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第21讲　细胞的分化、衰老和死亡
1 [2025浙江卷]人体可消除会引发自身免疫病的T淋巴细胞。这些T淋巴细胞消失的过程属于(　　)
A. 细胞增殖
B. 细胞生长
C. 细胞凋亡
D. 细胞分化
2 下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A. 组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程
B. 造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
C. 细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变
D. 凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
3 [2025江西卷]诱导多能干细胞(ips细胞)在生物医药领域有广阔的应用前景。研究人员利用多种小分子化合物协同诱导小鼠胎儿成纤维细胞，成功获得ips细胞。下列叙述错误的是(　　)
A. 小分子化合物改变了小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达
B. 小鼠胎儿成纤维细胞形成ips细胞的过程属于细胞分化
C. 利用胰蛋白酶处理小鼠胎儿某些组织可获得分散的成纤维细胞
D. 培养小鼠胎儿成纤维细胞和ips细胞时需提供一定浓度的CO2
4 [2025河北秦皇岛模拟]细胞焦亡是细胞被病原体感染而发生的程序性死亡，发生细胞焦亡时会伴有大量促炎性细胞因子释放，细胞表现为不断膨胀直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放，进而激活强烈的炎症反应。下列叙述错误的是(　　)
A. 细胞焦亡与细胞凋亡都是基因控制的自动结束生命的程序性死亡
B. 病原体感染引发炎症反应会出现细胞焦亡，但不会出现细胞坏死
C. 细胞焦亡时细胞膜破裂使组织液渗透压升高，可能引发局部水肿
D. 细胞焦亡与细胞凋亡的过程中，细胞的核遗传物质均不会发生变化
5 [2026湖北黄冈期中]秀丽隐杆线虫因其个体小、细胞数量有限等特点，常作为研究基因控制细胞分裂、分化、凋亡和器官发育等过程的材料，下列相关叙述正确的是(　　)
A. 秀丽隐杆线虫不同细胞内的核DNA相同，RNA、蛋白质均不相同
B. 利用秀丽隐杆线虫离体细胞诱导发育成相应器官体现了细胞的全能性
C. 衰老的秀丽隐杆线虫体内细胞普遍出现细胞核体积变大、细胞萎缩的特征
D. 在外界刺激下秀丽隐杆线虫细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞坏死
6 [2025淮安中学阶段考]下列有关人体细胞生命历程的叙述，错误的是(　　)
A. 执行特定生理功能的已分化细胞也可以再分裂分化
B. 细胞衰老时，膜脂氧化导致细胞膜流动性降低
C. 原癌基因和抑癌基因发生多次突变累积导致的癌症均可遗传给后代
D. 细胞凋亡会出现DNA被有规律地降解为大小不同片段的现象
7 [2025湖北卷]科研人员以SAβGal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图1、2、3。下列叙述错误的是(　　)
图1 图2
图3
A. 对照组中也有衰老的细胞
B. 蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累
C. 据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升
D. 含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛
8 [2024南通海门模拟]端粒是位于染色体两端的片段，端粒酶(RNA—蛋白质复合物)可催化其增长。研究表明牛磺酸可通过保护端粒酶，减少DNA损伤，抑制线粒体功能障碍。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 端粒的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
B. 抑制癌细胞中端粒酶的活性，可促进癌细胞的衰老
C. 线粒体中的端粒会随着细胞分裂次数的增多而变短
D. 牛磺酸可能会减少与线粒体功能相关的核基因的损伤
9 [2025河南期中]我国科研人员发现了肠癌DNA甲基化调控的新机制，为肠癌的早期检测和治疗提供了新思路，相关机制如图所示。另有多项研究结果表明维生素C能够促进TET2蛋白的活性。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
