第15讲 细胞的分化、衰老和死亡 课件-2026届高三生物一轮复习（人教版）

必修一 第15讲 细胞的分化、衰老和死亡 Never 1 考情分析 课标 要求 1.说明在个体发育过程中，通过细胞分化，形成了复杂的多细胞生物体。 2.举例说明细胞的全能性。 3.学会描述细胞衰老的特征。 4.阐明细胞衰老和死亡是自然的生理过程。 考点 由高考知核心知识点 预测 细胞的分化、衰老和死亡 (2025·河南卷，安徽卷） 细胞的分化，全能性 (2025·甘肃卷）细胞的衰老 (2025·北京卷，重庆卷）细胞的死亡 (2024·安徽卷，重庆卷） 细胞的分化，全能性 (2023·广东卷）细胞的衰老 本部分内容多以选择题形式呈现。预计会结合最新科研成果考查细胞的分化、细胞的全能性、细胞凋亡的机理及其应用、细胞衰老的原因，也可能结合干细胞的研究与应用等科技前沿进行综合命题。 2 细胞分化、衰老、死亡 细胞分化 实质 特点 意义 基因的选择性表达 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 细胞衰老 特点 原因 细胞核变大，染色质收缩，染色加深 细胞内色素逐渐积累、增多 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 细胞膜运输功能降低，多种酶的活性降低，细胞代谢速率降低 自由基学说 端粒学说 细胞死亡 细胞凋亡 细胞坏死 细胞自噬 遗传机制决定的程序性死亡 意义 外界不利因素引起的细胞非正常死亡 受损或功能退化的细胞结构降解后再利用 特点 原因 知识网络构建 01 细胞的分化和全能性 02 细胞的衰老和死亡 考点 4 细胞的分化和全能性 01 5 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。 有丝 分裂 细胞 分化 受精卵 唾液腺细胞 肌肉细胞 胰岛细胞 免疫细胞 细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增加。 一、细胞分化 1.概念 （3）已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。 — 稳定性 — 不可逆性 （1）细胞分化贯穿于整个生命进程。 — 持久性 （2）离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型细胞。 （4）在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。 — 普遍性 （5）分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。 — 遗传物质不变性 2.特点 植物细胞可以脱分化 提醒 7 细胞分化 细胞中基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同 细胞分裂 上皮细胞 肌肉细胞 红细胞 神经细胞 受精卵 受精卵基因 A B C D E 胚胎干细胞基因 胚胎干细胞 A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E 体细胞基因 3.实质: 转录翻译 转录翻译 转录翻译 转录翻译 细胞分化通常不改变细胞内的遗传信息（遗传物质） 细胞分化的实质（原因） 管家基因： 所有细胞均表达，维持生命活动所必需的； 如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等 奢侈基因： 不同类型细胞中特异性表达的基因。 如血红蛋白基因、胰岛素基因等 — 基因的选择性表达 9 4.标志 相同 核DNA 转录 不同 mRNA 不同 蛋白质 翻译 不同形态结构和功能的细胞 表现 DNA、mRNA、tRNA、rRNA、蛋白质的种类、细胞的数目、细胞的形态结构和功能 标志 分子水平 细胞水平 合成了某种细胞特有的蛋白质， 如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。 形成了不同种类的细胞。 DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目 细胞分化 变 mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能 不变 细胞分化的直接原因 10 产生形态、结构、功能不同的细胞，不同类型的细胞构成不同的器官和组织。 （1）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体发育的基础。 （2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化， 有利于提高各种生理功能的效率。 5.结果 6.意义 11 思考:判断是否发生了细胞分化的方法 细胞分化 细胞形态 细胞结构 细胞功能 特殊物质 细胞形态变为肌细胞的梭形、红细胞圆饼状、神经细胞的突起状等。 分化可形成不同种类的细胞（尤其是细胞器种类和数量有较大差异）。 可导致细胞功能的特化，如运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等。 会有特殊物质的合成，如合成了唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白等。 