第3讲 细胞的分化、衰老和死亡 -【衡中学案】2025年生物一轮总复习(人教版 单选)

2024-10-16
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内容正文:

! " # $ % & ' ( ) * + ( 出现等位基因原因分析: (1)一定源自基因突变。 ①体细胞中发生(如图甲)。 ②发生时间在间期。 ③亲代基因纯合。 (2)一定源自互换。 ①姐妹染色单体的相同位置有两种颜色。(如图乙 A所在的染色体部分黑色,a所在的染色体部分白 色) ②发生时间是减数分裂Ⅰ前期。 (3)无任何提示,则上述两种情况都有可能。 (4)若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位 置出现“不同字母”的基因,如A与B(b),则可能发 生了染色体结构变异(易位)(如丙、丁)。 L | M | N | O 1.(2021·河北卷)图中①、②和③为三个精原细胞, ①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数 分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一 条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误 的是 (C ) A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会 B.②经减数分裂形成的配子有一半正常 C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合, 最终产生4种基因型配子 D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过 程中通过光学显微镜观察到 2.如图甲、乙分别是某种动物处于减数分裂过程中某 时期的细胞分裂图像,产生甲、乙细胞的个体的基因 型分别为AAXBXb、AaXBY。下列分析错误的是 (A ) A.甲细胞一定是次级卵母细胞,乙细胞表示初级精 母细胞 B.与甲细胞同时产生的另一细胞的基因型可能 是AAXbXb C.乙细胞分裂结束后能产生4种基因型的精细胞 D.普通光学显微镜下,观察不到甲、乙细胞中所发                                             生的变异 第3讲  细胞的分化、衰老和死亡 !"#$ · %!&' 课标要求 核心素养 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。 1.比较细胞的分化、衰老和死亡,建立细胞是一个 统一整体的生物学观念。(生命观念) 2.分析细胞衰老、凋亡的特点,关注人体健康和科 技发展。(社会责任) ""( ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 !"#$%&,´U%&,ÁoA 1234567-8 ( | ) | * | + 1.细胞的分化 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    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 特点持久性、    不可逆性、普遍性、 稳定性  实质基因的选择性表达  意义使细胞趋向    专门化,有利于提高各种生理功能的效率 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,接受抗原和细胞因子刺激后仍可再分裂。 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 概念 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 原因细胞内含有形成完整个体所需的  全套基因 证明 植物组织培养→  植物细胞具有全能性 动物克隆→动物  细胞核 具有全能性      表达 条件:    离体、适宜营养、激素、适宜   的温度等环境条件 全能性高低:受精卵> 生殖细胞> 体 细胞;植物细胞> 动物细胞 提醒: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.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。 , | - | . | / 易错整合,判断正误。 (1)细胞分化普遍发生在单细胞生物和多细胞生物个 体中。 ( × ) (2)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含核基 因不同。 ( × ) (3)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。 ( × ) (4)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。 ( × ) (5)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能 性。 ( × ) (6)胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同。 ( × ) 0 | 1 | 2 | 3 1.为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性? 2.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                                                                     ? "") ! " # $ % & ' ( ) * + ( 3.