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2024届高考生物一轮复习教案第四单元细胞的生命历程第5课时细胞的分化衰老和死亡（苏教版）
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这是一份2024届高考生物一轮复习教案第四单元细胞的生命历程第5课时细胞的分化衰老和死亡（苏教版），共19页。教案主要包含了易错辨析，填空默写，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程，称为细胞分化。
(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，结果如表所示。
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。
考向一 细胞分化的实质、特点和意义分析
1．MyD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyD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MyD基因的细胞只能分化为肌细胞
D．MyD蛋白对MyD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MyD基因的细胞能分化为其他细胞，C错误。
2．(2023·江苏连云港高三模拟)下图为人体内部分细胞分化过程，下列说法正确的是( )
A．红细胞是通过无丝分裂产生的，不发生DNA的复制
B．上述细胞中，造血干细胞的分化程度最低
C．人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆
D．皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质发生改变
答案 C
解析 分析题图可知，人的红细胞是由造血干细胞分化而来，人的成熟红细胞无细胞核和线粒体，不含DNA，A错误；上述细胞中，胚胎干细胞的分化程度最低，B错误；自然状态下，细胞分化是不可逆的，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不发生改变，D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：
a．老年人皮肤皱缩；b.衰老细胞代谢速率减慢；c.老年人的头发会变白；d.老年人的皮肤上会长“老年斑”；e.衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
①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。
②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；细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低；呼吸速率减慢。
③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。
④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。
⑤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 P127～128：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质膜受体结合后，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：凋亡会使细胞质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 P128：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．(2023·江苏高邮高三模拟)我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因——组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7，研究表明，kat7基因失活会延缓细胞衰老，从而延长实验动物的寿命。下列说法正确的是( )
A．衰老的细胞中细胞核体积减小，染色质呈收缩状态
B．衰老细胞中呼吸酶的活性降低，组蛋白乙酰转移酶的活性升高
C．细胞正常的衰老和细胞坏死有利于机体更好地实现自我更新
D．通过转基因技术将kat7基因导入受体细胞并表达有助于治疗老年性痴呆
答案 B
解析 衰老细胞内细胞核体积增大，染色质收缩，染色加深，A错误；衰老细胞中呼吸酶的活性降低，呼吸速率减慢，据题意可知，组蛋白乙酰转移酶的活性升高，B正确；正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，细胞坏死是指细胞在受到不利因素影响时死亡的现象，不是实现机体自我更新的途径，C错误；组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7能促进细胞衰老，因此不能通过转基因技术治疗老年性痴呆，D错误。
6．(2023·江苏泰州高三模拟)下列与细胞凋亡有关的说法，正确的是( )
A．细胞被病原体感染后的死亡均属于细胞凋亡
B．人的成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
C．凋亡细胞体积变大，线粒体数量减少，细胞核体积变小
D．在细胞凋亡时，细胞的内容物通常不会释放到内环境中
答案 D
解析 细胞被病原体感染后的死亡属于细胞坏死，A错误；人的红细胞成熟前，与凋亡有关的基因就已经表达，B错误；凋亡细胞的细胞核体积变大，C错误；细胞凋亡属于程序性死亡，细胞的内容物通常不会释放到内环境中，D正确。
7．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。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，基因没有发生突变，A错误；自吞小泡是由内质网或高尔基体的单层膜脱落后形成的，B错误；根据题干信息“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”可知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，C正确；细胞坏死是被动的病理性死亡，对机体是有害的；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，对机体是有利的，二者有着本质的区别，D错误。
方法总结 判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
考向二 细胞生命历程的综合分析
8. 如图所示，哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞a不断增殖、分化，形成具吸收功能的细胞b后向上迁移，补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞c。下列叙述错误的是( )
