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第06 讲 细胞的分化、衰老、死亡和癌变
目 录
01 考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航
03
核心整合一 细胞分化与细胞的全能性
知识串联1 细胞分化的机理和结果
知识串联2 细胞的全能性
核心整合二 细胞衰老的特征
核心整合三 细胞死亡
知识串联1 细胞凋亡机制
知识串联2 细胞凋亡与细胞坏死
知识串联3 细胞自噬
核心整合四 癌细胞
04 题型突破·命题预测
以真题探题型
题型1 辨析细胞的分化与细胞全能性
题型2 细胞的衰老、凋亡与死亡综合
题型3 区分细胞凋亡与细胞坏死
以热点窥预测
预测1 结合细胞分化与细胞衰老，考查社会责任
预测2 结合细胞衰老与细胞凋亡，考查生命观念
05 拓展应用·情境推理
情境1 铁死亡
情境2 成体干细胞的可塑性
1
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核心考点
考试频次
考题统计
考情分析
细胞分化与细胞的全能性
3 年14
次
（2024 重庆卷）细胞的分化
（2024 贵州卷）细胞分化综合
（2024 安徽卷）细胞膜与分化综合
该部分内容在大多数情况下
以选择题形式出现，但在部
分自主命题的省份中出现了
非选择题的考查试题的情
境。来源主要有三种，一是
大学教材中的相关内容，二
是科研文献中的相关内容，
三是教材实验或教材实验的
改进，考察考生对细胞分化
和凋亡等相关知识的理解。
核心素养侧重考察考生科学
探究中科学思维的形成，为
考生将来步入高等院校进行
科研学习奠定基础。
预计在2025 年高考中，以选
择题的形式进行考查。核心
素养侧重考察考生科学探究
中科学思维的形成，为考生
将来步入高等院校进行科研
学习奠定基础。
细胞衰老的特征
3 年10
次
（2024 湖南卷）细胞的衰老
（2024 河北卷）细胞的衰老癌变综合
（2023 江苏卷）细胞衰老凋亡综合
细胞的死亡
3 年20
次
（2024 天津卷）细胞凋亡
（2024 福建卷）细胞凋亡与免疫
（2024 江苏卷）细胞凋亡与全能性
（2024 贵州卷）细胞生命历程综合
癌细胞
3 年9 次
（2024 天津卷）减细胞癌变
（2023 天津卷）基因突变
（2023 湖北卷）细胞呼吸与癌变
情境设计
借助铁死亡考查了细胞的结构变化，体现了生命观念的核心素养；借助成体干细胞的
可塑性，考查干细胞的分化，体现了科学探究的核心素养。
备考要点
辨析细胞的分化与细胞全能性
细胞的衰老、凋亡与坏死综合
区分细胞凋亡与细胞坏死
2
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核心整合一 细胞分化与细胞的全能性
知识串讲1 细胞分化的机理和结果
1.细胞分化的判断标准
（1）细胞水平：同一来源的细胞是否形成形态、结构和功能不同的细胞（与众不同）
（2）分子水平：是否有特殊基因的表达；是否含有特殊成分（奢侈基因表达）
2.细胞分化中的“变”：mRNA、蛋白质、细胞的形态结构和功能
3.细胞分化中的“不变”：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数量
【易错警示】
细胞分化后细胞器的种类和数量也会发生改变
【典例1】角膜是覆盖眼睛的透明组织层，主要是由角膜干细胞维持的。角膜干细胞通过增殖分化产生角
膜上皮细胞来取代垂死的细胞，并修复较小的角膜损伤。相关研究显示，短期睡眠不足增加了角膜干细胞
的增殖分化速度，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，如角膜变薄。下列叙述正确的是（ ）
3
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A．角膜的自然更新靠角膜上皮细胞的分裂和凋亡共同维持
B．短期睡眠不足可能会加速角膜上皮细胞的衰老进程
C．已分化的角膜上皮细胞的细胞核不再具有全能性
D．角膜干细胞分化成角膜上皮细胞的过程中遗传物质发生了改变
知识串联2 细胞的全能性
【典例2】我国科学家开发了一种非转基因、快速、可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能
干细胞转化为具有全能性的8 细胞期胚胎样细胞（8CL 细胞，相当于受精卵发育3 天状态），这是目前全
球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列相关叙述正确的是（ ）
A．人的多能干细胞转化为8CL 细胞要经过细胞分化过程
B．由于8CL 细胞未分化，因此细胞内不存在基因的选择性表达
C．多能干细胞转化为8CL 细胞的事实，说明该多能干细胞具有全能性
D．该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的
核心整合二 细胞衰老的特征
一大：细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深
一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢
一多：细胞内色素逐渐积累、增多
两低：膜的通透性改变，使物质运输功能降低，多种酶的活性降低
【典例1】细胞衰老可分为“复制性衰老”和“应激性衰老”。“复制性衰老”又称为“刻在DNA 里的衰
老”，其DNA 在反复复制中端粒变短导致衰老；“应激性衰老”由外因导致，当细胞处于不利的应激环境
中时，DNA 和蛋白质等大分子受到损伤，细胞代谢紊乱最终导致衰老。以下事实支持“复制性衰老”的有
（ ）
①水熊虫身体有超强的自我修复能力，但在条件适宜情况下水熊虫寿命只有几个月
②体外培养成纤维细胞，经多次分裂后，细胞出现增殖减慢、生长停滞、丧失分化能力等现象
③HeLa 细胞生长过程中会迅速积累非端粒的DNA 损伤，然而，HeLa 细胞的分裂次数仍然是无限的
④紫外线刺激会通过破坏皮肤中的胶原蛋白和弹性纤维，导致皮肤失去弹性和紧致度，加速细胞衰老
A．①②
B．①④
C．②③
D．③④
