第4单元 第2讲 细胞的分化、衰老和死亡(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物学一轮总复习（通用版Ⅰ）

第2讲　细胞的分化、衰老和死亡 (概念理清课) 【学习目标】　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的分化，形成了复杂的多细胞生物体；　 2.了解细胞的全能性与干细胞的应用；　 3.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，说出细胞衰老和凋亡的特点。 建构知识体系 　 主题研习(一)　细胞的分化与全能性(基础·自学型)　　 1．细胞的分化 (1)概念：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)时间：发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。 (3)结果：形成形态、结构、功能不同的细胞，不同类型的细胞形成不同的组织和器官。 (4)特点：持久性、不可逆性、普遍性、稳定性。 (5)实质：基因的选择性表达。 (6)意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高机体各种生理功能的效率。 2．细胞的全能性 3．干细胞 [微点判断] (1)(2023·海南卷)XO(去除Y染色体)胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化。(√) (2)(2022·江苏卷)胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因的选择性表达。(×) (3)(2021·江苏卷)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(×) (4)(2021·福建卷)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(×) (5)(2021·河北卷)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。(√) (6)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。(√) (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。(×) 题点(一)　细胞分化的实质和特点 1．(2024·林州一中模拟)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞，人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来；毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺，产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是(　 ) A．毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质发生选择性改变 B．毛囊干细胞的增殖具有周期性，且绝大多数毛囊干细胞处于分裂期 C．休眠状态的毛囊干细胞内物质的合成与分解均处于停止状态 D．由毛囊干细胞分化而来的不同细胞内，细胞器的功能一般不发生改变 解析：选D　毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质不变，细胞分化是基因选择性表达的结果，A错误；毛囊干细胞的增殖具有周期性，绝大多数毛囊干细胞处于分裂间期，因为在细胞周期中，分裂间期的时间最长，B错误；休眠状态的毛囊干细胞为维持正常的生命活动，细胞内物质的合成与分解仍然在进行，C错误；由毛囊干细胞分化来的不同细胞内，细胞器的功能一般不变，D正确。 题点(二)　细胞全能性与干细胞的应用 2．研究发现，胶原蛋白的含量增加有利于保持皮肤的年轻态。进一步研究表明，年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰；随着年龄的增长，胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多。下列分析正确的是(　 ) A．皮肤干细胞能分化为表皮细胞，说明皮肤干细胞具有全能性 B．COL17A1基因含量的高低，可作为判断皮肤是否衰老的依据 C．老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低，皮肤细胞都已衰老 D．年轻小鼠体内部分干细胞被淘汰，有利于皮肤年轻态的维持 解析：选D　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和特性，皮肤干细胞能分化为表皮细胞体现了基因的选择性表达，不能说明皮肤干细胞具有全能性，A错误；随着年龄的增长，胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多，因此通过判断COL17A1基因表达的程度可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据，但基因含量的高低不能作为判断皮肤衰老的依据，B错误；老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低，能说明较多的皮肤细胞已经衰老，但是不能说明所有皮肤细胞都已衰老，C错误；年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰，这有利于细胞胶原蛋白的含量增加，有利于保持皮肤的年轻态，D正确。 