第3講細胞的分化、衰老和死亡課標考情——知考向核心素養——提考能課標要求1.描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性2.說明在個體發育過程中，細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體3.描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程生命觀念舉例說明細胞的分化、衰老、死亡等生命現象，建立細胞是一個統一整體的生物學觀點社會責任分析細胞衰老、凋亡和癌變的特點，關注人體健康和科技發展知識點一細胞分化與細胞的全能性[自主學習]1.細胞分化穩定性普遍性不可逆性基因的選擇性表達專門化

分化后細胞的“一同、二不同”一同：遺傳物質(DNA)相同；二不同：mRNA和蛋白質不完全相同。2.細胞的全能性完整有機體全套基因細胞細胞核離體受精卵體細胞低高

與細胞分化和細胞全能性有關的兩個注意問題(1)多細胞生物的個體發育離不開細胞的分化，但分化后的不同細胞中核DNA相同，mRNA和蛋白質一般不同。(2)單細胞生物與多細胞生物分化形式的不同：單細胞生物的細胞分化不表現為細胞間的差異，而是在生活史中有規律地發生形態和生理上的階段性變化。多細胞生物通過細胞分化形成特定形態、結構和功能的組織和器官。[自主檢測]1.思考判斷(1)細胞分化后，細胞中的DNA均相同，RNA均不相同。(

)(2)細胞凋亡與基因選擇性表達有關，屬于細胞分化過程。(

)(3)細胞分化使細胞趨向專門化，提高了機體生理功能的效率。(

)(4)只有植物的體細胞才具有發育成完整個體的潛能。(

)(5)玉米種子萌發長成新植株體現了植物細胞的全能性。(

)×××√×2.深挖教材(1)分化后的細胞是否還具有全能性，為什么?____________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：具有，細胞分化不會改變遺傳物質。已分化的細胞都含有保持該物種遺傳性狀所需要的全套遺傳物質，因而都具有全能性(2)可否用肌細胞代替干細胞在體外培育出組織器官用于器官移植等，實現對臨床疾病的治療?____________________________________________________________________________________________________________________________。

______________________________________________________________

提示：動物細胞特別是高等動物細胞隨著胚胎的發育，細胞分化潛能變窄。肌細胞是高度分化的細胞，它通常不能轉化為其他類型的細胞，因而不能用肌細胞代替干細胞在體外培育組織和器官知識點二細胞的衰老和死亡[自主學習]1.細胞衰老的特征【答案】

酶活性呼吸速率細胞膜通透性染色質增大2.細胞死亡基因自動結束生命細胞程序性死亡細胞的自然更新[自主檢測]1.思考判斷(1)細胞普遍衰老會導致個體衰老。(

)(2)細胞衰老與個體衰老是同步的。(

)(3)衰老細胞由于水分減少而導致細胞核體積變小。(

)(4)細胞凋亡使細胞自主有序死亡，有利于生物體內部環境的穩定。(

)(5)組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過程。(

)(6)細胞毒性T細胞裂解含有病毒的組織細胞的過程屬于細胞凋亡。(

)√××√√√2.深挖教材(1)老年人的白發與白化病患者白發的原因分別是_________________；

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：老年人的白發是由于頭發基部的黑色素細胞衰老，細胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少；白化病患者是細胞中控制合成酪氨酸酶的基因異常，不能合成酪氨酸酶，細胞中缺少酪氨酸酶所致(2)人體細胞每天的更新率為1%~2%。其中肝細胞壽命約為18個月，皮膚細胞的壽命為十多天，消化道內壁細胞壽命只有幾十個小時，紅細胞壽命為120天左右，白細胞壽命為5~7天，那么人體細胞數量不會隨著這些細胞的死亡而減少的原因是_____________________________________________________________________________________________。

提示：不同干細胞增殖分化產生新的細胞用于補充死亡的細胞(3)細胞壽命與分裂能力______。壽命短的細胞__________(填“一定”或“不一定”)能分裂，如________。

