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第13讲　细胞的分化、衰老、死亡
课标 要求 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　细胞的分化与全能性(迁移·提能类)
1.细胞分化
(1)概念、特点及意义
(2)实质:　　　　　　　　　　　,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中　　　　　　的表达情况不同。
[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。
③细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,直接原因是蛋白质的种类、数量、功能发生变化。
2.细胞的全能性
3.干细胞
深挖教材·拓思维
1.在人的不同发育时期,红细胞的物质组成不同的原因是 　
　 。
2.将干细胞在体外培育出组织和器官的过程没有体现细胞的全能性,因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。[必修1 P122“拓展应用”]
3.不能用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织、器官用于器官移植等,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。[必修1 P121“与社会的联系”]
1.细胞分化的“变”与“不变”
(1)“变”
①从细胞水平分析:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
②从亚显微结构水平分析:细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分发生改变。
③从分子水平分析
a.蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度:基因的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因。
(2)“不变”:细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
[注意]某些细胞在分化过程中遗传物质会发生改变,如B淋巴细胞分化为浆细胞的过程中部分基因会发生重排,遗传物质发生改变。
2.细胞全能性与细胞分化比较
项目 细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 持久性;稳定性;不可逆性;普遍性 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
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞
大小 比较 细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性的表达从易到难:受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 ①已分化的植物细胞仍然具有全能性 ②一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低
命题角度一　考查细胞分化的过程与实质
1.关于细胞分化的过程与实质,下列说法正确的是　　　　。
A.细胞分化只发生在胚胎发育阶段[2022·海南卷]
B.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。此过程主要涉及细胞的分化与癌变[2022·浙江1月选考]
C.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果[2024·贵州卷]
D.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[2022·河北卷]
E.卫星细胞(一种成肌干细胞)可以被激活,增殖、分化为新的肌细胞,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[2022·河北卷]
F.已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力
G.基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中
H.同一细胞内往往含有不同种类的蛋白质,这是基因选择性表达的结果
I.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质[2024·浙江6月选考]
J.两种伞藻的伞形帽和菊花形帽的“帽”不同是细胞分化的结果
2.[2025·河北保定二模] 中国科学院研究团队发现了一种过渡性肝脏祖细胞(TLPC),该细胞具有分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞的双向分化潜能,可促进肝再生。下列叙述正确的是 (　)
A.TLPC的分化程度和分裂能力均高于肝脏细胞的
B.TLPC分化为胆汁上皮细胞是细胞中的基因选择性表达的结果
C.胆汁上皮细胞和肝脏细胞的核酸相同,蛋白质不同
D.肝再生过程中,TLPC的全能性得以充分体现
命题角度二　考查细胞的全能性及干细胞
3.关于细胞的全能性及干细胞,下列说法正确的是　　　　。
A.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞[2021·江苏卷]
B.多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变[2022·福建卷]
C.分化程度高的细胞,其全能性一定低
D.蝌蚪发育成蛙。四肢的组织来自于干细胞的增殖分化[2024·贵州卷]
E.人脐带血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐带血中的干细胞,具有与早期胚胎细胞相同的分化程度[2021·重庆卷]
F.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。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.干细胞治疗为骨缺损的临床治疗提供了新思路。为探究不同细胞共培养对脂肪干细胞分化为成骨细胞的影响,科研人员利用图甲装置对细胞进行共培养,装置的上下层通过小孔连通,一段时间后检测脂肪干细胞成骨分化相对水平,结果如图乙所示。
下列相关叙述错误的是 (　)
A.除a组外,b、c、d组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子
B.与a组相比,b、c、d组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异
C.相对于血管内皮细胞,与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞的成骨分化
D.成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化
考点二　细胞的衰老和死亡(固本·识记类)
1.细胞衰老
(1)衰老细胞的特征
(2)细胞衰老的原因
①自由基学说:细胞代谢中产生的　　　　　会攻击生物膜、DNA和蛋白质,致使细胞衰老。
②端粒学说
(3)细胞衰老与个体衰老的关系
从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的　　　　　　　的过程。
2.细胞死亡
(1)细胞凋亡
(2)细胞坏死
(3)细胞凋亡和细胞坏死的区别
[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,属于细胞坏死;若是感染后被机体免疫系统清除,则属于细胞凋亡。
3.细胞自噬
深挖教材·拓思维
1.白化病患者头发变白的原因是 　
　。
2.感染病毒的细胞可发生细胞凋亡,细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是 　
　。[必修1 P126]
3.根据自由基学说的观点分析衰老细胞细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低的原因可能是
　。[必修1 P124]
命题角度一　细胞衰老与死亡
1.关于细胞衰老与死亡,下列说法正确的是　　　　。
A.衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制和转录
B.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老[2023·江苏卷]
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的[2022·浙江6月选考]
D.衰老个体细胞中的基因均不能正常表达
E.部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加[2024·湖南卷]
F.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质[2021·河北卷]
G.肝、胆严重损伤时,内环境稳态的破坏是细胞凋亡所致[2025·重庆卷]
H.细胞坏死对机体是不利的
I.蝌蚪发育成蛙。蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果[2024·贵州卷]
2.[2025·甘肃卷] 绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性,能防止端粒缩短,体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老,下列叙述错误的是 (　)
A.衰老的细胞中细胞核形态异常,核质间的物质交换频率降低
B.细胞产生的自由基可以通过攻击DNA和蛋白质引起细胞衰老
C.体外培养癌细胞时,培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老
D.将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合,获得的融合细胞可以增殖