1．从不同水平理解细胞分化 细胞 水平 细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异(细胞分化的结果) 细胞器 水平 细胞器的数目及细胞质基质成分发生改变 分子 水平 蛋白质种类、数量、功能发生改变(细胞分化的直接原因)；基因的选择性表达(细胞分化的根本原因) 2．分化细胞表达的基因 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 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．有关细胞全能性和细胞分化的四个易错点 (1)种子萌发、壁虎断尾再生均不能表现细胞的全能性，因为它们发育的起点不是一个细胞，后者也没有产生新个体。 (2)同一个体的不同体细胞形态、结构不同的根本原因是基因的选择性表达，而不是遗传物质的不同。同一个体的所有体细胞来自同一细胞的有丝分裂。 (3)一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。 (4)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。 4．“三看”法确认细胞“全能性” 主题研习(二)　细胞的衰老和死亡(基础·自学型)　 (一)细胞衰老 1．细胞衰老时的各种变化 细胞膜 通透性改变，使物质运输功能降低 细胞核 细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 细胞 代谢 细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 2．细胞衰老的原因 (1)自由基学说 (2)端粒学说 (二)细胞的死亡 1．细胞凋亡 概念 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 类型 ①个体发育中细胞的程序性死亡； ②成熟生物体中细胞的自然更新； ③被病原体感染的细胞的清除 意义 ①完成正常的生长发育； ②维持内部环境的稳定； ③抵御外界各种因素的干扰 2.细胞坏死 在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 3．细胞自噬 (1)概念 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。 (2)作用条件 ①在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量。 ②细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器。 ③微生物入侵时，清除感染的微生物和毒素。 [微点判断] (1)(2022·海南卷)细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老。(√) (2)衰老细胞中各种酶的活性显著降低。(×) (3)细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除。(√) (4)衰老的细胞内染色质收缩，影响了DNA的复制和转录。(√) (5)细胞凋亡过程中不需要合成新的蛋白质。(×) (6)清除被病原体感染的细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。(×) (7)(2023·海南卷)根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量。(√) (8)(2023·辽宁卷改编)细胞的凋亡和自噬都受基因调控。(√) 题点(一)　细胞衰老的特征、原因及意义 1．关于细胞衰老的机制，目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。下列叙述错误的是(　 ) A．个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 B．自由基攻击和破坏蛋白质会导致细胞衰老 C．自由基攻击生物膜会产生新的自由基，加速自由基的积累 D．所有DNA分子都有端粒结构，端粒受损会导致细胞衰老 解析：选D　多细胞生物个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；自由基学说认为，自由基能攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如磷脂、DNA，还可以攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老，B正确；自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时能产生新的自由基，加速自由基的积累和细胞衰老，C正确；端粒是位于染色体两端的一段具有特殊序列的DNA—蛋白质复合体，并不是所有DNA分子都具有，D错误。 题点(二)　细胞的死亡与细胞自噬 2．(2024·南阳模拟)Na＋-K＋-ATP酶是哺乳类动物细胞膜进行离子转运的跨膜载体蛋白。