第4章 第2节 细胞分化、衰老和死亡（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修第一册（苏教版）

第二节　细胞分化、衰老和死亡 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。 知识点一　细胞分化 1．概念 在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。 2．特点 特点 解释 持久性 (不可逆性) 一般来说，分化后的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡 稳定性 分化不改变细胞内的遗传物质 普遍性 生物界普遍存在的生命现象 3.原因 在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的执行情况不同。(即基因的选择性表达) 4．意义 (1)生物体发育的基础。 (2)增加细胞的类型，不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种组织和器官，执行不同的生理功能，从而有利于提高各种生命活动的效率。 1．细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。(√) 2．同一人体内骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同，遗传信息的执行情况也不同。(×) 提示：同一人体内的细胞都是由受精卵有丝分裂而来，故遗传信息相同。 3．细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。(√) 下图表示某种植物细胞分裂和分化的过程，探讨下列问题。 1．细胞分化的特点 (1)判断图中①②③分别代表的过程。 ①细胞分裂；②细胞分化；③细胞分化。 (2)细胞b能够再形成细胞a或细胞c吗？这说明细胞分化具有什么特点？ 提示　一般不可以，说明细胞分化具有持久性、不可逆性。 2．细胞分化的实质 (1)细胞a、b、c的核遗传物质相同吗？为什么？ 提示　相同，因为细胞在分化过程中细胞核遗传物质不改变。 (2)造成细胞a、b、c在形态、结构和生理功能上出现差异的原因是什么？ 提示　遗传信息的执行情况不同(或“基因的选择性表达”)。 3．细胞分化与细胞分裂的区别和联系 (1)区别：细胞分化使细胞种类增加，细胞分裂使细胞数量增加。 (2)联系：①细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往相伴发生。 ②一般来讲，细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越低。 1．细胞分化的过程图示 2．细胞分化的实质：基因的选择性表达 (1)从起源上看，甲、乙两种细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂增殖而来的，根据有丝分裂的特征，染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，所以甲、乙中遗传信息是一样的。 (2)从发育过程上看，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，于是就产生了与不同细胞功能相适应的蛋白质。 3．细胞分裂与细胞分化的区别和联系 项目 细胞分裂 细胞分化 时间 从受精卵开始。有些细胞终生保持分裂能力，有的发育到一定时期停止 整个生命历程中，胚胎时期达到最大程度 特点 ①局部性(有的不分裂)； ②周期性 ①持久性； ②不可逆性； ③普遍性； ④稳定性 结果 增加细胞数目 增加细胞的种类 意义 保持了亲子代细胞间遗传性状的稳定性 保证了生物体的正常发育 联系 ②一般来讲，细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越低 1．如图表示某生物体细胞发生的一系列变化过程，下列有关分析正确的是(　　) A．过程①表示细胞生长 B．过程②表示细胞分化 C．过程③表示细胞分裂 D．过程②染色体数目会减半 解析　①表示细胞体积由小到大，为细胞生长；②表示细胞一分为二，细胞数目增加，为细胞分裂；③表示细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，为细胞分化；体细胞分裂的方式为有丝分裂，子细胞和母细胞染色体数目一致。 答案　A 2．下列有关细胞分化的叙述不正确的是(　　) A．细胞分化发生在生物体的整个生命过程中 B．生物体内含各种不同的细胞和组织是细胞分化的结果 C．细胞分化是一种持久性的变化 D．