人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量 是相同的,请分析原因:    因为都是由同一个受精 卵经有丝分裂而形成的,不同体细胞在形态、结构和 生理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同。 9:;"5!"<= 4 | 5 | 6 | 7 1.细胞分化的关键点 (1)从不同水平理解细胞分化 (2)细胞分化的“改变”与“不变” ①不变:DNA、细胞的数目,tRNA、rRNA的种类。 ②改变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和 生理功能。 (3)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。 2.细胞分化与全能性的比较 6 | 8 | 9 | : 考向一  以细胞分化为载体,考查生命观念     ) * " (2023·河南名校联盟)如图显示成纤维 细胞在调控过程中的定向转化,关于①②③过程中细 胞发生的变化,下列描述正确的是 (B ) A.①过程中可发生的变异类型有基因突变、基因 重组、染色体变异 B.由图推测在调控过程中细胞分化实现了可逆 C.在③过程中,细胞的遗传物质发生了改变 D.成纤维细胞中的蛋白质与神经细胞中的完全 不同 细胞分化的标志 (1)分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如 血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平:形成了不同种类的细胞。     〔变式训练1〕  (2023·江苏扬州质检)下列数据 是人体部分器官中所表达基因的数目,下列有关叙述 正确的是 (D ) 器官或细胞眼唾液腺皮肤甲状腺血细胞 心脏 所表达基 因的数目1 932 186 3 043 2 381 23 505 9 400     A.人体各器官所表达的基因数目不同,种类也完 全不同 B.血细胞所表达的基因数目最多,说明其遗传物 质相对含量较高 C.人体各器官表达的基因数目有差异,说明不同 细胞内所含基因不同 D.不同功能的细胞表达的基因数目不相同,这与 不同种类细胞具有不同的功能相适应 考向二  围绕细胞全能性与干细胞的应用,考查 社会责任     ) * # 有关细胞全能性的叙述,正确的是(B ) 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 ""* ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 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.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种 子具有全能性 “三看”法确认细胞“全能性” 一看起点→ 已分化的细胞  二看条件离体的、给予一定营养物质和其他条件(如激素等→ ) 三看终点→ 完整个体或其他各种细胞     〔变式训练2〕  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 (C ) 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 !">$%&,ÂÃBÄÅ 1234567-8 ( | ) | * | + 1.细胞衰老 (1)细胞衰老的特征 ①代谢的变化 ②细胞核的变化:体积    增大、核膜内折,染色质     收缩、染色加深。 (2)分析细胞衰老的原因 ①自由基学说 ②端粒学说 (3)细胞衰老和个体衰老的关系 2.细胞的死亡 (1)细胞凋亡 细 胞 凋  亡 类型个体发育中细胞的    程序性死亡成熟个体中细胞的    自然更新{       被病原体感染细胞的清除 概念由    基因所决定的细胞自动结束       生命的过程 意义保证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 (2)细胞坏死 概念 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的情况 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   过程正常细胞→进行正常代谢活动 → 受损或中断细胞损伤  和死亡        实例 烫伤后皮肤、黏膜的脱落 骨折时部分骨细胞死亡{ ↑  吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡                                           种种不利因素 "#! ! " # $ % & ' ( ) * + ( , | - | . | / 易错整合,判断正误。 (1)细胞衰老时,细胞体积和细胞核体积均减小。 ( × ) (2)衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制和转录。 (√ ) (3)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 ( × ) (4)细胞凋亡和细胞坏死受环境的影响,不受机体控 制。 ( × ) 0 | 1 | 2 | 3 1.