近年研究发现，细胞的Na＋-K＋-ATP酶活性被抑制会导致细胞凋亡，且在Na＋-K＋-ATP酶抑制引起的细胞凋亡中还观察到了细胞肿胀、细胞器溶解等坏死特征，并同时兼具细胞染色质凝集等凋亡特征，这一现象被称为杂合性细胞死亡。下列叙述正确的是(　 ) A．细胞坏死是由遗传机制决定的编程性死亡 B．死亡和分化细胞中的遗传物质都会发生改变 C．Na＋-K＋-ATP酶活性抑制剂可降低化学反应的活化能 D．Na＋-K＋-ATP酶可能与神经细胞的膜电位的变化有关 解析：选D　细胞凋亡是由遗传机制决定的编程性死亡，细胞坏死是由外界环境不利因素引起的，属于不正常的细胞死亡，对生物体有害，A错误；死亡和分化细胞中的遗传物质都不会发生改变，B错误；酶具有降低化学反应活化能的功能，Na＋-K＋-ATP酶活性抑制剂抑制了酶的活性，不能降低化学反应的活化能，C错误；Na＋-K＋-ATP酶是哺乳类动物细胞膜进行离子转运的跨膜载体蛋白，Na＋-K＋-ATP酶可运输Na＋和K＋，所以Na＋-K＋-ATP酶可能与神经细胞的膜电位的变化有关，D正确。 3．细胞自噬是指在自噬相关基因的调控下，细胞利用溶酶体降解自身的细胞器及大分子物质的过程，以维持细胞自身的需要及细胞器的更新。以下关于细胞自噬的说法，正确的是(　 ) A．细胞自噬的发生对于细胞自身不利 B．大肠杆菌细胞能发生自噬现象 C．若阻断细胞自噬过程中相关基因的表达，则细胞自噬不能发生 D．细胞自噬过程不需要消耗能量 解析：选C　细胞自噬可以维持细胞自身的需要及细胞器的更新，对细胞有利，A错误；大肠杆菌属于原核生物，没有溶酶体，不能发生细胞自噬，B错误；细胞自噬受自噬相关基因的调控，若阻断细胞自噬相关基因的表达，则不能发生细胞自噬，C正确；溶酶体吞噬细胞器及大分子物质等过程需要消耗能量，D错误。 1．巧记细胞衰老的特征 2．“三看”法判断细胞凋亡与细胞坏死 从“方式”看 ①主动结束生命活动→细胞凋亡； ②被动结束生命活动→细胞坏死 从“机制”看 ①受“基因控制”的程序性死亡→细胞凋亡； ②由不利因素诱发，不受基因控制→细胞坏死 从“结果”看 ①对生物体是有利的→细胞凋亡； ②对生物体是有害的→细胞坏死 3．与病原体感染有关的细胞死亡方式 (1)若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死； (2)若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(必修1 P124“正文”素材分析)自由基学说是一种细胞衰老假说。如图是自由基学说示意图，据图分析，有关叙述错误的是(　 ) A．磷脂、蛋白质、DNA都含有C、H、O、N、P B．过程②①的作用效果会引发雪崩式反应，属于正反馈调节 C．过程③可能导致细胞膜的物质运输功能降低 D．过程④可能导致细胞发生癌变 解析：选A　磷脂、DNA都含有C、H、O、N、P，蛋白质不一定含有P，A错误；由图可知，自由基攻击磷脂，磷脂又可以产生更多的自由基，故过程②①的作用效果属于正反馈调节，B正确；若过程③攻击的是膜上的蛋白质，则可能会导致物质的跨膜运输效率降低，C正确；过程④使DNA分子中的基因碱基缺失或替换等，导致遗传信息发生改变，如果发生在原癌基因和抑癌基因上，则可能导致细胞癌变，D正确。 2．(必修1 P127“生物科技进展”素材分析)秀丽隐杆线虫身体微小透明，易饲养，繁殖快，发育过程中有131个细胞通过凋亡方式被去除，成虫仅含有959个体细胞，常作为发育生物学的模式生物。下列叙述错误的是(　 ) A．线虫细胞在分裂、分化、衰老和凋亡等过程中都涉及基因的选择性表达 B．细胞分化使细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率 C．细胞凋亡是受特定程序诱导的细胞死亡，对生物体是有利的 D．线虫细胞衰老过程中细胞表面积变大，细胞的形态、结构和功能发生改变 解析：选D　细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变等过程都受基因的调控，都涉及基因的选择性表达，A正确；细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率，B正确；细胞凋亡是受特定程序诱导的细胞程序性死亡，是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，C正确；线虫细胞衰老过程中细胞体积变小，细胞的表面积会变小，D错误。 (二)科学思维“融会通” 3．(必修1 P118“思考·讨论”探究思考)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，而两种细胞的形态、结构和功能不同，请分析原因。 提示：两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化而形成的，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种类不同。 4．(必修1 P122“拓展应用T2”探究思考)利用干细胞的分离和体外培养在体外培育出组织和器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗，将干细胞体外培育出组织和器官的过程是否体现了体细胞的全能性，请说明理由。 提示：不能，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和特性，将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性。 