3.[2025·北京卷] 科学家对线虫进行诱变,发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活,C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是 (　)
A.C3基因促进细胞凋亡
B.C9基因抑制细胞凋亡
C.细胞凋亡不利于线虫发育
D.细胞凋亡受基因的调控
命题角度二　细胞自噬
4.关于细胞自噬,下列说法正确的是　　　　。
A.细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞内部结构
B.“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量,有利于细胞内部环境的稳定
C.细胞自噬只在细胞缺乏营养时才会发生,正常营养条件下不会发生
D.细胞自噬和细胞凋亡一样,都是由基因决定的程序性死亡
E.若细胞自噬过程受阻,可能导致细胞内有害物质积累,影响细胞正常功能
F.细胞自噬过程中,溶酶体中的水解酶将物质彻底氧化分解,为细胞提供能量
G.激烈的细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞坏死
H.凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫[2021·江苏卷]
5.[2025·四川卷] 通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是 (　)
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
经典真题·明考向
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
2.[2025·河南卷] 导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织,由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确的是 (　)
A.细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程
B.分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力
C.导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异
D.细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用
3.[2025·陕青宁晋卷] 细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是 (　)
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
4.[2024·甘肃卷] 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
第13讲　细胞的分化、衰老、死亡
考点一
● 必备知识
1.(1)个体发育　一个或一种　稳定性差异　整个生命进程　普遍性　持久性　形态、结构和功能　专门化　生物体各种生理功能的效率　个体发育
(2)基因的选择性表达　遗传信息
2.①产生完整有机体　②其他各种细胞　③全套基因　④细胞　⑤细胞核　⑥离体　⑦受精卵　⑧体细胞　⑨低　⑩高
3.少　造血干细胞
【深挖教材】
1.同一种细胞在人的不同发育时期会表达不同的基因
2.细胞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,将干细胞在体外培育出组织和器官,没有产生完整有机体或分化成其他各种细胞
3.动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变小。肌细胞是已分化的细胞,它通常不能转化为其他类型的细胞
● 典型例题
1.EF　[解析] 细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,A错误。在正常情况下,经过细胞分裂产生的新细胞,在遗传物质的作用下,其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异,就是细胞的分化,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。此过程主要涉及细胞的分裂和分化,B错误。蝌蚪发育成蛙是个体发育的结果,涉及基因的选择性表达等,一般不会改变遗传物质,C错误。因为同一个体的所有细胞均来源于受精卵,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的细胞中表达,D错误。基因的选择性表达不仅发生在细胞分化的过程中,也发生在细胞分裂、细胞衰老、细胞凋亡等过程中,G错误。同一个体的不同细胞含有不同种类的蛋白质,这是基因选择性表达的结果,但是同一个细胞含有不同种类的蛋白质,是因为控制合成不同蛋白质的基因不同,没有体现基因的选择性表达,H错误。肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质,如呼吸酶,I错误。两种伞藻属于不同的个体,“帽”不同是因为遗传物质不同,J错误。
2.B　[解析] 肝脏祖细胞(TLPC)具有分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞的双向分化潜能,可促进肝再生,据此推测,TLPC的分化程度低于肝脏细胞,但分裂能力高于肝脏细胞,A错误;TLPC分化为胆汁上皮细胞的过程中,细胞的形态、结构和功能发生了改变,是细胞中的基因选择性表达的结果,B正确;胆汁上皮细胞和肝脏细胞是由同一个受精卵经过细胞分裂、分化来的,因此其中的遗传物质DNA相同,但由于基因的选择性表达,其中的RNA不完全相同,蛋白质也不完全相同,C错误;肝再生过程中TLPC只是分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞,并不能体现该细胞的全能性,D错误。
3.BD　[解析] 造血干细胞是已分化的细胞,但仍能继续分化形成血细胞和淋巴细胞等,A错误。分化程度高的细胞,其全能性不一定低,如生殖细胞,C错误。早期胚胎细胞的全能性高于脐带血中的干细胞,其分化程度比脐带血中的干细胞更低,E错误。细胞的全能性是指细胞分裂和分化后,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,卵圆细胞能形成新的肝细胞,未证明其具有全能性,F错误。
4.A　[解析] 由题图乙可知,a、b、c、d组中的脂肪干细胞均可分化为成骨细胞,说明四组培养液中均含有促进成骨分化的相关因子,A错误;细胞分化的实质为基因的选择性表达,由于不同细胞共培养促进脂肪干细胞分化为成骨细胞的水平不同,说明四组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异,B正确;与c组脂肪干细胞和血管内皮细胞共培养相比较,b组脂肪干细胞和成纤维细胞共培养的脂肪干细胞成骨分化水平更高,C正确;由题图甲装置可知,共培养细胞没有与脂肪干细胞直接接触,而是通过隔板上的小孔连通,且共培养b、c、d组细胞成骨分化相对水平均高于a组,说明成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化,D正确。
考点二
● 必备知识
1.(1)减少　降低　增大　积累　(2)自由基　DNA序列　(3)单　多　细胞普遍衰老
2.(1)基因　自然更新　稳定
(2)物理　化学　病理性刺激
3.细胞器　微生物和毒素
【深挖教材】
1.细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常,不能合成酪氨酸酶
2.细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
3.自由基攻击磷脂分子和蛋白质,会引起组成细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤,使物质运输功能降低
● 典型例题
1.AEH　[解析] 端粒酶可以延长端粒DNA序列,可以通过提高端粒酶活性或数量来延缓细胞衰老,B错误;人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老,人体各种组织的衰老并非同步进行,C错误;衰老个体中也有新分裂产生的细胞,这些细胞中的基因能正常表达,D错误;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,该过程中有特定基因的表达,会合成新的蛋白质,F错误;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,所以内环境稳态的破坏不是细胞凋亡所致,G错误;蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果,I错误。
2.D　[解析] 衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,导致核质间物质交换频率降低,A正确;自由基学说指出,自由基会攻击DNA、蛋白质,可能引起基因突变,蛋白质活性下降,导致细胞衰老,B正确;癌细胞依赖端粒酶维持端粒长度以无限增殖,抑制端粒酶活性会导致端粒缩短,最终引发癌细胞衰老,C正确;细胞衰老与细胞核密切相关,融合细胞的细胞核来自衰老细胞,不能进行增殖,D错误。
3.C　[解析] C3基因功能缺失导致本应凋亡的细胞存活,说明正常C3基因促进细胞凋亡,A正确;C9基因功能缺失导致本不应凋亡的细胞凋亡,说明正常C9基因抑制细胞凋亡,B正确;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因素的干扰都起着非常关键的作用,因此细胞凋亡对线虫发育有利,C错误;细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,受基因调控,D正确。
4.ABE　[解析] 细胞自噬不只是在缺乏营养时发生,正常营养条件下也会发生细胞自噬以维持内环境稳定,C错误;细胞自噬不是程序性死亡,细胞凋亡是基因决定的程序性死亡,D错误;溶酶体中的水解酶是将物质水解,不是彻底氧化分解,彻底氧化分解主要发生在线粒体,F错误;激烈的细胞自噬可能引起细胞凋亡,而不是细胞坏死,G错误;凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫,H错误。