　
A. 抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡
B. 发生甲基化的上游序列可能是启动子，会影响转录过程，从而影响基因的表达
C. TET2在核糖体上合成，可通过核孔进入细胞核，需要βcatenin蛋白，不需要能量
D. βcatenin激活剂和维生素C联合使用有望为肠癌治疗提供新思路
10 [2026黑龙江牡丹江月考]如图为人体细胞所经历的生长发育过程示意图，图中字母a～c表示细胞所进行的生理过程。相关叙述错误的是(　　)
A. a、b、c过程分别是细胞增殖、细胞分化、细胞生长
B. 与细胞①相比，细胞②与外界环境进行物质交换的能力降低
C. 图中细胞坏死的过程中细胞膜通透性改变，引起细胞破裂、死亡
D. 图中凋亡小体的形成与生物膜的流动性有关，分解与溶酶体有关
11 [2024南通模拟]随着年龄的增长，“老年斑”的出现是由细胞衰老导致的。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 细胞衰老与细胞对环境变化适应能力和维持细胞内稳态能力下降有关
B. 细胞衰老过程中细胞代谢能力下降，各种蛋白质的合成都会减少
C. 细胞衰老过程中细胞内线粒体数量减少，同时线粒体结构也发生改变
D. 根据自由基学说，清除氧自由基，可以延缓细胞衰老，减少“老年斑”发生
12 (多选)[2024南京、盐城模拟]当紫外线、DNA损伤等导致细胞损伤时，线粒体膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放，引起细胞凋亡，机理如图所示。下列相关叙述正确的有(　　)
A. 细胞色素c主要分布在线粒体内膜，参与有氧呼吸过程中丙酮酸的分解
B. 细胞损伤时，细胞色素c释放到细胞质基质与蛋白A结合，进而引起细胞凋亡
C. 已知活化的C-3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，这属于正反馈调节
D. 增加ATP的供给可能会导致图示中的凋亡过程受到抑制，进而引发细胞坏死
13 [2026黑龙江月考]铁死亡是一种铁依赖性的、由脂质过氧化物堆积造成的细胞死亡方式，其关键机制如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A. 铁死亡过程能体现细胞膜具有信息交流的功能
B. 铁死亡不受细胞调控
C. 铁死亡过程中，细胞内铁离子浓度升高会导致脂质过氧化作用增强
D. 诱导癌细胞合成谷胱甘肽过氧化物酶4可为治疗癌症提供新思路
第21讲　细胞的分化、衰老和死亡
1 C　
2 A　造血干细胞是多能干细胞，已经发生了分化，但仍保留了增殖和分化能力，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质(DNA)不发生改变，但是RNA的种类和数量会发生变化，C错误；凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫，细胞免疫属于特异性免疫，D错误。
3 B　小分子化合物通过调控基因表达使成纤维细胞重编程为ips细胞，改变了原有基因表达模式，A正确；成纤维细胞形成ips细胞的过程是逆分化(去分化)，而非细胞分化，B错误。
4 B　“发生细胞焦亡时会伴有大量促炎性细胞因子释放，细胞表现为不断膨胀直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放，进而激活强烈的炎症反应”，即病原体感染引发炎症反应的过程中会出现细胞坏死，B错误。
5 C　细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞核DNA相同，RNA和蛋白质虽存在差异但也有相同的，A错误；细胞全能性指已分化细胞仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，离体细胞发育成器官仅体现分化能力，未形成个体，B错误；细胞自噬是细胞自我更新过程，由基因控制的细胞自噬性死亡属于细胞凋亡(程序性死亡)，而细胞坏死是由外界因素引起的非程序性死亡，D错误。
6 C　原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，但体细胞突变一般不遗传，C错误；DNA被有规律地降解为大小不同的片段，最后核断裂，细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体，这是细胞凋亡的表现，D正确。
