2026届高三生物二轮复习课件专题五 细胞的分化、衰老和死亡

细胞的分化、衰老和死亡 专题五 1 易混易错辨析 要点一　 2 易混易错 一、细胞分化与细胞全能性 1.有关细胞分化的几点提醒 （1）细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变。细胞分化只是基因选择性表达的结果，一般不会导致遗传物质改变。已分化的细胞一般都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性 （2）同一个体不同种类的体细胞中，DNA（基因）相同，而RNA、蛋白质不同 （3）一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高度分化的植物细胞能够脱分化恢复全能性 易混易错 （4）分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂 （5）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 （6）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，细胞分化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高 易混易错 2.细胞分化的标志与分化的“变”与“不变” （1）细胞分化的标志 ①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等 ②细胞水平：形成不同种类的细胞 （2）细胞分化的“变”与“不变” ①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目 ②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能 例题练习 1.关于细胞分化和细胞全能性，下列叙述正确的是( ) A.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同 B.肝脏细胞和平滑肌细胞因分化而导致蛋白质种类均不同 C.蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达 D.克隆猴“中中”和“华华”的培育体现了动物体细胞核具有全能性 解析：A、同一个体内的所有细胞都是由同一个受精卵分裂分化得到的，因此同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌所含的基因是相同的，A错误；B、肝脏细胞和平滑肌细胞因分化而导致蛋白质种类不完全相同，B错误；C、不同个体的遗传物质不同，因为蛙和人不是同一个体，故蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因不同，C错误；D、克隆猴“中中”和“华华”的培育体现了动物体细胞核具有全能性，D正确。故选D。 D 例题练习 2.组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类，二者均由神经干细胞分化而来。下列关于人体内这些细胞的叙述，错误的是( ) A.神经胶质细胞和神经干细胞所含的遗传信息相同 B.神经元和神经胶质细胞功能不同与基因选择性表达有关 C.神经干细胞分化为神经元和神经胶质细胞的过程体现了细胞的全能性 D.神经干细胞有分裂、分化的能力，但不可无限增殖 解析：A、B(√)同一个体中，神经胶质细胞、神经元和神经干细胞都是由同一个受精卵发育而来的，它们具有完全相同的遗传信息，神经元和神经胶质细胞功能不同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；C(×)细胞的全能性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，神经干细胞分化成神经元和神经胶质细胞，没有分化成其他各种细胞，该分化过程不能体现细胞的全能性；D(√)神经干细胞有分裂、分化的能力，不可无限增殖。 C 例题练习 3.胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器官特性的细胞集合体，可模拟胰岛的结构和功能，具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是( ) A.胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是基因选择性表达的结果 B.胰岛类器官中胰岛A细胞是由干细胞诱导分化而来的，其细胞核不具有全能性 C.对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，可判断其细胞类型 D.胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究 解析：胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，是基因选择性表达的结果，A正确；动物干细胞的细胞核和动物体细胞的细胞核均具有全能性，B错误；胰岛类器官中不同细胞内DNA相同，而mRNA和蛋白质不完全相同，即一些mRNA具有细胞特异性，因此可以对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，进而判断细胞类型，C正确；胰岛发育存在胰岛内细胞分化的过程，而某些糖尿病与胰岛B细胞异常相关，故胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究，D正确。 B 易混易错 3.细胞全能性的三点提示 （1）细胞全能性以产生完整个体为标志，若无完整个体产生，则不能体现全能性。