(共92张PPT)
第6章 细胞的生命历程
①概述有丝分裂的过程。
②说明细胞的分化；举例说明细胞的全能性。
③描述细胞衰老的特征；说出细胞凋亡与细胞坏死的区别。
④运用模型解释细胞不能太大的原因。
⑤使用高倍显微镜观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。
6个重点：①细胞生长和增殖的周期性；
②真核细胞有丝分裂的过程；
③细胞分化的概念和意义；
④细胞全能性的概念；
⑤个体衰老与细胞衰老的关系，细胞
衰老的特征；
⑥细胞凋亡的含义。
3个难点：①真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数量的变化，以及DNA数量的变化；
②细胞全能性的概念及实例；
③细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。
8个考点：①有丝分裂图像的辨析；
②有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA数量的变化曲线图；
③观察分生组织细胞有丝分裂的实验；
④细胞的分裂、分化和细胞的全能性；
⑤造血干细胞的分化、特点和功能；
⑥细胞衰老的特征和原因；
⑦细胞凋亡的实质和过程；
⑧细胞的生命历程。
第1节 细胞的增殖
课标要点 学法指导
描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性 1.生命观念：生物的生长依赖于细胞的分裂和生长
2．科学思维：归纳总结有丝分裂各时期的特点，掌握有丝分裂过程；构建有丝分裂过程中染色体和DNA数量变化模型；比较动植物细胞有丝分裂的异同
3．科学探究：通过有丝分裂实验，掌握显微镜观察实验的基本操作方法，提高实践能力
知识导图
课前 · 新知导学
(一)细胞增殖
1．概念
细胞通过__________增加__________的过程。
2．意义
生物体________________________的基础。
3．过程
包括____________和____________两个连续的过程。
细胞增殖与细胞周期
细胞分裂
细胞数量
生长、发育、繁殖、遗传
物质准备
细胞分裂
(二)细胞周期
1．范围
__________的细胞。
2．起止点
____________________开始，到___________________为止。
连续分裂
从一次分裂完成时
下一次分裂完成时
3．阶段(如图所示)
4．分裂间期与分裂期的联系
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成________________和__________________，同时细胞有适度的生长。
分裂间期
分裂期
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
下列关于细胞周期的叙述中，不正确的是 ( )
A．不是生物体的所有细胞都有细胞周期
B．在细胞周期中，分裂间期一般比分裂期时间长
C．细胞种类不同，但细胞周期持续时间相同
D．细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
【答案】C
【解析】细胞种类不同，一般细胞周期持续时间不同。
1．真核生物细胞分裂的主要方式是______________。
2．分裂间期复制的DNA通过______________平均分配到两个子细胞中。
3．人们根据染色体的行为把有丝分裂分为________、________、________、________。
有丝分裂
有丝分裂
有丝分裂
前期
中期
后期
末期
4．各时期的特点(以高等植物细胞为例)
前期
染色质丝变成染色体
纺锤丝
核膜
核仁
中期
染色体的着丝粒
后期
着丝粒分裂
移向两极
末期
染色质丝
核膜、核仁
赤道板
细胞板
细胞壁
5．有丝分裂的特征和意义
(1)特征：将经过复制的亲代细胞的___________，精确地平均分配到________________中。
(2)意义：在细胞的亲代和子代间保持了________的稳定性。
染色体
两个子细胞
遗传
赤道板和细胞板在显微镜下能看见吗？
________________________________________。
微思考
提示：赤道板是一个虚拟的结构，显微镜下看不见；细胞板是一个真实存在的结构，显微镜下可见
(2023·湖南郴州开学考)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述错误的是 ( )
A．间期的主要变化是完成DNA复制和有关蛋白质的合成
B．前期染色质螺旋化变成染色体
C．中期染色体排列在细胞板上便于观察染色体的形态和数目
D．后期染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂
【答案】C
【解析】在细胞周期的间期，细胞中进行的是DNA复制和有关蛋白质的合成，经过间期后，细胞核中DNA加倍，A正确；分裂前期染色质高度螺旋化形成染色体，即有丝分裂前期细胞中发生的变化是染色体、纺锤体出现，核膜、核仁消失，B正确；中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态、数目的最佳时期，赤道板是个假想的平面，不是真实存在的，C错误；后期染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目暂时加倍，D正确。
1．概念
由于分裂过程中没有出现________和染色体的变化，因此叫作无丝分裂。
2．过程
一般是细胞核先延长，________的中部向内凹陷，缢裂为两个________；接着，整个细胞从中部缢裂为两部分，形成两个________。
3．实例
____________。
无丝分裂
纺锤丝
细胞核
细胞核
子细胞
蛙的红细胞
下列关于无丝分裂的叙述错误的是 ( )
A．分裂过程中无纺锤丝和染色体的出现
B．无丝分裂过程中也存在DNA的复制
C．原核细胞没有染色体，能够进行无丝分裂
D．蛙的红细胞能进行无丝分裂
【答案】C
【解析】因为在分裂过程中无纺锤丝和染色体的出现，所以叫作无丝分裂。分裂的实质是把遗传物质平均分配给子代，因此在无丝分裂过程中也存在DNA的复制。无丝分裂是真核细胞的分裂方式，蛙的红细胞能够进行无丝分裂。
1．实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖的_____________能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下，可根据细胞内________的存在状态识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞核内的染色体容易被____________(如甲紫溶液)着色。
(4)盐酸和酒精混合液能使组织中的细胞_____________。
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
分生区细胞
染色体
碱性染料
相互分离
2．实验试剂
(1)解离液：由__________________________和__________________ __________按1∶1配制而成。
(2)甲紫溶液(或醋酸洋红液)：使__________着色。
(3)漂洗液：________，洗去组织中的解离液。
质量分数为15%的盐酸
体积分数为95%
的酒精
染色体
清水
3．实验步骤
(1)装片的制作：
2～3 mm
解离液
相互分离
3～5
清水
解离液
溶液(或醋酸洋红液)
甲紫
3～5
盖玻片
分散
(2)观察：
分生区
高倍镜
(2023·云南昆明期末)下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，错误的是 ( )
A．制片的流程：解离→染色→漂洗→制片
B．解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来
C．观察到处于分裂间期的细胞最多
D．不能观察到一个细胞各个时期的连续变化
【答案】A
【解析】制作装片的流程：解离→漂洗→染色→制片，A错误；解离液由盐酸和酒精组成，解离的目的是使细胞分散开来，B正确；分裂间期的数目远多于有丝分裂分裂期的数目，所以观察到处于分裂间期的细胞最多，C正确；由于解离时细胞已经死亡，故不能观察到某个细胞连续分裂的过程，D正确。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．具有细胞周期的前提条件
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周期性。如下图甲细胞就无细胞周期，而乙细胞进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。
细胞周期
(2)生物体有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。
2．细胞周期的表示方法
3．判断一个完整的细胞周期的方法
(1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂间期，再经过一个短的分裂期。
(2)“终点到终点”：从完成时开始，到完成时结束，为一个细胞周期。
(3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。
[对点精练]
1．如图为某细胞的细胞周期示意图，下列有关叙述正确的是 ( )
A．图中a→a表示一个细胞周期
B．所有细胞都有细胞周期
C．图中a→b表示细胞周期的分裂间期
D．DNA复制和有关蛋白质合成发生在b→a
【答案】D