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DNA序 列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合,从而来 稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞 无限增殖的原因。 2.细胞自噬就是细胞的吞噬作用吗?细胞自噬有什么 意义? 3.白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不同,白 细胞凋亡的速率比红细胞快得多。请结合这一实例 说明细胞凋亡的生物学意义。 9:;"5!"<= 4 | 5 | 6 | 7 1.细胞凋亡的机理 2.细胞凋亡和细胞坏死的区别 6 | 8 | 9 | : 考向一  结合细胞衰老的特征、原因及意义,考查 分析判断能力     ) * " (2023·山东省枣庄市三中高三开学考) 中科院研究团队最近找到了“保持细胞年轻态”的分 子开关——某表观遗传的酶,当这个开关开启的时候, 人的细胞就会变得衰老,而这个开关如果关闭的时候, 人的干细胞衰老速度就会减缓,该发现可以通过重设 衰老的表观遗传时钟,使细胞老化的节奏放缓。下列 说法错误的是 (B ) A.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我 更新,对于个体具有积极意义 B.衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩,细胞体积 和细胞核的体积均变小 C.衰老的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 D.细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子,可 能引起基因突变     〔变式训练1〕  (2024·河北省保定市高碑店市 高三期中)英国研究人员日前报告发现了8个与衰老 相关的基因,它们共同控制着人体内一种名为                                                                          DHEAS "#" ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 的类固醇的含量。人在20岁左右时,体内DHEAS的 含量达到最高峰,然后逐渐衰减,到85岁时可能只有 峰值的5%。研究显示,体内DHEAS含量不足可能诱 发多种疾病,如Ⅱ型糖尿病和淋巴瘤等。下列有关叙 述正确的是 (B ) A.衰老的细胞中染色质固缩,导致基因无法表达 B.寻找调控这8个基因的方法,使人体内DHEAS 含量稳定在较高水平,可能帮助人们更加健康长寿 C.正常细胞的衰老不利于机体实现自我更新 D.衰老的细胞中各种酶的活性均降低                                考向二考查细胞死亡的方式     ) * # (2021·浙江1月选考)秀丽新小杆线虫 发育过程中某阶段的体细胞有1 090个,而发育成熟 后体细胞只有959个。体细胞减少的原因是(A ) A.细胞凋亡 B.细胞衰老 C.细胞癌变 D.细胞分裂     〔变式训练2〕  (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 (B ) 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 PQRS5TUVW ; | < | = | > | "?@:ABCDE |     阅读下列材料,回答下列问题: 成体干细胞的可塑性 近年研究发现,有些成体干细胞可跨越组织类型 向其他组织类型分化,这被称为成体干细胞的可塑性, 如造血干细胞可以向神经细胞分化。 如何解释这种发育学现象呢?有学者认为,  造血  干细胞存在着横向分化①,如造血干细胞先分化成为 神经干细胞,神经干细胞再进一步分化为神经细胞或 神经胶质细胞;也有学者认为,成体干细胞的可塑性是 细胞融合引发的假象。 (1)  造血干细胞以有丝分裂方式进行增殖②。有 丝分裂是将    亲代细胞的染色体经过复制后,精确 地平均分配到两个子细胞中,由于染色体上有遗传物 质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的 稳定性。 (2)成体干细胞“横向分化”形成不同组织细胞的 原理是    基因的选择性表达(或细胞分化)。 (3)  细胞融合依赖于细胞膜的流动性③,请以成体 干细胞和胚胎干细胞为实验材料,设计实验探究“成体 干细胞的可塑性是否是因为发生了细胞融合”,写出简 要的实验思路:    用两种不同颜色的荧光染料分别 标记成体干细胞和胚胎干细胞的膜蛋白质、将两者混 合培养一段时间后,观察是否存在细胞膜上同时含两 种颜色标记膜蛋白的细胞  。     【解题策略】 获取 信息 信息①(横向分化是指一种成体干细胞可  分化成另一种成体干细胞); 信息②(造血干细胞的增殖方式是有丝分  裂); 信息③(细胞融合依赖于细胞膜的流动性  ) 信息 知识 ↓       整合 (1)信息① +有丝分裂染色体的变化过程; (2)信息② +细胞分化的原因; (3)结合信息③,可借鉴教材中人鼠细胞融                                                                          合实验 "## ! " # $ % & ' ( ) * + ( F | : | G | H 1.(2023·山东卷)研究发现,病原体侵入细胞后,细 胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成 特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎 症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡。下 列说法错误的是 (B ) A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的 B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡 C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬 消化 D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细 胞的增殖与分化 2.(2023·湖南卷)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 (D ) 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 3.(2023·海南卷)根边缘细胞是从植物根冠上游离 下来的一类特殊细胞,可合成并向胞外分泌多种物 质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会 使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细 胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚,细胞出现 自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(D ) A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质 B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物 质和能量 D.物质A引起的根边缘细胞凋亡,是该植物在胚发 育时期基因表达的结果 4.(2023·天津卷)在肌神经细胞发育过程中,肌肉细 胞需要释放一种蛋白质,其进入肌神经细胞后,促进 其发育以及与肌肉细胞的联系;如果不能得到这种 蛋白质,肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是 (A ) A.这种蛋白质是一种神经递质 B.肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触 C.凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡 D.蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡 5.(2023·浙江卷)肿瘤细胞在体内生长、转移及复发 的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就 是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述 错误的是 (C ) A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫 细胞的识别 B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞 的识别 C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T 细胞的凋亡 D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细 胞的作用 6.(2022·浙江卷)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述, 正确的是 (A ) 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 7.(2022·河北卷改编)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时, 卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖、分化为 新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修 复损伤。下列叙述错误的是 (B ) A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力 B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因不 存在于其他类型的细胞中 C.激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞 分裂进行物质准备 D.适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型 8. (2021·广东卷)研究表明,                                                                          激活某种蛋白激酶 "#$ ( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 0 1 ( 2 3 + 4 PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙 述正确的是 (D ) 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 9.(2021·河北卷)关于细胞生命历程的叙述,错误的 是 (A ) 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 10.