第4单元 第4讲 细胞的分化、衰老和死亡(Word教师用书)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（单选）

该高中生物学讲义围绕细胞分化、全能性、衰老及死亡等高考核心考点，按“基础梳理-能力提升”层级架构知识，通过概念辨析、易错点提示、真题精讲等环节，帮助学生构建知识网络，突破分化实质、全能性判断等难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维为导向，设计“三看法”判全能性、关键词法记衰老特征等方法，结合2025年各地真题及拓展延伸问题（如自由基学说图解分析）培养探究实践能力。分层练习与即时反馈保障复习效果，助力学生提升解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

第4讲　细胞的分化、衰老和死亡 课标要求 核心概念 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。 细胞分化、细胞的全能性、干细胞、细胞衰老、细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬 层级Ⅰ　根基稳筑牢——夯实必备知识 必备知识梳理 析概念·点易错·练表达 一、细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化 2.细胞的全能性 3.干细胞 析概念 1.下列关于细胞分化和细胞的全能性的叙述正确的是(③⑥) 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 ②基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中 ③RNA聚合酶基因是否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 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 ⑥骨髓移植可以改变血型但不能影响下一代的遗传 点易错 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.细胞全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。 4.种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。 5.分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞属于高度分化的细胞，但全能性较高。 练表达 1.(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，原因是干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。 二、细胞的衰老 1.细胞衰老的特征 2.细胞衰老的原因 3.个体衰老与细胞衰老的关系及细胞衰老的意义 析概念 2.下列关于细胞衰老的叙述正确的是(①④) 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 ③衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增强 ④衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 ⑤抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老 ⑥人体各组织细胞的衰老总是同步的 点易错 　衰老细胞内并非所有酶的活性都下降；衰老细胞的细胞膜的通透性增大 练表达 2.(必修1 P123“图6-8”挖掘分析)细胞衰老过程中细胞代谢会减慢，原因是细胞内的水分减少，多种酶活性降低，细胞膜通透性改变，染色质收缩等。 3.(必修1 P124)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，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者的白发是由于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。 课堂笔记： 三、细胞的死亡 1.细胞凋亡与细胞坏死 析概念 3.下列关于细胞凋亡的叙述错误的是(①④) ①细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动 ②被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死 ③被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡 ④细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质 点易错 　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。 2.细胞自噬 练表达 4.(必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。 课堂笔记： 层级Ⅱ　要义深剖析——提升关键能力 主题(一)　细胞分化与细胞的全能性 (2025·安徽卷)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 答案：B 解析：胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，是由于干细胞在体外诱导分化形成了不同类型的细胞，属于细胞分化，细胞分化的本质是基因的选择性表达，A正确；胰岛类器官中胰岛A细胞是干细胞分化后形成的细胞，分化后的细胞全能性较低，但是其细胞核具有全能性，B错误；胰岛类器官中存在不同类型的细胞，不同类型的细胞表达的蛋白质不同，所以存在的mRNA种类也不同，故可以通过对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，从而判断其细胞类型，C正确；由题干可知，胰岛类器官可模拟胰岛的结构和功能，所以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。 1.细胞分化的“变”与“不变” 2.判断细胞分化的标志 (1)分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平：形成了不同种类的细胞。 3.“三看法”巧判细胞的全能性 一看起点：离体细胞；二看条件：离体的、给予一定营养条件的；三看终点：发育成个体或分化成其他各种细胞。 