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高中生物高考第12讲 细胞的分化、衰老和死亡
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这是一份高中生物高考第12讲 细胞的分化、衰老和死亡，共20页。试卷主要包含了细胞的分化，细胞的全能性 遗传物质未改变，干细胞等内容，欢迎下载使用。
1.细胞的分化
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同一个体不同类型的分化细胞内，mRNA和蛋白质并非完全不同。
2.细胞的全能性 遗传物质未改变
(1)概念：
细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
(2)实例
①植物组织培养(以胡萝卜组织培养为例)
②克隆动物的培育(动物体细胞核移植)
(以非洲爪蟾的核移植为例)
提醒 ①已分化的细胞一般都有一套与受精卵相同的遗传物质，因此，已分化的细胞一般仍具有全能性。
②已分化的植物细胞表达全能性的条件：a.离体；b.给予一定营养物质、激素等；c.适宜的温度等环境条件。
③与植物细胞相比，动物细胞的全能性受到限制，但动物细胞的细胞核的全能性仍可以表达。
④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。
3.干细胞
(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
(2)类型
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。
(1)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息(×)
(2)造血干细胞主要存在于人的骨髓中，其分化为成熟红细胞的过程是可逆的(×)
(3)造血干细胞分化形成红细胞和白细胞时遗传物质发生改变，导致二者寿命不同(×)
(4)完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维(×)
(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(×)
(6)胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同(×)
1.为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？
eq \x(必修① P121“旁栏思考题”)
提示 已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。
2.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？
eq \x(必修① P121“与社会的联系”)
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。
(科学思维)人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因：因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同。
理解细胞分化的关键点
(1)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。
(2)分化细胞表达的基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
(3)细胞分化的“变”与“不变”
考向1 以细胞分化为载体考查生命观念
1.(2016·全国卷Ⅱ，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案 B
解析 细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。
2.(2021·河南名校联盟)如图显示成纤维细胞在调控过程中的定向转化，关于①②③过程中细胞发生的变化，下列描述正确的是( )
A.①过程中可发生的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异
B.由图推测在调控过程中细胞分化可逆
C.在③过程中，细胞的遗传物质发生了改变
D.成纤维细胞中的蛋白质与神经细胞中的完全不同
答案 B
解析 ①有丝分裂过程中可发生的变异类型有基因突变、染色体变异，不会发生基因重组，A错误；由图示可知，在调控过程中，成纤维细胞经处理，变成了干细胞，最终又被定向诱导成神经细胞，实现了可逆，B正确；③过程为细胞分化过程，遗传物质并未发生改变，C错误；成纤维细胞与神经细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶等，D错误。
考向2 结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力
3.(2021·四川成都七中零诊)关于细胞的全能性的叙述，错误的是( )
A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性
B.在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高
C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性
D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性
答案 C
解析 处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。
4.(2021·南昌市调研)如图为胡萝卜的植物组织培养示意图，有关叙述错误的是( )
A.③胡萝卜植株的花粉细胞也具有细胞的全能性
B.①过程中既进行细胞分裂又进行细胞分化
C.图示过程体现了植物细胞核的全能性
D.根与叶的细胞功能不同的根本原因是基因的选择性表达
答案 C
解析 ③胡萝卜植株的花粉细胞具有该生物的全套遗传信息，具有全能性，A正确；①为再分化过程，该过程中细胞既进行分裂又进行分化，B正确；图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，C错误；胡萝卜根、茎、叶等细胞功能不同，根本原因是基因的选择性表达，D正确。
考点二 细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(2)细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
(3)细胞衰老和个体衰老的关系
①单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
②多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
(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。
提醒 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。③人衰老后会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
2.细胞的死亡
(1)细胞凋亡 是细胞死亡的一种主要方式。
(2)细胞坏死
(3)细胞自噬
①概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。
②对象：受损或功能退化的细胞结构等。
③作用条件：a.在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量；b.细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器；c.微生物入侵时，清除感染的微生物和毒素。