(2021·山东卷)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 (C ) 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 11.(2020·江苏卷)下列关于细胞生命活动的叙述, 正确的是 (C ) A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂 增殖 B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达 C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向 衰老 D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向 坏死 12.(2020·浙江7月选考)下列与细胞生命活动有关 的叙述,正确的是 (C ) A.癌细胞表面粘连蛋白增加,使其容易在组织间 自由转移 B.高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而 减小,呼吸变慢 C.高等植物胚胎发育过程中,胚柄的退化是通过 细胞程序性死亡实现的 D.愈伤组织再分化形成多种类型的细胞,这些细 胞中mRNA的种类和数量相同 温馨提示:复习至此,请完成练案[13]                                             情境拓展三  细胞周期调控和细胞自噬  热点一  细胞周期调控 " | ? | P | Q     细胞周期检验点负责检查本时期内所执行的“任 务”情况,只有完成所有“任务”之后细胞才能被放行 进入下一个时期,否则细胞周期将暂停于某个检验点 上,以留出时间排除故障或进行修复。每个检验点都 有一套监控机制,目前已公认细胞周期蛋白依赖性激 酶(CDK)对此发挥了重要调控作用。不同种类的 CDK均可与相应的细胞周期蛋白结合而被激活,调控 细胞周期的检验点。 细胞周期的调控关键在分裂间期。有2个起决定 作用的控制点,从G1 期进入S期和从G2 期进入M 期。这2个转变过程都是由一种称为成熟促进因子 (MPF)的蛋白质复合体所触发的。组成MPF的是两 种蛋白:cdc2的激酶和细胞周期蛋白(cyclin)。cyclin 有2种:S - cyclin和M -cyclin。其调控过程如图所示:                        "#% ! " # $ % & ' ( ) * + ( R | L | S | T 1.细胞周期包括物质准备(G1、S、G2)和细胞分裂(M) 两个连续的阶段,其连续变化的分子调控机制如图 所示。细胞周期中的检验点是停止前一阶段事件而 启动后一阶段事件的节点,类似于“关卡”,且MPF 是通过G2检验点必需的蛋白质复合物。CDK与周 期蛋白的关系类似于“酶的激活剂”与酶的关系,每 种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能。 下列说法错误的是 (B ) A. G2期细胞内每条染色体含有两条染色单体,染色 体数目不变 B.周期蛋白可看作是CDK的“激活剂”,能循环 使用 C.同一种CDK可能有多个结合位点,能与多种周期 蛋白结合 D. CDK与周期蛋白特异性结合形成MPF后,才能 使细胞通过G2检验点 热点二  细胞自噬 " | ? | P | Q     细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质 的双层膜融合,从而降解细胞自身病变物质或结构的 过程,是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。 根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同,可以把细 胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式, 具体过程如图所示: 细胞自噬通常是在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; 或是在细胞受到损伤、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。人类许多疾病 的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关。 R | L | S | T 2. LC3是自噬标志物,内质网膜包裹受损的线粒体形 成自噬体时,细胞质基质型LC3(即LC3 -Ⅰ)会酶 解掉一小段多肽,转变为(自噬体)膜型(即LC3 -Ⅱ), LC3 -Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,完成受 损线粒体的降解。某研究小组将生理状况相同的大 鼠随机分为对照组、中等强度运动组和高强度运动 组,并测量各组大鼠心肌细胞中LC3 - Ⅰ蛋白和 LC3 -Ⅱ蛋白的相对含量,结果如下表所示。下列 叙述错误的是 (D ) 实验分组 对照组中等强度运动组 高强度 运动组 LC3 -Ⅰ蛋白相对含量 1. 0 0. 7 0. 5 LC3 -Ⅱ蛋白相对含量 1. 0 1. 4 1. 7 A.大鼠心肌细胞的自噬作用过程中LC3 -Ⅱ蛋白可 能起到信息传递的作用 B. LC3 -Ⅰ蛋白与LC3 -Ⅱ蛋白含量的比值随运动 强度的增大而减小 C.运动促进大鼠细胞的线粒体自噬 D.