通过细胞分化，使细胞的数量和种类越来越多 解析　细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。细胞分化具有持久性，发生在生物体的整个生命过程中，A正确；细胞分化的结果是形成具有特定形态结构和生理功能的组织和器官，B正确；细胞分化具有普遍性、持久性、稳定性和不可逆性等特点，C正确；细胞分化的结果是生成不同的细胞，增加细胞种类，而细胞分裂会增加细胞数量，D错误。 答案　D 知识点二　分化后的细胞仍然具有全能性 1．植物细胞的全能性 (1)植物组织培养：胡萝卜根韧皮部细胞→放入特定培养基→诱导形成愈伤组织幼根、茎和叶→形成试管苗→移栽大田生长发育成完整的胡萝卜植株。 (2)结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。 2．动物细胞的全能性 (1)实验证据 ①非洲爪蟾的核移植实验：将小肠上皮细胞的核移植到去核的未受精的卵细胞中，结果一部分卵细胞发育成蝌蚪，其中一部分蝌蚪又能继续发育为成熟的个体。 ②克隆羊多利和克隆猴的培育：高度分化的乳腺细胞和去核的未受精的卵细胞通过电脉冲融合后发育而来。 (2)结论：高等动物已分化的细胞仍然保持着全套的遗传物质，并在一定的条件下可表现出全能性。 1．玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。(×) 提示：玉米种子萌发长成新植株属于自然生长过程，不能体现全能性。 2．在任何条件下植物细胞均能表现全能性。(×) 提示：只有离体的植物细胞在适宜的条件下才能表现出全能性。 3．克隆羊培育成功说明高度分化的动物细胞仍然具有全能性。(√) 1．判断细胞的全能性 探讨下列实例是否体现了细胞的全能性，并说明理由。 (1)种子萌发形成植株 判断：否(填“是”或“否”)。 理由：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，而种子是植物的生殖器官，由它发育成植株不能体现细胞的全能性。 (2)在蜂群中，未受精的卵发育成雄蜂 判断：是(填“是”或“否”)。 理由：未受精的卵是高度分化的细胞，且形成了新个体。 2．细胞全能性大小的差异 (1)比较受精卵、生殖细胞和体细胞全能性的大小：受精卵>生殖细胞>体细胞。 (2)细胞分化与细胞全能性的关系：随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性逐渐变小。 3．细胞全能性实现的条件 (1)胡萝卜韧皮部细胞在胡萝卜植株上能够发育成一个完整的个体吗？为什么？ 提示　不能，因为植物细胞必须在离体条件下才能发育成一个完整的个体。 (2)尝试总结胡萝卜韧皮部细胞发育成一个完整植株需要哪些条件？ 提示　①在离体状态下。②需要适宜的水、无机盐、有机营养。③需要植物激素。④需要适宜的温度、pH等条件。 1．(2025·江苏盐城期末)在下列自然现象或科学研究成果中，能体现细胞全能性的是(　　) A．壁虎断尾后重新长出尾部 B．胡萝卜根的愈伤组织培养成完整植株 C．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D．蚕豆种子发育成幼苗 解析　壁虎断尾后重新长出尾部，没有形成新个体或分化成其他各种细胞，不能体现细胞的全能性，A错误；胡萝卜根的愈伤组织培养成完整植株，体现了细胞全能性，B正确；用体外培养的皮肤治疗烧伤病人利用的是细胞增殖的原理，该过程没有形成新个体或分化成其他各种细胞，不能体现细胞的全能性，C错误；蚕豆的种子属于器官，其发育成幼苗属于正常发育过程，不能体现全能性，D错误。 答案　B 2．(多选)(2025·江苏扬州期末)下列关于细胞全能性的叙述，错误的是(　　) A．克隆猴“中中”和“华华”的诞生说明动物细胞核具有全能性 B．生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是分化中丢失了大量基因 C．将洋葱根尖细胞培养成完整植株说明已分化的植物细胞具有全能性 D．人体胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性低 解析　生物体内的细胞没有表现出全能性是因为遗传信息的执行情况不同，在生物体内所有的细胞都是由同一个受精卵分裂分化而来，其中所含的核遗传物质相同，B错误；一般来说，分化程度越高，细胞全能性越低，所以人体胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性高，D错误。 答案　BD 知识点三　细胞衰老 1．细胞衰老的特征 (1)过程：细胞衰老是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结构和生理功能上。 (2)特征 2．