专题17 细胞的分化、衰老和死亡- 2025年高考生物一轮复习考点精讲精练

专题17 细胞的分化、衰老和死亡 1.细胞分化 2.细胞的全能性 3.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。 4.细胞衰老 (1)细胞衰老的特征。 ①代谢变化。 ②细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。 (2)细胞衰老的原因。 ①自由基学说。 ②端粒学说。 (3)个体衰老与细胞衰老的关系。 (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。 5.细胞的死亡 (1)细胞凋亡和细胞坏死。 (2)细胞自噬。 1．核DNA受到损伤时ATM蛋白与受损部位结合，被激活后参与DNA修复，同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是（    ） A．细胞在修复受损的DNA时，抗氧化能力也会提高 B．ATM在细胞质合成和加工后，经核孔进入细胞核发挥作用 C．H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老 D．ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌 2．线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZ0-1等基因的调控。衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。下列叙述正确的是（    ） 注：颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高；drp-1、fzo-1代表相关突变体。 A．线粒体是细胞合成ATP的唯一场所 B．运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化 C．敲除基因一定会加重线粒体碎片化 D．线粒体融合与裂变对细胞完成正常生命活动是有害的 3．心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（　　） A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 4．在正常分裂细胞中，周期蛋白依赖性激酶（CDK）的活化导致Rb蛋白磷酸化，被释放的E2F活化下游基因的转录，使细胞周期正常运行。随着细胞增殖，端粒的缩短会导致细胞内p53蛋白的活化，诱导产生p21使CDK失活，最终导致细胞周期停滞引起衰老。下列说法正确的是（　　） A．细胞衰老时细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩 B．破坏癌细胞中的端粒结构，可能引起癌细胞衰老 C．控制p53蛋白合成的基因属于原癌基因 D．若DNA发生损伤也可能导致E2F不能和Rb分离 5．我国科学家在干细胞研究中取得新进展，他们使用一种无转基因、快速和可控的方法，将人类多能干细胞（PSC）转化成为8细胞阶段全能性胚胎样细胞（8CLC，相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞）。在该转化过程中一种名为DPPA3的关键因子，能诱导PSC的DNA去甲基化。下列有关叙述正确的是（    ） A．PSC的DNA去甲基化可提高细胞的全能性 B．DNA去甲基化的过程中不改变原碱基序列 C．由PSC形成8CLC的过程中发生了基因的选择性表达 D．PSC和8CLC经诱导后均可分化形成人体的各种细胞 6．阿尔茨海默病（AD，老年痴呆症）是一种神经退行性病变，主要表现为记忆力下降和认知功能障碍，晚期出现严重痴呆。β-淀粉样蛋白（Aβ，一种错误折叠的蛋白）级联学说是目前较为公认发病机制之一，该学说认为AD主要是Aβ大量聚集破坏神经细胞所致。人脑组织有大量乙酰胆碱（Ach，一种兴奋性神经递质），但乙酰胆碱的含量会随着年龄的增加而下降，正常老人比青年下降30%，而老年痴呆患者下降更为严重，可达70%~80%，研究发现人体内Ach含量增多与阿尔茨海默病的症状改善显著相关。回答下列问题： (1)认知功能障碍主要表现出失语、失认或失行等病理特征，这说明Aβ的聚集损伤了 中的细胞。研究发现，阿尔茨海默病患者体内Aβ的聚集使突触小体中线粒体损伤，引起乙酰胆碱的 减少，从而导致兴奋在神经细胞之间的传逆速率减慢。 (2)研究发现Aβ沉积可能与细胞自噬异常有关，细胞自噬具有的意义是 。 (3)为探究大豆异黄酮（SIF，大豆的提取物，与雌激素结构相似，具有类似雌激素的作用）对阿尔茨海默病大鼠乙酰胆碱代谢的影响。某科研小组给予AD模型组大鼠不同剂量的SIF后，观察海马组织内反映乙酰胆碱代谢的三种物质——乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶（合成Ach的酶）、胆碱酯酶（降解Ach的酶）的含量变化，得到以下结果： 组别 乙酰胆碱 胆碱乙酰转移酶 胆碱酯酶 对照组（向海马组织注射生理盐水） 34.86 26.33 62.04 AD模型组 11.93 7.12 16.99 AD模型组+SIF低剂量组（3mg/kg） 21.61 11.49 40.22 AD模型组+SIF高剂量组（9mg/kg） 29.14 18.36 43.34 ①AD模型组大鼠的获取方法是 。 ②结合表格中的数据，推测大豆异黄酮可能对阿尔茨海默病有一定的预防和治疗作用，原因是 。 (4)老年人保持适度的智力活动，如下棋、读书等能预防或减缓AD，试从Aβ的角度，分析可能的机理是 （写出一条即可）。 7．单核细胞是一种白细胞，其来源及后续分化过程如图1所示。跨膜的B7蛋白质家族分子主要包括B7-1、B7-2，常表达于单核细胞等细胞的表面，能提供T细胞免疫效应所需的协同刺激信号，同时也参与肿瘤、自身免疫性疾病、过敏性疾病及移植排异等病理过程。 (1)图1中b过程的实质是 。血液中的单核细胞穿出血管后可分化为巨噬细胞，巨噬细胞是炎症细胞的重要组成部分，在不同环境刺激下可转化为M1型或M2型，两者在炎症反应中发挥不同作用。大黄酸对非酒精性脂肪性肝炎（NASH）有治疗效果，为探究大黄酸治疗NASH与巨噬细胞转化的关系，研究人员进行实验研究，分组处理和实验结果如下表。 分组 处理 实验结果 甲 健康小鼠+生理盐水 M1型巨噬细胞百分比：甲组<丙组<乙 组；M2型巨噬细胞百分比：甲组≥丙组>乙组。 乙 NASH模型小鼠+生理盐水 丙 __________ ①丙组的处理是 。 ②请结合实验结果分析，M1型和M2型巨噬细胞对NASH的作用可能是 ；大黄酸治疗NASH的作用机制可能是 。 (2)RT-PCR可用于B7-2基因的克隆及转基因细胞的建立，采用RT-PCR方法，可从单核细胞的总RNA中扩增出编码人B7-2全长的cDNA片段，过程如图2所示。RT-PCR体系需要的酶为 ，若加入的mRNA为a个，则得到图示B7-2全长的cDNA片段的过程中，至少需要 个引物A。 (3)为制备鼠抗人B7-2单克隆抗体，以B7-2为抗原进行免疫后，将免疫小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行融合，用特定的 进行第一次筛选得到杂交瘤细胞；杂交瘤细胞进 行克隆化培养后用 的方法进行检测，经多次筛选和培养，能得到分泌抗人B7-2单抗的杂交瘤细胞株。 一、单选题 1．某种水母的触手断掉后能在两到三天内再生。研究发现，水母中一种积极生长和分裂的干细胞样增殖细胞，出现在了受伤部位并能帮助形成新的触手。下列关于干细胞样增殖细胞的叙述正确的是（    ） A．干细胞样增殖细胞具有细胞周期 B．干细胞样增殖细胞与再生触手细胞的核遗传物质不同 C．干细胞样增殖细胞再生成触手的过程体现其有全能性 D．干细胞样增殖细胞是一种不会凋亡的细胞 2．植物通过产生愈伤组织进而分化来实现再生，动物也会发生类似的过程。特定细胞的分化需要相应的调控蛋白才能启动，多细胞生物体内的调控蛋白的种类通常远少于细胞种类。下列叙述错误的是（　　） A．细胞、组织、器官的再生体现了细胞的全能性 B．动物组织、器官的再生需要经过类似脱分化的过程 C．调控蛋白启动特定细胞的分化体现了基因的选择性表达 D．一种调控蛋白可能参与多种类型细胞的形成 3．将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，可用于替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（    ） A．骨髓干细胞和胰岛B细胞的基因组成不同 B．骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞的过程能体现细胞的全能性 C．ATP合成酶基因在骨髓干细胞与“胰岛样”细胞中均会表达 D．骨髓干细胞与“胰岛样”细胞具有相同的分化能力 4．哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞，其也会经历衰老和凋亡（如图）。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器，并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是（　　） A．网织红细胞内核基因转录频繁，蛋白质合成最旺盛 B．图示⑤过程该细胞内端粒变短，运输氧气的能力下降 C．图示①过程既有基因开始表达，也有基因停止表达 D．图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度 5．某种干细胞中，蛋白APOE进入细胞核可作用于细胞核骨架（属于细胞骨架）和异染色质（如着丝粒处的染色质）蛋白，诱导其发生自噬性降解，从而影响异染色质中基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列有关叙述错误的是（    ） A．异染色质主要由蛋白质和DNA组成 B．细胞核骨架的主要成分是蛋白质，可能具有运输功能 C．敲除APOE基因可能加速该种干细胞的衰老 D．上述自噬性降解过程需要溶酶体的参与 6．生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是（　　） A．细胞生长过程中，其相对表面积增大，导致细胞的物质交换效率提高 B．癌变细胞产生的细胞表面粘连蛋白增加，使癌细胞容易在组织间自由转移 C．细胞衰老过程中细胞内染色质的收缩会影响遗传信息的表达 D．受伤的细胞死亡与细胞的衰老死亡均属于细胞凋亡 7．为研究肌肉干细胞对肌肉损伤修复的作用机制，胁迫成年小鼠进行剧烈运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。下列叙述错误的是（　　） A．