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2024年高考生物大一轮必修1复习讲义：：第14讲 细胞的分化、衰老和死亡
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这是一份2024年高考生物大一轮必修1复习讲义：：第14讲 细胞的分化、衰老和死亡，共22页。试卷主要包含了干细胞等内容，欢迎下载使用。
第14讲 细胞的分化、衰老和死亡
课标内容 (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 细胞的分化与细胞的全能性
1.细胞的分化 不会导致遗传物质改变
①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。
②分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子等刺激后仍可再分裂。
③同一个体不同类型的分化细胞内，遗传物质相同，mRNA和蛋白质并非完全不同。
2.细胞的全能性 高低与细胞的分化程度有关
①全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。
②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。
③分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞属于高度分化的细胞，但全能性依然较高。
3.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
来自早期胚胎
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
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。
【考点速览·诊断】
(1)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(2021·江苏卷，2B)(×)
提示 造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成各种血细胞。
(2)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(2021·江苏卷，2C)(×)
提示 细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变。
(3)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(2021·福建卷，11A)(×)
提示 愈伤组织是幼嫩叶片通过脱分化形成的。
(4)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。(2021·河北卷，5D)(√)
(5)高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(2020·江苏卷，4A)(×)
提示 有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞、记忆细胞。
(6)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。(2018·全国卷Ⅲ，2D)(√)
(7)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)(×)
提示 高度分化的成熟叶肉细胞含有本物种的全套遗传物质，具备发育成完整植株的潜能。
【情境推理·探究】
1.如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d属于管家基因的是哪一个？属于奢侈基因的是哪些基因？
(2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若用探针检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？
提示 (1)a；b、c、d。
(2)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，检测三类细胞的DNA分子，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。
2.人的肌肉细胞和神经细胞的核基因的种类和数量相同，但功能不同，说明原因：_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示 两者都是由同一个受精卵经有丝分裂和分化而形成的，因此核遗传物质相同；不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不完全相同。
3.可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的原因是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示 干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
【重点难点·透析】
1.细胞分化的关键点
(1)细胞分化的标志
(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”
2.细胞分化与全能性的比较
考向1 围绕细胞分化的实质、特点及意义，考查生命观念
1.(2023·湖北孝感高中检测)人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述，正确的是( )
A.卵原细胞只进行减数分裂，肝细胞只进行有丝分裂
B.肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上，因此肝炎可遗传
C.卵原细胞与肝细胞含有的DNA和RNA分子相同，蛋白质不完全相同
D.卵原细胞与肝细胞的基因相同，基因的表达具有差异
答案 D
解析 卵原细胞不只进行减数分裂，也可以通过有丝分裂进行增殖，A错误；肝炎病毒的遗传物质DNA可以整合到肝细胞的DNA上，但发生在体细胞的遗传物质改变一般不能遗传，B错误；由于不同细胞基因表达不完全相同，来源于同一受精卵的卵原细胞与肝细胞含有的DNA分子相同，但RNA和蛋白质不完全相同，即基因的表达具有差异，C错误，D正确。
2.(2023·山东青岛调研)秀丽隐杆线虫身体微小透明、易饲养、繁殖快，成虫仅含有959个体细胞，常作为发育生物学的模式生物。它的整个发育过程要经过四次蜕皮。研究发现，lin—14基因参与调控线虫蜕皮过程。下列相关叙述错误的是( )
A.该线虫发育过程经历了分裂、分化、衰老和凋亡等过程