【解析】图中b→b属于一个细胞周期，A错误；只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，B错误；图中b→a是分裂间期，C错误；DNA复制和有关蛋白质合成发生在间期，即b→a段，D正确。
2．如图所示，图甲中a＋b表示一个细胞周期，c＋d表示另一个细胞周期。图乙中，按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是 ( )
A．图甲中的a、图乙中的B→A，有的细胞正在进行DNA复制
B．图甲中的b、图乙中的A→B，是会出现染色体数目加倍的时期
C．图乙中的细胞周期可以是从A到B再到A
D．图乙中的细胞周期可以是从B到A再到B
【答案】C
【解析】图甲中的a和图乙中的B→A都表示分裂间期，间期要进行DNA的复制，A正确；图甲中的b和图乙中的A→B都表示分裂期，分裂期的后期染色体数目会加倍，B正确；一个细胞周期中，间期在先，分裂期在后，图乙中从A到B表示分裂期，细胞周期应是从B到A再到B，C错误、D正确。
[知识归纳]
1．染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系
(1)图示：
有丝分裂的过程及相关结构数量变化
(2)说明：
①染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒的两条姐妹染色单体；当着丝粒分裂后，两姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。
②染色体数目是根据着丝粒数目来计数的，有几个着丝粒就有几条染色体。
③无染色单体时，染色体∶核DNA＝1∶1；有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2。
2．一个细胞周期细胞内染色体、核DNA分子等的规律性变化
3．核DNA、染色体、每条染色体上DNA含量的变化曲线
(1)a→b，p→q的变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h，r→s的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d，r→s的变化很相似但所处的时期不同。
4．根据柱形图判断细胞分裂的时期
下图是植物细胞一个周期的示意图。请据图回答下列问题。
(1)写出图中细胞1～6所处的时期：1________、2________、3________、4________、5________、6________。
(2)DNA加倍的时期是图_______，染色体复制的时期是图______。
(3)图6有染色体__________条，染色单体________条，核DNA分子________个。
(4)正确的分裂顺序应是____________(用箭头和序号表示)。
(5)染色体数与着丝粒数目始终相等吗？
(6)后期着丝粒的分裂是纺锤丝牵引引起的吗？
提示：(1)间期 后期 末期 中期 前期 末期
(2)1 1 (3)12 0 12 (4)1→5→4→2→6→3
(5)始终相等。 (6)着丝粒是自动分裂的，而与纺锤丝的牵引无关。
[对点精练]
1．下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析可做出的判断是 ( )
A．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B．图①中中心体发出的星射线形成了纺锤体，此时共有6条染色体
C．图③中着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍
D．图④中，着丝粒整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期
【答案】A
【解析】由图可知，此为植物细胞分裂期图像，植物细胞分裂前期由两极发出纺锤丝形成纺锤体。图③为着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体消失。图④为有丝分裂中期，着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞板是末期才形成的。
2．下图所示为细胞有丝分裂过程中核DNA数目、染色体数目的变化曲线，下列有关叙述不正确的是 ( )
A．图甲和图乙的纵坐标分别为核DNA数目和染色体数目
B．图甲中ac段过程和图乙中ac段过程代表细胞分裂的同一时期
C．图乙中b点到c点是着丝粒分裂的结果
D．图甲中的cd段和图乙中的de段表示的是同一个过程
【答案】B
【解析】根据题意及图示可判断，图甲表示细胞有丝分裂过程中核DNA数目的变化，图乙表示染色体数目的变化；图甲中ac段和图乙中ad段代表细胞有丝分裂的同一时期；图乙中b点到c点是有丝分裂后期，特点是着丝粒分裂，染色体数目加倍；图甲中的cd段和图乙中的de段表示的是末期。
【方法技巧】 不同分裂时期的细胞图像识别
可根据染色体的形态及其在细胞中的位置来判断：
(1)一条染色体含有两条染色单体，染色体在细胞中散乱分布——有丝分裂前期。
(2)一条染色体含有两条染色单体，染色体的着丝粒有规律地排列在细胞中央赤道板上——有丝分裂中期。
(3)着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，并向细胞两极移动——有丝分裂后期。
(4)染色体成为染色质形态，重新出现细胞核——有丝分裂末期。
[知识归纳]
动植物细胞有丝分裂过程的区别
注：有丝分裂前的分裂间期高等植物细胞没有中心体的复制，动物细胞有中心体的复制。
[对点精练]
1．如图为动物和植物细胞的有丝分裂示意图，据图分析，下列叙述正确的是 ( )
A．图甲表示动物细胞分裂前期，图乙表示植物细胞分裂后期
B．⑤聚集成为赤道板，需要高尔基体参与
C．甲细胞在细胞分裂间期进行①的复制
D．甲细胞在分裂前期由①发出星射线，乙细胞在分裂前期也会发生这一过程
【答案】C
【解析】图甲表示动物细胞分裂前期，图乙表示植物细胞分裂末期，A错误；⑤聚集成为细胞板，需要高尔基体参与，B错误；甲细胞在细胞分裂间期进行①中心体的复制，C正确；甲细胞在分裂前期由①中心体发出星射线，乙细胞在分裂前期由细胞两极发出纺锤丝，D错误。
2．(2023·广西桂林期末)下图是生物细胞有丝分裂模式图。据图分析，下列说法错误的是 ( )
A．图①细胞在显微镜下可清晰地看到染色体的形态和数目
B．图②细胞可发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
C．图③可看出此生物最可能是高等植物
D．图④所示的时期，细胞中的染色体数量加倍
【答案】C
【解析】根据题意和图示分析可知，图①细胞处于分裂中期，此时所有染色体的着丝粒排列在赤道板上，形态固定，数目清晰，A正确；图②细胞处于分裂间期，所以细胞可发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，B正确；由图③可知，有丝分裂末期细胞从中间凹陷形成两个细胞，所以代表的是动物细胞，C错误；图④所示的时期为分裂后期，着丝点分裂，所以染色体数量加倍，但细胞中的DNA数目不变，D正确。
【方法技巧】 动、植物细胞的识别
(1)图像呈方形，外面有细胞壁，或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为植物细胞。
(2)图像呈圆形，外面无细胞壁，或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。
[知识归纳]
(1)选材：根尖分生区组织细胞。
(2)解离时间：解离时间要严格控制，解离时间不能太短，否则细胞间果胶未溶解，不能使组织细胞相互分离，影响观察；时间过长则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。
(3)压片：压片时用力要适当，过重会将盖玻片压碎；过轻则细胞未分散，二者都会影响观察效果。
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
(4)观察：对细胞有丝分裂过程的观察不可能看到连续的分裂过程，因为在解离过程中细胞已经死亡，需要不断移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像。
(5)根尖≠分生区：根尖长度一般选5 cm左右，而分生区只在其最前端的2～3 mm(包藏于根冠之下)内，只有分生区细胞才能进行细胞分裂。实验时剪取2～3 mm，否则看到的大多数是其他区的细胞。
[对点精练]
1．下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验过程的叙述中，正确的一组是 ( )
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分散开 ②漂洗的目的是洗去根尖上的盐酸，避免与碱性染料发生中和 ③用甲紫溶液是为了将细胞核中的染色体染成紫色 ④压片可将根尖细胞压成单层，使之不相重叠 ⑤当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期至末期发生的变化
A．①② B．③④⑤ C．①⑤ D．②③④
【答案】D
【解析】解离的目的是使细胞彼此分离，细胞未分散开，只是为细胞分散开奠定了基础，故①错误；装片上的细胞都是死细胞(因为在解离时，细胞已被杀死)，不管其处于哪个时期，都不会再继续变化，所以观察一个中期细胞只能观察分裂中期的特点，故⑤错误。
2．(2023·陕西安康期末)图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域，图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微照片。下列说法错误的是( )