A．细胞a、b中基因的执行情况不同，但仍有相同的mRNA产生
B．细胞b不具有细胞周期，但细胞核仍具有全能性
C．细胞c与细胞a相比，核仁和细胞核体积都会增大
D．细胞c凋亡有利于具有吸收功能的细胞b更新，也有利于机体内部环境的稳定
答案 C
解析 凋亡细胞c会发生核质浓缩，核膜、核仁破碎，DNA降解等过程，C错误。
9．(多选)脑缺血会造成局部脑神经细胞不可逆的损伤，甚至死亡。骨髓基质细胞是骨髓中的干细胞，经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对脑缺血引起的损伤神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列相关叙述错误的是( )
A．脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡属于细胞凋亡
B．骨髓基质细胞能够合成多种mRNA表明细胞已经分化
C．干细胞参与受损部位修复时，体内细胞同时发生着程序性死亡
D．干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同
答案 AB
解析 脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡，属于细胞坏死，A错误；增殖和分化的细胞中都能合成多种mRNA，因此存在多种mRNA不能说明细胞已经分化，B错误。
1．(2022·江苏，2)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是( )
A．胚胎干细胞的未分化细胞，不进行基因选择性表达
B．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
C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
答案 C
解析 胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达，A错误；细胞衰老会引起代谢速率变慢，但是如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化，B错误；细胞凋亡是生物体正常的生理现象，有利于个体的发育，刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡，C正确；原癌基因和抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变，D错误。
2．(2022·浙江6月选考，4)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
A．细胞凋亡是受基因调控的
B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C．人体各组织细胞的衰老总是同步的
D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
答案 A
解析 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程中，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。
3．(2021·江苏，2)下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是( )
A．组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程
B．造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
C．细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变
D．凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
答案 A
解析 人体内组织细胞的更新包括组织细胞的产生和凋亡，新组织细胞的形成需要经过细胞分裂、分化等过程，A正确；造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成血细胞和淋巴细胞等，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变，C错误；凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫，D错误。
4．(2020·江苏，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 高度分化的细胞也可以进行增殖，如精原细胞等，A项错误；癌变细胞内已变异的基因也可以表达，使细胞表现出癌细胞的特征，B项错误；细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，不是细胞坏死，D项错误。
5．(多选)(2018·江苏，23)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图。下列叙述错误的是( )
A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B．MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
答案 ABC
解析 组织细胞中的DNA与MSC中的相同，由于组织细胞和MSC中的基因进行选择性表达，所以两者的RNA不完全相同，A错误；细胞会随着分裂次数的增多而逐渐衰老，组织细胞是MSC分裂、分化后形成的，所以组织细胞更易衰老，B错误；组织细胞中凋亡基因表达，细胞才开始凋亡，C错误；MSC在不同诱导因素的作用下，可分化形成不同类型的细胞，D正确。
一、易错辨析
1．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同( × )
2．蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果( × )
3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果( × )
4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化( × )
5．壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性( × )
6．造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性( × )
7．细胞分化程度越高，其全能性一定越低( × )
8．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动( × )
9．被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死( √ )
10．被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡( √ )
二、填空默写