B.该线虫发生细胞分化的原因是遗传物质发生改变
C.lin14基因表达异常，可能会导致线虫发育迟缓
D.该线虫不同细胞含有的RNA和蛋白质不完全相同
答案 B
解析 该线虫发育过程经历了细胞分裂、分化、衰老和凋亡等过程，A正确；线虫细胞分化的原因是基因的选择性表达，遗传物质未改变，B错误；lin14基因参与调控线虫蜕皮过程，lin14基因表达异常，可能会导致线虫发育迟缓，C正确；由于不同细胞发生了不同基因的选择性表达，但不同细胞中存在均会表达的基因，如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等，所以不同细胞含有的RNA和蛋白质不完全相同，D正确。
考向2 围绕细胞的全能性，考查科学思维
3.(2023·成都七中诊断)下列关于细胞的全能性的叙述，错误的是( )
A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性
B.在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高
C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性
D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性
答案 C
解析 处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了动物细胞具有全能性，D正确。
4.(2021·浙江6月选考，11)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( )
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
答案 B
解析 肠细胞的细胞质内含有限制细胞核全能性表达的物质，A正确；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，“合子”第一次有丝分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞的分裂与分化，分化成各种组织器官，C正确；细胞核是细胞遗传的控制中心，细胞核具有全能性是由于细胞核中有该物种生长发育的全套遗传物质，D正确。
考点二 细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(1)细胞衰老的特征
(2)个体衰老与细胞衰老的关系
(3)细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
(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.细胞的死亡
(1)细胞凋亡 是细胞死亡的一种主要方式
(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
【考点速览·诊断】
(1)花开花落与细胞的生长和细胞凋亡相关联。(2021·湖南卷，7C)(√)
(2)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。(2021·河北卷，5A)(×)
提示 细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因表达，即有相应蛋白质的合成。
(3)清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。(2019·全国卷Ⅰ，1C)(×)
提示 某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。
(4)衰老细胞中各种酶的活性显著降低。(2017·江苏卷，18B)(×)
提示 衰老细胞中部分酶的活性显著降低。
(5)自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老。(2016·海南卷，4B)(√)
(6)细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除。(2016·海南卷，4C)(√)
考向1 围绕细胞衰老与细胞死亡，考查生命观念
1.(2023·辽宁大连联考)研究发现老年人细胞增殖的速度明显下降。下列说法错误的是 ( )
A.老年人细胞内仍可观察到星射线、细胞板等与分裂相关的结构
B.随着细胞增殖速度下降，基因突变的积累速率也会减缓
C.细胞内部分酶活性降低可能是限制细胞增殖速度的原因之一
D.依据端粒学说判断，细胞会随着分裂次数的增多而衰老
答案 A
解析 细胞板是植物细胞分裂时才出现的结构，A错误；基因突变主要发生在分裂间期DNA复制的时候，细胞增殖速度下降，基因突变的积累速率也会减缓，B正确；衰老细胞内部分酶活性降低可能是限制细胞增殖速度的原因之一，C正确；依据端粒学说判断，随着分裂次数的增多，端粒会缩短，细胞会走向衰老、凋亡，D正确。
2.(2023·湖北黄冈)下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析错误的是( )
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.②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程
C.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
D.凋亡相关基因也存在于分裂旺盛的细胞中，对动物完成正常发育发挥重要作用
答案 B
解析 分析题图可知，细胞凋亡之前，经过①，凋亡诱导因子与将要凋亡的细胞膜上的受体结合，由于凋亡诱导因子与细胞膜受体结合过程具有特异性，因此说明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；分析题图可知，细胞凋亡是细胞的程序性死亡，是由与凋亡相关的基因决定的，是细胞的主动死亡，B错误；蛋白质的合成过程是基因的表达过程，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正确；凋亡基因是机体固有的，控制着细胞凋亡的过程，在动物生长发育过程中发挥重要作用，D正确。
3.(2023·成都七中诊断)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，如下图所示。它是通过对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用实现的。下列叙述错误的是 ( )
A.细胞器a源自高尔基体，需借助单位膜的融合发挥功能
B.细胞自噬受到自噬基因的调控，对细胞内物质的降解具有特异性
