2019-2020学年高中生物北师大版必修一教学案：第8章 第2、3节 细胞的凋亡 细胞的衰老 Word版含答案

第2、3节细胞的凋亡__细胞的衰老
1.细胞凋亡是指细胞在一定阶段，由特定基因控制的程
序引起的正常的自然死亡，是细胞主动发生的、消耗能量
的过程，是机体正常发育的基础。

2．细胞坏死是由强烈的外界因素，以及物理、化学损
伤和生物侵袭等造成的细胞损伤和急速死亡，是细胞意外
的、被动性的死亡。

3．细胞衰老是细胞内发生的生理、生化过程，衰老的
细胞在形态、结构和功能上都发生明显的变化。

细胞凋亡和细胞坏死
[自读教材·夯基础]
1．细胞凋亡是一个正常的生理过程
(1)细胞凋亡：指细胞在一定阶段由特定基因控制的程序引起的正常的自然死亡，又称细胞编程性死亡或生理性死亡。

(2)细胞坏死：由强烈的外界因素如缺氧、缺血及物理、化学损伤和生物侵袭等造成的细胞损伤和急速死亡。

2．细胞凋亡的生物学意义
(1)细胞凋亡与细胞增殖是相反的过程，二者的协调一致构成了正常的生命运动，保证了生物体的正常发育和器官的形态建成。

(2)在成年个体中，细胞凋亡能维持正常组织中细胞数目的相对平衡。

(3)细胞凋亡是机体的自我保护机制。

[跟随名师·解疑难]
1．细胞凋亡的意义
(1)有利于消除多余细胞。

在胚胎发育至某阶段时，特定区域的细胞(群)就会发生自然凋亡，清除这些“多余”的细胞有利于器官的发生。

人的肢体发育中，早期的手和足形似桨板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指和趾。

(2)有利于清除无用细胞。

如蝌蚪变成青蛙时，尾的细胞凋亡退化。

(3)有利于清除发育不正常的细胞。

(4)有利于清除有害细胞。

如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式消除，作为自身的一种保护机制。

(5)有利于清除已完成正常使命的衰老细胞。

人的红细胞分化成熟后是无核有功能的细胞，可存活120 d，然后自然死亡。

(6)维持器官、组织和细胞数目的相对平衡。

细胞凋亡是细胞增殖的相反过程，两者既对立又统一，又相互协调。

2．细胞凋亡与细胞坏死的区别
项目细胞的凋亡细胞的坏死
与基因
的关系
主要由凋亡基因引起与基因无关过程生理性的正常死亡不利因素引起的病理性死亡
影响因素温和刺激或药物作用剧烈的刺激损伤如缺氧、高温、高压
现象分散的单个细胞死亡大块组织同时发生细胞膜变化内折破裂
形态变化细胞变圆与周围细胞脱离细胞外形不规则变化
细胞结构变化核染色质凝集，细胞分为一个个小体
(凋亡小体)
溶酶体被破坏，胞浆外溢
[关键一点]
(1)细胞衰老、细胞凋亡和细胞分裂、细胞分化一样都是正常的生命现象，对个体生命活动具有积极意义。

(2)对细胞衰老和细胞凋亡的考查大都集中在基本特征上，因此，衰老细胞和细胞凋亡的特征是理解和掌握的重点。

1．下列哪项不是细胞凋亡的意义()
A．细胞凋亡是生物体正常发育的基础
B．细胞凋亡能维持组织中细胞数目的相对平衡
C．细胞凋亡是机体对外界刺激的反应
D．细胞凋亡是机体的自我保护机制
解析：细胞凋亡是细胞正常发育的必需过程，它可以清除多余的、无用的细胞，有利于器官的形态发育，也可和细胞增殖一起共同维持组织细胞的相对稳定。

