PAGEPAGE12細胞分化、蒼老和凋亡1.由一個或一種細胞經細胞分裂產生的后代，在形態結構和生理功能上漸漸發生穩定性差異的過程，稱為細胞分化。2．細胞分化能夠增加細胞的類型，并且是長久性的變更。3．細胞分化的實質是基因選擇性的表達。4．細胞的全能性是指已分化的細胞仍舊具有發育成完整個體的潛能。5．細胞蒼老的特征：水少色素多，細胞體積變小、細胞核體積變大，多種酶的活性和物質運輸功能降低，細胞物質溝通和信息傳遞受阻。6．細胞的凋亡是一個主動地由基因確定的自行結束細胞生命的過程。它是細胞的一種重要生命活動。一、細胞分化與細胞的全能性1．細胞分化(1)含義：由一個或一種細胞經細胞分裂產生的后代，在形態結構和生理功能上漸漸發生穩定性差異的過程。(2)特點：是一種長久性的變更。(3)結果：細胞分化能夠增加細胞的類型，不同類型的細胞構成了生物體的組織和器官，執行不同的生理功能。(4)意義：細胞分化是生物個體發育的基礎。(5)緣由：細胞分化與基因的選擇性表達有關。(6)實例：骨髓中造血干細胞分化成紅細胞、血小板和多種白細胞。2．細胞的全能性(1)含義：已經分化的細胞仍舊具有發育成完整個體的潛能。(2)實證：植物組織培育的勝利。二、細胞的蒼老1．細胞蒼老的特征(1)水分削減，細胞萎縮，體積變小，代謝速率減慢。(2)細胞核體積增大，核膜皺折，染色質固縮。(3)細胞膜通透性變更，物質運輸功能降低。(4)細胞內多種酶活性降低，呼吸速率減慢，色素漸漸積累。(5)細胞內物質溝通和信息傳遞受阻。2．細胞蒼老的緣由：細胞蒼老與細胞自身有關。三、細胞凋亡與細胞壞死1．細胞凋亡(1)含義：指一個主動地由基因確定的自行結束細胞生命的過程。(2)特點：由嚴格的遺傳機制確定的程序性調控。(3)意義：使生物進行正常的個體發育；維持機體生命活動穩定狀態；抵擋外界因素對機體的干擾。2．細胞壞死(1)含義：指細胞受到極端因素的作用或嚴峻的病理性刺激而引起的細胞損傷和死亡。(2)特點：釋放細胞內容物，引發炎癥反應。1．推斷下列說法的正誤(1)細胞分化具有長久性和可逆性(×)(2)骨髓中造血干細胞分化成紅細胞的過程體現了細胞的全能性(×)(3)蒼老細胞的各種酶的活性都降低(×)(4)細胞凋亡是一個主動地由基因確定的自行結束細胞生命的過程(√)(5)細胞分化及蒼老是個體發育所必需的，細胞凋亡則對個體發育不利(×)(6)雞胚胎發育中趾間蹼的消逝及人胚胎發育中胎兒手的發育均離不開細胞壞死(×)2．細胞分化的結果是()A．細胞數目增加B．形成不同的組織C．細胞體積增大解析：選B細胞分化能夠增加細胞的類型，結果是不同類型的細胞構成了生物體的不同組織和器官。3．分別以胡蘿卜的莖尖和韌皮部組織為材料，都能培育出完整的胡蘿卜植株，說明莖尖和韌皮部組織的細胞都具有()A．穩定性B．多樣性C．全能性解析：選C胡蘿卜的莖尖和韌皮部組織細胞在適當的條件下進行離體培育可以形成一株完整的胡蘿卜植株，這說明莖尖和韌皮部組織的細胞都具有全能性。4．下列哪項不是細胞蒼老的特征()A．細胞內水分削減B．細胞不能接著分化C．細胞內色素積累較多解析：選B細胞蒼老過程中，細胞內水分削減、代謝緩慢、細胞內色素積累較多；正常組織細胞雖不再分化，但并不肯定蒼老。5．在生物體的全部細胞中，全能性最高的是()A．卵細胞B．體細胞C．受精卵解析：選C受精卵全能性最高。6．大多數老年人頭發變白的干脆緣由是頭發基部細胞內()A．物質轉運加速B．與黑色素合成相關的酶活性降低C．呼吸速率加快解析：選B蒼老的細胞酶活性降低，老年人頭發變白的干脆緣由是頭發基部細胞內與黑色素合成相關的酪氨酸酶活性降低導致的。7．關于細胞凋亡的敘述，錯誤的是()A．細胞凋亡受細胞自身基因的調控B．細胞凋亡也稱為細胞編程性死亡C．細胞凋亡不出現在胚胎發育過程中解析：選C胚眙發育過程中也會有細胞凋亡。8．