4
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核心整合三 细胞死亡
知识串联1 细胞凋亡机制
【典例1】哺乳动物红细胞的部分生命历程如图1 所示；核蛋白UHRF1 在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5 泛素
化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图2 所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．控制成熟红细胞凋亡的基因在成熟红细胞衰老后才开始表达
B．与造血干细胞相比，成熟红细胞无细胞器，可能与细胞自噬有关
C．抑制UHRF1 蛋白合成可能会导致造血干细胞有丝分裂期发生阻滞
D．据图2 分析，染色体整齐排列在赤道板上可能与泛素化的EG5 有关
知识串联2 细胞凋亡与细胞坏死
5
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【核心归纳】
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。
【典例2】为响应心肌损伤，巨噬细胞迁移到心脏促进坏死组织的清除，并在清除过程中产生转化生长因
子-β，促进成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化，随后该巨噬细胞线粒体中NAD 的浓度降低，生成
⁺
NADH
的速率降低。下列说法错误的是（ ）
A．巨噬细胞吞噬、清除死亡细胞的过程需要消耗能量，并与膜上的蛋白质有关
B．成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化实质是基因的选择性表达
C．损伤的心肌细胞被巨噬细胞清除属于细胞凋亡
D．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率升高
知识串联3 细胞自噬
本质
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
酶体降解后再利用的过程
自噬对象
①处于营养缺乏条件下的细胞；
②受到损伤、微生物入侵或衰老的细胞
【典例3】在葡萄糖饥饿或缺氧压力下，细胞中自由基（ROS）含量会上升，进而导致自噬通路蛋白
（Beclinl）磷酸化，阻碍Beclin1 与Bol-2 结合，最终诱导细胞自噬。相关过程如图所示。下列说法错误
的是（ ）
A．葡萄糖饥饿或缺氧压力会导致细胞内能量供应减少
细胞凋亡
细胞坏死
方式
自动结束生命
被动结束生命
机制
受基因控制
由不利因素引起
结果
对生物体有利
对生物体有害
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B．ROS 会攻击生物膜产生ROS，最终引发雪崩式反应
C．降低细胞中p-ATM 或p-CHK2 含量可增强细胞自噬
D．细胞自噬也可以清除入侵的微生物，维持细胞内部环境稳定
核心整合四 癌细胞
1. 细胞结构：核糖体多（合成蛋白质），膜上糖蛋白减少，易分散和转移
2. 细胞增殖：细胞周期变短，能无限增殖
3. 免疫：作为抗原，可引起细胞免疫
4. 动物细胞培养：不存在接触抑制
【核心归纳】
①除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。
②细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均受基因控制。
③原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已
发生突变。
【典例4】镉可诱发细胞凋亡和癌变。水稻对土壤中低浓度镉的富集水平仅次于生菜。袁隆平团队将水稻
的吸镉基因敲掉，创造了去镉大米，解决了中国人吃得安全这一难题。下列说法正确的是（ ）
A．镉在水稻细胞内富集，与细胞膜的结构特点有关
B．镉中毒动物细胞凋亡程序启动后，细胞中蛋白质种类不会发生变化
C．水稻基因的特异性，决定了磷脂分子能特异性吸收镉元素
D．镉中毒动物细胞形态结构可能会发生显著变化
题型1 辨析细胞的分化与细胞全能性
1．（2024·重庆·高考真题）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再
生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（ ）
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A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖
B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能
C．“窗口”再生的方向与两端H 酶的活性高低有关，F 可抑制远端H 酶活性
D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
2．（2024·浙江·高考真题）同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错
误的是（ ）
A．肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B．肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C．肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D．上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
【易错提醒】细胞分化的原因是基因的选择性表达
3．（2024·安徽·高考真题）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共