5.D　[解析] 溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器等,可作为 “消化车间” 为细胞自噬提供水解酶,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,能为细胞生命活动(包括细胞自噬 )提供能量(ATP),B正确;细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸,氨基酸可作为原料重新参与蛋白质合成,实现物质再利用,C正确;细胞自噬 “吃掉” 衰老、损伤的细胞器,能维持细胞内部环境稳定,利于细胞正常代谢,D错误。
经典真题·明考向
1.A　[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,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;细胞凋亡因始终有膜封闭,没有内容物释放,对细胞外液基本不会产生影响,而细胞坏死可能会释放细胞内容物等从而对细胞外液产生较大影响,C正确;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　[解析] 形成导管的过程属于细胞凋亡,是一种由基因决定的自然的生理过程,不是细胞坏死,A错误;分化成熟后的导管细胞是死细胞,不具备脱分化和再分化的能力,B错误;导管原始细胞与叶肉细胞的遗传物质相同,二者在结构、形态和功能上的差异源于细胞分化过程中基因的选择性表达,C正确;组成成熟导管的细胞为死细胞,没有细胞骨架,D错误。
3.C　[解析] 端粒随细胞分裂次数增加逐渐缩短,当端粒缩短到临界值时,细胞停止分裂并衰老,符合端粒学说,A正确;皮肤生发层细胞分裂产生新细胞时,需合成DNA复制所需的酶及结构蛋白,故有新蛋白合成,B正确;哺乳动物成熟红细胞无细胞核及基因,其寿命有限,单个成熟红细胞的程序性死亡不会直接导致机体衰老,C错误;衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,D正确。
4.C　[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,来维持基本的生命活动,A正确;细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能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环境刺激后表现出的应激性与适应性行为,能维持细胞内部环境的稳定,D正确。
第五单元　遗传的基本规律和遗传的细胞学基础(共101张PPT)
第13讲
细胞的分化、衰老、死亡
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 细胞的分化与全能性（迁移·提能类）
考点二 细胞的衰老和死亡（固本·识记类）
经典真题·明考向
备用习题
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一 细胞的分化与全能性(迁移·提能类)
1.细胞分化
(1)概念、特点及意义
个体发育
一个或一种
稳定性差异
整个生命进程
普遍性
持久性
形态、结构和功能
专门化
生物体各种生理功能的效率
个体发育
(2)实质：__________________，即在个体发育过程中,不同种类的细胞
中__________的表达情况不同。
基因的选择性表达
遗传信息
［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。
③细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是蛋白质的种
类、数量、功能发生变化。
2.细胞的全能性
产生完整有机体
其他各种细胞
全套基因
细胞
细胞核
离体
受精卵
体细胞
低
高
3.干细胞
少
造血干细胞
【深挖教材·拓思维】
1.在人的不同发育时期，红细胞的物质组成不同的原因是___________
_____________________________________。
同一种细
胞在人的不同发育时期会表达不同的基因
2.将干细胞在体外培育出组织和器官的过程没有体现细胞的全能性，
因为 _______________________________________________________
____________________________________________________________
_______________________________________________ 。［必修
“拓展应用”］
细胞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，将干细胞在体外培育出组织和
器官，没有产生完整有机体或分化成其他各种细胞
3.不能用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织、器官用于器官移植等,
原因是______________________________________________________
__________________________________________________________。
［必修 “与社会的联系”］
动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能
变小。肌细胞是已分化的细胞,它通常不能转化为其他类型的细胞
1.细胞分化的“变”与“不变”
(1)“变”
①从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
②从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分
发生改变。
③从分子水平分析
.蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
.基因角度：基因的选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是
细胞分化的根本原因。
(2)“不变”：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
［注意］某些细胞在分化过程中遗传物质会发生改变，如B淋巴细胞
分化为浆细胞的过程中部分基因会发生重排，遗传物质发生改变。
2.细胞全能性与细胞分化比较
项目 细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 持久性；稳定性；不可逆 性；普遍性 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
结果 形成形态、结构、功能不同 的细胞 形成新的个体或分化成其他各
种细胞
项目 细胞分化 细胞全能性
大小 比较 细胞分化程度有高低之分: 体细胞 生殖细胞 受 精卵 细胞全能性的表达从易到难:受
精卵 生殖细胞 体细胞
关系 ①已分化的植物细胞仍然具有全能性 ②一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低
续表
命题角度一 考查细胞分化的过程与实质
1.关于细胞分化的过程与实质，下列说法正确的是____。
A.细胞分化只发生在胚胎发育阶段 海南卷］
B.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。此过程主要涉及细胞的分化与癌变［2022·浙江1月选考］
C.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果［2024·贵州卷］
D.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［2022·河北卷］
E.卫星细胞(一种成肌干细胞)可以被激活，增殖、分化为新的肌细胞，
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
［2022·河北卷］
F.已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力
G.基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中
H.同一细胞内往往含有不同种类的蛋白质，这是基因选择性表达的结果
I.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质［2024·浙江6月选考］
J.两种伞藻的伞形帽和菊花形帽的“帽”不同是细胞分化的结果
√
√
[解析] 细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，A错误。在正常
情况下，经过细胞分裂产生的新细胞，在遗传物质的作用下，其形
态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异，就是细胞的分化，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。此过程主要涉及细胞的分裂和分化，B错误。蝌蚪发育成蛙是个
体发育的结果，涉及基因的选择性表达等，一般不会改变遗传物质，
C错误。因为同一个体的所有细胞均来源于受精卵，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的细胞中表达，D错误。基因的选
择性表达不仅发生在细胞分化的过程中，也发生在细胞分裂、细胞
衰老、细胞凋亡等过程中， 错误。同一个体的不同细胞含有不同种
类的蛋白质，这是基因选择性表达的结果，但是同一个细胞含有不
同种类的蛋白质，是因为控制合成不同蛋白质的基因不同，没有体
现基因的选择性表达， 错误。肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质,
如呼吸酶, 错误。两种伞藻属于不同的个体，“帽”不同是因为遗传物
质不同， 错误。
2.[2025·河北保定二模]中国科学院研究团队发现了一种过渡性肝脏祖
细胞 ，该细胞具有分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞的双向分化
潜能，可促进肝再生。下列叙述正确的是( )
A. 的分化程度和分裂能力均高于肝脏细胞的