關于細胞凋亡與細胞壞死，下列敘述正確的是()A．細胞凋亡是由細胞內的遺傳物質限制的B．細胞死亡是細胞凋亡的同義詞C．被病原體感染的細胞的清除由細胞壞死完成解析：選A細胞凋亡是由基因確定的細胞自動結束生命的過程。核心要點(一)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))細胞的分化與細胞的全能性1．細胞的分化(1)細胞分化的過程在細胞外觀尚未出現明顯變更之前，細胞分化的前途就由遺傳信息的執行狀況確定了。分化的細胞內首先出現化學物質的變更，如結構蛋白和催化化學反應的酶不同，進而出現細胞形態、結構和生理功能上的不同。細胞分化過程如下圖所示：(2)細胞分化的緣由①在個體發育過程中，不同細胞中遺傳信息的執行狀況是不同的，例如在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關的基因處于活動狀態，與肌動蛋白合成有關的基因則處于關閉狀態，而在肌細胞中則相反。②正是由于不同細胞表達出來的基因不同，合成了不同的蛋白質，從而引起細胞形態和功能的不同，因而細胞之間就出現了差異。如下圖所示：(3)細胞分化的特點①長久性：細胞分化貫穿于整個生命進程中，即在生物的一生中時刻都在發生著細胞的分化。②穩定性和不行逆性：一般來說，分化了的細胞將始終保持分化后的狀態，直到死亡。③普遍性：細胞分化在生物界中普遍存在，是生物個體發育的基礎。④不變性：分化后細胞內的遺傳物質并未發生變更。例猶如一生物體內肝臟細胞和神經細胞內的遺傳物質是相同的。2．細胞的全能性(1)體細胞具有全能性的緣由：由于體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的遺傳物質。因此，已分化的細胞仍具有發育成完整新個體的潛能。在相宜的條件下，有些已分化的細胞具有復原分裂、重新分化發育成完整新個體的實力。(2)細胞全能性凹凸的比較：①受精卵>干細胞>分裂旺盛的細胞>一般體細胞。②植物細胞>動物細胞。[思索探究]1．(1)由同一受精卵發育而來的植物體的不同細胞為什么在形態、結構、功能各不相同？提示：由于基因的選擇性表達，導致細胞形態、結構、功能出現差異。(2)人體成熟的紅細胞具有全能性嗎？提示：人的成熟的紅細胞沒有細胞核，已丟失全能性。[題組沖關]1．下列關于細胞分化的敘述，錯誤的是()A．細胞分化與生物發育有親密關系B．細胞分化是生物界普遍存在的生命現象C．細胞分化僅發生在胚胎時期D．細胞分化是細胞形態、結構和功能上發生穩定差異的過程解析：選C細胞分化是一種長久性的變更，它不只是發生在胚胎時期，而是發生在生物體的整個生命歷程中，但在胚胎時期分化程度達到最大。2．下列實例可以說明細胞具有全能性的是()A．皮膚被劃破后，傷口重新愈合B．蜥蜴受攻擊斷尾后重新長出尾部C．造血干細胞增殖分化產生各種血細胞D．胡蘿卜組織塊經離體培育產生完整植株解析：選D皮膚被劃破后，傷口重新愈合屬于細胞的分裂和分化；蜥蜴受攻擊斷尾后重新長出尾部說明細胞的增殖和分化；造血干細胞增殖、分化產生各種血細胞，并沒有形成完整的個體，不體現細胞的全能性；胡蘿卜組織塊經過植物組織培育產生完整植株，體現了植物細胞的全能性。核心要點(二)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))細胞蒼老與細胞凋亡1．細胞蒼老的特征及確定因素(1)特征：①一大：細胞核變大，染色質固縮、染色加深。②一少：細胞內水分削減，代謝速率越慢。③一多：細胞內色素漸漸積累、增多。④兩低：膜的物質運輸功能降低，多種酶的活性降低。⑤兩受阻：細胞內物質溝通和信息傳遞受阻。(2)確定因素：是由細胞自身的因素確定的，即主要受遺傳基因的限制，同時也受環境的影響。2．