还剩17页未读，
继续阅读
高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第4单元 第5课时 细胞的分化、衰老和死亡
展开
这是一份高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第4单元 第5课时 细胞的分化、衰老和死亡，共20页。试卷主要包含了8年，乙组小鼠的平均寿命约为2，75，57，81，15等内容，欢迎下载使用。
考点一 细胞的分化与全能性
1．细胞分化的概念、特点和原因
(1)下图是生物个体发育中的相关过程示意图，请据图回答下列问题：
①图中A、B分别表示什么过程？
提示 细胞分裂(增殖)、细胞分化。
②什么是细胞分化？
提示 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，叫作细胞分化。
(2)科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。
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。
①这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
提示 有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成，因此这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。
②3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因，但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
提示 这一事实说明，基因的表达存在选择性。
③核糖体蛋白基因是否发生了选择性表达？
提示 核糖体蛋白基因在所有的细胞中均表达，未发生选择性表达。
归纳总结 细胞分化的概念、特点和原因
2．区分细胞分化的关键点
(1)分化细胞表达的基因
(2)细胞分化的“变”与“不变”
3．细胞的全能性
4．干细胞
源于必修1 P121“与社会的联系”：为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？
提示 因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
考向一 细胞分化的实质、特点和意义分析
1．(2022·山东济宁高三模拟)MyD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyD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MyD基因的细胞只能分化为肌细胞
D．MyD蛋白对MyD基因的表达存在正反馈调节
答案 C
解析 细胞分化的标志是基因的选择性表达，含有MyD基因的细胞能分化为其他细胞，C错误。
2．取同一生物体的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图所示。下列分析正确的是( )
A．基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4
B．细胞a～g中生理功能最为近似的应该是细胞b和细胞e
C．组成1～6基因的脱氧核苷酸种类、数量和排列方式均不同
D．a～g各个细胞中染色体上所含基因的种类和数量完全不同
答案 B
解析 任何细胞生命活动都需要ATP供能，所以6个细胞中都能合成ATP水解酶，应该对应基因2，A项错误；功能越相似的细胞，含有的蛋白质种类越相似，表达的基因越相似，所以b、e细胞的功能最为相似，B项正确；4种脱氧核苷酸是基因的基本组成单位，基因不同的原因是脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同，C项错误；图中a～g细胞来自同一生物体，所以细胞内染色体上基因的种类和数量相同，D项错误。
考向二 细胞的全能性和干细胞
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．植物体内某些体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
答案 B
解析 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；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，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．将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，以代替损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列说法正确的是( )
A．骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况也不同
B．骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明骨髓干细胞具有全能性
C．可通过检测糖尿病患者的胰岛素含量判断植入的骨髓干细胞是否成功分化出“胰岛样”细胞
D．若将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，会恢复成骨髓干细胞
答案 C
解析 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，故骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成一样，但不同细胞选择表达的基因不同，因此这两种细胞中的基因表达产物不完全相同，A错误；骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明胰腺组织的环境造成骨髓干细胞基因选择性表达，没有体现出全能性，B错误；自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，一般而言，细胞分化过程在生物体内是不可逆的，故将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，不会恢复成骨髓干细胞，D错误。
考点二 细胞的衰老与死亡
1．细胞衰老
(1)特征
请分析下列现象，回答相关问题：
①老年人皮肤皱缩；②衰老细胞代谢速率减慢；③老年人的头发会变白；④老年人的皮肤上会长“老年斑”；⑤衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
a．老年人皮肤皱缩与皮肤细胞衰老过程中的什么物质含量减少有关？
提示 水。
b．衰老细胞代谢减慢的原因有哪些？
提示 水分减少；多种酶活性下降；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；呼吸速率减慢。
c．老年人头发变白的原因是什么？
提示 毛囊细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。
d．老年人皮肤上长“老年斑”的原因是什么？
提示 衰老细胞中色素积累。
e．衰老细胞内DNA复制和转录都会受到影响，原因是什么？
提示 染色质收缩，DNA不能解旋。
归纳总结 细胞衰老的特征
(2)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
年龄因素与细胞衰老的关系：①随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。②细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。
(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。
