第4章 第23课时 细胞的分化、衰老和死亡(教用Word)-【金榜题名】2026年高考生物一轮总复习

第23课时　细胞的分化、衰老和死亡 高考目标定位 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 1．细胞分化 2．细胞的全能性 3．干细胞 判断正误 　(1)同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果(　×　) 提示　同一个体的不同细胞内含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果，但是同一个细胞内含有不同的蛋白质，是因为该细胞内不同的基因进行了表达。 (2)基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中(　×　) 提示　细胞分化、凋亡、衰老以及增殖过程中均存在基因的选择性表达，如细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 (3)RNA聚合酶基因是否表达常作为判断细胞是否分化的依据之一(　×　) 提示　一般活细胞内都在不断地进行基因的表达，其转录过程都需要RNA聚合酶，因此RNA聚合酶基因表达，不能作为判断细胞是否分化的依据。 (4)已分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖(　×　) 提示　分化程度较高的细胞虽在执行特定的功能，但有些细胞还可以进行分裂增殖，如B淋巴细胞等。 (5)造血干细胞分化形成红细胞、白细胞，壁虎断尾后长出新尾均体现了细胞的全能性(　×　) 提示　造血干细胞不能分化为血细胞以外其他各种细胞，壁虎断尾后只能重新长出尾部，两者均未体现细胞的全能性。 (6)骨髓移植可以改变血型并影响下一代的遗传(　×　) 提示　骨髓移植可以改变血型，但不会影响遗传。 血红蛋白的主要生理功能是运输氧气。人的血红蛋白基因位于第 11 号和第 16 号染色体上，其编码基因有α、β、γ、ε等，在人的不同发育阶段，血红蛋白由不同分子组成。 (1)请据图1思考为什么在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成不同？ 提示　同一种细胞在人的不同发育时期会表达不同的基因。 (2)细胞分化过程中遗传物质一定不变吗？请从分子和细胞水平总结细胞分化过程中的“变”与“不变”，并完善下图。 提示　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。 (3)请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况并将其分类。 ①胰岛素基因；②ATP合成酶基因；③血红蛋白基因；④呼吸酶基因；⑤抗体基因；⑥核糖体合成酶基因。 管家基因(所有细胞均表达的一类基因)：②④⑥。 奢侈基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)：①③⑤。 考向一　细胞的分化 【例1】　(2024·浙江高考)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 【答案】　A 【解析】　A、肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误； BCD、肝细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，是基因选择性表达的结果，二者是由同一受精卵分化而来的，所含遗传信息相同，BCD正确。 故选A。 【例2】　(2022·重庆高考)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，结果见如表。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 【答案】　C 【解析】　A、细胞的形态变化是基因的选择性表达，遗传物质没有发生改变，A错误； B、由表格信息可知，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，B错误； C、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； D、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。 故选C。 考点二　细胞的衰老和死亡 1．细胞衰老 (1)特征 (2)原因 ①自由基学说 ②端粒学说 (3)细胞衰老与个体衰老的关系 (4)意义：细胞衰老是人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自我更新。 2．细胞死亡 3．细胞凋亡和细胞坏死的区别 4．细胞自噬 (1)概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。 (2)意义 ①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。 ②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 ③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 ④细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 判断正误 　(1)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动(　×　) 提示　细胞的衰老和凋亡都是生物体正常的生命活动。 (2)衰老细胞内染色质收缩影响转录(　√　) (3)衰老细胞内的酶活性均下降，代谢减缓(　×　) 提示　衰老细胞中多数酶的活性下降，新陈代谢速率减慢。 (4)被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死(　√　) (5)被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡(　√　) (6)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质(　×　) 提示　细胞凋亡过程中有控制凋亡的基因的表达，需要新合成蛋白质。 资料一　DNase酶和Caspase酶是细胞凋亡的两种关键酶，在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因。这两种酶一旦被激活，DNase酶能将DNA切割形成DNA片段，Caspase酶能将细胞内蛋白降解成多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除。 资料二　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，其局部过程如图所示。 1．比较细胞凋亡和细胞自噬的区别 (1)形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。 (2)生理意义上的区别：凋亡一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；自噬不一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。 2．细胞凋亡与细胞自噬的联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 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，细胞自噬作用会增强(填“增强”“不变”或“减弱”)。 考向二　细胞的死亡和自噬 【例3】　(2024·湖南高考)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是(　　 ) A．患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B．患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C．患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D．患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 【答案】　C 【解析】　A、根据细胞衰老的端粒学说，染色体中端粒缩短，A正确； B、染色体中端粒缩短，会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，导致细胞衰老，B正确； C、衰老细胞的呼吸速率减慢，表明其线粒体功能可能减弱，C错误； D、根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的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，引起细胞衰老，D正确。 故选C。 【例4】　(2024·甘肃高考)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 【答案】　C 【解析】　A、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，来支持基本的生命活动，A正确； B、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素，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； C、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； D、细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。 故选C。 考向三　细胞的生命历程的综合考查 【例5】　(2024·贵州高考)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．四肢的组织来自于干细胞的增殖分化 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 【答案】　B 【解析】　A、四肢细胞分裂属于有丝分裂，不会发生同源染色体分离，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，A错误； B、动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞，四肢的组织细胞是来自于干细胞的增殖分化，B正确； C、蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误； D、蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果，细胞分化是细胞中基因选择性表达，而不是遗传物质改变，D错误。 故选B。 【例6】　(2024·吉林高考)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 【答案】　D 【解析】　A、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； B、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； C、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； D、细胞的全能性是指细胞分裂分裂和分化后，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。 故选D。 1．(必修1 P119)细胞分化：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。 2．(必修1 P121)细胞的全能性：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。 3．(必修1 P121)干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。 4. (必修1 P123) 细胞衰老的特征：细胞体积变小，细胞核的体积增大；细胞膜通透性改变，细胞内多种酶的活性降低。 5．(必修1 P124)自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。端粒是每条染色体的两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。 6．(必修1 P126)细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也常常被称为细胞程序性死亡。细胞凋亡的实例：①个体发育中，细胞的程序性死亡；②成熟生物体中，细胞的自然更新；③某些被病原体感染的细胞的清除。 7．(必修1 P126)细胞自噬的作用：①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 8．与克隆羊多莉培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 9．细胞分化形成不同的组织细胞，不同组织细胞形态、结构不同的直接原因是不同组织细胞中蛋白质的种类和含量不同。 10．人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，其原因是人的胰岛B细胞和神经细胞都是体细胞且都由受精卵分化而来。 11．老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是老年人的白发是由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少所致；白化病患者的白发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，细胞中缺少酪氨酸酶所致。 学科网（北京）股份有限公司 $$