细胞衰老的原因 (1)端粒学说 ①端粒：真核细胞染色体末端的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性。 ②特点：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。 ③结果：当端粒长度缩短到一定程度时，细胞就无法继续分裂，从而导致细胞衰老与死亡。 ④端粒酶：细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老。 (2)自由基学说 ①细胞内活泼的带电分子或基团在氧化反应中会产生大量的自由基。 ②自由基会攻击和破坏细胞内各种具有正常功能的生物分子。 ③攻击磷脂分子，会产生更多新的自由基； 攻击其他生物分子，如DNA或蛋白质，最终导致细胞衰老。 (3)基因时钟学说 1．生物体都存在细胞的衰老现象。(√) 2．衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态。(×) 提示：个体衰老不等于细胞衰老，衰老的个体中也会有新细胞产生，如造血干细胞。 3．衰老细胞的水分减少，多种酶的活性降低，色素积累。(√) 4．衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大。(×) 提示：衰老细胞的细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低。 个体衰老与细胞衰老的内在联系 1．解释老年人皮肤出现皱纹和老年斑的原因。 (1)出现皱纹的原因：细胞内的水分减少，使细胞萎缩，从而出现皱纹。 (2)出现老年斑的原因：细胞内色素的积累，表现为老年斑。 2．从分子水平分析老年人出现白发的原因。 提示　细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。 3．从细胞水平解释老年人心脏为什么没有年轻人的心脏收缩有力？老年人骨折后为什么比年轻人恢复慢？ 提示　老年人的细胞普遍衰老，衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，细胞呼吸速率减慢；老年人骨折后由于成骨细胞衰老，细胞代谢减慢，影响细胞的生长。 4．根据自由基学说，自由基攻击磷脂分子，引发雪崩式的反应，对膜损伤比较大，据此可判断人体细胞中哪些细胞器不会受自由基的影响？ 提示　核糖体和中心体。 5．衰老细胞内水分减少会导致代谢速率减慢，其主要原因是什么？ 提示　细胞内的自由水是良好的溶剂，可运输生化反应的反应物和生成物，若自由水减少，物质运输速率减慢，进而使代谢速率减慢。 1．分子组成的变化及对结构和功能的影响 (1)自由水减少，代谢速率减慢→细胞体积变小。 (2)酶的活性降低→细胞内的呼吸等代谢速率减慢。 (3)色素积累→形成老年斑，并妨碍细胞内物质交流。 2．细胞结构的变化及对功能的影响 (1)细胞膜的成分变化→通透性改变，降低物质的运输能力。 (2)细胞核变大→为了维持对细胞的控制。 3．个体衰老与细胞衰老的对应关系 个体衰老表现 对应的细胞衰老原因 皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少，体积减小 头发变白 细胞内的酶活性降低 老年斑 细胞内色素(脂褐素)的累积 无力 细胞内呼吸速率减慢 吸收能力下降 细胞膜通透性改变 由上表看出，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 [提醒] 细胞衰老≠个体衰老(多细胞生物体中) 幼年个体中会有细胞衰老、凋亡，老年个体中也会有新细胞产生。 1．(多选)下列有关人体红细胞衰老的叙述，错误的是(　　) A．细胞萎缩，细胞内的水分减少，体积变小 B．细胞核体积增大，核膜皱褶，染色质固缩 C．细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低 D．细胞内所有酶的活性降低，代谢速率减慢 解析　人体红细胞衰老时不存在细胞核，B错误；细胞衰老时，细胞内多种酶的活性降低，代谢速率减慢，D错误。 答案　BD 2．下列关于衰老的相关叙述，错误的是(　　) A．多细胞生物个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 B．细胞代谢产生的自由基，会攻击蛋白质分子，致使细胞衰老 C．端粒DNA序列变短后，细胞活动渐趋异常 D．衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大 解析　从总体上看，多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；自由基学说认为，细胞进行的各种氧化反应会产生自由基，自由基攻击蛋白质分子，使细胞衰老，B正确；随着分裂次数增加，端粒DNA序列会变短，使细胞活动渐趋异常，C正确；衰老的细胞，其细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低，D错误。 