高一生物必修一第12讲 细胞的分化、衰老和死亡

第12讲细胞的分化、衰老和死亡内容要求——明考向近年考情——知规律(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。

2021·河北卷(5)、2021·广东卷(4)、2019·天津卷(3)、2019·全国卷Ⅰ(1)考点一细胞的分化与细胞的全能性1.细胞的分化不会导致遗传物质改变提醒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，接受抗原和细胞因子的刺激后仍可再分裂。

③同一个体不同类型的分化细胞内，遗传物质相同，mRNA和蛋白质并非完全不同。

2.细胞的全能性高低与细胞的分化程度有关提醒①全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。

②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。

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，这些细胞叫作干细胞。

(2)类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自早期胚胎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)细胞分化普遍发生在单细胞生物和多细胞生物个体中(×)(2)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(×)(3)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(×)(4)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(×)(5)造血干细胞分化出各种血细胞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(×)必修1 P121“旁栏思考题”1.为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？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)。

必修1 P121“与社会的联系”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？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、结构和生理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。

1.细胞分化的关键点(1)从不同水平理解细胞分化(2)细胞分化的“改变”与“不变”①不变：DNA、细胞的数目，tRNA、rRNA的种类。

②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和生理功能。

(3)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。

2.细胞分化与全能性的比较考向1以细胞分化为载体，考查生命观念1.(2021·天津卷，3)动物正常组织干细胞突变获得异常增殖能力，并与外界因素相互作用，可恶变为癌细胞。

干细胞转变为癌细胞后，下列说法正确的是()A.DNA序列不变B.DNA复制方式不变C.细胞内mRNA不变D.细胞表面蛋白质不变答案 B解析干细胞转变为癌细胞是基因突变导致的，DNA序列发生改变，A错误；干细胞恶变前后，DNA复制方式都为半保留复制，B正确；干细胞转变为癌细胞后，基因的表达情况发生改变，细胞内mRNA改变，C错误；干细胞转变为癌细胞后，细胞表面糖蛋白会减少，D错误。

2.(不定项)(2022·山东模拟)研究发现，来自于胎盘的称为Cdk2的细胞能够在心脏病发作时再生形成健康心脏细胞。

Cdk2细胞中除含有胚胎干细胞中所有的蛋白质外，还含有其他的蛋白质，使得这种细胞直接迁移到受损的部位进行修复。

下列有关叙述错误的是()A.Cdk2细胞再生形成的健康心脏细胞中核DNA分子发生改变B.Cdk2细胞迁移到受损的部位时不发生体内细胞的程序性死亡C.Cdk2细胞再生形成健康的心脏细胞时发生着ATP与ADP的转化D.Cdk2细胞与干细胞形态、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Cdk2细胞再生形成的健康的心脏细胞属于细胞分化，细胞分化过程中DNA分子未发生变化，A错误；细胞凋亡是受基因控制的，Cdk2细胞迁移到受损的部位时有细胞的自然更新，是通过细胞的程序性死亡即细胞凋亡实现的，B 错误；Cdk2细胞再生形成健康的心脏细胞时，需要消耗能量，故发生着ATP与ADP的转化，C正确；体内不同干细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息执行情况不同，即基因的选择性表达，D正确。

“四看”法判断细胞分化考向2结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力3.(2021·浙江6月选考，11)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。

有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。

下列叙述错误的是()A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因答案 B解析肠细胞的细胞质内含有限制细胞核全能性表达的物质，A正确；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，“合子”第一次有丝分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞的分裂与分化，分化成各种组织器官，C正确；细胞核是细胞遗传的控制中心，细胞核具有全能性是由于细胞核中有该物种生长发育的全套遗传物质，D正确。

4.(2022·河北正定一中调研)下列关于细胞全能性的叙述，正确的是()A.人体的任何一个细胞都具有全能性B.蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部，体现了细胞的全能性C.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，体现了细胞的全能性D.利用离体的植物组织、细胞培育花卉，所依据的原理是细胞具有全能性答案 D解析人成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，不具有遗传物质，不具有全能性，A错误；蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部、小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞是细胞分化的结果，不能体现细胞的全能性，B、C错误；利用离体的植物组织、细胞培育花卉，所依据的原理是细胞具有全能性，D正确。

细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析(1)理论上活细胞(哺乳动物成熟的红细胞等除外)都具有全能性。

(2)只有发育为完整有机体或分化成其他各种细胞，才能“体现”或“表现”细胞的全能性，即考点二细胞的衰老和死亡1.细胞衰老(1)细胞衰老的特征(2)个体衰老与细胞衰老的关系(3)细胞衰老的原因①自由基学说②端粒学说(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。

(3)细胞自噬激烈的细胞自噬，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(√)(5)某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞坏死完成(×)(6)细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞内部结构(√)(7)自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老(√)必修1 P127“思维训练”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。

必修1 P127“练习与应用”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。

(健康生活)老年人的白发与白化病患者白发的原因是什么？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。

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·河北卷，5)关于细胞生命历程的叙述，错误的是()A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性答案 A解析细胞凋亡过程中有与凋亡相关的基因的表达，即有相应蛋白质的合成，A 错误；细胞内的自由基增多会造成蛋白质及DNA的损伤，致使细胞衰老，因此清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老，B正确；紫外线照射可能会导致DNA损伤，从而发生基因突变，是皮肤癌发生的原因之一，C正确；已分化的动物体细胞由受精卵经有丝分裂而来，其细胞核具有本物种全套的遗传物质，所以已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性，D正确。

2.(2022·辽宁测试)细胞的衰老是普遍存在的现象。

下列有关叙述错误的是()A.皮肤色素沉积出现的“老年斑”是由酪氨酸酶活性降低所致B.衰老细胞的细胞膜的通透性改变，使物质运输效率下降C.细胞衰老可能是由于大量自由基干扰了细胞的正常的代谢D.在新生的生物体中，同样存在着细胞衰老现象答案 A解析皮肤色素沉积出现的“老年斑”是由细胞代谢减弱所致，A错误；衰老细胞的细胞膜的通透性改变，使物质运输效率下降，B正确；细胞衰老可能是由于大量自由基干扰了细胞的正常的代谢，C正确；在新生的生物体中，同样存在着细胞衰老现象，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。