第19讲　细胞的分化、衰老和死亡 高中生物第一轮总复习

SHENGWUXUE细胞的分化、衰老和死亡第19讲(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。课标内容1目

录细胞的分化与细胞的全能性23细胞衰老和死亡关键·真题必刷基础·精细梳理典例·精心深研考点一细胞的分化与细胞的全能性1.细胞分化遗传物质不发生改变形态、结构和生理功能组织和器官1.细胞分化遗传物质不发生改变

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

全套遗传信息细胞细胞核受精卵体细胞低高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(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。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。(2)类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自__________来自各式各样的组织功能可以分化成______组织和器官具有分化成__________细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞早期胚胎各种特定功能(1)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。(2)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。(3)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(2021·江苏卷，2B)(

)提示造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成各种血细胞。×××(4)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(2021·江苏卷，2C)(

)提示细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变。(5)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(2021·福建卷，11A)(

)提示愈伤组织是幼嫩叶片通过脱分化形成的。(6)高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(2020·江苏卷，4A)(

)提示有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞、记忆细胞。×××考向1

围绕细胞分化，考查生命观念1.(2024·广东省深圳市六校联盟)人体成熟的红细胞经过几个阶段发育而来，各阶段细胞特征如下表。下列叙述错误的是(

)D阶段阶段1阶段2阶段3阶段4细胞特征无血红蛋白，有较强

分裂能力核糖体丰富，开始合成血红蛋白，有分裂能力核糖体

等细胞器逐渐减少，

分裂能力减弱无细胞核、核糖体等细胞器，血红蛋白含量高，无分裂能力A.阶段1至阶段4是红细胞分化的过程B.细胞特征发生变化的根本原因是基因选择性表达C.核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白D.阶段4失去分裂能力与红细胞的功能无关解析

由表格可知，每个阶段细胞的形态结构是不同的，说明阶段1至阶段4是红细胞分化的过程，A正确；细胞特征发生变化的原因是细胞分化，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；核糖体是合成蛋白质的场所，故核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白，C正确；红细胞在发育过程中随着血红蛋白的合成逐渐增多，分裂能力逐渐减弱、消失，血红蛋白的功能主要是运输氧气，因此分裂能力减弱、消失与其执行特定功能有关，D错误。D2.(2024·广东肇庆调研)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞，人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来；毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺，产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是(

) A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质发生选择性改变 B.毛囊干细胞的增殖具有周期性，且绝大多数毛囊干细胞处于分裂期 C.休眠状态的毛囊干细胞内物质的合成与分解均处于停止状态 D.由毛囊干细胞分化而来的不同细胞内，细胞器的功能一般不发生改变解析毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质不变，细胞分化是基因选择性表达的结果，A错误；毛囊干细胞的增殖具有周期性，绝大多数毛囊干细胞处于分裂间期，因为在细胞周期中，分裂间期的持续时间最长，B错误；休眠状态的毛囊干细胞为维持正常的生命活动，细胞内物质的合成与分解仍然在进行，C错误；由毛囊干细胞分化而来的不同细胞内，细胞器的功能一般不变，D正确。(1)分化细胞表达的基因(2)细胞分化的“变”与“不变”C考向2围绕细胞全能性和干细胞，考查生命观念3.(2021·辽宁卷，9)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是(

)A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组解析二倍体被子植物的卵细胞和助细胞中不存在同源染色体，则它们直接发育成的植株是高度不育的，A正确；一个植物细胞(如卵细胞)直接发育成一个完整的个体，这体现了植物细胞的全能性，B正确；助细胞与卵细胞染色体组成相同，染色体数目减半，则由助细胞无融合生殖产生的个体与亲本的遗传特性不完全相同，C错误；珠心细胞是植物的体细胞，发育成的植物为二倍体植株，体细胞中含有两个染色体组，D正确。D4.(2024·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细胞属于血细胞，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。基础·精细梳理典例·精心深研考点二细胞衰老和死亡1.细胞衰老通透性内折收缩降低减慢色素(2)细胞衰老的原因①自由基学说氧化反应磷脂分子DNA蛋白质②端粒学说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2.细胞的死亡 (1)细胞的凋亡

和坏死基因程序性死亡自然更新清除受损或中断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。(2)细胞自噬溶酶体细胞器微生物和毒素(1)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。(2)癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸。(2023·湖南卷，13C)(

)提示无氧呼吸发生在细胞质基质。(3)人体各组织细胞的衰老总是同步的。(2022·浙江6月选考，4C)(

)提示通常是不同步的。×××(4)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。(5)清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。(2019·全国卷Ⅰ，1C)(