B. 分化为胆汁上皮细胞是细胞中的基因选择性表达的结果
C.胆汁上皮细胞和肝脏细胞的核酸相同，蛋白质不同
D.肝再生过程中， 的全能性得以充分体现
√
[解析] 肝脏祖细胞 具有分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞的双
向分化潜能，可促进肝再生，据此推测， 的分化程度低于肝脏
细胞，但分裂能力高于肝脏细胞，A错误； 分化为胆汁上皮细
胞的过程中，细胞的形态、结构和功能发生了改变，是细胞中的基
因选择性表达的结果，B正确；胆汁上皮细胞和肝脏细胞是由同一个
受精卵经过细胞分裂、分化来的，因此其中的遗传物质 相同，
但由于基因的选择性表达，其中的 不完全相同，蛋白质也不完
全相同，C错误；肝再生过程中 只是分化为胆汁上皮细胞和肝
脏细胞，并不能体现该细胞的全能性，D错误。
【题后归纳】
分化细胞表达的基因
(1)管家基因——所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞
基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、水解酶基因。
(2)奢侈基因——不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不
同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
命题角度二 考查细胞的全能性及干细胞
3.关于细胞的全能性及干细胞，下列说法正确的是_____。
A.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞［2021·江苏卷］
B.多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变［2022·福建卷］
C.分化程度高的细胞,其全能性一定低
D.蝌蚪发育成蛙。四肢的组织来自于干细胞的增殖分化［2024·贵州卷］
E.人脐带血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐带血中的干细胞，
具有与早期胚胎细胞相同的分化程度［2021·重庆卷］
F.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。卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性 黑
吉辽卷］
√
√
[解析] 造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成血细胞和
淋巴细胞等，A错误。分化程度高的细胞,其全能性不一定低,如生殖
细胞，C错误。早期胚胎细胞的全能性高于脐带血中的干细胞，其分
化程度比脐带血中的干细胞更低， 错误。细胞的全能性是指细胞分
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，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性， 错误。
4.干细胞治疗为骨缺损的临床治疗提供了新思路。为探究不同细胞共
培养对脂肪干细胞分化为成骨细胞的影响，科研人员利用图甲装置对
细胞进行共培养，装置的上下层通过小孔连通，一段时间后检测脂肪
干细胞成骨分化相对水平，结果如图乙所示。
下列相关叙述错误的是( )
A.除组外，、、 组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子
B.与组相比，、、 组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在
差异
C.相对于血管内皮细胞，与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞
的成骨分化
D.成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细
胞的成骨分化
√
[解析] 由题图乙可知，、、、 组中的脂肪干细胞均可分化为成
骨细胞，说明四组培养液中均含有促进成骨分化的相关因子，A错误；
细胞分化的实质为基因的选择性表达，由于不同细胞共培养促进脂
肪干细胞分化为成骨细胞的水平不同，说明四组脂肪干细胞的成骨
分化相关基因的表达存在差异，B正确；
与组脂肪干细胞和血管内皮细胞共培养相比较， 组脂肪干细胞和
成纤维细胞共培养的脂肪干细胞成骨分化水平更高，C正确；由题图
甲装置可知，共培养细胞没有与脂肪干细胞直接接触，而是通过隔
板上的小孔连通，且共培养、、 组细胞成骨分化相对水平均高于
组，说明成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了
脂肪干细胞的成骨分化，D正确。
【题后归纳】
“三看”法确认是否体现细胞“全能性”
考点二 细胞的衰老和死亡(固本·识记类)
1.细胞衰老
(1)衰老细胞的特征
减少
降低
增大
积累
(2)细胞衰老的原因
①自由基学说:细胞代谢中产生的________会攻击生物膜、 和蛋白
质,致使细胞衰老。
自由基
②端粒学说
序列
(3)细胞衰老与个体衰老的关系
从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的______________的过程。
单
多
细胞普遍衰老
2.细胞死亡
(1)细胞凋亡
基因
自然更新
稳定
(2)细胞坏死
物理
化学
病理性刺激
(3)细胞凋亡和细胞坏死的区别
［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，属于细胞坏死；若是感染后被机体免疫系统清除，
则属于细胞凋亡。
3.细胞自噬
细胞器
微生物和毒素
【深挖教材·拓思维】
1.白化病患者头发变白的原因是_________________________________
___________________。
细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异
常,不能合成酪氨酸酶
2.感染病毒的细胞可发生细胞凋亡，细胞凋亡被认为是一种程序性死
亡的理由是______________________________________________。
［必修
细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
3.根据自由基学说的观点分析衰老细胞细胞膜的通透性改变,物质运输
功能降低的原因可能是________________________________________
__________________________________________________。
［必修
自由基攻击磷脂分子和蛋白质,会引起组成细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，使物质运输功能降低
命题角度一 细胞衰老与死亡
1.关于细胞衰老与死亡，下列说法正确的是______。
A.衰老细胞内染色质收缩影响 复制和转录
B.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老［2023·江苏卷］
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的［2022·浙江6月选考］
D.衰老个体细胞中的基因均不能正常表达
E.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
中自由基可能增加［2024·湖南卷］
F.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质［2021·河北卷］
G.肝、胆严重损伤时，内环境稳态的破坏是细胞凋亡所致［2025·重庆卷］
H.细胞坏死对机体是不利的
I.蝌蚪发育成蛙。蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果［2024·贵州卷］
√
√
√
[解析] 端粒酶可以延长端粒 序列,可以通过提高端粒酶活性或数
量来延缓细胞衰老，B错误;人体生长发育的不同时期均有细胞的衰
老，人体各种组织的衰老并非同步进行，C错误；衰老个体中也有新
分裂产生的细胞，这些细胞中的基因能正常表达，D错误;细胞凋亡
是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,该过程中有特定基因的
表达,会合成新的蛋白质， 错误;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，所以内环境稳态的破坏不是细胞凋
亡所致，错误;蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果， 错误。
2.[2025·甘肃卷]绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖
能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性，能防止端粒缩
短，体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老，下列叙述错误的
是( )
A.衰老的细胞中细胞核形态异常，核质间的物质交换频率降低
B.细胞产生的自由基可以通过攻击 和蛋白质引起细胞衰老
C.体外培养癌细胞时，培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老
D.将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞可以增殖
√
[解析] 衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，导致
核质间物质交换频率降低，A正确；自由基学说指出，自由基会攻击
、蛋白质，可能引起基因突变，蛋白质活性下降，导致细胞衰
老，B正确；癌细胞依赖端粒酶维持端粒长度以无限增殖，抑制端粒
酶活性会导致端粒缩短，最终引发癌细胞衰老，C正确；细胞衰老与
细胞核密切相关，融合细胞的细胞核来自衰老细胞，不能进行增殖，
D错误。
3.[2025·北京卷]科学家对线虫进行诱变，发现 基因功能缺失突变体
中本应凋亡的细胞存活， 基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞
发生凋亡。下列叙述错误的是( )