細胞凋亡(1)實質：細胞凋亡是一個主動地由基因確定的細胞程序化或自行結束細胞生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的遺傳機制確定的程序性調控，因此也被稱為細胞程序性死亡。(2)細胞凋亡的意義：對多細胞生物體完成正常發育，維持內部環境的穩定以及反抗外界各種因素干擾起著關鍵作用。詳細如下：①有利于清除完成正常使命的蒼老細胞。②有利于清除多余的、無用的細胞。③有利于清除體內的有害細胞。④有利于維持器官和組織中細胞數目的相對穩定。(3)細胞凋亡與細胞壞死的區分：項目細胞凋亡細胞壞死死亡過程正常死亡過程病理性死亡過程形態變更細胞變圓，與四周細胞脫離細胞外形不規則變更結構變更染色質、細胞質濃縮，核裂解、細胞膜內陷染色質濃縮，線粒體、細胞核、內質網腫脹，細胞膜裂開釋放的物質凋亡小體胞漿外溢是否引起炎癥否是DNA的變更切成有規律的小片段，電泳時呈梯狀條帶隨機斷裂，電泳時，呈彌散條帶(無明顯條帶)與內外關系與刺激無關，主要由基因限制與基因無關，由劇烈刺激和損傷引起[思索探究]2．細胞凋亡與細胞壞死對生物體生長發育的影響有何差異？提示：細胞凋亡是有主動意義的，細胞壞死對機體不利，是有消極影響的。[題組沖關]3．下列關于蒼老細胞特征的敘述，不正確的是()A．細胞水分削減，細胞核的體積變小B．膜通透性變更，物質運輸功能降低C．酶的活性降低，細胞呼吸速率減慢D．色素漸漸積累，阻礙胞內物質溝通解析：選A細胞蒼老后，細胞中水分削減，細胞體積變小，但細胞核體積增大。4．胎兒在正常發育過程中，五個連在一起的手指漸漸分開，發育為成形的手指，主要緣由是手指間細胞發生了()A．細胞壞死 B．細胞蒼老C．細胞損傷 D．細胞凋亡解析：選D胎兒在正常發育過程中，手形成時，手指出現的緣由是手指間細胞生理性死亡的結果，屬于細胞凋亡。5．下列關于細胞的生命歷程的說法錯誤的是()A．細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎B．蒼老的細胞呼吸速率減慢，細胞核體積變小C．細胞分化使細胞功能趨向特地化D．細胞凋亡有助于多細胞生物體抵擋外界因素的干擾解析：選B蒼老的細胞酶活性降低，呼吸速率減慢，細胞核體積變大。一、選擇題1．受精卵經多次分裂產生形態結構和功能不同的后代細胞，發生這種差異的過程稱為()A．細胞分化 B．細胞癌變C．細胞蒼老 D．細胞凋亡解析：選A細胞分化是指在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。2．下列關于細胞分化的敘述錯誤的是()A．細胞的形態結構發生變更B．細胞分化的實質是基因選擇性表達C．細胞的生理功能發生變更D．細胞的遺傳物質發生變更解析：選D細胞分化的實質是基因的選擇性表達，而細胞中的遺傳物質不發生變更。3．有關細胞分化的敘述，正確的是()A．分化只發生在胚胎時期B．分化過程中，細胞器種類和數量不會發生變更C．分化過程中遺傳物質發生了變更D．生物體生長發育過程是細胞生長、分裂、分化的過程解析：選D在個體發育過程中，時時刻刻都在進行細胞分化，但在胚胎時期達到最大限度；分化過程中，細胞器種類和數量會發生變更；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，但遺傳物質不發生變更；生物體的生長發育過程是細胞生長、分裂、分化的過程。4．下列哪種細胞的全能性最簡單表達出來()A．青蛙的上皮細胞 B．胡蘿卜的韌皮部細胞C．大白鼠的肝臟細胞 D．人皮膚生發層細胞解析：選B胡蘿卜的韌皮部細胞屬于植物細胞，經過植物組織培育能形成完整植株，勝利率高。5．老年人皮膚皺紋增多，并且出現老年斑，這是因為()A．細胞水分削減，色素積累 B．代謝加快，色素積累C．大部分細胞凋亡 D．出現了癌變的細胞解析：選A細胞水分削減，細胞萎縮導致老年人皮膚皺紋增多，色素積累，出現老年斑。