C.丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象，会导致细胞内代谢废物和垃圾增多
D.饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强，将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料
答案 B
解析 细胞自噬受到自噬基因的调控，但细胞自噬对物质的降解没有特异性，细胞内衰老的结构或废物都会被降解，B错误。
考向2 围绕细胞的生命历程，考查生命观念
4.(2023·湖北孝感高中质检)细胞生命历程中会出现细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变及细胞坏死等现象。下列相关叙述中错误的是( )
A.细胞分化过程中，细胞膜的物质运输功能会发生改变
B.细胞衰老后细胞核体积增大，细胞膜表面积与细胞体积的比值变大
C.细胞癌变和细胞坏死都是相关基因中的遗传信息发生改变引起的
D.细胞的自然更新、某些被病原体感染细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的
答案 C
解析 细胞分化后，细胞的功能不同，细胞膜的物质运输功能发生改变，A正确；细胞衰老后细胞核体积变大，但细胞的体积是变小的，所以细胞膜表面积与细胞体积的比值变大，B正确；细胞癌变是基因突变的结果，但细胞坏死与基因无关，C错误。
5.(2023·山东淄博调研)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。
重温真题 经典再现
1.(2022·浙江6月选考)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
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
答案 A
解析 细胞凋亡是基因决定的细胞程序性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿个体发育始终，B错误；人体各组织细胞的衰老通常是不同步的，C错误；衰老细胞的呼吸速率变慢，D错误。
2.(2021·广东卷，4改编)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 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，因此细胞凋亡后其功能不可恢复，A、C错误；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，因此细胞凋亡也被称为细胞程序性死亡，B错误；依据题干“激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡”可知，PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。
3.(2021·江苏卷，2)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
答案 A
解析 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.(2022·山东卷，1)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
答案 C
解析 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。
5.(2021·山东卷，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酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解，其降解产物可以被细胞再度利用，A正确；降解α酮戊二酸合成酶，导致α酮戊二酸含量减少，有利于胚胎干细胞分化，故α酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化，B正确；抑制L基因表达，导致溶酶体膜上的受体L减少，则α酮戊二酸合成酶不能正常进入溶酶体降解，则α酮戊二酸合成酶含量增加，α酮戊二酸含量也会增多，C错误；分子伴侣与目标蛋白形成的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，体现了生物膜的物质运输功能，D正确。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 细胞的分化与细胞的全能性
1.(2023·陕西西安模拟)下列能说明细胞已发生分化的依据是( )
A.RNA聚合酶结合到DNA上
B.缺氧条件下进行无氧呼吸
C.细胞中有胰岛素的DNA
D.细胞中有胰岛素的mRNA
答案 D
解析 RNA聚合酶结合到DNA上说明该DNA正在进行转录，不能说明细胞是否分化，A错误；绝大多数细胞在缺氧条件下都能进行无氧呼吸，与细胞是否分化无直接关系，B错误；通常同一生物体所有具核体细胞都含有全套相同的基因，因此具有胰岛素的DNA，不能说明细胞已经发生分化，C错误；只有胰岛B细胞能合成胰岛素，其他细胞不能合成胰岛素，细胞中有胰岛素的mRNA，说明该细胞发生了分化，D正确。
2.(2023·福州一中质检)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 细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有发育成完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。玉米种子萌发是玉米种子的胚发育的过程，不能体现体细胞全能性，A错误；全能性的结果是得到完整有机体或分化成其他各种细胞，B错误；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，而花粉属于生殖细胞，故体现的是植物生殖细胞的全能性，C错误；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的体细胞，经组织培养后得到了完整的新植株，发生了细胞分化且体现了体细胞的全能性，D正确。
3.(2023·湖南长郡中学调研)下表为人体四种细胞某些基因表达的结果，下列相关叙述正确的是( )
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
A.上述与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，其原因是它们的氨基酸组成不同
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。