5．(必修1 P124“正文”素材分析)端粒酶是延长端粒的一种酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出端粒DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。据以上信息从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因。 提示：癌细胞能激活端粒酶活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．(2024·扬州调研)PI3K/AKT形成的蛋白通路在细胞凋亡及细胞周期的调控中起关键作用，胱天蛋白酶是促进细胞凋亡的关键蛋白，D1蛋白是调控细胞由间期进入分裂期的关键蛋白，胰岛素样生长因子(IGF)是PI3K/AKT通路的激活剂。为探究紫草素对细胞分裂和凋亡的影响，某研究小组用不同浓度的紫草素处理食管癌细胞，通过相关技术检测细胞中相关蛋白表达情况，结果如图。下列叙述错误的是(　 ) A．条带1说明紫草素能促进细胞凋亡，且细胞凋亡率与紫草素浓度有关 B．根据条带2推测，紫草素可能是通过抑制DNA复制而阻滞细胞增殖 C．提高PI3K和AKT蛋白表达量有利于抑制细胞增殖和促进细胞凋亡 D．紫草素具有促进食管癌细胞凋亡及细胞周期阻滞的作用，有望作为治疗食管癌的药物 解析：选C　紫草素组的PI3K和AKT蛋白含量显著低于对照组，说明PI3K和AKT蛋白能促进癌细胞增殖、抑制癌细胞凋亡，提高PI3K和AKT蛋白表达量不利于抑制细胞增殖和促进细胞凋亡，C错误。 2．(2023·湖南高考)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控 B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡 C．TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡 D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症 解析：选D　细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确。据题意和题图可知，与对照组相比，siRNA干扰TRPM7基因实验组的细胞凋亡率增加，而siRNA可降低TRPM7基因表达，说明TRPM7基因可抑制细胞凋亡；与对照组相比，siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bax基因表达量增加、Bcl-2基因表达量降低，推测TRPM7基因可能通过抑制Bax基因表达、促进Bcl-2基因表达来抑制细胞凋亡， B、C正确。结合以上分析可知，可以通过特异性抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1．细胞是生命活动的基本单位，下列关于真核细胞生命历程的说法，正确的是(　 ) A．分裂、分化、衰老、坏死是每个细胞的必经过程 B．已分化细胞的蛋白质种类与受精卵中的完全不同 C．细胞衰老可能是细胞内自由基减少或端粒缩短造成的 D．在营养缺乏时细胞可通过自噬获得维持生存所需物质 解析：选D　真核生物中的每个细胞一般都会经历分裂、分化、衰老、死亡等生命历程，但是有些细胞会因为不利因素而发生细胞坏死、有些细胞是因为基因控制而导致的凋亡，A错误；已分化细胞中的蛋白质种类与受精卵中的不完全相同，B错误；细胞衰老可能是细胞内自由基增加或端粒缩短造成的，C错误；在营养缺乏时，细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需物质，D正确。 2．下列关于某动物体内的神经细胞、胰岛B细胞和造血干细胞三种细胞，说法错误的是(　 ) A．三种细胞的mRNA不完全相同 B．三者都含有原癌基因、胰岛素基因和血红蛋白基因 C．三者都能进行核DNA复制、转录和翻译 D．三者都含有端粒DNA 解析：选C　某动物体内的神经细胞、胰岛B细胞和造血干细胞都是由同一个受精卵发育而来，故所含基因相同，即三者都含有原癌基因、胰岛素基因和血红蛋白基因，但由于基因的选择性表达，三种细胞的mRNA不完全相同，A、B正确；神经细胞和胰岛B细胞都属于高度分化的细胞，不能进行核DNA分子的复制，C错误；端粒学说认为每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒，神经细胞、胰岛B细胞和造血干细胞都含有染色体，都含有端粒DNA，D正确。 3．(2024·广州一模)脑缺血会引起局部脑神经细胞出现不可逆损伤，甚至死亡。干细胞疗法有望实现对脑缺血受损神经细胞进行修复和重建。下列相关叙述错误的是(　 ) A．脑缺血引起的局部神经细胞死亡属于细胞坏死 B．神经干细胞是未分化细胞，能形成各种组织细胞 C．神经干细胞与神经细胞的mRNA和蛋白质种类不完全相同 D．修复和重建过程中伴随着细胞分裂、分化、衰老等过程 解析：选B　脑缺血引起的局部神经细胞死亡对机体是不利的，属于细胞坏死，A正确；神经干细胞是已经分化的细胞，能形成特定的组织细胞，但不能形成各种组织细胞，B错误；神经干细胞与神经细胞选择性表达的基因不同，因此它们所含的mRNA和蛋白质种类不完全相同，C正确；修复和重建过程中伴随着干细胞的分裂、分化以及神经细胞的衰老等过程，D正确。 