比较 细胞分裂 细胞分化 不 同 点 细胞变化 发生时间 相同点 联系 增加细胞数目 从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂 增加细胞种类 发生在整个生命进程中 遗传信息都不变 先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程 注意 （1）细胞分化程度越高，细胞分裂的能力 。 （2）分化的细胞 不再进行分裂， 归纳小结：比较细胞分裂与细胞分化 一般就越低 不一定 如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子等刺激后仍可再分裂。 13 1．人类大多数干细胞不会直接形成分化的子细胞。干细胞首先通过不对称的有丝分裂，产生一个干细胞和一个过渡放大细胞，过渡放大细胞经过若干次分裂、分化后产生终末分化细胞，如图所示。下列说法错误的是（    ） A．与干细胞相比，过渡放大细胞与外界环境的物质交换效率降低 B．①过程产生的过渡放大细胞的核遗传物质与亲代干细胞不同 C．推测终末分化细胞的细胞核仍具有全能性 D．②过程使细胞趋向专门化，提高了生物体生理功能的效率 B 课堂随练 2．同一个体的肌肉细胞和神经细胞都会表达一些具有组织特异性的蛋白质。下列相关叙述错误的是（    ） A．不同细胞表达具有组织特异性的蛋白质有利于其发挥各自的功能 B．同一个体的肌肉细胞和神经细胞所含DNA相同，mRNA不完全相同 C．肌肉细胞和神经细胞的形成都与基因选择性表达有关 D．肌细胞中的肌动蛋白和ATP合成酶是具有组织特异性的蛋白质 D 课堂随练 3.下列对于细胞分化不同水平的分析，不正确的是（　　） A. 从细胞水平分析，细胞分化是细胞的形态、结构和功能改变的结果 B. 从细胞的亚显微结构水平分析，细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果 C. 从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因 D. 从核酸分子的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果 C 分化程度 的细胞>分化程度 的细胞； >生殖细胞> ； 受精卵 体细胞 低 高 1.概念: 细胞内含有个体发育的 。 全套的遗传信息 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。 2.原因: 3.条件: 4.全能性高低: >动物细胞； 离体、适宜营养、激素等 植物细胞 二、细胞的全能性 注意：细胞具有全能性≠表现出全能性，表现出全能性的终点要形成完整有机体或各种细胞。 “三看”法确认细胞“全能性”：一看起点→已分化的细胞 二看条件→离体的、给予一定营养物质或其他条件 三看终点→完整个体或各种细胞 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。 （1）植物组织培养 接种外植体 脱分化 诱导愈伤组织 无组织结构、松散的薄壁细胞团 离体条件下已分化的细胞经过诱导，失去特有的结构和功能，重新获得分裂能力 诱导生芽 再分化 愈伤组织能重新分化成芽、根等器官 诱导生根 移栽成活 5.实例： 17 决定植物脱分化、再分化的关键因素 外植体 愈伤组织 试管苗 完整植株 脱分化 芽、根等 再分化 关键激素 生长素和细胞分裂素 结果 比值≈1 比值＜1 比值＞1 促进芽的分化 促进根的分化 促进愈伤组织的形成 生长素用量 细胞分裂素用量 细胞分裂素 生长素 芽分化 愈伤组织 根分化 如何诱导离体的植物器官、组织或细胞等脱分化和再分化？ 生长素作用：用于诱导细胞的 和 的分化； 细胞分裂素作用：促进组织细胞的分裂或促进 的分化。 伸长生长 根 芽 巧记：生根分芽中愈伤 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。它们的浓度、比例都会影响植物细胞的发育方向。 启动外植体有丝分裂、脱分化与再分化的物质是什么？ 这里用的都是植物生长调节剂 18 卵细胞 乳腺细胞 去核 细胞核 核移植 代孕母羊 多莉 动物细胞核具有全能性 （2）克隆动物的培育 项目 细胞分化 细胞的全能性 原理 特点 结果 关系 ①持久性 ②普遍性 ③不可逆性 ④稳定性 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 ③全能性的体现要进行诱导和离体培养 形成形态、结构、功能不同的细胞群 形成新的个体 ①两者的遗传物质都不发生改变 ②已分化的细胞仍然具有全能性 ③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 归纳小结：细胞分化和细胞全能性的区别与联系 1.概念： 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞、成肌细胞等。 3.分类 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 2.干细胞的来源： 早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。 注意　并非所有干细胞都要发生分化。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，用于干细胞本身的自我更新。 