④有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
(1)衰老细胞内染色质收缩，影响DNA复制和转录(√)
(2)细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育(×)
(3)细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡(√)
(4)细胞凋亡使细胞自主有序的死亡，对生物体是有利的(√)
1.细胞寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定(填“一定”或“不一定”)能分裂，如白细胞。
eq \x(必修① P127“思维训练”)
2.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，白细胞凋亡速率比红细胞快得多。
eq \x(必修① P127“练习与应用”)
(健康生活)老年人的白发与白化病患者白发的原因是：前者是由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者是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。
细胞凋亡和细胞坏死的区别
提醒 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。
考向1 结合细胞衰老的特征、原因及意义，考查分析判断能力
1.(2021·江西景德镇一中期末改编)人体内衰老的成熟红细胞具有下列哪些特征( )
A.核膜内折，染色质收缩
B.某些酶的活性降低，细胞呼吸速率减慢
C.细胞核体积增大，细胞膜的通透性改变
D.色素积累增多，呼吸速率加快
答案 B
解析 人体成熟的红细胞没有细胞核，没有核膜和染色质，A、C不符合题意；衰老细胞内色素逐渐积累，某些酶的活性降低，细胞呼吸速率减慢，B符合题意，D不符合题意。
2.(2021·湖南长沙雅礼中学月考)如图是细胞衰老的自由基学说示意图，下列有关叙述错误的是( )
A.①②过程的作用效果会引起细胞内生物膜面积减小
B.③过程会使酪氨酸酶活性升高
C.④过程可能引起细胞内基因的突变
D.⑤可来自辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
答案 B
解析 ①②过程自由基攻击磷脂分子，破坏细胞的生物膜，使生物膜面积减小，A正确；③过程自由基攻击细胞合成的蛋白质，可使酪氨酸酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率减慢，B错误；④过程自由基攻击DNA，可能引起基因突变，C正确；自由基的产生途径有辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等，D正确。
考向2 围绕细胞的死亡方式，考查生命观念
3.(2019·全国卷Ⅰ，1)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是( )
A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
答案 B
解析 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。
4.(2021·云南昆明诊断)2019年末，新型冠状病毒肺炎暴发，全国人民众志成城，抗击疫情。该病毒侵入靶细胞后，部分靶细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡，部分靶细胞被病毒裂解死亡。下列有关这两种“裂解死亡”方式的叙述错误的是( )
A.这两种“裂解死亡”方式对生物体的正常发育都有积极的意义
B.前者是生理性的，后者是病理性的
C.前者是由基因调控的，后者是由外界因素引起的
D.前者是主动的，后者是被动的
答案 A
解析 靶细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡指的是细胞毒性T细胞向靶细胞传递“凋亡信息”，使靶细胞中与凋亡相关基因表达，从而使细胞主动结束生命，防止病毒在该细胞中大量增殖，进而“祸害”更多的细胞，可见靶细胞的这种裂解死亡方式对生物体具有积极意义，是生理性的、受基因调控的、主动结束生命的过程；被病毒裂解死亡的靶细胞，是由于细胞内氨基酸、核苷酸等营养物质被病毒利用侵占，病毒大量增殖，导致细胞裂解死亡，释放出更多的子代病毒，继续侵染更多的细胞。病毒“滚雪球”式的增殖，最终会导致患者体内某些器官内大部分细胞坏死，对机体造成极大损伤，是病理性的、由外部因素(病毒)引起的被动死亡。
细胞死亡的方式有四类，简称“三凋亡、一坏死”
重温真题 经典再现
1.经典重组 判断正误
(1)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆(2018·全国卷Ⅲ，2D)( )
(2)高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能(2016·海南卷，9A)( )
(3)细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中(2015·海南卷，5C)( )
(4)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除(2015·海南卷，5D)( )
(5)同一个体茎分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(2013·海南卷，6D)( )
提示 (1)√
(2)× 成熟叶肉细胞中含有全套遗传物质，具有发育成完整植株的潜能。
(3)× 胚胎发育过程中也有细胞凋亡。
(4)√ (5)√
2.(2020·江苏卷，4)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是( )
A.高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C.正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D.凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
答案 C
解析 有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞，A错误；癌变细胞内发生变异的基因可能失活不表达，也可能表达，B错误；除少数癌变细胞外，正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老，C正确；细胞凋亡受基因控制，而细胞坏死是种种不利因素导致的细胞非正常死亡，二者为不同的过程，D错误。
3..(2017·全国卷Ⅲ，2)下列与细胞相关的叙述，错误的是( )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
答案 C
解析 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递，属于体液调节，A正确；叶肉细胞中光合作用的光反应发生在类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中，B正确；癌细胞是动物体内快速而无限增殖的细胞，但不能将无机物合成有机物，需要从它生存的环境中获取自身增殖所需要的营养物质，属于异养型，所以不具有自养能力，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，即细胞编程性死亡，D正确。
4.(2020·浙江7月选考，7)下列与细胞生命活动有关的叙述，正确的是( )
A.癌细胞表面粘连蛋白增加，使其容易在组织间自由转移
B.高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小，呼吸变慢
