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考点16 细胞的分化、衰老和死亡
一、细胞的分化及其意义
1. 定义：在个体发育中，由
细胞增殖产生的后代，在
、
和
上发生
差异的过程。
2. 特点
（1）
：贯穿于生物体整个生命过程中。
（2）
（不可逆性）：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（3）
：在生物界中普遍存在。
（4）
：分化后，细胞内的遗传物质一般不变。
3. 实质：细胞中的
的结果，如下图。
4. 结果：形成各种不同的组织和器官。
5. 意义
（1）细胞分化是生物界
存在的生命现象，是生物个体
的基础。
（2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向
，有利于提高生物体各种生理功能的
。
二、细胞的全能性
1. 概念：细胞的全能性是指细胞经细胞分裂和分化后，仍具有
或
的潜能和特性。
2. 原因：细胞具有本物种个体发育所需要的
。
3. 实例
1
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（1） 植物组织培养技术
①结论：已经分化的
具有全能性
②应用——微型观赏植株的培养
（2） 克隆动物的培育（动物体细胞核移植）
结论：已分化的
具有全能性。
三、细胞衰老
1. 细胞衰老的特征
（1） 细胞膜
改变，使物质运输功能
（2） 细胞内
减少，细胞萎缩，体积
（3） 细胞内
活性降低，呼吸速率和新陈代谢速率
（4） 细胞内的
积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
（5）
的体积增大，核膜内折，
收缩、染色加深
2. 细胞衰老的原因
（1） 自由基学说：自由基
和
细胞内各种执行正常功能的生物分子。
①相关概念——自由基：指异常活泼的
。细胞中各种氧化反应容易产生自由基，
辐射及有害物质的入侵也会刺激细胞产生自由基。
②具体内容：自由基攻击生物膜的组成成分
后产生新的自由基，新产生的自由基又会去攻
击别的分子，引发雪崩式的反应，对生物膜的损伤较大。自由基攻击
，可能引起基因突变。自由
基攻击
，使蛋白质活性下降。
（2） 端粒学说
①相关概念——端粒：指
两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。
②特点：端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会
一截。
③结果：在端粒DNA 序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA 序列就会受到损伤，结果导致细胞活
动逐渐异常。
3. 细胞衰老与个体衰老的关系
（1） 单细胞生物：细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
（2） 多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。细胞衰老是多细胞生物体的正
常生命现象，细胞会随着分裂次数增多而衰老，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。但机体
中众多细胞及组织的衰老，就会引起多细胞生物的衰老。
四、细胞的死亡
1. 细胞凋亡
2
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（1） 定义：由
决定的细胞
结束生命的过程。
（2） 原因：细胞凋亡受到严格的由
决定的程序性调控，是一种
死亡。
（3） 实例：
a.个体发育中细胞的程序性死亡。
b.成熟个体中细胞的
。
c.被病原体感染的细胞的
。
（4） 意义：a.保证多细胞生物体完成
；b.维持内部环境的
；c.
外界各种因
素的干扰。
2. 细胞坏死
（1） 定义：在种种
因素影响下，由细胞正常代谢活动
或 引起的细胞损伤和死
亡。
（2） 特点：a.一般
基因控制；b.由外界不利因素引起，如极端的物理、化学因素或严重的病理性
刺激等；c.对机体
。
区分与病原体感染有关的细胞死亡：若是被病原体感染而死亡，属于细胞坏死；若是感染后被机体免疫系统清除，则属于细
胞凋亡。
考法1 细胞分化与细胞全能性
1. 细胞全能性大小与细胞分化的关系
（1）细胞全能性大小的比较：一般来说，细胞分化程度越高，其全能性越难以实现。
①受精卵（未分化）＞精子或卵细胞（高度分化）＞体细胞
②植物体细胞＞动物体细胞
③胚胎干细胞＞成体干细胞
（2）细胞分化使细胞种类增多，是细胞全能性表达的前提，没有细胞的分化，细胞的全能性就无法表
达。
（3）一般来说，细胞分化是不可逆的，生物体内的细胞不能表现全能性，只能进行基因选择性表达完成
发育，但在离体、人工培养条件下，高度分化的细胞可经脱分化、再分化过程，发育成完整个体。
2. 干细胞的分类
（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。
（2）类型
名称
特点
实例
全能干细胞
可分化成各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个
受精卵及卵裂早期的细胞