溶酶体合成的水解酶能分解衰老、                                                                 损伤的线粒体 "#& 正确;由于产生乙细胞的个体基因型为AaXBY,所以产生乙细 胞的过程中发生了互换,分裂结束后能产生4种基因型的精细 胞,C正确;甲、乙细胞中所发生的变异是基因突变和基因重组, 没有发生染色体变异,所以在普通光学显微镜下,观察不到甲、 乙细胞中所发生的变异,D正确。 第3讲  细胞的分化、衰老和死亡 考点一  细胞的分化与细胞的全能性 必备知识·夯实基础 知识巩固 1.形态、结构和生理功能  形态  结构  功能  不可逆性  专门化 2.有机体  其他各种细胞  全套  细胞核  离体 3.(1)分裂和分化  早期胚胎  各种  特定功能  思维辨析 (1)×   (2)×   (3)×   (4)×   (5)×   (6)× 延伸探究 1.已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传 物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。 2.因为干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。 3.因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的 剖析难点·考点突破 精准命题     例1:B  ①(有丝分裂过程)中可发生的变异类型有基因突 变、染色体变异,不会发生基因重组,A错误;由图示可知,在调控 过程中,成纤维细胞经处理,变成了干细胞,最终又被定向诱导成 神经细胞,实现了可逆,B正确;③过程为细胞分化过程,遗传物质 并未发生改变,C错误;成纤维细胞与神经细胞有相同的蛋白质, 如呼吸酶等,D错误。 变式训练1:D  人体各器官所表达的基因种类有所不同,而 不是完全不同,如人体所有器官都表达呼吸酶基因,A错误;由同 一个受精卵发育而来的各个细胞含有相同的基因,但表达的基因 不同,人体所有体细胞中遗传物质的相对含量相同,B、C错误;不 同种类细胞表达的基因数目不同,使细胞趋于专门化,这与不同 种类细胞具有不同的功能相适应,D正确。 例2:B  细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体 所必需的全套基因,而配子也具有这样的全套基因,同样具有全 能性,A错误;植物体内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错误;种子的胚是植物 的幼体,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错误。 变式训练2:C  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  细胞的衰老和死亡 必备知识·夯实基础 知识巩固 1.(1)①水分  降低  色素  ②增大  收缩  (2)①带电  ②DNA—蛋白质复合体  (3)单  多 2.(1)基因  程序性死亡  自然更新  稳定  (2)物理  化学  病理性刺激 思维辨析 (1)×   (2)√  (3)×   (4)× 延伸探究 1.癌细胞能激活端粒酶的活性,合成出DNA序列后添加到染色体 的末端并与蛋白质结合,从而来稳定染色体的结构。 2.细胞自噬不是细胞的吞噬作用。细胞自噬通俗地说,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;而细胞吞噬是生物体内的某些特定细胞识别异物并将其吞 入和消灭。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。 3.细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功 能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅 保证了多细胞生物个体发育的正常进行,而且在维持生物体内 部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关 键的作用。 剖析难点·考点突破 精准命题     例1:B  细胞衰老是正常生命现象,正常的细胞衰老有利于 机体更好地实现自我更新,A正确;衰老的细胞水分减少导致细胞 萎缩变小,细胞核体积变大,染色质收缩,染色加深,B错误。 变式训练1:B  衰老的细胞中染色质固缩对基因的表达会有 影响,但不会导致基因不能表达,如控制衰老的基因,A错误;根据 题目信息,人在20岁左右时,体内DHEAS的含量达到最高峰,然 后逐渐衰减,到85岁时可能只有峰值的5%,说明使人体内DHE AS含量稳定在较高水平,可能帮助人们更加健康长寿,B正确;细 胞的正常衰老对机体细胞的更新有利,C错误;衰老细胞中大多数 酶的活性会降低,但跟衰老有关的酶活性会升高,D错误。故 选B。 例2:A  细胞凋亡是正常的生命现象,秀丽新小杆线虫个体 发育过程中有细胞凋亡发生。秀丽新小杆线虫发育过程中某阶 段的体细胞有1 090个,而发育成熟后体细胞只有959个,体细胞 减少是细胞凋亡导致的,A正确;细胞衰老会导致细胞大小和形态 改变,但细胞数目不会减少,衰老细胞的清除是通过细胞凋亡实 现的,B错误;癌变的细胞会导致细胞具有无限增殖的能力,导致 细胞数目增多而非减少,C错误;细胞分裂会导致细胞数目增多而 非减少,D错误。 变式训练2:B  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。 