答案　D 巧记细胞衰老的特征 (1)“一大”：细胞核变大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。 (2)“二小”：细胞内水分减少，细胞体积变小。 (3)“一多”：细胞内色素逐渐积累。 (4)“三低”：细胞膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降低，代谢速率减慢。　 知识点四　细胞死亡 1．细胞死亡(细胞程序性死亡) 细胞死亡方式主要包括由细胞自噬导致的自噬性细胞死亡、细胞坏死和细胞凋亡。 2．细胞自噬 (1)概念：细胞通过溶酶体(动物)或液泡(酵母菌和植物)与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。 (2)意义：维持细胞内环境的动态平衡。 3．细胞坏死 (1)影响因素：强烈的理化因素或生物因素。 (2)结果：细胞受到严重损伤，引起自身死亡，表现为细胞胀大、核膜和细胞质膜破裂、细胞内容物外溢等。 4．细胞凋亡 (1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 (2)过程：凋亡开始时，细胞与周围细胞脱离，染色质凝集、分离并沿核膜分布，细胞皱缩；凋亡中，细胞质膜反折，形成凋亡小体，最终凋亡小体被吞噬细胞吞噬。 (3)意义：①完成正常的个体发育，②维持生命活动的稳定状态，③抵御外界各种因素的干扰。 1．细胞凋亡是由于细胞衰老造成的。(×) 提示：细胞凋亡不一定是因为细胞衰老，比如细胞免疫过程中的靶细胞裂解死亡。 2．细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的。(×) 提示：细胞凋亡在生物个体发育过程中有重要作用，如蝌蚪的变态发育中尾的消失就是细胞凋亡的结果。 3．细胞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。 4．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。(×) 提示：细胞坏死是各种不利因素引起的细胞死亡。 1．细胞凋亡的结构基础 结合细胞器的知识思考，人的胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡这些细胞凋亡现象与细胞中的哪种细胞器有直接关系？为什么？ 提示　溶酶体。溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。 2．细胞凋亡与细胞坏死的区别 (1)判断下列实例中属于细胞凋亡和细胞坏死的分别是哪些？ ①成熟个体中细胞的自然更新　②被病原体感染的细胞的清除　③烫伤后的皮肤、黏膜的脱落　④骨折时部分骨细胞死亡　⑤吸烟者肺部细胞因尼古丁而死亡 细胞凋亡：①②；细胞坏死：③④⑤。 (2)影响细胞凋亡和细胞坏死的因素分别是什么？ 提示　影响细胞凋亡的因素：细胞内遗传物质的调控； 影响细胞坏死的因素：由外界种种不利因素引起，导致细胞被动死亡。 (3)细胞凋亡和细胞坏死都对生物体发育具有积极意义吗？ 提示　细胞凋亡：对机体正常发育具有积极意义； 细胞坏死：由外界环境因素引起的，对生物体有消极意义。 1．细胞衰老和细胞凋亡的比较 项目 细胞衰老 细胞凋亡 实质 内因、外因共同作用 遗传机制决定的程序性调控 特点 ①水分减少；②酶活性降低；③色素积累；④呼吸速率减慢；⑤细胞膜通透性改变；⑥细胞核体积增大 细胞主动地结束生命的自然过程 遗传物质 不发生改变 不发生改变 2.细胞凋亡与细胞坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞坏死 原因 正常生理过程 病理性过程 调节过程 受基因调控 被动进行 是否发生炎症 否 是 溶酶体变化 完整 裂解 是否需要能量 需要 不需要 1．下列不属于细胞凋亡的是(　　) A．手指发育过程中，指间细胞的自动死亡 B．红细胞寿命只有120天左右，红细胞的自我更新 C．被病原体感染的细胞被清除 D．被浓硫酸烧伤而死亡的细胞 解析　浓硫酸烧伤造成的细胞死亡属于外界因素引起的细胞坏死。 答案　D 2．(多选)细胞自噬就是细胞组分降解与再利用的过程，下列关于细胞自噬的叙述，错误的是(　　) A．细胞自噬和细胞凋亡都是受基因控制的过程 B．衰老的线粒体被溶酶体分解清除不属于细胞自噬 C．酵母菌可利用溶酶体降解功能失常或不需要的细胞结构 D．