第4单元 第17讲 细胞的分化、衰老和死亡(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物

该高中生物学讲义聚焦细胞分化及全能性、细胞衰老和死亡两大高考核心考点，依据课标构建“概念-特点-原因-意义”知识体系，通过考点梳理、易错提醒、高考真题速览及教材情境分析，帮助学生系统掌握分化的基因选择性表达、衰老死亡的生理过程，体现复习的系统性和针对性。 资料突出科学思维与生命观念培养，如对比分化细胞“变与不变”构建结构与功能观，结合血红蛋白基因表达情境导悟基因选择性表达机制，设置考向分层训练（基础判断、情境分析、综合应用），配合即时解析与方法总结，助力学生高效突破考点，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第17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、结构和生理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。 考情 分析 细胞的分化 及全能性 ①2025云南T4　　②2025江苏T9　　③2024黑吉辽T2　　④2024浙江T4 细胞的衰 老和死亡 ①2025山东T3②2025北京T4③2025陕晋宁青T4④2025云南T4 ⑤2025江苏T9⑥2024新课标T32⑦2024湖北T20⑧2024山东T2 ⑨2024贵州T2⑩2024河北T3⑪2024湖南T4⑫2023天津T4 ⑬2023湖南T7 考点一　细胞的分化及全能性 1．细胞分化 (1)概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在______________________上发生稳定性差异的过程。 (2)时间：发生在整个生命历程中，________时期达到最大限度。 (3)结果：形成具有特定形态、结构和功能的____________________。 (4)特点 ①________：细胞分化是一种持久性的变化。 ②____________：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 ③____________：在生物界中普遍存在。 [易错提醒]　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)原因：在个体发育过程中，不同种类的细胞中________________的表达情况不同(或基因的选择性表达)。 (6)意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中的细胞趋向____________，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 2．细胞的全能性 (1)细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍具有产生____________________或分化成其他__________________的潜能和特性。 (2)植物细胞的全能性 [易错提醒]　未脱离植物体的细胞不能表现出全能性；分化程度高的细胞，其全能性不一定低，如卵细胞。 (3)动物细胞细胞核的全能性 (4)干细胞 [易错提醒]　并非所有干细胞都发生分化：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，用于干细胞的自我更新。 (必修1 P121与社会的联系)为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官 [答案自填] 形态、结构和生理功能　胚胎 组织和器官　持久性　不可逆性　普遍性 遗传信息　专门化　完整有机体　各种细胞　韧皮部　完整植株　去核　细胞核 分裂和分化　少　造血干细胞 [高考·教材·情境] 1．高考速览 (1)(2023·湖南T1)帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化。(　　) (2)(2022·江苏T2)胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达。(　　) (3)(2022·浙江T1)在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的分裂与分化。(　　) (4)(2021·河北T5)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。(　　) (5)分化程度越高的细胞全能性越高。(　　) (6)(2021·重庆T5)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞，脐血中的干细胞具有与早期胚胎细胞相同的分化程度。(　　) (7)(2021·辽宁T9)由被子植物卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× (6)×　(7)√ 2．(教材思考)结合教材，分析并回答下列问题： (1)细胞分化形成不同的组织细胞，不同组织细胞形态、结构不同的直接原因是_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)平滑肌细胞能合成肌动蛋白，而神经细胞不能合成的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)与克隆羊“多莉”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：(1)不同组织细胞中蛋白质的种类和含量不同 (2)控制合成肌动蛋白的基因仅在平滑肌细胞中表达，在神经细胞中不表达　(3)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 3．(情境导悟)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)在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成不同的原因是________________________________________________________________。 (2)上述基因属于________(填“管家”或“奢侈”)基因。 提示：(1)同一种细胞在人的不同发育时期会表达不同的基因 (2)奢侈 1．细胞分化的关键点 (1)细胞分化的标志 (2)分化细胞表达的基因 (3)细胞分化的“变”与“不变” 2．细胞分化与细胞全能性的比较 考向1　细胞的分化 1．(2025·安徽选择考)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：选B。胰岛类器官中的不同细胞在结构和功能上的差异源于基因的选择性表达，A正确；细胞分化并不改变细胞核的全能性，高度分化细胞的细胞核仍具有全能性，B错误；不同类型的细胞中基因的表达情况不同，导致细胞内mRNA种类存在差异，因此通过分析mRNA序列可以判断细胞类型，C正确；胰岛类器官能够模拟真实胰岛的结构和功能，可用于研究胰岛发育过程、糖尿病发病机制等，D正确。 (1)已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。