C.高等植物胚胎发育过程中，胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D.愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中mRNA的种类和数量相同
答案 C
解析 癌细胞表面粘连蛋白减少或缺失，导致癌细胞容易在组织间转移，A错误；细胞衰老过程中线粒体体积是增大的，B错误；高等植物胚胎发育过程中胚柄的退化属于细胞凋亡，是通过编程性细胞死亡实现的，C正确；愈伤组织再分化过程中，基因选择性表达，形成的多种类型的细胞中mRNA的种类和数量不完全相同，D错误。
课后·分层训练
(时间：35分钟)
1.(2020·江苏无锡江阴期中)关于细胞全能性的理解错误的是( )
A.大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件
C.通过植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D.通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系，证明了动物体细胞也具有全能性
答案 D
解析 高度分化的植物体细胞仍具有全能性，A正确；细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件，B正确；根据细胞全能性的概念，通过植物组织培养得到试管苗，是植物细胞具有全能性的有力证据，C正确；通过动物细胞培养可获得大量同种细胞，没有形成动物个体或其他各种细胞，不能证明动物体细胞具有全能性，D错误。
2.(2019·4月浙江选考，14)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述，错误的是( )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
答案 D
解析 正常情况下，细胞分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会脱分化到原来的状态，即神经细胞和巨噬细胞不会脱分化到受精卵的状态，A正确；同一个体的神经细胞和巨噬细胞一般不会分裂，所以细胞核中的染色体数目相同，B正确；神经细胞和巨噬细胞的功能不同是细胞分化的结果，C正确；正常发育的细胞在经过有丝分裂后，会有秩序地发生分化，形成具有特定功能的细胞，这两种细胞的功能差异不是在减数分裂过程中形成的，D错误。
3.(2021·江西南昌一模)细胞分化是活细胞的正常生命活动，下列有关细胞分化的叙述，不正确的是( )
A.细胞分化是生物个体发育的基础
B.细胞分化使细胞DNA发生了改变
C.细胞分化使细胞功能趋向专门化
D.细胞分化使细胞器数目发生改变
答案 B
解析 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中，细胞分化使细胞功能趋向专门化，是生物个体发育的基础，A、C正确；细胞分化的实质是基因选择性表达，通常细胞DNA不变，细胞中的mRNA存在差别，B错误；由于细胞分化使细胞功能趋向专门化，因此细胞器的数目发生改变，D正确。
4.(2021·吉林高三阶段考试)甲和乙为某一个体中的两种体细胞的示意图，下列叙述错误的是( )
A.甲为浆细胞，乙为胰岛B细胞
B.甲和乙的mRNA不完全相同导致其形态、结构和功能不同
C.甲和乙细胞中的蛋白质不完全相同
D.显微镜下在甲和乙的细胞中都能观察到染色体
答案 D
解析 由图示甲、乙细胞的分泌物可确定甲、乙细胞分别为浆细胞、胰岛B细胞，A正确；甲、乙两细胞基因相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，导致甲、乙两细胞形态、结构和功能不同，B正确；甲、乙细胞都能合成与细胞基础代谢相关的蛋白质，而甲细胞能合成抗体，乙细胞能合成胰岛素，因此两种细胞合成的蛋白质不完全相同，C正确；在有丝分裂的前期染色质高度螺旋化形成染色体，而甲和乙细胞都高度分化，不能进行细胞分裂，用显微镜观察不到染色体，D错误。
5.(2021·湖南长沙一中调研)如图是神经细胞形成、衰老和凋亡的过程图，下列说法错误的是( )
A.神经细胞是高度分化的细胞，不再具有分裂能力
B.细胞分化和凋亡过程中均涉及基因的选择性表达
C.衰老神经细胞的细胞膜通透性减小、细胞体积增大
D.某个神经细胞衰老并不意味着动物组织、器官的衰老
答案 C
解析 衰老细胞的细胞膜通透性改变，细胞体积变小，细胞核体积增大，C错误。
6.(2021·重庆南开中学质量检测)细胞衰老与自由基攻击磷脂、蛋白质、DNA等有关，下列说法错误的是( )
A.衰老细胞的生物膜遭受破坏，细胞膜的通透性发生改变
B.衰老细胞中DNA损伤，可能发生基因突变
C.衰老细胞中色素积累，黑色素增加
D.衰老细胞中水分减少，物质运输功能降低
答案 C
解析 自由基能够攻击磷脂分子，对生物膜的损伤较大，使细胞膜的通透性发生改变，A正确；自由基能够攻击DNA分子，可能引发基因突变，B正确；衰老的细胞中色素积累，由于酪氨酸酶的活性下降，黑色素合成减少，C错误；衰老的细胞中水分减少，物质运输功能降低，D正确。
7.(2021·华师一附中调研)下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A.植物体只有高度分化的体细胞才具有全能性
B.人体成熟红细胞在一定条件下可以体现出全能性
C.植物细胞的全能性是指由一个细胞发育成完整个体或分化成其他细胞的潜能和特性
D.克隆猴“中中”和“华华”的成功培育证明了高度分化的动物细胞具有全能性
答案 C
解析 植物体内几乎所有的体细胞都具有全能性，A错误；人体成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，不具有遗传物质，因此没有全能性，B错误；克隆猴“中中”和“华华”的成功培育证明了高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，D错误。
8.(2021·清华附中统考)线粒体不仅是细胞的“能量工厂”，也在细胞凋亡的调控中起重要作用，如图所示。
(1)线粒体中的细胞色素c嵌入线粒体内膜的________中，参与有氧呼吸第________阶段的反应。
(2)当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放到________中，与蛋白A结合，在ATP的作用下，使________________________________________，引起细胞凋亡。
(3)活化的C－3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，从而加速细胞的凋亡，这是一种________调节机制。
(4)细胞凋亡是细胞的________死亡，凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬，由吞噬细胞内的________将其消化。
答案 (1)磷脂双分子层 三 (2)细胞质基质 C－9酶前体转化为活化的C－9酶，活化的C－9酶激活C－3酶 (3)正反馈 (4)程序性 溶酶体
解析 (1)线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的磷脂双分子层中，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此其参与有氧呼吸第三阶段的化学反应。(2)分析题图和题意可知，当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放到细胞质基质中，与蛋白A结合，在ATP的作用下，使C－9酶前体转化为活化的C－9酶，活化的C－9酶激活C－3酶，引起细胞凋亡。(3)正反馈调节是指某一发生的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。活化的C－3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，从而加速细胞的凋亡，这属于正反馈调节。(4)细胞凋亡是细胞的程序性死亡，凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬，由吞噬细胞内的溶酶体(内含多种水解酶)将其消化。
