第4单元 第22讲 细胞的分化、衰老和死亡（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 不定项）

该高中生物学讲义聚焦细胞分化与全能性、细胞衰老和死亡等高考核心考点，依据课标要求构建“基础梳理-易错警示-真题对接”知识体系，通过考点精析（如干细胞类型对比）、正误辨析（纠正分化遗传物质改变等误区）、高考真题演练（2024年安徽、重庆等真题），帮助学生系统突破难点，体现复习的系统性与针对性。 资料融合生命观念与科学思维，如通过“细胞分化变与不变”分析构建结构与功能观，“正误辨析”结合B淋巴细胞分化实例培养批判性思维。设置模拟题到高考真题分层训练，配合深挖教材拓展（如干细胞应用），确保高效复习，助力学生提升考点迁移能力，为教师提供精准复习路径，把控教学节奏。

第22讲　细胞的分化、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。 考点一　细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化 [提醒]　关于细胞分化的三个易错点 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。 ③细胞分化过程中遗传物质不发生改变。 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。 3.干细胞 (1)特点：具有分裂和分化能力的细胞，数量很少。 (2)分布：动物和人体内。 (3)类型 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 早期胚胎 各式各样的组织 功能 分化成各种组织和器官 分化成具有特定功能的细胞 举例 来自囊胚的内细胞团 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞 [深挖教材](必修1 P121“与社会的联系”)利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的原因是干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。 [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。 【正误辨析】　//////////////////////////// (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)请据上图思考在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成为什么不同？ 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？ 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。 [深化理解]　细胞分化过程中的“变”与“不变” 1.(2024·河南郑州模拟)科研人员为了验证药物N有利于淋巴细胞转化成吞噬细胞，进行了相关实验。观察发现，未被药物N处理(对照组)的淋巴细胞均呈球形，而经药物N处理(实验组)的淋巴细胞部分呈扁平状，溶酶体增多。检测两组的“核DNA含量增加的细胞比例”和“吞噬细菌效率”两项指标，结果如图所示。下列相关推测正确的是(　　) A.失去药物N的作用，细胞会从扁平状恢复成球形 B.培养液中核DNA数量增加的细胞处于分裂间期 C.实验组吞噬细菌效率较高与细胞中溶酶体增多有关 D.药物N既有利于细胞的增殖，也有利于细胞的分化 解析：选C。经药物N处理的淋巴细胞部分呈扁平状，细胞分化一般具有不可逆性，因此失去药物N的作用，细胞也不会从扁平状恢复成球形，A错误；核DNA数量增加的细胞可能处于分裂间期，也可能处于分裂期，B错误；据图可知，实验组细胞吞噬细菌效率较高，且溶酶体增多，而溶酶体可以吞噬并杀死侵入细胞的细菌，故实验组吞噬细菌效率较高与细胞中溶酶体增多有关，C正确；据图可知，实验组中核DNA含量增加的细胞比例明显低于对照组，由此可见，药物N不利于细胞的增殖，D错误。 2.(2024·安徽池州二模)肌腱病是一种肌肉骨骼疾病，致病机制之一是肌腱干细胞错误分化为非肌腱细胞，诱因包括衰老、过度机械刺激等。地塞米松是常用治疗的药物之一，可以通过抑制肌腱干细胞向腱细胞的分化而降低肌腱的修复能力。下列叙述错误的是(　　) A.肌腱干细胞的分化使细胞的细胞器数目或种类发生改变 B.肌腱干细胞分化成的各种非肌腱细胞遗传物质彼此存在差异 C.肌腱干细胞向腱细胞分化的能力随着细胞的衰老而降低 D.地塞米松可能是通过改变肌腱干细胞中相关基因的表达达到治疗效果 解析：选B。细胞分化使细胞产生差异，如细胞器种类或数目发生了改变，A正确；细胞分化的实质是基因选择性表达，遗传物质不发生改变，B错误；衰老的细胞生命活动能力减弱，因此细胞的分化能力随着细胞的衰老而降低，C正确；细胞分化是基因选择性表达的结果，由此可推测地塞米松可能是通过改变相关基因的表达，从而抑制肌腱干细胞向腱细胞分化，进而降低肌腱的修复能力，D正确。 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 [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。 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。 (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。 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)衰老细胞内染色质收缩影响转录。(√) (2)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。 (3)抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。(×) 提示：端粒酶可以帮助细胞合成端粒DNA，延缓端粒缩短，因此提高端粒酶活性有助于延缓细胞衰老。 (4)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。(×) 提示：细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因需要表达，即有相应蛋白质的合成。 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”，下同)引起细胞死亡；自噬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”)。 (4)随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用减弱(填“增强”“不变”或“减弱”)，使肌肉细胞衰老、凋亡，肌肉功能下降。 1.(2024·江西南昌二模)Klotho基因位于人类第13号染色体上，其表达产物会影响端粒酶(能延长端粒)的活性，是一种与衰老密切相关的基因。研究发现，Klotho基因缺陷的小鼠比正常小鼠寿命缩短了80%，而Klotho基因过度表达后能够延长雄、雌鼠的寿命。下列相关叙述错误的是(　　) A.衰老的细胞萎缩，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩 B.Klotho基因的表达产物抑制了端粒酶的活性，防止细胞衰老 C.自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，导致细胞衰老 D.Klotho基因缺陷小鼠细胞中可能因DNA受损而引起寿命缩短 解析：选B。衰老的细胞的特点是细胞水分减少，细胞萎缩，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，A正确；Klotho基因表达产物会影响端粒酶(能延长端粒)的活性，Klotho基因缺陷的小鼠比正常小鼠寿命缩短了80%，而Klotho基因过度表达后能够延长雄、雌鼠的寿命，说明Klotho基因表达产物促进了端粒酶的活性，防止细胞衰老，Klotho基因缺陷小鼠细胞中可能因DNA受损而引起寿命缩短，B错误，D正确；根据自由基学说，自由基会攻击DNA，引起基因突变，因此推测自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，导致细胞衰老，C正确。 