A．观察根尖有丝分裂时应该选择c区细胞，可以使用甲紫溶液对染色体染色
B．乙图中有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C，A期为观察染色体最佳时期
C．乙图中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2的时期有A、B细胞
D．观察细胞质壁分离时不可选用a区细胞，因为该区细胞中没有紫色大液泡
【答案】D
【解析】图甲中c区细胞为分生区细胞，可进行有丝分裂，观察有丝分裂染色体的变化可用碱性染料甲紫进行染色，A正确；图乙中B为前期，A中期，C为末期，D为后期，则有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C，中期是染色体观察的最佳时期，B正确；图乙中A、B细胞存在染色单体，核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2，C正确；a区为成熟区细胞，含有中央大液泡，可用作进行质壁分离实验的材料，D错误。
课堂 · 延伸提分
(1)核DNA、染色体同时减半，但不同时加倍。
(2)染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。
(3)每条染色体上DNA含量是1或2，而不是2N或4N；减半时期是分裂后期开始时，而不是末期结束时。
(4)细胞中染色体、核DNA含量减半的时期是末期结束时。
易错易混：核DNA和染色体在细胞同时期中的变化
(5)视野中处于间期的细胞最多，因为间期时间最长。
(6)每一时期的时长＝细胞周期×此时期的细胞数占计数细胞总数的比例。
(7)不能观察到细胞分裂的动态连续变化的原因：根尖细胞解离时已经被解离液杀死。
例1 洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是 ( )
A．在细胞分裂间期，核糖体合成蛋白质功能增强
B．在细胞分裂前期，细胞两极产生纺锤丝形成纺锤体
C．在细胞分裂中期，细胞内ATP的含量明显减少
D．在细胞分裂末期，高尔基体与多糖的合成有关
【答案】C
【解析】植物细胞在分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，因此核糖体功能加强，A不符合题意；前期，细胞两极产生纺锤丝形成纺锤体，B不符合题意；由于ATP和ADP转化非常迅速，ATP和ADP的含量在细胞中维持相对稳定，所以，ATP的含量不会明显减少，C符合题意；末期高尔基体参与细胞壁的形成，因而与多糖的合成有关，D不符合题意。
错因分析：一是不了解细胞有丝分裂各时期的变化；二是不清楚核DNA、染色体和染色单体变化的原因和时间。
例2 图1表示某动物细胞有丝分裂过程中核DNA含量变化曲线，图2表示该细胞的某一分裂时期，下列叙述正确的是 ( )
解题技巧：有丝分裂图像的答题方法
A．图2中的细胞中有4条染色体，4个DNA分子，8条染色单体
B．图2中的1和2携带的遗传物质不同
C．图2所示细胞处于图1中的c～d段
D．某种抗癌药物能专一性地阻断DNA复制过程，动物服用该抗癌药物后其癌细胞的细胞周期将在图1中的O～a段受阻
【答案】D
【解析】图2所示细胞处于有丝分裂中期，有4条染色体，8个核DNA分子，8条染色单体，A项错误；1和2是同一条染色体上的两条姐妹染色单体，是经过复制形成的，故其携带的遗传物质通常相同，B项错误；图1中O～a段为间期，a～b段为有丝分裂前期，b～c段为有丝分裂中期，c～d段为有丝分裂后期，d～e段为有丝分裂末期，而图2所示细胞处于有丝分裂中期，故图2所示细胞处于图1中的b～c段，C项错误；若抗癌药物能阻断DNA复制过程，细胞分裂将停滞在间期，即图1中的O～a段，D项正确。
审题流程：
第一步 解读题干，提取信息。
分析题干和图像内容，概括信息主旨。
题干“动物细胞有丝分裂” “核DNA含量变化”“该细胞的某一分裂时期”和“正确”，“动物细胞有丝分裂”限定我们思考的范围在动物细胞有丝分裂过程；“核DNA含量变化”限定我们从DNA变化去研究有丝分裂过程；“该细胞的某一分裂时期”限定图像为动物细胞有丝分裂某一时期的图像；“正确”决定我们从四个选项里找到三处错误，选出唯一的正确选项。
图1信息显示有丝分裂核DNA的变化过程，DNA在间期复制，数量加倍，在末期分到两个细胞核内DNA数量减半，所以O～a段为间期，a～b段为有丝分裂前期，b～c段为有丝分裂中期，c～d段为有丝分裂后期，d～e段为有丝分裂末期。图2所示细胞处于有丝分裂中期，有4条染色体，8个核DNA分子，8条染色单体。1和2是同一条染色体上的两条姐妹染色单体，是经过复制形成的，携带的遗传物质通常相同。
第二步 对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
根据题干“图1表示某动物细胞有丝分裂过程中核DNA含量变化曲线，图2表示该细胞的某一分裂时期”，考查的知识点与教材中第6章第1节“细胞的增殖”部分内容密切相关。
1．有丝分裂过程的特征分析
(1)细胞分裂间期，可以发生DNA的复制、转录、翻译过程，在分裂期由于染色质高度螺旋变成染色体而无法解旋，所以在分裂期只能进行翻译。
(2)分裂全过程均存在同源染色体，但同源染色体不联会、不分离。姐妹染色单体在间期就已形成，只是呈染色质形态，而染色体形态出现于前期。
(3)有丝分裂后期着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理抑制纺锤丝形成，无纺锤丝牵引着丝粒，复制后的染色体的着丝粒照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
2．有丝分裂周期中的“加倍”
成分或结构 时期 加倍原因
DNA 间期 DNA复制
染色体 后期 着丝粒分裂
中心体 间期 中心体复制
第三步 各项击破，正确解答。
逐个分析选项，结合教材知识判断正误。
对每个选项的描述做出准确的判断。要将选项描述的知识迅速与自己记忆的知识及图示解读的信息做比对，判断对错。当描述的知识综合性较强时，要学会分析和推理。
小练 · 素养达成
1．下列有关细胞增殖的说法，不正确的是 ( )
A．单细胞生物通过细胞增殖增加个体数
B．多细胞生物通过细胞增殖发育为成体
C．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
D．细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程
【答案】B
【解析】单细胞生物通过细胞增殖来增加个体数，A正确；多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育成为成体，B错误；细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，C正确；细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程，D正确。
2．科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗，追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况，得到根尖细胞连续分裂的时间(单位：h)数据如下图所示。相关叙述正确的是 ( )
A．de阶段发生遗传物质的平均分配
B．bc阶段结束时DNA含量增加一倍
C．cd阶段完成与DNA复制有关的蛋白质的合成
D．一个细胞周期(可表示为cd＋de)等于17.3 h
【答案】B
【解析】图示ab、cd、ef为细胞分裂期，主要完成遗传物质的平均分配；bc、de为细胞分裂间期，主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，结果是DNA分子加倍。一个细胞周期包括分裂期和分裂间期，为de＋ef(或bc＋cd)等于17.3 h。
3．(2021·全国乙卷改编)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是 ( )
A．在有丝分裂前的间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子
B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子
C．在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体
D．在后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，细胞中有32条染色体
【答案】D
【解析】在有丝分裂前的间期，DNA进行半保留复制，数目由8个变为16个，A正确。在有丝分裂前期，染色质高度螺旋化形成染色体。此时染色体已经完成复制，每条染色体包括2条姐妹染色单体，含2个DNA分子，B正确。在有丝分裂中期，染色体已经完成复制，但数量不变，仍为8条。此时着丝粒排列在赤道板上，染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体的最佳时期，C正确。在有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目由8条变为16条，D错误。
4．用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，下列叙述正确的是 ( )
A．同一视野中各个细胞的染色体数目相等
B．在一个视野中处于分裂前期和中期的细胞数目可能相等
C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体
D．每个细胞是独立分裂的，任选一个细胞即可持续观察它的整个分裂过程
【答案】B