知识延伸：干细胞 干细胞移植进行移植治疗疾病 移植 修复或替换 正常 干细胞 患者 体内 受损的器官或组织 治愈疾病 骨髓干细胞移植治疗白血病就是一种成熟的干细胞治疗方法。 4.应用 胚胎干细胞自体移植 2006年，科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。 诱导多能干细胞(iPS细胞) (1)诱导方法： ①借助载体将 或 导入细胞 （成纤维细胞以及已分化的 均可被诱导成为iPS细胞）； ②用 诱导形成。 特定基因 特定蛋白 T细胞、B细胞 小分子化合物 (2)优点： 诱导过程无须破坏胚胎，不涉及伦理问题； 成纤维细胞 iPS细胞 (3)风险： 存在着导致肿瘤发生的风险。 成纤维细胞是胶原蛋白的主要产生者，胶原蛋白是构成人体结缔组织的主要成分，对于维持组织的结构和功能至关重要。 除了胶原蛋白，成纤维细胞还负责合成和分泌其他细胞外基质分子，如弹性纤维蛋白、纤维粘连蛋白、透明质酸、糖胺聚糖等。科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。胚胎干细胞必须从胚胎中获取 ，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。在获得iPS细胞后，科学家会利用基因编辑技术，如同源重组或CRISPR/Cas9等，对引起镰状细胞贫血的基因突变进行修复。这一步骤是治疗的关键，因为它能够消除导致疾病的遗传缺陷。 23 2.我国科研团队利用治疗性克隆技术成功培育出人源肾脏类器官。该技术通过将患者体细胞核移植形成重构胚，体外培养至囊胚后分离胚胎干细胞（ES细胞），并诱导其分化为特定细胞用于移植。下列叙述正确的是（　　） A．治疗性克隆的生物学基础是动物细胞具有全能性 B．胚胎干细胞具有组织特异性，只能发育成特定的细胞和组织 C．囊胚的细胞分化程度低，都能发育成完整的个体 D．该技术可为器官移植提供无免疫排斥的替代组织 D 课堂随练 1．（2025·北京东城·二模）下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（    ） A．植物组织培养 B．秋水仙素处理种子获得多倍体植株 C．动物体细胞核移植 D．培养植物的花药获得单倍体植株 B 3．（2025·山西晋中·三模）器官移植和细胞治疗过程中面临着免疫排斥的难题。将患者的干细胞诱导分化成所需的器官或细胞用于移植，理论上可避免发生免疫排斥反应。下列相关叙述正确的是（    ） A．胚胎干细胞存在于早期胚胎中，具有分化为所有组织、器官的潜能 B．成体干细胞具有组织特异性，无法诱导分化成相应的器官用于移植 C．以患者作为供体培育核移植胚胎干细胞，通常对受精卵进行去核处理 D．将患者自身的体细胞制备诱导多能干细胞，体现动物体细胞具有全能性 A 课堂随练 4．我国科研人员利用人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞（hihep细胞），成功构建了新型的生物人工肝。下列叙述不正确的是（    ） A．培养过程中需要在培养液中添加动物血清 B．成纤维细胞与hihep细胞的遗传物质不相同 C．成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性 D．成纤维细胞培养成hihep细胞的实质是基因的选择性表达 B 5．2025年政府工作报告首次将“生物制造”纳入未来产业重点培育方向，《关于大力推进干细胞产业和基因治疗药物研发的提案》正式立案，下列关于干细胞的叙述正确的是（    ） A．干细胞分裂旺盛，不会衰老凋亡 B．成人体内干细胞发生基因突变属于可遗传变异，但不会遗传给下一代 C．干细胞有望被诱导成为人体各种细胞、组织、器官，体现了干细胞的全能性 D．干细胞分化的实质是基因的选择性表达，可以通过检测呼吸酶基因的表达情况来确定其是否发生了分化 B 课堂随练 6．研究发现“8+16”限时进食（每天只允许在8小时内进食，剩下16小时禁食）减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞（HFSCs）发生凋亡，从而抑制毛囊细胞的再生。科学家们探究了细胞分化过程中毛囊细胞分化程度和全能性的关系，结果如下图。下列叙述错误的是（    ） A．HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性 B．图中的a、b曲线分别表示毛囊细胞分化程度与全能性 C．毛囊干细胞属于机体内已分化的细胞 D．“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少 A 课堂随练 细胞的衰老和死亡 02 28 细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 01 04 03 02 一大一小 一多一少 两低 两慢 ①细胞膜的物质运输功能降低； ②多种酶的活性降低。 ①细胞内的呼吸速率减慢 ②新陈代谢速率减慢。 一大：细胞核的体积增大，染色质收缩，染色加深。 一小：细胞体积变小 一多：细胞内的色素逐渐积累增多。 一少：细胞内的水分减少 一、细胞的衰老 1.概念： 2.细胞衰老的主要特征 3.