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2024届人教版高中生物一轮复习细胞的分化、衰老和死亡学案(不定项)
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这是一份2024届人教版高中生物一轮复习细胞的分化、衰老和死亡学案(不定项),共20页。
第12讲 细胞的分化、衰老和死亡
[课标要求] 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的分化,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。
考点一 细胞的分化与全能性
一、细胞分化及其意义
1.概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2.特点:普遍性、不可逆性、持久性、遗传物质不变性。
3.实质:基因的选择性表达。
4.意义
(1)生物个体发育的基础;
(2)使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
二、细胞的全能性
1.概念: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。
2.原因:细胞内含有形成完整个体所需的全部基因。
3.证明实例:
(1)植物组织培养→植物细胞具有全能性
(2)→
4.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
存在于早期胚胎中
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官甚至个体
具有分化成特定功能细胞或组织的能力
举例
囊胚的内细胞团细胞
精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞
【易错辨析】
(1)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。(√)
(2)神经细胞和胰岛B细胞中没有相同的蛋白质。(×)
(3)同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达。(√)
(4)克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。(×)
(5)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性。(×)
【长句应答】
1.一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡。在什么条件下,这些分化的细胞不再保持分化后的状态呢?
提示:在离体人工培养条件下,高度分化的细胞能够脱分化恢复分裂和分化能力。
2.利用干细胞的分离和体外培养在体外培育出组织和器官,并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。将干细胞体外培育出组织和器官的过程能否体现体细胞的全能性?请说明理由。
提示:否,细胞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,将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性。
1.细胞分化的机理和过程
(1)细胞分化的机理:
(2)细胞分化的过程:
(3)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、功能不同的组织细胞(且细胞器种类、数量也有差异)。
②分子水平:
a.是否有特殊基因(奢侈基因)的表达。
b.是否含有特殊(或特有)化学成分,如血红蛋白、抗体、胰岛素等。
2.细胞分化与细胞的全能性的比较
项目
细胞分化
细胞的全能性
原理
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
结果
形成形态、结构和功能不同的细胞
形成新的个体
比较
细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性的表达有大小之分:受精卵>生殖细胞>体细胞
关系
①细胞分化一般不会导致遗传物质改变,除某些特殊情况下,已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性;②一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,细胞分化程度越低,全能性越容易表达
考向一 细胞分化的实质、特点和意义分析
1.(2021·山东卷)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α酮戊二酸合成酶,调控细胞内α酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A.α酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
解析:选C α酮戊二酸合成酶被溶酶体降解,所以其降解产物可被细胞再利用,A正确;根据题干信息“该过程可通过降解α酮戊二酸合成酶,调控细胞内α酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,说明α酮戊二酸含量降低促进细胞分化,而含量升高不利于胚胎干细胞的分化,B正确;根据题干信息“该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解”,所以如果抑制L基因表达,则复合体不能与受体L结合,不利于降解α酮戊二酸合成酶,细胞中α酮戊二酸的含量会升高,C错误;目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
2.(2023·济宁模拟)MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因,其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录,还能促进MyoD基因的表达,最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是( )
A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的
B.与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较低