9.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的潜能
B.在生物体内，细胞没有表现出全能性的原因是细胞核内的遗传物质发生改变
C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性较高
D.克隆羊“多莉”的诞生说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性
答案 D
解析 植物体中，体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体的潜能，A错误；在生物体内，细胞没有表现出全能性的原因是基因的选择性表达，细胞核内的遗传物质并没有发生改变，B错误；卵细胞是分化的细胞，C错误；克隆羊“多莉”的诞生说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D正确。
10.(2020·山东聊城期末)下列关于衰老细胞特征的描述，正确的是( )
A.中年人出现鱼尾纹与衰老细胞内的水分减少、细胞萎缩有关
B.细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，体现在老年人身上是出现皱纹
C.细胞膜通透性不变，但物质运输功能降低
D.细胞内酶的活性都升高
答案 A
解析 衰老细胞内水分减少，使细胞萎缩，中年人鱼尾纹的出现与此有关，A正确；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，体现在老年人身上是出现老年斑，B错误；细胞衰老后，细胞膜通透性改变，C错误；细胞衰老后，细胞内多种酶的活性降低，部分与衰老有关的酶的活性升高，D错误。
11.如图表示人体骨髓造血干细胞的部分生命历程，下列相关叙述错误的是( )
A.a过程表示细胞生长，该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率提高
B.b过程表示细胞增殖，该过程是c过程的基础
C.c过程表示细胞分化，该过程中基因进行了选择性表达
D.三种血细胞一般不会再变成细胞③或④
答案 A
解析 a过程表示细胞生长，该过程中细胞体积增大，细胞体积变大后细胞表面积与体积的比值变小，细胞与外界环境进行物质交换的效率降低，A错误；b、c过程分别是细胞增殖、细胞分化，细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是基因选择性表达的结果，B、C正确；细胞分化一般是不可逆的，所以正常情况下三种血细胞不会再变成细胞③或④，D正确。
12.(2021·黑龙江大庆实验中学期末)下列有关细胞全能性的叙述，错误的是( )
A.受精卵在自然条件下能发育成完整个体，因此具有较高的全能性
B.由未受精的卵细胞发育成雄蜂的过程体现了生殖细胞的全能性
C.细胞全能性的大小关系为生殖细胞>受精卵>体细胞
D.胡萝卜根细胞的植物组织培养能体现植物细胞具有全能性
答案 C
解析 受精卵未分化，在自然条件适宜的情况下能发育成完整个体，因此全能性较高，A正确；未受精的卵细胞能发育成雄蜂，体现了生殖细胞的全能性，B正确；细胞全能性的大小关系为受精卵>生殖细胞>体细胞，C错误；胡萝卜根细胞经植物组织培养能获得完整植株，可体现植物细胞具有全能性，D正确。
13.(2021·重庆一中调研)下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法错误的是( )
A.人在胚胎时期要经历尾的消失、指间细胞的死亡，这些过程受到由遗传机制决定的程序性调控
B.子宫内膜的周期性脱落属于细胞凋亡
C.细胞坏死是由细胞代谢活动受损或中断引起的，如蛋白质合成减慢
D.吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞凋亡
答案 D
解析 吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞坏死，D错误。
14.(2021·山东临沂期末)2019年4月，科学家首次成功设计打印出具有细胞、血管、心室和心房的人造心脏。他们先将干细胞制成“生物墨汁”，然后利用生物3D打印技术，通过一系列的技术引导，在生物支架上培育出所需的组织器官。下列叙述错误的是( )
A.生物3D打印技术中的“生物墨汁”也可用肌肉细胞替代
B.利用干细胞培育出所需人体器官体现了细胞的全能性
C.在培育器官的过程中，通过技术引导可以影响细胞分化的方向
D.在培育器官的过程中，会发生细胞的分裂、分化等
答案 A
解析 肌肉细胞已经高度分化，失去了分裂和分化能力，因此生物3D打印技术中的“生物墨汁”不能用肌肉细胞替代，A错误；细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，利用干细胞培育出所需人体器官体现了细胞的全能性，B正确；在培育器官的过程中，通过技术引导可以影响细胞分化的方向，C正确；在培育器官的过程中，会发生细胞的分裂、分化等，D正确。
15.(2021·湖南名校联盟)科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行了如下实验。
实验Ⅰ：在相同的条件下，分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如表所示。
实验Ⅱ：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养，结果如图所示。
实验Ⅲ：将年轻细胞的细胞核移植到去核的年老细胞中，在体外培养重组细胞，结果重组细胞分裂旺盛；将年老细胞的细胞核移植到去核的年轻细胞中，在相同条件下培养重组细胞，结果重组细胞不分裂。
(1)实验Ⅰ说明随着生物体年龄的增长，细胞分裂能力________。
(2)实验Ⅱ说明______________________________________________________________。
(3)实验Ⅲ说明_______________________________________________________________。
(4)根据上述实验可知影响细胞衰老的因素有___________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)减弱 (2)细胞分裂次数与物种有关，一般寿命越长的物种，体细胞分裂的次数越多 (3)细胞核是决定细胞衰老的重要因素 (4)生物的年龄、物种和细胞核
解析 从实验Ⅰ可以看出，随着生物体年龄增长，细胞增殖代数减少，即细胞分裂能力减弱；实验Ⅱ中生物物种不同，细胞分裂能力不同，且物种寿命越长，其体细胞分裂次数越多；实验Ⅲ中年轻细胞的细胞核与去核的年老细胞融合所得的重组细胞分裂旺盛，年老细胞的细胞核与去核的年轻细胞融合所得的重组细胞不分裂，说明细胞核是决定细胞衰老的重要因素。根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，影响细胞衰老的因素有生物的年龄、物种和细胞核。
内容比较——知考向
核心素养——提考能
内容要求
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
生命观念
比较细胞的分化、衰老和死亡，建立细胞是一个统一整体的生物学观点
社会责任
分析细胞分化、衰老和死亡的特点，关注人体健康和科技发展
与旧教
材对比
增：①年龄因素与细胞衰老的关系；②细胞自噬。
改：①细胞全能性的概念；②细胞衰老的原因由小字变为宋体(强化)。
移：细胞癌变移到必修2基因突变一节。