胚胎干细胞发育成各种组织、器官不能体现全能性 （2）植物种子发育成植株不能体现全能性 （3）动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾 4.不同细胞全能性的比较 （1）动植物细胞全能性区别：植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达 易混易错 （2）与细胞分化的关系：细胞分化程度不断提高，细胞的全能性逐渐变小 （3）与细胞分裂能力的关系：呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大 5.细胞分化与全能性表达的判断 （1）细胞分化的标志：同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞 （2）细胞全能性表达的标志：判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞”，终点是发育成“个体”。例如，由种子发育成个体不能证明体细胞的全能性；由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性 易混易错 6.细胞分裂、细胞分化及细胞全能性的比较 细胞分裂 细胞分化 细胞全能性 时间 从受精卵开始 发生在整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度   原因 ①细胞表面积和体积发展不平衡 ②细胞核和细胞质发展不平衡 ③细胞增殖的需要 基因的选择性表达 含有本物种全套的遗传物质 结果 细胞数量增多，形成相同的细胞 细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异，细胞的种类增多 形成完整有机体或分化成其他各种细胞 易混易错 续表 细胞分裂 细胞分化 细胞全能性 意义 ①多细胞生物个体形成、生长和发育的需要 ②单细胞生物形成个体的需要 ③保持亲子代之间遗传物质的稳定 ①生物个体发育的基础 ②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化有利于提高各种生理功能的效率 ①快速繁殖植物新个体 ②培养微型观赏植株 ③拯救濒危物种 特点 ①局部性：不是所有细胞都能分裂 ②周期性：连续分裂的细胞有细胞周期 ①持久性和不可逆性 ②普遍性 ③稳定性：分化后细胞的遗传物质不变 ①高度分化的植物细胞能够表达全能性 ②高度分化的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞核能够表达全能性 关系 ①三种生理变化的遗传物质都没有发生改变 ②细胞分裂是细胞分化的基础 ③细胞分化程度越高越不容易表达全能性 例题练习 1.胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器官特性的细胞集合体，可模拟胰岛的结构和功能，具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是( ) A.胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是基因选择性表达的结果 B.胰岛类器官中胰岛A细胞是由干细胞诱导分化而来的，其细胞核不具有全能性 C.对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，可判断其细胞类型 D.胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究 解析：胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，是基因选择性表达的结果，A正确；动物干细胞的细胞核和动物体细胞的细胞核均具有全能性，B错误；胰岛类器官中不同细胞内DNA相同，而mRNA和蛋白质不完全相同，即一些mRNA具有细胞特异性，因此可以对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，进而判断细胞类型，C正确；胰岛发育存在胰岛内细胞分化的过程，而某些糖尿病与胰岛B细胞异常相关，故胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究，D正确。 B 例题练习 2.体细胞克隆猴“中中”和“华华”的诞生标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代，标志着我国在非人灵长类研究领域中处于国际领先地位。下列有关细胞全能性的叙述错误的是( ) A.克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞具有全能性 B.细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息 C.斯图尔德的胡萝卜韧皮部组织培养实验表明植物细胞具有全能性 D.植物体细胞分化程度越高，它表现出的全能性越低 解析：A(×)克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞的细胞核具有全能性；B(√)细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息；C(√)斯图尔德的胡萝卜韧皮部组织培养实验表明植物细胞具有全能性；D(√)植物体细胞分化程度越高，它表现出的全能性越低。 A 易混易错 二、细胞的衰老和死亡 1.理解细胞衰老和凋亡的两个“≠” （1）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 （2）细胞凋亡≠细胞坏死 细胞凋亡是主动的，对机体的正常发育是有利的 细胞坏死是被动的，对机体是有害的 易混易错 2.