C.含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞
D.MyoD蛋白对MyoD基因的表达存在正反馈调节
解析:选C 细胞分化的标志是基因的选择性表达,含有MyoD基因的细胞能分化为其他细胞,C错误。
考向二 对细胞全能性与干细胞的理解与分析
3.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因发生了改变
D.将紫色糯性玉米种子培育成植株,反映了植物种子具有全能性
解析:选B 细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套遗传信息,而配子也具有这样的全套基因,因此同样具有全能性,A项错误;细胞表现全能性的前提是处于离体状态,B项正确;植物体内某些细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果但细胞中基因没有发生改变,C项错误;种子属于植物的器官,种子发育成植株是个体正常发育的过程,不能反映全能性,D项错误。
4.2019年,武汉同济医院首次使用了由人的干细胞体外定向分化获得的功能细胞来治疗半月板损伤。在充分知情的情况下,受试者接受了膝骨关节腔内的干细胞注射。下列有关叙述不正确的是( )
A.干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的未分化细胞群体
B.在体内,细胞分化一般是稳定的,而且是不可逆的过程
C.体外诱导干细胞分化的过程与基因的选择性表达有关
D.用自体干细胞移植法治疗半月板损伤可避免机体发生免疫排斥反应
解析:选A 骨髓中的造血干细胞是分化了的细胞,但分化程度低,分化能力强,A错误。
[方法规律]
“三看”法确认细胞“全能性”
考点二 细胞的衰老和死亡
一、细胞衰老
1.细胞衰老的特征
2.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
(2)端粒学说
3.细胞衰老和个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老、死亡。
(2)多细胞生物
①体内的细胞总是在不断更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
②从总体上看,个体衰老的过程也是细胞普遍衰老的过程。
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。
二、细胞死亡
1.细胞凋亡
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
【易错辨析】
(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。(√)
【长句应答】
1.随着时间的推移,人逐渐走向了衰老。细胞衰老与个体衰老就是一回事吗?请说明。
提示:不一定。对于单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;对于多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
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,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗?请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。
提示:细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行,而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
1.细胞凋亡与细胞坏死过程的比较
比较
细胞凋亡
细胞坏死
机制
基因调控的细胞程序性死亡,主动进行(自杀性)
意外事故性的细胞死亡,被动进行(他杀性)
诱因
生理性或轻微病理性刺激因子诱导发生,如生长因子缺乏
严重的病理性刺激因子诱导发生,如缺氧、感染、中毒
死亡
范围
多为零散的单个细胞
多为聚集的大片细胞
形态
特征
细胞皱缩,核染色质凝聚,细胞膜及各细胞器膜完整,膜可发泡成芽,形成凋亡小体
细胞肿胀,核染色质絮状或边集,细胞膜及各细胞器膜溶解破坏,溶酶体酶释放,细胞自溶
生化
特征
耗能的主动过程,有新蛋白合成,DNA早期规律降解为180~200 bp片段,琼脂凝胶电泳呈特征性梯带状
不耗能的被动过程,无新蛋白合成,DNA降解不规律,片段大小不一,琼脂凝胶电泳不呈梯带状
周围
反应
不引起周围组织炎症反应和修复再生,但凋亡小体可被邻近实质细胞和巨噬细胞吞噬
引起周围组织炎症反应和修复再生
2.细胞各生命历程间的内在关系
考向一 分析细胞衰老的原因
1.根据细胞衰老的自由基学说,自由基能攻击和破坏细胞内多种执行正常功能的生物分子,最终导致细胞衰老。下列有关自由基的说法,错误的是( )
A.攻击蛋白质可能降低某些酶的活性
B.攻击DNA可能引发基因突变
C.攻击磷脂一定会使中心体受到损伤
D.攻击生物膜的组成成分磷脂会引发新的自由基产生
解析:选C 自由基产生后会攻击蛋白质,若该蛋白质属于酶,则其活性会降低,A正确;自由基也可能攻击DNA,进而引发基因突变,B正确;当自由基攻击磷脂分子时,具有生物膜结构的细胞器可能受损伤,中心体无生物膜,故自由基攻击磷脂分子时,它不一定受到损伤;自由基若攻击生物膜的组成成分磷脂,会产生更多的自由基,这些新的自由基又会攻击其他磷脂,进而引发雪崩式的反应,对生物膜损害极大,因中心体无生物膜,故C错误、D正确。
2.(2022·枣庄期末)关于细胞衰老机制,科学家们提出了许多学说,其中的端粒学说目前被大家普遍接受。端粒是染色体末端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,最终使细胞走向衰老。端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒序列DNA加到染色体DNA末端而修复缩短部分,下列说法错误的是( )
A.端粒是真核细胞特有的结构,原核细胞中没有
B.端粒酶是一种DNA聚合酶,能延缓细胞的衰老
C.癌细胞中端粒酶的活性可能高于正常细胞
D.同一个体的不同细胞中端粒的长度可能不相同
解析:选B 端粒存在于染色体的末端,而染色体是真核生物特有的结构,原核生物中没有,A正确;由题意“端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒序列DNA加到染色体DNA末端而修复缩短部分”可知,端粒酶是逆转录酶,B错误;癌细胞可以无限增殖,可能是因为端粒酶活性较高,可以修复因分裂而缩短的DNA,C正确;同一个体不同细胞分裂的次数不同,端粒的长度可能不同,D正确。