6．有關細胞蒼老的敘述，正確的是()A．細胞蒼老僅發生在多細胞生物B．細胞蒼老不影響其分裂實力C．人體細胞的蒼老就是個體蒼老D．組成個體的細胞普遍蒼老會導致個體蒼老解析：選D單細胞生物和多細胞生物的細胞都會蒼老；隨著細胞的蒼老，細胞分裂實力漸漸降低，甚至丟失；人體的蒼老與細胞蒼老不是一回事。7．在細胞蒼老過程中，細胞的生理狀態和化學反應會發生困難的變更，其中敘述正確的是()A．細胞內自由水含量不變 B．細胞內呼吸速率不變C．細胞不斷分裂 D．細胞內多種酶活性降低解析：選D蒼老細胞內水分削減，呼吸速率降低，不能再分裂。8．下列對細胞凋亡的敘述和理解，不正確的是()A．蝌蚪在變態期，尾部細胞將發生凋亡，從而使其能轉變成正常的成體蛙B．細胞的凋亡有助于消退體內被病毒感染的細胞C．細胞凋亡是由致病因子引發的急性損傷，引起細胞裂開，導致炎癥反應D．細胞凋亡不會引起機體炎癥反應解析：選C致病因子引發的急性損傷，引起細胞裂開，導致炎癥反應屬于細胞壞死。9．下圖為人體早期胚胎細胞所經驗的生長發育階段示意圖，圖中①～⑥為各個時期的細胞，a～c表示細胞所進行的生理過程。據圖分析，下列敘述不正確的是()A．醫學家們正嘗試利用①治療某些頑疾，是因為①具有再生各種組織、器官的潛能B．與①相比，②的表面積/體積比值下降，與外界環境進行物質交換的實力減弱C．③④分別演化成⑤⑥的過程中，它們的細胞核遺傳物質相同，表達的基因也相同D．⑤⑥是高度分化后的細胞，它們的細胞核體積增大，染色質固縮時，可能是進入蒼老過程解析：選C細胞分化過程中，細胞核遺傳物質相同，但基因會選擇性表達。二、非選擇題10．下面是胎兒手的發育過程圖，請據圖回答下列相關問題：(1)胎兒手的發育過程中，既有細胞的________和________，又有細胞的________，而后兩者是________選擇性表達的結果。(2)在此過程中細胞程序性死亡的意義是______________________________________。(3)由此說明機體的發育是______________________。解析：細胞凋亡與細胞分裂、細胞分化一樣，都是機體完成正常生長發育所必需的。細胞凋亡會受到嚴格的由遺傳機制確定的程序性調控。答案：(1)分裂分化凋亡基因(2)有助于機體正常發育的完成(3)受遺傳物質嚴格限制的11．如圖為細胞重要的生命活動圖解。請據圖回答下面的問題：(1)A、B、C、D中，染色體結構動態變更主要發生在________過程中。(2)細胞增殖的主要方式是_______________________。(3)細胞分化是個體發育的基礎，就同一個個體來說，乳腺細胞與心肌細胞的遺傳信息________，形態、結構和生理功能不同，這是因為_____________________________________________。(4)李白有詩云：“君不見高堂明鏡悲白發，朝如青絲暮成雪。”導致這種變更的緣由是______________________________。(5)細胞的凋亡由于受到嚴格的由遺傳機制確定的程序性限制，所以也稱為____________________。(6)該圖可以用來表示下列哪些生物的細胞重大生命活動？____________(填寫序號)。①噬菌體②酵母菌③乳酸菌④變形蟲⑤海帶⑥蚯蚓⑦玉米⑧蘑菇(7)對于人體來說，在A、B、C、D四項生命活動中，有主動意義的是____________。解析：(1)染色體結構動態變更主要發生在細胞增殖過程中，即圖中的A。(2)細胞增殖的主要方式是有絲分裂。(3)細胞分化是一個細胞增殖的后代，在形態結構和功能上發生穩定性差異的過程，細胞分化的緣由是基因的選擇性表達，遺傳物質不發生變更。(4)“君不見高堂明鏡悲白發，朝如青絲暮成雪。”出現白發是細胞蒼老現象，主要緣由是有關酶的活性降低。