细胞衰老与个体衰老的关系 细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡 细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡 单细胞生物 多细胞生物 4.细胞衰老的意义 细胞衰老是人体内发生的 ， 正常的细胞衰老有利于机体更好地实现 。 正常生命现象 自我更新 不利方面：众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 思考：尝试从细胞水平解释人体衰老特征 满头白发 老年斑多 满脸皱纹 皮肤干燥 饮食减少 吸收减弱 无力 细胞内的酪氨酸酶活性降低 细胞内水分减少，体积变小 细胞内色素（脂褐素）的累积 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 细胞内呼吸速率减慢 课堂随练 31 5.细胞衰老的原因 ①自由基本质：异常活泼的 。 （1）自由基学说 带电分子或基团 ②自由基的来源及机理： 细胞中的氧化反应 辐射 有害物质入侵 自由基 自由基 磷脂 DNA 蛋白质 生物膜损伤 基因突变 活性下降 攻击和破坏 细胞衰老 （正反馈） ①端粒：一段特殊序列的 复合体。 ②端粒位置： 两端。 （2）端粒学说 DNA—蛋白质 染色体 端粒内侧正常的DNA序列受损伤 细胞衰老 细胞分裂 端粒DNA序列缩短 端粒 ③作用机理： 如何延缓人体衰老? 体内细胞的超氧化物歧化酶（SOD）可清除部分自由基，食物中维生素C、维生素E、等也可起到清除自由基的作用。 抗衰老食品:如乳酸杆菌发酵乳品、银耳、木耳、蜂蜜等能减缓生物学年龄的增长,减缓自体中毒而延缓衰老; 端粒酶： 细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老。 合理的饮食结构； 健康的生活习惯； 适宜的体育锻炼； 乐观的生活态度。 6.应用： 34 记忆力减退、吸收力下降 1．（2025·北京房山·一模）研究发现，间歇性禁食会导致毛囊干细胞（HFSC）凋亡，进而抑制毛发生长。检测发现，禁食期间血清游离脂肪酸（FFA）水平显著升高，HFSC中线粒体活性氧（ROS）生成增加。切除肾上腺的小鼠进行相同禁食处理后，无此现象。下列相关推测错误的是（    ） A．FFA和ROS的积累可能引发氧化应激导致HFSC损伤 B．肾上腺分泌的激素介导了禁食对毛囊的影响 C．禁食引起的毛囊干细胞的凋亡属于细胞坏死 D．抗氧化剂处理可减轻禁食对毛囊的抑制作用 C 课堂随练 2．（25-26高三上·北京海淀·阶段练习）端粒是染色体末端的一段DNA片段。端粒酶由RNA和蛋白质组成。该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA。在正常情况下，端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性。下列有关端粒酶的叙述，正确的是（    ） A．仅由C、H、O、N四种元素组成 B．催化过程以4种核糖核苷酸为底物 C．组成成分都在核糖体上合成 D．可以作为研发抗癌药物的靶点 D 课堂随练 3．（2024高三上·湖北·专题练习）细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。下列叙述正确的是（    ） A．细胞在生长过程中物质交换的效率越来越来高 B．细胞凋亡是一种严格受基因调控的死亡，如被病原体侵害的细胞的清除过程 C．衰老细胞的细胞核体积缩小，对新陈代谢的控制效果减弱 D．已经有科学家用胚胎干细胞成功诱导得到大脑，利用的原理是细胞的全能性 B 4．（2024·北京西城·二模）线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。说法正确的是（    ） A．线粒体是细胞合成ATP的唯一场所 B．运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化 C．敲除DRP-1基因会加重线粒体碎片化 D．线粒体融合与裂变不是运动益处所必需 B 课堂随练 5.(2024·济宁一模)我国科学家研究发现了与抗衰老有关的代谢物——尿苷。尿苷是由尿嘧啶与核糖组成的一种生物活性分子，具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能。对此有关叙述错误的是(　 ) A.干细胞在组织再生增殖过程中，会发生同源染色体中非姐妹染色单体 的片段互换 B.衰老干细胞的水分减少，体积变小，细胞核增大 C.干细胞分化程度较低，也要经历衰老和凋亡过程 D.尿苷能延缓衰老可能与阻止自由基破坏生物分子有关 A 课堂随练 干细胞在组织再生增殖过程中进行的是有丝分裂，不会发生同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换，A错误； 衰老干细胞的水分减少，体积变小，细胞核增大，B正确； 细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程，与细胞分化程度无关，干细胞分化程度较低，也要经历衰老和凋亡过程，C正确； 根据自由基学说，细胞衰老可能与自由基破坏干细胞内各种执行正常功能的生物分子有关，故尿苷可能通过阻止自由基破坏干细胞内各种执行正常功能的生物分子来延缓干细胞衰老，D正确。 38 1.细胞凋亡 （2）实质： 思考：凋亡细胞内基因表达都下降，酶活性都减弱吗？ 