A.基因促进细胞凋亡 B. 基因抑制细胞凋亡
C.细胞凋亡不利于线虫发育 D.细胞凋亡受基因的调控
√
[解析] 基因功能缺失导致本应凋亡的细胞存活，说明正常 基因
促进细胞凋亡，A正确； 基因功能缺失导致本不应凋亡的细胞凋
亡，说明正常 基因抑制细胞凋亡，B正确；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因素的干
扰都起着非常关键的作用，因此细胞凋亡对线虫发育有利，C错误；
细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，受基因调控，D正确。
【题后归纳】
(1)细胞凋亡的机理
(2)细胞死亡的方式有四类，简称“三凋亡、一坏死”
命题角度二 细胞自噬
4.关于细胞自噬，下列说法正确的是______。
A.细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞内部结构
B.“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量，有利于细胞
内部环境的稳定
C.细胞自噬只在细胞缺乏营养时才会发生，正常营养条件下不会发生
D.细胞自噬和细胞凋亡一样，都是由基因决定的程序性死亡
E.若细胞自噬过程受阻，可能导致细胞内有害物质积累，影响细胞正常功能
F.细胞自噬过程中，溶酶体中的水解酶将物质彻底氧化分解，为细胞提供
能量
G.激烈的细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞坏死
H.凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫［2021·江苏卷］
√
√
√
[解析] 细胞自噬不只是在缺乏营养时发生，正常营养条件下也会发
生细胞自噬以维持内环境稳定，C错误；细胞自噬不是程序性死亡，
细胞凋亡是基因决定的程序性死亡，D错误；溶酶体中的水解酶是将
物质水解，不是彻底氧化分解，彻底氧化分解主要发生在线粒体，
错误；激烈的细胞自噬可能引起细胞凋亡，而不是细胞坏死， 错误；
凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫， 错误。
5.[2025·四川卷]通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物
质。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
√
[解析] 溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器等，可
作为 “消化车间” 为细胞自噬提供水解酶，A正确；线粒体是有氧呼
吸的主要场所，能为细胞生命活动(包括细胞自噬 )提供能量 ，
B正确；细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸，氨基酸可作为原料
重新参与蛋白质合成，实现物质再利用，C正确；细胞自噬 “吃掉”
衰老、损伤的细胞器，能维持细胞内部环境稳定，利于细胞正常代
谢，D错误。
经典真题·明考向
1.[2025·江苏卷]图示小肠上皮组织， 表示3类不同功能的细胞。
下列相关叙述错误的是( )
A.类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成类或 类
细胞
B.压力应激引起 类干细胞质膜通透性改变，可促使干
细胞衰老
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] 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，另一部分分化成类或 类细胞，A
错误；压力应激引起 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；细胞凋亡因始
终有膜封闭，没有内容物释放，对细胞外液基本不会产生影响，而
细胞坏死可能会释放细胞内容物等从而对细胞外液产生较大影响，C
正确；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.[2025·河南卷]导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输
导组织，由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确
的是( )
A.细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程
B.分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力
C.导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异
D.细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用
√
[解析] 形成导管的过程属于细胞凋亡，是一种由基因决定的自然的
生理过程，不是细胞坏死，A错误；分化成熟后的导管细胞是死细胞，
不具备脱分化和再分化的能力，B错误；导管原始细胞与叶肉细胞的
遗传物质相同，二者在结构、形态和功能上的差异源于细胞分化过
程中基因的选择性表达，C正确；组成成熟导管的细胞为死细胞，没
有细胞骨架，D错误。
3.[2025· 陕青宁晋卷]细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。
下列叙述错误的是( )
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
√
[解析] 端粒随细胞分裂次数增加逐渐缩短，当端粒缩短到临界值时，
细胞停止分裂并衰老，符合端粒学说，A正确；皮肤生发层细胞分裂
产生新细胞时，需合成 复制所需的酶及结构蛋白，故有新蛋白
合成，B正确；哺乳动物成熟红细胞无细胞核及基因，其寿命有限，
单个成熟红细胞的程序性死亡不会直接导致机体衰老，C错误；衰老
细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，D正确。
4.[2024·甘肃卷]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，来维持基
本的生命活动，A正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法
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环境刺激后表现出的应激性
与适应性行为，能维持细胞内部环境的稳定，D正确。
备用习题
1.海鞘未受精的卵经过活体染色后，可被人工分离为四种不同颜色的
卵片(具有细胞膜)，如图所示。研究发现只有红卵片含有细胞核，不
同卵片所含物质不完全相同，其中一些物质与细胞的发育命运有关。
下列选项中，对“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”的推断，
最有力的实验证据组合是( )
①只有红卵片受精后才能形成胚胎，并且只能分化成表皮细胞
②当红卵片和黄卵片融合并受精后，产生含有表皮细胞和肌肉细胞的
胚胎
③当红卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后所得胚胎仅含有表皮细胞
④当黄卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后都不会产生含有肌肉细胞
的胚胎
A.①②③ B.①② C.②③④ D.①③④
√
[解析] ①由题干可知，只有红卵片含有细胞核，
实验结果为只有红卵片受精后才能形成胚胎，并
且只能分化成表皮细胞，说明红卵片具有决定分
化为表皮细胞的能力;②当红卵片和黄卵片融合并受精后，产生含有
表皮细胞和肌肉细胞的胚胎，题干信息“不同卵片所含物质不完全相
同”结合①实验证据，可以说明黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能
力;
③当红卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后所得
胚胎仅含有表皮细胞，结合①②的实验证据，说
明棕卵片和白卵片不具有决定分化为肌肉细胞的能力，①②③组合
可以说明“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”，A符合题意。
2.医学上把已经消除体细胞“记忆”，且恢复到胚胎干细胞状态的细胞
称为“重编程”细胞。研究发现，将通透性强的纤维原细胞短暂地暴露
于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确的
是( )
A.提取物通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞
B.“重编程”细胞的获得过程体现了纤维原细胞的全能性
C.“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能
D.该项研究可以表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
√
[解析] “重编程”细胞为恢复到胚胎干细胞状态的细胞，细胞的遗传
物质未发生改变，A错误;细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍
具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，所以“重
编程”细胞的获得不能体现纤维原细胞的全能性，B错误;纤维原细胞
是分化后的细胞，具有一定的形态和结构，而“重编程”细胞是胚胎干
细胞状态的细胞，其结构与纤维原细胞不同， 故“重编程”细胞的获
得过程会改变细胞的形态、结构和功能，C正确;正常机体内细胞的
分化是不可逆的，D错误。
3. Klotho基因位于人类第13号染色体上，其表达产物会影响端粒酶
(能延长端粒)的活性，是一种与衰老密切相关的基因。研究发现，
Klotho基因缺陷的小鼠比正常小鼠寿命缩短了80%，而Klotho基因过
度表达后能够延长小鼠的寿命。下列相关叙述错误的是( )
A.衰老的细胞萎缩，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩
B.Klotho基因的表达产物抑制了端粒酶的活性，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.Klotho基因缺陷小鼠细胞中可能因DNA受损而引起寿命缩短
√
[解析] 衰老细胞的特点是细胞内的水分减少，细胞萎缩，细胞核的体
积增大，核膜内折，染色质收缩，A正确;Klotho基因表达产物会影响
端粒酶(能延长端粒)的活性，Klotho基因缺陷的小鼠比正常小鼠寿命缩
短了80%，而Klotho基因过度表达后能够延长小鼠的寿命，说明Klotho
基因表达产物提高了端粒酶的活性，防止细胞衰老，B错误;自由基会
引起细胞衰老，因此推测自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突
变，导致细胞衰老，C正确;Klotho基因缺陷的小鼠的端粒酶活性降低，
在端粒DNA序列被“截”短之后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受
到损伤，因此推测Klotho基因缺陷的小鼠细胞中可能因DNA受损而引
起寿命缩短，D正确。
4.红藻氨酸(KA)是离子型谷氨酸受体的激动剂，是一种具有强烈的兴
奋作用和致癫痫作用的兴奋性毒素。研究发现，高浓度KA会促进小胶
质细胞的凋亡。下列叙述正确的是( )
A.同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞中的核酸相同，但蛋白质存在差异
B.病毒感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的
C.细胞凋亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定
D.小胶质细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，不受环境因素影响
√
[解析] 核酸包括DNA和RNA，同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞基
因表达有差异，故这两种细胞中RNA和蛋白质均有差异，A错误;细
胞凋亡是生物体细胞正常的生命历程，对生物体是有利的，被病原
体感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的，B正确;细胞凋
亡是细胞主动进行的程序性死亡，有利于维持生物体内部环境的稳定，
C错误;细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，受环境影响，如高浓度KA
会促进小胶质细胞的凋亡，D错误。
5.果蝇从幼虫到预蛹的发育过程中，前中肠的肠上皮细胞内会发生线
粒体自噬和内质网自噬。自噬发生时，蛋白Atg8a会与待水解细胞器
上的自噬受体蛋白结合，启动自噬过程。Parkin和Keap1两种蛋白可
分别提高线粒体和内质网上的自噬受体蛋白泛素化水平，进而促进自
噬受体蛋白与Atg8a的结合。下列叙述错误的是( )
A.自噬是果蝇肠上皮细胞生命历程中的正常过程
B.细胞自噬可维持细胞内部环境的相对稳定
C.提高Parkin和Keap1的泛素化水平将加速线粒体和内质网自噬
D.上述调节机制说明细胞可选择性地清除某些特定细胞器
√
[解析] 自噬是果蝇肠上皮细胞生命历程中的正常过程，A正确;细胞自
噬可分解细胞内衰老受损的细胞器，维持细胞内部环境的相对稳定，
B正确;根据题意可知，自噬发生时，蛋白Atg8a会与待水解细胞器上的
自噬受体蛋白结合，启动自噬过程，Parkin和Keap1两种蛋白可分别提
高线粒体和内质网上的自噬受体蛋白泛素化水平，进而促进自噬受体
蛋白与Atg8a的结合，而不是提高Parkin和Keap1的泛素化水平，C错误;
题述调节机制说明细胞可选择性地清除某些特定细胞器，D正确。
作业手册
题组一 细胞分化与细胞的全能性
1.[2025·安徽卷]胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器
官特性的细胞集合体，可模拟胰岛的结构和功能，具有广泛的应用价
值。下列叙述错误的是( )
A.胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是基因选择性
表达的结果
B.胰岛类器官中胰岛A细胞是由干细胞诱导分化而来的，其细胞核不
具有全能性
C.对胰岛类器官中细胞的 序列进行分析，可判断其细胞类型
D.胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究
√
[解析] 胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是细胞
分化的结果，其实质是基因的选择性表达，A正确；由干细胞诱导分
化形成的胰岛A细胞，其细胞核仍含该物种的全套遗传信息，具有全
能性，B错误；不同细胞的 序列差异反映基因表达情况，据此
可判断细胞类型，C正确；胰岛类器官可模拟胰岛，可应用于胰岛发
育和糖尿病发病机制等研究，D正确。
2.[2026·湖北荆州模拟]大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温
度下发育为雄性，在较高温度下发育为雌性；剑尾鱼在 为7.2时全
部发育成雄性，而 为7.8时绝大多数发育成雌性；鳗鲡在高密度养
殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后，不再发生性别转
变。下列叙述错误的是( )
A.温度、酸碱度、种群密度等因素能影响性别的分化
B.推测剑尾鱼细胞不含与性别形成有关的基因
C.随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性往往会逐渐降低
D.性别被确定后不再发生变化，体现了细胞分化的稳定性
√
[解析] 由题干信息得出：温度、酸碱度、种群密度均能影响性别分
化，进而影响生物的个体发育，A正确；性别也是一种表型，表型由
基因型和环境共同决定，因此剑尾鱼也有与性别形成有关的基因，B
错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化后的细胞遗传物
质不变，分化后细胞的功能更具体，分化程度提高，但细胞全能性
往往会降低，C正确；性别确定后不再改变，说明细胞分化具有稳定
性和不可逆性，D正确。
3.[2025·山西太原模拟]精原干细胞 是精子发生的起始细胞，它
们在雄性生殖系统中扮演着至关重要的角色。 由原始生殖细胞分
化而来，既能自我更新维持自身数量相对稳定，又能定向分化产生精
母细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.在增殖过程中核 加倍与染色体加倍不同步
B.原始生殖细胞转变成 ，经历了基因的选择性表达
C. 是已分化的细胞，但其细胞核仍然具有全能性
D. 增殖产生的子细胞都会定向分化成为精母细胞
√
[解析] 通过有丝分裂增殖，复制发生在期(核 加倍)，
而染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，两者不同步，A正确；原始
生殖细胞分化为 的过程属于细胞分化，本质是基因的选择性表
达，B正确； 是已分化的细胞，但其细胞核仍含有全套遗传物质，
具有全能性(如核移植后可发育为个体)，C正确；据题意可知，
增殖产生的子细胞，一部分通过自我更新维持干细胞数量相对稳定，
另一部分才定向分化为精母细胞，D错误。
题组二 细胞衰老与死亡
4.[2025·福建福州三模]关于细胞衰老的机制有自由基学说和端粒学说，
下列叙述正确的是( )
A.自由基会使蛋白质活性升高，导致细胞衰老
B.自由基均来自细胞内的各种氧化反应
C.端粒 受损使细胞活动异常，导致细胞衰老
D.衰老细胞的细胞核体积变小，新陈代谢速率减慢
√
[解析] 自由基会攻击蛋白质，使蛋白质活性降低，导致细胞衰老，
A错误；自由基主要来源于细胞内的氧化反应(如线粒体呼吸链产生
的活性氧)，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基，B错
误；根据端粒学说，端粒是染色体末端的 蛋白质复合体，每
次细胞分裂后，端粒 会缩短一截(受损)，导致细胞衰老，C正确；
衰老细胞的细胞核体积变大，D错误。
5.诱导自噬是环鸟苷酸—腺苷酸合成酶
干扰素基因刺激因子 通路的一个古老功
能，近日我国科学家发现 通路的一
个新的重要功能——诱导溶酶体的产生。下列叙
述正确的是( )
A.只有衰老损伤的细胞器才会激活细胞自噬作用
B.自噬体最终被降解需要利用溶酶体合成的水解酶
C. 转录因子发挥作用的场所是细胞质
D. 可以促进产生更多的溶酶体
√
[解析] 据图可知，病原体和 也可以激活细
胞自噬，A错误；水解酶由核糖体合成，B错
误； 转录因子调控转录过程，发挥作用
的场所主要是细胞核，C错误； 促进自噬
体的产生， 促进溶酶体的产生，D正确。
6.[2025·湖北卷]科研人员以 作为细胞衰老的分子标志，以
作为细胞复制的标记，揭示了蛋白通过调节 蛋白表
达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是
( )
A.对照组中也有衰老的细胞
B.蛋白质促进了细胞中 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 标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛
√
[解析] 据图可知，对照组中含 标志细胞的含量不为0，
而 是细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细
胞，A正确；据图可知，基因过表达组中 蛋白含量明显比
对照组多，所以蛋白质促进了细胞中 蛋白积累，B正确；
衰老细胞中与衰老有关的蛋白质(如 蛋白)表达量增加，但并非所
有蛋白质的表达量均增加，C错误；是细胞 复制的标记，细
胞增殖过程中会发生复制，所以含 标记的细胞所占比例越
大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。
7.[2025·湖南长沙二模]铁死亡是一种新发现的不同于细胞凋亡、细胞
自噬性死亡的铁依赖性细胞程序性死亡。铁死亡的主要机制是在二价
铁或酯氧合酶作用下，催化细胞膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化，
从而诱导细胞死亡。此外，还表现为抗氧化体系的调控核心酶——谷
胱甘肽过氧化物酶的含量或活性降低。 依赖谷胱甘肽