1．(必修1 P124)细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞经分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。
2．细胞的全能性：细胞分裂和分化后，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。
3．(必修1 P128)细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也常常被称为细胞程序性死亡。
课时精练
一、单项选择题
1．在植物发育过程中，分生组织细胞中的前质体能够根据细胞所处位置和接受光照程度分化形成功能各异的质体，如叶绿体、淀粉质体、白色体等。下列说法错误的是( )
A．前质体的分化发生于细胞分化过程中
B．前质体的分化过程受内外因素的影响
C．前质体的分化使质体功能趋向专门化
D．前质体的分化状态在自然条件下可逆转
答案 D
2．如表所示为人体四种细胞某些基因表达的结果。下列叙述正确的是( )
A.与上述四种蛋白质的合成与分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
B．四种细胞转录的mRNA有相同的也有不同的，如mRNA3在其他细胞中也有
C．四种细胞的全能性有差异，如幼嫩红细胞的全能性大于造血干细胞
D．四种蛋白质的功能不同，原因就是组成它们的氨基酸种类不同
答案 B
解析 与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，而题表四种蛋白质中，血红蛋白和呼吸酶不是分泌蛋白，A错误；一般细胞分化程度越低，全能性越高，故造血干细胞的全能性大于幼嫩红细胞，C错误；蛋白质的功能不同是由于其结构不同，蛋白质的结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲折叠的方式千变万化，D错误。
3．(2023·江苏扬州高三模拟)造血干细胞可增殖分化为B细胞，B细胞受特定抗原刺激后增殖分化为浆细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．造血干细胞能分化为B细胞，体现了全能性
B．造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达
C．与造血干细胞相比，浆细胞中有丰富的内质网、高尔基体等
D．衰老的浆细胞中水分减少，细胞核增大
答案 A
解析 已分化的细胞能够分化成完整的有机体或各种细胞才能体现出细胞的全能性，A错误；活细胞都要进行呼吸，所以造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达，B正确；浆细胞能够分泌抗体(蛋白质)，所以含有丰富的内质网和高尔基体，C正确；衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，D正确。
4．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
答案 D
解析 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，A错误；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞是细胞分化形成的，但该过程没有体现细胞的全能性，B错误；小麦花粉是生殖细胞，不是体细胞，C错误；胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株过程中发生了细胞分化，该过程也体现了体细胞(胡萝卜根韧皮部细胞)的全能性，D正确。
5．(2022·山东，1)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
答案 C
解析 由题干信息“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知，APOE可改变细胞核的形态，A正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行，不在细胞核内，C错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。
6．端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒酶能延伸端粒DNA，其过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板
B．端粒酶是一种逆转录酶，在细胞核和线粒体中均起作用
C．端粒酶能够延长的重复序列为TTAGGG
D．细胞衰老与染色体DNA随复制次数增加而缩短有关
答案 B
解析 端粒酶能使染色体延长，线粒体中不存在染色体，端粒酶不能在线粒体中起作用，B错误。
7．如图所示为中科院近来发现的一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和细胞因子TNFα等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是( )
A．抗体与图中H2O2和细胞因子相似，都可以作为信号分子
B．胰凝乳蛋白酶的释放增加了cBid的数量，cBid进一步引起溶酶体内容物的释放是正反馈调节
C．线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的根本原因
D．该过程主要与细胞质膜的结构特点有关
答案 B
解析 抗体是与抗原特异性结合，并没有在细胞间或细胞内传递信息，故抗体不属于信号分子，A错误；胰凝乳蛋白酶的释放使Bid分解，增加了cBid的数量，cBid引起溶酶体内容物的释放使细胞凋亡，该过程属于正反馈调节，B正确；导致细胞凋亡的根本原因是凋亡相关基因的表达，C错误；据图示可知，该过程与H2O2和细胞质膜表面的受体结合有关，故体现了细胞质膜的信息交流功能，D错误。
8．下表为人体不同细胞的寿命和分裂能力的比较，下列说法错误的是( )
A.白细胞的凋亡比红细胞快，可能与白细胞吞噬病原体有关
B．细胞的分裂能力越强，细胞的寿命就越长
C．癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
D．小肠上皮细胞寿命最短，这与基因控制的细胞凋亡有关
答案 B
解析 根据表格数据可知，细胞的寿命与分裂能力无关，B错误；原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变引起的，C正确；细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程，小肠上皮细胞寿命最短，与细胞凋亡有关，D正确。
二、多项选择题
9．自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．由图可知，②①过程引起的作用效果属于正反馈调节
B．若过程③攻击的是酪氨酸酶，则会引起白化病
C．自由基可能引起细胞衰老，但不会引起细胞癌变
D．过程④可能导致细胞中蛋白质种类或数量发生改变
答案 AD
