2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第4单元 第5课时 细胞的分化、衰老和死亡

第5课时细胞的分化、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。

考点一细胞的分化与全能性1．细胞分化的概念、特点和原因(1)下图是生物个体发育中的相关过程示意图，请据图回答下列问题：①图中A、B分别表示什么过程？提示细胞分裂(增殖)、细胞分化。

②什么是细胞分化？提示在个体发育中，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，叫作细胞分化。

(2)科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。

项目DNA检测结果RNA检测结果输卵管细胞成人红细胞胰岛B细胞输卵管细胞成人红细胞胰岛B细胞核糖体蛋白基因＋＋＋＋＋＋卵清蛋白基因＋＋＋＋－－β-珠蛋白基因＋＋＋－＋－胰岛素基因＋＋＋－－＋说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。

①这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？提示有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成，因此这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。

②3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因，但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？提示这一事实说明，基因的表达存在选择性。

③核糖体蛋白基因是否发生了选择性表达？提示核糖体蛋白基因在所有的细胞中均表达，未发生选择性表达。

归纳总结细胞分化的概念、特点和原因2．区分细胞分化的关键点(1)分化细胞表达的基因(2)细胞分化的“变”与“不变”3．细胞的全能性提醒(1)细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。

(2)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。

(3)分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然较高。

4．干细胞提醒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。

源于必修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。

考向一细胞分化的实质、特点和意义分析1．(2022·山东济宁高三模拟)MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyoD 蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyoD基因的表达，最终使前体细胞分化为肌细胞。

以下叙述不正确的是()A．前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的B．与肌细胞相比，前体细胞的分化程度较低C．含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞D．MyoD蛋白对MyoD基因的表达存在正反馈调节答案 C解析细胞分化的标志是基因的选择性表达，含有MyoD基因的细胞能分化为其他细胞，C 错误。

2．取同一生物体的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图所示。

下列分析正确的是()A．基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4B．细胞a～g中生理功能最为近似的应该是细胞b和细胞eC．组成1～6基因的脱氧核苷酸种类、数量和排列方式均不同D．a～g各个细胞中染色体上所含基因的种类和数量完全不同答案 B解析任何细胞生命活动都需要ATP供能，所以6个细胞中都能合成A TP水解酶，应该对应基因2，A项错误；功能越相似的细胞，含有的蛋白质种类越相似，表达的基因越相似，所以b、e细胞的功能最为相似，B项正确；4种脱氧核苷酸是基因的基本组成单位，基因不同的原因是脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同，C项错误；图中a～g细胞来自同一生物体，所以细胞内染色体上基因的种类和数量相同，D项错误。

考向二细胞的全能性和干细胞3．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是()A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变D．将紫色糯性玉米种子培育成植株，反映了植物种子具有全能性答案 B解析细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套遗传信息，而配子也具有这样的全套基因，因此同样具有全能性，A项错误；植物体内某些细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C项错误；种子属于植物的器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D项错误。

4．将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，以代替损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。

下列说法正确的是()A．骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况也不同B．骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明骨髓干细胞具有全能性C．可通过检测糖尿病患者的胰岛素含量判断植入的骨髓干细胞是否成功分化出“胰岛样”细胞D．若将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，会恢复成骨髓干细胞答案 C解析自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，故骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成一样，但不同细胞选择表达的基因不同，因此这两种细胞中的基因表达产物不完全相同，A错误；骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明胰腺组织的环境造成骨髓干细胞基因选择性表达，没有体现出全能性，B错误；自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，一般而言，细胞分化过程在生物体内是不可逆的，故将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，不会恢复成骨髓干细胞，D错误。