4.(2023·山东济南调研)科学家将cMyc、Klf4、Sox2和Oct3/4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。
考点二 细胞衰老和死亡
5.(2023·哈六中调研)研究表明，溶酶体膜损伤能够引起谷氨酰胺分解增强，谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础。而谷氨酰胺分解产生的氨，可以缓解由溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低。下列有关叙述错误的是( )
A.衰老细胞的细胞核体积缩小，核膜内折
B.衰老细胞中溶酶体膜损伤可能是自由基攻击其磷脂分子所致
C.酸性条件更有利于溶酶体水解酶发挥作用
D.降低谷氨酰胺分解是延缓细胞衰老的一种有效途径
答案 A
解析 衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，A错误；自由基攻击生物膜的磷脂分子，产生自由基，引起雪崩式反应，对生物膜损伤较大，B正确；溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低，说明溶酶体内为酸性环境，C正确；谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础，因此降低谷氨酰胺分解是延缓细胞衰老的一种有效途径，D正确。
6.(2023·中原名校联盟)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡的叙述，错误的是( )
A.衰老细胞中物质运输功能降低，各种酶活性均降低
B.通常情况下，细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
C.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.细胞的分化、衰老、凋亡过程中，细胞转录的mRNA的种类和数量有所不同
答案 A
解析 衰老细胞中物质运输功能降低，多种酶活性降低，但与细胞衰老、凋亡有关的酶活性增强，A错误。
7.(2023·湖南长沙一中调研)大隅良典因研究蛋白质在体内被分解，再利用“自噬性”机能而获得诺贝尔生理学或医学奖。如图所示酵母细胞的自噬过程。大隅良典培育出因突变而缺乏液泡降解酶的酵母细胞，并通过使细胞饥饿激发自噬，结果几个小时内，液泡中就充满了细小的、未被降解的囊泡，这些囊泡就是自噬体。据此，下列说法错误的是( )
A.酵母细胞中的液泡是单层膜结构，其与人体细胞中的溶酶体作用类似
B.在面对饥饿和其他种类的应激时，细胞通过自噬能快速获取物质和能量
C.如果使细胞内与自噬体形成有关的重要基因失活，则自噬体的积累就不会发生
D.酵母细胞在饥饿状态下能生存下来，其细胞自噬和细胞凋亡对细胞具有相同的意义
答案 D
解析 根据题干信息可知，酵母细胞发生细胞自噬是通过液泡来完成的，其液泡中含有降解酶，在动物细胞中含有水解酶的细胞器主要是溶酶体，A正确；细胞在面对饥饿和其他种类的应激时，通过自噬将自身成分水解，水解产物可作为新物质及结构合成的原料，也可为某些过程提供能量，B正确；液泡中积累未被降解的囊泡，是因为这些酵母细胞的液泡中缺乏降解酶，而自噬体形成又在不断发生着，如果使细胞内与自噬体形成有关的重要基因失活，将会导致自噬体不能形成，自噬体也就不会积累在液泡中，C正确；细胞自噬和细胞凋亡对细胞具有不同的意义，细胞凋亡是细胞的程序性死亡，细胞的自然更新、某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的，而细胞自噬是将细胞内受损、衰老的蛋白质或细胞器运输到液泡或溶酶体内并降解的过程，D错误。
8.(2023·河北石家庄调研)运用DNA电泳分析技术发现，凋亡细胞的DNA被切割成有规律的小片段，电泳图呈梯状条带；正常细胞的DNA未降解，电泳图表现为大分子片段；坏死细胞的DNA随机断裂，电泳图呈现出连续分布的弥散条带。下列说法错误的是( )
A.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
B.细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡
C.凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶
D.细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命
答案 D
解析 细胞凋亡是正常的生命历程，对生物体是有利的，所以细胞凋亡过程失控对生物体不利，会缩短生物体的寿命，D错误。
【综合提升】
9.(2023·江苏连云港调研)细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是 ( )
A.细胞凋亡是基因控制的，对生物的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死最终会导致细胞膜被破坏，细胞内容物外溢
C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
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
答案 D
解析 在成人体内，某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的，D错误。
10.(2023·广东中山调研)北大课题组设计并合成了一种新型抗衰老化合物——SSK1，SSK1本身不具有杀伤作用，当其进入衰老细胞，SSK1的β半乳糖苷键会迅速被β半乳糖苷酶(βgal)水解，释放具有杀伤性的毒性分子，诱导衰老细胞凋亡，从而使与多种衰老有关的功能退化都得到明显改善；当SSK1进入非衰老细胞却不会产生杀伤作用。据此推测错误的是( )
A.衰老细胞核体积增大，其代谢速率降低
B.βgal活性在衰老细胞中较非衰老细胞中低
C.加速衰老细胞的凋亡能够抑制个体的衰老
D.细胞衰老、凋亡对维持个体稳态有重要意义
答案 B
解析 根据题干信息，SSK1进入衰老细胞会被βgal水解，而进入非衰老细胞却不会，因此βgal活性在衰老细胞中更高，B错误。
11.(2023·河南九师联盟)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
第14讲 细胞的分化、衰老和死亡
课标内容 (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 细胞的分化与细胞的全能性
1.细胞的分化 不会导致遗传物质改变
①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。
②分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子等刺激后仍可再分裂。