解析 过程②的作用效果促进过程①属于正反馈调节，A正确；若过程③攻击的是酪氨酸酶，导致酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白，而白化病是由于基因异常而缺少酪氨酸酶导致，B错误；由图可知，自由基攻击DNA导致基因突变，有可能导致细胞癌变，C错误。
10．自噬意为自体吞噬，是真核细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低，而用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述正确的是( )
A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B．鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强
C．细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡无关
D．癌细胞增殖迅速，当处于营养缺乏状态时，可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物质和能量
答案 ABD
11．(2023·江苏盐城高三期末)线粒体不仅是细胞的能量工厂，还在细胞凋亡的调控中起重要作用。某高等动物体内线粒体膜通透性改变，细胞色素c被释放到细胞质基质，通过一系列反应，促进细胞核中部分基因选择性表达，参与调控细胞凋亡过程，如图所示。据图分析，下列相关说法正确的是( )
A．细胞色素c和催化有氧呼吸第三阶段的酶在线粒体中所处的场所相同
B．该高等动物体内所有细胞核中均含有控制C－3酶合成的基因
C．向血液中注射蛋白A的抗体，图示细胞凋亡过程就会被抑制
D．细胞色素c参与的细胞凋亡过程伴随着ATP的消耗
答案 ABD
解析 线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，因此细胞色素c和催化有氧呼吸第三阶段的酶均分布在线粒体内膜上，A正确；蛋白质A与细胞色素c在细胞质基质完成反应，向血液中注射蛋白A的抗体，抗体无法进入细胞内与蛋白质A完成抗原－抗体结合，不能抑制细胞凋亡，C错误；蛋白质A与细胞色素c的结合过程需要消耗ATP，因此细胞色素c参与的细胞凋亡过程伴随着ATP的消耗，D正确。
12．(2023·江苏泰州高三期末)下列有关细胞增殖、分化、衰老、死亡和癌变的叙述，正确的是( )
A．细胞有丝分裂受到精确调控，调控的基因突变可导致癌症
B．基因选择性表达与细胞分化有关，与生物的生存环境无关
C．衰老细胞的细胞质膜通透性发生改变，物质的运输功能降低
D．凋亡细胞的细胞核体积变小，细胞质膜破裂，细胞质基质流出
答案 AC
解析 基因选择性表达与细胞分化有关，同时受生存环境的影响，B错误；凋亡是细胞的程序性死亡，其细胞核体积不一定变小，细胞质膜也不一定破裂，有可能是细胞内部的物质和结构被溶酶体降解，细胞从内部被自噬，D错误。
三、非选择题
13．烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。
(1)对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是________________________________________________________________________。
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表现出____________________________________________________________的特征。
(2)研究发现，衰老细胞中NAD＋的含量明显降低。通常情况下，哺乳动物细胞的___________________(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD＋转化成NADH。NAMPT是NAD＋合成的关键限速酶(指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶)，其可决定代谢中NAD＋的水平。为探究细胞衰老与NAMPT之间的关系，研究小组选取了两组健康的小鼠，甲组注射________补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年，乙组小鼠的平均寿命约为2.4年；且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD＋。由此推测NAMPT延缓细胞衰老的机制是_______________________。
(3)NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是__________________________________________。
NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中，若脱去囊泡则会失去活性。试推测NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是__________________________________________。
答案 (1)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 体积增大、核膜皱折、染色质固缩、染色加深 (2)细胞质基质和线粒体基质 NAMPT NAMPT通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老 (3)胞吐 血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构
14．细胞自噬是细胞在基因的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程，对更新某些细胞器、保障细胞代谢、维持细胞稳态有重要作用。下图为细胞外葡萄糖浓度变化时，细胞内发生的过程。请回答以下问题：
(1)据图分析，AKT被激活后，抑制了细胞凋亡过程，同时激活mTr抑制细胞自噬，除此之外，AKT还具有_____________________________________________(答出两点即可)作用。
(2)两图中显示的细胞自噬与细胞凋亡过程的共同之处是____________________________(至少答出两点)。
(3)图中显示，在细胞外葡萄糖浓度较低时，发生细胞自噬，而葡萄糖充足时，细胞自噬过程被抑制，试分析其中的意义可能是__________________________________________________。
答案 (1)促进葡萄糖进入细胞；促进葡萄糖分解为丙酮酸和[H] (2)细胞自噬与细胞凋亡这两个过程都受到细胞内酶(或基因)的调控；两过程都可以发生在细胞可利用的能源物质短缺时(或细胞外葡萄糖浓度较低时)；胰岛素与受体的结合可抑制两过程的发生 (3)细胞自噬过程的水解产物作为自身细胞代谢的原料，以保证细胞生存(合理即可)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
＋
＋
＋
－
－
＋
细胞名称
肝细胞
幼嫩红细胞
造血干细胞
浆细胞
mRNA
mRNA1
mRNA2
mRNA3
mRNA4
蛋白质
血浆蛋白
血红蛋白
呼吸酶
免疫球蛋白
细胞种类
小肠上皮细胞
