课时作业(20) 细胞的分化、衰老和死亡（Word练习）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

课时作业(20)　细胞的分化、衰老和死亡 一、选择题 1．(2024·湖北宜昌联考)毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现，慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态，肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是(　　) A．保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发 B．毛囊干细胞与其他干细胞一样都有一定的分裂能力 C.长期高脂肪饮食可能会使毛囊干细胞分化方向改变而使头发脱落 D．毛囊干细胞分化的过程中细胞的形态、结构、遗传物质均发生了改变 D　解析：由题意可知，慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态，故保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发，A正确；毛囊干细胞与其他干细胞一样都有一定的分裂能力，B正确；由题意可知，肥胖会导致毛囊干细胞易分化成皮肤表面的其他细胞，由此判断长期高脂肪饮食可能会使毛囊干细胞分化方向改变而使头发脱落，C正确；细胞分化不改变细胞内的遗传物质，D错误。 2．(2024·河北秦皇岛二模)壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管，缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等，科研人员通过植入胚胎干细胞的方式，帮助断尾壁虎长出一条接近于原装版本的尾巴，实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是(　　) A．胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同 B．胚胎干细胞分化成尾部细胞前后，蛋白质的种类完全不同 C．该研究无法体现胚胎干细胞具有全能性 D．该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望 B　解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，同一个体不同细胞中基因的执行情况不同，A正确；胚胎干细胞分化成尾部细胞前后，均含有呼吸酶、ATP合成酶等，所以蛋白质的种类不完全相同，B错误；壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化成尾部的相关组织，无法说明其具有分化成其他各种细胞或发育成完整个体的能力，所以无法体现其具有全能性，C正确；科研人员通过植入胚胎干细胞的方式，帮助壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴，为人类实现受损器官原位再生带来新希望，D正确。 3．(2024·山东日照高三期末)凋亡抑制蛋白(IAPs)可以与细胞凋亡酶结合，抑制细胞凋亡。研究发现，IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，能促进更多的细胞凋亡。下列有关叙述错误的是(　　) A．细胞的寿命不同可能与IAPs含量有关 B．基因的表达有空间但无时间上的选择性 C．IAPs能够调节人体细胞的数量 D．这一发现为肿瘤治疗提供了新思路 B　解析：凋亡抑制蛋白(IAPs)可以与细胞凋亡酶结合，抑制细胞凋亡，故细胞的寿命不同可能与IAPs含量有关，A正确；基因表达具有空间和时间上的选择性，从而精确地调控细胞的分化、衰老与凋亡，B错误；由题干信息可知，IAPs能够调节人体细胞的数量，C正确；去除IAPs的RING区域，能促进更多的细胞凋亡，这一发现为肿瘤治疗提供了新思路，D正确。 4．下图表示人体红细胞成熟经历的几个过程及各阶段细胞的特点。下列叙述正确的是(　　) A．造血干细胞和网织红细胞均具有细胞周期 B．成熟红细胞在细胞呼吸过程中释放的二氧化碳和吸收的氧气相等 C．成熟红细胞的凋亡由基因控制，其凋亡基因在④之前已表达 D．①②③④均为细胞分化过程，③在脱去细胞核的同时还排出核糖体等细胞器 C　解析：只有能够连续分裂的细胞才具有细胞周期，网织红细胞不具有细胞周期，A错误；成熟红细胞无线粒体，不进行有氧呼吸，只能进行产生乳酸的无氧呼吸，因此成熟红细胞在细胞呼吸过程中不吸收氧气，也不释放二氧化碳，B错误；细胞凋亡是由基因所决定的程序性死亡，故成熟红细胞的凋亡由基因控制，而成熟红细胞不合成蛋白质，所以其凋亡基因在④之前已表达，C正确；据图可知，①②③④均为细胞分化过程，蛋白质的合成场所为核糖体，网织红细胞能进行蛋白质的合成，说明过程③没有排出核糖体等细胞器，D错误。 5．下表为人体不同细胞的寿命和分裂能力的比较，下列说法错误的是(　　) 细胞种类 小肠上皮细胞 癌细胞 红细胞 白细胞 寿命 1～2 d 不死性(无限增殖) 120 d左右 5～7 d 能否分裂 能 能 不能 大多数不能 A．白细胞的凋亡比红细胞快，可能与白细胞吞噬病原体有关 B．细胞的分裂能力越强，细胞的寿命就越长 C．癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果 D．小肠上皮细胞寿命最短，这与基因控制的细胞凋亡有关 B　解析：白细胞的凋亡比红细胞快，可能与白细胞吞噬病原体有关，A正确；根据表格数据可知，细胞的寿命与分裂能力无关，B错误；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果，C正确；细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程，小肠上皮细胞寿命最短与细胞凋亡有关，D正确。 6．人的骨髓中有许多造血干细胞，它们通过增殖和分化，能不断产生其他种类的细胞。