专題7 细胞的增殖，分化、衰老和凋亡 题源4 细胞的分化、衰老和凋亡-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

菌种群数量变化”实验中，要选择七支规格相同的试管，每支试 管中加入体积相同且适宜的培养液，然后放置在条件相同且适 宜的条件下连续培养七天，每天同一时间取样，用血球计数板统 计并计算酵母菌的种群密度。为了实验准确，应该多做几组实 验，取平均值，然后绘图才能更合理、更准确。在“探究《-萘乙 酸促进插条生根的最适浓度”实验中，要选择同种、长势相同的 植物枝条，分成若干组，配制系列浓度梯度的α-茶乙酸溶液，将 不同组的插条浸泡在不同浓度梯度的《一茶乙酸溶液中相同时 间后移栽到土壤中，一段时间后取插条统计生根数目或根的长 度，分析并得出最适促进生根的《一萘乙酸溶液浓度。 [答案]A 题源4细胞的分化、衰老和凋亡 解题模型4.1 细胞的分化 (])细胞分化的概念：在个体发育过程中，相同细胞的 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。 细胞分化的结果：后代细胞的形态、结构和生理功能 发生改变，但是后代细胞的遗传物质与分化之前相比没有 发生任何变化。 (2)细胞分化的过程 ○有丝分裂O分化，○O继铁分化， 口0 受精卵 各方面都相首先出现化学成分上继而出现形态、结构和生理功能上的 同的细胞的不同，如酶的不同不同（染色体数、核DNA彼此相同，且 都与受精卵相同) (3)细胞分化的特点 ①持久性：细胞分化发生在整个生命过程中，在胚胎 时期达到最大限度。 ②不可逆性：受精卵可以分化为体细胞，但是体细胞 不能再回到未分化的受精卵的状态。 ③普遍性：不论高等生物还是低等生物都会发生细胞 的分化。 ④差异性：高等生物细胞比低等生物细胞分化更显 著，动物细胞比植物细胞的分化更显著。单细胞生物和多 细胞生物的分化形式不同：单细胞生物的细胞分化不表现 为细胞间的差异，而是在生活史中有规律地发生形态和生 理上的阶段性变化；多细胞生物通过细胞分化形成特定形 态、结构和功能的组织、器官，各自完成特定的功能。 特别提醒：植物的组织细胞经过脱分化形成愈伤组 织，是在人工条件下细胞分化的逆过程，是使已分化的细 胞，回到未分化状态的过程，但在自然条件下，细胞分化是 不可逆的。 (4)细胞分化的机理 ①在个体的发育过程中，细胞分化的实质是基因选择 性表达。同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同， 但由于选择性表达的基因不同，因而转录生成的mRNA及 翻译生成的蛋白质不同，这是不同细胞出现形态、结构和 生理功能差异的根本原因。 ②细胞质在细胞分化中的作用：受精卵细胞质的不均 匀分配在一定程度上决定着细胞分化的方向。 ③细胞核在细胞分化中的作用：细胞核具有全能性， 细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育的潜能。 9 大量科学实验证明，高度分化的植物细胞仍然有发育成完 整植株的能力，即保持着细胞的全能性。在动物体中，随 着细胞分化程度的提高，细胞分化的潜能越来越小，但它 们的细胞核仍然保持着原有的全部遗传物质，具有全能 性。多利羊的克隆成功就证明了动物细胞核具有全能性。 [真题15](2023·海南)关于细胞分化的叙述，错误的是 A.白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的 B.基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞 C,同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同 D.同一个体茎分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强 [解析]细胞分化是基因选择性表达的结果，其中的基因都是 相同的，只不过是转录时所产生的mRNA不同，因此C错误。 [答案]C [真题16](2023·新课标全国卷Ⅱ)同一动物个体的神经 细胞与肌肉细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是 A.两者所处的细胞周期不同 B.两者合成的特定蛋白不同 C.两者所含有的基因组不同 D.两者核DNA复制的方式不同 [解析门本题考查的是细胞分化这个知识点。同一生物个 体的不同细胞，在形态结构与功能上是不同的，是基因的选择性 表达的结果，其DNA分子或遗传物质并没有差异，A、C、D都不 正确，基因选择性表达之后，形成了不同的蛋白质，使各细胞中 的蛋白质有所不同，故B项正确。 [答案]B 解题模型4.2 细胞的全能性及其全能性表达的条件 （1)细胞全能性 ①细胞全能性的概念：细胞全能性是指高度分化的细 胞具有形成完整个体的潜能。 ②具有全能性的细胞种类：受精卵、生殖细胞和已分 化的体细胞均具有全能性。 ③细胞具有全能性的原因：细胞内含有形成完整个体 所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都 是由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一 样，因此都具有全能性。 ④全能性表达的难易程度：受精卵>生殖细胞>体细 胞：植物细胞>动物细胞。 ⑤全能性表达的标志：细胞形成了完整的个体。 (2)全能性表达需要的条件 ①离体。生物体内的活细胞尽管具有全能性，但受基 因选择性表达的调控，一般都要进行定向的、不可递转的 细胞分化，不能表现其全能性。 ②适宜的营养、适宜的环境条件、植物激素（生长素和 细胞分裂素)。 (3)细胞分化与全能性 ①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都 含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有 全能性。 ②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以实现， 细胞分化程度越低，全能性就越高。 [真题17](2019·广东)在下列自然现象或科学研究成果 中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是() A.壁虎断尾后重新长出尾部 B.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 C.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 D.小鼠腺细胞的自我复制 [解析]细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育 的潜能，即能发育成完整的生物个体的能力。蜜蜂的未受精卵 细胞属于已经分化的动物细胞，发育成的雄蜂属于完整生物个 体，该过程体现了动物细胞的全能性。 [答案]C 解题模型4.3 1.细胞分裂与细胞分化的区别与联系 细胞分裂 细胞分化 ①细胞表面积和体积发 原 展不平衡：②细胞核与细 基因的选择性表达 胞质发展不平衡；③增殖 的需要 结果生成相同的细胞 生成不同的细胞 ①促进多细胞个体形成 生长和发育的需要： ①组织、器官的形成： 意义 ②单细胞生物形成新个 ②组织、器官的修复 体的需要 特点①局部性；②周期性 ①持久性：②不可逆性： ③普遍性；④差异性 ①细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分裂产生了相同 细胞的后代，细胞分化使相同细胞的后代发生了形 态、结构和生理功能上的差异。生物体内细胞并没有 联 表现出全能性，而是分化成为不同的细胞、组织，这是 基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 ②细胞分裂只是增加了细胞数量，细胞分化形成了 具有特定形态、结构和功能的组织和器官，没有细 胞的分化，多细胞生物不可能正常发育。 2.千细胞类型及在医学上的应用 (1)类型及相互关系 ①类型：干细胞分为3类：全能干细胞、多能千细胞和 专能千细胞。 ②相互关系（以干细胞分化为红细胞为例）： 红细胞 …… 终端分化细胞 专能骨髓造血干细胞 …… 能分化成红细胞 个 多能骨髓造血干细胞 …… 能分化成各种血细胞 个 全能胚胎干细胞 …… 能分化成各种体细胞 (2)医学上的应用：干细胞的研究为器官移植提供了 新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。 [真题18](2023·北京)下列生命过程中，没有发生细胞 分化的是 ( A.断尾壁虎长出新尾巴 B.砍伐后的树柱上长出新枝条 C.蝌蚪尾巴消失的过程 9 D.胚胎发育中出现造血干细胞 [解析]细胞分化的基础是产生新的细胞，而蝌蚪尾巴的 消失是细胞调亡的过程，凋亡是细胞的一种自然死亡，不属于细 胞分化。 [答案]C 解题模型4.4 细胞衰老的特征与原因 (1)形态结构方面的特征 ①细胞膜：通透性增强→物质的运输功能降低。 ②细胞核：核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色 加深（从外部形态结构到核中的物质逐一阐述）。 (2)细胞内物质方面及生理特性的变化 ①水：水分减少（特别是自由水减少）→细胞体积缩小 →代谢速率减慢。 ②酶：酶活性降低·代谢速率减慢。 ③色素：细胞质的色素沉积·妨碍细胞内的物质交流 与传递，影响细胞的功能。 (3)根据具体的实例理解细胞的衰老 ①皱纹多：水分减少，体积变小。 ②头发白：有些酶的活性降低，如酪氨酸酶的活性降 低，产生的黑色素减少。 ③老年斑：细胞质内色素积累，如脂褐素增多。 (4)细胞衰老的原因分析 ①自由基说：自由基是一类瞬时形成的含不成对电子 的原子或功能基团，普遍存在于生物系统。自由基的化学 性质活泼，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等大分 子物质，造成损伤。 ②端粒学说：端粒是染色体末端的一段具有特殊序列 的DNA,端粒在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂 次数的增加而缩短。瑞粒酶由RNA和蛋白质组成，其 RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段，是合成 端粒DNA的模板，其蛋白质部分催化端粒DNA合成。研 究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随分 裂次数增加而变得越来越短，而且细胞的后代因必需基因 的丢失，最终死亡。 [真题19)(2023·四川)哺乳动物红细胞的部分生命历程 如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录 的RNA,下列叙述错误的是 面画一→血国国餐区围花 A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳 B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质 C,造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同 D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达 [解析]哺乳动物成熟红细胞无线粒体，只能进行无氧呼 吸，产物为乳酸，不产生CO:,A正确。