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自早期胚胎或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
细胞来源
胎儿
中年人
老年人
增殖代数
50
20
2～4
1.细胞的分化
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同一个体不同类型的分化细胞内，mRNA和蛋白质并非完全不同。
2.细胞的全能性 遗传物质未改变
(1)概念：
细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
(2)实例
①植物组织培养(以胡萝卜组织培养为例)
②克隆动物的培育(动物体细胞核移植)
(以非洲爪蟾的核移植为例)
提醒 ①已分化的细胞一般都有一套与受精卵相同的遗传物质，因此，已分化的细胞一般仍具有全能性。
②已分化的植物细胞表达全能性的条件：a.离体；b.给予一定营养物质、激素等；c.适宜的温度等环境条件。
③与植物细胞相比，动物细胞的全能性受到限制，但动物细胞的细胞核的全能性仍可以表达。
④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。
3.干细胞
(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
(2)类型
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。
(1)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息(×)
(2)造血干细胞主要存在于人的骨髓中，其分化为成熟红细胞的过程是可逆的(×)
(3)造血干细胞分化形成红细胞和白细胞时遗传物质发生改变，导致二者寿命不同(×)
(4)完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维(×)
(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(×)
(6)胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同(×)
1.为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？
eq \x(必修① P121“旁栏思考题”)
提示 已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。
2.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？
eq \x(必修① P121“与社会的联系”)
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。
(科学思维)人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因：因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同。
理解细胞分化的关键点
(1)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。
(2)分化细胞表达的基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
(3)细胞分化的“变”与“不变”
考向1 以细胞分化为载体考查生命观念
1.(2016·全国卷Ⅱ，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案 B
解析 细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。
2.(2021·河南名校联盟)如图显示成纤维细胞在调控过程中的定向转化，关于①②③过程中细胞发生的变化，下列描述正确的是( )
A.①过程中可发生的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异
B.由图推测在调控过程中细胞分化可逆
C.在③过程中，细胞的遗传物质发生了改变
D.成纤维细胞中的蛋白质与神经细胞中的完全不同
答案 B
解析 ①有丝分裂过程中可发生的变异类型有基因突变、染色体变异，不会发生基因重组，A错误；由图示可知，在调控过程中，成纤维细胞经处理，变成了干细胞，最终又被定向诱导成神经细胞，实现了可逆，B正确；③过程为细胞分化过程，遗传物质并未发生改变，C错误；成纤维细胞与神经细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶等，D错误。
考向2 结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力
3.(2021·四川成都七中零诊)关于细胞的全能性的叙述，错误的是( )
A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性
B.在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高
C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性
D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性
答案 C
解析 处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。
4.(2021·南昌市调研)如图为胡萝卜的植物组织培养示意图，有关叙述错误的是( )
A.③胡萝卜植株的花粉细胞也具有细胞的全能性
B.①过程中既进行细胞分裂又进行细胞分化
C.图示过程体现了植物细胞核的全能性
D.根与叶的细胞功能不同的根本原因是基因的选择性表达
答案 C
解析 ③胡萝卜植株的花粉细胞具有该生物的全套遗传信息，具有全能性，A正确；①为再分化过程，该过程中细胞既进行分裂又进行分化，B正确；图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，C错误；胡萝卜根、茎、叶等细胞功能不同，根本原因是基因的选择性表达，D正确。
考点二 细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(2)细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
(3)细胞衰老和个体衰老的关系
①单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
②多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
(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。
提醒 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。③人衰老后会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
2.细胞的死亡
(1)细胞凋亡 是细胞死亡的一种主要方式。
(2)细胞坏死
(3)细胞自噬
①概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。
②对象：受损或功能退化的细胞结构等。
③作用条件：a.在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量；b.细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器；c.微生物入侵时，清除感染的微生物和毒素。
④有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
(1)衰老细胞内染色质收缩，影响DNA复制和转录(√)