下图展示了造血干细胞分化成多种细胞的潜能。下列相关叙述错误的是(　　) A．与肥大细胞相比，造血干细胞的分化程度低，分裂能力强 B．过程b表示细胞分化，得到的各种细胞内的遗传物质发生改变 C．红细胞、巨核细胞和单核细胞不同的根本原因是基因进行了选择性表达 D．造血干细胞分化成血小板和巨噬细胞，不能说明造血干细胞具有全能性 B　解析：肥大细胞是由造血干细胞分化而来的，与肥大细胞相比，造血干细胞的分化程度低，分裂能力强，A正确；图中过程a表示细胞分裂，过程b表示细胞分化，得到的各种细胞内的遗传物质不发生变化，B错误；红细胞、巨核细胞和单核细胞都是由造血干细胞分化而来的，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；造血干细胞分化成血小板和巨噬细胞，说明其具有分裂和分化能力，但没有形成完整的个体或分化成其他各种细胞，因此不能体现其具有全能性，D正确。 7．研究表明，尿苷(尿嘧啶与核糖组成)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 B　解析：胸苷是DNA的组成成分，A错误；尿苷是RNA的组成成分，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；干细胞衰老后细胞核内遗传物质不变，仍具有细胞的全能性，C错误；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。 8．Klotho基因是一种与衰老密切相关的基因，它通过调控离子通道、信号通路或其他基因的表达而发挥抗衰老、保护肾脏和保护心血管等作用。研究发现，Klotho基因缺陷的小鼠寿命缩短了80%，而过度表达Klotho基因后能够延长雄鼠30.8%、雌鼠19.0%的寿命。下列有关叙述不正确的是(　　) A．高等动物衰老的细胞内Klotho基因的表达可能受到了抑制 B．衰老的细胞体积变小，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩 C．细胞代谢产生的自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，导致细胞衰老 D．将更多的Klotho基因转入细胞后就能完全阻止细胞衰老 D　解析：研究发现，Klotho基因缺陷的小鼠寿命缩短了80%，而过度表达Klotho基因后能够延长雄鼠30.8%、雌鼠19.0%的寿命，说明细胞衰老不只与Klotho基因有关，且基因的表达具有一定的调控作用，并非转入的Klotho基因越多，表达形成的蛋白质越多，故将更多的Klotho基因转入细胞后不能完全阻止细胞衰老，D错误。 9．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 B　解析：端粒酶能使染色体延长，线粒体中不存在染色体，故端粒酶不能在线粒体中起作用，B错误。 10．（不定项）图示为一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和TNF­α（一种淋巴因子）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细胞凋亡的根本原因 D．该过程体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能 BD　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进一步引起溶酶体内容物的释放，该过程属于正反馈调节，B正确；细胞凋亡的根本原因是凋亡相关基因的表达，C错误；根据图示可知，该过程与H2O2和细胞膜表面的受体结合有关，故体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能，D正确。 11．（不定项）细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质，最终形成的降解产物氨基酸、脂肪酸等可被细胞再利用。细胞自噬时，自噬标志物LC3­Ⅰ 被酶解转化为LC3­Ⅱ，LC3­Ⅱ 的数量与自噬溶酶体的量呈正相关，过程如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．自噬体和溶酶体融合后形成自噬溶酶体的过程依赖生物膜的流动性 B．营养缺乏的细胞，可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量 C．激烈的细胞自噬可能会促进特定基因的表达，从而诱导细胞凋亡 D．细胞中的LC3­Ⅱ/LC3­Ⅰ 值越小，说明细胞自噬越强 ABC　解析：自噬体和溶酶体通过膜融合后形成自噬溶酶体，依赖生物膜的流动性，A正确；细胞自噬产生的氨基酸、脂肪酸等降解产物可被细胞再利用，营养缺乏的细胞，可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量，B正确；激烈的细胞自噬可能会促进特定基因（与细胞凋亡有关的基因）的表达，从而诱导细胞凋亡，C正确；细胞自噬时，LC3­Ⅰ 被酶解转化为LC3­Ⅱ，LC3­Ⅱ 的数量与自噬溶酶体的数量呈正相关，细胞中的LC3­Ⅱ/LC3­Ⅰ 值越小，则LC3­Ⅱ 数量越少，自噬溶酶体的数量越少，说明细胞自噬越弱，D错误。 二、非选择题 12．下图是人体皮肤细胞利用外源DNA重新编程为多功能干细胞的示意图(1、2、3、4代表可使细胞重编程的关键基因)。请据图回答下列问题： (1)上述实验得到的表皮细胞与提供实验材料的人表皮细胞基因组成________(填“不同”或“相同”)。神经细胞和肌肉细胞内，DNA组成____________(填“相同”“不同”或“不完全相同”)，蛋白质种类____________(填“相同”“不同”或“不完全相同”)。 (2)过程①的主要增殖方式是____________；过程②称为______________，其根本原因是_______________________________________________________________________________。 