2．细胞死亡
(1)源于必修1 P126：请结合资料比较细胞自噬和细胞凋亡
资料一：DNase酶和Caspase酶是细胞凋亡的两种关键酶，在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因。这两种酶一旦被激活，DNase酶能将DNA切割形成DNA片段，Caspase酶能将细胞内蛋白降解成多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除。
资料二：通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。
请比较二者的区别与联系：
区别：①形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。
②生理意义上的区别：凋亡一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；自噬不一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。
联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
(2)源于必修1 P127“练习与应用·拓展应用”：同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。
考向一 细胞衰老与细胞死亡的分析
5．科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行，《衰老生物学》中将衰老的定义修正为“衰老是由时间推移，以及与环境相互作用而引起的分子、细胞和机体结构与功能的随机改变，衰老增加死亡的可能性”。下列说法正确的是( )
A．衰老细胞的细胞膜通透性降低，物质运输能力也减弱
B．细胞的死亡不利于机体更好地实现自我更新
C．胚胎发育过程中，细胞会衰老，但不会凋亡
D．细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除，这与细胞内溶酶体有关
答案 D
解析 衰老细胞的细胞膜通透性改变(不一定是降低)，物质运输能力也减弱，A错误；通过细胞凋亡清除衰老的细胞，即导致衰老的细胞的死亡，有利于机体更好地实现自我更新，细胞凋亡也属于细胞死亡，B错误；胚胎发育过程中，有的细胞会衰老，有的细胞会凋亡，C错误。
6．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
答案 C
解析 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。
7．(2022·长治市高三模拟)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LAMP－2a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LAMP—2a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
答案 C
解析 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LAMP－2a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LAMP－2a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。
规律方法 判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
考向二 细胞生命历程的综合分析
8．如图所示，哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞a不断增殖、分化，形成具吸收功能的细胞b后向上迁移，补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞c。下列叙述错误的是( )
A．细胞a、b中基因的执行情况不同，但仍有相同的mRNA产生
B．细胞b不具有细胞周期，但细胞核仍具有全能性
C．细胞c与细胞a相比，核仁和细胞核体积都会增大
D．细胞c凋亡有利于具有吸收功能的细胞b更新，也有利于机体内部环境的稳定
答案 C
解析 凋亡细胞c会发生核质浓缩，核膜、核仁破碎，DNA降解等过程，C错误。
9．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
答案 B
解析 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。
重温高考 真题演练
1．(2021·山东，3)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
答案 C
解析 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。
2．(2021·广东，4)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
答案 D
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，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。
3．(2021·河北，5)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
答案 A
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”，就是将体细胞的细胞核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。
4．(2018·江苏，23改编)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。
一、易错辨析
1．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同( × )
2．蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果( × )
3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果( × )
4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化( × )
5．壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性( × )
6．造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性( × )
7．细胞分化程度越高，其全能性一定越低( × )
8．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动( × )
9．被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死( √ )
10．被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡( √ )
二、填空默写
1．(必修1 P119)细胞分化：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．(必修1 P121)细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍然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。
3．(必修1 P121)干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