细胞自噬过程能为细胞自我更新提供所需材料 解析　细胞自噬和细胞凋亡都是受基因控制的过程，A正确；衰老的线粒体被溶酶体分解清除属于细胞自噬，B错误；酵母菌可利用液泡降解功能失常或不需要的细胞结构，C错误；细胞自噬过程能产生一些产物，这些产物能为细胞自我更新提供所需材料，D正确。 答案　BC “两看法”判断细胞凋亡和细胞坏死 1．有关细胞分化的叙述，正确的是(　　) A．高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中 B．细胞分化过程中遗传物质发生了改变 C．细胞分化使细胞数目和种类增多 D．经细胞分化后，细胞的全能性降低 解析　细胞分化是细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异的现象，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；细胞分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；经分化后，细胞的种类增多，数目不变，全能性降低。 答案　D 2．利用甘蔗的芽尖进行组织培养，可得到完整的植株。说明高度分化的植物细胞具有(　　) A．全能性 B．周期性 C．多样性 D．特异性 解析　细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。利用甘蔗的芽尖进行组织培养，可得到完整的植株，说明高度分化的植物细胞具有全能性，A正确。 答案　A 3．(2025·南京期末)下列哪项不是细胞衰老的特征(　　) A．细胞内水分减少 B．细胞不能继续分化 C．细胞代谢缓慢 D．细胞内色素积累较多 解析　衰老细胞内水分减少，酶活性降低，导致代谢减慢，色素积累。不能继续分化不代表代谢减慢，不是细胞衰老的特征，故选B。 答案　B 4．下列关于细胞凋亡的叙述中，正确的是(　　) A．细胞凋亡与细胞坏死都是由基因控制的 B．细胞凋亡导致细胞死亡，因而对生物体有害 C．细胞凋亡是正常的生命活动 D．细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制 解析　细胞凋亡是由基因控制的，细胞坏死是外界因素引起的，A错误；细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利，B错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也常被称为细胞编程性死亡，因此细胞凋亡是受基因控制的，受环境影响较小，D错误。 答案　C 5．如图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下列有关问题： (1)A表示的是__________________过程，B表示的是________________过程。 (2)b、c、d、e具有相同的________________。 (3)若e能合成血红蛋白，则b、c、d都________(填“不能”或“能”)合成，其主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，则说明d具有________性。 (5)a、b、c、d、e这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性是最高的？________________。 (6)由相同的b或相同的c共同组成的结构层次叫________________，由b、c、d、e共同组成的结构层次叫________________。 解析　(1)A过程是一个细胞分裂成多个细胞的过程，是细胞增殖过程；B过程是分裂后的细胞形成各种不同形态、结构和生理功能的细胞的过程，是细胞分化过程。(2)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传信息，所以b、c、d、e具有相同的遗传信息(或染色体、遗传物质)。(3)细胞分化是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，e能合成血红蛋白，其他种类的细胞内控制合成血红蛋白的基因自然关闭。(4)植物细胞的全能性较高，可以在体外条件下培养成一个植物体。(5)分裂能力越强的细胞，全能性越高。a细胞的分裂能力最强，所以全能性最高。(6)形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起构成组织，不同的组织按照一定的次序结合在一起构成器官。 答案　(1)细胞增殖　细胞分化 (2)遗传信息(或染色体、遗传物质) (3)不能　控制合成血红蛋白的有关基因处于关闭状态 (4)全能　(5)a　(6)组织　器官 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$