【解析】同一视野中各个细胞所处的时期可能不一样，各个细胞的染色体数目不一定相等，在分裂后期染色体数目会加倍；在一个视野中处于分裂前期和中期的细胞数目可能相等；观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到染色体，但看不到赤道板，赤道板是假想的一个结构；每个细胞是独立分裂的，但在解离的时候，细胞已经被杀死，所以仅能观察到细胞分裂过程中某个阶段的静态图。
5．图中甲乙均为某哺乳动物的细胞有丝分裂模式图，丙表示每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化。请据图回答下列问题。
(1)图乙细胞中的染色体、姐妹染色单体和核DNA数目分别是__________。
(2)图甲表示的细胞分裂时期是__________，该时期处于图丙中的________段。
(3)图丙中CD段变化的原因是__________________。
【答案】(1)8、0、8 (2)有丝分裂中期 BC (3)着丝粒分裂
【解析】(1)姐妹染色单体是指染色体在细胞的分裂间期进行自我复制，形成由一个着丝粒连接着的两条完全相同的染色单体。体细胞中的染色体上只有一个DNA分子。染色体复制后，一个染色体上有两个DNA分子，分别位于两个染色单体上。当染色体着丝粒分裂后，原来的一个染色体成为两个染色体。故图乙细胞中的染色体、姐妹染色单体和核DNA数目分别是8、0、8。(2)甲细胞含有同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；丙图中，BC段表示有丝分裂前期和中期，故甲细胞处于图丙中的BC段。(3)由分析可知：图丙中CD段，每条染色体DNA分子数由2变成1，变化的原因是着丝粒的分裂。(共56张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
课标要点 学法指导
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的分化，形成了复杂的多细胞生物体 1.科学思维：归纳与概括细胞分化和全能性；明确其关系；阐述细胞分化的实质
2．社会责任：举例说明细胞全能性，并解释其在生产实践中的应用
知识导图
课前 · 新知导学
1．概念
在个体发育中，由_______________细胞增殖产生的后代，在______________________上发生____________的过程。
2．特点
细胞分化及其意义
一个或一种
特点 解释
________ 发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度
__________ 一般来说，分化了的细胞，不会再演变成原始的细胞，将一直保持分化后的状态，直到死亡
________ 在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础
形态、结构和生理功能
稳定性差异
持久性
不可逆性
普遍性
3．实质
在个体发育过程中，不同种类的细胞中的____________表达情况不同(即基因的选择性表达)。
4．表现
细胞水平：产生特定的________。
分子水平：合成特定的__________。
遗传信息
细胞
蛋白质
5．实例
构成人体四种组织的细胞，如______________、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞等；植物的______________、表皮细胞、储藏细胞等。
6．意义
(1)是生物____________的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向__________，有利于提高生物体各种____________的效率。
上皮细胞
叶肉细胞
个体发育
专门化
生理功能
同一个体的不同体细胞的形态、结构和生理功能不同的直接原因及根本原因分别是什么？
____________________________________________。
微思考
提示：直接原因是所含的蛋白质种类有所不同，根本原因是不同的细胞表达的基因不同
下列有关细胞分化的叙述，不正确的是 ( )
A．细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
B．细胞分化是一种持久性的变化
C．细胞分化使一个个体的各种细胞具有不同的遗传信息
D．细胞分化是由于不同种类细胞中遗传信息的执行情况不同
【答案】C
【解析】细胞分化没有改变细胞的遗传信息，C错误。
1．概念
指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整_________或分化成其他____________的________和__________。
2．实例
(1)植物细胞的全能性：
①实验过程：
细胞的全能性
有机体
各种细胞
潜能
特性
韧皮部
②结论：高度分化的__________仍然具有发育成__________的能力。
(2)动物细胞核的全能性：
①实例：
②结论：已分化的动物体细胞的___________仍具有全能性。
植物细胞
完整植株
去核
细胞核
3．干细胞
(1)特点：
①具有______________能力。
②在动物和人体内，数量很少。
(2)举例：人骨髓中的________________能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。
分裂和分化
造血干细胞
下列有关细胞全能性的理解，正确的是 ( )
A．没有离体的成熟植物细胞也能表现出全能性
B．克隆猴“中中”和“华华”的诞生标志着动物体细胞全能性的实现
C．癌细胞的增殖体现了细胞的全能性
D．花粉可培育成完整的植株，是细胞全能性的体现
【答案】D
【解析】细胞全能性判断的标准是“细胞→个体”，例如一个离体植物细胞经植物组织培养形成幼苗，就体现了全能性，没有离体的成熟植物细胞各自承担不同的功能，不能表现出全能性，A错误；克隆猴“中中”和“华华”的诞生标志着动物细胞核全能性的实现，并非动物体细胞全能性的实现，B错误；癌细胞的增殖不能体现细胞的全能性，C错误；花粉具有较高的全能性，经组织培养可培育成完整的植株，D正确。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．细胞分化的过程图示
细胞的分化
2．细胞分化的实质
各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达：
1．由同一细胞增殖产生、经过细胞分化形成的各种细胞内，细胞器数目、细胞质基质成分相同吗？
2．细胞分化后，其内的遗传信息没有发生改变的原因是什么？
1．提示：不同。因为分化形成的各种细胞的功能不同，所以细胞内的细胞器数目、细胞质基质成分不同。
2．提示：因为生物体的不同细胞均来自受精卵的有丝分裂，由于有丝分裂中遗传信息几乎不发生变化，因而同一生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传信息。
[对点精练]
1．如图所示为细胞甲、乙、丙、丁的部分生命历程(①、②)，下列相关叙述正确的是 ( )
A．细胞生命历程①，细胞内核DNA加倍与染色体加倍同步进行
B．细胞生命历程②，不同功能的细胞内基因表达情况有差异
C．细胞甲、乙、丙和丁都具有增殖和分化能力，且这种能力无差别
D．图中三种血细胞具有不同的功能，所含蛋白质的种类完全不同
【答案】B
【解析】从题图信息可知，①和②分别表示细胞增殖和分化。细胞增殖过程中，细胞内核DNA加倍发生在间期，而染色体加倍发生在有丝分裂后期；不同功能的细胞来自细胞的分化，而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达；从甲到丙或丁，细胞分化程度加大，致使细胞增殖和分化能力降低；不同功能的细胞内蛋白质的种类有差异，既有相同的蛋白质，也有不同的蛋白质。
2．如图是人体不同组织细胞的形成示意图，其中①～④表示细胞，Ⅰ～Ⅲ表示过程。下列分析正确的是 ( )
A．Ⅰ表示受精作用，细胞①没有分化，所以没有全能性
B．Ⅱ表示有丝分裂，分裂前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
C．Ⅲ表示细胞分化，是细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程
D．细胞①和④相比，细胞内的DNA和RNA相同，蛋白质不完全相同
【答案】C
【解析】细胞①是受精卵，受精卵的分化程度低，但全能性最高，A错误；Ⅱ表示有丝分裂，动物细胞的有丝分裂在细胞分裂前期由中心体发出星射线形成纺锤体，B错误；Ⅲ表示细胞分化，是细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程，其本质是基因的选择性表达，C正确；细胞①和④是同一个体的不同细胞，是受精卵分裂分化形成的，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以两个细胞中，DNA相同，但RNA和蛋白质有所区别，D错误。
【方法技巧】 细胞分化的三个关键点
(1)细胞分化的标志。
①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平：形成不同种类的细胞。
(2)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。
(3)细胞分化的“变”与“不变”。
①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
[知识归纳]
1．细胞具有全能性的原因
已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质，因此，分化的细胞仍具有发育成完整新个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