细胞凋亡可以清除生物体内的病变细胞。

细胞凋亡是由基因控制的，按照一定程序发生的细胞自动控制死亡的生
理过程，不是对外界刺激的一种反应。

答案：C
2．香烟中含有大量的有毒物质，如尼古丁等，会造成吸烟者肺部细胞的死亡。

这种细胞死亡过程属于细胞的( )
A ．生理性死亡
B ．病理性死亡
C ．正常性衰亡
D ．程序性死亡
解析：香烟中的有害物质造成的细胞死亡，是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，属于病理性死亡。

答案：B
细胞的衰老
[自读教材·夯基础]
1．细胞衰老的表现
(1)细胞衰老的含义：细胞衰老是细胞内发生的生理、生化过程。

衰老的细胞在形态、结构和功能上都发生明显的变化。

(2)细胞衰老的表现：
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧
形态上：细胞内水分减少，细胞萎缩、体积缩小
结构上：细胞核体积增大，染色体固缩，溶酶体数 目增加和体积增大，内质网排列无序功能上⎩⎪⎨⎪⎧
①线粒体数目减少呼吸速度减慢
②一些酶活性降低，蛋白质合成速率降低 代谢速度降低
③细胞内色素随着细胞的衰老而逐渐积 累，阻碍了细胞内物质的交流和信息的 传递，影响细胞正常生理功能的完成
2．细胞衰老的原因 (1)染色体端粒复制学说：
细胞的衰老与染色体端粒有关。

在不同年龄的细胞中，端粒长度随细胞衰老过程而逐渐缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就会衰老、死亡。

(2)遗传程序学说：
①有人发现在人的第1号染色体上存在着与细胞衰老有关的基因。

②有学者认为线粒体DNA 是决定细胞衰老的生物钟 (3)自由基学说：
在生物氧化过程中，会产生自由基，细胞内多余的自由基能够损伤线粒体，进而改变细胞的结构和功能，引起细胞的衰老和死亡。

3．延缓细胞衰老的措施
(1)健康的生活方式。

(2)保持积极、乐观的心理状态；放松的生活和适当的锻炼，对于增进健康，提高生活品质也是大有禆益的。

[跟随名师·解疑难]
1．个体衰老与细胞衰老的关系
生物种类关系
单细胞生物细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
多细胞生物细胞水平：生物体内的细胞不断更新，既存在幼嫩的细胞，同时也存在处于衰老或走向死亡状态的细胞
个体水平：个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
2.细胞衰老的特征归纳
(1)形态结构方面：
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)细胞内的物质方面：
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：细胞质的色素积累→妨碍细胞内的物质交流与传递，影响细胞的功能。

[关键一点]
(1)多细胞生物体是由很多个细胞构成的，单个细胞的生命活动无法代表整个生物体的活动状态。

(2)细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的，但良好的外部环境可延缓细胞的衰老，进而延缓机体的衰老。

3．细胞衰老是一种正常的生命现象。

人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是() A．细胞内有些酶活性降低
B．细胞内色素减少
C．细胞内水分减少
D．细胞内呼吸速度减慢
解析：衰老细胞主要有5个方面的特征，如细胞中水分减少，有些酶活性降低，色素积累，呼吸减慢，细胞膜透性改变。

答案：B
4．下列有关衰老细胞特征的叙述，错误的是()
A．衰老的细胞新陈代谢速度加快
B．在衰老的细胞内有些酶的活性降低
C．衰老的细胞内呼吸速度减慢
D．细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
解析：细胞的衰老是一种正常的生命现象。

细胞衰老的过程是细胞内生理和生化发生复杂变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了一系列变化。

衰老的细胞很快就走向死亡，因此它的代谢活动、物质的交换等不能像生命活动旺盛的细胞那样快。

答案：A
细胞的凋亡与细胞的坏死
[例1]关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是(多选)()
A．细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的
B．细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C．细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性控制
D．细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除也是通过细胞凋亡来完成的
[解析]细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。

在成熟生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除，也是通过细胞凋亡实现的。

而细胞坏死则是在种种不利因素影响下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，并不是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。