7 C　由图1可知，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal是作为细胞衰老的分子标志，所以说明对照组中也有衰老的细胞，A正确；由图3看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累，B正确；据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误；EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。
8 C　线粒体中没有染色体，因此没有端粒，C错误；“研究表明牛磺酸可通过保护端粒酶，减少DNA损伤，抑制线粒体功能障碍”，据此推测，牛磺酸可能会减少与线粒体功能相关的核基因的损伤，进而抑制线粒体功能障碍，D正确。
9 C　抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，从而阻止细胞不正常的增殖，A正确；发生甲基化的上游序列可能是启动子，基因启动子甲基化后，可能会影响RNA聚合酶与DNA中启动子的结合，会影响转录过程，从而影响基因的表达，B正确；TET2在核糖体上合成，可通过核孔进入细胞核，该过程需要能量，C错误；维生素C能够促进TET2的活性，题图可知β-catenin激活剂能够促进TET2入核并催化抑癌基因去甲基化，从而使肿瘤清退，故β-catenin激活剂和维生素C联用的抗肿瘤方案有望为肠癌治疗提供新思路，D正确。
10 A　据题图可知，a表示细胞体积增大，为细胞生长，b表示细胞分裂使细胞数量增加，为细胞增殖，c表示细胞分化使细胞种类增加，A错误；图中a过程是细胞的生长，体积变大，与①相比，②的表面积与体积比值减小，与外界环境进行物质交换的能力降低，B正确；细胞坏死是在不利因素影响下由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，该过程细胞膜通透性改变，引起细胞破裂，进而出现不正常死亡，C正确；图中细胞凋亡过程中细胞片段化后会形成凋亡小体，凋亡小体的形成和被分解都与膜的流动有关，溶酶体中有多种水解酶，可以将其分解，故其分解与溶酶体有关，D正确。
11 B　细胞衰老过程中细胞代谢能力下降，多数蛋白质的合成会减少，但有些与衰老有关的蛋白质的合成会增加，B错误。
12 BC　线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的脂双层中，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水，丙酮酸的分解属于有氧呼吸第二阶段，因此细胞色素c不参与丙酮酸的分解，A错误；据题中信息可知，细胞损伤时，细胞色素c被释放到细胞质基质，与蛋白A结合，进而促使C-9酶前体转化为活化的C-9酶，进而激活C-3酶，引起细胞凋亡，B正确；正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化；活化的C-3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，从而加速细胞的凋亡，这是正反馈调节机制，C正确；据图可知，在ATP的作用下，使C-9酶前体转化为活化的C-9酶，减少ATP的供给可能会导致图示中的凋亡过程受到抑制，进而引发细胞坏死，D错误。
13 BD　由题图可知，铁死亡过程中，转铁蛋白需与细胞膜上的转铁蛋白受体1结合，进而将Fe3+转运至细胞内，体现了细胞膜具有信息交流的功能，A正确；由题图可知，谷胱甘肽过氧化物酶4可以抑制磷脂过氧化物的积累，所以铁死亡会受到细胞调控，B错误；由题图可知，细胞内铁离子(Fe3+)会导致磷脂过氧化物累积，说明铁离子浓度升高会导致脂质过氧化作用增强，C正确；由题图可知，谷胱甘肽过氧化物酶4会抑制磷脂过氧化物积累，从而抑制细胞铁死亡，所以诱导癌细胞合成谷胱甘肽过氧化物酶4会抑制癌细胞死亡，无法达到治疗目的，D错误。(共34张PPT)
第3单元
细胞的生命历程
第21讲　细胞的分化、衰老和死亡
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1．说出细胞分化的概念、特点和原因。2．举例说明衰老细胞的特点。3．举例说明细胞凋亡及其意义。
核 心 体 系
活 动 方 案
下图是生物个体发育过程中的细胞增殖和分化的示意图，请据图回答下列有关问题。
活动一　说出细胞分化的概念、特点和原因
(1) 图中A和B分别表示什么过程？
【答案】 细胞分裂(增殖)。细胞分化。
(2) 图中b、c、d、e细胞中含有的核遗传物质是否相同？请说明原因。