不是。其中促进细胞凋亡的基因加强，相应的酶活性也增强。 由 所决定的细胞自动结束生命的过程。 是细胞内遗传机制程序性调控的结果，又叫细胞程序性死亡。 （1）定义： 与凋亡相关的基因选择性表达的结果。 ——细胞死亡的主要方式（生理性） 基因 二、细胞的死亡 39 (1)发育性凋亡 (2)更新性凋亡 (3)清除性凋亡 ①完成正常生长发育 ②维持内部环境的稳定 ③抵御外界因素的干扰 胎儿手掌发育 青蛙的发育 某些被病原体感染的细胞的清除 受损、突变、衰老细胞的清除 人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡，这些细胞凋亡现象与细胞中的_______有直接关系，因为 。 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 （3）类型： （4）意义： 40 ①凋亡会使细胞膜内陷形成 ，最后细胞解体； ②自噬是形成 ，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。 一定条件下，细胞会将 的细胞结构等，通过 降解后再利用，这就是细胞自噬。 （1）概念： 受损或功能退化 溶酶体 （2）过程： 2.细胞自噬 （3）比较细胞自噬和细胞凋亡： 凋亡小体 双层膜的自噬体 ①细胞凋亡 引起细胞死亡；细胞自噬 引起细胞死亡。 一定 不一定 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 注意 41 ①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 ，以及感染的 ，从而维持细胞___________的稳定。 （3）细胞自噬机制的研究对 有重要意义。 细胞器 微生物和毒素 内部环境 许多疾病的防治 （4）意义： （2）处于 条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的 。 营养缺乏 物质和能量 42 ——病理性 （1）概念： （2）过程： 正常细胞 细胞损伤或死亡 正常代谢活动 种种不利因素 进行 受损 中断 在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 坏死细胞的膜通透性增高，致使细胞肿胀，细胞器变形或肿大，最后细胞 ,引发 。 破裂 炎症 3.细胞坏死 细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的被动死亡，对机体有害 某同学不小心被开水烫伤了手起了一个大水泡,几天之后表皮脱落,这属于细胞凋亡吗?为什么? 43 小结：细胞凋亡和细胞坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因的关系 特点 原因 过程 细胞膜 影响 与基因无关 病理性 有害，发生炎症 不利因素影响 受凋亡基因控制 生理性 有利，不发生炎症 基因控制 主动的 被动的 内陷、不破裂 肿胀、破裂 由病原体繁殖使其裂解死亡 由细胞毒性T细胞使其裂解死亡 细胞坏死 细胞凋亡 被裂解 被清除 被病原体 感染的细胞 44 1．（2025·北京·模拟预测）科学家将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位，结果鸡爪长成了鸭掌；反之，将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位，结果鸭掌长成了鸡爪。以下哪项是这一现象的最合理解释（　　） A．受体胚胎主导移植细胞的形态发育方向 B．移植细胞自身的遗传程序决定发育结果 C．自然选择促使不同物种形成适应性特征 D．营养供应差异影响细胞增殖与凋亡 B 课堂随练 2．（2025·北京西城·二模）免疫细胞Th17在介导炎症反应时伴有组织细胞凋亡，凋亡细胞释放的部分囊泡含有硫化氢（H2S），H2S释放后可作用于Th17并减缓炎症损伤。下列叙述错误的是（　　） A．Th17来源于骨髓造血干细胞 B．细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡 C．内外环境因素改变不能引发细胞凋亡 D．H2S的作用有利于维持机体的稳态 C 课堂随练 3.(2024·苏州一模)脑缺血会引起局部脑神经细胞出现不可逆损伤，甚至死亡。干细胞疗法有望实现对脑缺血受损神经细胞进行修复和重建。下列相关叙述错误的是(　 ) A.脑缺血引起的局部神经细胞死亡属于细胞坏死 B.神经干细胞是未分化细胞，能形成各种组织细胞 C.神经干细胞与神经细胞的mRNA和蛋白质种类不完全相同 D.修复和重建过程中伴随着细胞分裂、分化、衰老等过程 B 4.研究发现，秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中，有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除，使得成虫体内总共有959个细胞，这一凋亡过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，其中四种基因的表达产物EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9精细控制着细胞凋亡的启动，如图所示。下列叙述正确的是（    ）（注：基因控制蛋白质合成的过程就是基因的表达） A．