③同一个体不同类型的分化细胞内，遗传物质相同，mRNA和蛋白质并非完全不同。
2.细胞的全能性 高低与细胞的分化程度有关
①全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。
②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。
③分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞属于高度分化的细胞，但全能性依然较高。
3.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
来自早期胚胎
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
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。
【考点速览·诊断】
(1)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(2021·江苏卷，2B)(×)
提示 造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成各种血细胞。
(2)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(2021·江苏卷，2C)(×)
提示 细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变。
(3)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(2021·福建卷，11A)(×)
提示 愈伤组织是幼嫩叶片通过脱分化形成的。
(4)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。(2021·河北卷，5D)(√)
(5)高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(2020·江苏卷，4A)(×)
提示 有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞、记忆细胞。
(6)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。(2018·全国卷Ⅲ，2D)(√)
(7)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)(×)
提示 高度分化的成熟叶肉细胞含有本物种的全套遗传物质，具备发育成完整植株的潜能。
【情境推理·探究】
1.如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d属于管家基因的是哪一个？属于奢侈基因的是哪些基因？
(2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若用探针检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？
提示 (1)a；b、c、d。
(2)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，检测三类细胞的DNA分子，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。
2.人的肌肉细胞和神经细胞的核基因的种类和数量相同，但功能不同，说明原因：_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示 两者都是由同一个受精卵经有丝分裂和分化而形成的，因此核遗传物质相同；不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不完全相同。
3.可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的原因是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示 干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
【重点难点·透析】
1.细胞分化的关键点
(1)细胞分化的标志
(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”
2.细胞分化与全能性的比较
考向1 围绕细胞分化的实质、特点及意义，考查生命观念
1.(2023·湖北孝感高中检测)人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述，正确的是( )
A.卵原细胞只进行减数分裂，肝细胞只进行有丝分裂
B.肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上，因此肝炎可遗传
C.卵原细胞与肝细胞含有的DNA和RNA分子相同，蛋白质不完全相同
D.卵原细胞与肝细胞的基因相同，基因的表达具有差异
答案 D
解析 卵原细胞不只进行减数分裂，也可以通过有丝分裂进行增殖，A错误；肝炎病毒的遗传物质DNA可以整合到肝细胞的DNA上，但发生在体细胞的遗传物质改变一般不能遗传，B错误；由于不同细胞基因表达不完全相同，来源于同一受精卵的卵原细胞与肝细胞含有的DNA分子相同，但RNA和蛋白质不完全相同，即基因的表达具有差异，C错误，D正确。
2.(2023·山东青岛调研)秀丽隐杆线虫身体微小透明、易饲养、繁殖快，成虫仅含有959个体细胞，常作为发育生物学的模式生物。它的整个发育过程要经过四次蜕皮。研究发现，lin—14基因参与调控线虫蜕皮过程。下列相关叙述错误的是( )
A.该线虫发育过程经历了分裂、分化、衰老和凋亡等过程
B.该线虫发生细胞分化的原因是遗传物质发生改变
C.lin14基因表达异常，可能会导致线虫发育迟缓
D.该线虫不同细胞含有的RNA和蛋白质不完全相同
答案 B
解析 该线虫发育过程经历了细胞分裂、分化、衰老和凋亡等过程，A正确；线虫细胞分化的原因是基因的选择性表达，遗传物质未改变，B错误；lin14基因参与调控线虫蜕皮过程，lin14基因表达异常，可能会导致线虫发育迟缓，C正确；由于不同细胞发生了不同基因的选择性表达，但不同细胞中存在均会表达的基因，如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等，所以不同细胞含有的RNA和蛋白质不完全相同，D正确。
考向2 围绕细胞的全能性，考查科学思维
3.(2023·成都七中诊断)下列关于细胞的全能性的叙述，错误的是( )
A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性