【答案】 相同。由同一个受精卵经有丝分裂而来。
(3) 若e能合成血红蛋白，而b、c、d都不能合成，说明细胞分化的原因是什么？
【答案】 在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。
(4) 什么叫细胞分化？细胞分化有什么特点？
【答案】 细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。特点：普遍性、持久性、稳定性、不可逆性。
(5) 细胞分化的意义是什么？
【答案】 ①生物个体发育的基础；②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
请分析下面的现象，回答相关问题。
①老年人皮肤皱缩
②衰老细胞代谢速率减慢
③老年人的头发会变白
④老年人的皮肤上会长“老年斑”
⑤衰老细胞的细胞核体积增大，染色质固缩，核膜向内折叠。
(1) 老年人皮肤皱缩与皮肤细胞衰老过程中的什么物质含量减少有关？
【答案】 水分。
活动二　举例说明衰老细胞的特点
(2) 衰老细胞代谢减慢的原因有哪些？
【答案】 水分减少；多种酶活性下降；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；呼吸速率减慢。
(3) 老年人头发变白的原因是什么？
【答案】 毛囊细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。
(4) 老年人的皮肤上长“老年斑”的原因是什么？
【答案】 衰老细胞中色素积累。
(5) 衰老细胞内DNA复制和转录都会受到影响，原因是什么？
【答案】 染色质固缩，DNA不能解旋。
(6) 什么是自由基？自由基导致细胞衰老的原因是什么？
【答案】 自由基：通常指具有不成对电子的原子或基团。原因：自由基产生后，攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如：攻击磷脂分子、DNA、蛋白质。
(7) 什么是端粒？细胞衰老的“端粒学说”是什么？端粒酶是催化端粒水解的酶吗？哪些细胞端粒酶活性较强？
【答案】 端粒是染色体两端的一段特殊的DNA序列和蛋白质构成的复合物结构，随细胞分裂次数的增加，端粒逐渐缩短，到一定程度细胞不能分裂而趋向衰老。不是，端粒酶是由一段RNA模板和多种蛋白质亚基组成的；它的功能是在染色体末端合成端粒DNA重复序列。需要不断分裂或具有无限增殖潜能的细胞会表达较高水平的端粒酶，如癌细胞，干细胞等。
下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。请回答下列问题。
活动三　举例说明细胞凋亡及其意义
(1) 过程①中凋亡诱导因子和膜受体的结合具有什么特点？该过程体现了生物膜具有什么功能？
【答案】 特异性。信息传递。
(2) 为什么说细胞凋亡是一个正常的生理过程？
【答案】 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(3) 举例说明细胞凋亡有什么意义？
【答案】 保证多细胞生物体完成正常的发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。
(4) 根据细胞凋亡的原因，对治疗肿瘤有什么启发？
【答案】 如果能有效地激活肿瘤细胞中的凋亡相关基因，就可以抑制肿瘤的生长。
(5) 下图为细胞凋亡和细胞坏死的部分过程，请结合下图以及所学知识简要分析存在什么不同？
【答案】 细胞凋亡是由基因所决定的程序性死亡，对生物体通常是有利的。细胞坏死是在不利因素影响下，引起的细胞损伤和死亡，不受基因控制，对生物体是有害的。细胞凋亡过程中，细胞皱缩，形成凋亡小体，细胞膜完整，不会引起炎症反应。细胞坏死过程中，细胞器破裂，细胞膜破裂，通常会引起炎症反应。
名 卷 优 选
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1．[2025江苏卷]图示小肠上皮组织，a～c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是(　 　)
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
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【解析】 压力应激引起a类干细胞膜通透性改变，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。