4．(必修1 P126)细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也常常被称为细胞程序性死亡。
课时精练
一、选择题
1．(2022·安徽高三质检)在植物发育过程中，分生组织细胞中的前质体能够根据细胞所处位置和接受光照程度分化形成功能各异的质体，如叶绿体、淀粉质体、白色体等。下列说法错误的是( )
A．前质体的分化发生于细胞分化过程中
B．前质体的分化过程受内外因素的影响
C．前质体的分化使质体功能趋向专门化
D．前质体的分化状态在自然条件下可逆转
答案 D
2．如表所示为人体四种细胞某些基因表达的结果。下列叙述正确的是( )
A.与上述四种蛋白质的合成与分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
B．四种细胞转录的mRNA有相同的也有不同的，如mRNA3在其他细胞中也有
C．四种细胞的全能性有差异，如幼嫩红细胞的全能性大于造血干细胞
D．四种蛋白质的功能不同，原因就是组成它们的氨基酸种类不同
答案 B
解析 与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，而题表四种蛋白质中，血红蛋白和呼吸酶不是分泌蛋白，A错误；一般细胞分化程度越低，全能性越高，故造血干细胞的全能性大于幼嫩红细胞，C错误；蛋白质的功能不同是由于其结构不同，蛋白质的结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲折叠的方式千变万化，D错误。
3．科学家将c－Myc、Klf4、Sx2和Oct－3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是( )
A．图示过程运用了转基因技术，原理是基因重组
B．iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C．iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞弱
D．iPS细胞分化成各种组织细胞时表达的基因不完全相同
答案 C
解析 iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞强，C错误。
4．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
答案 D
解析 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，A错误；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞是细胞分化形成的，但该过程没有体现细胞的全能性，B错误；小麦花粉是生殖细胞，不是体细胞，C错误；胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株过程中发生了细胞分化，该过程也体现了体细胞(胡萝卜根韧皮部细胞)的全能性，D正确。
5．研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，对此种干细胞进行培养后能得到多种细胞(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A．图中所示过程中不发生DNA分子的复制
B．图中神经元细胞中存在姐妹染色单体
C．图中各种细胞可能存在相同的蛋白质分子
D．图中各组织细胞的寿命较神经干细胞长
答案 C
解析 图中所示干细胞的增殖过程中会发生DNA分子的复制，A错误；图中神经元细胞属于分化的细胞，细胞不会增殖，不存在姐妹染色单体，B错误；此类神经干细胞形成的各种不同的细胞内RNA和蛋白质不完全相同，有些蛋白质如呼吸酶相同，C正确；神经干细胞具备增殖能力，图中各组织细胞属于分化细胞，寿命较神经干细胞短，D错误。
6．(2022·北京高三模拟)端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒酶能延伸端粒DNA，其过程如下图所示。下列叙述不正确的是( )
A．端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板
B．端粒酶是一种逆转录酶，在细胞核和线粒体中均起作用
C．端粒酶能够延长的重复序列为TTAGGG
D．细胞衰老与染色体DNA随复制次数增加而缩短有关
答案 B
解析 端粒酶能使染色体延长，线粒体中不存在染色体，端粒酶不能在线粒体中起作用，B错误。
7．如图所示为中科院近来发现的一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和细胞因子TNF-α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。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是( )
A．抗体与图中H2O2和细胞因子相似，都可以作为信号分子
B．胰凝乳蛋白酶的释放增加了cBid的数量，cBid进一步引起溶酶体内容物的释放是正反馈调节
C．线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的根本原因
D．该过程主要与细胞膜的结构特点有关
答案 B
解析 抗体是与抗原特异性结合，并没有在细胞间或细胞内传递信息，故抗体不属于信号分子，A错误；胰凝乳蛋白酶的释放使Bid分解，增加了cBid的数量，cBid引起溶酶体内容物的释放使细胞凋亡，该过程属于正反馈调节，B正确；导致细胞凋亡的根本原因是凋亡相关基因的表达，C错误；据图示可知，该过程与H2O2和细胞膜表面的受体结合有关，故体现了细胞膜的信息交流功能，D错误。
8．秀丽隐杆线虫具有身体透明、细胞数量少、发育周期短等特点，在细胞凋亡的研究中发挥了极其重要的作用。雌雄同体型秀丽隐杆线虫从受精卵到发育成熟，共产生1 090个体细胞，其中131个细胞发生凋亡而被清除，最终成体共有959个体细胞。下图为苏尔斯顿揭示的秀丽隐杆线虫的细胞谱系(字母代表细胞谱系的分支；右侧框内代表AB分支中部分细胞的生命历程)。下列分析错误的是( )
A．EMS、P2、MS、P3等分支中，细胞中基因的执行情况不同
B．131个细胞凋亡而被清除的过程发生在特定的时间和空间
C．细胞“×”衰老后控制其凋亡的基因开始表达
D．细胞凋亡是在信号分子作用下由基因决定的程序性死亡
答案 C
解析 细胞凋亡可以保证细胞的正常分裂分化，不仅仅是用于清除衰老细胞，也可以清除异常细胞，不是衰老后才开始表达的，C错误。
9．自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．由图可知，②①过程引起的作用效果属于负反馈调节
B．若过程③攻击的是酪氨酸酶，则会引起白化病
C．自由基可能引起细胞衰老，但不会引起细胞癌变
D．过程④可能导致细胞中蛋白质种类或数量发生改变
答案 D
解析 过程②的作用效果促进过程①属于正反馈调节，A错误；若过程③攻击的是酪氨酸酶，导致酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白，而白化病是由于基因异常而缺少酪氨酸酶导致，B错误；由图可知，自由基攻击DNA导致基因突变，有可能导致细胞癌变，C错误。
10．自噬意为自体吞噬，是真核细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低，而用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述不正确的是( )
A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B．鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强
C．细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡无关