网织红细胞中含有细胞 核转录形成的RNA以及核糖体，所以仍然能够进行蛋白质的 合成过程，B正确。在细胞分化的不同阶段，基因的选择性表达 也是不一样的，所以C正确。成熟红细胞中无细胞核，已经丧失 了控制其调亡的基因，所以D错误。 「答案]D [真题20](2023·江苏)关于人体细胞分化、衰老、调亡和 癌变的叙述，正确的是 A.细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多 B.细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小 C.细胞调亡受基因控制，不利于个体生长发育 D.细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移 [解析]细胞分化是基因选择性表达的结果，当细胞衰老 时，酶活性下降，核体积增大；细胞调亡对生物体具有积极意义。 [答案]D 解题模型4.5 细胞调亡与细胞坏死 (1)细胞调亡 ①概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 ②实例：人尾的消失，人手指的形成等。 ③意义：细胞调亡对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 非常关键的作用。 (2)细胞坏死 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。 [真题21](2023·江苏)关于细胞的分化、衰老、调亡与癌 变，下面选项中表述正确的是 A.细胞的高度分化改变了物种的遗传信息 B.细胞的衰老和调亡是生物体异常的生命活动 C.原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因 此癌症可遗传 D.良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能， 从而延缓衰老 「解析门细胞分化是基因选择性表达的结果，所有的细胞 都是来自于受精卵的有丝分裂，所以遗传信息并没有发生改变， 因此A错误；细胞分裂、分化、衰老和调亡都属于正常的生命活 动，所以B错误；原癌基因和抑癌基因确实是由于变异所导致 的，但是是发生在体细胞中，因此癌症是不能遗传的，所以C错 误；良好的心态有利于机体内各个系统的活动，代谢旺盛，有利 于延缓衰老，抵抗疾病，所以D正确」 [答案]D 解题模型4.6 癌细胞的主要特征及防治 (1)癌细胞的特征 ①恶性增殖的“不死的细胞” 癌细胞内可出现巨核、双核或多核现象。核内染色体 呈非整倍态，某些染色体缺失，而有些染色体数目增加。 正常细胞染色体的不正常变化，会启动细胞调亡过程，但 是在癌细胞中，细胞调亡相关的信号通路出现障碍，也就 是说癌细胞具有不死性。癌细胞具有不死性的另一原因 是细胞周期失控，就像寄生在体内的微生物，不受正常生 长调控系统的控制，能持续地分裂与增殖。 ②形状显著改变的“变态的细胞” 正常细胞在没有癌变之前，呈现各种不同的形态，但 癌变后变成球形的未分化状态，体积上通常比它的原细胞 要大，核质比显著高于正常细胞，可达1：1，正常的分化细 胞核质比仅为1：41：6。 9 ③黏着性降低的“扩散的细胞” 癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致接触抑制 丧失，因此具有迁移扩散性。 (2)细胞癌变的机理 ①内因：原癌基因和抑癌基因突变。 有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生 变化导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。原 癌基因是主要负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的 进程的基因。抑癌基因主要阻止组织细胞不正常地增殖。 ②外因：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。 物理因子：电离辐射如X射线、紫外线 化学因子：无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等：有机 物如黄曲霉毒素、亚硝胺、联苯胺、烯环烃等 病毒生物：某些肿瘤病毒或致癌病毒(150多种)核酸可以 整合到宿主基因中，这样引发基因突变，而完整 的细胞没有这种功能，所以细胞生物不是致癌 因子 (3)防治 ①预防：在个人的日常生活中，要注意远离致癌因子。 ②诊断：病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基 因监测。 ③治疗：手术切除、化疗和放疗。 [真题22](2023·四川)TGF一31一Smads是一条抑制肿 瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF一31与靶细胞膜 上受体结合，激活胞内信号分于Smads,生成复合物转移到细胞 核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的 发生。下列叙述错误的是 A,恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移 B.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因 C.复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D.若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常调亡 [解析]A.恶性肿瘤细胞即癌细胞，癌细胞与正常细胞相 比具有无限增殖、细胞形态改变、细胞膜表面糖蛋白减少等特 征，癌细胞膜表面糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，易扩散。故 A正确。B.抑癌基因是正常细胞中存在的一类调控细胞生长及 周期的基因，能够抑制细胞的过度生长和增殖，抑制肿瘤发生， 由题干信息可知，复合物可诱导靶基因表达，阻止细胞异常增 殖。故该靶基因属于抑癌基因。B正确。C.复合物转移到细胞 核内，这是细胞内信号转导的一个过程，实现了细胞质向细胞核 的信息传递，故C正确。D.若该受体蛋白基因不能表达，则靶 细胞抑癌信号途径受阻，靶细胞易癌变而获得不死性。故D错。 [答案]D 解题模型4.7 细胞分裂、细胞生长、细胞分化和细胞癌变的关系 (1)细胞分裂：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。 (2)细胞生长：生物体的生长包括细胞数目的增加和 细胞体积的增大两个方面。细胞分裂和细胞生长都是生 物体生长的细胞学的基础。 (3)细胞分化：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。 实质：基因的选择性表达。是生物界普遍存在的生命 现象，是生物个体发育的基础。细胞分化程度越高，细胞 的全能性越低。 (4)细胞癌变：在致癌因子的作用下，细胞连续分裂从 而超过最高分裂次数而无限增殖的现象。 (5)四者之间的联系：①细胞分裂是细胞分化的基础： ②仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正 常生长发育；③细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌 变是细胞的畸形分化。如图所示。 受精卵 细胞分裂 细胞分化 >多个细胞 (单个细胞) 组织器官→生物体 (正常体细胞) 癌细胞 [真题23](2023·江苏)下列关于娃胚胎发育过程的叙 述，正确的是 A.通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细 胞分化 B.胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生调亡 C.随着细胞分裂次数的塔加，蛙胚的有机物总量不断增加 D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐 塔加 [解析]胚胎发育是个体发育的一个阶段，在蛙的胚胎发 育过程中，通过细胞分裂增加细胞数，并在桑椹胚后细胞开始分 化，故A正确。胚胎发育过程中，有细胞的分裂，也进行着细胞 衰老和调亡，B错误。C.蛙胚胎发育的过程中，所需营养物质主 要来自于受精卵，随分裂次数的增加，有机物的大量消耗，其总 量不增反减，故C、D错误。 [答案]A 十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的领次) A组 题源1 细胞的生长和增殖的周期性（★★★★） 1.下图表示人体内一些生命活动，下列有关说法正确的是 ( 生殖、发育、疾病、衰老 ① ② ④ 细胞增殖 细胞分化 细胞衰老 细胞癌变 A.进行①过程的细胞，不一定具有周期性 B.②过程导致细胞中的遗传物质发生改变 C.③过程总是与机体的衰老同步进行 D.④过程是由于抑癌基因突变成原癌基因 2.下图为细胞分裂过程中的染色体和DNA分于的数量关 系，不可能的是 10 4数量 数量 2n 染色体DNA 染色体DNA A B 数量 数量 2n 20 n 染色体DNA 染色体DNA C D 题源2细胞的增殖（★★★★★） 1.植物细胞有丝分裂末期赤道板的附近聚集着很多小娈 泡，这些小乘泡由细胞的什么结构形成，可能含有什么物质 ( A.内质网蛋白质、磷脂 B.高尔基体蛋白质、磷脂 C.内质网纤维素、果胶 D.高尔基体纤维素、果胶 2.下列关于有丝分裂的叙述，正确的是 A.染色体数目加倍发生在有丝分裂间期 B.在人体细胞有丝分裂前期形成23个四分体 C.体细胞有丝分裂完成后两个正常于细胞DNA序列相同 D.在高倍显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，视 野中央可见某个细胞从分裂中期进入分裂后期 3.关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化， 下列说法正确的是 (） A,有丝分裂的全过程都能看到染色体 B.在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而 增加 C.细胞分裂后期或末期核DNA分于数与染色体数都相同 D.有丝分裂的全过程中核DNA和染色单体的数量始终保 持一致 4.下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙 述，不正确的是 A.在间期，核糖体上合成多种酶和其他的蛋白质 B.在间期，线粒体要为蛋白质的合成、DNA解旋等生理过 程提供能量 C.在前期，两组中心粒之间通过星射线形成纺锤体 D.在末期，高尔基体参与于细胞的细胞壁的合成 5.现有一片紫色洋葱的鳞片叶，以之为实验材料可做下列 哪些实验 () ①观察植物细胞有丝分裂②观察植物细胞的质壁分离和 复原③观察细胞中DNA和RNA的分布④绿叶中色素的提