细胞凋亡的发生，原因可能是___________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。
三
(离子)通透性
ATP
细胞凋亡过程需要RNA、蛋白质等生物大分子作为调控因子(或RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂可通过抑制转录或翻译过程来抑制调控因子的合成，从而抑制细胞凋亡)　
【解析】(1)膜受体的化学本质是糖蛋白，蛋白质在细胞中的核糖体上合成，然后需要内质网和高尔基体加工，并由高尔基体产生的囊泡运输到细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。由题图可知，膜受体能够结合凋亡诱导因子，激活细胞中与凋亡有关基因的表达，说明细胞膜具有信息交流的功能。细胞凋亡属于正常的生理现象，是由基因编码控制的编程性死亡，凋亡过程中有新蛋白产生，体现了基因的选择性表达。
(2)根据题意，细胞色素c的重要作用是参与[H]与氧气结合的过程，而[H]与氧气结合生成水发生在需氧呼吸第三阶段。细胞凋亡时，线粒体内的细胞色素c释放出来并转移到细胞溶胶中，说明线粒体膜上的非特异性通道打开，进而引起线粒体膜的通透性发生改变，使得细胞色素c外流，一方面会导致呼吸电子链被阻断，即需氧呼吸第三阶段被阻断，ATP合成量减少，影响细胞代谢；另一方面，有机物不完全氧化造成凋亡诱导因子过度生成，诱发细胞凋亡。
(3)RNA合成抑制剂会影响RNA的产生，蛋白质合成抑制剂可能通过影响翻译过程影响蛋白质的产生。在糖皮质激素诱导鼠胸腺细胞凋亡过程中，加入RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂均能抑制细胞凋亡发生，原因可能是细胞凋亡过程需要RNA、蛋白质等生物大分子作为调控因子(或RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂可通过抑制转录或翻译过程来抑制相关调控因子的合成，从而抑制细胞凋亡)。

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