無關不一定白細胞細胞分化與細胞的全能性[深度講解]1.“圖解法”理解細胞分化過程(1)細胞分化的標志：①分子水平：合成了某種細胞特有的蛋白質，如血紅蛋白、唾液淀粉酶、胰島素等。②細胞水平：形成了不同種類的細胞。(2)分化細胞表達的基因：①管家基因：所有細胞均表達的一類基因，其表達產物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同類型細胞特異性表達的一類基因，其產物賦予不同細胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。(3)細胞分化的“變”與“不變”：①不變：DNA、tRNA、rRNA、細胞的數目。②改變：mRNA、蛋白質的種類，細胞的形態、結構和功能。2.細胞分化與全能性的比較項目細胞分化細胞全能性原理基因的選擇性表達含有本物種全套遺傳物質特點①持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度；②穩定性和不可逆性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡；③普遍性：生物界中普遍存在①高度分化的植物體細胞具有全能性；②動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性結果形成形態、結構、功能不同的細胞形成新的個體大小比較細胞分化程度有高低之分：體細胞＞生殖細胞＞受精卵細胞全能性有高低之分：受精卵＞生殖細胞＞體細胞關系①細胞分化不會導致遺傳物質改變，已分化的細胞都含有保持本物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質，因而都具有全能性；②一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，細胞分化程度越低，全能性就越高[考向預測](一)細胞分化的特點和實質的分析(素養目標：生命觀念)1.下表是人體內紅細胞(未成熟)、胰島B細胞、漿細胞內所含有的核基因及這些基因表達的情況(“+”表示該基因能表達，“－”表示該基因未表達)。下列有關說法正確的是(

)細胞血紅蛋白基因胰島素基因抗體基因有氧呼吸酶基因紅細胞(未成熟)+－－+胰島B細胞－①－+漿細胞－－②③A.①②③均表示“+”B.此表說明細胞分化導致基因的選擇性表達C.三種細胞中mRNA和蛋白質種類完全相同D.三種細胞的形態、結構和生理功能不同的根本原因是核基因種類不完全相同【答案】A(二)細胞全能性的分析與判斷(素養目標：生命觀念)2.關于細胞的全能性的敘述，錯誤的是(

)A.離體的植物細胞在一定條件下培養能表現出全能性B.在生物體所有的細胞中，受精卵的全能性最高C.克隆羊的誕生證明了高度分化的動物細胞具有全能性D.卵細胞直接發育成雄蜂體現了動物細胞具有全能性【答案】C

【解析】處于離體狀態的植物細胞，在一定的營養物質、激素和其他外界條件下，可培養成完整植株，體現了植物細胞的全能性，A正確；在生物體所有的細胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正確；高度分化的動物細胞，其細胞的全能性受到限制，不容易表達，克隆羊的誕生證明了高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性，C錯誤；由卵細胞直接發育成雄蜂的過程體現了卵細胞的全能性，D正確。(1)“三看”法確認細胞全能性的表達。(2)“四看”法判斷細胞分化——四項中共性為“細胞與眾不同”。細胞的分化、衰老和死亡[深度講解]1.細胞的分化、衰老、凋亡與壞死的比較項目實質特點結果與意義細胞分化基因的選擇性表達①持久性；②普遍性；③穩定性；④不可逆性產生各種不同的組織、器官細胞衰老內因和外因共同作用的結果①酶活性降低，呼吸速率減慢；②細胞體積變小，線粒體減少；③核增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深①生物體的絕大多數細胞都經歷“未分化→分化→衰老→凋亡”的過程；②細胞衰老是時刻都在發生的項目實質特點結果與意義細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控細胞膜內陷，細胞變圓，與周圍細胞脫離①清除多余無用細胞；②清除完成使命的衰老細胞；③清除體內異常細胞細胞壞死電、熱、冷、機械等不利因素引起的，不受基因控制細胞膜破裂損傷周圍細胞，引發炎癥2.細胞生命歷程各過程中的遺傳物質變化項目結果遺傳物質變化細胞分化形成不同組織和器官不變細胞衰老細胞正常死亡不變細胞凋亡細胞正常死亡不變

細胞衰老、凋亡的易錯易混點(1)個體衰老與細胞衰老并不總是同步的，在幼年個體中有衰老的細胞，老年個體中有新產生的細胞，但細胞普遍衰老會導致個體的衰老。(2)靶細胞被細胞毒性T細胞消滅的過程應屬于細胞凋亡(不可看成細胞壞死)。(3)細胞凋亡是主動的，受基因控制的程序性死亡，對生命具有積極意義；細胞壞死則是被動的，不受基因控制的非程序(無序)性死亡，對生命不利。(4)細胞凋亡與基因的選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。[考向預測](一)細胞凋亡的分析(素養目標：社會責任)1.(2022年山東青島模擬)脊椎動物在胚胎發育過程中產生了過量的運動神經元，它們彼此競爭靶細胞(如肌肉細胞)分泌的神經生長因子。只有接受了足量神經生長因子的神經元才能生存，并與靶細胞建立連接，其他的則發生凋亡。下列有關敘述正確的是(