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 凋亡一定引起细胞死亡 自噬不一定引起细胞死亡 例题练习 1.蛋白质二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质中二硫键的形成，我国科研人员发现PDI在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现，PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而使受H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。下列叙述正确的是( ) A.蛋白质经PDI作用后其相对分子质量不变 B.造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞中的 C.激活SERPINE1基因的表达可以加速细胞衰老 D.PDI通过直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老 解析：蛋白质二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质中二硫键的形成，形成一个二硫键会脱去2个氢原子,蛋白质经PDI作用后其相对分子质量会发生改变，A(×)；PDI在老年小鼠组织中表达量增加，可知衰老细胞中PDI的表达量增加,推测造血干细胞中PDI的表达量低于衰老细胞中的，B(×)；PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放,进而使受H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少,从而延缓细胞衰老，可知SERPINE1基因的表达量减少可延缓细胞衰老,激活SERPINE1基因的表达后,SERPINE1基因的表达量增加,会加速细胞衰老，C(√)；PDI通过H2O2调控SERPINE1基因的表达,而不是直接作用于SERPINE1基因，D(×) C 例题练习 2.正常生命活动中细胞衰老死亡与新生细胞生长更替是新陈代谢的必然规律，也避免了组织结构退化和衰老细胞的堆积，使机体延缓了整体衰老，下列关于细胞衰老的叙述正确的是( ) A.衰老的细胞内水分减少，新陈代谢的速率加快 B.老年人的头发变白、有老年斑都是细胞衰老的表现 C.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的 D.衰老细胞的核体积变小，染色质收缩，染色变浅 解析：衰老细胞的特征包括：①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速率减慢；②一些酶活性降低，呼吸速率减慢；③色素沉积，影响物质交换和信息传递；④细胞核体积增大，染色质收缩，染色加深；⑤物质运输功能降低。A(×)衰老的细胞内水分减少，新陈代谢的速率减慢；B(√)老年人的头发变白、有老年斑都是细胞衰老的表现；C(×)细胞会随着分裂次数的增多而衰老，人体各组织细胞的衰老不是同步进行的；D(×)衰老细胞的核体积变大，染色质收缩，染色加深。 B 例题练习 3.自由基学说是一种细胞衰老假说，如图是自由基学说示意图。下列叙述错误的是( ) A.生物体的细胞中均含有端粒，端粒DNA序列在细胞分裂后会缩短 B.若过程③攻击的是膜上的蛋白质，可能会引起老年斑的出现 C.过程①②会直接影响动物细胞内多种细胞器的功能 D.人的受精卵发育到胚胎的过程中会产生衰老的细胞 解析：A(×)端粒是存在于染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，原核生物没有染色体，也就不存在端粒；B(√)老年斑是细胞内色素积累的结果，若自由基攻击细胞膜上的蛋白质，就有可能导致细胞膜上的转运蛋白功能下降，进而影响物质的跨膜运输，最终导致色素在细胞内积累；C(√)动物细胞内多种细胞器都具有膜结构，生物膜主要由磷脂和蛋白质构成，过程①②对生物膜损伤较大，会直接影响细胞内多种细胞器的功能；D(√)多细胞生物体内的细胞总在不断更新，总有一部分细胞处于衰老状态，人的受精卵发育到胚胎的过程中也会产生衰老的细胞。 A 例题练习 4.人身体衰老的速度与细胞的衰老有关。研究发现各种细胞衰老之前，细胞特定的某个区域会出现恶化的迹象。该区域是核DNA的一个区域，其稳定性逐渐下降老化并使整个细胞走向衰老。下列关于细胞衰老和死亡的叙述，正确的是( ) A.处于青春期的年轻人，体内没有衰老的细胞 B.个体衰老与细胞衰老的速度有关，衰老个体中均是衰老细胞 C.与人体不同，单细胞生物细胞的衰老就是个体的衰老 D.细胞某个特定区域出现恶化迹象一定不受基因控制 解析：在个体的整个发育过程中，体内都有衰老的细胞，A错误；衰老的多细胞生物体内也有新生的细胞，多细胞个体的衰老是细胞普遍衰老的过程，B错误；细胞衰老受基因控制，则细胞某个特定区域出现恶化迹象可能受基因控制，D错误。 C 例题练习 5.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.细胞自噬可以维持细胞内部环境的稳定 解析：A(√)禁食会导致小鼠饥饿，据题干信息可知，禁食时细胞会发生自噬，脂质小滴降解产生的物质可被细胞利用，使细胞获得所需的能量和物质；B(√)长期饥饿状态下，细胞自噬增强，会导致细胞内大量的脂质、蛋白质等被降解，可能会引起细胞凋亡；C(×)溶酶体内的多种水解酶是在核糖体上合成后转运至溶酶体内的；D(√)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。 C 例题练习 6.如图是环境对某生物细胞生存状态调节示意图。当细胞生活环境中缺乏存活因子时，细胞会启动自噬作用，以延缓细胞凋亡。据图分析，下列有关叙述正确的是( ) A.细胞凋亡只受基因调控，与环境无关 B.细胞通过自噬可以获得维持其生存所需的能量 C.