3.(2022·青岛一模)2022年2月,《细胞发现》上发表了我国科学家的研究。研究表明,尿苷(尿嘧啶核苷)是一种能延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生修复的关键代谢物。研究人员用注射、涂抹、口服尿苷等方式处理小鼠可以促进多种组织器官的损伤后修复。此前的研究也发现,年轻个体血浆中的尿苷含量比老年人高。下列相关说法正确的是( )
A.尿苷与腺苷、鸟苷、胸苷等通过磷酸二酯键连接可形成RNA
B.用3H标记的尿苷饲喂动物,可能在细胞质基质、线粒体、细胞核中检测到放射性
C.干细胞衰老后便失去了细胞的全能性,影响了组织的损伤修复
D.衰老细胞的细胞核体积增大,端粒DNA序列逐渐向外延长
解析:选B 胸苷是合成DNA的组成成分,不是合成RNA的组成成分,A错误;3H标记的尿苷是合成RNA的组成成分,凡是有RNA出现就有尿苷,就有放射性,因此可能在细胞质基质、线粒体、细胞核中检测到放射性,B正确;干细胞衰老后仍具有细胞的全能性,C错误;衰老细胞的细胞核体积增大,根据端粒学说,细胞衰老是因为细胞每分裂一次,染色体两端的端粒就会缩短一截,最后使DNA的正常功能受到影响,因此衰老细胞的端粒DNA序列不会向外延长,而是缩短,D错误。
考向二 分析细胞死亡的原因
4.(2021·广东卷)研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( )
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
解析:选D 被病毒感染的细胞凋亡后,丧失其功能且不可恢复,A错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是程序性死亡,B错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受基因控制,C错误;由题意可知,激活蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D正确。
5.(2023·威海模拟)细胞自噬是指细胞将自身受损、衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程。细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌。下图中的甲、乙、丙过程分别对应细胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侣介导型自噬三种类型,且研究发现丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP2a的数量呈正相关。下列相关说法正确的是( )
A.细胞自噬会导致肝癌细胞中的原癌基因和p53基因发生突变
B.自吞小泡是由内质网或高尔基体的双层膜脱落后形成的
C.丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP2a介导才能进入溶酶体内
D.细胞自噬与细胞坏死不存在本质区别
解析:选C 分析题图可知,图中表示细胞自噬的三种方式,其中方式甲是溶酶体直接胞吞颗粒物;方式乙是先形成自吞小泡,自吞小泡再与溶酶体融合;方式丙为蛋白质与分子伴侣结合后通过溶酶体上的膜蛋白进入溶酶体。细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌,基因没有发生突变,A错误;自吞小泡是由内质网或高尔基体的单层膜脱落后形成的,B错误;根据题干信息“丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP2a的数量呈正相关”可知丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP2a介导才能进入溶酶体,C正确;细胞坏死是被动的病理性死亡,对机体是有害的;细胞自噬是指细胞将自身受损衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程,对机体是有利的,二者有着本质的区别,D错误。
考向三 细胞生命历程的综合分析
6.(2022·湖南卷)“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是( )
A.纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸
解析:选D 生命活动离不开水,纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分,A正确;高等植物的生长发育受到环境因素调节,杏树在特定季节开花,体现了植物生长发育的季节周期性,B正确;细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程,花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联,C正确;“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌,酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下大量繁殖,再在无氧条件下进行发酵,D错误。
7.脑缺血会造成局部脑神经细胞不可逆的损伤,甚至死亡。骨髓基质细胞是骨髓中的干细胞,经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对脑缺血引起的损伤神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列相关叙述错误的是( )
A.脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡属于细胞坏死
B.骨髓基质细胞能够合成多种mRNA表明细胞已经分化
C.干细胞参与受损部位修复时,体内细胞同时发生着程序性死亡
D.干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同
解析:选B 脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡,属于细胞坏死,A正确;增殖和分化的细胞中都能合成多种mRNA,因此存在多种mRNA不能说明细胞已经分化,B错误。
细胞凋亡
1.细胞凋亡的过程