(5)細胞的凋亡由于受到嚴格的由遺傳機制確定的程序性限制，所以也稱為細胞程序性死亡。(6)圖示過程是多細胞生物的生命現象，如海帶、蚯蚓、玉米、蘑菇。(7)細胞增殖使細胞數量增加，細胞分化是個體發育的基礎，細胞蒼老有利于細胞的更新；細胞凋亡對生物體的個體發育、機體穩態的維持等有重要作用。答案：(1)A(2)有絲分裂(3)相同不同細胞的遺傳信息執行狀況不同(或基因的選擇性表達)(4)細胞蒼老，酶的活性降低(答案合理即可)(5)細胞程序性死亡(6)⑤⑥⑦⑧(7)ABCD一、選擇題1.下圖所示為來自同一個體的4種細胞，相關敘述正確的是()A．因為來自同一個體，所以各細胞中的DNA含量相同B．因為各細胞中攜帶的基因不同，所以形態、功能不同C．雖然各細胞大小不同，但細胞中含量最多的化合物相同D．雖然各細胞的生理功能不同，但全能性的大小相同解析：選C因為來自同一個體，所以各體細胞中的DNA含量相同，卵細胞的DNA含量減半；因為基因的選擇性表達，所以各細胞的形態、功能不同；一般說來，卵細胞比其他體細胞的全能性大。2．比較胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞，相同的是()A．線粒體的功能 B．發育的全能性C．膜蛋白的種類和數量 D．內質網上核糖體的數量解析：選A胚胎干細胞發育的全能性高于胰腺腺泡細胞；不同功能的細胞中膜蛋白的種類和數量不同；由于胰腺腺泡細胞需分泌消化酶，因此附著在內質網上的核糖體數量較多。3．同一個體不同的活細胞中所含酶的()A．種類有差異，數量相同 B．種類無差異，數量相同C．種類有差異，數量不同 D．種類無差異，數量不同解析：選C由于細胞分化同一個體內的各類活細胞內發生的化學反應的種類和速率不同，催化化學反應的酶的種類有差異，酶的數量不同。4．利用水稻花粉，經離體培育后，能得到一株完整植株。這一過程的實現是因為細胞具有()A．分裂實力 B．分化實力C．生長實力 D．全能性解析：選D利用水稻花粉，經離體培育后，能得到一株完整植株，屬于植物組織培育技術，體現了植物細胞的全能性。5．下列實例可以說明細胞具有全能性的是()A．草履蟲通過有絲分裂產生新個體B．小鼠造血干細胞增殖、分化形成各種血細胞C．小麥種子萌發形成幼苗D．蝴蝶蘭的葉肉細胞經離體培育發育成幼苗解析：選D蝴蝶蘭的葉肉細胞經離體培育發育成幼苗，經過植物組織培育產生了完整的植株，體現植物細胞的全能性。6．下列有關細胞蒼老和凋亡的敘述，錯誤的是()A．對于酵母菌而言，細胞的蒼老就等于個體的蒼老B．社會老齡化的形成反映出人類蒼老延遲，壽命延長C．被病原體感染的細胞的清除不能夠通過細胞凋亡完成D．蒼老細胞的細胞核體積增大，細胞膜通透性變更解析：選C被病原體感染的細胞的清除是通過細胞凋亡完成的。7．蒼老細胞的呼吸速率減慢，緣由不行能是()A．酶活性降低B．線粒體數量削減C．某些蛋白質合成削減D．膜蛋白削減導致CO2無法運出細胞解析：選DCO2進出細胞的方式為自由擴散，與膜蛋白無關。8．細胞自噬是細胞通過溶酶體與包袱細胞自身物質的雙層膜融合，從而降解細胞自身病變物質或結構的過程(如圖)。下列有關敘述，正確的是()A．圖中自噬體的膜由雙層磷脂分子組成B．圖中溶酶體與自噬體融合過程體現了細胞膜的選擇透過性C．圖中的水解酶是在自噬溶酶體中合成的D．溶酶體所參加的細胞自動結束生命的過程是由基因確定的解析：選D圖中自噬體的膜由雙層膜構成，4層磷脂分子組成；圖中溶酶體與自噬體融合過程體現了細胞膜的流淌性；圖中的水解酶是在核糖體上合成的。9．探討人員將鴨胚胎中某部位的細胞移植到雞胚相應部位后，孵化出的雞竟長出“鴨掌”。該試驗說明()A．鴨胚細胞的分化過程是可逆的B．鴨胚細胞的分化過程是受基因調控的C．鴨胚細胞與雞細胞發生了融合D．鴨胚細胞的DNA進入了雞胚細胞中解