素养提升·强化思维 情境试题  规范作答     (1)亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个 子细胞中  (2)基因的选择性表达(或细胞分化)  (3)用两种不 同颜色的荧光染料分别标记成体干细胞和胚胎干细胞的膜蛋白 质、将两者混合培养一段时间后,观察是否存在细胞膜上同时含 两种颜色标记膜蛋白的细胞 真题再现 1. B  蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的,A正确;根据题干信 息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定 的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原 体被释放,该过程属于细胞焦亡”,说明了蛋白酶L基因影响细 胞焦亡,所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡,B 错误;细胞焦亡后,病原体被释放,可以被体内的巨噬细胞吞噬 消化,C正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B 淋巴细胞的增殖与分化,D正确。故选B。 2. D  细胞衰老和细胞凋亡都是细胞正常的生命活动,都受遗传 信息的调控,A正确;据题图可知,siRNA干扰TRPM7基因实验 组的Bcl - 2基因表达量下降,Bax基因表达量增加,细胞凋亡率 增加,由此可以得出,TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表 达来抑制细胞凋亡,B正确;siRNA干扰TRPM7基因实验组细 胞凋亡率高,Bcl - 2基因表达量降低,而Bcl - 2基因抑制细胞 凋亡,故TRPM7基因可能通过促进Bcl - 2基因的表达来抑制 细胞凋亡,C正确;由题图可知,siRNA干扰TRPM7基因实验 组,Bax基因表达量增加,Bcl - 2基因表达量减少,细胞凋亡率 增加,所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关 癌症,D错误。故选D。 3. D  根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度 变薄”,说明边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质,A正确;根 据题干信息“物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根 边缘细胞的黏胶层加厚”,说明物质A可导致根边缘细胞合成 胞外物质增多,B正确;细胞通过自噬,分解部分细胞中的物质 和结构,获得维持生存所需的物质和能量,C正确;物质A                                                                          引起 —245— 细胞凋亡是外界环境引起的,不是在胚发育时期基因表达的结 果,D错误。故选D。 4. A  分析题意可知,该蛋白质进入肌神经细胞后,会促进其发育 以及与肌肉细胞的联系,而神经递质需要与突触后膜的受体结 合后起作用,不进入细胞,故这种蛋白质不是神经递质,A错误; 肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触,两者之间通过神经递质 传递信息,B正确;凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过 程,是一种程序性死亡,C正确;结合题意,如果不能得到这种蛋 白质,肌神经细胞会凋亡,故蛋白合成抑制剂可以促进肌神经 细胞凋亡,D正确。故选A。 5. C  肿瘤细胞表面的抗原若被“覆盖物”覆盖,则人体的免疫细 胞无法识别肿瘤细胞,也就无法将之清除,A正确;若肿瘤细胞 表面抗原性物质丢失,会造成人体T细胞无法识别肿瘤,发生 肿瘤细胞的“免疫逃逸”,B正确;肿瘤细胞大量表达某种产物, 继而出现“免疫逃逸”,则可推测该产物可抑制肿瘤细胞的凋 亡,使其具有无限繁殖能力,C错误;若肿瘤细胞分泌某种免疫 抑制因子,可以抑制免疫系统功能,从而减弱免疫细胞的作用, D正确。故选C。 6. A  细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,A正确; 细胞凋亡贯穿于整个生命历程,B错误;人体生长发育的不同时 期均有细胞的衰老,C错误;细胞衰老时呼吸速率减慢,新陈代 谢减慢,D错误。 7. B  由题干信息“卫星细胞被激活,增殖、分化为新的肌细胞后 与原有肌细胞融合”可知,卫星细胞具有自我更新和分化的能 力,A正确;因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵,所 以遗传物质相同,肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基 因也存在于其他类型的细胞中,只是没有在其他类型细胞中表 达,B错误;卫星细胞被激活后会进行增殖、分化,所以激活的卫 星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,如 核糖体会合成蛋白质等,C正确;根据题干信息可知,适当进行 抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉,可以激活卫星细胞,最后达到 使肌肉增粗的作用,有助于塑造健美体型,D正确。 8. D  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 序性死亡受基因控制,B、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。 