细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化→进入连续反应过程。
细胞凋亡的生化改变不仅仅是DNA的有控降解,在细胞凋亡的过程中往往还有新的基因的表达和某些生物大分子的合成作为调控因子。如TFAR-19就是在细胞凋亡时高表达的一种分子,再如在糖皮质激素诱导鼠胸腺细胞凋亡过程中,加入RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂即能抑制细胞凋亡的发生。
2.细胞凋亡的意义
细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象,是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞,保证了胚胎的正常发育。
在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞,保证了机体的健康。和细胞增殖一样细胞凋亡也是受基因调控的精确过程。
3.细胞凋亡的应用举例
胸腺细胞成熟过程中的凋亡:胸腺细胞经过一系列的发育过程而成为各种类型的免疫活性细胞。在这一发展过程中,涉及了一系列的阳性细胞选择和阴性细胞选择过程。以形成CD4+的T淋巴细胞亚型及CD8+的T淋巴细胞亚型。同时,对识别自身抗原的T细胞克隆进行选择性地消除,其细胞克隆死亡的机制主要是通过程序性细胞死亡。因此,正常的免疫系统发育的结局,既形成了有免疫活性的淋巴细胞,又产生了对自身抗原的免疫耐受。耐受机制的形成,主要靠识别自身抗原的T淋巴细胞克隆的程序性细胞死亡机制的活化。
[典例] (2021·北京卷)为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下。
处理
检测项目
对照组
连续9天给予海洛因
低剂量组
中剂量组
高剂量组
活胚胎数/胚胎总数(%)
100
76
65
55
脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)
0
33
55
79
脑中促凋亡蛋白Bax含量(ug·L-l)
6.7
7.5
10.0
12.5
以下分析不合理的是( )
A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
[思维建模]
题干
信息
信息1
据表分析,低剂量组的脑畸形胚胎比例为33%,与对照(0)相比明显升高
信息2
据表分析,与对照相比,海洛因处理组的Bax含量升高
素养
指引
生命
观念
细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象,是维持体内细胞数量动态平衡的基本方式。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞,保证了胚胎的正常发育
科学
思维
通过分析,明确自变量与因变量之间存在的因果关系或相关关系
思维误区
切记:本实验的自变量为海洛因的剂量,对照组为无海洛因的处理,因变量为大鼠的生理状况,主要包括活胚胎比例、脑畸形胚胎比例和脑中促凋亡蛋白Bax含量等指标,据此分析作答
解析:选C 据表分析,低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)为33%,与对照(0)相比明显升高,故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育,A合理;Bax为脑中促凋亡蛋白,分析表格数据可知,与对照组相比,海洛因处理组的Bax含量升高,脑畸形胚胎比例明显增大故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,B合理;细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,是一种正常的生理现象,且据表可知,对照组的Bax含量为6.7 ug·L-l,故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡,C不合理;据表格数据可知,海洛因处理组的活胚胎数降低,脑畸形胚胎数和脑中促凋亡蛋白含量均升高,故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,D合理。
1.细胞凋亡对于多细胞生物维持机体内部环境稳定、抵御外界各种因素干扰具有非常重要的作用。下图表示细胞凋亡过程中的系列变化,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡既受基因调控、又受环境影响,是正常细胞必经的生命历程
B.细胞凋亡过程不发生细胞膜的破裂,细胞膜仍具一定流动性
C.细胞凋亡产生的凋亡小体会引起炎症反应,导致组织损伤
D.细胞凋亡过程紊乱可能导致良性肿瘤和恶性肿瘤的发生
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,既受基因调控、又受环境影响,是正常细胞必经的生命历程,A正确;细胞凋亡产生的凋亡小体没有发生细胞膜的破裂,细胞膜仍然具有流动性,凋亡小体更易被吞噬细胞吞噬分解,不会引起炎症反应,B正确、C错误;细胞凋亡过程紊乱会导致细胞无限增殖,从而导致良性肿瘤和恶性肿瘤的发生,D正确。
2.(2022·丰台二模)为研究红霉素(EM)联合顺铂(CDDP)用药对肺癌细胞增殖、凋亡的影响,科研人员将肺癌细胞分成四组进行不同实验处理,实验结果如下表。据表分析下列说法正确的是( )
组别
细胞周期(%)
细胞凋
亡率
(%)
细胞周期
蛋白相对
表达量
细胞凋亡
蛋白相对
表达量
分裂间期的
细胞比例
分裂期的
细胞比例
空白对照组
89.12
10.88
0.46
0.89
0.41
10 mg/LEM组
91.37
8.63
0.51
0.76
0.73
10mg/L EM
+IC50CDDP组
96.61
3.39
19.71
0.75
0.75
IC50CDDP组
93.93
6.07
16.08
0.84
0.42
注:半数抑制浓度(IC50)是指能将细胞生长、增殖等抑制50%所需的浓度
A.EM组促进了细胞周期蛋白的合成和细胞凋亡
B.肺癌细胞凋亡前需要经历细胞分化和衰老的过程
C.EM和IC50CDDP均能使肺癌细胞的细胞周期阻滞在分裂期
D.EM联合CDDP用药抑制肺癌细胞增殖和促进肺癌细胞凋亡的作用更强