骨骼肌细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的调控作用 B．在运动损伤后，肌肉干细胞可以分裂和分化为骨骼肌细胞 C．运动5小时后出现Hsp27，24小时后Hsp27减少说明正在修复损伤部位 D．24小时后细胞核迁移聚集在损伤区域，以便于细胞分裂 8．放射治疗(放疗)是治疗癌症的重要手段，放疗时使用的放射线可通过产生自由基伤害癌细胞。下列有关叙述正确的是（    ） A．放疗可能损伤细胞DNA 导致正常细胞癌变 B．癌细胞膜上的各种蛋白质含量均减少 C．自由基攻击磷脂分子，导致核糖体损伤，细胞衰老 D．自由基导致细胞衰老时，细胞内各种酶活性均降低 9．研究表明，脑老化及神经退行性疾病（如阿尔茨海默症）等与细胞衰老密切相关。下列有关细胞衰老的叙述，正确的是（　　） A．衰老细胞内大多数酶的活性下降，细胞呼吸速率变慢 B．线粒体对葡萄糖的吸收速率减慢，代谢速率减慢 C．细胞周期延长，端粒延长速率减慢，DNA受损 D．细胞衰老会导致细胞内自由基减少，不利于人体内环境稳态 10．细胞自噬通俗的说就是细胞“吃掉”自身的结构和物质，它可以发生在细胞受损、微生物入侵、细胞衰老或营养缺乏时，有些激烈的细胞自噬，甚至可能诱导细胞凋亡。下列说法错误的是（    ） A．溶酶体清除受损的线粒体是一种细胞自噬 B．细胞可以通过自噬获得维持生存所需的物质和能量 C．某些因细胞自噬而引起的细胞凋亡对维持内环境稳态是不利的 D．细胞自噬机制的研究对某些疾病的防治有重要意义 11．细胞焦亡是细胞程序性死亡的方式之一，在抗击感染性疾病中发挥重要作用。该过程可分为三步：第一步是启动促炎因子基因的转录；第二步是炎症小体活化后裂解Pro-Caspase-1形成具有活性的Caspase-1，Caspase-1裂解GSMD白产生具有活性的N端与C端，N端促使细胞膜穿孔而死亡；第三步是释放IL-1β到细胞外扩大炎症反应。下列分析错误的是（　　） A．细胞焦亡与促炎因子基因进行选择性表达有关 B．检测Caspase-1的活性可判断细胞发生焦亡还是坏死 C．细胞焦亡与细胞内液渗透压发生剧烈变化密切相关 D．细胞释放IL-1β并扩大炎症反应不利于维持内环境稳态 12．涡虫是雌雄同体的动物，既可进行有性生殖又可进行无性生殖，生存于水质十分洁净的环境中，对水质变化十分敏感。涡虫有很强的再生能力，这与涡虫体内具有大量的成体未分化细胞有关，该类细胞能分化成神经细胞和生殖细胞在内的近40种细胞。研究人员采用从中间横切涡虫的方法，探究了温度对涡虫再生的影响，发现从19～30℃，涡虫再生成活率先增大后减小。下列推测不合理的是（    ） A．观察涡虫在不同水体中的反应能判断水体污染情况 B．成体未分化细胞含有涡虫生长发育所需的全部基因 C．温度可能通过影响相关酶的活性来影响涡虫的再生 D．涡虫进行无性生殖比有性生殖更能适应多变的环境 13．为了探究某种化合物对细胞生命历程的影响，科学家将该化合物注入细胞质基质后，提取细胞内的DNA进行电泳，结果如图。其中，1-5组分别为注入该化合物后0、1、2、3、4h后的电泳条带；6为空白对照条带；7为标准DNA条带。下列相关叙述正确的是（    ）    A．DNA片段的迁移速率与所带电荷有关，与其大小无关 B．该化合物在细胞中可以促进DNA的自我复制 C．注入4h后，该化合物的作用效果最强 D．该化合物在细胞中可能诱发细胞死亡 14．真核生物染色体末端的端粒是由非转录的短的重复片段（5'-GGGTTA-3'）及一些结合蛋白组成：端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶对端粒DNA序列的修复机制如图，下列相关叙述错误的是（    ） A．过程②属于逆转录 B．过程③需要DNA聚合酶的催化 C．端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5'-CCCAAU-3' D．与胰岛B细胞相比，肿瘤细胞中端粒酶的活性高 15．癌细胞表面大量表达的SLC7A11转运蛋白可将谷氨酸转运到胞外的同时将胱氨酸转运到胞内，胱氨酸被NADPH还原为两个半胱氨酸。NADPH不足时，过度表达SLC7A11的细胞内胱氨酸及其他二硫化物会异常积累，导致二硫化物应激，引起细胞骨架蛋白二硫键形成异常，从而导致细胞程序性死亡。下列说法错误的是（    ） A．二硫化物应激导致细胞骨架蛋白肽链之间错误连接进而使其异常 B．上述细胞死亡是一种细胞凋亡，受到环境因素和基因的共同调节 C．有氧呼吸过程中，细胞质基质和线粒体基质均可产生NADPH D．通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路 二、多选题 16．细胞分裂素介导的应激反应可能在植物的昼夜节律中发挥作用。现有野生型（WT）和细胞分裂素受体基因敲除的植株，实验人员将其放在8小时光照16小时黑暗的环境中培养12天后，再放置于4种不同的实验环境中培养（如图），一段时间后测定植物叶片中细胞的死亡率。下列叙述正确的是（    ） A．增加植物的光照时长是引起细胞死亡的主要因素 B．细胞的死亡与正常昼夜节律的打破有关 C．该实验的自变量是植株类型和光照时长 D．细胞分裂素帮助“校准”了与节律相关基因的表达，维持植物细胞的存活 17．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，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）。相关分析合理的是（    ） 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 A．b酶可催化葡萄糖分解为丙酮酸 B．本实验中对照组是正常小鼠组 C．实验结果表明党参提取物有延缓衰老的作用 D．在一定范围内，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 18．人的骨髓造血干细胞先增殖分化形成幼红细胞，再排出细胞核转化成网织红细胞，网织红细胞再经历一系列生理过程最终形成成熟的红细胞。下列相关叙述正确的是（    ） A．幼红细胞内质DNA含量明显多于网织红细胞 B．骨髓造血干细胞分化成幼红细胞有新蛋白合成 C．网织红细胞内的各种细胞器将会逐渐退化消失 D．骨髓造血干细胞增殖过程中会发生中心体倍增 19．细胞自噬可分为下图中的三种类型：微自噬（甲）、巨自噬（乙）以及由分子伴侣介导的自噬（丙）。下列说法正确的是（    ） A．细胞自噬是真核细胞的一种维持细胞内部环境稳定的机制 B．巨自噬过程中形成的自噬小泡与内质网有关 C．一些蛋白质经分子伴侣识别后才可进入溶酶体，说明丙类型具有一定的特异性 D．细胞自噬离不开溶酶体，是因为溶酶体可以合成各种酸性水解酶 20．动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。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。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。下列叙述正确的是（　　） A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用 B．癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响 C．鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用减弱 D．细胞自噬受相关基因调控，自噬过强时会引起细胞凋亡 三、非选择题 21．生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也一样，会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下图是人体常见的不同细胞的形成示意图，其中①-⑪表示细胞，I-IV表示过程。 (1)多细胞生物体从小长大都经历了图中的________过程（填序号）。细胞①-⑧的主要差异体现在下列哪些方面________。（填写字母） A．形态结构 B．DNA的碱基序列 C．mRNA的种类 D．细胞器的种类及数目 E．蛋白质的种类 (2)细胞的衰老、死亡有利于机体更好地实现自我更新。④细胞衰老时具有的特征是 （答出2个），其自然更新的过程属于 （填“细胞凋亡”或“细胞坏死”） (3)在细胞受到损伤或微生物入侵时还可通过细胞自噬维持胞内环境的稳定。研究表明，人类许多疾病的发生可能与细胞自噬发生障碍有关。某科研团队欲“探究癌症与细胞自噬发生障碍的关系”，利用DEN（一种致癌因子）诱发大鼠肝癌，并分别在肝癌起始期和发展期对大鼠进行CQ（一种自噬抑制剂，可以抑制细胞自噬发生）处理，一段时间后观察各组大鼠肿瘤发生的情况，得到的部分实验结果如下表所示。 起始期 发展期 DEN处理组 DEN+CQ处理组 DEN处理组 DEN+CQ处理组 肿瘤发生率（%） 30 90 90 60 最大肿瘤体积（mm³） 3.5±2.5 17.1±5.6 312.0±132.9 8.3±6.0 肿瘤数量（个） 0.6±0.4 2.5±0.6 3.6±0.7 1.6±0.6 ①本实验还另外设置了两组对照组，其中一组用正常大鼠作对照，另一组是用 作为对照，两组的肿瘤发生率相近且接近0。由表中结果推测，在DEN诱发的肝癌起始期，细胞自噬会 （填“促进”/“抑制”）肿瘤的发生，在肝癌的发展期，细胞自噬会 （填“促进”/“抑制”）肿瘤的发生。 ②结合此实验，你认为自噬对于机体的作用是有利还是有害： 。 22．人在衰老过程中某些性状会发生改变，为寻找衰老的原因，科研人员对染色质开展了相关研究。 (1)由图1可知，导致个体衰老的原因包括某些染色质区域 ，某些DNA 。 (2)DNA甲基化会抑制转录并引发更紧密的染色质结构的形成，推测衰老染色质结构松散会 （促进/抑制）基因表达。 (3)科研人员推测：核内DNA断裂后的修复会导致表观遗传信息紊乱或丢失，加速细胞衰老。为验证该推测，科研人员基于图2原理，利用以下实验材料构建ICE模型鼠。 ①Cre酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于DNA上的Lx序列，导致两个Lx间的DNA片段丢失； ②I-E核酸酶基因：编码的I-E核酸酶位于细胞核，与诱导剂T、Cre酶形成复合物，切割DNA； ③口服诱导剂T：小分子化合物，可诱导Cre酶进细胞核。 请结合如下技术路线图，完善图中①②③④处相关内容： ① ② ③ ④ (4)染色质上的修复蛋白因子可修复受损DNA，通过对ICE小鼠的检测，发现已修复的DNA未发生碱基序列的改变。通过检测 ，可知获得的ICE鼠表观遗传信息紊乱；检测细胞的 ，可知细胞衰老。 23．慢病毒载体可有效感染肝细胞、肿瘤细胞等多种细胞，目前已成为基因治疗领域最有前景的载体之一、如图为慢病毒包装及侵染过程，已知转移质粒携带目的基因，包装质粒携带慢病毒的结构基因和逆转录酶基因，包膜质粒携带糖蛋白基因。 (1)由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基培养慢病毒宿主细胞时通常需要加入 ；为防止有害代谢物的积累，可采用的方法是 。 (2)图中共转染肝细胞属于基因工程步骤中的 。 (3)电泳结果的差异主要 （填“是”或“不是”）由于基因的选择性表达导致的。 (4)包膜质粒上的糖蛋白基因不能作为标记基因，其原因是 。 (5)线粒体受损会引起肝细胞死亡和肝衰竭，主要与缺乏能量供应有关。科研人员将线粒体与人工合成的蛋白质A混合并纯化形成复合物，将复合物通过静脉注射，靶向递送至活体大鼠的肝脏。关于上述研究，下列推测合理的有_____。 A．蛋白质A可能与肝细胞特异性识别有关 B．该复合物可提高肝细胞内丙酮酸氧化分解的速率 C．口服该复合物可以达到相同的效果 D．该复合物进入肝细胞依赖于细胞膜具有一定的流动性 24．基因的表达调控与生物的生长、发育及适应环境的变化有着重要关系。真核基因的表达除了与启动子有关外，还与距离启动子较远的序列——增强子的调控有关。图1为对mPGES-1基因的增强子进行的有关实验：该增强子有1、2和3三个控制元件，研究者合成了三种不同的DNA，它们都含相同的启动子、报告基因（其转录产生的mRNA易于检测），但增强子分别缺少其中一种控制元件。检测报告基因mRNA的表达量，结果如图1所示。图2为人体肝脏细胞和眼睛晶状体细胞核内有关基因组成，图3为肝脏细胞和晶状体细胞核内相关基因的表达情况。      (1)启动子是 识别并结合的部位，作用是 。 (2)据图1分析，增强子中控制元件1和3对报告基因表达水平的作用分别是 、 （促进/抑制）。 (3)人体肝脏细胞和眼睛晶状体细胞中DNA组成 （相同/不同），据图2可知，对特定基因表达而言，增强子中的控制元件 （完全/不完全）相同。 (4)据图3可知，肝细胞只能表达白蛋白基因而不能表达晶状体蛋白基因，而晶状体细胞则相反。据此推测，基因的选择性表达依赖于基因增强子中 和 完全匹配。 25．如图为人体细胞所经历的生长发育过程示意图，图中字母a~c表示细胞所进行的生理过程。回答下列问题：    (1)图中a过程是细胞的生长，与细胞①相比，细胞②与外界环境进行物质交换的能力 ，b、c过程分别是 、 。 (2)细胞坏死是在种种不利影响下， 由细胞 引起的细胞损伤和死亡。由图可知，该过程细胞膜通透性改变，引起细胞 ，进而出现不正常死亡。 (3)图中细胞凋亡过程中细胞片段化后会形成凋亡小体，凋亡小体的形成和被分解都与 （填“膜的选择透过性”或“膜的流动性”） 有关， 其分解与 （细胞器） 有关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题17 细胞的分化、衰老和死亡 1.细胞分化 2.细胞的全能性 3.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。 4.细胞衰老 (1)细胞衰老的特征。 ①代谢变化。 ②细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。 (2)细胞衰老的原因。 ①自由基学说。 ②端粒学说。 (3)个体衰老与细胞衰老的关系。 (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。 5.细胞的死亡 (1)细胞凋亡和细胞坏死。 (2)细胞自噬。 1．核DNA受到损伤时ATM蛋白与受损部位结合，被激活后参与DNA修复，同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是（    ） A．细胞在修复受损的DNA时，抗氧化能力也会提高 B．ATM在细胞质合成和加工后，经核孔进入细胞核发挥作用 C．H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老 D．ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌 【答案】D 【分析】细胞衰老的学说：自由基学说、端粒学说。 自由基：通常把异常活跃的带电分子或基团称为自由基。 【详解】A、依据题干信息，当核DNA受到损伤时，ATM蛋白与受损部位结合，可诱导抗氧化酶基因基因H的表达，即提高了其抗氧化能力，A正确； B、ATM属于胞内蛋白，所以在细胞质合成、加工后，经核孔进入细胞核发挥作用，B正确； C、H蛋白是抗氧化酶基因H表达的产物，可以减缓氧化过程中所产生的自由基导致的细胞衰老，C正确； D、核DNA受到损伤时ATM蛋白与受损部位结合，被激活后参与DNA修复，ATM基因表达增强的个体受辐射后不易患癌，D错误。 故选D。 2．线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZ0-1等基因的调控。衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。下列叙述正确的是（    ） 注：颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高；drp-1、fzo-1代表相关突变体。 A．线粒体是细胞合成ATP的唯一场所 B．运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化 C．敲除基因一定会加重线粒体碎片化 D．线粒体融合与裂变对细胞完成正常生命活动是有害的 【答案】B 【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。无氧呼吸只在细胞质基质中进行，有氧呼吸释放的能量远远多于无氧呼吸。 【详解】A、除了线粒体可以产生ATP外，线虫肌肉细胞中细胞质基质也可以产生ATP，A错误； B、根据图示信息，颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高，无论是10日龄，还是5日龄，运动组与对照组相比较，线粒体的碎片化细胞比例均降低，说明运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化，B正确； C、依据图示信息，DRP-1基因突变体，与野生型相比较，线粒体碎片化细胞比例上升，说明DRP-1基因突变会加重线粒体碎片化，但并不能得出敲除DRP-1基因会加重线粒体碎片化的结论，C错误； D、由野生型实验可以看出，无论是10日龄，还是5日龄，运动组与对照组相比较，线粒体的碎片化细胞比例均降低，说明运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化，但是线粒体融合与裂变是否为运动益处所必需，无法判断，D错误。 故选B。 3．心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（　　） A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 【答案】C 【分析】由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱。 【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确； B、转运ITA为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确； C、由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误； D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。 故选C。 4．在正常分裂细胞中，周期蛋白依赖性激酶（CDK）的活化导致Rb蛋白磷酸化，被释放的E2F活化下游基因的转录，使细胞周期正常运行。随着细胞增殖，端粒的缩短会导致细胞内p53蛋白的活化，诱导产生p21使CDK失活，最终导致细胞周期停滞引起衰老。下列说法正确的是（　　） A．细胞衰老时细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩 B．破坏癌细胞中的端粒结构，可能引起癌细胞衰老 C．控制p53蛋白合成的基因属于原癌基因 D．若DNA发生损伤也可能导致E2F不能和Rb分离 【答案】ABD 【分析】分析题干：正常年轻细胞中，CDK的活化→Rb蛋白磷酸化→游离E2F蛋白的含量增加→使细胞周期正常运行；随着细胞分裂次数的增加，端粒缩短→p53蛋白活化→p53诱导p21蛋白的合成→CDK失去活性，导致细胞周期停滞→引发细胞衰老。 【详解】A、细胞衰老时细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深，A正确； B、破坏癌细胞中的端粒结构，可能导致细胞周期停滞，引起癌细胞衰老，B正确； C、控制p53蛋白合成的基因会抑制细胞周期的进行，属于抑癌基因，C错误； D、若DNA发生损伤，细胞周期可能不能完成，则可能导致E2F不能和Rb分离，使细胞周期停滞，D正确。 故选ABD。 5．我国科学家在干细胞研究中取得新进展，他们使用一种无转基因、快速和可控的方法，将人类多能干细胞（PSC）转化成为8细胞阶段全能性胚胎样细胞（8CLC，相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞）。在该转化过程中一种名为DPPA3的关键因子，能诱导PSC的DNA去甲基化。下列有关叙述正确的是（    ） A．PSC的DNA去甲基化可提高细胞的全能性 B．DNA去甲基化的过程中不改变原碱基序列 C．由PSC形成8CLC的过程中发生了基因的选择性表达 D．PSC和8CLC经诱导后均可分化形成人体的各种细胞 【答案】ABC 【分析】根据不同的分化潜能分类，干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞，全能干细胞：具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力。多能干细胞：多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。例如，造血干细胞。单能干细胞：常被用来描述在成体组织、器官中的一类细胞，意思是此类细胞只能向单一方向分化，产生一种类型的细胞。 【详解】A、依题意可知，PSC转化形成8CLC的过程中发生了DNA的去甲基化，并由多能干细胞转化成全能性胚胎样细胞，8CLC的全能性高于PSC，A正确； B、DNA去甲基化过程不改变原碱基序列，B正确； C、PSC转化成8CLC，发生了逆分化，分化和逆分化的实质都是基因选择性表达，C正确； D、8CLC是全能干细胞，经诱导可能形成人体的各种细胞，PSC是多能干细胞，经诱导只能形成人体的部分细胞，D错误。 故选ABC。 6．