B.在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高
C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性
D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性
答案 C
解析 处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了动物细胞具有全能性，D正确。
4.(2021·浙江6月选考，11)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( )
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
答案 B
解析 肠细胞的细胞质内含有限制细胞核全能性表达的物质，A正确；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，“合子”第一次有丝分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞的分裂与分化，分化成各种组织器官，C正确；细胞核是细胞遗传的控制中心，细胞核具有全能性是由于细胞核中有该物种生长发育的全套遗传物质，D正确。
考点二 细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(1)细胞衰老的特征
(2)个体衰老与细胞衰老的关系
(3)细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
(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.细胞的死亡
(1)细胞凋亡 是细胞死亡的一种主要方式
(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
【考点速览·诊断】
(1)花开花落与细胞的生长和细胞凋亡相关联。(2021·湖南卷，7C)(√)
(2)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。(2021·河北卷，5A)(×)
提示 细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因表达，即有相应蛋白质的合成。
(3)清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。(2019·全国卷Ⅰ，1C)(×)
提示 某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。
(4)衰老细胞中各种酶的活性显著降低。(2017·江苏卷，18B)(×)
提示 衰老细胞中部分酶的活性显著降低。
(5)自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老。(2016·海南卷，4B)(√)
(6)细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除。(2016·海南卷，4C)(√)
考向1 围绕细胞衰老与细胞死亡，考查生命观念
1.(2023·辽宁大连联考)研究发现老年人细胞增殖的速度明显下降。下列说法错误的是 ( )
A.老年人细胞内仍可观察到星射线、细胞板等与分裂相关的结构
B.随着细胞增殖速度下降，基因突变的积累速率也会减缓
C.细胞内部分酶活性降低可能是限制细胞增殖速度的原因之一
D.依据端粒学说判断，细胞会随着分裂次数的增多而衰老
答案 A
解析 细胞板是植物细胞分裂时才出现的结构，A错误；基因突变主要发生在分裂间期DNA复制的时候，细胞增殖速度下降，基因突变的积累速率也会减缓，B正确；衰老细胞内部分酶活性降低可能是限制细胞增殖速度的原因之一，C正确；依据端粒学说判断，随着分裂次数的增多，端粒会缩短，细胞会走向衰老、凋亡，D正确。
2.(2023·湖北黄冈)下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析错误的是( )
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.②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程
C.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
D.凋亡相关基因也存在于分裂旺盛的细胞中，对动物完成正常发育发挥重要作用
答案 B
解析 分析题图可知，细胞凋亡之前，经过①，凋亡诱导因子与将要凋亡的细胞膜上的受体结合，由于凋亡诱导因子与细胞膜受体结合过程具有特异性，因此说明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；分析题图可知，细胞凋亡是细胞的程序性死亡，是由与凋亡相关的基因决定的，是细胞的主动死亡，B错误；蛋白质的合成过程是基因的表达过程，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正确；凋亡基因是机体固有的，控制着细胞凋亡的过程，在动物生长发育过程中发挥重要作用，D正确。
3.(2023·成都七中诊断)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，如下图所示。它是通过对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用实现的。下列叙述错误的是 ( )
A.细胞器a源自高尔基体，需借助单位膜的融合发挥功能
B.细胞自噬受到自噬基因的调控，对细胞内物质的降解具有特异性
C.丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象，会导致细胞内代谢废物和垃圾增多
D.饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强，将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料
答案 B
解析 细胞自噬受到自噬基因的调控，但细胞自噬对物质的降解没有特异性，细胞内衰老的结构或废物都会被降解，B错误。
考向2 围绕细胞的生命历程，考查生命观念
4.(2023·湖北孝感高中质检)细胞生命历程中会出现细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变及细胞坏死等现象。下列相关叙述中错误的是( )
A.细胞分化过程中，细胞膜的物质运输功能会发生改变
B.细胞衰老后细胞核体积增大，细胞膜表面积与细胞体积的比值变大