[答案]AD
归纳拓展细胞凋亡与细胞坏死的区别
细胞凋亡是由基因或遗传物质控制的编程性死亡，是一种正常的生理反应，对生物体正常的生命活动具有积极的意义。

而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，它是一种非正常的病理性的细胞死亡。

1．下列现象中属于细胞编程性死亡的是()
A．噬菌体裂解细菌的过程
B．因创伤引起的细胞坏死
C．造血干细胞产生红细胞的过程
D．蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡
解析：细胞编程性死亡是细胞凋亡，在供选项中只有蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡是由基因控制的细胞程序性死亡。

答案：D
细胞的衰老
[例2]老年人皮肤色素沉积出现“老年斑”，原因是(多选)()
A．细胞呼吸速度加快
B．细胞中抗氧化作用的酶活性降低
C．细胞膜通透性改变
D．紫外线照射引起色素沉积
[解析]老年斑主要是由于老年人细胞代谢机能减弱，细胞中抗氧化作用的酶活性降低，当饮食中摄取脂肪过多时，容易发生氧化，产生褐色素。

这种色素由于细胞膜通透性改变而不能排出，沉积在细胞体上，加速细胞的老化，从而形成老年斑。

[答案]BC
规律方法细胞衰老特征的记忆方法——“一大一小一多两低”
①一大：细胞核变大，染色质收缩，染色加深。

②一小：细胞内水分减少，细胞萎缩变小，代谢速率减慢。

③一多：细胞内色素逐渐积累、增多。

④两低：膜的物质运输功能降低，有些酶的活性降低。

2．老年人有老年斑，对此合理的解释是()
A．细胞内水分减少，细胞萎缩
B．细胞核体积增大，染色质收缩
C．细胞中酪氨酸酶活性降低
D．细胞内脂褐素积累占有的面积增大
解析：衰老的细胞有许多特征，但与题相关的是细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累，表现出老年斑。

答案：D
(满分50分时间20分钟)
一、选择题(每小题3分，共30分)
1．下列有关细胞衰老的叙述，错误的是()
A．在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小
B．衰老的细胞新陈代谢速率减慢
C．衰老细胞的形态、结构和生理功能均发生了变化
D．衰老细胞的细胞膜通透性功能改变，物质运输功能增强
解析：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构和生理功能发生了变化；变化的结果是：衰老细胞水分减少，细胞萎缩，体积变小，且细胞新陈代谢速率减慢；细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。

答案：D
2．人体衰老的红细胞不具有特征是()
A．水分减少，细胞萎缩
B．某些酶的活性降低
C．细胞核体积增大
D．细胞膜的通透性功能改变
解析：A、B、C、D是细胞衰老的特征，但红细胞没有细胞核；C项是其不具有的特征。

答案：C
3．细胞凋亡的生理意义不包括()
A．消除体内多余、无用的细胞
B．消除体内衰老、病变的细胞
C．维持组织器官中细胞数目的相对稳定
D．维持细胞和生物体的正常衰老过程
解析：细胞凋亡不能维持细胞和生物体的正常衰老过程。

答案：D
4．关于个体衰老与细胞衰老关系的叙述，正确的是()
A．正在衰老的个体，体内没有幼嫩的细胞
B．处于青春期的年轻人，体内没有衰老的细胞
C．总体上看，衰老的个体内，细胞普遍衰老
D．对于单细胞生物来说，衰老的个体不同于细胞衰老
解析：对单细胞生物而言，个体的衰老就是细胞的衰老，两者是统一的。

而对多细胞生物体而言，细胞衰老和个体衰老密切相关，衰老的个体细胞普遍衰老。

组织内仍有新生成的幼嫩细胞，而年轻人体内也有衰老死亡的细胞。

答案：C
5．在人类中有时会出现一些返祖特征，如有尾巴、毛孩、多乳房等。

出现这些现象的原因是细胞的下列哪一过程受阻()
A．细胞分裂B．细胞分化
C．细胞衰老D．细胞凋亡
解析：在个体发育过程中，细胞凋亡有利于清除多余、无用的细胞和已完成正常使命的衰老细胞，从而形成正常的组织和器官。