)提示某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。××通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。(1)细胞凋亡________(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；细胞自噬________(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。一定不一定通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。(2)细胞凋亡与细胞自噬的联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导________。(3)自噬体内的物质被水解后，其产物可以被细胞重新利用。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用会________(填“增强”“不变”或“减弱”)。细胞凋亡增强通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。(4)研究显示，细胞自噬能力的减弱导致了细胞内有毒物质的积累，从而使细胞进入衰老状态。随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用________(填“增强”“不变”或“减弱”)，肌肉功能下降。减弱考向

围绕细胞衰老与细胞死亡，考查生命观念1.(2022·海南卷，2)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是(

)A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖B.细胞分化只发生在胚胎发育阶段C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，维持细胞内部环境的稳定B解析正常的B淋巴细胞受到抗原刺激后，能发生分裂和分化，但不能无限增殖，癌细胞具有无限增殖的能力，A正确；细胞分化发生在个体发育中的各个阶段，B错误；细胞产生的自由基会攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等物质，造成损伤，导致细胞衰老，C正确；细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。D2.(2024·广州市测试)细胞焦亡是近年来人们发现的一种新的细胞程序性死亡方式，由机体受到病理性刺激而产生，表现为细胞不断涨大直至破裂，其内容物溢出后可促进白细胞介素的释放，加重炎症反应。下列说法错误的是(

)A.人类胚胎发育过程中尾部的消失属于细胞凋亡B.细胞焦亡过程中，细胞膜的通透性会发生变化C.细胞凋亡和细胞焦亡都与细胞内基因的表达调控有关D.细胞焦亡过程中，细胞的核遗传物质发生了改变解析细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，如人类胚胎发育过程中尾部的消失，A正确；由题意可知，细胞焦亡时细胞不断涨大直至破裂，由此可推测，该过程中细胞膜通透性发生变化，致使细胞吸水过多而涨破，B正确；细胞焦亡是一种新的细胞程序性死亡方式，与细胞凋亡相同，都与细胞内基因的表达调控有关，其核遗传物质没有发生改变，C正确，D错误。B3.(2024·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，如下图所示。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。A4.(2024·广东佛山质检)科学家利用人类干细胞在实验室中培育出了“微型人脑”，该组织已经达到9周胎儿大脑的发育水平，但不能独立思考。下列相关描述正确的是(

)A.该项研究为许多恶性疾病的治疗提供了技术支持B.在培育微型人脑的过程中不会发生细胞的衰老C.若培育过程中出现了细胞凋亡，其根本原因是遗传物质发生了改变D.若培育过程发生了细胞坏死，则属于基因控制下的程序性死亡

解析

微型人脑在培养的过程中伴随着细胞的分裂、分化和衰老等过程，即细胞正常的生理过程，B错误；细胞凋亡的根本原因是基因的选择性表达，细胞凋亡时遗传物质不会变化，C错误；细胞坏死是由于某种不利因素导致的细胞的不正常死亡，不属于基因的程序性死亡，D错误。关键·真题必刷1.(2023·江苏卷，1)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是(

)A.细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量B.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老C.细胞自噬降解细胞内自身物质，维持细胞内环境稳态D.DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变解析细胞分裂使细胞数量增加，细胞凋亡使细胞数量减少，二者共同维持多细胞生物体的细胞数量，A正确；端粒酶可增加染色体两端端粒的长度，有助于延缓细胞衰老，端粒酶活性被抑制后将加速细胞衰老，B错误；细胞自噬可降解细胞内衰老或损伤的结构或物质，有助于维持细胞内环境稳态，C正确；抑癌基因可抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，通过DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变，D正确。BC2.(2022·重庆卷，6)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响，结果如表。下列关于实验组的叙述，正确的是(

)分组细胞特征核DNA含量增加的细胞比例吞噬细菌效率对照组均呈球形59.20%4.61%实验组部分呈扁平状，溶酶体增多9.57%18.64%A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形解析细胞的形态变化是基因的选择性表达引起的，遗传物质没有发生改变，A错误；由表格信息可知，实验组核DNA含量增加的细胞比例为9.57%，包括G2期、有丝分裂前期、中期、后期、末期，B错误；吞噬细胞中的溶酶体释放消化酶，可分解进入细胞的细菌，因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶酶体增多有关，C正确；去除该化合物后扁平状细胞不再分裂分化，扁平状细胞不会恢复成球形，D错误。3.(2023·海南卷，4)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(

)A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量D.物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果D解析根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”可推知，黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确；根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”可推知，物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B正确；在营养缺乏条件下，细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量，C正确；根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，是高度分化的细胞(植物的胚发育已经完成)，故物质A引起的根边缘细胞凋亡，不是该植物在胚发育时期基因表达的结果，D错误。4.(2023·天津卷，4)在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系；如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是(

)A.这种蛋白质是一种神经递质B.肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触C.凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡D.蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡A解析分析题意可知，