2．细胞全能性实现的条件
(1)离体状态下。
(2)水、无机盐、有机营养及激素等。
(3)适宜的温度等外界环境条件。
细胞的全能性
3．不同细胞全能性的比较
(1)动、植物细胞全能性的区别：植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物细胞细胞核的全能性仍可以表达。
(2)与细胞分化的关系：细胞分化程度不断提高，细胞的全能性逐渐变小。
(3)与细胞分裂能力的关系：呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。
4．细胞分化与细胞全能性的比较
项目 细胞分化 细胞全能性
原因 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性； ②稳定性和不可逆性； ③普遍性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性；
②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性
项目 细胞分化 细胞全能性
结果 形成形态、结构和生理功能不同的细胞群 形成完整有机体或分化成其他各种细胞
大小 比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同，全能性大小不同，如受精卵>生殖细胞>体细胞
联系 ①两者的遗传物质都不发生改变； ②已分化的细胞(动物细胞核)仍然保持全能性； ③一般情况下，细胞的分化程度越高，全能性相对越低 [对点精练]
1．下列关于细胞全能性的理解，不正确的是 ( )
A．植物种子发育成植株体现了细胞的全能性
B．细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素
C．经植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D．大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性
【答案】A
【解析】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；判断细胞全能性是否表现的主要依据是发育起点为细胞。
2．(2023·山东临沂校考)党的二十大报告中提到，基础研究和原始创新不断加强，一些关键核心技术实现突破，生物医药等取得重大成果。体细胞克隆猴的成功将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物研发周期，助力“健康中国2030”目标实现。下列说法正确的是 ( )
A．克隆猴的诞生说明动物细胞具有全能性
B．体细胞克隆猴的核遗传物质发生了改变
C．干细胞分化成其他各种细胞没有体现细胞的全能性
D．克隆猴的诞生将为治疗恶性肿瘤等药物研发提供动物模型
【答案】D
【解析】克隆猴的诞生说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，也说明动物细胞核具有全能性，A错误；体细胞克隆猴的核遗传物质并没有发生改变，B错误；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能力，所以干细胞分化成其他各种细胞体现了细胞的全能性，C错误；由题意“体细胞克隆猴的成功将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物研发周期”可知，克隆猴的诞生将为治疗老年痴呆、恶性肿瘤等药物研发提供动物模型，D正确。
【易错点拨】 细胞全能性的4点提示
(1)植物种子发育成植株不能体现细胞的全能性。
(2)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。
(3)已分化的植物细胞表达全能性的条件：①离体；②给予一定的营养物质、激素等；③适宜的温度等环境条件。
(4)分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然较高。
课堂 · 延伸提分
(1)细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变，只是基因选择性表达。
(2)同一个体不同种类的体细胞中，DNA(基因)相同，而RNA、蛋白质不完全相同。
(3)一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高度分化的植物细胞能够脱分化恢复全能性。
易错易混：细胞分化的特点
例1 (2023·河南南阳校考)有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明，利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A．iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同，蛋白质却不完全相同
B．iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多
C．若将运动神经元合成毒蛋白的基因进行适当改造，可以起到良好的治疗作用
D．植入神经干细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
【答案】A
【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此iPS细胞分化成的多种细胞中DNA相同，RNA和蛋白质不完全相同，A错误；细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞，使细胞的种类增多，其本质是基因的选择性表达，B正确；若控制运动神经元合成毒蛋白的基因进行适当改造，则无法合成该毒蛋白，所以可以起到治疗该病的作用，C正确；植入神经干细胞，诱导分化成前驱细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善，D正确。
错因分析：一是对细胞分化的实质——基因的选择性表达理解不到位；二是对细胞分化的结果——产生多种细胞没有掌握；三是对题干信息提取不准确。
例2 如图所示为来自同一人体的4 种细胞，下列叙述正确的是 ( )
解题技巧：细胞分化题的答题方法
A．因为来自同一人体，所以各细胞中的DNA含量相同
B．因为各细胞中携带的基因不同，所以形态、功能不同
C．虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同
D．虽然各细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同
【答案】C
【解析】人体不同组织的体细胞中核DNA含量相等，但是细胞质中的DNA含量不一定相同，卵细胞和精子中的核DNA减半，A错误；同一人体不同体细胞中携带的核基因相同，但基因的选择性表达(细胞分化)导致不同细胞的形态和功能不同，B错误；活细胞中含量最多的化合物是水，C正确；人体内不同细胞吸收葡萄糖的方式不同，有协助扩散和主动运输两种方式，D错误。
审题流程：
第一步 解读题干，提取信息。
分析题干和图像内容，概括信息主旨。
题干“来自同一人体的4 种细胞”意味着都是由同一个受精卵经过有丝分裂和分化形成的。图示中列举的4种细胞形态结构不同，隐含信息是细胞功能不同，执行功能的蛋白质等分子种类不同，但细胞核内DNA分子(遗传物质)相同。
第二步 对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
根据题干“同一人体的4 种细胞”考查的知识点，与教材中第6章第2节“细胞的分化”密切相关。
由图示深入理解细胞分化(基因选择性表达)机理 ：
(1)如图所示，经过有丝分裂、分化得到的神经细胞、白细胞和小肠上皮细胞中所含遗传物质与亲代细胞的相同(均用A、B、C、D、E代表)。分化时，神经细胞中A、D基因处于活跃状态(能表达的状态)，白细胞中C、D基因处于活跃状态，小肠上皮细胞中D、E基因处于活跃状态。
(2)由于表达的基因不同，因此指导合成的蛋白质有差异，每种细胞中含有自身特有的蛋白质，如白细胞中，某个基因指导合成了溶菌酶；而在小肠上皮细胞中，另一基因指导合成了淀粉酶。
(3)细胞中D基因都表达了，这说明D基因指导合成的蛋白质可能是细胞基础生命活动所必需的，如与呼吸作用有关的酶。
第三步 各项击破，正确解答。
逐个分析选项，结合教材知识判断正误。
小练 · 素养达成
1．(2022·浙江学业水平考试)在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的 ( )
A．分裂与分化 B．分化与癌变
C．癌变与衰老 D．衰老与分裂
【答案】A
2．关于细胞分化的叙述，错误的是 ( )
A．细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中
B．一般情况下，已经分化的细胞会一直保持分化后的状态，直到死亡
C．随着细胞分化的进行，细胞中的遗传物质种类会发生变化
D．高度分化的动物体细胞的细胞核保持着全能性
【答案】C
【解析】细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能方面发生稳定性差异的过程，具有稳定性、持久性和不可逆性，它发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度，A正确；细胞分化具有稳定性，即分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中遗传物质没有发生改变，C错误；植物细胞具有全能性，高度分化的动物细胞的细胞核保持着全能性，D正确。
3．下列关于细胞全能性的理解，正确的是 ( )
A．胚胎干细胞核移植克隆动物体现了细胞全能性
B．高等植物成熟的筛管细胞没有细胞全能性
C．水稻种子从萌发到长成植株的过程体现了细胞全能性
D．科学家用非洲爪蟾所做的实验，其结果说明动物细胞具有细胞全能性
【答案】B
【解析】胚胎干细胞核移植克隆动物体现了细胞核具有全能性，A错误；高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核，故没有细胞全能性，B正确；水稻种子从萌发到长成植株的过程，是个体由小变大的过程，没有体现了细胞全能性， C错误；科学家用非洲爪蟾所做的实验，其结果说明动物细胞的细胞核具有全能性，并没有证明动物细胞具有全能性， D错误。
4．(2023·湖南名校开学考)下图为动物体内干细胞分化为不同种类细胞的过程示意图。下列叙述错误的是 ( )
A．图中分化后形成的6种细胞形态、结构和功能都有所差别
B．细胞分化过程并没有改变细胞核中的遗传物质
C．图中大部分种类的细胞都具有全能性
D．图中所示的过程不可能发生在单细胞生物中
【答案】C
【解析】细胞分化的结果是形成形态、结构和功能不同的细胞，A正确；细胞分化是细胞核中遗传物质的执行情况不同引起的，细胞核中的遗传物质并没有改变，B正确；图中由干细胞分化成的几种细胞已经高度分化，除成熟的红细胞外，其余体细胞的细胞核具有全能性，C错误；单细胞生物只有一个细胞，所以不可能发生细胞分化过程，D正确。
5．下列关于细胞分化与细胞全能性的叙述错误的是 ( )
A．细胞表现全能性的根本原因是细胞内有一套能够发育成完整个体所需的全部遗传信息
B．细胞的分化导致基因的选择性表达，产生新的蛋白质，细胞具有新的功能
C．斯图尔德的组织培养实验表明植物细胞在离体的条件下可以实现全能性
D．细胞分裂能力一般随细胞分化程度的提高而减弱
【答案】B
【解析】细胞表现全能性的根本原因是细胞内有一套能够发育成完整个体所需的全部遗传信息，A正确；基因的选择性表达引起细胞的分化，B错误；斯图尔德的组织培养实验表明植物细胞具有全能性，C正确；一般情况下，细胞分化程度越高，细胞分裂能力越低，D正确。(共51张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
课标要点 学法指导
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 1.生命观念：理解细胞衰老、凋亡的实质和特点；认同细胞的生命历程
2．科学思维：分析表格、图形和文字信息，归纳细胞衰老、凋亡的特征
3．社会责任：辨别迷信和伪科学，主动向他人宣传健康生活和关爱生命等相关知识
知识导图
课前 · 新知导学
1．概念
细胞衰老的过程是细胞的______________和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
2．细胞衰老的原因
(1)自由基学说：
①自由基是指异常活泼的__________或______。
细胞的衰老
生理状态
带电分子
基团
磷脂分子
基因突变
特殊序列的DNA—蛋白质复合体
缩短一截
3．细胞衰老的特征
(1)形态结构方面：
①细胞：萎缩，体积变小。
②细胞膜：通透性改变，使物质运输功能________。
③细胞核：细胞核的体积________，核膜内折，染色质______、染色________。
降低
增大
收缩
加深
(2)细胞内的物质方面：
①水：水分________，细胞________，体积________，细胞新陈代谢的速率________。
②酶：多种酶的活性________，呼吸速率减慢，新陈代谢速率________。
③色素：细胞内的色素逐渐________，妨碍细胞内的物质的________和________。
减少
萎缩
变小
减慢
降低
减慢
积累
交流
传递
4．细胞衰老和个体衰老的关系
(1)单细胞生物：
个体衰老或死亡与________衰老或死亡是一致的。
(2)多细胞生物：
①体内细胞总在不断________，总有一部分细胞处于________或走向死亡的状态。
②从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞的______________过程。
细胞
更新
衰老
普遍衰老
年老的个体会有新生的细胞吗？新生婴儿体内含有衰老的细胞吗？
___________________________________________________。
微思考
提示：老年人体内有新生的细胞，新生婴儿体内也有衰老的细胞，只是所占比例不同。新生婴儿体内衰老细胞较少，新生细胞较多，老年人则相反
下列关于人体细胞的叙述，错误的是 ( )
A．人的正常体细胞的分裂次数是有限的
B．自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
C．细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除
D．衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的
【答案】D
【解析】衰老细胞代谢速率降低是细胞内水分减少引起的。
1．细胞凋亡
细胞的死亡
基因
概念 定义 由______所决定的细胞自动结束生命的过程
机制 由__________决定的________调控
别名 细胞程序性死亡
类型 ①细胞正常的______________； ②清除__________________的细胞； ③正常发育过程中的程序性死亡 意义 ①保证多细胞生物体完成____________； ②维持______________的稳定； ③抵御____________________的干扰 遗传机制
程序性
自然更新
被病原体感染
正常发育
内部环境
外界各种因素
2．细胞坏死
在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的__________________。
细胞损伤和死亡
细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形式对生物体是有利的？
__________________________________________________。
微思考
提示：细胞坏死和细胞凋亡。细胞凋亡对生物体是有利的
关于细胞凋亡的叙述，错误的是 ( )
A．细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B．细胞凋亡也称为细胞程序性死亡
C．细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D．被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
【答案】C
【解析】胚胎发育过程中也会发生细胞凋亡，如人的手指指间细胞的凋亡等。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．细胞衰老的特征
细胞的衰老
从分子水平看，衰老细胞中有利的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加，这导致了其结构的变化，结构变化又使其正常功能降低。
2．细胞衰老的特征及形成原因
个体衰老表现 对应的细胞衰老原因
皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少，细胞体积变小
头发变白 细胞内的酶活性降低
老年斑 细胞内色素的积累
肌肉无力 细胞内呼吸速率减慢
吸收能力下降 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
[对点精练]
1．根据现有的细胞衰老理论，在延缓皮肤衰老方面切实可行的是 ( )
A．防晒，减少紫外线伤害
B．减少营养物质摄入，抑制细胞分裂
C．减少运动，降低有氧代谢强度
D．口服多种酶，提高细胞代谢水平
【答案】A
【解析】防晒，减少紫外线伤害皮肤，可以延缓皮肤衰老，A正确；减少营养物质摄入，抑制细胞分裂，可能会加速皮肤衰老，B错误；减少运动，降低有氧代谢强度，不能有效延缓皮肤衰老，C错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，口服多种酶，会通过消化道消化，起不到提高细胞代谢水平的作用，D错误。
2．(2023·辽宁高一期末)自由基学说认为细胞在发生氧化反应过程中，或受到辐射、化学药剂损害时，都会产生自由基。自由基攻击磷脂分子时会产生更多的自由基，进而破坏细胞膜的结构，是导致细胞衰老的原因之一，下列叙述错误的是 ( )
A．自由基的产生与细胞内的代谢有关，也受环境影响
B．自由基攻击生物膜上的磷脂造成细胞损伤的过程属于正反馈现象
C．自由基可能会影响细胞间的信息交流
D．细胞衰老后相对表面积增大，物质运输效率增强
【答案】D
【解析】自由基学说认为，机体的细胞在氧化代谢的过程中，经过射线的照射、化学药剂的损害等产生大量的自由基，A正确；当自由基攻击生物膜上的磷脂时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，这体现了正反馈调节，B正确；受体参与细胞间的信息交流，自由基攻击细胞膜上的受体分子，会破坏受体分子，可能会影响细胞间信息交流，C正确；衰老细胞的体积减小，但由于膜的通透性改变、水分减少、酶活性下降，物质运输效率减弱，D错误。
[知识归纳]
1．细胞凋亡与细胞坏死的区别
细胞凋亡与细胞坏死
项目 细胞凋亡 细胞坏死
原因 正常生理变化 病理性变化或剧烈损伤
范围 多为单个分散细胞 大片组织或成群细胞
细胞膜 内陷 破损
细胞器 无明显变化 肿胀、内质网崩解
细胞体积 收缩变小 肿胀变大
调节过程 受基因调控 不受基因调控
炎症反应 不释放细胞内容物，无炎症反应 释放细胞内容物，引发炎症
2．易发生细胞凋亡的几种细胞
(1)无用细胞，如蝌蚪变成青蛙时，尾部细胞的退化。
(2)发育不正常的细胞。
(3)有害细胞，如病毒感染的细胞。
(4)衰老细胞，如人的成熟红细胞120天后自然死亡。
下图是胎儿手的发育过程图，据图分析：
(1)在人手的发育过程中，开始是五个手指愈合在一起，后来手指间的细胞逐渐消失使手指分开，这部分细胞的消失是__________的结果，与________(填细胞器)密切相关。
(2)在接开水的过程中，不小心烫到了手。由开水引起的皮肤、黏膜的烫伤属于__________。
(3)上述两种现象都受基因的控制吗？
提示：(1)细胞凋亡 溶酶体 (2)细胞坏死 (3)不是，细胞凋亡受基因的控制，而细胞坏死不受基因的控制。
[对点精练]
1．中科院近来发现一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和TNF α(一种淋巴因子)等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡(如下图所示)。请结合所学知识分析，下列叙述不正确的是 ( )
A．该过程与细胞膜的信息交流有关
B．cBid可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞的凋亡
C．溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物的释放无此功能
D．溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用
【答案】C
【解析】图示信息表明线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的直接原因，而线粒体、溶酶体内容物的释放离不开胰凝乳蛋白酶的间接作用。
2．(2023·陕西安康开学考)研究发现，秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中，有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除，使得成虫体内总共有959个细胞，这一凋亡过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，其中四种基因的表达产物EGL－1、CED－3、CED－4、CED－9精细控制着细胞凋亡的启动，如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A．细胞凋亡会使部分细胞提前被动结束生命，不利于个体发育
B．正常情况下，发生凋亡的细胞内EGL－1、CED－3的含量会增加
C．用某种药物抑制CED－9基因的表达，细胞凋亡过程可能会减慢
D．在严重病理性刺激下，细胞正常代谢中断也可能会引起细胞凋亡
【答案】B
【解析】细胞凋亡属于正常的生命现象，对生物个体的发育有利，A错误；图中显示EGL－1的存在解除了CED－9对CED－4的抑制作用，进而促进了CED－3的生成，促进了细胞凋亡，即细胞内EGL－1、CED－3等的含量增加会激发细胞凋亡过程，B正确；用某种药物来抑制CED－9基因的表达，则CED－9对CED－4的抑制作用减弱，进而促进了CED－3的生成，促进了细胞凋亡，因而细胞凋亡过程可能会加速，C错误；在严重病理性刺激下，细胞正常代谢中断引起的细胞死亡是不正常的死亡，对机体有害，属于细胞坏死，D错误。
【方法技巧】 “两看”法判断细胞凋亡和细胞坏死
课堂 · 延伸提分
细胞凋亡和细胞坏死都是细胞的死亡过程，但两者的死亡机理不同。细胞凋亡是一个主动的、有利于个体生存的过程；而细胞坏死是一个被动的、对个体生存有害的过程。细胞衰老受基因控制，也是有利于个体生存的。
易错易混：细胞衰老、凋亡和坏死的区别
项目 影响因素 特点 对机体的影响
细胞 衰老 受基因控制 水分减少、酶活性降低、色素积累、膜通透性改变等 有利
细胞 坏死 不受基因控制，由电、热、冷、机械等不利因素造成 被动的、由细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程 不利
细胞 凋亡 受基因控制 主动的、细胞自动结束生命的过程 有利
例1 下列关于细胞衰老和凋亡的说法，错误的是 ( )
A．人一生中，体细胞分裂50～60次，因而各种细胞寿命一样
B．机体内细胞的寿命与分裂能力之间没有明确的对应关系
C．生物体内随时有大量细胞衰老死亡，同时又有大量新增殖的细胞代替它们
D．衰老和凋亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象
【答案】A
【解析】同一个个体内不同组织的细胞分化程度不同，细胞的寿命也不同，A错误；正常细胞的寿命与其分裂能力无关，而与其功能有关，B正确；生物体内的细胞不断更新，随时有大量细胞衰老死亡，同时又有大量新增殖的细胞代替它们，C正确；细胞衰老是正常的生命现象，D正确。
错因分析：一是不理解细胞衰老和凋亡的概念及特点；二是不了解细胞衰老和凋亡的原因和表现。
例2 下列不属于细胞凋亡的是 ( )
A．抗癌药物诱导癌细胞程序性死亡
B．高温导致酵母菌细胞代谢中断
C．温带植物秋天落叶
D．蝌蚪发育成青蛙时尾部消失
解题技巧：细胞凋亡题的答题方法
【答案】B
【解析】抗癌药物诱导癌细胞程序性死亡，属于细胞凋亡，A不符合题意；高温导致酵母菌细胞代谢中断，属于细胞坏死，B符合题意；温带植物秋天落叶，属于细胞凋亡，C不符合题意；蝌蚪发育成青蛙时尾部消失，属于细胞凋亡，D不符合题意。
审题流程：
第一步 解读题干，提取信息。
分析题干内容，概括信息主旨。
题干“下列不属于细胞凋亡”的隐含信息是细胞凋亡的原因，与细胞衰老的联系，与细胞坏死的区别等。
第二步 对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
根据题干“下列不属于细胞凋亡的是”考查的知识点与教材中第6章第3节“细胞的衰老和死亡”密切相关：
第三步 各项击破，正确解答。
逐个分析选项，结合教材知识判断正误。
项目 细胞凋亡 细胞衰老 细胞坏死
与基因的关系 受基因控制 受基因控制 不受基因控制
细胞膜的变化 内陷 皱缩 破裂
形态变化 形成凋亡小体 细胞萎缩 外形不规则变化
对机体的影响 对机体有利 对机体有利 对机体有害
小练 · 素养达成
1．随着人均寿命的延长，我国的老年化人口逐渐增多。第七次全国人口普查的结果显示，我国65岁及以上的人口占总人口的13.5%，已进入老龄化社会。下列有关叙述正确的是 ( )
A．自由基能攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老
B．老年人体内的细胞都是衰老状态的细胞
C．老年人的皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞的细胞核体积变小，核膜内折，染色质收缩、染色加深有关
D．在正常情况下，细胞不会随着分裂次数的增加而衰老
【答案】A
【解析】自由基会攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，致使细胞衰老，A正确；老年人体内的细胞不都处于衰老状态，如造血干细胞，B错误；老年人出现老年斑是细胞内的色素随着细胞衰老而积累造成的，C错误；在正常情况下，细胞随着分裂次数的增加而衰老，D错误。
2．(2023·吉林辽源期末)李白诗云：“君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”从生物学的角度分析，这个过程中不会出现的是
( )
A．细胞内的色素逐渐积累，例如老年斑
B．细胞内的水分减少，导致细胞代谢减慢
C．多种酶的活性降低，细胞内呼吸速率减慢
D．细胞膜通透性改变，物质运输能力上升
【答案】D
【解析】多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，例如老年斑的形成，A正确；衰老的细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢，B正确；衰老的细胞多种酶的活性降低，细胞内呼吸速率减慢，C正确；衰老的细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，D错误。
3．(2023·浙江衢州期末)Klotho基因是一种与衰老密切相关的基因，通过调控离子通道、信号通路或其他基因表达而发挥抗衰老、保护肾脏和保护心血管等作用。研究发现，Klotho基因缺陷的小鼠寿命缩短了80%，而过度表达Klotho基因后能够延长小鼠寿命。下列叙述正确的是
( )
A．细胞衰老的过程中，没有新的蛋白质合成
B．抑制高等动物细胞内Klotho基因的表达，可以延缓衰老
C．衰老的皮肤细胞中，细胞核体积减小，线粒体体积变大、数目减少
D．细胞代谢产生的自由基可能会攻击Klotho基因，造成损伤，导致细胞衰老
【答案】D
【解析】细胞衰老的过程中会有与细胞衰老相关的酶合成，故会有新蛋白质的合成，A错误；Klotho基因是一种与衰老密切相关的基因，它通过调控离子通道、信号通路或其他基因的表达而发挥抗衰老的作用，所以高等动物衰老的细胞内Klotho基因的表达受到了抑制，使细胞易衰老，B错误；衰老细胞体积变小，细胞核体积变大，线粒体体积变小、数目减少，C错误；Klotho基因的表达可抵抗衰老，而细胞代谢产生的自由基可导致细胞衰老，可能是细胞代谢产生的自由基会攻击Klotho基因引起基因突变，导致细胞衰老，D正确。
4．下列有关细胞死亡的叙述错误的是 ( )
A．生物发育过程中，细胞的产生与死亡始终保持动态平衡
B．蝌蚪尾的自溶现象是细胞程序性死亡的具体表现
C．细胞中遗传信息表达受阻是细胞死亡的重要原因
D．程序性细胞死亡是细胞自动结束生命的过程
【答案】A