同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP 水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
【易错提醒】细胞的受体可能在细胞外，也可能在细胞内
题型2 细胞的衰老、凋亡与死亡综合
4．（2024·湖南·高考真题）部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是（ ）
A．患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短
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B．患者肺泡上皮细胞可能出现DNA 损伤积累
C．患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强
D．患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加
5．（2022·江苏·高考真题）下列关于细胞生命历程的叙述正确的是（ ）
A．胚胎干细胞为未分化细胞，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
【易错提醒】一个基因突变并不一定能引起癌变，一般是多个基因突变累加作用引起细胞癌变。
6．（2022·山东·高考真题）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
题型3 区分细胞凋亡与细胞坏死
7．（2024·天津·高考真题）某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2 受体，阻断受体功能，引起癌细胞发
生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是（ ）
A．凋亡基因表达上调，提示HER2 受体被激活
B．细胞由扁平形变为球形，提示细胞骨架受到影响
C．细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧，提示细胞膜流动性改变
D．基因组DNA 被降解成约200 碱基对的小片段，提示DNA 酶被激活
8．（2024·贵州·高考真题）蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是（ ）
A．四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离
B．四肢的组织来自于干细胞的增殖分化
C．蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果
D．蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
【易错提醒】细胞分化时遗传物质不发生改变
9．（2024·甘肃·高考真题）某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小
滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，
下列叙述错误的是（ ）
A．饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量
B．当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C．溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D．细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
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10．（2024·山东·高考真题）心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体
中NAD+浓度降低，生成NADH 的速率减小，引起有机酸ITA 的生成增加。ITA 可被细胞膜上的载体蛋白L 转
运到细胞外。下列说法错误的是（ ）
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA 时，载体蛋白L 的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
11．（2024·吉林·高考真题）手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏
中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（ ）
A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA 复制
B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性
预测1 结合细胞分化与细胞衰老，考查社会责任
1．关于人体细胞生命历程的叙述，错误的是（ ）
A．细胞增殖过程不一定都有细胞周期，但都有DNA 分子的复制
B．细胞凋亡过程是受到严格的遗传机制决定的，并可能与细胞自噬有关
C．细胞衰老时，细胞和细胞核体积均变小，有些酶的活性可能会升高
D．细胞分化后，一般将一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到细胞死亡
2．医学上把已经消除体细胞“记忆”，且恢复到胚胎细胞状态的细胞称为“重编程”细胞。研究发现，
将通透性强的纤维原细胞短暂地暴露于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确
的是（ ）
A．提取物通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞
B．“重编程”细胞的获得过程体现了纤维原细胞的全能性
C．“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能