解析:选D 表中EM组细胞周期蛋白相对表达量低于对照组,说明EM组抑制细胞周期蛋白的合成;EM组细胞凋亡蛋白相对表达量高于对照组,说明EM组促进细胞凋亡,A错误;肺癌细胞不会进行细胞分化,故肺癌细胞凋亡前不需要经历细胞分化过程,B错误;EM组和IC50CDDP组分裂间期细胞比例均高于对照组,说明EM和IC50CDDP将肺癌细胞的细胞周期阻滞在分裂间期,C错误;EM+IC50CDDP组分裂期细胞比例低于EM组和IC50CDDP组,说明EM+IC50CDDP抑制肺癌细胞增殖作用更强,EM+IC50CDDP组细胞凋亡蛋白相对表达量高于EM组和IC50CDDP组,说明EM+IC50CDDP促进癌细胞凋亡作用更强,D正确。
3.在胚胎发育期间,秀丽新小杆线虫有1 090个体细胞,但在发育过程中有131个体细胞程序性死亡。细胞程序性死亡与4组共15个基因共同作用有关,如下图所示
遗传学研究发现:ced-3、ced-4、ced-9这3个基因在所有131个程序性死亡的细胞中都起作用,ced-9可阻断ced-3、ced-4的作用,防止细胞死亡;ced-3或ced-4突变体中,应该死去的131个细胞都活下来了;nuc-1突变体中,DNA裂解受阻,但细胞仍然死亡。根据以上信息,下列推断不合理的是( )
A.健康细胞接受内外信号从而启动程序性死亡
B.组1两个基因对ced-9基因的开启与关闭具有调控作用
C.ced-9与ced-3、ced-4在细胞程序性死亡中的作用是相互拮抗的
D.ced-3、ced-4、nuc-1中任意1个基因发生突变都会导致细胞凋亡受阻
解析:选D 结合图示可以看出,在内、外相关信号的刺激下,健康细胞启动程序性死亡,A合理;图中显示ced-2基因能阻断ced-1基因的开启,从而ced-9基因开启,可阻断ced-3基因、ced-4基因的作用,若ced-1基因开启,ced-9基因关闭,从而ced-3基因、ced-4基因开启,进而执行死亡程序,因此组1两个基因对ced-9基因的开启与关闭具有调控作用,B合理;ced-9可阻断ced-3、ced-4的作用,防止细胞死亡;而ced-3、ced-4基因的作用是执行死亡程序,显然而ced-9与ced-3、ced-4在细胞程序性死亡中的作用是相互拮抗的,C合理;题意显示ced-3或ced-4突变体中,应该死去的131个细胞都活下来了,而nuc-1突变体中,DNA裂解受阻,但细胞仍然死亡,即nuc-1基因发生突变并未导致细胞凋亡受阻,D不合理。
1.经典重组 判断正误
(1)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆(2018·全国Ⅲ卷,2D)(√)
(2)高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能(2016·海南卷,9A)(×)
(3)细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中(2015·海南卷,5C)(×)
(4)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除(2015·海南卷,5D)(√)
(5)同一个体茎分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(2013·海南卷,6D)(√)
2.(2022·山东卷)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
解析:选C 由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知APOE可改变细胞核的形态,A正确;蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行,不在细胞核内,C错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。
3.(2021·江苏卷)下列关于人体细胞生命历程的叙述正确的是( )
A.组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程
B.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变
D.凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
解析:选A 人体内组织细胞的更新包括组织细胞的产生和凋亡,新组织细胞的形成需要经过细胞分裂、分化,A正确;造血干细胞是已分化的细胞,但仍能继续分化形成血细胞和淋巴细胞等,B错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不变,C错误;凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫,D错误。
4.(2021·河北卷)下列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
解析:选A 细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程,细胞凋亡过程中有控制凋亡的基因表达,需要新合成蛋白质,A错误;在生命活动中,细胞会产生自由基,自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,导致细胞衰老,所以清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老,B正确;细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,紫外线是一种物理致癌因子,紫外线照射会导致DNA损伤,引起基因突变,导致细胞癌变,是皮肤癌发生的原因之一,C正确;克隆羊“多莉”的诞生、以及我国科学家于2017年获得的世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”,就是将体细胞移植到去核的卵细胞中培育成的,说明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性,D正确。
5.(不定项)(2018·江苏卷)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图。下列叙述错误的是( )
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
解析:选ABC 组织细胞中的DNA与MSC中的相同,由于组织细胞和MSC中的基因进行选择性表达,所以两者的RNA不完全相同,A错误;细胞会随着分裂次数的增多而逐渐衰老,组织细胞是MSC分裂、分化后形成的,所以组织细胞更易衰老,B错误;组织细胞中凋亡基因表达,细胞才开始凋亡,C错误;MSC在不同诱导因素的作用下,可分化形成不同类型的细胞,D正确。
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