阿尔茨海默病（AD，老年痴呆症）是一种神经退行性病变，主要表现为记忆力下降和认知功能障碍，晚期出现严重痴呆。β-淀粉样蛋白（Aβ，一种错误折叠的蛋白）级联学说是目前较为公认发病机制之一，该学说认为AD主要是Aβ大量聚集破坏神经细胞所致。人脑组织有大量乙酰胆碱（Ach，一种兴奋性神经递质），但乙酰胆碱的含量会随着年龄的增加而下降，正常老人比青年下降30%，而老年痴呆患者下降更为严重，可达70%~80%，研究发现人体内Ach含量增多与阿尔茨海默病的症状改善显著相关。回答下列问题： (1)认知功能障碍主要表现出失语、失认或失行等病理特征，这说明Aβ的聚集损伤了 中的细胞。研究发现，阿尔茨海默病患者体内Aβ的聚集使突触小体中线粒体损伤，引起乙酰胆碱的 减少，从而导致兴奋在神经细胞之间的传逆速率减慢。 (2)研究发现Aβ沉积可能与细胞自噬异常有关，细胞自噬具有的意义是 。 (3)为探究大豆异黄酮（SIF，大豆的提取物，与雌激素结构相似，具有类似雌激素的作用）对阿尔茨海默病大鼠乙酰胆碱代谢的影响。某科研小组给予AD模型组大鼠不同剂量的SIF后，观察海马组织内反映乙酰胆碱代谢的三种物质——乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶（合成Ach的酶）、胆碱酯酶（降解Ach的酶）的含量变化，得到以下结果： 组别 乙酰胆碱 胆碱乙酰转移酶 胆碱酯酶 对照组（向海马组织注射生理盐水） 34.86 26.33 62.04 AD模型组 11.93 7.12 16.99 AD模型组+SIF低剂量组（3mg/kg） 21.61 11.49 40.22 AD模型组+SIF高剂量组（9mg/kg） 29.14 18.36 43.34 ①AD模型组大鼠的获取方法是 。 ②结合表格中的数据，推测大豆异黄酮可能对阿尔茨海默病有一定的预防和治疗作用，原因是 。 (4)老年人保持适度的智力活动，如下棋、读书等能预防或减缓AD，试从Aβ的角度，分析可能的机理是 （写出一条即可）。 【答案】(1) 大脑皮层 合成和释放 (2)获得维持生存所需的物质和能量；清除受损衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定 (3) 向大鼠海马组织内注入适量β-淀粉样蛋白（Aβ） 提高胆碱乙酰转移酶含量，促进海马组织中乙酰胆碱的合成 (4)适度的智力活动能减缓Aβ聚集（沉积）；适度的智力活动能抑制（减少）Aβ的形成（生成） 【分析】神经递质存在于突触前膜，由突触前膜释放，作用于突触后膜，引起突触后膜的膜电位发生变化，神经递质作用完后，会被相关的酶水解。 分析题意可知，实验中β一淀粉样蛋白注入海马组织内来获得AD大鼠模型，给予不同剂量的IF，分析乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶（合成Ach的酶）、胆碱酯酶（降解Ach的酶）的含量变化，该实验的自变量是AD模型鼠和普通鼠、不同剂量的IF（以SIF代替），因变量是乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶（合成Ach的酶）、胆碱酯酶（降解Ach的酶）的含量变化。 【详解】（1）由于认知障碍出现的失语、失认或失行等都与大脑皮层有关，说明Aβ的聚集损伤了大脑皮层中的细胞。乙酰胆碱的合成与释放需要线粒体提供能量，若线粒体受损，则乙酰胆碱的合成和释放量会减少，从而导致兴奋在神经细胞之间的传递速率减慢。 （2）营养缺乏条件下，细胞可通过细胞自噬获得所需的物质，进而通过新陈代谢获得能量，细胞自噬也可以降解进入细胞的外来物质，从而对机体起到保护的作用，因此细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；清除受损衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 （3）①据题意可知，对照组是将等量的生理盐水注射到大鼠的海马组织，AD模型组大鼠应是以β-淀粉样蛋白注入海马组织得到的大鼠。 ②根据表格数据可知，与对照组相比，AD模型组相比大鼠大海马组织内乙酰胆碱含量下降，说明β-淀粉样蛋白能抑制海马组织中乙酰胆碱的合成；与AD模型组相比，SIF组大鼠大海马组织内乙酰胆碱含量升高，说明SIF能促进海马组织中乙酰胆碱的合成，因此大豆异黄酮（SIF大豆的提取物）可能对阿尔茨海默病有一定的预防和治疗作用。 （4）适度的智力活动能减缓Aβ聚集（沉积）或能抑制（减少）Aβ的形成（生成），因此老年人保持适度的智力活动，如下棋、读书等能预防或减缓AD。 7．单核细胞是一种白细胞，其来源及后续分化过程如图1所示。跨膜的B7蛋白质家族分子主要包括B7-1、B7-2，常表达于单核细胞等细胞的表面，能提供T细胞免疫效应所需的协同刺激信号，同时也参与肿瘤、自身免疫性疾病、过敏性疾病及移植排异等病理过程。 (1)图1中b过程的实质是 。血液中的单核细胞穿出血管后可分化为巨噬细胞，巨噬细胞是炎症细胞的重要组成部分，在不同环境刺激下可转化为M1型或M2型，两者在炎症反应中发挥不同作用。大黄酸对非酒精性脂肪性肝炎（NASH）有治疗效果，为探究大黄酸治疗NASH与巨噬细胞转化的关系，研究人员进行实验研究，分组处理和实验结果如下表。 分组 处理 实验结果 甲 健康小鼠+生理盐水 M1型巨噬细胞百分比：甲组<丙组<乙 组；M2型巨噬细胞百分比：甲组≥丙组>乙组。 乙 NASH模型小鼠+生理盐水 丙 __________ ①丙组的处理是 。 ②请结合实验结果分析，M1型和M2型巨噬细胞对NASH的作用可能是 ；大黄酸治疗NASH的作用机制可能是 。 (2)RT-PCR可用于B7-2基因的克隆及转基因细胞的建立，采用RT-PCR方法，可从单核细胞的总RNA中扩增出编码人B7-2全长的cDNA片段，过程如图2所示。RT-PCR体系需要的酶为 ，若加入的mRNA为a个，则得到图示B7-2全长的cDNA片段的过程中，至少需要 个引物A。 (3)为制备鼠抗人B7-2单克隆抗体，以B7-2为抗原进行免疫后，将免疫小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行融合，用特定的 进行第一次筛选得到杂交瘤细胞；杂交瘤细胞进 行克隆化培养后用 的方法进行检测，经多次筛选和培养，能得到分泌抗人B7-2单抗的杂交瘤细胞株。 【答案】(1) 基因的选择性表达 NASH模型小鼠+大黄酸溶液 M1型巨噬细胞对NASH起促进作用，M2型巨噬细胞对NASH起抑制作用 大黄酸抑制巨噬细胞向M1型转化，促进巨噬细胞向M2型转化，从而起到治疗NASH的作用 (2) 逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 2a (3) 选择培养基 L929/B7-2 抗原 【分析】1、由图1可知，b过程表示细胞分化，其实质为基因的选择性表达。 2、利用PCR技术扩增目的基因的前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列用来合成引物。PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含ATP和Mg2+）、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、引物和Taq酶。 【详解】（1）由图1可知，b过程表示细胞分化，其实质为基因的选择性表达。实验中为探究大黄酸治疗NASH与巨噬细胞转化的关系，应设置一组实验组为NASH模型小鼠+大黄酸溶液，观察各组小鼠体内M1型和M2型巨噬细胞所占百分比。根据实验结果M1型巨噬细胞百分比：甲组<丙组<乙组；M2型巨噬细胞百分比：甲组≥丙组>乙组，可知：相较于乙组，加入大黄酸后，M1型巨噬细胞百分比下降，M2型巨噬细胞百分比上升，推测M1型巨噬细胞对NASH起促进作用，M2型巨噬细胞对NASH起抑制作用。因为题干中提到“巨噬细胞是炎症细胞的重要组成部分，在不同环境刺激下可转化为M1型或M2型”，据此推测大黄酸治疗NASH的作用机制可能是大黄酸抑制巨噬细胞向M1型转化，促进巨噬细胞向M2型转化，从而起到治疗NASH的作用。 （2）RT-PCR是将mRNA逆转录和cDNA（mRNA逆转录产生的互补DNA）的聚合酶链式反应相结合的技术，因此，RT - PCR 体系需要的酶为逆转录酶和热稳定 DNA 聚合酶。根据图示2，加入1个mRNA，要得到图示B7-2全长的 cDNA 片段的过程中，至少需要2个引物A，则加入a个mRNA，得到图示B7-2全长的 cDNA 片段的过程中，至少需要2a个引物 A 。 （3）鼠抗人B7-2单克隆抗体的制备是通过免疫小鼠的 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞来完成的。首先将L929/B7-2细胞作为抗原进行免疫，然后将其与小鼠骨髓瘤细胞进行融合，得到杂交瘤细胞。使用 特定的选择培养基进行第一次筛选，得到能够分泌抗人B7-2单抗的杂交瘤细胞。接下来，用L929/B7-2进行抗体检测，对阳性细胞再进行克隆化培养，最终得到分泌抗人B7-2单抗的杂交瘤细胞株。 一、单选题 1．某种水母的触手断掉后能在两到三天内再生。研究发现，水母中一种积极生长和分裂的干细胞样增殖细胞，出现在了受伤部位并能帮助形成新的触手。下列关于干细胞样增殖细胞的叙述正确的是（    ） A．干细胞样增殖细胞具有细胞周期 B．干细胞样增殖细胞与再生触手细胞的核遗传物质不同 C．干细胞样增殖细胞再生成触手的过程体现其有全能性 D．干细胞样增殖细胞是一种不会凋亡的细胞 【答案】A 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束。细胞全能性是指已经高度分化的细胞，在离体条件下，仍具有发育称为完整个体的潜能。 【详解】A、干细胞样增殖细胞是连续分裂的细胞，具有细胞周期，A正确； B、同一生物细胞的遗传物质都源于受精卵，其遗传物质相同，B错误； C、干细胞样增殖细胞再生成触手（未形成完整个体）的过程，不能体现其有全能性，C错误； D、干细胞样增殖细胞也会发生凋亡，D错误。 故选A。 2．植物通过产生愈伤组织进而分化来实现再生，动物也会发生类似的过程。特定细胞的分化需要相应的调控蛋白才能启动，多细胞生物体内的调控蛋白的种类通常远少于细胞种类。下列叙述错误的是（　　） A．细胞、组织、器官的再生体现了细胞的全能性 B．动物组织、器官的再生需要经过类似脱分化的过程 C．调控蛋白启动特定细胞的分化体现了基因的选择性表达 D．一种调控蛋白可能参与多种类型细胞的形成 【答案】A 【分析】1、植物组织培养过程：离体的植物细胞，组织和器官经过脱分化形成愈伤组织，通过再分化形成胚状体，然后发育为植物体。 