，由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽 来还原脂质过氧化
物，而细胞内正常浓度的维持依赖于细胞转运胱氨酸的 系统。
下列叙述正确的是( )
A.铁死亡与细胞凋亡、细胞坏死都是由基因调控的细胞死亡
B.细胞内铁异常增多，机体会代偿性降低 的表达水平
C.研制靶向药物抑制癌细胞的 活性，是癌症治疗的一种新思路
D.系统异常引起的神经系统退行性病变患者，可口服 来治疗
√
[解析] 铁死亡、细胞凋亡都是细胞程序性死亡，是由基因调控的死
亡，但细胞坏死是指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，不是由基因调控的，A错误；细
胞内铁异常增多，会促进脂质过氧化诱导铁死亡，而 能还原脂
质过氧化物而抑制铁死亡，所以细胞内铁异常增多，机体会代偿性
升高的表达水平，B错误；抑制癌细胞的 活性，会使癌细
胞内脂质过氧化物积累，诱导癌细胞铁死亡，是癌症治疗新思路，C
正确； 是三肽，口服会被消化道内蛋白酶水解，不能达到治疗
目的，D错误。
题组三 细胞的生命历程综合
8.[2025·安徽安庆二模]细胞是生物体的结构和功能单位，一般要经历
分裂、分化、衰老和死亡等生命历程。下列相关叙述正确的是( )
A.动物细胞分裂能保证亲代细胞与子代细胞之间遗传性状的稳定性
B.植物细胞形成根、叶、茎等器官的过程中伴随着遗传物质的丢失
C. 随机断裂、自由基攻击以及端粒缩短等均会导致细胞衰老
D.活化的细胞毒性 细胞引起的靶细胞裂解过程属于程序性死亡
√
[解析] 动物细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂，有丝分裂通过将复
制之后的染色体精确分配保证亲代细胞与子代细胞之间遗传性状的
稳定性。减数分裂完成后(生殖细胞形成)遗传物质减半，无法保证遗
传性状的稳定性，A错误。植物细胞分化为根、茎、叶等器官时，遗
传物质未发生丢失，仅是基因选择性表达的结果，B错误。 随机
断裂会引起变异，不一定会导致细胞衰老，C错误。活化的细胞毒性
细胞通过释放穿孔素和颗粒酶，激活靶细胞内部的凋亡程序，导致
靶细胞裂解，此过程为细胞凋亡，属于程序性死亡，D正确。
9.[2025·黑龙江哈尔滨二模]某学生打篮球时不小心摔倒，导致膝盖部
位皮肤破损，出现渗血、红肿等现象，一段时间后，红肿逐渐消失，
皮肤得到修复。关于该过程的细胞活动，下列叙述错误的是( )
A.皮肤破损部位的毛细血管破裂、部分细胞坏死，释放的内容物引发
红肿
B.部分干细胞被激活并迁移到损伤部位，增殖分化为修复所需的特定
细胞
C.新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰老、凋亡、脱落，以维持细胞数量
的平衡
D.新增殖的细胞发生基因选择性丢失，仅保留了与其功能相关的遗传
信息
√
[解析] 外伤导致细胞破裂，内容物释放，部分血细胞和内容物释放
到组织液中，引发红肿，A正确；干细胞分裂能力强，部分干细胞被
激活并迁移到损伤部位，增殖分化为修复所需的特定细胞，B正确；
细胞一般要经过衰老、死亡阶段，新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰
老、凋亡、脱落，以维持细胞数量的平衡，C正确；新增殖的细胞经
有丝分裂而来，并未发生基因选择性丢失，D错误。
综合应用练
10.[2025·福建龙岩二模] 糖尿病肾病是糖尿病的严重并发症，高糖环
境下肾小球滤过屏障中的足细胞线粒体损伤引起肾功能障碍是重要的
发病原因。
(1)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在________________________。
线粒体基质和线粒体内膜
[解析] 线粒体是有氧呼吸的主要场所，其中进行的是有氧呼吸的第
二和第三阶段，分别发生在线粒体基质和线粒体内膜，可见线粒体
中与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体基质和线粒体内膜。
(2)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬
指线粒体可被内质网或高尔基体包裹形成自噬体，并与________融合，
完成自噬。线粒体被水解后的产物的去向是______________________
_____。(写出1点即可)
溶酶体
被细胞重新利用或排出
细胞
[解析] 足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒
体自噬指线粒体可被内质网或高尔基体包裹形成自噬体，并与溶酶
体融合，因为溶酶体中含有多种水解酶，因而会完成自噬。线粒体
被水解后的产物的去向是被细胞重新利用或排出细胞，即对细胞有
用的物质被重新利用，对细胞没用的物质被排出细胞。
(3)若线粒体自噬减少，损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧
(如自由基等)导致发生氧化应激反应，从而启动足细胞凋亡，足细胞
凋亡会加剧肾脏损伤。研究发现黄芪甲苷 能够促进线粒体自
噬从而降低足细胞凋亡，可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用
机理，科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验，
检测有关蛋白相对表达量如下：
足细胞凋亡因子 P62
正常小鼠组 0.99 0.98 0.34
糖尿病肾病模型小鼠组 5.30 1.97 0.12
Ⅱ治疗组 3.11 1.42 0.21
注：P62为自噬底物，在自噬过程中被降解； 蛋白是线粒体自噬
活跃程度的关键指标。
①从数据判断P62蛋白相对表达量与线粒体自噬的活跃程度呈____
(填“正”或“负”)相关。
负
[解析] 研究发现黄芪甲苷 能够促进线粒体自噬从而降低足
细胞凋亡，可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理，科研
人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验，即本实验
的自变量为小鼠是否患病及是否对模型鼠使用相关药物，因变量为
足细胞凋亡因子、P62和 的相对表达量。①表中数据显示，
蛋白相对表达量越多，线粒体自噬活跃程度越低，即P62蛋白的相对表
达量与线粒体自噬的活跃程度呈负相关。
②结合已有信息推测 可用于辅助治疗糖尿病肾病的作用机制如
下图，请将其补充完整。
[答案]
[解析] 题意显示，若线粒体自噬
减少，损伤的线粒体会产生并释
放大量的活性氧导致发生氧化应激反应，从而启动足细胞凋亡，足
细胞凋亡会加剧肾脏损伤，结合实验数据推测 辅助治疗糖尿
病肾病的作用机制为促进 蛋白表达，使线粒体自噬加
强，活性氧减少，氧化应激反应减弱，足细胞凋亡降低，减轻肾脏
损伤。中小学教育资源及组卷应用平台
课时作业(十八)　细胞的分化、衰老、死亡 (限时:20分钟)
题组一　细胞分化与细胞的全能性
1.[2025·安徽卷] 胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器官特性的细胞集合体,可模拟胰岛的结构和功能,具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是 (　)
A.胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异,这是基因选择性表达的结果
B.胰岛类器官中胰岛A细胞是由干细胞诱导分化而来的,其细胞核不具有全能性
C.对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析,可判断其细胞类型
D.胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究
2.[2026·湖北荆州模拟] 大部分龟类没有性染色体,其受精卵在较低温度下发育为雄性,在较高温度下发育为雌性;剑尾鱼在pH为7.2时全部发育成雄性,而pH为7.8时绝大多数发育成雌性;鳗鲡在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后,不再发生性别转变。下列叙述错误的是 (　)
A.温度、酸碱度、种群密度等因素能影响性别的分化
B.推测剑尾鱼细胞不含与性别形成有关的基因
C.随着细胞分化程度的提高,细胞的全能性往往会逐渐降低
D.性别被确定后不再发生变化,体现了细胞分化的稳定性
3.[2025·山西太原模拟] 精原干细胞(SSCs)是精子发生的起始细胞,它们在雄性生殖系统中扮演着至关重要的角色。SSCs由原始生殖细胞分化而来,既能自我更新维持自身数量相对稳定,又能定向分化产生精母细胞。下列相关叙述错误的是 (　)
A.SSCs在增殖过程中核DNA加倍与染色体加倍不同步
B.原始生殖细胞转变成SSCs,经历了基因的选择性表达
C.SSCs是已分化的细胞,但其细胞核仍然具有全能性
D.SSCs增殖产生的子细胞都会定向分化成为精母细胞
题组二　细胞衰老与死亡
4.[2025·福建福州三模] 关于细胞衰老的机制有自由基学说和端粒学说,下列叙述正确的是 (　)
A.自由基会使蛋白质活性升高,导致细胞衰老
B.自由基均来自细胞内的各种氧化反应
C.端粒DNA受损使细胞活动异常,导致细胞衰老
D.衰老细胞的细胞核体积变小,新陈代谢速率减慢
5.诱导自噬是环鸟苷酸—腺苷酸合成酶(cGAS)—干扰素基因刺激因子(STING)通路的一个古老功能,近日我国科学家发现cGAS STING通路的一个新的重要功能——诱导溶酶体的产生。下列叙述正确的是 (　)
A.只有衰老损伤的细胞器才会激活细胞自噬作用
B.自噬体最终被降解需要利用溶酶体合成的水解酶
C.TFEB转录因子发挥作用的场所是细胞质
D.TFEB可以促进产生更多的溶酶体
6.[2025·湖北卷] 科研人员以SA β Gal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。下列叙述错误的是 (　)
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