(必修1 P121正文) (2)在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞，这是因为不同细胞中的基因选择性地表达。(必修1 P122 概念检测) (3)将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。(必修1 P122概念检测) 2．(2026·河北保定高三摸底考)转录因子MyoD能结合成纤维细胞特定基因序列并开启其表达，诱导成纤维细胞分化为骨骼肌细胞。若WnT信号通路被抑制会改变MyoD功能和细胞分化方向。下列叙述正确的是(　　) A．成纤维细胞分化为骨骼肌细胞后核酸种类不变 B．细胞分化过程中出现了新的蛋白质，是由于细胞的遗传信息发生了改变 C．抑制WnT信号通路后会阻止MyoD基因表达从而影响细胞分化 D．成纤维细胞分化为骨骼肌细胞的过程未能体现细胞的全能性 解析：选D。成纤维细胞分化为骨骼肌细胞的过程中，DNA未发生改变，但RNA的种类因基因的选择性表达而改变，因此核酸种类发生变化，A错误；细胞分化过程中，遗传信息未改变，新蛋白质的出现是由于基因的选择性表达，B错误；由题意可知，抑制WnT信号通路会改变MyoD的功能，而非直接阻止MyoD基因的表达，C错误；成纤维细胞分化为骨骼肌细胞的过程未能体现细胞的全能性，D正确。 考向2　细胞的全能性 3．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(　　) A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制 B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性 C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化 D．细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因 解析：选B。“合子”发育即胚胎发育，在胚胎发育的2～8细胞期，其中的每一个细胞都具有全能性，即均可以发育成一个完整的有机体，或分化成其他各种细胞，B错误。 4．(2026·湖北武汉模拟)研究发现，在哺乳动物胎儿发育早期，造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化。肝细胞分泌的胎球蛋白A由Fetua基因控制合成，该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性，降低突变的概率。下列叙述错误的是(　　) A．造血干细胞与胎儿的早期胚胎细胞分化程度相同 B．胎儿发育早期，胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞 C．哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都含有Fetua基因 D．Fetua基因表达受阻会使胎儿患白血病的风险增大 解析：选A。造血干细胞属于成体干细胞，只能分化成特定的细胞或组织，早期胚胎细胞分化程度较低，具有较高的全能性，A错误；由题意可知，哺乳动物胎儿发育早期，造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化，免疫细胞由造血干细胞分化而来，故推测胎儿发育早期，胎儿的肝脏可产生多种免疫细胞，B正确；同一个体的体细胞都由受精卵分裂、分化形成，所含的基因一般相同，C正确；Fetua基因控制合成的胎球蛋白A可降低造血干细胞基因突变的概率，Fetua基因表达受阻，基因突变概率增加，胎儿患白血病的风险增大，D正确。 考点二　细胞的衰老和死亡 1．细胞衰老 (1)特征 [易错提醒]　衰老细胞内并非所有酶的活性都下降；衰老细胞细胞膜的通透性增大。 1．(必修1 P123 问题探讨)老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：老年人的白发是由毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少所致；白化病患者的白发是由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所致 (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____________机体更好地实现自我更新。 2．细胞死亡 [易错提醒]　细胞凋亡受内外因素的影响，也存在基因的选择性表达。 2．(必修1 P127 练习与应用)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________，原因是__________________________________________________________________。 提示：快得多　白细胞的主要功能是吞噬病菌等 [答案自填] 通透性　内折　收缩　降低　减慢　色素逐渐积累　不成对电子的原子或基团　不成对电子　辐射　氧化反应　磷脂分子　基因突变　蛋白质　DNA序列　DNA序列　个体　衰老或走向死亡　普遍衰老　有利于　基因　程序性死亡　发育 内部环境 [高考·教材·情境] 1．高考速览 (1)(2023·江苏T1)细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量。(　　) (2)(2023·江苏T1)抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。(　　) (3)(2022·湖南T7)花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联。(　　) (4)(2022·江苏T2)成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢。(　　) (5)(2022·重庆T8)自由基累积可破坏细胞内的生物分子。(　　) (6)(2022·江苏T2)刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡。(　　) (7)细胞的衰老受遗传信息调控。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ (6)√　(7)√ 2．(情境导悟)小肠上皮是研究成体干细胞的理想材料之一。它由大量重复的单元构成，每个单元结构如图一所示，干细胞分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H­胸苷的营养液处理活的小肠上皮，半小时后洗去游离的3H­胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位，结果如图二所示(黑点表示放射性部位)。 　 (1)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)48小时后继续跟踪检测，发现小肠上皮上的放射性完全消失了，原因可能是______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 提示：(1)只有a处的细胞能进行细胞分裂，细胞分裂间期要利用3H­胸苷合成DNA　(2)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失 考向1　细胞的衰老 1．