2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、细胞全能性是发育为完整个体或分化为各种细胞，细胞、组织、器官的再生没有上述结果，不能体现全能性，A错误； B、动物组织、器官的再生需要经过类似脱分化的过程，使其成为未分化状态，B正确； C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，调控蛋白启动特定细胞的分化体现了基因的选择性表达，C正确； D、分析题意可知，多细胞生物体内的调控蛋白的种类通常远少于细胞种类，据此推测一种调控蛋白可能参与多种类型细胞的形成，D正确。 故选A。 3．将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，可用于替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（    ） A．骨髓干细胞和胰岛B细胞的基因组成不同 B．骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞的过程能体现细胞的全能性 C．ATP合成酶基因在骨髓干细胞与“胰岛样”细胞中均会表达 D．骨髓干细胞与“胰岛样”细胞具有相同的分化能力 【答案】C 【分析】细胞分化是指在个体发育过程中，相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。其实质是不同细胞中遗传信息的表达情况不同，但遗传物质没有发生变化。 【详解】A、“胰岛样”细胞是由骨髓干细胞增殖分化形成，分化前后遗传物质没有发生变化，所以骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的遗传物质相同，基因组成相同，A错误； B、细胞全能性是指细胞分裂分化后，仍然具有产生完整有机体或各类细胞的潜能，骨髓干细胞分化为“胰岛样”细胞不能体现全能性，B错误； C、骨髓干细胞与“胰岛样”细胞都能合成ATP，故两者细胞中合成ATP的基因均会表达，C正确； D、骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，因此，与“胰岛样”细胞相比，骨髓干细胞的分化能力更强，D错误。 故选C。 4．哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞，其也会经历衰老和凋亡（如图）。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器，并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是（　　） A．网织红细胞内核基因转录频繁，蛋白质合成最旺盛 B．图示⑤过程该细胞内端粒变短，运输氧气的能力下降 C．图示①过程既有基因开始表达，也有基因停止表达 D．图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度 【答案】C 【分析】分析题图：图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程，造血干细胞先形成幼红细胞，幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞，网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞，所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。 【详解】A、网织红细胞内没有细胞核，因此不会出现核基因转录现象，A错误； B、端粒是染色体的组成部分，成熟红细胞内没有染色体，也就没有端粒，B错误； C、图示①过程表示细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，即既有基因开始表达，也有基因停止表达，C正确； D、图示④过程会导致成熟红细胞只能进行无氧呼吸，其呼吸强度与氧浓度无关，D错误。 故选C。 5．某种干细胞中，蛋白APOE进入细胞核可作用于细胞核骨架（属于细胞骨架）和异染色质（如着丝粒处的染色质）蛋白，诱导其发生自噬性降解，从而影响异染色质中基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列有关叙述错误的是（    ） A．异染色质主要由蛋白质和DNA组成 B．细胞核骨架的主要成分是蛋白质，可能具有运输功能 C．敲除APOE基因可能加速该种干细胞的衰老 D．上述自噬性降解过程需要溶酶体的参与 【答案】C 【分析】1、细胞自噬是细胞通过溶酶体（如动物）或液泡（如植物、酵母菌）降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。2、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，主要包括微丝、微管和中间纤维三种类型，在细胞形态维持、细胞运动（如肌肉收缩、细胞质环流等）、物质运输等方面发挥重要作用。 【详解】A、着丝粒处的染色质主要由蛋白质和DNA组成，A正确； B、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，主要包括微丝、微管和中间纤维三种类型，在细胞形态维持、细胞运动（如肌肉收缩、细胞质环流等）、物质运输等方面发挥重要作用，B正确； C、分析题意，“蛋白APOE可作用于异染色质蛋白，诱导异染色质蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞衰老”，故蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，C错误； D、溶酶体内有多种水解酶，可分解衰老、损伤的细胞器，异染色质蛋白发生的自噬性降解与溶酶体有关，D正确。 故选C。 6．生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是（　　） A．细胞生长过程中，其相对表面积增大，导致细胞的物质交换效率提高 B．癌变细胞产生的细胞表面粘连蛋白增加，使癌细胞容易在组织间自由转移 C．细胞衰老过程中细胞内染色质的收缩会影响遗传信息的表达 D．受伤的细胞死亡与细胞的衰老死亡均属于细胞凋亡 【答案】C 【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】A、细胞生长过程，细胞体积变大，相对表面积会减小，物质交换效率会降低，A错误； B、癌变细胞糖蛋白减少，黏着性降低，使其在组织问容易分散和转移，B错误； C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，细胞衰老过程中，染 色质收缩会导致其中的 DNA 分子解旋困难而影响转录进而影响遗传信息的表达，C正确； D、受伤的细胞死亡是细胞的被动死亡，属于细胞坏死，细胞的衰老死亡是主动的死亡，属于细 胞的凋亡，D错误。 故选C。 7．为研究肌肉干细胞对肌肉损伤修复的作用机制，胁迫成年小鼠进行剧烈运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。下列叙述错误的是（　　） A．骨骼肌细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的调控作用 B．在运动损伤后，肌肉干细胞可以分裂和分化为骨骼肌细胞 C．运动5小时后出现Hsp27，24小时后Hsp27减少说明正在修复损伤部位 D．24小时后细胞核迁移聚集在损伤区域，以便于细胞分裂 【答案】D 【分析】1、细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。 2、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，有着自我更新能力及分化潜能，干细胞分为全能干细胞(如胚胎干细胞)、多能干细胞(如造血干细胞)和专能干细胞(如骨髓瘤细胞)，干细胞通过分离和分化，形成成特定的细胞或组织。 【详解】A、由图可知，一个骨骼肌细胞中含有多个细胞核，细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心，骨骼肌细胞含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的控制作用，A正确； B、肌肉干细胞是一种专能干细胞，具备分裂和分化的能力，在运动损伤后，肌肉干细胞会分裂分化成为肌细胞，可融合并发育为骨骼肌细胞，B正确； C、据图箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核，由图可知，运动后5小时出现Hsp27（肌节损伤的标记物），运动后24小时Hsp27减少，说明正在修复损伤部位，C正确； D、图中表示骨骼肌细胞的细胞核，骨骼肌细胞是高度分化的体细胞，不再具备分裂分化能力，D错误。 故选D。 8．放射治疗(放疗)是治疗癌症的重要手段，放疗时使用的放射线可通过产生自由基伤害癌细胞。下列有关叙述正确的是（    ） A．放疗可能损伤细胞DNA 导致正常细胞癌变 B．癌细胞膜上的各种蛋白质含量均减少 C．自由基攻击磷脂分子，导致核糖体损伤，细胞衰老 D．自由基导致细胞衰老时，细胞内各种酶活性均降低 【答案】A 【分析】细胞衰老自由基学说： (1)自由基攻击生物膜中的磷脂分子，产生新的自由基，对生物膜损伤较大； (2)自由基攻击DNA，可能引起基因突变； (3)自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 【详解】A、放射线属于物理致癌因子，会损伤细胞DNA导致细胞癌变，A正确； B、癌细胞膜上的糖蛋白的含量减少或者是粘连蛋白减少，但并不是各种蛋白质含量都减少，B错误； C、核糖体没有膜结构，不含磷脂分子，故当自由基攻击磷脂分子时，不会导致核糖体损伤，细胞衰老，C错误； D、自由基导致细胞衰老时，细胞内部分酶活性降低，与衰老有关酶的活性会上升，D错误。 故选A。 9．研究表明，脑老化及神经退行性疾病（如阿尔茨海默症）等与细胞衰老密切相关。下列有关细胞衰老的叙述，正确的是（　　） A．衰老细胞内大多数酶的活性下降，细胞呼吸速率变慢 B．线粒体对葡萄糖的吸收速率减慢，代谢速率减慢 C．细胞周期延长，端粒延长速率减慢，DNA受损 D．细胞衰老会导致细胞内自由基减少，不利于人体内环境稳态 【答案】A 【分析】细胞衰老的主要特征是：①细胞内水分减少，体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢；②细胞内多种酶的活性降低；③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞的正常生理功能；④细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 【详解】A、衰老细胞内水分减少，大多数酶的活性下降，细胞呼吸速率变慢，A正确； B、线粒体不能直接利用葡萄糖，能直接利用丙酮酸，B错误； C、端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，导致细胞衰老，C错误； D、细胞衰老可能是细胞内自由基增加造成的，细胞衰老是生物体正常的生命历程，对生物体内环境稳定有利，D错误。 