3
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体
多能干细胞
可分化出多种细胞组织
造血干细胞
单能干细胞
只能分化成一种或几种类型的细胞
神经干细胞
【典例1】 （2023•贵港开学）同一植株的不同细胞，如叶肉细胞、表皮细胞、储藏细胞等，都由胚中相
应细胞发育而来。下列叙述错误的是（ ）
A．胚中的细胞形成不同组织细胞的过程的实质是基因选择性表达
B．同一植株的叶肉细胞和表皮细胞具有相同的遗传信息
C．在同一植株的叶肉细胞和表皮细胞中，基因的表达情况完全相同
D．在叶肉细胞和储藏细胞中都存在处于活动状态的基因
【典例2】 （2023•张店区校级开学）神经干细胞具有分化为多种神经细胞的潜能。神经组织损伤后，会
释放多种趋化因子吸引神经干细胞聚集到损伤部位，使其分化为不同的神经细胞，完成组织修复以恢复神
经系统功能。下列说法错误的是（ ）
A．神经干细胞在生物体内具有迁移能力
B．实现神经组织修复的过程中细胞的遗传信息发生了改变
C．神经干细胞通过有丝分裂的方式补充神经细胞
D．神经细胞中突触小泡释放神经递质的过程需要消耗能量
【典例3】 （2023 春•河池期末）科学家对鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞中的部分基
因和mRNA 进行检测，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（ ）
检测细胞
卵清蛋白基因、珠
蛋白基因、胰岛素
基因
卵清蛋白mRNA
珠蛋白mRNA
胰岛素mRNA
输卵管细胞
+++
+
—
—
红细胞
+++
—
+
—
胰岛细胞
+++
—
—
+
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。
A．三种细胞中均含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因
B．卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因中任一基因表达则表明发生了细胞分化
C．三种细胞结构和功能不同的直接原因是细胞中的mRNA 不同
D．若胰岛素基因发生了基因突变，则胰岛素mRNA 中的碱基序列可能发生改变
【变式1】 （2023•泸县校级开学）在胚胎学研究中，人们注意到细胞间的相互作用对细胞分化和器官构
建有一定的影响，还有实验证明，改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向发生改变。下列关于细胞分化
4
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的叙述不正确的是（ ）
A．细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化完全由基因决定
B．已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力
C．人口腔上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D．改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向发生改变，可能与周围细胞分泌的信号分子的诱导有关
【变式2】 （2023 春•李沧区校级期末）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。下列相
关叙述正确的是（ ）
A．角膜干细胞能形成角膜上皮细胞是因为具有全能性
B．角膜上皮细胞特有的基因使其呈现性状
C．睡眠不足会加速角膜上皮细胞的分裂分化、衰老和凋亡的进程
D．角膜干细胞的增殖和分化过程基因的表达情况都发生了变化
【变式3】 （2023 春•天津期末）如图表示同一正常生物个体的不同类型细胞中部分基因的表达情况，下
列分析错误的是（ ）
A．一般来说，这5 种细胞的核遗传物质相同
B．这5 种细胞中的RNA 和蛋白质种类不完全相同
C．这5 个基因中，控制合成核糖体蛋白的最可能是基因B
D．这5 种细胞中都有基因的表达，说明均已高度分化
考法2 细胞生命历程的综合分析
1. 细胞生命历程中遗传物质的变化
结果
遗传物质变化
细胞增殖
单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞
核遗传物质复制后均分
细胞分化
形成不同的组织和器官
遗传物质不发生改变
细胞衰老
细胞正常死亡
遗传物质不发生改变
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细胞凋亡
细胞正常死亡
遗传物质不发生改变
细胞癌变
变成无限增殖的癌细胞
遗传物质发生改变
2. 细胞生命历程各过程之间的关系
①细胞分裂（有丝分裂）；②细胞分化；③细胞衰老；④细胞癌变；⑤⑥⑦植物组织培养。
【典例1】 （2023•宣威市校级开学）细胞衰老是机体在退化时期生理功能下降和紊乱的综合表现，是不
可逆的生命过程。最新研究表明，现代人类面临着三种衰老：生理性衰老（随着年龄增长所出现的生理性
退化）、病理性衰老（“早衰”，内在或外在原因使人体发生病理性变化，使衰老现象提前发生）及心理