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2． [2026镇江丹阳月考]关于细胞的生命历程的叙述，正确的是(　 　)
A．癌细胞中特有的端粒酶可保证癌细胞不衰老和凋亡
B．细胞坏死是细胞正常的生命现象，对生物体有利
C．人体中造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的
D．衰老的细胞体积变大，线粒体数量减少，新陈代谢速率减慢
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【解析】 癌细胞通过激活端粒酶延长端粒，从而无限增殖，但端粒酶并非癌细胞特有(如生殖细胞中也存在)，且“不衰老和凋亡”表述错误，癌细胞仍可能因其他机制凋亡，A错误；细胞坏死是由外界因素导致的非正常死亡，属于被动过程，对生物体有害，而细胞凋亡才是正常的生命现象，B错误；衰老细胞体积应减小，细胞核体积增大，线粒体数量减少，代谢减慢，D错误。
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3． [2024南京学情检测]下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是(　 　)
A．癌变的细胞因细胞膜上的糖蛋白减少，故癌细胞能无限增殖
B．细胞的寿命与其分裂能力有关，多次分裂产生的子细胞更易凋亡
C．细胞体积增大时，相对表面积增大，细胞与外界物质交换的效率提升
D．高度分化的植物细胞一般具有全能性，分化程度越高的细胞全能性往往越低
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【解析】 正常细胞的寿命与其分裂能力不一定有关，可能与其承担的功能有关，如心肌细胞寿命很长，但不能分裂，另外癌细胞能无限增殖却不会凋亡，B错误；细胞体积增大时，其相对表面积逐渐减小，物质交换效率也随之降低，C错误。
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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，机体可通过下图所示的相互转化机制进行修复。据图分析，下列叙述正确的是(　 　)
1
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①②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④⑤中均存在基因的选择性表达
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【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，A错误；过程①②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，干细胞具有更高的全能性，其分化程度比胆管细胞低，C错误。
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5．[2025河南驻马店月考]在肿瘤细胞中DNA甲基化经常发生异常。大约65%的急性髓细胞性白血病患者DNA甲基转移酶3A(DNMT3A)基因发生突变，严重减弱了DNMT3A的催化活性，使基因组许多位点上的甲基化缺失，最终导致了原癌基因的激活。ER、BRCA－1等抑癌基因的启动子区域被甲基化后可驱动乳腺癌的发生发展。下列叙述错误的是(　 　)
A．原癌基因过量表达或抑癌基因活性减弱，均有可能引起细胞癌变
B．ER、BRCA－1的启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合，从而抑制转录过程
C．细胞的分化、衰老和凋亡都可能与DNA甲基化有密切的关系
D．DNA甲基转移酶抑制剂可用于预防人体内恶性肿瘤的发生
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【解析】 一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变，A正确；RNA聚合酶与启动子结合，驱动转录发生，启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合，从而抑制转录过程，B正确；由题意可知，DNA甲基转移酶活性减弱可导致原癌基因被激活，可导致原癌基因过量表达，促进恶性肿瘤的发生，D错误。