故选A。 10．细胞自噬通俗的说就是细胞“吃掉”自身的结构和物质，它可以发生在细胞受损、微生物入侵、细胞衰老或营养缺乏时，有些激烈的细胞自噬，甚至可能诱导细胞凋亡。下列说法错误的是（    ） A．溶酶体清除受损的线粒体是一种细胞自噬 B．细胞可以通过自噬获得维持生存所需的物质和能量 C．某些因细胞自噬而引起的细胞凋亡对维持内环境稳态是不利的 D．细胞自噬机制的研究对某些疾病的防治有重要意义 【答案】C 【分析】溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵人细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质，在核糖体上合成。 【详解】A、溶酶体可以清除衰老、损伤的细胞器，属于细胞自噬，A正确； B、处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维特生存所需的物质和能量，B正确； C、细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰，从而对维持内环境稳态是有利的，C错误； D、细胞自噬发生障碍可能引起人类某些疾病的发生，因此细胞自噬机制的研究对一些疾病的防治具有重要意义，D正确。 故选C。 11．细胞焦亡是细胞程序性死亡的方式之一，在抗击感染性疾病中发挥重要作用。该过程可分为三步：第一步是启动促炎因子基因的转录；第二步是炎症小体活化后裂解Pro-Caspase-1形成具有活性的Caspase-1，Caspase-1裂解GSMD白产生具有活性的N端与C端，N端促使细胞膜穿孔而死亡；第三步是释放IL-1β到细胞外扩大炎症反应。下列分析错误的是（　　） A．细胞焦亡与促炎因子基因进行选择性表达有关 B．检测Caspase-1的活性可判断细胞发生焦亡还是坏死 C．细胞焦亡与细胞内液渗透压发生剧烈变化密切相关 D．细胞释放IL-1β并扩大炎症反应不利于维持内环境稳态 【答案】D 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】 A、细胞焦亡过程中启动促炎因子基因的转录，说明细胞焦亡与促炎因子基因进行选择性表达有关，A正确； B、由题干可知炎症小体活化后裂解 Pro-Caspase-1 形成具有活性的 Caspase-1 是细胞焦亡的过程之一，所以检测 Caspase-1 的活性可在一定程度上判断细胞发生焦亡还是坏死，B正确； C、细胞焦亡时 N 端促使细胞膜穿孔，会使细胞内液渗透压发生变化，所以细胞焦亡与细胞内液渗透压发生剧烈变化密切相关，C正确； D、在抗击感染性疾病中，细胞释放 IL-1β并扩大炎症反应有利于机体清除病原体，对维持内环境稳态有一定积极作用，D错误。 故选D。 12．涡虫是雌雄同体的动物，既可进行有性生殖又可进行无性生殖，生存于水质十分洁净的环境中，对水质变化十分敏感。涡虫有很强的再生能力，这与涡虫体内具有大量的成体未分化细胞有关，该类细胞能分化成神经细胞和生殖细胞在内的近40种细胞。研究人员采用从中间横切涡虫的方法，探究了温度对涡虫再生的影响，发现从19～30℃，涡虫再生成活率先增大后减小。下列推测不合理的是（    ） A．观察涡虫在不同水体中的反应能判断水体污染情况 B．成体未分化细胞含有涡虫生长发育所需的全部基因 C．温度可能通过影响相关酶的活性来影响涡虫的再生 D．涡虫进行无性生殖比有性生殖更能适应多变的环境 【答案】D 【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中遗传物质不变。 【详解】A、涡虫生存于水质十分洁净的环境中，对水质变化十分敏感，故可观察涡虫在不同水体中的反应能判断水体污染情况，A正确； B、同一个体不同细胞所含的基因是相同的，成体未分化细胞能分化成神经细胞和生殖系细胞在内的近40种细胞，其细胞内含有涡虫生长发育所需的全部基因，B正确； C、研究人员采用从中间横切涡虫的方法，探究了温度对涡虫再生的影响，发现从19～30℃，涡虫再生成活率先增大后减小，推测温度可能通过影响相关酶的活性来影响涡虫的再生，C正确； D、无性生殖有利于保持母体的优良性状，有性生殖使得同一双亲的后代呈现多样性，这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，D错误。 故选D。 13．为了探究某种化合物对细胞生命历程的影响，科学家将该化合物注入细胞质基质后，提取细胞内的DNA进行电泳，结果如图。其中，1-5组分别为注入该化合物后0、1、2、3、4h后的电泳条带；6为空白对照条带；7为标准DNA条带。下列相关叙述正确的是（    ）    A．DNA片段的迁移速率与所带电荷有关，与其大小无关 B．该化合物在细胞中可以促进DNA的自我复制 C．注入4h后，该化合物的作用效果最强 D．该化合物在细胞中可能诱发细胞死亡 【答案】D 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、DNA片段的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，A错误； B、由图可知注入该化合物后，随时间延长，DNA片段越来越小，说明DNA在不断地被该化合物切成小片段，而不是促进DNA复制，B错误； C、由于没有测定更多处理时间后该化合物的作用效果，因此无法说明注入4h后作用效果最强，C错误； D、该化合物破坏了细胞中的遗传物质可能诱发细胞死亡，D正确。 故选D。 14．真核生物染色体末端的端粒是由非转录的短的重复片段（5'-GGGTTA-3'）及一些结合蛋白组成：端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶对端粒DNA序列的修复机制如图，下列相关叙述错误的是（    ） A．过程②属于逆转录 B．过程③需要DNA聚合酶的催化 C．端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5'-CCCAAU-3' D．与胰岛B细胞相比，肿瘤细胞中端粒酶的活性高 【答案】C 【分析】1、癌细胞的主要特征：失去接触抑制，能无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，细胞易扩散转移。 2、端粒酶是一种逆转录酶，端粒酶能结合到端粒子上，以自身的RNA为模板合成端粒子DNA的一条链。 3、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，实质上是一重复序列，作用是保持染色体的完整性。细胞分裂一次，端粒就缩短一点，所以端粒其长度反映细胞复制史及复制潜能。 【详解】A、由图可知过程②是以RNA为模板合成DNA，因此属于逆转录，A正确； B、过程③为DNA聚合反应，故需要DNA聚合酶的催化，B正确； C、端粒的重复片段为5’-GGGTTA-3’，因此端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5’-UAACCC-3’（反向平行），C错误； D、根据题意，端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤，肿瘤细胞有无限增殖能力，因此可推测与胰岛B细胞相比，肿瘤细胞中端粒酶的活性高，D正确。 故选C。 15．癌细胞表面大量表达的SLC7A11转运蛋白可将谷氨酸转运到胞外的同时将胱氨酸转运到胞内，胱氨酸被NADPH还原为两个半胱氨酸。NADPH不足时，过度表达SLC7A11的细胞内胱氨酸及其他二硫化物会异常积累，导致二硫化物应激，引起细胞骨架蛋白二硫键形成异常，从而导致细胞程序性死亡。下列说法错误的是（    ） A．二硫化物应激导致细胞骨架蛋白肽链之间错误连接进而使其异常 B．上述细胞死亡是一种细胞凋亡，受到环境因素和基因的共同调节 C．有氧呼吸过程中，细胞质基质和线粒体基质均可产生NADPH D．通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路 【答案】C 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、二硫化物应激，引起细胞骨架蛋白二硫键形成异常，肽链之间错误连接进而使其异常，A正确； B、“双硫死亡”一种与膜转运蛋白SLC7A11有关的细胞程序性死亡新机制，属于细胞凋亡的一种类型，受到环境因素和基因的共同调节，B正确； C、有氧呼吸过程中，细胞质基质和线粒体基质均可产生NADH，C错误； D、当NADPH不足，胱氨酸及其他二硫化物在细胞内异常积累，导致二硫化物应激，引起细胞骨架等结构的功能异常，从而使细胞快速死亡，因此抑制NADPH 的合成可为杀死癌细胞提供新思路，D正确 。 故选C。 二、多选题 16．细胞分裂素介导的应激反应可能在植物的昼夜节律中发挥作用。现有野生型（WT）和细胞分裂素受体基因敲除的植株，实验人员将其放在8小时光照16小时黑暗的环境中培养12天后，再放置于4种不同的实验环境中培养（如图），一段时间后测定植物叶片中细胞的死亡率。下列叙述正确的是（    ） A．增加植物的光照时长是引起细胞死亡的主要因素 B．细胞的死亡与正常昼夜节律的打破有关 C．该实验的自变量是植株类型和光照时长 D．细胞分裂素帮助“校准”了与节律相关基因的表达，维持植物细胞的存活 【答案】BD 【分析】由图可知，实验组细胞分裂素受体敲除的植物叶片中细胞的死亡率在四种不同的实验环境中均高于对照组，特别是三四组显著改变了正常昼夜节律后，实验组细胞分裂素受体敲除的植物叶片中细胞的死亡率相较于对照组的明显增加。 【详解】A、由图可知，第二组和第三组均增加了光照时间，但第三组植物叶片中细胞的死亡率比第二组的高，因此增加植物的光照长度不是引起细胞分裂素受体敲除细胞死亡的主要因素，A错误； B、第一组按照8小时光照16小时黑暗的环境进行，植物叶片中细胞的死亡率最低，二三四组实验环境光照和黑暗时间改变，致使昼夜节律改变，植物叶片中细胞的死亡率增加，因此植物细胞的死亡与正常昼夜节律的打破有关，B正确； C、该实验的自变量有植株类型、光照时长、昼夜节律是否打破，C错误； D、由图可知，对照组植物叶片中细胞的死亡率在四种不同的实验环境中均低于实验组，三四组显著改变了正常昼夜节律后，实验组细胞分裂素受体敲除的植物叶片中细胞的死亡率相较于对照组的明显增加，说明细胞分裂素帮助“校准”了与节律相关基因的表达，维持了植物细胞的存活，D正确。 故选BD。 17．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，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）。