癌细胞
红细胞
白细胞
寿命
1～2天
不死性(无限增殖)
120天左右
5～7天
能否分裂
能
能
不能
大多数不能
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，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程，称为细胞分化。
(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，结果如表所示。
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。
考向一 细胞分化的实质、特点和意义分析
1．MyD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyD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MyD基因的细胞只能分化为肌细胞
D．MyD蛋白对MyD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MyD基因的细胞能分化为其他细胞，C错误。
2．(2023·江苏连云港高三模拟)下图为人体内部分细胞分化过程，下列说法正确的是( )
A．红细胞是通过无丝分裂产生的，不发生DNA的复制
B．上述细胞中，造血干细胞的分化程度最低
C．人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆
D．皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质发生改变
答案 C
解析 分析题图可知，人的红细胞是由造血干细胞分化而来，人的成熟红细胞无细胞核和线粒体，不含DNA，A错误；上述细胞中，胚胎干细胞的分化程度最低，B错误；自然状态下，细胞分化是不可逆的，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不发生改变，D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：
a．老年人皮肤皱缩；b.衰老细胞代谢速率减慢；c.老年人的头发会变白；d.老年人的皮肤上会长“老年斑”；e.衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
①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。
②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；细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低；呼吸速率减慢。
③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。
④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。
⑤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 P127～128：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质膜受体结合后，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：凋亡会使细胞质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 P128：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．(2023·江苏高邮高三模拟)我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因——组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7，研究表明，kat7基因失活会延缓细胞衰老，从而延长实验动物的寿命。下列说法正确的是( )
A．衰老的细胞中细胞核体积减小，染色质呈收缩状态
B．衰老细胞中呼吸酶的活性降低，组蛋白乙酰转移酶的活性升高
C．细胞正常的衰老和细胞坏死有利于机体更好地实现自我更新
D．通过转基因技术将kat7基因导入受体细胞并表达有助于治疗老年性痴呆
答案 B
解析 衰老细胞内细胞核体积增大，染色质收缩，染色加深，A错误；衰老细胞中呼吸酶的活性降低，呼吸速率减慢，据题意可知，组蛋白乙酰转移酶的活性升高，B正确；正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，细胞坏死是指细胞在受到不利因素影响时死亡的现象，不是实现机体自我更新的途径，C错误；组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7能促进细胞衰老，因此不能通过转基因技术治疗老年性痴呆，D错误。
6．(2023·江苏泰州高三模拟)下列与细胞凋亡有关的说法，正确的是( )
A．细胞被病原体感染后的死亡均属于细胞凋亡
B．人的成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
C．凋亡细胞体积变大，线粒体数量减少，细胞核体积变小
D．在细胞凋亡时，细胞的内容物通常不会释放到内环境中
答案 D
解析 细胞被病原体感染后的死亡属于细胞坏死，A错误；人的红细胞成熟前，与凋亡有关的基因就已经表达，B错误；凋亡细胞的细胞核体积变大，C错误；细胞凋亡属于程序性死亡，细胞的内容物通常不会释放到内环境中，D正确。
7．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。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，基因没有发生突变，A错误；自吞小泡是由内质网或高尔基体的单层膜脱落后形成的，B错误；根据题干信息“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”可知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，C正确；细胞坏死是被动的病理性死亡，对机体是有害的；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，对机体是有利的，二者有着本质的区别，D错误。
方法总结 判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
考向二 细胞生命历程的综合分析
8. 如图所示，哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞a不断增殖、分化，形成具吸收功能的细胞b后向上迁移，补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞c。下列叙述错误的是( )
A．细胞a、b中基因的执行情况不同，但仍有相同的mRNA产生
B．细胞b不具有细胞周期，但细胞核仍具有全能性
C．细胞c与细胞a相比，核仁和细胞核体积都会增大
D．细胞c凋亡有利于具有吸收功能的细胞b更新，也有利于机体内部环境的稳定