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6．[2025青岛模拟]研究发现细胞坏死也受到特定基因的控制，称为程序性坏死。肿瘤坏死因子(TNF)可通过受体TNFR1诱导多种炎症因子表达及某些细胞死亡，包括质膜完整的凋亡和质膜破裂的坏死两种形式。某些巨噬细胞被病原体感染后，会释放大量炎症因子并死亡，也是一种程序性坏死。下列说法错误的是(　 　)
A．细胞坏死使细胞内含物释放，可引起周围组织发生炎症反应
B．敲除细胞内编码TNFR1的基因，不影响细胞程序性死亡
C．细胞程序性坏死释放的病原体可由巨噬细胞吞噬消化
D．细胞程序性坏死可能有助于机体抵抗病原体的感染
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【解析】 细胞坏死也受到特定基因的控制，敲除细胞内编码TNFR1的基因，会影响细胞程序性死亡，B错误；某些巨噬细胞被病原体感染后，会释放大量炎症因子并死亡，也是一种程序性坏死，细胞程序性坏死可能有助于机体抵抗病原体的感染，D正确。
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7．(多选)[2026河北衡水冀州中学月考]自由基学说和端粒学说都是关于细胞衰老机制的假说。下列相关叙述错误的有(　 　)
A．端粒是染色体两端的特殊DNA，端粒变短会导致端粒内侧基因的序列损伤
B．代谢产生的自由基会攻击细胞膜上的磷脂分子，引发雪崩式的反应，对细胞膜损较大
C．自由基会使细胞中蛋白质活性降低，导致细胞衰老
D．所有细胞中的DNA分子都有端粒结构，端粒受损会导致细胞衰老
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【解析】 端粒是染色体末端的DNA—蛋白质复合体，端粒缩短会导致细胞停止分裂而非直接损伤内侧基因序列，A错误；在生命活动中，细胞会产生自由基，自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击细胞膜上的磷脂时，会引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，B正确；自由基除了损伤细胞膜，还会攻击细胞内的蛋白质。蛋白质的结构被破坏后，其活性会显著降低，进而影响细胞正常功能，最终导致细胞衰老，C正确；端粒是线性染色体两端的结构，仅存在于有线性染色体的细胞中，如原核细胞的DNA是环状的，不存在染色体，因此没有端粒，部分真核细胞(如成熟的哺乳动物红细胞)没有细胞核和DNA，也不存在端粒，D错误。
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学习目标　1. 说出细胞分化的概念、特点和原因。2. 举例说明衰老细胞的特点。3. 举例说明细胞凋亡及其意义。
核心体系
活动方案
活动一 说出细胞分化的概念、特点和原因
下图是生物个体发育过程中的细胞增殖和分化的示意图，请据图回答下列有关问题。
(1) 图中A和B分别表示什么过程？
(2) 图中b、c、d、e细胞中含有的核遗传物质是否相同？请说明原因。
(3) 若e能合成血红蛋白，而b、c、d都不能合成，说明细胞分化的原因是什么？
(4) 什么叫细胞分化？细胞分化有什么特点？
(5) 细胞分化的意义是什么？
活动二 举例说明衰老细胞的特点
请分析下面的现象，回答相关问题。
①老年人皮肤皱缩
②衰老细胞代谢速率减慢
③老年人的头发会变白
④老年人的皮肤上会长“老年斑”
⑤衰老细胞的细胞核体积增大，染色质固缩，核膜向内折叠。
(1) 老年人皮肤皱缩与皮肤细胞衰老过程中的什么物质含量减少有关？
(2) 衰老细胞代谢减慢的原因有哪些？
(3) 老年人头发变白的原因是什么？
(4) 老年人的皮肤上长“老年斑”的原因是什么？
(5) 衰老细胞内DNA复制和转录都会受到影响，原因是什么？
(6) 什么是自由基？自由基导致细胞衰老的原因是什么？
(7) 什么是端粒？细胞衰老的“端粒学说”是什么？端粒酶是催化端粒水解的酶吗？哪些细胞端粒酶活性较强？
活动三 举例说明细胞凋亡及其意义
下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。请回答下列问题。
(1) 过程①中凋亡诱导因子和膜受体的结合具有什么特点？该过程体现了生物膜具有什么功能？
(2) 为什么说细胞凋亡是一个正常的生理过程？
(3) 举例说明细胞凋亡有什么意义？
(4) 根据细胞凋亡的原因，对治疗肿瘤有什么启发？
(5) 下图为细胞凋亡和细胞坏死的部分过程，请结合下图以及所学知识简要分析存在什么不同？
名卷优选
1. [2025江苏卷]图示小肠上皮组织，a～c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