(2)细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育(×)
(3)细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡(√)
(4)细胞凋亡使细胞自主有序的死亡，对生物体是有利的(√)
1.细胞寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定(填“一定”或“不一定”)能分裂，如白细胞。
eq \x(必修① P127“思维训练”)
2.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，白细胞凋亡速率比红细胞快得多。
eq \x(必修① P127“练习与应用”)
(健康生活)老年人的白发与白化病患者白发的原因是：前者是由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者是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。
细胞凋亡和细胞坏死的区别
提醒 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。
考向1 结合细胞衰老的特征、原因及意义，考查分析判断能力
1.(2021·江西景德镇一中期末改编)人体内衰老的成熟红细胞具有下列哪些特征( )
A.核膜内折，染色质收缩
B.某些酶的活性降低，细胞呼吸速率减慢
C.细胞核体积增大，细胞膜的通透性改变
D.色素积累增多，呼吸速率加快
答案 B
解析 人体成熟的红细胞没有细胞核，没有核膜和染色质，A、C不符合题意；衰老细胞内色素逐渐积累，某些酶的活性降低，细胞呼吸速率减慢，B符合题意，D不符合题意。
2.(2021·湖南长沙雅礼中学月考)如图是细胞衰老的自由基学说示意图，下列有关叙述错误的是( )
A.①②过程的作用效果会引起细胞内生物膜面积减小
B.③过程会使酪氨酸酶活性升高
C.④过程可能引起细胞内基因的突变
D.⑤可来自辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
答案 B
解析 ①②过程自由基攻击磷脂分子，破坏细胞的生物膜，使生物膜面积减小，A正确；③过程自由基攻击细胞合成的蛋白质，可使酪氨酸酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率减慢，B错误；④过程自由基攻击DNA，可能引起基因突变，C正确；自由基的产生途径有辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等，D正确。
考向2 围绕细胞的死亡方式，考查生命观念
3.(2019·全国卷Ⅰ，1)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是( )
A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
答案 B
解析 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。
4.(2021·云南昆明诊断)2019年末，新型冠状病毒肺炎暴发，全国人民众志成城，抗击疫情。该病毒侵入靶细胞后，部分靶细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡，部分靶细胞被病毒裂解死亡。下列有关这两种“裂解死亡”方式的叙述错误的是( )
A.这两种“裂解死亡”方式对生物体的正常发育都有积极的意义
B.前者是生理性的，后者是病理性的
C.前者是由基因调控的，后者是由外界因素引起的
D.前者是主动的，后者是被动的
答案 A
解析 靶细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡指的是细胞毒性T细胞向靶细胞传递“凋亡信息”，使靶细胞中与凋亡相关基因表达，从而使细胞主动结束生命，防止病毒在该细胞中大量增殖，进而“祸害”更多的细胞，可见靶细胞的这种裂解死亡方式对生物体具有积极意义，是生理性的、受基因调控的、主动结束生命的过程；被病毒裂解死亡的靶细胞，是由于细胞内氨基酸、核苷酸等营养物质被病毒利用侵占，病毒大量增殖，导致细胞裂解死亡，释放出更多的子代病毒，继续侵染更多的细胞。病毒“滚雪球”式的增殖，最终会导致患者体内某些器官内大部分细胞坏死，对机体造成极大损伤，是病理性的、由外部因素(病毒)引起的被动死亡。
细胞死亡的方式有四类，简称“三凋亡、一坏死”
重温真题 经典再现
1.经典重组 判断正误
(1)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆(2018·全国卷Ⅲ，2D)( )
(2)高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能(2016·海南卷，9A)( )
(3)细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中(2015·海南卷，5C)( )
(4)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除(2015·海南卷，5D)( )
(5)同一个体茎分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(2013·海南卷，6D)( )
提示 (1)√
(2)× 成熟叶肉细胞中含有全套遗传物质，具有发育成完整植株的潜能。
(3)× 胚胎发育过程中也有细胞凋亡。
(4)√ (5)√
2.(2020·江苏卷，4)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是( )
A.高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C.正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D.凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
答案 C
解析 有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞，A错误；癌变细胞内发生变异的基因可能失活不表达，也可能表达，B错误；除少数癌变细胞外，正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老，C正确；细胞凋亡受基因控制，而细胞坏死是种种不利因素导致的细胞非正常死亡，二者为不同的过程，D错误。
3..(2017·全国卷Ⅲ，2)下列与细胞相关的叙述，错误的是( )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
答案 C
解析 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递，属于体液调节，A正确；叶肉细胞中光合作用的光反应发生在类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中，B正确；癌细胞是动物体内快速而无限增殖的细胞，但不能将无机物合成有机物，需要从它生存的环境中获取自身增殖所需要的营养物质，属于异养型，所以不具有自养能力，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，即细胞编程性死亡，D正确。
4.(2020·浙江7月选考，7)下列与细胞生命活动有关的叙述，正确的是( )
A.癌细胞表面粘连蛋白增加，使其容易在组织间自由转移
B.高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小，呼吸变慢
C.高等植物胚胎发育过程中，胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D.愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中mRNA的种类和数量相同