答案 C
解析 凋亡细胞c会发生核质浓缩，核膜、核仁破碎，DNA降解等过程，C错误。
9．(多选)脑缺血会造成局部脑神经细胞不可逆的损伤，甚至死亡。骨髓基质细胞是骨髓中的干细胞，经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对脑缺血引起的损伤神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列相关叙述错误的是( )
A．脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡属于细胞凋亡
B．骨髓基质细胞能够合成多种mRNA表明细胞已经分化
C．干细胞参与受损部位修复时，体内细胞同时发生着程序性死亡
D．干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同
答案 AB
解析 脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡，属于细胞坏死，A错误；增殖和分化的细胞中都能合成多种mRNA，因此存在多种mRNA不能说明细胞已经分化，B错误。
1．(2022·江苏，2)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是( )
A．胚胎干细胞的未分化细胞，不进行基因选择性表达
B．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
C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
答案 C
解析 胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达，A错误；细胞衰老会引起代谢速率变慢，但是如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化，B错误；细胞凋亡是生物体正常的生理现象，有利于个体的发育，刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡，C正确；原癌基因和抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变，D错误。
2．(2022·浙江6月选考，4)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
A．细胞凋亡是受基因调控的
B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C．人体各组织细胞的衰老总是同步的
D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
答案 A
解析 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程中，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。
3．(2021·江苏，2)下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是( )
A．组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程
B．造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
C．细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变
D．凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
答案 A
解析 人体内组织细胞的更新包括组织细胞的产生和凋亡，新组织细胞的形成需要经过细胞分裂、分化等过程，A正确；造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成血细胞和淋巴细胞等，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变，C错误；凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫，D错误。
4．(2020·江苏，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 高度分化的细胞也可以进行增殖，如精原细胞等，A项错误；癌变细胞内已变异的基因也可以表达，使细胞表现出癌细胞的特征，B项错误；细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，不是细胞坏死，D项错误。
5．(多选)(2018·江苏，23)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图。下列叙述错误的是( )
A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B．MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
答案 ABC
解析 组织细胞中的DNA与MSC中的相同，由于组织细胞和MSC中的基因进行选择性表达，所以两者的RNA不完全相同，A错误；细胞会随着分裂次数的增多而逐渐衰老，组织细胞是MSC分裂、分化后形成的，所以组织细胞更易衰老，B错误；组织细胞中凋亡基因表达，细胞才开始凋亡，C错误；MSC在不同诱导因素的作用下，可分化形成不同类型的细胞，D正确。
一、易错辨析
1．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同( × )
2．蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果( × )
3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果( × )
4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化( × )
5．壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性( × )
6．造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性( × )
7．细胞分化程度越高，其全能性一定越低( × )
8．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动( × )
9．被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死( √ )
10．被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡( √ )
二、填空默写
1．(必修1 P124)细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞经分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。