7.[2025·湖南长沙二模] 铁死亡是一种新发现的不同于细胞凋亡、细胞自噬性死亡的铁依赖性细胞程序性死亡。铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶作用下,催化细胞膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,从而诱导细胞死亡。此外,还表现为抗氧化体系的调控核心酶——谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX4)的含量或活性降低。GPX4 依赖谷胱甘肽(GSH,由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽)来还原脂质过氧化物,而细胞内 GSH 正常浓度的维持依赖于细胞转运胱氨酸的 Xc 系统。下列叙述正确的是 (　)
A.铁死亡与细胞凋亡、细胞坏死都是由基因调控的细胞死亡
B.细胞内铁异常增多,机体会代偿性降低 GPX4 的表达水平
C.研制靶向药物抑制癌细胞的 GPX4 活性,是癌症治疗的一种新思路
D.Xc 系统异常引起的神经系统退行性病变患者,可口服 GSH 来治疗
题组三　细胞的生命历程综合
8.[2025·安徽安庆二模] 细胞是生物体的结构和功能单位,一般要经历分裂、分化、衰老和死亡等生命历程。下列相关叙述正确的是 (　)
A.动物细胞分裂能保证亲代细胞与子代细胞之间遗传性状的稳定性
B.植物细胞形成根、叶、茎等器官的过程中伴随着遗传物质的丢失
C.DNA随机断裂、自由基攻击以及端粒缩短等均会导致细胞衰老
D.活化的细胞毒性T细胞引起的靶细胞裂解过程属于程序性死亡
9.[2025·黑龙江哈尔滨二模] 某学生打篮球时不小心摔倒,导致膝盖部位皮肤破损,出现渗血、红肿等现象,一段时间后,红肿逐渐消失,皮肤得到修复。关于该过程的细胞活动,下列叙述错误的是 (　)
A.皮肤破损部位的毛细血管破裂、部分细胞坏死,释放的内容物引发红肿
B.部分干细胞被激活并迁移到损伤部位,增殖分化为修复所需的特定细胞
C.新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰老、凋亡、脱落,以维持细胞数量的平衡
D.新增殖的细胞发生基因选择性丢失,仅保留了与其功能相关的遗传信息
综合应用练
10.[2025·福建龙岩二模] 糖尿病肾病是糖尿病的严重并发症,高糖环境下肾小球滤过屏障中的足细胞线粒体损伤引起肾功能障碍是重要的发病原因。
(1)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在　　　　　　　　　　　　　　。
(2)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基体包裹形成自噬体,并与　　　　　融合,完成自噬。线粒体被水解后的产物的去向是　　　　　　　　　　　　　　　。(写出1点即可)
(3)若线粒体自噬减少,损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧(如自由基等)导致发生氧化应激反应,从而启动足细胞凋亡,足细胞凋亡会加剧肾脏损伤。研究发现黄芪甲苷(AS Ⅱ)能够促进线粒体自噬从而降低足细胞凋亡,可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理,科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验,检测有关蛋白相对表达量如下:
足细胞凋亡因子 P62 PINK 1
正常小鼠组 0.99 0.98 0.34
糖尿病肾病模型小鼠组 5.30 1.97 0.12
AS Ⅱ治疗组 3.11 1.42 0.21
注:P62为自噬底物,在自噬过程中被降解;PINK1蛋白是线粒体自噬活跃程度的关键指标。
①从数据判断P62蛋白相对表达量与线粒体自噬的活跃程度呈　　　　(填“正”或“负”)相关。
②结合已有信息推测AS Ⅱ可用于辅助治疗糖尿病肾病的作用机制如下图,请将其补充完整。
课时作业(十八)　细胞的分化、衰老、死亡
1.B　[解析] 胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异,这是细胞分化的结果,其实质是基因的选择性表达,A正确;由干细胞诱导分化形成的胰岛A细胞,其细胞核仍含该物种的全套遗传信息,具有全能性,B错误;不同细胞的mRNA序列差异反映基因表达情况,据此可判断细胞类型,C正确;胰岛类器官可模拟胰岛,可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究,D正确。
2.B　[解析] 由题干信息得出:温度、酸碱度、种群密度均能影响性别分化,进而影响生物的个体发育,A正确;性别也是一种表型,表型由基因型和环境共同决定,因此剑尾鱼也有与性别形成有关的基因,B错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞遗传物质不变,分化后细胞的功能更具体,分化程度提高,但细胞全能性往往会降低,C正确;性别确定后不再改变,说明细胞分化具有稳定性和不可逆性,D正确。
3.D　[解析] SSCs通过有丝分裂增殖,DNA复制发生在S期(核DNA加倍),而染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,两者不同步,A正确;原始生殖细胞分化为SSCs的过程属于细胞分化,本质是基因的选择性表达,B正确;SSCs是已分化的细胞,但其细胞核仍含有全套遗传物质,具有全能性(如核移植后可发育为个体),C正确;据题意可知,SSCs增殖产生的子细胞,一部分通过自我更新维持干细胞数量相对稳定,另一部分才定向分化为精母细胞,D错误。
4.C　[解析] 自由基会攻击蛋白质,使蛋白质活性降低,导致细胞衰老,A错误;自由基主要来源于细胞内的氧化反应(如线粒体呼吸链产生的活性氧),辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基,B错误;根据端粒学说,端粒是染色体末端的 DNA—蛋白质复合体,每次细胞分裂后,端粒DNA会缩短一截(受损),导致细胞衰老,C正确;衰老细胞的细胞核体积变大,D错误。
5.D　[解析] 据图可知,病原体和DNA也可以激活细胞自噬,A错误;水解酶由核糖体合成,B错误;TFEB转录因子调控转录过程,发挥作用的场所主要是细胞核,C错误;ATGs促进自噬体的产生,TFEB促进溶酶体的产生,D正确。
6.C　[解析] 据图可知,对照组中含SA β Gal标志细胞的含量不为0,而SA β Gal是细胞衰老的分子标志,所以对照组中也有衰老的细胞,A正确;据图可知,AP2A1基因过表达组中p53蛋白含量明显比对照组多,所以蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累,B正确;衰老细胞中与衰老有关的蛋白质(如p53蛋白)表达量增加,但并非所有蛋白质的表达量均增加,C错误;EdU是细胞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。
7.C　[解析] 铁死亡、细胞凋亡都是细胞程序性死亡,是由基因调控的死亡,但细胞坏死是指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,不是由基因调控的,A错误;细胞内铁异常增多,会促进脂质过氧化诱导铁死亡,而GPX4能还原脂质过氧化物而抑制铁死亡,所以细胞内铁异常增多,机体会代偿性升高GPX4 的表达水平,B错误;抑制癌细胞的GPX4活性,会使癌细胞内脂质过氧化物积累,诱导癌细胞铁死亡,是癌症治疗新思路,C正确;GSH是三肽,口服会被消化道内蛋白酶水解,不能达到治疗目的,D错误。
8.D　[解析] 动物细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂,有丝分裂通过将复制之后的染色体精确分配保证亲代细胞与子代细胞之间遗传性状的稳定性。减数分裂完成后(生殖细胞形成)遗传物质减半,无法保证遗传性状的稳定性,A错误。植物细胞分化为根、茎、叶等器官时,遗传物质未发生丢失,仅是基因选择性表达的结果,B错误。DNA随机断裂会引起变异,不一定会导致细胞衰老,C错误。活化的细胞毒性T细胞通过释放穿孔素和颗粒酶,激活靶细胞内部的凋亡程序,导致靶细胞裂解,此过程为细胞凋亡,属于程序性死亡,D正确。
9.D　[解析] 外伤导致细胞破裂,内容物释放,部分血细胞和内容物释放到组织液中,引发红肿,A正确;干细胞分裂能力强,部分干细胞被激活并迁移到损伤部位,增殖分化为修复所需的特定细胞,B正确;细胞一般要经过衰老、死亡阶段,新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰老、凋亡、脱落,以维持细胞数量的平衡,C正确;新增殖的细胞经有丝分裂而来,并未发生基因选择性丢失,D错误。
10.(1)线粒体基质和线粒体内膜
(2)溶酶体　被细胞重新利用或排出细胞
(3)负
[解析] (1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,其中进行的是有氧呼吸的第二和第三阶段,分别发生在线粒体基质和线粒体内膜,可见线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体基质和线粒体内膜。(2)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基体包裹形成自噬体,并与溶酶体融合,因为溶酶体中含有多种水解酶,因而会完成自噬。线粒体被水解后的产物的去向是被细胞重新利用或排出细胞,即对细胞有用的物质被重新利用,对细胞没用的物质被排出细胞。(3)研究发现黄芪甲苷(AS Ⅱ)能够促进线粒体自噬从而降低足细胞凋亡,可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理,科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验,即本实验的自变量为小鼠是否患病及是否对模型鼠使用相关药物,因变量为足细胞凋亡因子、P62和PINK1的相对表达量。①表中数据显示,P62蛋白相对表达量越多,线粒体自噬活跃程度越低,即P62蛋白的相对表达量与线粒体自噬的活跃程度呈负相关。②题意显示,若线粒体自噬减少,损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧导致发生氧化应激反应,从而启动足细胞凋亡,足细胞凋亡会加剧肾脏损伤,结合实验数据推测AS Ⅱ辅助治疗糖尿病肾病的作用机制为AS Ⅱ促进PINK1蛋白表达,使线粒体自噬加强,活性氧减少,氧化应激反应减弱,足细胞凋亡降低,减轻肾脏损伤。

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