考点二细胞的衰老与死亡1．细胞衰老(1)特征请分析下列现象，回答相关问题：①老年人皮肤皱缩；②衰老细胞代谢速率减慢；③老年人的头发会变白；④老年人的皮肤上会长“老年斑”；⑤衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。

a．老年人皮肤皱缩与皮肤细胞衰老过程中的什么物质含量减少有关？提示水。

b．衰老细胞代谢减慢的原因有哪些？提示水分减少；多种酶活性下降；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；呼吸速率减慢。

c．老年人头发变白的原因是什么？提示毛囊细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。

d．老年人皮肤上长“老年斑”的原因是什么？提示衰老细胞中色素积累。

e．衰老细胞内DNA复制和转录都会受到影响，原因是什么？提示染色质收缩，DNA不能解旋。

归纳总结细胞衰老的特征(2)原因①自由基学说②端粒学说(3)细胞衰老和个体衰老的关系年龄因素与细胞衰老的关系：①随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。

②细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。

(4)细胞衰老的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(1)源于必修1 P126：请结合资料比较细胞自噬和细胞凋亡资料一：DNase酶和Caspase酶是细胞凋亡的两种关键酶，在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因。

这两种酶一旦被激活，DNase酶能将DNA 切割形成DNA片段，Caspase酶能将细胞内蛋白降解成多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除。

资料二：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，其局部过程如下图所示。

请比较二者的区别与联系：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”)引起细胞死亡；自噬不一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。

联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。

(2)源于必修1 P127“练习与应用·拓展应用”：同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，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。

考向一细胞衰老与细胞死亡的分析5．科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行，《衰老生物学》中将衰老的定义修正为“衰老是由时间推移，以及与环境相互作用而引起的分子、细胞和机体结构与功能的随机改变，衰老增加死亡的可能性”。

下列说法正确的是()A．衰老细胞的细胞膜通透性降低，物质运输能力也减弱B．细胞的死亡不利于机体更好地实现自我更新C．胚胎发育过程中，细胞会衰老，但不会凋亡D．细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除，这与细胞内溶酶体有关答案 D解析衰老细胞的细胞膜通透性改变(不一定是降低)，物质运输能力也减弱，A错误；通过细胞凋亡清除衰老的细胞，即导致衰老的细胞的死亡，有利于机体更好地实现自我更新，细胞凋亡也属于细胞死亡，B错误；胚胎发育过程中，有的细胞会衰老，有的细胞会凋亡，C 错误。

6．细胞凋亡对于多细胞生物维持机体内部环境稳定、抵御外界各种因素干扰具有非常重要的作用。

下图表示细胞凋亡过程中的系列变化，下列相关叙述错误的是()A．细胞凋亡既受基因调控、又受环境影响，是正常细胞必经的生命历程B．细胞凋亡过程不发生细胞膜的破裂，细胞膜仍具一定流动性C．细胞凋亡产生的凋亡小体会引起炎症反应，导致组织损伤D．细胞凋亡过程紊乱可能导致良性肿瘤和恶性肿瘤的发生答案 C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，既受基因调控、又受环境影响，是正常细胞必经的生命历程，A正确；细胞凋亡产生的凋亡小体没有发生细胞膜的破裂，细胞膜仍然具有流动性，凋亡小体更易被吞噬细胞吞噬分解，不会引起炎症反应，B正确、C 错误；细胞凋亡过程紊乱会导致细胞无限增殖，从而导致良性肿瘤和恶性肿瘤的发生，D正确。

7．(2022·长治市高三模拟)细胞自噬是指细胞将自身受损、衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程。

细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌。

下图中的甲、乙、丙过程分别对应细胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侣介导型自噬三种类型，且研究发现丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP－2a的数量呈正相关。

下列相关说法正确的是()A．细胞自噬会导致肝癌细胞中的原癌基因和p53基因发生突变B．自吞小泡是由内质网或高尔基体的双层膜脱落后形成的C．丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP—2a介导才能进入溶酶体内D．细胞自噬与细胞坏死不存在本质区别答案 C解析分析题图可知：图中表示细胞自噬的三种方式，其中方式甲是溶酶体直接胞吞颗粒物；方式乙是先形成自吞小泡，自吞小泡再与溶酶体融合；方式丙为蛋白质与分子伴侣结合后通过溶酶体上的膜蛋白进入溶酶体。