2．细胞的全能性：细胞分裂和分化后，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。
3．(必修1 P128)细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也常常被称为细胞程序性死亡。
课时精练
一、单项选择题
1．在植物发育过程中，分生组织细胞中的前质体能够根据细胞所处位置和接受光照程度分化形成功能各异的质体，如叶绿体、淀粉质体、白色体等。下列说法错误的是( )
A．前质体的分化发生于细胞分化过程中
B．前质体的分化过程受内外因素的影响
C．前质体的分化使质体功能趋向专门化
D．前质体的分化状态在自然条件下可逆转
答案 D
2．如表所示为人体四种细胞某些基因表达的结果。下列叙述正确的是( )
A.与上述四种蛋白质的合成与分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
B．四种细胞转录的mRNA有相同的也有不同的，如mRNA3在其他细胞中也有
C．四种细胞的全能性有差异，如幼嫩红细胞的全能性大于造血干细胞
D．四种蛋白质的功能不同，原因就是组成它们的氨基酸种类不同
答案 B
解析 与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，而题表四种蛋白质中，血红蛋白和呼吸酶不是分泌蛋白，A错误；一般细胞分化程度越低，全能性越高，故造血干细胞的全能性大于幼嫩红细胞，C错误；蛋白质的功能不同是由于其结构不同，蛋白质的结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲折叠的方式千变万化，D错误。
3．(2023·江苏扬州高三模拟)造血干细胞可增殖分化为B细胞，B细胞受特定抗原刺激后增殖分化为浆细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．造血干细胞能分化为B细胞，体现了全能性
B．造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达
C．与造血干细胞相比，浆细胞中有丰富的内质网、高尔基体等
D．衰老的浆细胞中水分减少，细胞核增大
答案 A
解析 已分化的细胞能够分化成完整的有机体或各种细胞才能体现出细胞的全能性，A错误；活细胞都要进行呼吸，所以造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达，B正确；浆细胞能够分泌抗体(蛋白质)，所以含有丰富的内质网和高尔基体，C正确；衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，D正确。
4．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
答案 D
解析 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，A错误；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞是细胞分化形成的，但该过程没有体现细胞的全能性，B错误；小麦花粉是生殖细胞，不是体细胞，C错误；胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株过程中发生了细胞分化，该过程也体现了体细胞(胡萝卜根韧皮部细胞)的全能性，D正确。
5．(2022·山东，1)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
答案 C
解析 由题干信息“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知，APOE可改变细胞核的形态，A正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行，不在细胞核内，C错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。
6．端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒酶能延伸端粒DNA，其过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板
B．端粒酶是一种逆转录酶，在细胞核和线粒体中均起作用
C．端粒酶能够延长的重复序列为TTAGGG
D．细胞衰老与染色体DNA随复制次数增加而缩短有关
答案 B
解析 端粒酶能使染色体延长，线粒体中不存在染色体，端粒酶不能在线粒体中起作用，B错误。
7．如图所示为中科院近来发现的一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和细胞因子TNFα等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是( )
A．抗体与图中H2O2和细胞因子相似，都可以作为信号分子
B．胰凝乳蛋白酶的释放增加了cBid的数量，cBid进一步引起溶酶体内容物的释放是正反馈调节
C．线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的根本原因
D．该过程主要与细胞质膜的结构特点有关
答案 B
解析 抗体是与抗原特异性结合，并没有在细胞间或细胞内传递信息，故抗体不属于信号分子，A错误；胰凝乳蛋白酶的释放使Bid分解，增加了cBid的数量，cBid引起溶酶体内容物的释放使细胞凋亡，该过程属于正反馈调节，B正确；导致细胞凋亡的根本原因是凋亡相关基因的表达，C错误；据图示可知，该过程与H2O2和细胞质膜表面的受体结合有关，故体现了细胞质膜的信息交流功能，D错误。
8．下表为人体不同细胞的寿命和分裂能力的比较，下列说法错误的是( )
A.白细胞的凋亡比红细胞快，可能与白细胞吞噬病原体有关
B．细胞的分裂能力越强，细胞的寿命就越长
C．癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
D．小肠上皮细胞寿命最短，这与基因控制的细胞凋亡有关
答案 B
解析 根据表格数据可知，细胞的寿命与分裂能力无关，B错误；原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变引起的，C正确；细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程，小肠上皮细胞寿命最短，与细胞凋亡有关，D正确。
二、多项选择题
9．自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．由图可知，②①过程引起的作用效果属于正反馈调节
B．若过程③攻击的是酪氨酸酶，则会引起白化病
C．自由基可能引起细胞衰老，但不会引起细胞癌变
D．过程④可能导致细胞中蛋白质种类或数量发生改变
答案 AD
解析 过程②的作用效果促进过程①属于正反馈调节，A正确；若过程③攻击的是酪氨酸酶，导致酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白，而白化病是由于基因异常而缺少酪氨酸酶导致，B错误；由图可知，自由基攻击DNA导致基因突变，有可能导致细胞癌变，C错误。