(2025·陕晋宁青选择考)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是(　　) A．细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老 B．皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成 C．哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老 D．衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变，物质吸收效率降低 解析：选C。哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡属于细胞凋亡，对于多细胞生物而言，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事，C错误。 2．(2026·辽宁协作体高三调研)人体的衰老究其根源是由干细胞老化引起的，干细胞老化严重减弱了其增殖和分化的能力，会导致新生细胞补充不足，衰老细胞不能及时被替代，最终人体各器官、系统功能下降。下列有关分析不合理的是(　　) A．人体的衰老是组成人体的细胞普遍衰老的过程 B．干细胞老化后，干细胞内的各种酶的活性都会降低 C．可以尝试通过提高干细胞的活力来延缓衰老 D．正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新 解析：选B。对于多细胞生物而言，个体衰老是细胞普遍衰老的结果，A合理；衰老细胞内多种酶的活性降低，但某些酶的活性可能上升，B不合理；由题干信息可知，可以尝试通过提高干细胞的活力来延缓衰老，C合理；正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，例如衰老细胞被新生细胞替代，D合理。 考向2　细胞的死亡 3．(2025·北京等级考)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 解析：选C。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，是一种程序性死亡，对线虫的发育是有利的，C错误。 4．(2025·湖南选择考)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 解析：选D。细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡，A正确；单一使用干扰素γ的治疗效果有限，而降低线粒体蛋白V的合成，同时加入干扰素γ，可以促进癌细胞凋亡，可见原本存在的蛋白V可能抑制干扰素γ诱发的癌细胞凋亡，B正确；线粒体内存在DNA，线粒体膜结构破坏后，其中的DNA可能会释放，C正确；抑制蛋白V的合成即降低蛋白V含量，同时加入干扰素γ，会促进癌细胞凋亡，即增强肿瘤治疗的效果，D错误。 细胞死亡的方式有四类，简称“三凋亡、一坏死” 1．(2025·云南选择考)研究发现，细胞蛇是一种无膜细胞器，其在果蝇三龄幼虫大脑干细胞中数量较多而神经细胞中几乎没有；在人类肝癌细胞中数量比正常组织中多。据此推测细胞蛇可能参与的生命活动是(　　) A．细胞增殖 B．细胞分化 C．细胞凋亡 D．细胞衰老 解析：选A。大脑干细胞与神经细胞的主要区别是大脑干细胞具有增殖能力而神经细胞高度分化，不分裂，且癌细胞扩散以细胞增殖为主，而非细胞分化，因此推测细胞蛇可能参与的生命活动是细胞增殖，A符合题意。 2．(2025·河南选择考)导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织，由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确的是(　　) A．细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程 B．分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力 C．导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异 D．细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用 解析：选C。导管是由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成的，细胞坏死属于非自然的生理过程，A错误；成熟后的导管是由死细胞构成的，不具有脱分化和再分化的能力，B错误；导管的原始细胞与叶肉细胞的功能不同，根本原因是它们的基因表达情况存在差异，C正确；导管形态的维持依赖细胞壁，导管中物质的运输依赖细胞间形成的中空管道，D错误。 3．(2025·江苏选择考)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 解析：选A。一部分干细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞，还有一部分干细胞保持分裂能力，用于干细胞的自我更新，故a类干细胞分裂产生的子细胞不一定都能分化为b类或c类细胞，A错误；压力应激等外界不利因素引起细胞膜通透性发生改变，会促使细胞衰老，B正确；细胞凋亡对细胞外液基本不会产生影响，但细胞坏死可能会造成细胞内容物的释放，导致细胞外液发生改变，C正确；这3类细胞中都存在细胞骨架，这3类不同功能的细胞中都表达细胞骨架基因，D正确。 4．(2024·贵州选择考)蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是(　　) A．四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离 B．四肢的组织来自干细胞的增殖分化 C．蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果 D．蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果 解析：选B。同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，而四肢细胞只能进行有丝分裂，A错误；四肢的组织来自干细胞的增殖分化，B正确；蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误；蝌蚪经细胞分裂、分化发育成蛙，该过程中遗传物质通常不发生改变，D错误。 5．(2024·湖南选择考)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。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老，推测其染色体端粒可能异常缩短，造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，导致细胞衰老，A、B正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，其线粒体功能可能减弱，C错误；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，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $