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第8章 细胞的分化、凋亡和衰老
第8章 细胞的分化、凋亡和衰老
形态
结构
专门化
胚胎
自我更新
分化发育
全能
完整个体
细胞分化
植物组织培养技术
√
×
√
×
×
√
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第8章
DI
BA
ZHANG
细胞的分化、凋亡和衰老
预习导学·思维动
梳理教材·夯实基础
重难解读讲练互动
师生互动·核心突破
实现全能性
细胞
生物个体
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第8章 细胞的分化、凋亡和衰老
第8章 细胞的分化、凋亡和衰老
编程性
能量
细胞增殖
器官
细胞数目
保护
外界因素
被动
水分
染色体固缩
内质网
呼吸速度
蛋白质合成
物质交流
信息传递
端粒
缩短
基因
线粒体DNA
自由基
结构
功能
×
×
√
×
×
×
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预习导学·思维动
梳理教材·夯实基础
凋亡
凋亡
清除
人
亡激活
吞噬
诱
→相关
凋亡
凋细胞
因
号
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即时训练·体验成功第1节 细胞的分化
1.说明细胞的分化。(重、难点) 2.举例说明细胞的全能性。(重点)
一、细胞分化的概念
细胞分化
(1)概念：在个体发育中，细胞后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
(2)意义：细胞分化使细胞的功能趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。细胞分化是生物体正常发育的基础。
(3)特点：具有持久性，存在于整个生命进程中，胚胎时期达到最大程度。
干细胞
(1)概念：一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞，这些细胞叫干细胞。
(2)种类：干细胞分为全能干细胞(如胚胎干细胞)、多能干细胞和专能干细胞(如专能骨髓造血干细胞)。
二、细胞分化的基础
细胞全能性的概念：指生物体已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。
细胞全能性的意义：细胞全能性是细胞分化的基础，是植物组织培养技术的理论依据，在理论和实践上具有重大意义。
判一判
(1)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(√)
(2)生物体内所有的细胞都要发生细胞分化(×)
分析：连续分裂的细胞不发生细胞分化。
(3)多细胞生物通过细胞分化形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官(√)
(4)植物的种子长成植株属于全能性(×)
(5)成熟的哺乳动物的红细胞具有全能性(×)
(6)同一生物体内不同细胞的全能性是不同的(√)
想一想
单细胞生物有细胞分化过程吗？
[提示] 没有。单细胞生物一个细胞即构成一个个体。
对细胞全能性的理解
原理：含有本物种全套遗传物质。
2．条件：一离体；二无菌；三营养和激素；四适宜外部条件——光照、温度、pH等。
全能性高低比较
(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(克隆羊只证明动物细胞细胞核具有全能性)。
(3)胚胎干细胞(全能干细胞)>造血干细胞(多能骨髓造血干细胞)>皮肤生发层干细胞(专能干细胞)。
全能性的应用
(1)植物组织培养
①过程：离体的组织或细胞细胞团,(愈伤组织))胚状体―→幼体―→新植株。
②应用：快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀濒危物种，与基因工程结合培育作物新品种。
(2)动物细胞核移植
①过程(以哺乳动物为例)
②应用：加速优良畜群繁育；保护濒危物种等。
1．分析以下事实：①胡萝卜韧皮部细胞通过培养能发育成完整植株；②绵羊乳腺细胞核移入去核卵细胞中，能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上事实，下列选项错误的是( )
A．高度分化的动物细胞都具有全能性
B．动物细胞的细胞核具有全能性
C．分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，并未消失
D．植物细胞具有全能性
解析：选A。事实①可证明植物细胞具有全能性，事实②只能证明动物细胞的细胞核具有全能性。细胞具有全能
性的原因是生物体的每个细胞中都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。
2．下列哪种细胞的全能性最容易表达出来( )
A．青蛙的上皮细胞
B．胡萝卜根的韧皮部细胞
C．大白鼠的肝脏细胞
D．人的皮肤生发层细胞
解析：选B。细胞全能性是指高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。从理论上讲，每一个分化的细胞中都含有一整套控制该生物个体形成的遗传物质(基因)，在合适的条件下，它们都有可能重新被激活并开始表达，即重新分裂和分化。就目前的研究成果看，受精卵的全能性最高，其次是生殖细胞，再次是体细胞，而在体细胞中，无论植物细胞还是动物细胞，都能在一定程度上表现出全能性，但动物细胞的全能性受到限制，不如植物细胞的全能性容易表达出来。
细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析
(1)理论上活细胞都具有全能性。
(2)只有发育为完整个体，才能“体现”或“实现”细胞的全能性，即：
,\a\vs4\al(细胞)\o(――→,\s\up7(实现全能性))生物个体)
↓Ｋ
具有全能性
对细胞分化过程的理解
细胞的分化
(1)概念剖析
①发生时间：个体发育过程中。
②细胞来源：一个或一种细胞。
③结果：形成形态、结构和生理功能上具有稳定性差异的细胞。
(2)特点
①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。
②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
④不变性：分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。
(3)细胞分化的过程
(4)细胞分裂、分化与个体发育的关系
(5)细胞分化原因的理解
2．对干细胞的理解
(1)干细胞按来源不同又分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。胚胎干细胞来自于胚胎；成体干细胞来自于已出生的人体，如人体各种组织中的干细胞。
(2)干细胞的特点
①自我更新：干细胞通过有丝分裂进行繁殖。
②具有分化能力：干细胞的分化程度相对较低，可分裂、分化形成新的组织或器官。
(3)干细胞最诱人的应用：将干细胞分化成某一特定的细胞、组织，甚至器官，通过移植，使之重建受损的组织，甚至器官。
3．乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是( )
A．唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因
B．乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因
C．两种细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因
D．两种细胞中相关基因选择性表达的结果
解析：选D。同一个体的不同细胞都来源于同一个受精卵的有丝分裂，所以唾液腺细胞含有合成乳蛋白的基因，乳腺细胞也含有合成唾液淀粉酶的基因，A、B错误；两种细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因，但C不符合题意；两种细胞的功能不同是细胞中相关基因选择性表达的结果，D符合题意。
4．美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所的研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”。关于下图的叙述中不正确的是( )
A．a过程中只有部分基因得到表达
B．b过程中核酸的种类和含量会发生变化
C．c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D．f过程所形成的子细胞中部分具有细胞周期
解析：选C。据图分析，a过程中部分基因得到了表达，形成了具有特定形态结构和功能的细胞，所以A正确；b过程中细胞中部分特定的基因得到了表达形成神经细胞，RNA的种类和含量都会发生改变，所以B正确；c过程形成富含脂肪的细胞时，核DNA含量应该不变，所以C错误；f过程是细胞通过有丝分裂增殖的过程，其所形成的子细胞中部分仍进行有丝分裂，具有细胞周期，所以D正确。
核心知识小结
[网络构建]
[规范答题]1.高等生物体所有不同类型的体细胞，都是由受精卵细胞分裂和分化而来的，生命体的每个体细胞都具有保持该物种遗传特性的全套遗传物质。2.在个体发育中，细胞后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程叫细胞分化。3.在细胞分化过程中，大多数细胞与特定的功能相适应，逐渐在形态、结构上发生相应的改变。4.细胞分化的特点是持久性、普遍性、不变性、不可逆性和稳定性。5.细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。6.植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核具有全能性。
[随堂检测]
1．如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是( )
①a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化
②乙和丙的染色体组成不同
③丁与戊因遗传物质不同而发生分化
④甲、乙、戊中的蛋白质不完全相同
A．②③④
B．①②
C．①④
D．③④
答案：C
2．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述不正确的是( )
A．老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞
B．分化后的不同组织细胞其蛋白质种类完全不同
C．细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
D．造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的
解析：选B。正常人体内任何时候都存在具有分裂和分化能力的细胞；分化后的不同组织细胞内部分蛋白质的种类可以相同，如ATP合成酶的种类都相同。细胞分化后使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于多细胞生物各种生理功能的协调进行，提高效率。细胞分化一般是不可逆的。
3．下列关于细胞分化的说法，正确的是( )
①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态
②分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
③细胞分化的实质是基因的选择性表达
A．①②
B．②③
C．①③
D．①②③
解析：选D。细胞的分化一般来说是不可逆的，且具有普遍性和持久性。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的结果是形成不同形态、结构和生理功能的细胞。
4．下列有关细胞全能性的说法，不正确的是( )
A．植物组织培养成功表明高度分化的植物细胞具有全能性
B．动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性
C．细胞具有全能性是因为具有该生物的全套遗传物质
D．全能性的大小依次为：受精卵>生殖细胞>植物体细胞>动物体细胞
解析：选B。细胞具有全能性的基础是因为细胞中含有该生物的全套遗传物质。动物克隆成功表明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。分化程度低的细胞的全能性更易体现。
德国科学家利用可以控制调节细胞生长过程的蛋白质Brn4，实现了小白鼠皮肤细胞向脑神经干细胞的直接转化。目前已经做到将动物体细胞先形成一种中间状态的细胞——“多功能干细胞”再转化成神经细胞，这一过程的干细胞虽可进一步转变为器官组织细胞，但其成长性过分强烈，在一定条件下会引发肿瘤。下列叙述不合理的是( )
A．皮肤细胞转化成脑神经干细胞，仍具有完全相同的遗传物质
B．皮肤细胞转化成脑神经干细胞，说明体细胞在一定条件下也可脱分化，体现细胞的全能性
C．Brn4的控制作用说明，细胞的分化与蛋白质种类有密切关系
D．脑神经干细胞与癌细胞分裂的方式相同
解析：选B。皮肤细胞转化成脑神经干细胞是细胞分化的结果，遗传物质不改变，A正确；皮肤细胞转化成的只是脑神经干细胞，并没有培育成完整个体，没有体现细胞的全能性，B错误；生物体内细胞分化是基因选择性表达的结果，Brn4是使皮肤细胞直接转化为脑神经干细胞的关键蛋白质，说明细胞的分化与蛋白质种类有密切关系，C正确；脑神经干细胞与癌细胞分裂的方式相同，都是有丝分裂，D正确。
据图回答问题：
(1)①→②、①→④的过程叫做________。
(2)①→③的过程叫做________。
(3)③→⑤的过程叫做________。
(4)②③④细胞的________、________和____________不同，因此它们属于不同的________。
(5)上图各细胞群中，具有分裂能力的是标号________所示的细胞群。
解析：(1)①→②、①→④的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上产生了稳定性差异，这种变化叫细胞分化。(2)①→③的过程中，一个细胞分裂成两个细胞，这是细胞分裂。(3)③→⑤的过程中，细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。(5)①③⑤细胞群的细胞均有壁薄、呈正方形、核大、液泡小或无的特点，为分生区细胞，均具有分裂能力。
答案：(1)细胞分化 (2)细胞分裂 (3)细胞生长
(4)形态 结构 生理功能 组织 (5)①③⑤
[课时作业]
一、选择题
取高产奶牛的耳部细胞，经核移植等过程，最终克隆出子代高产奶牛，但是子代高产奶牛与提供耳部细胞的亲本高产奶牛的遗传性状却不完全相同。上述克隆过程可以说明( )
A．已分化的耳部细胞仍然具有全能性
B．已分化的细胞丢失了部分遗传信息
C．已关闭的基因可以再进入活动状态
D．已缺失的基因还可以再重新产生
解析：选C。该克隆过程说明，已分化的耳部细胞的细胞核具有全能性，A错误；在细胞分化过程中，遗传物质并未发生改变，并没有丢失部分遗传信息，B、D错误；细胞分化的根本原因是遗传信息的执行情况不同，该克隆过程可以说明已关闭的基因可以再进入活动状态，C正确。
2．下列对图中人体细胞的分析，错误的是( )
A．图示中四种细胞的基本组成元素相同，但所含大分子化合物的种类有差异
B．上图充分证明了细胞分化是基因选择性表达的结果
C．造血干细胞有增殖、分化的能力
D．细胞a是研究细胞膜的理想材料，细胞中Fe的含量远高于细胞b
解析：选B。细胞a是红细胞，细胞b是白细胞。组成细胞的基本元素都是C、H、O、N，人体成熟的红细胞中不含核酸，且细胞中蛋白质种类与其他细胞也有差异，因此这四类细胞中大分子化合物种类有差异。从图中能观察到造血干细胞能增殖、分化为形态、结构等有稳定性差异的细胞，但并不能证明分化的实质是基因发生选择性表达。人成熟的红细胞中无细胞器膜和核膜的干扰，其内含有大量的血红蛋白，而Fe是构成血红蛋白不可缺少的元素。
3．图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态、结构和生理功能各不相同的根本原因是( )
A．DNA的结构不同
B．遗传信息的表达情况不同
C．遗传物质不同
D．线粒体结构不同
解析：选B。图中甲、乙、丙是同一受精卵经过增殖、分化形成的，它们的遗传物质相同，DNA的结构相同；线粒体的结构也相同，只是含量不同而已。它们的形态、结构和生理功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达，即遗传信息的表达情况不同。
4．美国杜克大学医疗中心的一个研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年哺乳动物的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物效应器，成功地在实验室内培育出了新的动脉血管，这种血管的外形和生理功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于上述技术的叙述，不正确的是( )
A．这项技术属于克隆
B．这项技术中可能要利用去核卵细胞
C．这项技术的关键是要激发血管细胞的全能性
D．这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能
解析：选C。细胞的全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能。上述技术并未产生完整的个体，只是产生了外形和生理功能都与真的血管一样的动脉血管。这项技术的关键并非要激发血管细胞的全能性，而是要激发血管细胞发育成血管的潜能。
5．一种名为“Nanog”的蛋白质是干细胞具有发育成各种类型细胞能力的“总开关”。剑桥大学的新闻公报曾报道，该校研究人员发现“Nanog”蛋白质在细胞获得全能性的一系列复杂过程中发挥着非常关键的作用。如果没有它，胚胎干细胞将不会发育，而诱导产生多功能干细胞的过程也会失败。分析“Nanog”蛋白质与细胞全能性，下面有关说法错误的是( )
A．“Nanog”蛋白质存在于人体各种类型的细胞中
B．“Nanog”蛋白质基因存在于人体的所有体细胞中
C．胚胎干细胞具有发育的全能性
D．“Nanog”蛋白质的含量越高，细胞的全能性越高
解析：选A。由材料推知，“Nanog”蛋白质决定着细胞的全能性，“Nanog”蛋白质的含量越高，细胞的全能性越高。由于人体的体细胞失去了全能性，因此推知，人体的体细胞不存在“Nanog”蛋白质，A项错。
6．人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，是因为胰岛细胞( )
A．只有胰岛素基因
B．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因，但基因选择性表达
C．比人的受精卵基因要少
D．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因
解析：选B。胰岛细胞既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因，基因选择性表达使其只产生胰岛素，不产生血红蛋白。
7．如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述中错误的是( )
A．a过程表示细胞生长，该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率逐渐提高
B．b过程是细胞增殖，该过程是c过程的基础
C．c过程是细胞分化，该过程中基因进行了选择性表达
D．三种血细胞一般不会再变成细胞③或④
解析：选A。a过程引起细胞体积的增大，所以为细胞生长，细胞体积变大后，细胞表面积与体积的比值变小。所以细胞与外界环境进行物质交换的效率降低，A项错误。b、c过程分别是细胞增殖与细胞分化，细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是基因选择性表达的结果，B、C两项正确。细胞分化一般是不可逆的，所以三种血细胞一般不会再变成细胞③或④，D项正确。
二、非选择题
8．根据下面的图示，完成下列问题：
(1)图中①②分别表示多细胞生物细胞分裂和________过程，是多细胞生物生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础。
(2)若细胞C是成熟的红细胞，那么细胞A是________，主要分布在________________。
对于白血病患者来说，医学上常采用________的方法，使患者正常的造血及免疫功能得以重建。
(3)哺乳动物成熟红细胞中无核、无________(细胞器)，所以成熟红细胞中细胞呼吸的反应式为____________________________。原核细胞的无核与成熟红细胞的无核相比，原核细胞具有________________。成熟红细胞具有运输氧气的能力与细胞内含有________________________________________________________________________
有关。
答案：(1)细胞分化
(2)造血干细胞 骨髓 骨髓移植(造血干细胞移植)
(3)线粒体 C6H12O62C3H6O3＋少量能量 拟核 血红蛋白
9．如图是将胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，请据图回答：
(1)[4]是由[3]中单个细胞经过________形成细胞团，再进一步发育成[5]________。
(2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着____________，即________________________________________________________________________
________________________。
(3)据此实验可以推断，高度分化的动物细胞，也能培养出与该动物类似的个体，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)细胞通过有丝分裂增加数目，形成细胞团，再进一步形成组织，发育成器官、植物体。(2)题中图形体现了植物组织培养的过程，说明已分化的细胞仍然能够恢复分裂能力，再重新分裂、分化，产生完整个体，说明离体的植物细胞具有全能性。(3)动物细胞的细胞核也具有全能性。
答案：(1)有丝分裂 胚状体
(2)细胞全能性 已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能
(3)动物细胞核内含有遗传所需的全套遗传物质(共35张PPT)
本部分内容讲解结束
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一、选择题(本题包括11小题，每小题4分，共44分)
1．如图表示4种植物细胞的细胞周期(按顺时针方向)，其中说法正确的是( )
A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B．图甲中的b→a与图丙中的b→a所用的时间可能相同
C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍
D．观察植物细胞有丝分裂的最好实验材料是植物甲
答案：B
2．下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析下列叙述正确的是( )
A．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B．图中①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．图中③着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍
D．图中④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
解析：
选A。由图可知，题图为高等植物细胞分裂期图像。高等植物细胞有丝分裂前期由两极发出纺锤丝形成纺锤体。着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体消失。图中④为有丝分裂中期，着丝粒整齐地排列在赤道板上，细胞板是末期才形成的。
3．关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是( )
A．有丝分裂的全过程都能看到染色体
B．在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加
C．细胞分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同
D．有丝分裂的全过程中，核DNA和染色单体的数量始终保持一致
解析：选C。染色体在分裂间期呈染色质状态；有丝分裂后期，染色体数量加倍，而染色单体数量为0，DNA分子数与染色体数相等。
4．下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是( )
A．压片有利于根尖分生区细胞分散开来
B．先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察
C．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D．探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
解析：选C。在“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的实验中，用镊子把根尖弄碎和压片有利于根尖分生区细胞分散开来，A项正确；观察时要先用低倍镜找到分生区的细胞，再换用高倍镜进行观察，B项正确；由于细胞周期中分裂间期所占的时间最长，所以在显微镜下绝大多数细胞处于分裂间期，而分裂间期细胞中不能观察到染色体，C项错误；一天的不同时间，处于分裂期的细胞数目不同，故探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据，D项正确。
5．下列能说明某种细胞已经发生分化的是( )
A．进行ATP的合成
B．合成呼吸氧化酶
C．存在血红蛋白
D．存在纤维蛋白原基因
答案：C
6．下图所示为细胞有丝分裂过程中核DNA数目、核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数目和核染色体数目
B．图甲中ac段过程和图乙中ac段过程代表细胞有丝分裂的同一时期
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
解析：选B。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。
7．将经处理后的胚胎干细胞，移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后，该鼠血糖浓度趋近正常。上述事实说明( )
A．该过程体现了胚胎干细胞的全能性
B．胚胎干细胞经处理后进行了定向分化
C．移植的细胞中所有的基因都得到了表达
D．移植的细胞具有无限增殖的能力
解析：选B。该过程中胚胎干细胞没有发育成个体，故没有体现胚胎干细胞的全能性，A项错误；将经处理后的胚胎干细胞，移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后，该鼠血糖浓度趋近正常，上述事实说明胚胎干细胞经处理后进行了定向分化，B项正确；上述事实是胚胎干细胞定向分化的结果，而细胞分化的根本原因是移植的细胞中基因选择性表达，C项错误；移植的细胞不具有无限增殖的能力，只有癌细胞具有无限增殖能力，D项错误。
8．2016年上半年动物学家在广西发现了世界上最小的蜗牛，10
个蜗牛才能填满一个缝衣针的针孔。有关小蜗牛的叙述不正确的是( )
A．小蜗牛细胞中含量最多的化合物是水
B．小蜗牛衰老细胞中染色质固缩，核体积变小
C．小蜗牛干细胞中分裂间期的细胞比分裂期的细胞多
D．通过观察小蜗牛细胞有丝分裂中期细胞来确定其染色体数目
解析：选B。活细胞中含量最多的化合物是水，A正确；衰老细胞中细胞核体积变大，B错误；有丝分裂间期时间长于分裂期，所以间期的细胞多于分裂期细胞，C正确；有丝分裂中期是观察染色体形态和计数的最佳时期，D正确。
9．如图中A、B、C是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态(图中糖酵解表示细胞呼吸的第一阶段)。据图得出的下列结论中错误的是( )
A．三种人体细胞有各自不同的形态，根本原因是细胞中蛋白质的不同
B．这三种细胞肯定都不是红细胞
C．三种细胞都可以将葡萄糖分解为丙酮酸
D．三种细胞的细胞核中都具有该生物的全套遗传物质
解析：选A。图示三种细胞形态、功能都不同，是由于不同细胞的遗传信息执行情况不同，使细胞发生分化，故A错误；三种细胞的血红蛋白基因都未表达，说明都不是红细胞，细胞A中的胰岛素基因表达，能分泌胰岛素，说明为胰岛B细胞，从细胞分化的形态可知细胞C为神经细胞，故B正确；三种细胞的糖酵解酶的基因均表达，说明三种细胞中都能发生糖酵解过程，故C正确；三种细胞的细胞核中都含有该生物的全套遗传物质，D正确。
10．美国弗吉尼亚大学的研究人员发现了一种名为RhoGD12的基因，该基因有助于避免癌细胞扩散，含有该基因的癌细胞会失去转移能力。对该基因的作用最可能的解释是( )
A．在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，由此阻止癌细胞入侵其他组织或器官
B．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，由此使癌细胞迅速分化为其他组织、器官
C．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速衰老
D．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速凋亡
解析：选A。癌细胞容易扩散的原因是细胞膜上的糖蛋白等物质减少。RhoGD12基因有助于避免癌细胞扩散，很可能是其表达产生了一种糖蛋白，阻止癌细胞入侵其他组织或器官。
11．据美国全国广播公司报道，奥地利科学家已经使用干细胞在实验室培育出微型人脑。科研人员选取人类胚胎干细胞或成人皮肤细胞，将其培育成神经外胚层，再放入特制的凝胶中，引导组织进一步生长。这个豌豆大小的组织已达到9周胎儿大脑的发育水平，但尚不能独立思考。下列相关叙述正确的是( )
A．由成人皮肤细胞培育成微型人脑，体现了动物细胞的全能性
B．培育出微型人脑的过程中，发生了细胞分裂和细胞分化过程
C．若培育过程中出现了细胞坏死，其根本原因是基因的选择性表达
D．若培育过程出现了细胞癌变，则癌变细胞的呼吸速率减慢
解析：选B。由成人皮肤细胞培育成微型人脑，但没有形成完整个体，因此不能体现动物细胞的全能性，A错误；由胚胎干细胞或成人皮肤细胞培育出微型人脑的过程中，发生了细胞分裂和细胞分化过程，B正确；细胞坏死的原因是外界不利因素的影响，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，C错误；若培育过程中出现了细胞癌变，由于癌细胞的新陈代谢旺盛，因此其呼吸速率加快，D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共46分)
12．(10分)下面是有关细胞分裂的四个图像，图甲是某二倍体(2n＝6)植物根尖分生区的显微照片。请据图回答下面的问题：
(1)图乙和图丙是某同学根据图甲细胞中染色体的形态和数目等特点而绘制的示意图，图乙和图丙是否正确？为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图甲中A、B两个细胞对应于图丁的时期分别是________________(填小写字母)。
(3)图丁中CD段形成的原因是________________________________________________________________________。
(4)观察到的生长点细胞中，大多数细胞处于________________________________________________________________________期，
原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图甲为植物根尖分生区细胞有丝分裂图像，其中任何一个细胞的分裂都符合有丝分裂的特点；图乙不是有丝分裂中期图像，所以不正确；图丙为动物细胞有丝分裂中期图像，且染色体数目和图甲细胞中不符，应为6条。(2)图甲中A、B两个细胞分别为有丝分裂中期和后期的图像，A细胞每条染色体含有两个DNA分子，B细胞每条染色体含有一个DNA分子，因此应分别对应图丁的c、d。(3)图丁中CD段是每条染色体DNA减半的时期，原因是着丝粒分裂使一条染色体变成了两条染色体。(4)由于细胞分裂间期远远长于细胞分裂期，因此观察时大多数细胞处于分裂间期。
答案：(1)不正确。分裂方式不对(因为图甲细胞表示的是有丝分裂，而图乙表示的不是有丝分裂)；细胞形态不对(图甲是植物细胞，而图丙表示的是动物细胞)；染色体数目不对
(2)c、d
(3)着丝粒分裂
(4)分裂间 细胞分裂间期远长于细胞分裂期
13．(10分)如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答下列问题：
(1)图中A表示________过程，B表示________过程。经B过程形成的a、b、c、d仍具有相同的________。
(2)若a为植物细胞，且能在体外条件下培养成一个完整植物体，则说明a具有________。
(3)对人体来说，在A、B、C、D、E五项生命活动中，有积极意义的是________。
(4)老年人的头发会变白的原因，与C过程中的细胞内________________有关。
(5)正常细胞发生了D的根本原因是__________________________。
答案：(1)细胞增殖(分裂) 细胞分化 遗传物质 (2)全能性 (3)A、B、C、E (4)某种酶(酪氨酸酶)活性降低 (5)原癌基因和抑癌基因发生基因突变
14．(12分)下图中细胞A为某动物正常体细胞，此细胞可能发生如图所示的过程，请回答下面问题：
(1)假设A细胞内的染色体数为32条，则动物个体D的正常体细胞中的染色体数为________条。在有丝分裂中期染色体数与DNA数之比为________。
(2)经过③过程产生了形态、结构、功能不同的细胞，原因是不同细胞中________的执行情况不同。
(3)通过④⑤⑥⑦过程可以说明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有________。
(4)②过程在生物学上称为________________，此种细胞由于细胞膜上的________
等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性显著降低。如果用药物抑制恶性肿瘤细胞的DNA合成，会将癌细胞的细胞周期阻断在________期。
解析：(1)动物个体D是由A细胞的细胞核组成的重组细胞发育而来的，含有的染色体数等于A细胞的，为32条。有丝分裂中期，每条染色体含有2个DNA分子。(2)③过程表示细胞分化，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。(3)④⑤⑥⑦说明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有发育成完整个体的潜能，即全能性。(4)②过程表示细胞增殖不受控制，无限增殖即细胞癌变，由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，导致癌细胞容易扩散。DNA的复制发生在细胞分裂的间期。
答案：(1)32 1∶2
(2)遗传信息 (3)全能性
(4)细胞的癌变 糖蛋白 间
15．(14分)有文章介绍，铝对植物生长有益，但在一定的条件下铝对植物也有毒害作用。请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响。(提示：细胞分裂情况可用细胞分裂指数来衡量，即分裂期细胞数与所观察的细胞总数的比值)
(1)实验材料：市售无污染洋葱，1.0
g/L的AlCl3溶液，显微镜，解离液，龙胆紫染液，蒸馏水，镊子，烧杯，培养皿，载玻片和盖玻片等。
(2)实验步骤：
①将两个洋葱分别放入盛有清水的A、B洁净培养皿中(其中B为对照组)，在室温下培养生根，每天换水一次，约38～48
h后洋葱萌生新根。
②在A培养皿中加入10
mL的____________，在B培养皿中加入________________。
③培养相同时间后，各取A、B培养皿中相同数量的洋葱根尖数个，制成临时装片。制作装片时为了便于观察需要用________进行染色。
④观察A、B根尖分生区各1
000
个细胞，分别计算分裂指数。如图是其中的一个观察视野，a、b、c、d中，最适于观察染色体的形态和数目的是____________，细胞数量最多的是________(选填字母)。
(3)实验预期结果与结论：
①A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显大于B，说明AlCl3对细胞分裂有促进作用；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显小于B，说明AlCl3对细胞分裂有抑制作用。
答案：(2)②1.0
g/L的AlCl3溶液 10
mL的(等量的)蒸馏水 ③龙胆紫染液 ④a c
(3)②A培养皿中洋葱根尖的分裂指数等于B，说明AlCl3对细胞分裂无促进也无抑制作用第2节 细胞的凋亡第3节 细胞的衰老
1.描述细胞衰老的特征。(重点) 2.简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。(难点)
3．探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。
一、细胞的凋亡
概念：细胞在一定阶段，由特定基因控制程序引起正常的自然死亡，又称细胞编程性死亡或生理性死亡。
特点：主要发生在胚胎发育过程中，是细胞主动发生的，需要消耗能量。是最基本的生命现象，是机体正常发育的基础。
意义
(1)细胞凋亡与细胞增殖是相反的过程，二者协调一致，保证了生物体的正常发育和器官的形态建成。
(2)在成年个体中，细胞凋亡能维持正常组织中细胞数目的相对平衡，从而维持了组织的稳态。
(3)细胞凋亡是机体的自我保护机制。
细胞坏死
(1)概念：是由强烈的外界因素如缺氧、缺血以及物理、化学损伤和生物侵袭等造成的细胞损伤和急速死亡。
(2)特点：是意外的、被动性的死亡，故又称病理性死亡。
二、细胞的衰老
细胞衰老的表现
(1)形态上：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积缩小。
(2)结构上：细胞核体积增大，染色体固缩；溶酶体数目增加和体积增大，内质网排列无序。
(3)功能上
①线粒体数目减少，呼吸速度减慢。
②一些酶的活性降低，蛋白质合成速率降低，代谢速度降低。
③细胞内色素随着细胞的衰老而逐渐积累，阻碍了细胞内物质交流和信息传递，影响细胞正常生理功能的完成。
细胞衰老的原因
(1)染色体端粒复制学说
细胞的衰老与染色体的端粒有关。在不同年龄的细胞中，端粒长度随细胞衰老过程而逐渐缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就会衰老、死亡。
(2)遗传程序学说
细胞衰老是受基因控制的：①有人发现在人的第1号染色体上存在与细胞衰老有关的基因。
②有学者认为线粒体DNA是决定细胞衰老的生物钟。
(3)自由基学说
在生物氧化过程中，会产生自由基，细胞内多余的自由基能够损伤线粒体，进而改变细胞的结构和功能，引起细胞的衰老和死亡。
延缓细胞衰老的措施
(1)健康的生活方式。
(2)保持积极、乐观的心理状态，放松的生活和适当的锻炼，对于增进健康，提高生活品质也是大有裨益的。
判一判
(1)细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
(×)
分析：多细胞生物细胞的衰老或死亡并不等于个体的衰老或死亡。
(2)老年人长皱纹是因为细胞内蛋白质含量减少造成的(×)
分析：老年人长皱纹主要是因为细胞内水分减少，皮肤松弛，这是细胞衰老的现象。
(3)细胞会随着分裂次数的增多而衰老(√)
(4)细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的(×)
分析：细胞凋亡对生物体是有利的。
(5)衰老的细胞膜上糖蛋白减少(×)
(6)细胞衰老仅与基因有关(×)
想一想
“被病原体感染的细胞的清除”和“被病原体感染后细胞的坏死”的区别是什么？
[提示] 前者属于细胞凋亡，后者是细胞坏死。
细胞的凋亡和细胞坏死
1．细胞凋亡的内在机理图解
―→Ｋ
2．细胞凋亡和细胞坏死的区别
项目
细胞的凋亡
细胞的坏死
与基因的关系
主要由凋亡基因引起
与基因无关
过程
生理性的正常死亡
不利因素引起的病理性死亡
影响因素
温和刺激或药物作用
剧烈的刺激损伤如缺氧、高温、高压等
现象
分散的单个细胞死亡
大块组织同时发生
细胞膜变化
内折
破裂
形态变化
细胞变圆与周围细胞脱离
细胞外形不规则变化
细胞结构变化
核染色质凝集，细胞分为一个个小体(凋亡小体)
溶酶体破坏，胞浆外溢
细胞凋亡的意义
(1)有利于消除多余细胞。在胚胎发育至某阶段时，特定区域的细胞(群)就会发生自然凋亡，清除这些“多余”的细胞有利于器官的发生。人的肢体发育中，早期的手和足形似桨板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指和趾。
(2)有利于清除无用细胞。如蝌蚪变成青蛙时，尾的细胞凋亡退化。
(3)有利于清除发育不正常的细胞。
(4)有利于清除有害细胞。如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式消除，作为自身的一种保护机制。
(5)有利于清除已完成正常使命的衰老细胞。人的红细胞分化成熟后是无核有功能的细胞，可存活120
d，然后自然死亡。
(6)维持器官、组织和细胞数目的相对平衡。细胞凋亡是细胞增殖的相反过程，两者既对立又统一，又相互协调。
(1)细胞凋亡既可以发生在衰老细胞中，也可以发生在代谢旺盛的细胞中。
(2)细胞死亡不等同于细胞坏死，细胞死亡既可以指细胞的正常死亡(细胞凋亡)，也可以指细胞的非正常死亡(细胞坏死)。
1．细胞凋亡又称细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程
B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量
C．细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来
D．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关
解析：选A。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，故A项错误；依图示可知，细胞凋亡过程中细胞崩溃，分解成多个凋亡小体，被小泡包裹，使细胞内容物不释放出来，然后被吞噬细胞吞噬，这一过程需要消耗能量，故B、C项正确。吞噬细胞中含有大量的溶酶体能释放出水解酶消化凋亡小体，故D项正确。
2．凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示，下列有关叙述不正确的是( )
A．细胞凋亡是基因控制的，对生物的个体生长发育具有重要作用
B．细胞坏死最终表现为细胞膜破坏，胞浆外溢而死亡
C．吞噬细胞吞噬凋亡小体属于胞吞过程
D．在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
解析：选D。细胞凋亡是基因控制的，对生物的个体生长发育具有积极的意义；由图示可知细胞坏死最终表现为细胞膜破坏，胞浆外溢而死亡；吞噬细胞吞噬凋亡小体属于胞吞过程；被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。
细胞的衰老
细胞衰老的特征
(1)形态结构方面
①细胞膜：通透性增强→物质的运输功能降低。
②细胞核：核体积增大，核被膜内折，染色质固缩，染色加深(从外部形态结构到核中的物质逐一阐述)。
(2)细胞内的物质方面
①水：水分减少(特别是自由水减少)→细胞体积缩小→代谢速率减慢。
②酶：酶活性降低→代谢速率减慢。
③色素：细胞质的色素积累→妨碍细胞内的物质交流与信息传递，影响细胞的功能。
个体衰老与细胞衰老的关系
生物种类
关系
单细胞生物
细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
多细胞生物
细胞水平：生物体内的细胞不断更新，既存在幼嫩的细胞，同时也存在处于衰老或走向死亡状态的细胞；个体水平：个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的，但良好的外部环境可以延缓细胞的衰老，进而延缓机体的衰老。
3．下列关于细胞衰老和凋亡的说法，不正确的是( )
A．细胞的凋亡受到严格的遗传控制
B．老年人手术后，伤口愈合得慢就是由于细胞衰老造成的
C．个体衰老的过程实际上就是组成个体的细胞普遍衰老的过程
D．细胞的衰老和凋亡就是个体的衰老和凋亡
解析：选D。细胞凋亡受到严格的遗传机制决定的程序性调控。衰老细胞的酶的活性降低，新陈代谢作用减慢，所以老年人手术后，伤口愈合得慢。对于单细胞生物体来说细胞的衰老就是个体的衰老，但对于多细胞生物体来说两者并非等同。多细胞生物体内细胞总在不断更新，衰老生物体内也有幼嫩细胞，年幼个体内也有衰老细胞。从总体来看个体的衰老过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
4．如图是神经细胞的衰老和凋亡，下列说法错误的是( )
A．神经细胞凋亡是基因控制的程序性死亡
B．神经细胞凋亡时有基因的选择性表达
C．衰老神经细胞体积增大，染色质固缩
D．某个神经细胞衰老并不意味着动物组织、器官衰老
解析：选C。细胞凋亡是基因控制的程序性死亡；细胞凋亡时，与细胞凋亡有关的基因选择性表达；衰老细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深，细胞体积减小；多细胞生物，细胞衰老并不意味着动物组织、器官的衰老。
核心知识小结
[网络构建]
[规范答题]1.机体内一些细胞通过细胞凋亡得以清除，通过细胞增殖得以补充。2.细胞死亡是细胞生命活动的结束，有细胞凋亡和细胞坏死两种形式。3.在发育过程中，细胞分裂生成的绝大多数细胞，都要经过未分化、分化、衰老和死亡的阶段；分化的细胞行使其生理功能一定时间后终将衰老死亡。4.细胞衰老原因的解释假说有染色体端粒复制学说、遗传程序学说和自由基学说。5.细胞的衰老是遗传因素和环境因素共同作用的结果。
[随堂检测]
1．下列哪项不是细胞衰老的特征( )
A．细胞内水分减少
B．细胞呼吸速率减慢
C．细胞内色素积累较多
D．细胞膜通透性不变，物质运输功能增强
解析：选D。细胞衰老时细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。
2．下列现象中属于细胞编程性死亡的是( )
A．噬菌体裂解细菌的过程
B．因创伤引起的细胞坏死
C．造血干细胞产生红细胞的过程
D．蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡
解析：选D。噬菌体导致细菌裂解，对于细菌而言是环境中的不利因素造成的细胞坏死，所以不属于细胞编程性死亡。B项中的变化属于细胞坏死，也不是细胞编程性死亡。造血干细胞产生红细胞的过程属于细胞分化。蝌蚪发育过程中尾部细胞的死亡是在基因控制下的正常死亡，属于细胞编程性死亡。
3．珍珠是河蚌产生的一种有机物，它既是一种有机宝石，又可作为护肤品的主要原料，因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用，这表明珍珠在保健上可用于( )
A．抑制细胞癌变
B．延缓细胞衰老
C．促进细胞分裂
D．诱导细胞分化
解析：选B。细胞衰老时细胞内脂褐素沉积，根据题意，珍珠可作为护肤品的主要原料，因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用，这表明珍珠在保健上可用于延缓细胞衰老，所以B正确，A、C、D错误。
4．下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。
―→
据图分析，不正确的是( )
A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
解析：选C。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫细胞凋亡。①是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性结合，表明细胞凋亡具有特异性，体现了生物膜的信息传递功能；细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达；②过程中凋亡细胞被吞噬，是细胞主动死亡的过程；凋亡相关基因在机体中本来就存在，是固有的，在动物生长发育过程中的不同时期表达，从而发挥重要作用。
5．细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是因病理因素而产生的被动死亡。近期研究表明，存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶通过调节能量代谢，可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述不正确的是( )
A．在人体造血干细胞中不存在控制RIP3合成的基因
B．通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式
C．若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死
D．以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关
解析：选A。RIP3为蛋白激酶，是由RIP3的基因控制合成的，在人体造血干细胞中存在控制RIP3合成的基因，A错误。因RIP3可将细胞凋亡转变为细胞坏死，故通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式，抑制RIP3的活性也可在一定程度上抑制细胞坏死，B、C正确。此项研究结果证明细胞坏死与RIP3基因的表达有关，D正确。
6．下图是胎儿手的发育过程图，请回答下列相关问题：
(1)胎儿手的发育过程中既有细胞的分裂和________，又有细胞的________，而后两者的实质________(填“是”或“不是”)相同的，理由是________________________________________________________________________。
(2)在此过程中细胞编程性死亡的意义是________________________________________________________________________
________________。
(3)由此说明机体的发育受________________________________________________________________________。
(4)人并非所有的细胞中都有调控细胞编程性死亡的基因，请举一例：________________。
答案：(1)分化 凋亡 是 二者都是基因的选择性表达
(2)有助于机体正常发育的完成
(3)遗传物质的严格控制
(4)成熟的红细胞
[课时作业]
一、选择题
1．细胞衰老和细胞凋亡是正常的生命现象。下列属于人体细胞凋亡的是( )
A．骨折造成部分细胞死亡
B．衰老细胞被清除掉
C．癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡
D．脊髓灰质炎病毒可使部分神经细胞死亡
解析：选B。骨折造成的部分细胞死亡，癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡，是外界因素影响下的死亡，脊髓灰质炎病毒寄生在一些神经细胞中，使其死亡，这是由于细胞正常代谢活动中断引起的细胞死亡，以上情况都属于细胞坏死现象，不属于细胞凋亡。衰老细胞的清除属于细胞的凋亡。
2．下列关于细胞凋亡的叙述，不正确的是( )
A．蝌蚪在变态期，尾部细胞将发生凋亡，从而使其能转变成正常的成体蛙
B．细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞
C．细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤，引起细胞破裂，导致炎症反应
D．细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡，机体无炎症反应
解析：选C。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡并非是由致病因子引发的，故C项错误。
3．关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变，下列叙述正确的是( )