考向1　细胞分化 1.(2025·重庆卷)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，机体可通过下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 答案：D 解析：肝、胆严重损伤是由不利因素导致的细胞坏死，而不是细胞凋亡(细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程)，所以内环境稳态的破坏不是细胞凋亡所致，A错误；过程①、②为细胞增殖，在细胞分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，而不是中期，中期染色体形态稳定、数目清晰，B错误；过程③产生的细胞是干细胞特性的细胞，其分化程度比胆管细胞低，干细胞具有更高的全能性，C错误；过程④、⑤是细胞分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以过程④、⑤中均存在基因的选择性表达，D正确。 考向2　干细胞与细胞的全能性 2.(2025·江西卷)诱导多能干细胞(ips细胞)在生物医药领域有广阔的应用前景。研究人员利用多种小分子化合物协同诱导小鼠胎儿成纤维细胞，成功获得ips细胞。下列叙述错误的是(　　) A.小分子化合物改变了小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达 B.小鼠胎儿成纤维细胞形成ips细胞的过程属于细胞分化 C.利用胰蛋白酶处理小鼠胎儿某些组织可获得分散的成纤维细胞 D.培养小鼠胎儿成纤维细胞和ips细胞时需提供一定浓度的CO2 答案：B 解析：小分子化合物通过调控基因表达使成纤维细胞 重编程为ips细胞，改变了原有基因表达模式，A正确；成纤维细胞形成ips细胞的过程是逆分化(去分化)，而非细胞分化，B错误；胰蛋白酶可分解细胞间质蛋白，使组织分散为单个细胞，符合动物细胞培养操作，C正确；动物细胞培养通常需要5％CO2以维持培养液pH，成纤维细胞和ips细胞培养均需此条件，D正确。 3.(2025·江苏卷)图示小肠上皮组织，a～c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是(　　) A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类或c类细胞 B.压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，可促使干细胞衰老 C.c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同 D.3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因 答案：A 解析：a类干细胞分裂产生的子细胞，一部分继续保持干细胞的状态，另一部分分化成b类或c类细胞，并非都继续分化成b类或c类细胞，A错误；压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，会影响细胞内的正常代谢等，可促使干细胞衰老，B正确；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，对机体是有利的，细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，对机体是有害的，所以c类细胞凋亡和坏死对细胞外液的影响不同，C正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输等多种生命活动密切相关，3类不同功能的细胞都需要细胞骨架发挥作用，都表达细胞骨架基因，D正确。 主题(二)　细胞的衰老和死亡 (2025·甘肃卷)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 答案：D 解析：衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，导致核质间物质交换频率降低，A正确；自由基学说指出，自由基攻击DNA、蛋白质等生物大分子，引起结构损伤和功能异常，导致细胞衰老，B正确；癌细胞依赖端粒酶维持端粒长度以无限增殖，抑制端粒酶活性会导致端粒长度不能维持，最终引发癌细胞衰老，C正确；衰老与细胞核密切相关，融合细胞的核来自衰老细胞，即使细胞质来自年轻细胞，仍无法恢复增殖能力，D错误。 【拓展延伸】　细胞衰老与凋亡是生物界的普遍规律。一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除。下图表示细胞衰老的自由基学说图解，据图回答有关问题： (1)衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低的原因可能是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 (2)老年人容易发生癌变的原因是　　　　　　　　　　　　　。 (3)研究发现，向植物细胞中适当注入NADPH后，可延缓其衰老，推测其原因是　　　　　　 　　　　　　　。 (4)在成熟的生物体内，衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，都是通过　　　　完成的。 (5)根据图示内容，提出延缓衰老的措施：　　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)自由基攻击磷脂分子和蛋白质，会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，物质运输功能降低　(2)自由基会攻击DNA，引起基因突变，基因突变积累就可能造成细胞癌变　(3)NADPH作为活泼的还原剂，能与具有强氧化性的自由基发生反应，从而减弱自由基对细胞内各种执行正常功能的生物分子的攻击和破坏　(4)细胞凋亡　(5)避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等 1.关键词法巧记细胞衰老的特征 2.细胞凋亡与细胞坏死的比较 项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因 的关系 受基因控制 不受基因控制 影响 因素 受到严格的由遗传机 制决定的程序性调控 受电、热、冷、机械 等不利因素的刺激 方式 主动结束生命活动 被动结束生命活动 对机体 的影响 对机体有利 对机体有害 1.(2026·江苏南通模拟)控制饮食和抑制胰岛素信号转导可以降低RNA聚合酶Ⅱ的活性，延缓细胞衰老。相关叙述正确的是(　　) A.端粒DNA延伸，会导致细胞衰老 B.细胞衰老时，细胞核皱缩，水分减少 C.RNA聚合酶Ⅱ活性降低，蛋白质合成速度减慢 D.促进胰岛B细胞分泌胰岛素可延缓胰岛B细胞衰老　 答案：C 解析：端粒DNA会随细胞分裂次数的增加而缩短，故端粒DNA缩短，会导致细胞衰老，A错误；衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深，B错误；RNA聚合酶Ⅱ活性降低，转录过程受到抑制，从而使蛋白质合成速度减慢，C正确；分析题意，抑制胰岛素信号转导可以降低RNA聚合酶Ⅱ的活性，延缓细胞衰老，由此可知，促进胰岛B细胞分泌胰岛素不可延缓胰岛B细胞衰老，D错误。 2.(2025·湖南卷)单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限。降低线粒体蛋白V合成，不影响癌细胞凋亡，但同时加入干扰素-γ能破坏线粒体膜结构，促进癌细胞凋亡。下列叙述错误的是(　　) A.癌细胞凋亡是由基因决定的 B.蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡 C.线粒体膜结构破坏后，其DNA可能会释放 D.抑制蛋白V合成会减弱肿瘤治疗的效果 答案：D 解析：细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，癌细胞凋亡也不例外，A正确；根据题意，降低线粒体蛋白V合成，不影响癌细胞凋亡，但与干扰素-γ同时作用能促进癌细胞凋亡，由此推测蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡，B正确；线粒体是半自主性细胞器，含有少量DNA，线粒体膜结构破坏后，其DNA可能会释放出来，C正确；由题可知，降低线粒体蛋白V合成，再同时加入干扰素-γ能促进癌细胞凋亡，所以抑制蛋白V合成会增强肿瘤治疗的效果，而不是减弱，D错误。 3.(2025·北京卷)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 答案：C 解析：C3基因功能缺失导致本应凋亡的细胞存活，说明正常C3基因促进细胞凋亡，A正确；.C9基因功能缺失导致本不应凋亡的细胞凋亡，说明正常C9基因抑制细胞凋亡，B正确；细胞凋亡是生物体正常发育的基础，例如清除多余或受损细胞，若凋亡被抑制会导致发育异常，因此细胞凋亡对线虫发育有利，C错误；细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，受基因调控，D正确。 知能快检窗——查落实·固基础 1.下列关于细胞分化的叙述，错误的是(　　) A.已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力 B.细胞分化的实质是基因的选择性表达，而选择性表达的基因包括ATP水解酶基因 C.基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中 D.细胞分化使不同细胞中蛋白质完全不同，导致细胞的形态和功能各不相同 E.胚胎干细胞发育为不同细胞时的遗传物质发生了变化 F.精原干细胞是未经分化的细胞，在体外被诱导分化为精细胞体现了细胞的全能性 G.分化程度高的细胞，其全能性不一定低 H.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性 答案：BCDEF 解析：控制ATP水解酶合成的基因在所有细胞中都表达，因此选择性表达的基因不包括ATP水解酶基因，B错误；基因的选择性表达不仅发生在细胞分化的过程中，也发生在细胞分裂、细胞衰老、细胞凋亡等过程中，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，使不同细胞中的蛋白质不完全相同，而不是完全不同，D错误；胚胎干细胞发育为不同细胞时涉及细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质并未发生变化，E错误；精原干细胞是已分化的细胞，在体外被诱导分化为精细胞，但没有发育成完整个体，也不能分化成其他各种细胞，不能体现细胞的全能性，F错误。 2.下列关于细胞衰老、细胞凋亡、细胞坏死的说法，错误的是(　　) A.个体衰老与细胞衰老有关，衰老个体中均是衰老细胞 B.细胞衰老过程中，细胞体积变小、细胞核体积增大，细胞内各种酶活性降低，呼吸速率减慢，细胞代谢速率减慢 C.衰老细胞内染色质收缩、染色加深，这样会影响DNA复制和转录 D.衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，衰老细胞中酪氨酸酶活性升高，导致老人出现白头发 E.衰老个体细胞中的基因均不能正常表达 F.细胞衰老可能与自由基攻击磷脂分子、DNA和蛋白质有关，端粒受损可能会导致细胞衰老 G.细胞死亡均受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 H.细胞凋亡的过程是机体的正常现象，涉及基因的选择性表达 I.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象，小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 J.细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成也有蛋白质的降解 K.细胞衰老和凋亡过程是必然的，对机体是有利的 L.“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量，有利于细胞内部环境的稳定 M.细胞自噬可以清除受损细胞器或感染的微生物等，有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡 答案：ABDEGI 解析：衰老的生物体中，也有新细胞产生，并非细胞都处于衰老状态，A错误；细胞衰老过程中，细胞体积变小、细胞核体积增大，细胞内多种酶的活性降低，B错误；衰老细胞内酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，因此老年人头发变白，D错误；衰老个体中也有分裂产生新的细胞，这些细胞中的基因均能正常表达，E错误；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，细胞坏死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，G错误；被病原体感染的细胞属于靶细胞，机体通过细胞免疫将靶细胞裂解死亡，释放抗原，属于细胞凋亡，I错误。 学科网（北京）股份有限公司 $