4．如图中Ⅰ、Ⅱ为人体内某些细胞的部分生命历程，其中细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征。下列有关叙述正确的是(　 ) A．血细胞与成体干细胞相比核酸没有变化 B．Ⅰ过程代表细胞分化，其实质是基因的选择性表达 C．图中细胞从左向右全能性依次升高 D．Ⅱ过程中细胞体积变小，染色质染色加深，所有酶活性下降 解析：选B　血细胞与成体干细胞相比，核DNA没有变化，但由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，A错误；Ⅰ过程成体干细胞形成不同细胞，是细胞分化的结果，其实质是基因的选择性表达，B正确；一般细胞分化程度越高，全能性越低，细胞1为衰老的浆细胞，故图中成体干细胞全能性最高，C错误；细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征，说明细胞已经衰老，故Ⅱ过程中细胞体积变小，染色质染色加深，多数酶活性下降，D错误。 5．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 解析：选C　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。 6．科学家激活小鼠皮肤细胞中三种在神经前体细胞内大量表达的转录因子(调控基因转录的蛋白质)，将小鼠皮肤细胞直接转化为能发育成大脑神经细胞的前体细胞，且该细胞能在实验室大量培养，该方法为受损神经细胞的再生提供了一条崭新途径。下列相关叙述正确的是(　 ) A．由皮肤细胞转化为神经前体细胞是遗传物质发生改变的结果 B．皮肤细胞与神经细胞形态不同是由于组成细胞的蛋白质完全不同 C．正常状态下的小鼠皮肤细胞内一般不会大量表达这三种转录因子 D．神经前体细胞是一种不再具有分裂、分化能力的高度分化细胞 解析：选C　根据题干信息可知，使得皮肤细胞转化为神经前体细胞的实质是基因的选择性表达，遗传物质没有改变，A错误；皮肤细胞与神经细胞的蛋白质组成不完全相同，但部分蛋白质相同，如ATP合成酶和呼吸酶等，B错误；一般而言，正常的皮肤细胞属于高度分化的细胞，其细胞内不再大量表达这三种在神经前体细胞中大量表达的转录因子，C正确；根据题干信息，“大脑神经细胞的前体细胞能在实验室大量培养，该方法为受损神经细胞的再生提供了一条崭新途径”，说明神经前体细胞仍是一种具有分裂、分化能力的细胞，D错误。 7．研究人员研究肥胖机理时发现了一种与分化形成脂肪细胞有关的蛋白质M，其细胞分化过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　 ) A．已分化的细胞不可能继续分化为其他类型的细胞 B．肌肉细胞与脂肪细胞中均含控制蛋白质M合成的基因 C．促进蛋白质M的合成是解决肥胖问题的一条途径 D．间充质细胞是一种成体干细胞，其分化过程具有组织特异性 解析：选A　已分化的细胞也可能再转化为其他类型的细胞，如题图人体的干细胞分化为间充质细胞，间充质细胞又分化为肌肉细胞或脂肪细胞，A错误；肌肉细胞和脂肪细胞都是由间充质细胞分化而来，所以都含有控制蛋白质M合成的基因，B正确；由图可知，促进间充质细胞中蛋白质M的表达，可以抑制脂肪细胞的形成，从而解决肥胖问题，C正确；间充质干细胞已经发生了分化，具有组织特异性，因此，在正常状态下不具有发育成完整个体的能力，D正确。 8．(2024·宁德模拟)miRNA是一种由20～24个核苷酸组成的内源性非编码单链RNA分子，miRNA主要通过与mRNA结合形成互补序列，调节基因的表达。研究表明miRNA参与调控细胞焦亡(一种新型程序性细胞死亡形式)。细胞焦亡主要表现为细胞肿胀、破裂和溶解，诱发炎症反应。下列有关叙述错误的是(　 ) A．miRNA是基因转录的产物但不能翻译合成蛋白质 B．miRNA通过抑制基因的翻译来调控细胞焦亡 C．细胞焦亡实质上就是细胞坏死，对机体不利 D．细胞焦亡通常会引起机体发生免疫反应 解析：选C　据题意可知，miRNA主要通过与mRNA结合形成互补序列，调节基因的表达，故miRNA是基因转录的产物但不能翻译合成蛋白质，其通过抑制基因的翻译来调控细胞焦亡，A、B正确；细胞焦亡由miRNA参与调控，是基因控制的生理活动，对机体有利，C错误；细胞焦亡主要表现为细胞肿胀、破裂和溶解，诱发炎症反应，故通常会引起机体发生免疫反应，D正确。 9．(2024·南宁一模)我国科学家研究发现了与抗衰老有关的代谢物——尿苷。尿苷是由尿嘧啶与核糖组成的一种生物活性分子，具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能。对此有关叙述错误的是(　 ) A．干细胞在组织再生增殖过程中，会发生同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换 B．衰老干细胞的水分减少，体积变小，细胞核增大 C．干细胞分化程度较低，也要经历衰老和凋亡过程 D．尿苷能延缓衰老可能与阻止自由基破坏生物分子有关 解析：选A　干细胞在组织再生增殖过程中进行的是有丝分裂，不会发生同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换，A错误；衰老干细胞的水分减少，体积变小，细胞核增大，B正确；细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程，与细胞分化程度无关，干细胞分化程度较低，也要经历衰老和凋亡过程，C正确；根据自由基学说，细胞衰老可能与自由基破坏干细胞内各种执行正常功能的生物分子有关，故尿苷可能通过阻止自由基破坏干细胞内各种执行正常功能的生物分子来延缓干细胞衰老，D正确。 