A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动
C．原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传
D．良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老
解析：选D。A项中，细胞分化的原因是基因的选择性表达，没有改变物种的遗传信息，故错误。B项中，细胞的衰老和凋亡对于多细胞生物体完成正常发育等起着重要作用，是正常的生命活动，故错误。C项中，癌变一般发生在体细胞中，因此不可遗传，故错误。D项中，健康的生活方式、良好的心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老，故正确。
4．英国科学家约翰·苏尔斯顿因发现了存在于高等生物细胞中的nuc 1基因(又被称为细胞凋亡基因，其编码的蛋白质能使DNA水解)而荣获诺贝尔生理学或医学奖。下列有关叙述中错误的是( )
A．细胞中遗传信息缺失可能是细胞编程性死亡的原因之一
B．如能激活癌细胞nuc 1基因，可导致癌细胞死亡
C．蝌蚪尾部的自溶现象是细胞编程性死亡的具体表现
D．生物发育过程中，细胞的产生和死亡的数量始终保持动态平衡
解析：选D。导致细胞凋亡的因素很多，细胞中遗传信息缺失可能是细胞编程性死亡的原因之一，A正确；根据题意“存在于高等生物细胞中的nuc 1基因(又被称为细胞凋亡基因，其编码的蛋白质能使DNA水解)”，可知激活癌细胞nuc 1基因，可导致癌细胞的DNA水解，并导致癌细胞死亡，B正确；蝌蚪尾部的自溶现象是细胞编程性死亡的具体表现，C正确；生物发育过程中，细胞的产生大于死亡才有利于生物的生长发育，D错误。
5．鸡的胚胎发育过程中爪之间存在蹼状物，但破壳而出的小鸡爪之间没有蹼状物，这说明( )
A．细胞凋亡在胚胎时就存在
B．鸡和鸭的遗传物质相同
C．后天的生活环境影响了鸡的基因表达
D．只有对生物个体生存没作用的细胞才会凋亡
解析：选A。鸡原来有蹼状物，但破壳而出的小鸡爪之间没有蹼状物，说明蹼状物已经退化，细胞已经凋亡。
6．人体内衰老的红细胞具有下列哪些特征( )
①水分减少，细胞萎缩
②新陈代谢的速率减慢
③某些酶的活性降低
④呼吸速率加快
⑤色素积累增多
⑥细胞的呼吸速率减慢
⑦细胞核体积增大
⑧细胞膜的通透性改变
A．①②③④⑥
B．①②③⑤⑥⑦⑧
C．①②③⑤⑥⑧
D．①②③④⑤⑧
解析：选C。衰老的细胞具有以下几项特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢；(2)多种酶的活性降低；(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；(4)细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深；(5)细胞膜通透性改变。根据上述特征判断：①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征，由于成熟的红细胞没有细胞核，所以还应除去⑦。
研究发现，线粒体促凋亡蛋白(smac)是细胞中一种促进细胞凋亡的关键蛋白。在正常的细胞中，smac存在于线粒体中。当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就会将它释放到线粒体外，然后smac与凋亡抑制蛋白(IAPs)反应，促进细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A．smac从线粒体释放时需要载体蛋白的协助
B．细胞癌变与smac从线粒体大量释放有关
C．smac与IAPs使细胞凋亡是由基因控制的编程性死亡，与环境无关
D．细胞凋亡时，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育
解析：选D。smac是细胞中一种促进细胞凋亡的关键蛋白，其运出线粒体最可能是通过胞吐作用完成的，此过程不需要载体蛋白的协助；根据题干信息可推出癌细胞中smac不能从线粒体大量释放，从而导致细胞不能正常凋亡；smac与IAPs使细胞凋亡是由基因控制的编程性死亡，但与环境也有关；细胞凋亡时，相关基因活动加强，对于个体完成正常生长发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
二、非选择题
如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题：
(1)A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在________________________________________________________________________
过程中。
(2)细胞增殖的主要方式是________________________________________________________________________。
(3)细胞分化是个体发育的基础，就一个个体来说，乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________，但形态、结构和生理功能却________，这是因为________________________________________________________________________。
(4)李白有诗云：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是________________________________________________________________________。
(5)细胞的凋亡由于受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也称为________________。
解析：细胞增殖的主要方式是有丝分裂，而染色体的动态变化就发生在细胞分裂的过程中，细胞增殖使细胞数目增多，而细胞分化使细胞的形态、结构和生理功能发生改变；老年人头发变白是由于细胞内酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少所致，即细胞衰老的过程。
答案：(1)A (2)有丝分裂
(3)相同 不同 不同细胞的遗传信息执行情况不同
(4)细胞的衰老，酶的活性降低
(5)细胞编程性死亡
9．细胞到了一定时期就会像树叶那样自然死亡，但是这种死亡是细胞的一种生理性、主动性的“自觉自杀行为”，而非病理性死亡，所以叫细胞凋亡或“细胞编程性死亡”。据此回答下列问题：
(1)细胞凋亡是有机体内发生的正常生理变化。对一个有机体来说，某些细胞的编程性死亡的积极意义是：有利于__________________，维持__________________，抵御______________________________。
(2)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时尾消失了，从细胞水平看这是________的结果。该过程也可称为____________________。人类中也出现一些返祖现象，如毛孩，从细胞水平上分析是由于________过程受阻。
(3)细胞凋亡是由细胞中________决定的、________地结束生命的过程。
解析：阐述了细胞的凋亡是由调控基因控制的正常的生理性凋亡，能够维持机体细胞数目的相对稳定，维持内环境稳态，促进生物体的正常发育。
答案：(1)多细胞生物体完成正常发育 内部环境的稳定 外界各种因素的干扰
(2)细胞凋亡 细胞编程性死亡 细胞凋亡
(3)基因 自动
