2025高考生物一轮复习素养提升练习必修1第4单元细胞的生命历程第3讲细胞的分化衰老和死亡

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|情境试题 规范作答|
阅读下列材料，回答下列问题：
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①，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。
(1)造血干细胞以有丝分裂方式进行增殖②。有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，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基因的选择性表达(或细胞分化)。
(3)细胞融合依赖于细胞膜的流动性③，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：_用两种不同颜色的荧光染料分别标记成体干细胞和胚胎干细胞的膜蛋白质、将两者混合培养一段时间后，观察是否存在细胞膜上同时含两种颜色标记膜蛋白的细胞__。
【解题策略】
真|题|再|现
1．(2023·山东卷)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是( B )
A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
解析：蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；根据题干信息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D正确。故选B。
2．(2023·湖南卷)基因Bax和Bcl－2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是( D )
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C．TRPM7基因可能通过促进Bcl－2基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
解析：细胞衰老和细胞凋亡都是细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确；据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bcl－2基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确；siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl－2基因表达量降低，而Bcl－2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bcl－2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bcl－2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。故选D。
3．(2023·海南卷)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是( D )
A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
解析：根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确；根据题干信息“物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B正确；细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；物质A引起细胞凋亡是外界环境引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。故选D。
4．(2023·天津卷)在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系；如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是( A )
A．这种蛋白质是一种神经递质
B．肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触
C．凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡
D．蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡
解析：分析题意可知，该蛋白质进入肌神经细胞后，会促进其发育以及与肌肉细胞的联系，而神经递质需要与突触后膜的受体结合后起作用，不进入细胞，故这种蛋白质不是神经递质，A错误；肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触，两者之间通过神经递质传递信息，B正确；凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种程序性死亡，C正确；结合题意，如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡，故蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡，D正确。故选A。
5．(2023·浙江卷)肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中，必须不断逃避机体免疫系统的攻击，这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”，下列叙述错误的是( C )
A．肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”，可“躲避”免疫细胞的识别
B．肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失，可逃避T细胞的识别
C．肿瘤细胞大量表达某种产物，可减弱细胞毒性T细胞的凋亡
D．肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子，可减弱免疫细胞的作用
解析：肿瘤细胞表面的抗原若被“覆盖物”覆盖，则人体的免疫细胞无法识别肿瘤细胞，也就无法将之清除，A正确；若肿瘤细胞表面抗原性物质丢失，会造成人体T细胞无法识别肿瘤，发生肿瘤细胞的“免疫逃逸”，B正确；肿瘤细胞大量表达某种产物，继而出现“免疫逃逸”，则可推测该产物可抑制肿瘤细胞的凋亡，使其具有无限繁殖能力，C错误；若肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子，可以抑制免疫系统功能，从而减弱免疫细胞的作用，D正确。故选C。
6．(2022·浙江卷)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( A )
A．细胞凋亡是受基因调控的
B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C．人体各组织细胞的衰老总是同步的
D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
解析：细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。
7．(2022·河北卷改编)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是( B )
A．卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B．肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C．激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备
D．适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型
解析：由题干信息“卫星细胞被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合”可知，卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A正确；因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵，所以遗传物质相同，肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因也存在于其他类型的细胞中，只是没有在其他类型细胞中表达，B错误；卫星细胞被激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备，如核糖体会合成蛋白质等，C正确；根据题干信息可知，适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，可以激活卫星细胞，最后达到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美体型，D正确。
8．(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( D )
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：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，是程序性死亡受基因控制，B、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。
9．(2021·河北卷)关于细胞生命历程的叙述，错误的是( A )
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：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”，就是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中培育成的，说明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性，D正确。
10. (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( C )
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： 被溶酶体分解后的产物，如果对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。α－酮戊二酸合成酶本质为蛋白质，水解成氨基酸后可以被细胞再利用，A正确；通过题干可知α－酮戊二酸合成酶被溶酶体降解之后，细胞内的α－酮戊二酸无法合成含量会降低，从而促进干细胞分化；则α－酮戊二酸含量升高，会抑制胚胎干细胞分化，B正确；抑制L基因表达，则溶酶体膜上的受体L无法合成，分子伴侣与α－酮戊二酸合成酶形成的复合物无法进入溶酶体被降解，则α酮戊二酸合成酶含量增加，催化细胞内α－酮戊二酸合成使其含量增加，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。
11．(2020·江苏卷)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是( C )
A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
解析： 高度分化的细胞能执行特定的功能，但也可能继续分裂增殖，如性原细胞能进行有丝分裂和减数分裂，A错误；癌变细胞是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而形成，发生突变的基因仍能表达，B错误；正常组织细胞在体外长时间培养，细胞分裂达到一定次数后一般都会走向衰老，C正确；细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，细胞坏死与细胞凋亡不同，它是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，D错误。
12．(2020·浙江7月选考)下列与细胞生命活动有关的叙述，正确的是( C )
A．癌细胞表面粘连蛋白增加，使其容易在组织间自由转移
B．高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小，呼吸变慢
C．高等植物胚胎发育过程中，胚柄的退化是通过细胞程序性死亡实现的
D．愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中mRNA的种类和数量相同
解析： 癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失，使其容易在组织间自由转移，A错误；高等动物衰老细胞中线粒体数量随年龄增大而减少，体积随年龄增大而增大，B错误；细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，在植物体内普遍存在，如胚胎发育过程胚柄的退化，C正确；细胞分化的实质是基因选择性表达，愈伤组织再分化形成的多种细胞中的mRNA的种类和数量不完全相同，D错误。