D．癌细胞增殖迅速，当处于营养缺乏状态时，可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物质和能量
答案 C
11．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，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(如下图)。下列相关说法正确的是( )
A．上述细胞凋亡是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡
B．正常情况下，发生凋亡的细胞内EGL－1、CED－3等的含量会减少
C．用某种药物来抑制CED－9基因的表达，细胞凋亡过程可能会加速
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 C
解析 由图示可知，上述细胞凋亡不只是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡，A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，不属于细胞凋亡，D错误。
12．研究表明，线粒体功能异常与衰老的发生和发展密切相关。科研人员研究中药党参对某种衰老模型小鼠肝细胞线粒体中酶活性的影响，以此了解其对延缓衰老的作用及机制，实验结果如表(注：a酶存在于线粒体基质中，b酶存在于线粒体内膜上，二者均与细胞呼吸相关)。不列相关分析不正确的是( )
A.本实验中对照组是正常小鼠组
B．实验结果表明党参提取物有延缓衰老的作用
C．随着党参提取物剂量的升高，逐渐增强衰老小鼠的线粒体功能
D．党参提取物对a酶和b酶的作用都比较显著
答案 A
解析 本实验中的正常小鼠组和模型小鼠组均为对照组，A错误；根据表格中数据可知，随着党参提取物剂量的升高，a酶和b酶的活性逐渐增强，表明党参提取物有延缓衰老的作用，B正确；a酶存在于线粒体基质中，b酶存在于线粒体内膜上，两者均与细胞呼吸相关，再结合表中数据可知，随着党参提取物剂量的升高，逐渐增强衰老小鼠的线粒体功能，C正确；党参提取物对a酶和b酶的作用都比较显著，D正确。
二、非选择题
13．烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。
(1)对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是__________
__________________________________________________________________________。
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表现出____________________________的特征。
(2)研究发现，衰老细胞中NAD＋的含量明显降低。通常情况下，哺乳动物细胞的______________________(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD＋转化成NADH。NAMPT是NAD＋合成的关键限速酶(指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶)，其可决定代谢中NAD＋的水平。为探究细胞衰老与NAMPT之间的关系，研究小组选取了两组健康的小鼠，甲组注射________补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年，乙组小鼠的平均寿命约为2.4年；且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD＋。由此推测NAMPT延缓细胞衰老的机制是_______________
________________________________________________________________________。
(3)NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是____________________________________。
NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中，若脱去囊泡则会失去活性。试推测NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 体积增大、核膜内折、染色质收缩、染色加深 (2)细胞质基质和线粒体基质 NAMPT NAMPT通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老 (3)胞吐 血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构
14．细胞自噬是细胞在基因的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程，对更新某些细胞器、保障细胞代谢、维持细胞稳态有重要作用。下图为细胞外葡萄糖浓度变化时，细胞内发生的过程。请回答以下问题：
(1)据图分析，AKT被激活后，抑制了细胞凋亡过程，同时激活mTr抑制细胞自噬，除此之外，AKT还具有_________________________________________________________
____________________________________________________________(答出两点即可)作用。
(2)两图中显示的细胞自噬与细胞凋亡过程的共同之处是_______________________
________________________________________________________________(至少答出两点)。
(3)图中显示，在细胞外葡萄糖浓度较低时，发生细胞自噬，而葡萄糖充足时，细胞自噬过程被抑制，试分析其中的意义可能是__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)促进葡萄糖进入细胞；促进葡萄糖分解为丙酮酸和[H] (2)细胞自噬与细胞凋亡这两个过程都受到细胞内酶(或基因)的调控；两过程都可以发生在细胞可利用的能源物质短缺时(或细胞外葡萄糖浓度较低时)；胰岛素与受体的结合可抑制两过程的发生 (3)细胞自噬过程的水解产物作为自身细胞代谢的原料，以保证细胞生存(合理即可)项目
DNA检测结果
RNA检测结果
输卵管细胞
成人红细胞
胰岛B细胞
输卵管细胞
成人红细胞
胰岛B细胞
核糖体蛋白基因
＋
＋
＋
＋
＋
＋
卵清蛋白基因
＋
＋
＋
＋
－
－
β-珠蛋白基因
＋
＋
＋
－
＋
－
胰岛素
基因
＋
＋
＋
－
－
＋
提醒 1细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。
2分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。
3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。
提醒 并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。
细胞名称
肝细胞
幼嫩红细胞
造血干细胞
浆细胞
mRNA
mRNA1
mRNA2
mRNA3
mRNA4
蛋白质
血浆蛋白
血红蛋白
呼吸酶
免疫球蛋白
组别
a酶活性相对值
b酶活性相对值
正常小鼠
11.76
52.44
模型小鼠
7.75
38.57
党参提取物低剂量组
7.66
38.93
党参提取物中剂量组
9.81
43.15
党参提取物高剂量组
11.02
49.63
考点一 细胞的分化与全能性
1．细胞分化的概念、特点和原因
(1)下图是生物个体发育中的相关过程示意图，请据图回答下列问题：
①图中A、B分别表示什么过程？