)A.脊椎動物細胞的凋亡僅發生在胚胎發育的各個時期B.神經元的凋亡是不受內外環境影響的細胞程序性死亡C.凋亡后的神經細胞被吞噬細胞清除的過程屬于體液免疫D.神經元與靶細胞間可通過化學信號進行雙向的信息傳遞【答案】D

【解析】脊椎動物細胞凋亡發生在個體發育的各個時期，A錯誤；神經元凋亡受基因的控制，也受環境的影響，B錯誤；凋亡后的神經細胞被吞噬細胞清除的過程屬于非特異性免疫，C錯誤；神經元與靶細胞間可通過化學信號(神經生長因子及神經遞質)進行雙向的信息傳遞，D正確。(二)綜合考查細胞的生命歷程(素養目標：科學思維)2.(2022年廣東韶關二模)如圖為人體細胞的生命歷程，有關敘述正確的是(

)A.①~⑥過程中，細胞內都會發生基因的選擇性表達B.④過程水分減少會導致細胞核體積變小，代謝減慢C.⑤過程細胞遺傳物質發生改變，細胞形態功能不會改變D.⑥過程是由基因決定的，且有利于單細胞生物維持內部環境的穩定【答案】A

【解析】基因的選擇性表達會導致細胞分化，并且細胞分化發生在細胞的一生當中，故①~⑥過程中，細胞內都會發生基因的選擇性表達，A正確；④過程表示細胞衰老，衰老的細胞水分減少，細胞核體積增大，代謝減慢，B錯誤；⑤過程表示癌變，其實質是原癌基因和抑癌基因突變，即遺傳物質發生了改變，細胞的形態功能發生顯著改變，C錯誤；⑥過程表示細胞凋亡，是由基因控制的程序性死亡，有利于多細胞生物維持內部環境的穩定，D錯誤。1.(2022年山東卷)某種干細胞中，進入細胞核的載脂蛋白E可作用于細胞核骨架和異染色質蛋白，誘導這些蛋白發生自噬性降解，影響異染色質上的基因的表達，促進該種干細胞的衰老。下列說法錯誤的是(

)A.細胞核中的載脂蛋白E可改變細胞核的形態B.敲除載脂蛋白E基因可延緩該種干細胞的衰老C.異染色質蛋白在細胞核內發生自噬性降解D.異染色質蛋白的自噬性降解產物可被再利用【答案】C

【解析】由“載脂蛋白E可作用于細胞核骨架”可知載脂蛋白E可改變細胞核的形態，A正確；蛋白載脂蛋白E可促進該種干細胞的衰老，所以敲除載脂蛋白E基因可延緩該種干細胞的衰老，B正確；自噬是在溶酶體(如動物)或液泡(如植物、酵母菌)中進行的，不在細胞核內，C錯誤；異染色質蛋白的自噬性降解產物是氨基酸，可被再利用，D正確。2.(2022年浙江卷)下列關于細胞衰老和凋亡的敘述，正確的是(

)A.細胞凋亡是受基因調控的B.細胞凋亡僅發生于胚胎發育過程中C.人體各組織細胞的衰老總是同步的D.細胞的呼吸速率隨細胞衰老而不斷增大【答案】A

【解析】細胞凋亡是由基因決定的細胞程序性死亡的過程，A正確；細胞凋亡貫穿于整個生命歷程，B錯誤；人體生長發育的不同時期均有細胞的衰老，C錯誤；細胞衰老時呼吸速率減慢，新陳代謝減慢，D錯誤。3.(2021年江蘇卷)下列關于人體細胞生命歷程的敘述正確的是(

)A.組織細胞的更新包括細胞分裂、分化等過程B.造血干細胞是胚胎發育過程中未分化的細胞C.細胞分化使各種細胞的遺傳物質發生改變D.凋亡細胞被吞噬細胞清除屬于細胞免疫【答案】A

【解析】人體內組織細胞的更新包括組織細胞的產生和凋亡，新組織細胞的形成需要經過細胞分裂、分化，A正確；造血干細胞是已分化的細胞，但仍能繼續分化形成血細胞和淋巴細胞等，B錯誤；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，遺傳物質不變，C錯誤；凋亡細胞被吞噬細胞清除屬于非特異性免疫，D錯誤。4.(2021年浙江卷)將蝌蚪腸細胞的細胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”發育成正常的蝌蚪，而單獨培養腸細胞卻不能發育成蝌蚪。下列敘述錯誤的是(

)A.腸細胞不能表達全能性是受某些物質