10．自噬意为自体吞噬，是真核细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低，而用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述正确的是( )
A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B．鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强
C．细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡无关
D．癌细胞增殖迅速，当处于营养缺乏状态时，可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物质和能量
答案 ABD
11．(2023·江苏盐城高三期末)线粒体不仅是细胞的能量工厂，还在细胞凋亡的调控中起重要作用。某高等动物体内线粒体膜通透性改变，细胞色素c被释放到细胞质基质，通过一系列反应，促进细胞核中部分基因选择性表达，参与调控细胞凋亡过程，如图所示。据图分析，下列相关说法正确的是( )
A．细胞色素c和催化有氧呼吸第三阶段的酶在线粒体中所处的场所相同
B．该高等动物体内所有细胞核中均含有控制C－3酶合成的基因
C．向血液中注射蛋白A的抗体，图示细胞凋亡过程就会被抑制
D．细胞色素c参与的细胞凋亡过程伴随着ATP的消耗
答案 ABD
解析 线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，因此细胞色素c和催化有氧呼吸第三阶段的酶均分布在线粒体内膜上，A正确；蛋白质A与细胞色素c在细胞质基质完成反应，向血液中注射蛋白A的抗体，抗体无法进入细胞内与蛋白质A完成抗原－抗体结合，不能抑制细胞凋亡，C错误；蛋白质A与细胞色素c的结合过程需要消耗ATP，因此细胞色素c参与的细胞凋亡过程伴随着ATP的消耗，D正确。
12．(2023·江苏泰州高三期末)下列有关细胞增殖、分化、衰老、死亡和癌变的叙述，正确的是( )
A．细胞有丝分裂受到精确调控，调控的基因突变可导致癌症
B．基因选择性表达与细胞分化有关，与生物的生存环境无关
C．衰老细胞的细胞质膜通透性发生改变，物质的运输功能降低
D．凋亡细胞的细胞核体积变小，细胞质膜破裂，细胞质基质流出
答案 AC
解析 基因选择性表达与细胞分化有关，同时受生存环境的影响，B错误；凋亡是细胞的程序性死亡，其细胞核体积不一定变小，细胞质膜也不一定破裂，有可能是细胞内部的物质和结构被溶酶体降解，细胞从内部被自噬，D错误。
三、非选择题
13．烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。
(1)对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是________________________________________________________________________。
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表现出____________________________________________________________的特征。
(2)研究发现，衰老细胞中NAD＋的含量明显降低。通常情况下，哺乳动物细胞的___________________(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD＋转化成NADH。NAMPT是NAD＋合成的关键限速酶(指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶)，其可决定代谢中NAD＋的水平。为探究细胞衰老与NAMPT之间的关系，研究小组选取了两组健康的小鼠，甲组注射________补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年，乙组小鼠的平均寿命约为2.4年；且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD＋。由此推测NAMPT延缓细胞衰老的机制是_______________________。
(3)NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是__________________________________________。
NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中，若脱去囊泡则会失去活性。试推测NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是__________________________________________。
答案 (1)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 体积增大、核膜皱折、染色质固缩、染色加深 (2)细胞质基质和线粒体基质 NAMPT NAMPT通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老 (3)胞吐 血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构
14．细胞自噬是细胞在基因的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程，对更新某些细胞器、保障细胞代谢、维持细胞稳态有重要作用。下图为细胞外葡萄糖浓度变化时，细胞内发生的过程。请回答以下问题：
(1)据图分析，AKT被激活后，抑制了细胞凋亡过程，同时激活mTr抑制细胞自噬，除此之外，AKT还具有_____________________________________________(答出两点即可)作用。
(2)两图中显示的细胞自噬与细胞凋亡过程的共同之处是____________________________(至少答出两点)。
(3)图中显示，在细胞外葡萄糖浓度较低时，发生细胞自噬，而葡萄糖充足时，细胞自噬过程被抑制，试分析其中的意义可能是__________________________________________________。
答案 (1)促进葡萄糖进入细胞；促进葡萄糖分解为丙酮酸和[H] (2)细胞自噬与细胞凋亡这两个过程都受到细胞内酶(或基因)的调控；两过程都可以发生在细胞可利用的能源物质短缺时(或细胞外葡萄糖浓度较低时)；胰岛素与受体的结合可抑制两过程的发生 (3)细胞自噬过程的水解产物作为自身细胞代谢的原料，以保证细胞生存(合理即可)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
＋
＋
＋
－
－
＋
细胞名称
肝细胞
幼嫩红细胞
造血干细胞
浆细胞
mRNA
mRNA1
mRNA2
mRNA3
mRNA4
蛋白质
血浆蛋白
血红蛋白
呼吸酶
免疫球蛋白
细胞种类
小肠上皮细胞
癌细胞
红细胞
白细胞
寿命
1～2天
不死性(无限增殖)
120天左右
5～7天
能否分裂
能
能
不能
大多数不能
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