答案：(1)不同　相同　不完全相同 (2)有丝分裂　细胞分化　基因的选择性表达 解析：(1)由图可知，实验得到的表皮细胞导入了4个外源基因，所以和提供实验材料的人的表皮细胞的基因组成不同。神经细胞和肌肉细胞是由诱导多能干细胞分裂和分化形成的，因此，神经细胞和肌肉细胞内DNA组成相同，由于基因的选择性表达，两者细胞内的蛋白质种类不完全相同。(2)过程①诱导多能干细胞的主要增殖方式是有丝分裂，形成相同细胞种类的细胞群体。过程②为细胞分化，形成了不同种类的细胞，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。 13．(2024·广东揭阳校考期中)绿茶含有丰富的儿茶素，被认为在延缓细胞衰老中发挥着重要作用。科学家为探索儿茶素的抗衰老机制，以EGCG(一种儿茶素)为研究对象，进行了相关研究。 (1)关于细胞衰老的机制，自由基学说认为机体代谢产生的自由基积累过多，会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，例如使细胞呼吸酶的活性________，导致有氧呼吸第三阶段氧不能有效利用，从而产生更多的________，加速细胞衰老。 (2)儿茶素一直被认为是一种抗氧化剂，可以中和或防止由氧自由基(ROS)引起的氧化应激反应，从而发挥抗衰老的作用。为验证上述观点的准确性，研究者将秀丽隐杆线虫随机分为4组，利用BHA(常用的抗氧化剂)和EGCG进行相关实验： ①定期检测秀丽隐杆线虫的生存率，结果如上图所示。图中对照组培养在________________________的培养基中。 ②据图推测EGCG__________(填“是”或“不是”)通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用，请说明理由：____________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案：(1)下降　自由基 (2)不含BHA和EGCG　不是　BHA组和EGCG组的作用效果不同；且同时添加BHA和EGCG后，效果与对照组相似 解析：(1)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，例如使细胞呼吸酶的活性下降，导致有氧呼吸第三阶段氧不能有效利用，从而产生更多的自由基，加速细胞衰老。(2)该实验的目的是探究儿茶素的抗衰老原理，对照组为空白对照，培养在不含BHA和EGCG的培养基中。由实验结果可知，EGCG组与BHA组的作用效果不同，且同时添加BHA和EGCG后，效果与对照组相似，因此推测EGCG与BHA作用原理不同，EGCG不是通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用。 14．(2023·山东临沂期中)某些与神经细胞相连接的细胞(靶细胞)会分泌一定量的蛋白类存活因子，没有接受到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序，如图1所示。图2为存活因子调节过程示意图。如果图1所示途径中神经细胞死亡过多，会造成神经系统退行性病变。研究表明阿尔茨海默病(AD)可能与这种凋亡有关，该病目前还没有很好的治疗手段。 (1)与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有__________________________________。图1和图2体现了细胞膜具有________________________的功能。 (2)受体被存活因子激活后，通过一系列信号转导途径激活物质A，物质A进入细胞核________(填“促进”或“抑制”)凋亡基因的表达，可见细胞凋亡的本质是_______________________________________________________________________________。 (3)根据上述机理，写出一种治疗AD的可能思路：_________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)研究发现，人参皂苷Rg1能有效地保护AD模型大鼠脑细胞，抑制脑细胞凋亡。现以正常组大鼠脑细胞和AD模型组大鼠脑细胞、人参皂苷Rg1溶液等为实验材料，对该项研究成果进一步验证，写出简要的实验思路。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体　进行细胞间信息交流 (2)抑制　由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 (3)研发特异性激活物质A的药物或开发存活因子类药物，抑制凋亡基因的表达 (4)将正常组大鼠脑细胞和 AD模型组大鼠脑细胞置于相同环境中，一段时间后比较两者的凋亡率；然后向AD模型组加入适量人参皂苷Rg1溶液，正常组加入等量生理盐水，一段时间后再次比较两者的凋亡率 解析：(1)存活因子是分泌蛋白，与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。图1和图2体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。(2)没有接受到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序，说明物质A进入细胞核抑制凋亡基因的表达，可见细胞凋亡的本质是基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(3)AD形成的机理是存活因子较少，导致物质A不能被激活，进而导致凋亡基因表达引起细胞凋亡，故可研发特异性激活物质A的药物或开发存活因子类药物，抑制凋亡基因的表达，从而治疗AD。(4)该实验的目的是验证人参皂苷Rg1能有效地保护AD模型大鼠脑细胞，抑制脑细胞凋亡，自变量为有无人参皂苷Rg1，因变量是细胞凋亡率。实验思路为将正常组大鼠脑细胞和AD模型组大鼠脑细胞置于相同环境中，一段时间后比较两者的凋亡率；然后向AD模型组加入适量人参皂苷Rg1溶液，正常组加入等量生理盐水，一段时间后再次比较两者的凋亡率。 学科网（北京）股份有限公司 $$