提示 细胞分裂(增殖)、细胞分化。
②什么是细胞分化？
提示 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，叫作细胞分化。
(2)科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。
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。
①这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
提示 有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成，因此这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同。
②3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因，但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
提示 这一事实说明，基因的表达存在选择性。
③核糖体蛋白基因是否发生了选择性表达？
提示 核糖体蛋白基因在所有的细胞中均表达，未发生选择性表达。
归纳总结 细胞分化的概念、特点和原因
2．区分细胞分化的关键点
(1)分化细胞表达的基因
(2)细胞分化的“变”与“不变”
3．细胞的全能性
4．干细胞
源于必修1 P121“与社会的联系”：为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？
提示 因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
考向一 细胞分化的实质、特点和意义分析
1．(2022·山东济宁高三模拟)MyD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyD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MyD基因的细胞只能分化为肌细胞
D．MyD蛋白对MyD基因的表达存在正反馈调节
答案 C
解析 细胞分化的标志是基因的选择性表达，含有MyD基因的细胞能分化为其他细胞，C错误。
2．取同一生物体的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图所示。下列分析正确的是( )
A．基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4
B．细胞a～g中生理功能最为近似的应该是细胞b和细胞e
C．组成1～6基因的脱氧核苷酸种类、数量和排列方式均不同
D．a～g各个细胞中染色体上所含基因的种类和数量完全不同
答案 B
解析 任何细胞生命活动都需要ATP供能，所以6个细胞中都能合成ATP水解酶，应该对应基因2，A项错误；功能越相似的细胞，含有的蛋白质种类越相似，表达的基因越相似，所以b、e细胞的功能最为相似，B项正确；4种脱氧核苷酸是基因的基本组成单位，基因不同的原因是脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同，C项错误；图中a～g细胞来自同一生物体，所以细胞内染色体上基因的种类和数量相同，D项错误。
考向二 细胞的全能性和干细胞
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．植物体内某些体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
答案 B
解析 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；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，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．将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，以代替损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列说法正确的是( )
A．骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况也不同
B．骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明骨髓干细胞具有全能性
C．可通过检测糖尿病患者的胰岛素含量判断植入的骨髓干细胞是否成功分化出“胰岛样”细胞
D．若将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，会恢复成骨髓干细胞
答案 C
解析 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，故骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成一样，但不同细胞选择表达的基因不同，因此这两种细胞中的基因表达产物不完全相同，A错误；骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明胰腺组织的环境造成骨髓干细胞基因选择性表达，没有体现出全能性，B错误；自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，一般而言，细胞分化过程在生物体内是不可逆的，故将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，不会恢复成骨髓干细胞，D错误。
考点二 细胞的衰老与死亡
1．细胞衰老
(1)特征
请分析下列现象，回答相关问题：
①老年人皮肤皱缩；②衰老细胞代谢速率减慢；③老年人的头发会变白；④老年人的皮肤上会长“老年斑”；⑤衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
a．老年人皮肤皱缩与皮肤细胞衰老过程中的什么物质含量减少有关？
提示 水。
b．衰老细胞代谢减慢的原因有哪些？
提示 水分减少；多种酶活性下降；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；呼吸速率减慢。
c．老年人头发变白的原因是什么？
提示 毛囊细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。
d．老年人皮肤上长“老年斑”的原因是什么？
提示 衰老细胞中色素积累。
e．衰老细胞内DNA复制和转录都会受到影响，原因是什么？
提示 染色质收缩，DNA不能解旋。
归纳总结 细胞衰老的特征
(2)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
年龄因素与细胞衰老的关系：①随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。②细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。
(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。
2．细胞死亡
(1)源于必修1 P126：请结合资料比较细胞自噬和细胞凋亡
资料一：DNase酶和Caspase酶是细胞凋亡的两种关键酶，在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因。这两种酶一旦被激活，DNase酶能将DNA切割形成DNA片段，Caspase酶能将细胞内蛋白降解成多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除。
资料二：通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。
请比较二者的区别与联系：
区别：①形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。
②生理意义上的区别：凋亡一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；自噬不一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。
联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
(2)源于必修1 P127“练习与应用·拓展应用”：同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。
考向一 细胞衰老与细胞死亡的分析
5．科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行，《衰老生物学》中将衰老的定义修正为“衰老是由时间推移，以及与环境相互作用而引起的分子、细胞和机体结构与功能的随机改变，衰老增加死亡的可能性”。下列说法正确的是( )
A．衰老细胞的细胞膜通透性降低，物质运输能力也减弱
B．细胞的死亡不利于机体更好地实现自我更新
C．胚胎发育过程中，细胞会衰老，但不会凋亡
D．细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除，这与细胞内溶酶体有关
答案 D
解析 衰老细胞的细胞膜通透性改变(不一定是降低)，物质运输能力也减弱，A错误；通过细胞凋亡清除衰老的细胞，即导致衰老的细胞的死亡，有利于机体更好地实现自我更新，细胞凋亡也属于细胞死亡，B错误；胚胎发育过程中，有的细胞会衰老，有的细胞会凋亡，C错误。
6．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
答案 C
解析 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。
7．(2022·长治市高三模拟)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LAMP－2a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LAMP—2a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
答案 C
解析 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LAMP－2a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LAMP－2a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。
规律方法 判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
考向二 细胞生命历程的综合分析
8．如图所示，哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞a不断增殖、分化，形成具吸收功能的细胞b后向上迁移，补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞c。下列叙述错误的是( )
A．细胞a、b中基因的执行情况不同，但仍有相同的mRNA产生
B．细胞b不具有细胞周期，但细胞核仍具有全能性
C．细胞c与细胞a相比，核仁和细胞核体积都会增大
D．细胞c凋亡有利于具有吸收功能的细胞b更新，也有利于机体内部环境的稳定
答案 C
解析 凋亡细胞c会发生核质浓缩，核膜、核仁破碎，DNA降解等过程，C错误。
9．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
答案 B
解析 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。
重温高考 真题演练
1．(2021·山东，3)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
答案 C
解析 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。
2．(2021·广东，4)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
答案 D
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，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。
3．(2021·河北，5)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
答案 A
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”，就是将体细胞的细胞核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。
4．(2018·江苏，23改编)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。
一、易错辨析
1．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同( × )
2．蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果( × )
3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果( × )
4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化( × )
5．壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性( × )
6．造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性( × )
7．细胞分化程度越高，其全能性一定越低( × )
8．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动( × )
9．被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死( √ )
10．被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡( √ )
二、填空默写
1．(必修1 P119)细胞分化：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．(必修1 P121)细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍然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。
3．(必修1 P121)干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
4．(必修1 P126)细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也常常被称为细胞程序性死亡。
课时精练
一、选择题
1．(2022·安徽高三质检)在植物发育过程中，分生组织细胞中的前质体能够根据细胞所处位置和接受光照程度分化形成功能各异的质体，如叶绿体、淀粉质体、白色体等。下列说法错误的是( )
A．前质体的分化发生于细胞分化过程中
B．前质体的分化过程受内外因素的影响
C．前质体的分化使质体功能趋向专门化
D．前质体的分化状态在自然条件下可逆转
答案 D
2．如表所示为人体四种细胞某些基因表达的结果。下列叙述正确的是( )