答案 C
解析 癌细胞表面粘连蛋白减少或缺失，导致癌细胞容易在组织间转移，A错误；细胞衰老过程中线粒体体积是增大的，B错误；高等植物胚胎发育过程中胚柄的退化属于细胞凋亡，是通过编程性细胞死亡实现的，C正确；愈伤组织再分化过程中，基因选择性表达，形成的多种类型的细胞中mRNA的种类和数量不完全相同，D错误。
课后·分层训练
(时间：35分钟)
1.(2020·江苏无锡江阴期中)关于细胞全能性的理解错误的是( )
A.大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件
C.通过植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D.通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系，证明了动物体细胞也具有全能性
答案 D
解析 高度分化的植物体细胞仍具有全能性，A正确；细胞内含有个体发育所需全部基因是细胞具有全能性的内在条件，B正确；根据细胞全能性的概念，通过植物组织培养得到试管苗，是植物细胞具有全能性的有力证据，C正确；通过动物细胞培养可获得大量同种细胞，没有形成动物个体或其他各种细胞，不能证明动物体细胞具有全能性，D错误。
2.(2019·4月浙江选考，14)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述，错误的是( )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
答案 D
解析 正常情况下，细胞分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会脱分化到原来的状态，即神经细胞和巨噬细胞不会脱分化到受精卵的状态，A正确；同一个体的神经细胞和巨噬细胞一般不会分裂，所以细胞核中的染色体数目相同，B正确；神经细胞和巨噬细胞的功能不同是细胞分化的结果，C正确；正常发育的细胞在经过有丝分裂后，会有秩序地发生分化，形成具有特定功能的细胞，这两种细胞的功能差异不是在减数分裂过程中形成的，D错误。
3.(2021·江西南昌一模)细胞分化是活细胞的正常生命活动，下列有关细胞分化的叙述，不正确的是( )
A.细胞分化是生物个体发育的基础
B.细胞分化使细胞DNA发生了改变
C.细胞分化使细胞功能趋向专门化
D.细胞分化使细胞器数目发生改变
答案 B
解析 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中，细胞分化使细胞功能趋向专门化，是生物个体发育的基础，A、C正确；细胞分化的实质是基因选择性表达，通常细胞DNA不变，细胞中的mRNA存在差别，B错误；由于细胞分化使细胞功能趋向专门化，因此细胞器的数目发生改变，D正确。
4.(2021·吉林高三阶段考试)甲和乙为某一个体中的两种体细胞的示意图，下列叙述错误的是( )
A.甲为浆细胞，乙为胰岛B细胞
B.甲和乙的mRNA不完全相同导致其形态、结构和功能不同
C.甲和乙细胞中的蛋白质不完全相同
D.显微镜下在甲和乙的细胞中都能观察到染色体
答案 D
解析 由图示甲、乙细胞的分泌物可确定甲、乙细胞分别为浆细胞、胰岛B细胞，A正确；甲、乙两细胞基因相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，导致甲、乙两细胞形态、结构和功能不同，B正确；甲、乙细胞都能合成与细胞基础代谢相关的蛋白质，而甲细胞能合成抗体，乙细胞能合成胰岛素，因此两种细胞合成的蛋白质不完全相同，C正确；在有丝分裂的前期染色质高度螺旋化形成染色体，而甲和乙细胞都高度分化，不能进行细胞分裂，用显微镜观察不到染色体，D错误。
5.(2021·湖南长沙一中调研)如图是神经细胞形成、衰老和凋亡的过程图，下列说法错误的是( )
A.神经细胞是高度分化的细胞，不再具有分裂能力
B.细胞分化和凋亡过程中均涉及基因的选择性表达
C.衰老神经细胞的细胞膜通透性减小、细胞体积增大
D.某个神经细胞衰老并不意味着动物组织、器官的衰老
答案 C
解析 衰老细胞的细胞膜通透性改变，细胞体积变小，细胞核体积增大，C错误。
6.(2021·重庆南开中学质量检测)细胞衰老与自由基攻击磷脂、蛋白质、DNA等有关，下列说法错误的是( )
A.衰老细胞的生物膜遭受破坏，细胞膜的通透性发生改变
B.衰老细胞中DNA损伤，可能发生基因突变
C.衰老细胞中色素积累，黑色素增加
D.衰老细胞中水分减少，物质运输功能降低
答案 C
解析 自由基能够攻击磷脂分子，对生物膜的损伤较大，使细胞膜的通透性发生改变，A正确；自由基能够攻击DNA分子，可能引发基因突变，B正确；衰老的细胞中色素积累，由于酪氨酸酶的活性下降，黑色素合成减少，C错误；衰老的细胞中水分减少，物质运输功能降低，D正确。
7.(2021·华师一附中调研)下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A.植物体只有高度分化的体细胞才具有全能性
B.人体成熟红细胞在一定条件下可以体现出全能性
C.植物细胞的全能性是指由一个细胞发育成完整个体或分化成其他细胞的潜能和特性
D.克隆猴“中中”和“华华”的成功培育证明了高度分化的动物细胞具有全能性
答案 C
解析 植物体内几乎所有的体细胞都具有全能性，A错误；人体成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，不具有遗传物质，因此没有全能性，B错误；克隆猴“中中”和“华华”的成功培育证明了高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，D错误。
8.(2021·清华附中统考)线粒体不仅是细胞的“能量工厂”，也在细胞凋亡的调控中起重要作用，如图所示。
(1)线粒体中的细胞色素c嵌入线粒体内膜的________中，参与有氧呼吸第________阶段的反应。
(2)当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放到________中，与蛋白A结合，在ATP的作用下，使________________________________________，引起细胞凋亡。
(3)活化的C－3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，从而加速细胞的凋亡，这是一种________调节机制。
(4)细胞凋亡是细胞的________死亡，凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬，由吞噬细胞内的________将其消化。
答案 (1)磷脂双分子层 三 (2)细胞质基质 C－9酶前体转化为活化的C－9酶，活化的C－9酶激活C－3酶 (3)正反馈 (4)程序性 溶酶体
解析 (1)线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的磷脂双分子层中，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此其参与有氧呼吸第三阶段的化学反应。(2)分析题图和题意可知，当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放到细胞质基质中，与蛋白A结合，在ATP的作用下，使C－9酶前体转化为活化的C－9酶，活化的C－9酶激活C－3酶，引起细胞凋亡。(3)正反馈调节是指某一发生的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。活化的C－3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，从而加速细胞的凋亡，这属于正反馈调节。(4)细胞凋亡是细胞的程序性死亡，凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬，由吞噬细胞内的溶酶体(内含多种水解酶)将其消化。