C.细胞癌变和细胞坏死都是相关基因中的遗传信息发生改变引起的
D.细胞的自然更新、某些被病原体感染细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的
答案 C
解析 细胞分化后，细胞的功能不同，细胞膜的物质运输功能发生改变，A正确；细胞衰老后细胞核体积变大，但细胞的体积是变小的，所以细胞膜表面积与细胞体积的比值变大，B正确；细胞癌变是基因突变的结果，但细胞坏死与基因无关，C错误。
5.(2023·山东淄博调研)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。
重温真题 经典再现
1.(2022·浙江6月选考)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
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
答案 A
解析 细胞凋亡是基因决定的细胞程序性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿个体发育始终，B错误；人体各组织细胞的衰老通常是不同步的，C错误；衰老细胞的呼吸速率变慢，D错误。
2.(2021·广东卷，4改编)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 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，因此细胞凋亡后其功能不可恢复，A、C错误；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，因此细胞凋亡也被称为细胞程序性死亡，B错误；依据题干“激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡”可知，PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。
3.(2021·江苏卷，2)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
答案 A
解析 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.(2022·山东卷，1)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
答案 C
解析 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。
5.(2021·山东卷，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酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解，其降解产物可以被细胞再度利用，A正确；降解α酮戊二酸合成酶，导致α酮戊二酸含量减少，有利于胚胎干细胞分化，故α酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化，B正确；抑制L基因表达，导致溶酶体膜上的受体L减少，则α酮戊二酸合成酶不能正常进入溶酶体降解，则α酮戊二酸合成酶含量增加，α酮戊二酸含量也会增多，C错误；分子伴侣与目标蛋白形成的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，体现了生物膜的物质运输功能，D正确。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 细胞的分化与细胞的全能性
1.(2023·陕西西安模拟)下列能说明细胞已发生分化的依据是( )
A.RNA聚合酶结合到DNA上
B.缺氧条件下进行无氧呼吸
C.细胞中有胰岛素的DNA
D.细胞中有胰岛素的mRNA
答案 D
解析 RNA聚合酶结合到DNA上说明该DNA正在进行转录，不能说明细胞是否分化，A错误；绝大多数细胞在缺氧条件下都能进行无氧呼吸，与细胞是否分化无直接关系，B错误；通常同一生物体所有具核体细胞都含有全套相同的基因，因此具有胰岛素的DNA，不能说明细胞已经发生分化，C错误；只有胰岛B细胞能合成胰岛素，其他细胞不能合成胰岛素，细胞中有胰岛素的mRNA，说明该细胞发生了分化，D正确。
2.(2023·福州一中质检)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 细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有发育成完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。玉米种子萌发是玉米种子的胚发育的过程，不能体现体细胞全能性，A错误；全能性的结果是得到完整有机体或分化成其他各种细胞，B错误；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，而花粉属于生殖细胞，故体现的是植物生殖细胞的全能性，C错误；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的体细胞，经组织培养后得到了完整的新植株，发生了细胞分化且体现了体细胞的全能性，D正确。
3.(2023·湖南长郡中学调研)下表为人体四种细胞某些基因表达的结果，下列相关叙述正确的是( )
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
A.上述与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，其原因是它们的氨基酸组成不同
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。
4.(2023·山东济南调研)科学家将cMyc、Klf4、Sox2和Oct3/4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。
考点二 细胞衰老和死亡
5.(2023·哈六中调研)研究表明，溶酶体膜损伤能够引起谷氨酰胺分解增强，谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础。而谷氨酰胺分解产生的氨，可以缓解由溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低。下列有关叙述错误的是( )
A.衰老细胞的细胞核体积缩小，核膜内折
B.衰老细胞中溶酶体膜损伤可能是自由基攻击其磷脂分子所致
C.酸性条件更有利于溶酶体水解酶发挥作用
D.降低谷氨酰胺分解是延缓细胞衰老的一种有效途径
答案 A