细胞生活环境中存在营养物质时，细胞不会发生自噬 D.AKT、mTor发挥作用时，细胞启动自噬作用 解析：A(×)当细胞生活环境中缺乏存活因子时，细胞会启动自噬作用以延缓细胞凋亡，说明细胞凋亡与环境有关；B(√)由题图可知，当细胞生活环境中缺乏存活因子时，细胞会启动自噬作用，通过自噬获得维持其生存所需的能量；C(×)由题图可知，当环境中含有营养物质但缺乏存活因子时，营养物质不能被运入细胞，即细胞处于缺乏营养的条件下，此时细胞会发生自噬；D(×)由题图可知，AKT和mTor发挥作用时会抑制细胞凋亡和自噬，二者失活时，细胞会启动自噬作用。 B 易混易错 三、细胞分裂、分化、衰老、坏死和凋亡的比较 影响因素 特点 核遗传物质 对机体的影响 细胞分裂 由基因决定 亲子代遗传性状稳定 复制后均分 有利 细胞分化 基因选择性表达 普遍性；持久性；不可逆性；稳定性 不变 有利 细胞衰老 受基因控制 水分减少；多种酶活性降低，细胞内呼吸速率降低，新陈代谢速率减慢色素积累；细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；细胞膜通透性改变 不变 有利 易混易错 续表 影响因素 特点 核遗传物质 对机体的影响 细胞坏死 不受基因控制，由多种不利因素造成 被动的，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 不变 不利 细胞凋亡 由基因决定 主动的、细胞自动结束生命的过程 不变 有利 例题练习 1.科学家将4个关键基因移入已分化的肌肉细胞并使其表达，使这个细胞成为多能干细胞(如图所示)。下列有关叙述正确的是( ) A.心肌细胞衰老后细胞核体积增大，各种酶的活性降低 B.多能干细胞与肌肉细胞遗传信息相同但遗传信息的表达情况不同 C.关键基因表达使细胞功能趋向多能化，降低了细胞的分化程度 D.图示过程体现了多能干细胞的全能性 解析：A(×)细胞衰老后，细胞核体积增大，多数酶的活性会降低，但并非所有酶的活性都会降低;B(×)多能干细胞是由肌肉细胞移入了4个关键基因转变而成的，所以多能干细胞与肌肉细胞的遗传信息并不完全相同；C(√)移入的关键基因表达使已分化的肌肉细胞转变为多能干细胞，多能干细胞可分化为神经细胞等，细胞的功能趋向多能化，细胞分化程度降低;D(×)细胞的全能性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，题图只表示出多能干细胞能分化成神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞，不能说明其具有全能性。 C 例题练习 2.研究发现细胞坏死也受到特定基因的控制，称为程序性坏死。肿瘤坏死因子（TNF）可通过受体TNFR1诱导多种炎症因子表达及某些细胞死亡，包括质膜完整的凋亡和质膜破裂的坏死两种形式。某些巨噬细胞被病原体感染后，会释放大量炎症因子并死亡，也是一种程序性坏死。下列说法错误的是( ) A.细胞坏死使细胞内含物释放，可引起周围组织发生炎症反应 B.敲除细胞内编码TNFR1的基因，不影响细胞程序性死亡 C.细胞程序性坏死释放的病原体可由巨噬细胞吞噬消化 D.细胞程序性坏死可能有助于机体抵抗病原体的感染 解析：细胞的死亡细胞坏死使细胞内含物释放，如释放炎症因子，可引起周围组织发生炎症反应，A正确；根据题干信息“肿瘤坏死因子（TNF）可通过受体TNFR1诱导多种炎症因子表达及某些细胞死亡”可知，敲除细胞内编码TNFR1的基因，会影响细胞程序性死亡，B错误；巨噬细胞能吞噬病原体，将其消化，C正确；被病原体感染的细胞程序性坏死后，病原体失去了寄生的基础，有利于机体清除病原体，D正确。 B 例题练习 3.坏死性凋亡是一种编程性死亡。坏死性凋亡与细胞凋亡的联系与差异如下表所示。已知细胞内容物外泄会加重局部炎症反应，一方面有利于清除病原体，另一方面则可能造成严重的机体损伤。下列推断不合理的是( ) A.坏死性凋亡对生物体可能有利，也可能有害 B.病毒感染可能导致细胞凋亡的发生，也可能 导致坏死性凋亡的发生 C.坏死性凋亡对于多细胞生物体完成正常发育至关重要 D.坏死性凋亡受到严格的由遗传机制决定的编程性调控 解析：坏死性凋亡一方面有利于清除病原体，另一方面可能造成严重的机体损伤，A正确；坏死性凋亡与细胞凋亡都可能因为病毒感染而发生，B正确；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育至关重要，C错误；坏死性凋亡是一种编程性死亡，编程性死亡受到严格的由遗传机制决定的编程性调控，D正确。故选C。 C 细胞死亡方式 形态特征 发生原因 细胞凋亡 细胞膜完整，内容物不外泄 细胞自然更新，病原体感染 坏死性凋亡 细胞膜破坏，内容物外泄 病理性刺激，病原体感染 例题练习 4.下列关于细胞的分化、衰老和凋亡的叙述，正确的有( ) ①细胞的分化和衰老对于生物体都是有积极意义的 ②细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向全面化，有利于提高细胞代谢的效率 ③人胚胎发育过程中尾的消失是细胞坏死的结果 ④细胞衰老表现为细胞核体积变小、色素含量增加、细胞膜的通透性降低 ⑤细胞凋亡受遗传物质的严格控制，并且在凋亡的过程中存在基因表达 A.一项 B.两项 C.三项 D.四项 解析：细胞的分化、衰老对于生物体都是有积极意义的，①正确；细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向专门化，有利于提高细胞代谢的效率，②错误；人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果，③错误；衰老的细胞内细胞核的体积变大，细胞内的色素逐渐积累，细胞膜的通透性降低，使物质运输功能降低，④错误；细胞凋亡受遗传物质的严格控制，并且在凋亡的过程中存在基因表达，⑤正确。故选B。 B 本课结束 谢谢聆听 29 $