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
2. [2026镇江丹阳月考]关于细胞的生命历程的叙述，正确的是(　　)
A. 癌细胞中特有的端粒酶可保证癌细胞不衰老和凋亡
B. 细胞坏死是细胞正常的生命现象，对生物体有利
C. 人体中造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的
D. 衰老的细胞体积变大，线粒体数量减少，新陈代谢速率减慢
3. [2024南京学情检测]下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A. 癌变的细胞因细胞膜上的糖蛋白减少，故癌细胞能无限增殖
B. 细胞的寿命与其分裂能力有关，多次分裂产生的子细胞更易凋亡
C. 细胞体积增大时，相对表面积增大，细胞与外界物质交换的效率提升
D. 高度分化的植物细胞一般具有全能性，分化程度越高的细胞全能性往往越低
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，机体可通过下图所示的相互转化机制进行修复。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
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①②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④⑤中均存在基因的选择性表达
5. [2025河南驻马店月考]在肿瘤细胞中DNA甲基化经常发生异常。大约65%的急性髓细胞性白血病患者DNA甲基转移酶3A(DNMT3A)基因发生突变，严重减弱了DNMT3A的催化活性，使基因组许多位点上的甲基化缺失，最终导致了原癌基因的激活。ER、BRCA-1等抑癌基因的启动子区域被甲基化后可驱动乳腺癌的发生发展。下列叙述错误的是(　　)
A. 原癌基因过量表达或抑癌基因活性减弱，均有可能引起细胞癌变
B. ER、BRCA-1的启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合，从而抑制转录过程
C. 细胞的分化、衰老和凋亡都可能与DNA甲基化有密切的关系
D. DNA甲基转移酶抑制剂可用于预防人体内恶性肿瘤的发生
6. [2025青岛模拟]研究发现细胞坏死也受到特定基因的控制，称为程序性坏死。肿瘤坏死因子(TNF)可通过受体TNFR1诱导多种炎症因子表达及某些细胞死亡，包括质膜完整的凋亡和质膜破裂的坏死两种形式。某些巨噬细胞被病原体感染后，会释放大量炎症因子并死亡，也是一种程序性坏死。下列说法错误的是(　　)
A. 细胞坏死使细胞内含物释放，可引起周围组织发生炎症反应
B. 敲除细胞内编码TNFR1的基因，不影响细胞程序性死亡
C. 细胞程序性坏死释放的病原体可由巨噬细胞吞噬消化
D. 细胞程序性坏死可能有助于机体抵抗病原体的感染
7. (多选)[2026河北衡水冀州中学月考]自由基学说和端粒学说都是关于细胞衰老机制的假说。下列相关叙述错误的有(　　)
A. 端粒是染色体两端的特殊DNA，端粒变短会导致端粒内侧基因的序列损伤
B. 代谢产生的自由基会攻击细胞膜上的磷脂分子，引发雪崩式的反应，对细胞膜损较大
C. 自由基会使细胞中蛋白质活性降低，导致细胞衰老
D. 所有细胞中的DNA分子都有端粒结构，端粒受损会导致细胞衰老
第21讲　细胞的分化、衰老和死亡
【活动方案】
活动一　
(1) 细胞分裂(增殖)。细胞分化。
(2) 相同。由同一个受精卵经有丝分裂而来。
(3) 在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。
(4) 细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。特点：普遍性、持久性、稳定性、不可逆性。
(5) ①生物个体发育的基础；②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
活动二　
(1) 水分。
(2) 水分减少；多种酶活性下降；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；呼吸速率减慢。
(3) 毛囊细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。
(4) 衰老细胞中色素积累。
(5) 染色质固缩，DNA不能解旋。
(6) 自由基：通常指具有不成对电子的原子或基团。原因：自由基产生后，攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如：攻击磷脂分子、DNA、蛋白质。