9.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的潜能
B.在生物体内，细胞没有表现出全能性的原因是细胞核内的遗传物质发生改变
C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性较高
D.克隆羊“多莉”的诞生说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性
答案 D
解析 植物体中，体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体的潜能，A错误；在生物体内，细胞没有表现出全能性的原因是基因的选择性表达，细胞核内的遗传物质并没有发生改变，B错误；卵细胞是分化的细胞，C错误；克隆羊“多莉”的诞生说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D正确。
10.(2020·山东聊城期末)下列关于衰老细胞特征的描述，正确的是( )
A.中年人出现鱼尾纹与衰老细胞内的水分减少、细胞萎缩有关
B.细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，体现在老年人身上是出现皱纹
C.细胞膜通透性不变，但物质运输功能降低
D.细胞内酶的活性都升高
答案 A
解析 衰老细胞内水分减少，使细胞萎缩，中年人鱼尾纹的出现与此有关，A正确；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，体现在老年人身上是出现老年斑，B错误；细胞衰老后，细胞膜通透性改变，C错误；细胞衰老后，细胞内多种酶的活性降低，部分与衰老有关的酶的活性升高，D错误。
11.如图表示人体骨髓造血干细胞的部分生命历程，下列相关叙述错误的是( )
A.a过程表示细胞生长，该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率提高
B.b过程表示细胞增殖，该过程是c过程的基础
C.c过程表示细胞分化，该过程中基因进行了选择性表达
D.三种血细胞一般不会再变成细胞③或④
答案 A
解析 a过程表示细胞生长，该过程中细胞体积增大，细胞体积变大后细胞表面积与体积的比值变小，细胞与外界环境进行物质交换的效率降低，A错误；b、c过程分别是细胞增殖、细胞分化，细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是基因选择性表达的结果，B、C正确；细胞分化一般是不可逆的，所以正常情况下三种血细胞不会再变成细胞③或④，D正确。
12.(2021·黑龙江大庆实验中学期末)下列有关细胞全能性的叙述，错误的是( )
A.受精卵在自然条件下能发育成完整个体，因此具有较高的全能性
B.由未受精的卵细胞发育成雄蜂的过程体现了生殖细胞的全能性
C.细胞全能性的大小关系为生殖细胞>受精卵>体细胞
D.胡萝卜根细胞的植物组织培养能体现植物细胞具有全能性
答案 C
解析 受精卵未分化，在自然条件适宜的情况下能发育成完整个体，因此全能性较高，A正确；未受精的卵细胞能发育成雄蜂，体现了生殖细胞的全能性，B正确；细胞全能性的大小关系为受精卵>生殖细胞>体细胞，C错误；胡萝卜根细胞经植物组织培养能获得完整植株，可体现植物细胞具有全能性，D正确。
13.(2021·重庆一中调研)下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法错误的是( )
A.人在胚胎时期要经历尾的消失、指间细胞的死亡，这些过程受到由遗传机制决定的程序性调控
B.子宫内膜的周期性脱落属于细胞凋亡
C.细胞坏死是由细胞代谢活动受损或中断引起的，如蛋白质合成减慢
D.吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞凋亡
答案 D
解析 吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞坏死，D错误。
14.(2021·山东临沂期末)2019年4月，科学家首次成功设计打印出具有细胞、血管、心室和心房的人造心脏。他们先将干细胞制成“生物墨汁”，然后利用生物3D打印技术，通过一系列的技术引导，在生物支架上培育出所需的组织器官。下列叙述错误的是( )
A.生物3D打印技术中的“生物墨汁”也可用肌肉细胞替代
B.利用干细胞培育出所需人体器官体现了细胞的全能性
C.在培育器官的过程中，通过技术引导可以影响细胞分化的方向
D.在培育器官的过程中，会发生细胞的分裂、分化等
答案 A
解析 肌肉细胞已经高度分化，失去了分裂和分化能力，因此生物3D打印技术中的“生物墨汁”不能用肌肉细胞替代，A错误；细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，利用干细胞培育出所需人体器官体现了细胞的全能性，B正确；在培育器官的过程中，通过技术引导可以影响细胞分化的方向，C正确；在培育器官的过程中，会发生细胞的分裂、分化等，D正确。
15.(2021·湖南名校联盟)科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行了如下实验。
实验Ⅰ：在相同的条件下，分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如表所示。
实验Ⅱ：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养，结果如图所示。
实验Ⅲ：将年轻细胞的细胞核移植到去核的年老细胞中，在体外培养重组细胞，结果重组细胞分裂旺盛；将年老细胞的细胞核移植到去核的年轻细胞中，在相同条件下培养重组细胞，结果重组细胞不分裂。
(1)实验Ⅰ说明随着生物体年龄的增长，细胞分裂能力________。
(2)实验Ⅱ说明______________________________________________________________。
(3)实验Ⅲ说明_______________________________________________________________。
(4)根据上述实验可知影响细胞衰老的因素有___________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)减弱 (2)细胞分裂次数与物种有关，一般寿命越长的物种，体细胞分裂的次数越多 (3)细胞核是决定细胞衰老的重要因素 (4)生物的年龄、物种和细胞核
解析 从实验Ⅰ可以看出，随着生物体年龄增长，细胞增殖代数减少，即细胞分裂能力减弱；实验Ⅱ中生物物种不同，细胞分裂能力不同，且物种寿命越长，其体细胞分裂次数越多；实验Ⅲ中年轻细胞的细胞核与去核的年老细胞融合所得的重组细胞分裂旺盛，年老细胞的细胞核与去核的年轻细胞融合所得的重组细胞不分裂，说明细胞核是决定细胞衰老的重要因素。根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，影响细胞衰老的因素有生物的年龄、物种和细胞核。
内容比较——知考向
核心素养——提考能
内容要求
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
生命观念
比较细胞的分化、衰老和死亡，建立细胞是一个统一整体的生物学观点
社会责任
分析细胞分化、衰老和死亡的特点，关注人体健康和科技发展
与旧教
材对比
增：①年龄因素与细胞衰老的关系；②细胞自噬。
改：①细胞全能性的概念；②细胞衰老的原因由小字变为宋体(强化)。
移：细胞癌变移到必修2基因突变一节。
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自早期胚胎或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
细胞来源
胎儿
中年人
老年人
增殖代数
50
20
2～4
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