2.(2024·安徽合肥二模)细胞焦亡又称细胞炎性坏死，是细胞被病原体感染而发生的程序性死亡。细胞感知来自细菌、病毒等信号的刺激，蛋白酶E被激活，剪切焦孔素D，产生N末端的氨基肽段和C末端的羧基肽段，其N末端会引起细胞膜溶解，释放大量炎性细胞因子，快速启动机体天然免疫。下列说法正确的是(　　) A.细胞焦亡与细胞凋亡的区别是前者会产生炎症反应，而后者不会出现 B.焦孔素D本质是蛋白质，激活蛋白酶E能将其水解成氨基酸 C.mRNA和tRNA种类的变化都可以作为判断癌细胞是否凋亡的依据 D.细胞焦亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定 解析：选A。细胞焦亡表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放进而激活强烈的炎症反应，而细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程，二者的区别是前者会产生炎症反应，而后者不会出现，A正确；焦孔素D可被蛋白酶E剪切，产生N末端的氨基肽段和C末端的羧基肽段，并不能被彻底水解为氨基酸，B错误；tRNA转运氨基酸，其种类通常是固定的，不能作为判断癌细胞是否凋亡的依据，C错误；细胞焦亡又称细胞炎性坏死，是细胞被病原体感染而发生的程序性死亡，对于机体维持稳态是有利的，D错误。 3.(多选)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。下列相关叙述正确的是(　　) A.辐射刺激心肌细胞产生的自由基攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤 B.circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRMA的竞争性结合，调节基因表达 C.若miRNA表达量升高，则会导致合成的P蛋白减少从而抑制细胞凋亡 D.若增大细胞内circRNA的含量，可提高P基因的表达量从而抑制细胞凋亡 解析：选ABD。根据自由基学说，辐射会刺激心肌细胞产生自由基，自由基能攻击生物膜的磷脂分子，对生物膜损伤比较大，进而导致放射性心肌损伤，A正确；miRNA既可以与mRNA结合，也可以与circRNA结合，说明circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达，B正确；由题图可知，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因mRNA结合，使其停止P蛋白的合成，并将P基因mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，从而无法抑制细胞凋亡，C错误；circRNA可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平，因此提高细胞内circRNA的含量，可提高P基因的表达量，从而抑制细胞凋亡，D正确。 　　　　　　　　　　　　　　　　　【高考真题·感悟试做】　　　　　　　　　　　　　　　　　 考向一　细胞分化与细胞的全能性 1.(2024·安徽高考)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　) A.细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B.酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化 解析：选D。由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A错误；酶联受体位于细胞膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。 2.(2024·重庆高考)科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍(由不同组织构成)“开窗”研究组织再生的方向性和机制(题图所示)，下列叙述不合理的是(　　) A.“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖 B.对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能 C.“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性 D.若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察 解析：选B。“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量，正常细胞增殖过程中存在接触抑制，即细胞之间的接触会影响细胞增殖，A正确；由题图可知，对照组“窗口”远端H酶活性高，该处细胞不进行增殖分化，处理组添加F后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖分化的能力，“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，由活性低的向活性高的方向再生，F可抑制远端H酶活性，使组织再生的方向往中间延伸，B错误，C正确；图中的近端和远端为同一个“窗口”，只能判断出再生的方向，若要判断出再生的能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察，D正确。 考向二　细胞的衰老 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 解析：选C。细胞衰老的端粒学说认为，衰老的细胞中染色体端粒缩短，会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，由此可以推测患者肺泡上皮细胞可能出现染色体端粒异常缩短以及DNA损伤积累，A、B正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，说明其线粒体功能可能减弱，C错误；细胞衰老的自由基学说认为，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，因此患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加，D正确。 4.(2024·河北高考)核DNA受到损伤时，ATM蛋白与受损部位结合，被激活后参与DNA修复，同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是(　　) A.细胞在修复受损的DNA时，抗氧化能力也会提高 B.ATM在细胞质合成和加工后，经核孔进入细胞核发挥作用 C.H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老 D.ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌 解析：选D。细胞在修复受损的DNA时，诱导抗氧化酶基因H的表达，合成更多的抗氧化酶(H蛋白)，导致抗氧化能力提高，A正确；ATM在细胞质合成和加工后，经核孔进入细胞核发挥作用，B正确；H蛋白为抗氧化酶，可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老，C正确；ATM基因表达增强的个体中，ATM蛋白易与受损部位结合，被激活后参与DNA修复，因此ATM基因表达增强的个体，受辐射DNA损伤后更易被修复，更不易患癌，D错误。 考向三　细胞的死亡 5.(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 解析：选C。由题可知，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；细胞长时间处在饥饿状态时，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；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；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。 学科网（北京）股份有限公司 $