2027创新设计一轮生物第15讲　细胞的分化、衰老和死亡

SHENGWUXUE细胞的分化、衰老和死亡第15讲课标要求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。考情分析1.细胞的分化和全能性2025·江苏卷，9；2025·安徽卷，3；2025·河南卷，5；2025·重庆卷，2；2024·黑吉辽卷，2；2024·浙江6月选考，42.细胞的衰老和死亡2025·甘肃卷，4；2025·湖北卷，13；2025·陕晋宁青卷，4；2025·湖南卷，4；2025·北京卷，4；2024·新课标卷，32；2024·湖北卷，20；2024·山东卷，2；2024·贵州卷，2；2024·河北卷，3；2024·湖南卷，4；2023·天津卷，4；2023·湖南卷，71目

录细胞的分化和全能性2细胞衰老和死亡3情境·探究·长句考点一细胞的分化和全能性核心要点·再研典型例题·深研1.细胞分化

遗传物质一般不发生改变形态、结构和生理功能组织和器官

遗传信息的表达基因的选择性表达专门化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。

全套遗传信息细胞细胞核受精卵体细胞低高3.干细胞 (1)概念动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 (2)类型分裂和分化提醒干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞的自我更新。早期胚胎

各种

特定功能(1)小鼠胎儿成纤维细胞形成iPS细胞的过程属于细胞分化。(2025·江西卷，3B)(

)提示成纤维细胞形成iPS细胞的过程是逆分化(去分化)。(2)肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质。(2024·浙江6月选考，4A)(

)提示肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶。(3)由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性。(2021·辽宁卷，9B)(

)××√(4)细胞分化只发生在胚胎发育阶段。(2022·海南卷，2B)(

)提示细胞分化发生在个体发育的任何阶段。(5)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，2A)(

)提示胚胎干细胞也进行基因选择性表达。××考向1

细胞的分化[生命观念]1.(2024·贵州卷，2)蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是(

)A.四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离B.四肢的组织来自干细胞的增殖分化C.蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果D.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果B解析四肢细胞只进行有丝分裂，而同源染色体分离发生在减数分裂过程中，A错误；干细胞是动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，干细胞通过增殖分化可产生四肢的组织，B正确；蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误；蝌蚪发育成蛙是细胞分裂和分化的结果，这一过程中遗传物质未发生改变，D错误。2.(2025·河南卷，5)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C解析导管由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成，这种死亡方式属于细胞的程序性死亡(凋亡)，并非细胞坏死，A错误；分化成熟后的导管细胞是死细胞，已丧失生物活性，不具备脱分化和再分化的能力，B错误；导管的原始细胞和叶肉细胞在形态、结构、生理功能上等存在差异，是基因选择性表达的结果，C正确；导管是死细胞，其中的细胞骨架已失去活性，在维持导管的形态及物质运输中不再发挥作用，D错误。(1)分化细胞表达的基因(2)细胞分化的“变”与“不变”考向2细胞全能性和干细胞[生命观念]3.(2025·江苏卷，9)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(

)AA.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一部分干细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞，还有一部分干细胞保持分裂能力，用于干细胞的自我更新，故a类干细胞分裂产生的子细胞不一定都能分化为b类或c类细胞，A错误；压力应激等外界不利因素引起细胞质膜通透性发生改变，会促使细胞衰老，B正确；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细胞凋亡对细胞外液基本不会产生影响，但细胞坏死可能会造成细胞内容物的释放，导致细胞外液发生改变，C正确；这3类细胞都存在细胞骨架，细胞骨架基因为管家基因，因此这3类功能不同的细胞中都表达细胞骨架基因，D正确。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4.(2025·安徽卷，3)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B解析动物干细胞的细胞核和动物体细胞的细胞核均具有全能性，B错误；胰岛类器官中不同细胞内DNA相同，而mRNA和蛋白质不完全相同，即一些mRNA具有细胞特异性，因此可以对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，进而判断细胞类型，C正确；胰岛发育存在胰岛内细胞分化的过程，而某些糖尿病与胰岛B细胞异常相关，故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，D正确。5.(2024·黑吉辽卷，2)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D解析肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA复制，A正确；肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B正确；卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达，合成承担相应功能的蛋白质，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，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D错误。考点二细胞衰老和死亡核心要点·再研典型例题·深研1.细胞衰老 (1)特征通透性内折收缩降低减慢色素(2)原因氧化反应磷脂分子DNA—蛋白质复合体DNA序列DNA序列(3)个体衰老与细胞衰老的关系细胞衰老是个体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现__________。单多自我更新[创新拓展]

端粒与端粒酶端粒酶是一种逆转录酶，它由RNA和蛋白质组成，以自身RNA为模板，合成端粒核苷酸序列，加到新合成DNA链末端。由于DNA聚合酶不能从头合成子链，复制母链3′末端时，子链5′末端与之配对的RNA引物被切除后会产生末端缺失，正常二倍体细胞中端粒酶没有活性，5′端空缺就无法得到修复，这样DNA每复制一次，5′端就缩短一截，缩短到一定程度，细胞就不再分裂，于是细胞就会衰老乃至死亡。能够持续增殖的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很低，无法有效地延长端粒。若使癌细胞中的端粒酶失活，能够导致癌细胞增殖停滞，引发癌细胞的衰老。2.细胞的凋亡和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。基因程序性死亡自然更新清除受损或中断(1)细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成。(2025·四川卷，3C)(

)(2)溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程。(2024·甘肃卷，4C)(

)提示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。(3)抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。(2023·江苏卷，1B)(

)提示提高端粒酶活性有助于延缓细胞衰老。√××(4)人体各组织细胞的衰老总是同步的。(2022·浙江6月选考，4C)(

)提示人体各组织细胞的衰老通常是不同步的。(5)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。(2021·河北卷，5A)(

)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。××考向

细胞的衰老与死亡[生命观念]1.(2025·北京卷，4)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C解析

C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活，

说明C3基因促进细胞凋亡，A正确；C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡，说明C9基因抑制细胞凋亡，B正确；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，对于线虫完成正常发育，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，有利于线虫的发育，C错误，D正确。2.(2025·陕晋宁青卷，4)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

解析哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡属于细胞凋亡，对于多细胞生物而言，细胞的衰老和死亡并不一定会导致个体的衰老和死亡，C错误。C3.(2025·甘肃卷，4)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效率降低，A正确；自由基学说指出，自由基产生后，攻击DNA、蛋白质等生物大分子，可引起结构和功能损伤，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；衰老与细胞核密切相关，融合细胞的核来自衰老细胞，即使细胞质年轻，仍无法恢复增殖能力，D错误。情境·探究·长句诗仙李白在《将进酒》中写道：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。请结合诗句的意境，根据所学知识，回答下列有关问题：(1)通常，随着年龄的增长，人的头发会逐渐“青丝成雪”。试从细胞衰老的角度分析，其原因是________________________________________________________________________