答案：D
6．下列关于细胞衰老的说法不．正确的是()
A．生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老和死亡这几个阶段
B．细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象
C．脑细胞不会衰老、死亡
D．细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
解析：所有正常的细胞都要经历未分化到分化、衰老和死亡这几个阶段，脑细胞也会衰老死亡。

答案：C
7．下列各项中，不属于细胞凋亡的是()
A．皮肤和消化道上皮每天都会有大量细胞死亡脱落
B．骨折时造成的细胞死亡
C．蝌蚪变态发育过程中尾部消失
D．人的红细胞在经历120天左右的寿命后死亡
解析：细胞的凋亡是一个正常生理过程，要和细胞的死亡区分开。

骨折时造成的细胞死亡不属于细胞的凋亡。

答案：B
8．关于“细胞衰老”的说法错误的是()
A．人的一生中，体细胞分裂50～60次，因而各种细胞寿命一样
B．机体内能保持具有不断分裂能力的细胞寿命较长
C．生物体内随时有大量细胞衰老死亡，同时又有大量新增殖的细胞代替它们
D．衰老死亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象
解析：同一种生物体内细胞分裂的次数是一定的。

但同一个体内不同组织的细胞分化程度不同，细胞的寿命也不同。

有的细胞不完全分化，如表皮生发层的细胞和骨髓的造血干细胞等，可以不断分裂，这样的细胞寿命较长。

有的细胞高度分化，如皮肤细胞、消化道内壁细胞和血细胞等，这样的细胞在生物体内不再继续分裂，寿命相对较短。

细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象。

答案：A
9．细胞衰老的原因中，被大家普遍接受的是()
①生物生命活动中产生了大量自由基造成的②细胞中的营养物质无法正常供应造成的③细胞中产生的代谢废物大量积累所致④染色体上的端粒不断被“截短”造成的
A．①③B．②④
C．①④D．①③④
解析：近几十年来，科学家提出了许多假说来解释细胞衰老的原因，如体细胞突变论、DNA损伤论、自由基学说和端粒学说等。

目前为大家普遍接受的两种理论，一种是自由基学说，另一种是端粒学说。

答案：C
10．下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的一项是()
A．细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的
B．细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的
C．细胞凋亡是基因调控的，细胞坏死是外界因素引起的
D．细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的
解析：细胞凋亡是基因决定的自动结束生命的过程，是正常的生理性死亡；细胞凋亡受特定基因控制，又称编程性死亡；细胞坏死是强烈的外界因素造成的病理性死亡，一般是意外的急性死亡。

答案：D
二、非选择题(共20分)
11．(20分)巴氏小体存在于雌性哺乳动物细胞中，是指在分裂间期细胞核中呈凝缩状态不活动的X染色体(雄性个体的细胞分裂间期无巴氏小体)，可作为雌性细胞的标记。

某科学家所做实验的方法和结果如下表所示。

(年轻女性体细胞用A表示，年老男性体细胞用B表示)
根据材料回答下列问题：
(1)本实验的目的是探究细胞______________。

(2)实验1的目的是什么？实验中为什么要选用年轻女性与年老男性的细胞做实验？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)实验2的目的是什么？本实验能否达到预期目的？为什么？________________
________________________________________________________________________。

(4)本实验能否说明细胞可无限增殖？为什么？_____________________________
________________________________________________________________________。

解析：本题有一定的开放性，解题的思路为：阅读实验过程―→审题―→找出问题的实质―→联系相关的学科知识―→写出完整答案。

答案：(1)衰老的原因(或增殖的原因)
(2)目的是比较年轻细胞与年老细胞增殖的情况；因为便于标记和区别不同年龄、性别的细胞
(3)目的是探究控制细胞衰老的物质究竟在哪里。

不能达到预期目的，并不知道衰老的物质在哪里，因为用到细胞核时也同时用了同一个体细胞的细胞质(或者：能达到预期目的，因为有年轻个体的细胞核存在时就能增加分裂次数)
(4)不能。

因为年老细胞的增殖次数少(本题为开放性题，其他合理答案也可)。