(7) 端粒是染色体两端的一段特殊的DNA序列和蛋白质构成的复合物结构，随细胞分裂次数的增加，端粒逐渐缩短，到一定程度细胞不能分裂而趋向衰老。不是，端粒酶是由一段RNA模板和多种蛋白质亚基组成的；它的功能是在染色体末端合成端粒DNA重复序列。需要不断分裂或具有无限增殖潜能的细胞会表达较高水平的端粒酶，如癌细胞，干细胞等。
活动三　
(1) 特异性。信息传递。
(2) 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(3) 保证多细胞生物体完成正常的发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。
(4) 如果能有效地激活肿瘤细胞中的凋亡相关基因，就可以抑制肿瘤的生长。
(5) 细胞凋亡是由基因所决定的程序性死亡，对生物体通常是有利的。细胞坏死是在不利因素影响下，引起的细胞损伤和死亡，不受基因控制，对生物体是有害的。细胞凋亡过程中，细胞皱缩，形成凋亡小体，细胞膜完整，不会引起炎症反应。细胞坏死过程中，细胞器破裂，细胞膜破裂，通常会引起炎症反应。
端粒与端粒酶
真核细胞DNA复制过程中存在所谓末端复制问题。由于DNA聚合酶不能从头合成子链，DNA复制时，子链5′末端与之配对的RNA引物被切除后会产生末端缺失，导致子链的5′末端随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短，而端粒的存在使得染色体5′末端的缩短不会影响到编码区域。受精卵、配子、干细胞以及癌细胞中存在端粒酶，它能够以自身含有的RNA为模板，逆转录出端粒DNA，从而避免端粒的缩短。大多数正常细胞中端粒酶的活性几乎为0，无法有效地延长端粒，所以分裂一定次数后走向衰老。
【名卷优选】
1 A　压力应激引起a类干细胞膜通透性改变，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。
2 C　癌细胞通过激活端粒酶延长端粒，从而无限增殖，但端粒酶并非癌细胞特有(如生殖细胞中也存在)，且“不衰老和凋亡”表述错误，癌细胞仍可能因其他机制凋亡，A错误；细胞坏死是由外界因素导致的非正常死亡，属于被动过程，对生物体有害，而细胞凋亡才是正常的生命现象，B错误；衰老细胞体积应减小，细胞核体积增大，线粒体数量减少，代谢减慢，D错误。
3 D　正常细胞的寿命与其分裂能力不一定有关，可能与其承担的功能有关，如心肌细胞寿命很长，但不能分裂，另外癌细胞能无限增殖却不会凋亡，B错误；细胞体积增大时，其相对表面积逐渐减小，物质交换效率也随之降低，C错误。
4 D　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，A错误；过程①②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，干细胞具有更高的全能性，其分化程度比胆管细胞低，C错误。
5 D　一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变，A正确；RNA聚合酶与启动子结合，驱动转录发生，启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合，从而抑制转录过程，B正确；由题意可知，DNA甲基转移酶活性减弱可导致原癌基因被激活，可导致原癌基因过量表达，促进恶性肿瘤的发生，D错误。
6 B　细胞坏死也受到特定基因的控制，敲除细胞内编码TNFR1的基因，会影响细胞程序性死亡，B错误；某些巨噬细胞被病原体感染后，会释放大量炎症因子并死亡，也是一种程序性坏死，细胞程序性坏死可能有助于机体抵抗病原体的感染，D正确。
7 AD　端粒是染色体末端的DNA—蛋白质复合体，端粒缩短会导致细胞停止分裂而非直接损伤内侧基因序列，A错误；在生命活动中，细胞会产生自由基，自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击细胞膜上的磷脂时，会引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，B正确；自由基除了损伤细胞膜，还会攻击细胞内的蛋白质。蛋白质的结构被破坏后，其活性会显著降低，进而影响细胞正常功能，最终导致细胞衰老，C正确；端粒是线性染色体两端的结构，仅存在于有线性染色体的细胞中，如原核细胞的DNA是环状的，不存在染色体，因此没有端粒，部分真核细胞(如成熟的哺乳动物红细胞)没有细胞核和DNA，也不存在端粒，D错误。

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