性衰老（由精神或体力负担过重而导致的过早衰老，常表现为“未老先衰”）。下列叙述错误的是
（ ）
A．衰老细胞的核膜内折、染色质收缩、细胞核体积增大
B．“早衰”及“未老先衰”说明环境因素会影响细胞衰老
C．衰老细胞中多种酶的活性降低，细胞膜通透性改变
D．老年人头发变白的原因是细胞内不能合成酪氨酸酶
【典例2】 （2022 秋•黄埔区校级期末）“家”的理念根植于中华民族传统文化当中，下列关于一个家庭
内不同个体的描述，正确的是（ ）
A．老年人体内的细胞都处于衰老状态
B．成年人体内依然具有分化程度低的细胞
C．新生儿体内的细胞不会死亡
D．新生儿的诞生体现了生殖细胞的全能性
【典例3】 （2023•常熟市开学）端粒学说是细胞衰老机制的学说之一。端粒DNA 序列随着细胞分裂次数
增加逐渐缩短。人体细胞中存在由催化蛋白和RNA 模板组成的端粒酶，其活性受到严密调控，被激活的
端粒酶可修复延长端粒。下列有关叙述正确的是（ ）
A．端粒酶的存在说明RNA 可催化逆转录过程
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B．细胞有丝分裂前期每条染色体含有2 个端粒
C．正常体细胞不能无限分裂的原因是不含端粒酶基因
D．若用药物使肿瘤细胞中的端粒酶失活，可治疗癌症
【典例4】 （2023•道里区校级开学）如图表示动物细胞生命历程，下列叙述错误的是（ ）
A．真核生物的①过程的方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂
B．在个体发育过程中，有序的②过程能够增加细胞的类型
C．③过程中细胞含水量增加，代谢降低，细胞核体积增大，细胞相对表面积减小
D．④过程是由基因决定的过程，对生物体的生长发育具有积极意义
【典例5】 （2023 春•淄博期末）坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡，它表现出细胞坏死的形态特征，
但又与细胞凋亡类似，由确定的信号通路控制。细胞凋亡与坏死性凋亡的区别如表所示，下列说法错误的
是（ ）
细胞死亡方式
表型
诱发因素
关键调节因子
坏死性凋亡
细胞体积增大，细胞器肿胀、细胞
膜穿孔、破裂，细胞内容物外泄、
细胞核和细胞质分解
胞外信号（TNF•α、Fas 配
体、IFN 等）或胞内信号（核
酸）
RIPK1、RIPK3、
caspase﹣8、
MIKL 等
细胞凋亡
细胞膜完整，细胞体积固缩变小，
DNA 降解星片段化，凋亡小体形成
生理性诱导因子（TFG﹣B
等）、理化应激因子、微生物
等
caspase、Fas、
Bax、P53 等
A．根据电子显微镜下细胞的形态特征可初步区分细胞凋亡与坏死性凋亡
B．坏死性凋亡的细胞体积增大会导致细胞内渗透压升高
C．坏死性凋亡是由众多信号分子和蛋白质参与的程序性死亡
D．坏死性凋亡有利于生物维持内部环境相对稳定
【变式1】 （2023•七里河区校级开学）下列有关细胞衰老特征的叙述不正确的是（ ）
A．新陈代谢速率加快
B．多种酶的活性降低
C．细胞呼吸速率减慢
D．细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
【变式2】 （2023 春•泸西县校级期末）下列关于细胞衰老和个体衰老的说法正确的是（ ）
A．细胞衰老是细胞的正常生命历程，个体衰老不遵从自然规律
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B．细胞衰老与个体衰老无关
C．延缓细胞的衰老，可以从一定程度上延缓个体的衰老
D．个体的衰老是由所有细胞的衰老造成的
【变式3】 （2023•贵州开学）自由基学说和端粒学说是普遍为大家接受的有关细胞衰老机制的两个学说。
下列叙述错误的是（ ）
A．对多细胞生物而言，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
B．自由基攻击和破坏磷脂分子、蛋白质、DNA 等分子导致细胞衰老
C．正常情况下，每次细胞分裂后端粒DNA 序列都会缩短一截
D．只要端粒的DNA 序列受损，细胞活动就会异常
【变式4】 （2023 春•黔西南州期末）下列有关细胞坏死和凋亡的叙述，错误的是（ ）
A．细胞凋亡受到严格的遗传机制决定的程序性调控
B．胎儿手发育过程中，手指间的细胞自动死亡属于细胞凋亡
C．成熟生物体中某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
D．细胞坏死对机体完成正常发育，维持内部环境稳定起着关键作用
【变式5】 （2023 春•遂宁期末）如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①﹣⑥
为各个时期的细胞，a﹣c 表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述不正确的是（ ）
A．a 过程中脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸等被大量利用
B．a 过程会导致细胞体积增大，物质运输效率降低
C．经b 过程产生的细胞③④遗传物质组成相同
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