解析 衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，A错误；自由基攻击生物膜的磷脂分子，产生自由基，引起雪崩式反应，对生物膜损伤较大，B正确；溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低，说明溶酶体内为酸性环境，C正确；谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础，因此降低谷氨酰胺分解是延缓细胞衰老的一种有效途径，D正确。
6.(2023·中原名校联盟)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡的叙述，错误的是( )
A.衰老细胞中物质运输功能降低，各种酶活性均降低
B.通常情况下，细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
C.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.细胞的分化、衰老、凋亡过程中，细胞转录的mRNA的种类和数量有所不同
答案 A
解析 衰老细胞中物质运输功能降低，多种酶活性降低，但与细胞衰老、凋亡有关的酶活性增强，A错误。
7.(2023·湖南长沙一中调研)大隅良典因研究蛋白质在体内被分解，再利用“自噬性”机能而获得诺贝尔生理学或医学奖。如图所示酵母细胞的自噬过程。大隅良典培育出因突变而缺乏液泡降解酶的酵母细胞，并通过使细胞饥饿激发自噬，结果几个小时内，液泡中就充满了细小的、未被降解的囊泡，这些囊泡就是自噬体。据此，下列说法错误的是( )
A.酵母细胞中的液泡是单层膜结构，其与人体细胞中的溶酶体作用类似
B.在面对饥饿和其他种类的应激时，细胞通过自噬能快速获取物质和能量
C.如果使细胞内与自噬体形成有关的重要基因失活，则自噬体的积累就不会发生
D.酵母细胞在饥饿状态下能生存下来，其细胞自噬和细胞凋亡对细胞具有相同的意义
答案 D
解析 根据题干信息可知，酵母细胞发生细胞自噬是通过液泡来完成的，其液泡中含有降解酶，在动物细胞中含有水解酶的细胞器主要是溶酶体，A正确；细胞在面对饥饿和其他种类的应激时，通过自噬将自身成分水解，水解产物可作为新物质及结构合成的原料，也可为某些过程提供能量，B正确；液泡中积累未被降解的囊泡，是因为这些酵母细胞的液泡中缺乏降解酶，而自噬体形成又在不断发生着，如果使细胞内与自噬体形成有关的重要基因失活，将会导致自噬体不能形成，自噬体也就不会积累在液泡中，C正确；细胞自噬和细胞凋亡对细胞具有不同的意义，细胞凋亡是细胞的程序性死亡，细胞的自然更新、某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的，而细胞自噬是将细胞内受损、衰老的蛋白质或细胞器运输到液泡或溶酶体内并降解的过程，D错误。
8.(2023·河北石家庄调研)运用DNA电泳分析技术发现，凋亡细胞的DNA被切割成有规律的小片段，电泳图呈梯状条带；正常细胞的DNA未降解，电泳图表现为大分子片段；坏死细胞的DNA随机断裂，电泳图呈现出连续分布的弥散条带。下列说法错误的是( )
A.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
B.细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡
C.凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶
D.细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命
答案 D
解析 细胞凋亡是正常的生命历程，对生物体是有利的，所以细胞凋亡过程失控对生物体不利，会缩短生物体的寿命，D错误。
【综合提升】
9.(2023·江苏连云港调研)细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是 ( )
A.细胞凋亡是基因控制的，对生物的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死最终会导致细胞膜被破坏，细胞内容物外溢
C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
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
答案 D
解析 在成人体内，某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的，D错误。
10.(2023·广东中山调研)北大课题组设计并合成了一种新型抗衰老化合物——SSK1，SSK1本身不具有杀伤作用，当其进入衰老细胞，SSK1的β半乳糖苷键会迅速被β半乳糖苷酶(βgal)水解，释放具有杀伤性的毒性分子，诱导衰老细胞凋亡，从而使与多种衰老有关的功能退化都得到明显改善；当SSK1进入非衰老细胞却不会产生杀伤作用。据此推测错误的是( )
A.衰老细胞核体积增大，其代谢速率降低
B.βgal活性在衰老细胞中较非衰老细胞中低
C.加速衰老细胞的凋亡能够抑制个体的衰老
D.细胞衰老、凋亡对维持个体稳态有重要意义
答案 B
解析 根据题干信息，SSK1进入衰老细胞会被βgal水解，而进入非衰老细胞却不会，因此βgal活性在衰老细胞中更高，B错误。
11.(2023·河南九师联盟)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
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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___________________________________________________________________
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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_________________________________________
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(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_____________________________________________
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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
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