10．(2023·重庆模拟)Fe3＋通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，经一系列过程最终以Fe2＋形式进入细胞质基质。若细胞内Fe2＋积累过多，关键调节因子谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)活性受到抑制，细胞的抗氧化能力下降，活性氧(ROs)大量堆积，从而引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死亡，称为“铁死亡”。下列叙述错误的是(　 ) A．Fe3＋进入细胞依赖于细胞膜的识别功能和流动性 B．抑制GPx4的活性有利于延缓“铁死亡” C．ROs大量堆积导致生物膜产生更多自由基 D．细胞“铁死亡”过程中存在凋亡基因的表达 解析：选B　由于Fe3＋通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，即以胞吞方式进入细胞，所以依赖于细胞膜表面受体的识别与结合以及细胞膜的流动性，A正确；若抑制GPx4的活性，则细胞的抗氧化能力下降，活性氧大量堆积导致“铁死亡”，B错误；ROs大量堆积会导致产生自由基，自由基可攻击生物膜的磷脂，使细胞内产生更多的自由基，C正确；“铁死亡”是铁依赖的程序性死亡，所以存在凋亡基因的表达，D正确。 11．非转移性黑色素瘤糖蛋白B(GPNMB)是一种跨膜蛋白，在衰老细胞表面富集。敲除小鼠衰老细胞中的GPNMB基因，可减弱组织细胞的衰老程度。下列说法错误的是(　 ) A．GPNMB富集的细胞内水分减少、细胞膜通透性改变 B．GPNMB基因只存在于小鼠的衰老细胞中 C．敲除GPNMB基因后的小鼠衰老细胞的呼吸速率比正常衰老细胞高 D．参与GPNMB合成和运输的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 解析：选B　GPNMB在衰老细胞表面富集，而衰老的细胞内水分会减少，细胞膜的通透性也会发生改变，使物质运输功能降低，A正确；GPNMB是一种跨膜蛋白，由核糖体合成，与之相关的基因存在于小鼠体内所有细胞中，只在衰老的细胞中表达，B错误；与正常衰老细胞相比，敲除GPNMB基因后可以减弱组织细胞的衰老程度，此时小鼠的呼吸速率会有所提高，C正确；GPNMB是一种跨膜蛋白，本质是蛋白质，合成场所为核糖体，由内质网和高尔基体进行加工和运输，线粒体提供能量，D正确。 12．(2024·北京西城高三期末)下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是(　 ) A．该过程体现了细胞膜的信息交流功能 B．C蛋白被激活后其空间结构发生改变 C．细胞凋亡是特定基因表达的结果 D．细胞凋亡不利于生物体的生存 解析：选D　位于细胞膜上的F蛋白与F蛋白受体结合诱导癌细胞凋亡，体现了细胞膜的信息交流功能，A正确；由图可知，未激活的C蛋白和激活的C蛋白空间结构不一样，说明C蛋白被激活后其空间结构发生改变，B正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是特定基因表达的结果，C正确；细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利，D错误。 二、非选择题 13．诗仙李白在《将进酒》中写道：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。请结合诗句的意境，根据所学知识，回答下列有关问题： (1)通常，随着年龄的增长，人的头发会逐渐“青丝成雪”。试从细胞衰老的角度分析，其原因是_____________________________________________________________________。 (2)关于细胞衰老的自由基学说认为，自由基攻击生物膜上的磷脂分子时，对生物膜损伤比较大；攻击DNA分子时，可能引起______________；攻击蛋白质时，会使______________下降。 (3)对于人体而言，细胞的衰老与个体的衰老并不是同步的，人体内的细胞总是在不断更新中，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，二者的关系可概括为______________________________________。 (4)人体内细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的。据此说明细胞凋亡的生物学意义有_____________________________________________________。(答出1点即可) 答案：(1)毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶的活性降低，导致黑色素生成减少，头发变白 (2)基因突变　蛋白质活性　(3)个体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程　(4)细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰都起到非常关键的作用 学科网（北京）股份有限公司 $$