A.与上述四种蛋白质的合成与分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
B．四种细胞转录的mRNA有相同的也有不同的，如mRNA3在其他细胞中也有
C．四种细胞的全能性有差异，如幼嫩红细胞的全能性大于造血干细胞
D．四种蛋白质的功能不同，原因就是组成它们的氨基酸种类不同
答案 B
解析 与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，而题表四种蛋白质中，血红蛋白和呼吸酶不是分泌蛋白，A错误；一般细胞分化程度越低，全能性越高，故造血干细胞的全能性大于幼嫩红细胞，C错误；蛋白质的功能不同是由于其结构不同，蛋白质的结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲折叠的方式千变万化，D错误。
3．科学家将c－Myc、Klf4、Sx2和Oct－3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是( )
A．图示过程运用了转基因技术，原理是基因重组
B．iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C．iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞弱
D．iPS细胞分化成各种组织细胞时表达的基因不完全相同
答案 C
解析 iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞强，C错误。
4．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
答案 D
解析 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，A错误；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞是细胞分化形成的，但该过程没有体现细胞的全能性，B错误；小麦花粉是生殖细胞，不是体细胞，C错误；胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株过程中发生了细胞分化，该过程也体现了体细胞(胡萝卜根韧皮部细胞)的全能性，D正确。
5．研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，对此种干细胞进行培养后能得到多种细胞(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A．图中所示过程中不发生DNA分子的复制
B．图中神经元细胞中存在姐妹染色单体
C．图中各种细胞可能存在相同的蛋白质分子
D．图中各组织细胞的寿命较神经干细胞长
答案 C
解析 图中所示干细胞的增殖过程中会发生DNA分子的复制，A错误；图中神经元细胞属于分化的细胞，细胞不会增殖，不存在姐妹染色单体，B错误；此类神经干细胞形成的各种不同的细胞内RNA和蛋白质不完全相同，有些蛋白质如呼吸酶相同，C正确；神经干细胞具备增殖能力，图中各组织细胞属于分化细胞，寿命较神经干细胞短，D错误。
6．(2022·北京高三模拟)端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒酶能延伸端粒DNA，其过程如下图所示。下列叙述不正确的是( )
A．端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板
B．端粒酶是一种逆转录酶，在细胞核和线粒体中均起作用
C．端粒酶能够延长的重复序列为TTAGGG
D．细胞衰老与染色体DNA随复制次数增加而缩短有关
答案 B
解析 端粒酶能使染色体延长，线粒体中不存在染色体，端粒酶不能在线粒体中起作用，B错误。
7．如图所示为中科院近来发现的一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和细胞因子TNF-α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。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是( )
A．抗体与图中H2O2和细胞因子相似，都可以作为信号分子
B．胰凝乳蛋白酶的释放增加了cBid的数量，cBid进一步引起溶酶体内容物的释放是正反馈调节
C．线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的根本原因
D．该过程主要与细胞膜的结构特点有关
答案 B
解析 抗体是与抗原特异性结合，并没有在细胞间或细胞内传递信息，故抗体不属于信号分子，A错误；胰凝乳蛋白酶的释放使Bid分解，增加了cBid的数量，cBid引起溶酶体内容物的释放使细胞凋亡，该过程属于正反馈调节，B正确；导致细胞凋亡的根本原因是凋亡相关基因的表达，C错误；据图示可知，该过程与H2O2和细胞膜表面的受体结合有关，故体现了细胞膜的信息交流功能，D错误。
8．秀丽隐杆线虫具有身体透明、细胞数量少、发育周期短等特点，在细胞凋亡的研究中发挥了极其重要的作用。雌雄同体型秀丽隐杆线虫从受精卵到发育成熟，共产生1 090个体细胞，其中131个细胞发生凋亡而被清除，最终成体共有959个体细胞。下图为苏尔斯顿揭示的秀丽隐杆线虫的细胞谱系(字母代表细胞谱系的分支；右侧框内代表AB分支中部分细胞的生命历程)。下列分析错误的是( )
A．EMS、P2、MS、P3等分支中，细胞中基因的执行情况不同
B．131个细胞凋亡而被清除的过程发生在特定的时间和空间
C．细胞“×”衰老后控制其凋亡的基因开始表达
D．细胞凋亡是在信号分子作用下由基因决定的程序性死亡
答案 C
解析 细胞凋亡可以保证细胞的正常分裂分化，不仅仅是用于清除衰老细胞，也可以清除异常细胞，不是衰老后才开始表达的，C错误。
9．自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．由图可知，②①过程引起的作用效果属于负反馈调节
B．若过程③攻击的是酪氨酸酶，则会引起白化病
C．自由基可能引起细胞衰老，但不会引起细胞癌变
D．过程④可能导致细胞中蛋白质种类或数量发生改变
答案 D
解析 过程②的作用效果促进过程①属于正反馈调节，A错误；若过程③攻击的是酪氨酸酶，导致酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白，而白化病是由于基因异常而缺少酪氨酸酶导致，B错误；由图可知，自由基攻击DNA导致基因突变，有可能导致细胞癌变，C错误。
10．自噬意为自体吞噬，是真核细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低，而用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述不正确的是( )
A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B．鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强
C．细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡无关
D．癌细胞增殖迅速，当处于营养缺乏状态时，可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物质和能量
答案 C
11．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，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(如下图)。下列相关说法正确的是( )
A．上述细胞凋亡是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡
B．正常情况下，发生凋亡的细胞内EGL－1、CED－3等的含量会减少
C．用某种药物来抑制CED－9基因的表达，细胞凋亡过程可能会加速
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 C
解析 由图示可知，上述细胞凋亡不只是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡，A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，不属于细胞凋亡，D错误。
12．研究表明，线粒体功能异常与衰老的发生和发展密切相关。科研人员研究中药党参对某种衰老模型小鼠肝细胞线粒体中酶活性的影响，以此了解其对延缓衰老的作用及机制，实验结果如表(注：a酶存在于线粒体基质中，b酶存在于线粒体内膜上，二者均与细胞呼吸相关)。不列相关分析不正确的是( )
A.本实验中对照组是正常小鼠组
B．实验结果表明党参提取物有延缓衰老的作用
C．随着党参提取物剂量的升高，逐渐增强衰老小鼠的线粒体功能
D．党参提取物对a酶和b酶的作用都比较显著
答案 A
解析 本实验中的正常小鼠组和模型小鼠组均为对照组，A错误；根据表格中数据可知，随着党参提取物剂量的升高，a酶和b酶的活性逐渐增强，表明党参提取物有延缓衰老的作用，B正确；a酶存在于线粒体基质中，b酶存在于线粒体内膜上，两者均与细胞呼吸相关，再结合表中数据可知，随着党参提取物剂量的升高，逐渐增强衰老小鼠的线粒体功能，C正确；党参提取物对a酶和b酶的作用都比较显著，D正确。
二、非选择题
13．烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。
(1)对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是__________
__________________________________________________________________________。
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表现出____________________________的特征。
(2)研究发现，衰老细胞中NAD＋的含量明显降低。通常情况下，哺乳动物细胞的______________________(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD＋转化成NADH。NAMPT是NAD＋合成的关键限速酶(指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶)，其可决定代谢中NAD＋的水平。为探究细胞衰老与NAMPT之间的关系，研究小组选取了两组健康的小鼠，甲组注射________补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年，乙组小鼠的平均寿命约为2.4年；且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD＋。由此推测NAMPT延缓细胞衰老的机制是_______________
________________________________________________________________________。
(3)NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是____________________________________。
NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中，若脱去囊泡则会失去活性。试推测NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 体积增大、核膜内折、染色质收缩、染色加深 (2)细胞质基质和线粒体基质 NAMPT NAMPT通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老 (3)胞吐 血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构
14．细胞自噬是细胞在基因的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程，对更新某些细胞器、保障细胞代谢、维持细胞稳态有重要作用。下图为细胞外葡萄糖浓度变化时，细胞内发生的过程。请回答以下问题：
(1)据图分析，AKT被激活后，抑制了细胞凋亡过程，同时激活mTr抑制细胞自噬，除此之外，AKT还具有_________________________________________________________
____________________________________________________________(答出两点即可)作用。
(2)两图中显示的细胞自噬与细胞凋亡过程的共同之处是_______________________
________________________________________________________________(至少答出两点)。
(3)图中显示，在细胞外葡萄糖浓度较低时，发生细胞自噬，而葡萄糖充足时，细胞自噬过程被抑制，试分析其中的意义可能是__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)促进葡萄糖进入细胞；促进葡萄糖分解为丙酮酸和[H] (2)细胞自噬与细胞凋亡这两个过程都受到细胞内酶(或基因)的调控；两过程都可以发生在细胞可利用的能源物质短缺时(或细胞外葡萄糖浓度较低时)；胰岛素与受体的结合可抑制两过程的发生 (3)细胞自噬过程的水解产物作为自身细胞代谢的原料，以保证细胞生存(合理即可)项目
DNA检测结果
RNA检测结果
输卵管细胞
成人红细胞
胰岛B细胞
输卵管细胞
成人红细胞
胰岛B细胞
核糖体蛋白基因
＋
＋
＋
＋
＋
＋
卵清蛋白基因
＋
＋
＋
＋
－
－
β-珠蛋白基因
＋
＋
＋
－
＋
－
胰岛素
基因
＋
＋
＋
－
－
＋
提醒 1细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。
2分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。
3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。
提醒 并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。
细胞名称
肝细胞
幼嫩红细胞
造血干细胞
浆细胞
mRNA
mRNA1
mRNA2
mRNA3
mRNA4
蛋白质
血浆蛋白
血红蛋白
呼吸酶
免疫球蛋白
组别
a酶活性相对值
b酶活性相对值
正常小鼠
11.76
52.44
模型小鼠
7.75
38.57
党参提取物低剂量组
7.66
38.93
党参提取物中剂量组
9.81
43.15
党参提取物高剂量组
11.02
49.63
相关试卷
2024届高考生物一轮总复习课时验收评价十六细胞的分化衰老和死亡： 这是一份2024届高考生物一轮总复习课时验收评价十六细胞的分化衰老和死亡，共2页。
高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第4单元 第5课时 细胞的分化、衰老和死亡： 这是一份高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第4单元 第5课时 细胞的分化、衰老和死亡，共20页。试卷主要包含了8年，乙组小鼠的平均寿命约为2，75，57，81，15等内容，欢迎下载使用。
高中生物高考第12讲 细胞的分化、衰老和死亡： 这是一份高中生物高考第12讲 细胞的分化、衰老和死亡，共20页。试卷主要包含了细胞的分化，细胞的全能性 遗传物质未改变，干细胞等内容，欢迎下载使用。