相关分析合理的是（    ） 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 A．b酶可催化葡萄糖分解为丙酮酸 B．本实验中对照组是正常小鼠组 C．实验结果表明党参提取物有延缓衰老的作用 D．在一定范围内，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 【答案】CD 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳、[H]和少量ATP，第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 2、分析表格：在一定范围内，随着党参提取物剂量的升高，a酶和b酶的活性逐渐增强。 【详解】A、b酶存在于线粒体内膜上，线粒体内膜上发生的是还原氢与氧气结合生成水的过程，不分解葡萄糖，A错误； B、本实验中对照组是正常小鼠组和模型小鼠组，B错误； C、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，C正确； D、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，高剂量党参提取物可通过增强酶活性改善衰老小鼠的线粒体功能，D正确。 故选CD。 18．人的骨髓造血干细胞先增殖分化形成幼红细胞，再排出细胞核转化成网织红细胞，网织红细胞再经历一系列生理过程最终形成成熟的红细胞。下列相关叙述正确的是（    ） A．幼红细胞内质DNA含量明显多于网织红细胞 B．骨髓造血干细胞分化成幼红细胞有新蛋白合成 C．网织红细胞内的各种细胞器将会逐渐退化消失 D．骨髓造血干细胞增殖过程中会发生中心体倍增 【答案】BCD 【分析】红细胞起源于造血干细胞，造血干细胞先形成幼红细胞，幼红细胞排出细胞核后形成网织红细胞，网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞，所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。 【详解】A、幼红细胞与初形成的网织红细胞之间的差异在于前者有细胞核，但两者的质DNA数量没有明显差异，A错误； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此骨髓造血干细胞分化成幼红细胞有新蛋白合成，B正确； C、网织红细胞会转化成成熟红细胞，而成熟红细胞内没有各种细胞器，因此网织红细胞内的各种细胞器将会逐渐退化消失，C正确； D、骨髓造血干细胞增殖过程中，在间期完成中心体倍增，D正确。 故选BCD。 19．细胞自噬可分为下图中的三种类型：微自噬（甲）、巨自噬（乙）以及由分子伴侣介导的自噬（丙）。下列说法正确的是（    ） A．细胞自噬是真核细胞的一种维持细胞内部环境稳定的机制 B．巨自噬过程中形成的自噬小泡与内质网有关 C．一些蛋白质经分子伴侣识别后才可进入溶酶体，说明丙类型具有一定的特异性 D．细胞自噬离不开溶酶体，是因为溶酶体可以合成各种酸性水解酶 【答案】ABC 【分析】细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此， 细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义 【详解】A、在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。细胞自噬是真核细胞的一种维持细胞内部环境稳定的机制，A正确； B、据图可知，巨自噬过程，自噬小泡被一种双膜结构包裹，双膜结构来自内质网，B正确； C、据图可知，图中丙为由分子伴侣介导的自噬，该过程被吞噬的物质和结构要经分子伴侣识别后才能进入溶酶体，说明该过程具有一定的特异性，C正确； D、水解酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，D错误。 故选ABC。 20．动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。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。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。下列叙述正确的是（　　） A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用 B．癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响 C．鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用减弱 D．细胞自噬受相关基因调控，自噬过强时会引起细胞凋亡 【答案】ABD 【分析】分析题意，癌细胞中抑痛基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，因此，NOR1蛋白含量低，经过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，NOR1 蛋白含量升高，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制，显然癌变细胞中自噬比较普遍，该现象的抑制使得癌细胞增殖受到抑制，据此可推测自噬过程能为癌变细胞提供原料。 【详解】A、根据题干信息可知，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，A正确； B、根据题干信息分析，鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，导致NOR1蛋白含量低，经过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，NOR1蛋白含量升高，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制，推测癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响，从而缓解癌细胞增殖过程中对营养的需求，B正确； C、NOR1基因表达，自噬体囊泡难以形成，自噬作用被抑制，则鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强，C错误； D、题目显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生，显然细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡有关，自噬过强时会引起细胞凋亡，D正确。 故选ABD。 三、非选择题 21．生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也一样，会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下图是人体常见的不同细胞的形成示意图，其中①-⑪表示细胞，I-IV表示过程。 (1)多细胞生物体从小长大都经历了图中的________过程（填序号）。细胞①-⑧的主要差异体现在下列哪些方面________。（填写字母） A．形态结构 B．DNA的碱基序列 C．mRNA的种类 D．细胞器的种类及数目 E．蛋白质的种类 (2)细胞的衰老、死亡有利于机体更好地实现自我更新。④细胞衰老时具有的特征是 （答出2个），其自然更新的过程属于 （填“细胞凋亡”或“细胞坏死”） (3)在细胞受到损伤或微生物入侵时还可通过细胞自噬维持胞内环境的稳定。研究表明，人类许多疾病的发生可能与细胞自噬发生障碍有关。某科研团队欲“探究癌症与细胞自噬发生障碍的关系”，利用DEN（一种致癌因子）诱发大鼠肝癌，并分别在肝癌起始期和发展期对大鼠进行CQ（一种自噬抑制剂，可以抑制细胞自噬发生）处理，一段时间后观察各组大鼠肿瘤发生的情况，得到的部分实验结果如下表所示。 起始期 发展期 DEN处理组 DEN+CQ处理组 DEN处理组 DEN+CQ处理组 肿瘤发生率（%） 30 90 90 60 最大肿瘤体积（mm³） 3.5±2.5 17.1±5.6 312.0±132.9 8.3±6.0 肿瘤数量（个） 0.6±0.4 2.5±0.6 3.6±0.7 1.6±0.6 ①本实验还另外设置了两组对照组，其中一组用正常大鼠作对照，另一组是用 作为对照，两组的肿瘤发生率相近且接近0。由表中结果推测，在DEN诱发的肝癌起始期，细胞自噬会 （填“促进”/“抑制”）肿瘤的发生，在肝癌的发展期，细胞自噬会 （填“促进”/“抑制”）肿瘤的发生。 ②结合此实验，你认为自噬对于机体的作用是有利还是有害： 。 【答案】(1) Ⅱ、III ACDE (2) ①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；②细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；③细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；④有些酶的活性降低；⑤呼吸速度减慢，新陈代谢减慢 细胞凋亡 (3) 单独使用CQ处理 抑制 促进 自噬对机体的作用具有两重性 【分析】1、人体所有的体细胞都是由⑪受精卵分裂和分化形成的。Ⅰ过程表示受精作用；Ⅱ过程形成两个相同的子细胞，则Ⅱ表示有丝分裂；III过程表示细胞分化，Ⅳ过程形成生殖细胞，则Ⅳ表示减数分裂。 2、图中①为原始的生殖细胞，可进行有丝分裂和减数分裂；②-10细胞都已经高度分化，一般情况下不再分裂。所有细胞中磷脂分子的结构都相同，另外图中细胞①-⑧都是由受精卵分裂和分化形成的，因此所含DNA的碱基序列相同，但它们选择性表达的基因不同，因此细胞的形态结构、mRNA的种类、细胞器的种类及数目、蛋白质的种类都不同。 【详解】（1）Ⅰ过程表示受精作用，Ⅱ过程表示有丝分裂；III过程表示细胞分化，Ⅳ过程表示减数分裂，细胞通过分裂增加细胞的数目，细胞通过生长增大细胞的体积，细胞通过细胞分化形成不同的组织；细胞分裂、细胞生长和细胞分化使生物体由小长大，因此多细胞生物体从小长大都经历了图中的Ⅱ、III过程。图中细胞①-⑧都是由受精卵分裂和分化形成的，因此所含DNA的碱基序列相同，但它们选择性表达的基因不同，因此细胞的形态结构、mRNA的种类、细胞器的种类及数目、蛋白质的种类都不同，故细胞①-⑧的主要差异体现在ACDE方面。 （2）细胞衰老时具有的特征是①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；②细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；③细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；④有些酶的活性降低；⑤呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的，因此细胞的自然更新的过程属于细胞凋亡。 （3）①上述实验除设置表中已有的单独用 DEN 处理作为对照组外，还应另外设置对照组。其中一组是相应时间段单独使用CQ处理组（作为条件对照），另一组是用正常大鼠作为对照（作为空白对照），表中未列出的这些对照组的肿瘤发生率均为0。由表中结果可知，在起始期的DEN+CQ处理组的肿瘤发生率高于DEN处理组，说明在DEN诱发的肝癌的起始期自噬会抑制肿瘤的发生；在肝癌的发展期，DEN+CQ处理组的肿瘤发生率反而低于DEN处理组，说明在肝癌的发展期自噬会促进肿瘤的发生。 ②结合图中自噬的过程，肝癌的起始期自噬会抑制肿瘤的发生，在肝癌的发展期，癌细胞可利用自噬过程的水解产物作为自身细胞代谢的原料，以满足其持续增殖和生长的需要，由此可知，自噬对机体的作用具有两重性。 22．人在衰老过程中某些性状会发生改变，为寻找衰老的原因，科研人员对染色质开展了相关研究。 (1)由图1可知，导致个体衰老的原因包括某些染色质区域 ，某些DNA 。 (2)DNA甲基化会抑制转录并引发更紧密的染色质结构的形成，推测衰老染色质结构松散会 （促进/抑制）基因表达。 (3)科研人员推测：核内DNA断裂后的修复会导致表观遗传信息紊乱或丢失，加速细胞衰老。为验证该推测，科研人员基于图2原理，利用以下实验材料构建ICE模型鼠。 ①Cre酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于DNA上的Lx序列，导致两个Lx间的DNA片段丢失； ②I-E核酸酶基因：编码的I-E核酸酶位于细胞核，与诱导剂T、Cre酶形成复合物，切割DNA； ③口服诱导剂T：小分子化合物，可诱导Cre酶进细胞核。 请结合如下技术路线图，完善图中①②③④处相关内容： ① ② ③ ④ (4)染色质上的修复蛋白因子可修复受损DNA，通过对ICE小鼠的检测，发现已修复的DNA未发生碱基序列的改变。通过检测 ，可知获得的ICE鼠表观遗传信息紊乱；检测细胞的 ，可知细胞衰老。 【答案】(1) 松散、紧密连接蛋白减少 DNA 低甲基化 (2)促进 (3) Cre 酶 I-E 核酸酶基因和绿色荧光蛋白基因 Lx 饲喂诱导剂 T (4) DNA 甲基化水平（DNA 低甲基化） 形态结构 【分析】分析图1，年轻状态时，DNA甲基化，染色质紧密，衰老状态时，DNA低甲基化，染色质松散，有利于基因表达。 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、RNA干扰等。DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，将甲基基团转移到DNA某些区域的碱基上，从而使生物的性状发生改变。 【详解】（1）由图1可知，导致个体衰老的原因包括某些染色质区域松散、紧密连接蛋白减少，某些DNA低甲基化。 （2）DNA甲基化会抑制转录并引发更紧密的染色质结构的形成，推测衰老染色质结构松散，有利于DNA解旋并进行转录，会促进基因表达。 （3）根据题图可知，无诱导剂T时，Cre酶会被降解，有诱导剂T时，Cre酶进入细胞核后作用于DNA上的Lx序列，导致两个Lx间的DNA片段丢失，I-E核酸酶基因会成功表达，并与ICE识别序列结合导致DNA双链断裂。技术路线如下：构建含有基因 ①Cre酶基因的基因表达载体，同时构建含基因 ②I-E核酸酶和绿色荧光蛋白基因的基因表达载体且载体中的终止子两侧插入 ③Lx序列，分别将两种基因表达载体导入小鼠受精卵，并使之发育为小鼠1和小鼠2，利用两鼠杂交，筛选目标鼠后， ④饲喂诱导剂T，诱导Cre酶进细胞核，I-E核酸酶位于细胞核，与诱导剂T、Cre酶形成复合物，切割DNA在显微镜下观察细胞核是否出现绿色荧光，有绿色荧光说明融合基因已表达且位于细胞核，即为ICE鼠。 （4）染色质上的修复蛋白因子可修复受损DNA，通过对ICE小鼠的检测，发现已修复的DNA未发生碱基序列的改变。通过检测DNA甲基化水平（DNA低甲基化），可知获得的ICE鼠表观遗传信息紊乱；检测细胞的形态结构，可知细胞衰老。 23．慢病毒载体可有效感染肝细胞、肿瘤细胞等多种细胞，目前已成为基因治疗领域最有前景的载体之一、如图为慢病毒包装及侵染过程，已知转移质粒携带目的基因，包装质粒携带慢病毒的结构基因和逆转录酶基因，包膜质粒携带糖蛋白基因。 (1)由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基培养慢病毒宿主细胞时通常需要加入 ；为防止有害代谢物的积累，可采用的方法是 。 (2)图中共转染肝细胞属于基因工程步骤中的 。 (3)电泳结果的差异主要 （填“是”或“不是”）由于基因的选择性表达导致的。 (4)包膜质粒上的糖蛋白基因不能作为标记基因，其原因是 。 (5)线粒体受损会引起肝细胞死亡和肝衰竭，主要与缺乏能量供应有关。科研人员将线粒体与人工合成的蛋白质A混合并纯化形成复合物，将复合物通过静脉注射，靶向递送至活体大鼠的肝脏。关于上述研究，下列推测合理的有_____。 A．蛋白质A可能与肝细胞特异性识别有关 B．该复合物可提高肝细胞内丙酮酸氧化分解的速率 C．口服该复合物可以达到相同的效果 D．该复合物进入肝细胞依赖于细胞膜具有一定的流动性 【答案】(1) 血清 定期更换培养液 (2)基因表达载体的构建 (3)不是 (4)包膜质粒上的糖蛋白基因与信息识别有关，转移质粒携带目的基因，因此糖蛋白基因不能用于检测目的基因是否成功导入，不属于标记基因 (5)ABD 【分析】基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 【详解】（1）使用合成培养基通常需要加入血清，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，需要定期更换培养液。 （2）基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，图中共转染肝细胞属于基因工程步骤中的基因表达载体的构建。 （3）电泳结果的差异主要是由于所含基因不同导致的，不是由于基因的选择性表达导致的。 （4）包膜质粒上的糖蛋白基因与信息识别有关，转移质粒携带目的基因，因此糖蛋白基因不能用于检测目的基因是否成功导入，不属于标记基因。 （5）A、蛋白质A可能与肝细胞特异性识别有关，所以能靶向递送至活体大鼠的肝脏，A正确； B、丙酮酸氧化分解发生在线粒体基质，该复合物的有效成分是线粒体，因此可提高肝细胞内丙酮酸氧化分解的速率，B正确； C、由题意，科研人员将线粒体与人工合成的蛋白质A混合并纯化形成复合物可知，该药物不能进行口服，否则会导致其中蛋白质被消化，C错误； D、该复合物属于大分子，进入肝细胞的方式为胞吞，有赖于细胞膜的流动性，D正确。 故选ABD。 24．基因的表达调控与生物的生长、发育及适应环境的变化有着重要关系。真核基因的表达除了与启动子有关外，还与距离启动子较远的序列——增强子的调控有关。图1为对mPGES-1基因的增强子进行的有关实验：该增强子有1、2和3三个控制元件，研究者合成了三种不同的DNA，它们都含相同的启动子、报告基因（其转录产生的mRNA易于检测），但增强子分别缺少其中一种控制元件。检测报告基因mRNA的表达量，结果如图1所示。图2为人体肝脏细胞和眼睛晶状体细胞核内有关基因组成，图3为肝脏细胞和晶状体细胞核内相关基因的表达情况。      (1)启动子是 识别并结合的部位，作用是 。 (2)据图1分析，增强子中控制元件1和3对报告基因表达水平的作用分别是 、 （促进/抑制）。 (3)人体肝脏细胞和眼睛晶状体细胞中DNA组成 （相同/不同），据图2可知，对特定基因表达而言，增强子中的控制元件 （完全/不完全）相同。 (4)据图3可知，肝细胞只能表达白蛋白基因而不能表达晶状体蛋白基因，而晶状体细胞则相反。据此推测，基因的选择性表达依赖于基因增强子中 和 完全匹配。 【答案】(1) RNA聚合酶 启动转录 (2) 抑制 促进 (3) 相同 不完全 (4) 控制元件 激活剂 【分析】细胞的分化是基因选择性表达的结果，遗传信息不变。如肝细胞只能表达白蛋白基因而不能表达晶状体蛋白基因，而晶状体细胞则相反。 【详解】（1）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，作用是启动转录，驱动基因转录出mRNA。 （2）据图1可知，控制元件1不能发挥作用时，报告基因的表达水平比三个控制元件都发挥作用时的高，说明控制元件1对报告基因的表达起抑制作用。控制元件3不能发挥作用时，报告基因的表达水平比三个控制元件都发挥作用时的低，说明控制元件3对报告基因的表达起促进作用。 （3）人体肝脏细胞和眼睛晶状体细胞都是由受精卵细胞分裂和分化形成的，遗传物质不变，因此人体肝脏细胞和眼睛晶状体细胞中DNA组成相同。由图示可知，对特定基因表达而言，增强子中的控制元件不完全相同。 （4）由图可知，激活剂与基因增强子中控制元件结合，可抑制相应基因表达，因此肝细胞只能表达白蛋白基因而不能表达晶状体蛋白基因，而晶状体细胞则相反。据此推测，基因的选择性表达依赖于基因增强子中控制元件和激活剂完全匹配。 25．如图为人体细胞所经历的生长发育过程示意图，图中字母a~c表示细胞所进行的生理过程。回答下列问题：    (1)图中a过程是细胞的生长，与细胞①相比，细胞②与外界环境进行物质交换的能力 ，b、c过程分别是 、 。 (2)细胞坏死是在种种不利影响下， 由细胞 引起的细胞损伤和死亡。由图可知，该过程细胞膜通透性改变，引起细胞 ，进而出现不正常死亡。 (3)图中细胞凋亡过程中细胞片段化后会形成凋亡小体，凋亡小体的形成和被分解都与 （填“膜的选择透过性”或“膜的流动性”） 有关， 其分解与 （细胞器） 有关。 【答案】(1) 降低 细胞增殖 细胞分化 (2) 正常代谢活动受损或中断 破裂 (3) 膜的流动性 溶酶体 【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。a表示细胞体积增大，b表示细胞增殖，c表示细胞分化。 【详解】（1） 细胞生长过程中，体积变大，因此与①相比，②的表面积与体积比值减小，与外界环境进行物质交换的能力降低。b表示细胞增殖（细胞数量变多），c表示细胞分化（细胞种类变多）。 （2）细胞坏死是在不利因素影响下由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。该过程细胞膜通透性改变，引起细胞破裂，进而出现不正常死亡。 （3）图中细胞凋亡过程中细胞片段化后会形成凋亡小体，凋亡小体的形成和被分解都与膜的流动有关（涉及到膜的融合），溶酶体中有多种水解酶，其分解与溶酶体有关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$