细胞凋亡会使部分细胞提前被动结束生命，不利于个体发育 B．正常情况下，发生凋亡的细胞内EGL-1、CED-3的含量会减少 C．用某种药物抑制CED-9基因的表达，细胞凋亡过程可能会加快 D．在严重病理性刺激下，细胞正常代谢中断也可能会引起细胞凋亡 C 课堂随练 5.(2023·湖南高考)基因Bax和Bcl­2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用 siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控 B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡 C.TRPM7基因可能通过促进Bcl­2基因的表达来抑制细胞凋亡 D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症 D 课堂随练 细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确。 据题意和题图可知，与对照组相比，siRNA干扰TRPM7基因实验组的细胞凋亡率增加，而siRNA可降低TRPM7基因表达，说明TRPM7基因可抑制细胞凋亡；与对照组相比，siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bax基因表达量增加、Bcl­2基因表达量降低，推测TRPM7基因可能通过抑制Bax基因表达、促进Bcl­2基因表达来抑制细胞凋亡， B、C正确。 结合以上分析可知，可以通过特异性抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。 48 思维导图 细胞分化 概念：在个体发育中，由一个或一种细胞产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化 细胞分化和细胞全能性 特点：普遍性、持久性、遗传物质不变性 意义：细胞分化是生物个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 原因：细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 概念：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或特性。 细胞的全能性 原因：细胞分裂和分化过程中，细胞没有丢失遗传信息，细胞（核）内具有全套完整的遗传信息。 全能性大小：个体发育过程中随着分化程度的提高，细胞分裂能力逐渐降低，实现全能性越困难（细胞潜能越低） 干细胞：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 细胞衰老 细胞衰老和死亡 原因：自由基学说自由基破坏生物大分子；端粒学说：染色体的端粒随分裂次数增 意义：细胞衰老是正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。但人衰老后会免疫力下降，适应环境能力减弱等 细胞死亡 特征：细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低；细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。 凋亡 概念：细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是细胞死亡的主要方式，细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。 意义：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，以及抵御外界各种因素的干扰都起着重要的作用。 细胞坏死 细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤和死亡。 思维导图 1．（2025·北京·高考真题）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 真题跟练 2．（2025·甘肃·高考真题）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 51 3.（2025·重庆·高考真题）在中国文化中，“肝胆相照”用来比喻朋友之间真心相待。研究表明，当某实验动物的肝脏或者胆管受到严重损伤时，机体可通过图所示的相互转化机制进行修复。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．肝、胆严重损伤时，内环境稳态的破坏是细胞凋亡所致 B．过程①、②为细胞增殖，在细胞分裂中期染色体数目会加倍 C．过程③产生的细胞，其分化程度比胆管细胞高 D．过程④、⑤中均存在基因的选择性表达 D 真题跟练 52 4．（2025·四川·高考真题）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 D 真题跟练 53 5．（2025·湖北·高考真题）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 C 真题跟练 54 THANKS 拜拜 55 $