D．该项研究可以表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
3．人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），下列叙述正确的是（ ）
A．MSC 细胞具有多向分化潜能，可通过定向诱导分化，用于治疗组织细胞损伤类的疾病
B．MSC 具有增殖分化的能力，也正是由于不断分裂使其比组织细胞更易衰老
C．MSC 分化成脂肪、骨、肌肉等多种组织细胞的过程中，胞内DNA 和RNA 逐渐发生改变
D．MSC 可分化形成多种类型的细胞，体现了动物细胞的全能性
4．研究人员发现，通过诱导男性体内多能干细胞表达NR5A1 就能产生睾丸间质细胞。睾丸间质细胞可能会
产生睾酮（激素）；随后研究者利用LNCaP 细胞进行了细胞增殖实验，发现诱导产生的睾丸间质细胞分泌
的睾酶可能会促进LNCaP 细胞的增殖。下列相关叙述正确的是（ ）
10
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A．睾丸间质细胞与多能干细胞的不同是基因选择性表达的结果
B．睾酮可能通过直接参与DNA 的复制从而使LNCaP 细胞增殖
C．多能干细胞的分化和LNCaP 细胞的增殖均能使细胞数量增多
D．LNCaP 细胞增殖产生的细胞经过衰老之后才能进入凋亡阶段
预测2 结合细胞衰老与细胞凋亡，考查生命观念
5．生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，活细胞也一样。下列关于细胞
生命历程的叙述，不正确的是（ ）
A．伞藻嫁接实验中伞帽和伞柄均是由假根细胞分化而来的
B．新细胞的产生和细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中
C．人体内可以同时存在无丝分裂、有丝分裂和减数分裂三种细胞分裂的方式
D．脑卒中时局部脑组织缺血、缺氧，可引起神经细胞坏死
6．哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞，其也会经
历衰老和凋亡（如图）。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器，并适应了它们在血液循环中的特
定功能。下列相关叙述正确的是（ ）
A．网织红细胞内核基因转录频繁，蛋白质合成最旺盛
B．图示⑤过程该细胞内端粒变短，运输氧气的能力下降
C．图示①过程既有基因开始表达，也有基因停止表达
D．图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度
7．在一定的条件下，细胞会将损伤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。结合下图所示的溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．a、b、c、d 分别是高尔基体、溶酶体、内质网、线粒体
B．f 表示b 和e 正在融合，这种融合反映了生物膜在结构上具有一定流动性特点
C．溶酶体合成的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
D．处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
8．细胞自噬是细胞维持稳态的一种重要机制，通过细胞自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及
受损或老化的细胞器。下列说法错误的是（ ）
A．衰老细胞的细胞体积变小、代谢速率降低
11
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B．细胞自噬不利于生物体内部环境的稳定
C．正常的细胞衰老有利于机体实现自我更新
D．细胞自噬过程需要溶酶体中水解酶的参与
情境1：铁死亡
铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的细胞程序性死亡
方式。铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶的作用下，催化细胞膜上高表达的不饱和脂
肪酸，发生脂质过氧化，从而诱导细胞死亡。
铁死亡主要特征如下：①细胞形态方面，铁死亡会导致细胞内线粒体变小，膜密度增高，
嵴减少。细胞核的形态变化不明显，核体积正常且无核浓缩现象。②细胞成分方面，铁死亡
表现为脂质过氧化增高。也有一些特征基因发生变化。
典例赏析：(1)铁死亡与衰老细胞相比，在细胞核变化方面的差异是_________________。
(2)从细胞结构方面，可以依据______________________________判断细胞正常凋亡和铁
死亡。
(3)下列有关细胞焦亡的说法，正确的有________。
①细胞焦亡和细胞坏死均会引发炎症反应 ②细胞焦亡过程中，细胞膜的通透性会发生
变化 ③细胞凋亡和细胞焦亡都与细胞内基因的表达调控有关 ④细胞焦亡过程中，细胞的
核遗传物质发生了改变
情境2：成体干细胞的可塑性
近年研究发现，有些成体干细胞可跨越组织类型向其他组织类型分化，这被称为成体
干细胞的可塑性，如造血干细胞可以向神经细胞分化。
如何解释这种发育学现象呢？有学者认为，造血干细胞存在着横向分化，如造血干细胞
先分化成为神经干细胞，神经干细胞再进一步分化为神经细胞或神经胶质细胞；也有学者认
为，成体干细胞的可塑性是细胞融合引发的假象。
典例赏析：(1)造血干细胞以有丝分裂方式进行增殖。有丝分裂是将 ，由
于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
(2)成体干细胞“横向分化”形成不同组织细胞的原理是 。
(3)细胞融合依赖于细胞膜的流动性，请以成体干细胞和胚胎干细胞为实验材料，设计实验探究“成
12
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体干细胞的可塑性是否是因为发生了细胞融合” ，写出简要的实验思路：
。
13