【解析】如果细胞的产生与死亡始终保持动态平衡，则细胞的总数目不增加，生物体是不能完成生长发育过程的。
5．下列有关细胞衰老和细胞凋亡的叙述，错误的是 ( )
A．人体正常的细胞随着分裂次数的增多而逐渐衰老
B．衰老细胞细胞膜的通透性改变，物质运输功能提高
C．衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞核的体积增大
D．细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
【答案】B
【解析】一般正常的细胞分裂次数存在上限，会随着分裂次数的增多逐渐衰老，A正确；衰老细胞细胞膜的通透性改变，物质运输能力会降低，B错误；衰老细胞呼吸作用相关的酶合成量减少，呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，C正确；细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡，D正确。(共26张PPT)
第6章 细胞的生命历程
章末总结
构建 · 知识网络
归纳 · 专题小结
1．联系
细胞增殖、分化、衰老和死亡
2．区别
项目 影响因素 特点 遗传物质 对机体的影响
细胞增殖 基因决定 亲子代遗传性状稳定 复制后均分 有利
细胞分化 基因选择性表达 普遍性、持久性、不可逆性、稳定性 不变 有利
细胞衰老 受基因控制 水分减少、多种酶活性降低、色素积累、膜通透性改变 不变 有利
项目 影响因素 特点 遗传物质 对机体
的影响
细胞 坏死 不受基因控制，由电、热、冷、机械等不利因素造成 被动的、由细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程 不变 不利
细胞 凋亡 受基因控制 主动的、细胞自动结束生命的过程 不变 有利
下图是高等动物体内细胞的重大生命活动图示，下列有关描述不正确的是 ( )
A．在①②③④中，染色体结构动态变化主要发生在①过程
B．有③和④过程发生时说明动物个体已经衰老
C．在成熟生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除是通过④过程完成的
D．①②③④过程对于生物体都是有积极意义的
【答案】B
【解析】染色体结构动态变化是指染色质和染色体之间的相互转化，在①②③④中主要发生在①细胞增殖过程；有③和④过程发生时不能说明动物个体已经衰老，因为细胞的衰老和凋亡与个体是不同步的；在成熟生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，即免疫系统的作用，是通过④过程完成的；①②③④过程对于生物体都是有积极意义的。
下列有关细胞衰老、凋亡和坏死的叙述，正确的有几项？ ( )
①清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
②衰老细胞的体积变小，使其相对表面积变大，物质运输效率提高
③细胞凋亡是由所有酶活性下降，代谢受损而引起的
④细胞坏死对于多细胞生物体维持内部环境的稳定起关键作用
⑤脊椎动物的神经系统在发育过程中存在细胞凋亡现象
A．0 B．1
C．2 D．3
【答案】B
【解析】被病原体感染细胞的清除过程中存在细胞凋亡，①错误；衰老细胞的物质运输功能降低，②错误；凋亡的细胞中多种酶的活性下降，但与凋亡的酶活性上升，③错误；细胞凋亡对于多细胞生物体维持内部环境稳定起关键作用，④错误；脊椎动物的神经系统在发育过程中，产生的神经细胞一般是过量的，约有50%的细胞凋亡，⑤正确。综上所述，本题正确的有1项。
典练 · 素养提升
一、生命观念
在理解细胞分裂基本过程和细胞分化、衰老及死亡等进程原因的基础上，形成生命活动是在内外因素综合作用下发生的复杂过程的观念，并在此观念的指导下对生命现象进行全面和综合的分析。
二、科学思维
基于观察细胞分裂过程中获得的事实，能运用归纳与概括、模型与建模等思维方法，选用图文结合的方式，说明细胞周期的基本过程和细胞分裂中各种变化之间的关系。
三、科学探究
针对动植物细胞的有丝分裂过程的研究，能选用适当的实验材料，正确完成实验操作，从而发展科学探究的技能并通过比较研究的方案，分析动植物细胞有丝分裂过程的异同。
四、社会责任
主动关注干细胞、细胞衰老等方面的相关研究，运用辩证分析的手段，提出技术发展有利于解决人类社会中的一些问题，但也会随之产生新的挑战的观点，形成正确利用技术服务社会的意识。
1．(社会责任)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述正确的是 ( )
A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B．MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
【答案】D
【解析】组织细胞中的DNA与MSC细胞中的DNA相同，但是RNA不同，A错误；组织细胞是MSC细胞增殖分化形成的，因此组织细胞比MSC细胞更容易衰老，B错误；当MSC中的基因都不能表达时，说明该细胞早就已经开始凋亡了，C错误；不同诱导因素能够使MSC分化形成不同类型的细胞，D正确。
2．(生命观念)如图表示干细胞的三个发育途径，据图回答下列问题：
(1)由A细胞形成的B细胞仍然保持着其特有的______________和________能力，A细胞到C细胞的过程是由________控制的。
(2)若D细胞是胰腺细胞，则结构⑦所起的作用是_______________。
(3)A细胞分化成D细胞的根本原因是____________________。
(4)若D细胞是正在衰老的细胞，该细胞中结构⑧发生的变化是________________________。
【答案】(1)分裂 分化(两空可颠倒) 基因
(2)对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和转运
(3)基因的选择性表达
(4)细胞核体积增大、核膜内折，染色质收缩，染色加深
【解析】(1)A细胞为干细胞，其增殖形成的B细胞(干细胞)仍然保持着其特有的分裂和分化能力。A到C表示细胞凋亡，而细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。(2)结构⑦为高尔基体，能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和转运。(3)A到D为细胞分化过程，而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。(4)结构⑧为细胞核，细胞衰老后，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
3．(科学思维)如图表示一个细胞周期，下列有关叙述，错误的是 ( )
A．e→e为一个完整的细胞周期
B．动物细胞在e→a时期完成中心粒的倍增
C．高等植物细胞在b→c时期出现赤道板
D．高等动植物细胞在d→e时期形成子细胞的方式不同
【答案】C
【解析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，因此e→e为一个完整的细胞周期，A正确；动物细胞在e→a时期(即分裂间期)，完成中心粒的倍增，B正确；赤道板不是真实存在的结构，不会出现，C错误；d→e时期表示末期，动植物细胞在末期形成子细胞的方式不同，动物细胞中部出现细胞内陷，把细胞质缢裂为二，形成两个子细胞，植物细胞在赤道板位置出现细胞板，扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个，D正确。
4．(科学探究)(2023·福建厦门期末)糖尿病肾病是糖尿病患者最严重的并发症之一。有研究表明，葡萄糖能调节类甲基化转移酶3(METTL3)的合成，进而影响细胞内某些重要组分的修饰。为进一步阐明METTL3在葡萄糖诱导下的作用机制，研究人员以大鼠肾小管上皮细胞为材料进行了相关实验，其结果如下。
表1 METTL3对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞增殖的影响
组别 细胞增殖率/%
对照组 100
高糖组 85.96
高糖＋METTL3合成抑制剂组 94.88
注：对照组和高糖组的葡萄糖浓度分别为5.5 mmol/L和35 mmol/L。
(1)该实验的自变量是_____________，据表1可得出的结论是高糖会_______(填“促进”或“抑制”)METTL3的合成，进而抑制细胞增殖。
(2)研究人员进一步对肾小管上皮细胞周期进行了检测，其部分统计结果如表2所示。据表推测METTL3影响细胞增殖的可能机制是METTL3会________(填“促进”或“抑制”)细胞从______期进入______期。
表2 METTL3对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞周期的影响
组别 分裂间期各阶段细胞比例/% G1期 S期 G2期
对照组 63.67 27.98 8.35
高糖组 63.13 25.37 11.51
高糖＋METTL3合成抑制剂组 55.94 30.47 13.58
注：分裂间期可分为G1、S、G2三个连续的时期，其中DNA复制发生在S期。
【答案】(1)METTL3的有无 促进 (2)抑制 G1 S
【解析】(1)自变量是人为改变的量，该实验的自变量是METTL3的有无；高糖组细胞增殖率下降，而高糖＋METTL3合成抑制剂组细胞增殖率高于高糖组，说明高糖下合成了METTL3，在加入METTL3合成抑制剂后，METTL3被抑制会使细胞增殖高于高糖组，因此高糖会促进METTL3合成，从而抑制细胞增殖。(2)METTL3抑制细胞增殖，高糖＋METTL3合成抑制剂组相对于高糖组S期细胞比例升高，G1期细胞比例减少，因此METTL3会抑制细胞从G1期进入S期，从而抑制细胞增殖。