9. A  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”,就是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中培育 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。 10. C  被溶酶体分解后的产物,如果对细胞有用的物质,细胞可 以再利用,废物则被排出细胞外。α -酮戊二酸合成酶本质为 蛋白质,水解成氨基酸后可以被细胞再利用,A正确;通过题干 可知α -酮戊二酸合成酶被溶酶体降解之后,细胞内的α -酮 戊二酸无法合成含量会降低,从而促进干细胞分化;则α -酮 戊二酸含量升高,会抑制胚胎干细胞分化,B正确;抑制L基因 表达,则溶酶体膜上的受体L无法合成,分子伴侣与α -酮戊 二酸合成酶形成的复合物无法进入溶酶体被降解,则α酮戊 二酸合成酶含量增加,催化细胞内α -酮戊二酸合成使其含量 增加,C错误;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,D正确。 11. C  高度分化的细胞能执行特定的功能,但也可能继续分裂增 殖,如性原细胞能进行有丝分裂和减数分裂,A错误;癌变细胞 是由原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和 分裂失控而形成,发生突变的基因仍能表达,B错误;正常组织 细胞在体外长时间培养,细胞分裂达到一定次数后一般都会 走向衰老,C正确;细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,细胞 坏死与细胞凋亡不同,它是在种种不利因素影响下,由于细胞 正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,D错误。 12. C  癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失,使其容易在组织间自 由转移,A错误;高等动物衰老细胞中线粒体数量随年龄增大 而减少,体积随年龄增大而增大,B错误;细胞凋亡是细胞发育 过程中的必然步骤,在植物体内普遍存在,如胚胎发育过程胚 柄的退化,C正确;细胞分化的实质是基因选择性表达,愈伤组 织再分化形成的多种细胞中的mRNA的种类和数量不完全相 同,D错误。 练案[13] A组 1. D  受精卵发育成青蛙的过程中存在细胞分化,细胞分化的本 质是基因的选择性表达,A正确;受精卵发育成青蛙过程存在细 胞的正常死亡现象,这属于细胞凋亡,B正确;受精卵发育成青 蛙过程存在细胞衰老,细胞衰老时细胞失水,细胞萎缩,细胞核 体积变大,C正确;蛙的红细胞的细胞分裂方式是无丝分裂,因 此不止有丝分裂一种分裂方式,D错误。故选D。 2. C  线粒体是细胞的动力车间,能为细胞代谢提供能量,老年人 行动迟缓可能与线粒体功能障碍导致的供能不足有关,A正确; 蛋白质是生命活动的主要承担者,DNA损伤后某些蛋白质合成 障碍可能是细胞衰老的直接原因,B正确;端粒是真核细胞染色 体末端的DNA片段,是由蛋白质和DNA组成的,C错误;多细 胞生物的个体衰老是组成生物体的细胞普遍衰老的结果,D正 确。故选C。 3. C  造血干细胞为多能干细胞,其分化程度较B淋巴细胞低,A 正确;衰老造血干细胞为衰老细胞,衰老细胞表现为细胞核体 积增大,细胞膜通透性改变,B正确;造血干细胞只是能分化为 多种血细胞,而不是机体各种细胞,且未形成完整个体,不能体 现细胞的全能性,C错误;当该基因(Igf2bp2基因)被敲除后,与 造血干细胞衰老相关的功能丧失或减少,可说明早期的Igf2bp2 基因发挥功能会导致造血干细胞老化,D正确。故选C。 4. B  细胞癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变,A正确; 药物硼替佐米可抑制癌变的骨髓细胞中某蛋白酶的功能,促进 凋亡相关蛋白质的作用,进而引起癌细胞死亡,药物硼替佐米 引起的癌细胞死亡受细胞内基因的调控,B错误;骨髓细胞癌变 后,细胞糖蛋白减少,黏着性下降,C正确;癌细胞能够无限增 殖,细胞代谢增强,D正确。故选B。 5. B  细胞分裂是基因调控的,细胞分化的实质是基因的选择性 表达,细胞癌变的原因是细胞畸形分化,这都会导致细胞中的 mRNA种类和数量发生改变,A正确;细胞衰老过程中细胞内水 分减少,细胞核体积变大,新陈代谢速率变慢,B错误;细胞凋亡 是基因决定的细胞自动结束生命的过程,被病毒入侵的人体细 胞的清除属于细胞凋亡,对于机体是有利的,C正确;细胞癌变 是细胞中多个原癌基因和抑癌基因发生突变的结果,细胞癌变 是一种累积效应,D正确。故选B。 6. B  成熟红细胞无细胞核,已丧失控制其凋亡的基因,A错误; 溶酶体中含有多种水解酶,可以降解损坏的蛋白质或细胞器, 因此网织红细胞丧失细胞器可能与溶酶体有关,B正确;哺乳 动物成熟的红细胞中没有酪氨酸酶,C错误;细胞死亡包括细 胞凋亡和细胞坏死等,细胞的分裂、分化、衰老和凋亡属于细 胞的正常生命历程,细胞坏死不属于正常生命历程,D错误。 故选B。 7. D  细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程,该过程可及时清除 机体内的多余细胞和受损伤细胞,以维持机体稳态,A正确;细 胞分化是在个体发育中,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,故分化的细胞会发生形态结构 改变;衰老时细胞的形态结构也会发生变化,如细胞核体积变 大,B正确;凋亡细胞被吞噬和清除与吞噬细胞有关,清除与吞 噬过程会涉及膜融合,依赖于膜的流动性,C正确;AIF是凋亡 诱导因子,其作用机理是:可促进凋亡相关基因激活酶的合成, 从而使细胞凋亡,不是坏死,D错误。故选D。 8.(1)细胞凋亡  (2)分裂和分化  ①正常(或未受损)的脑神经 细胞  ②高于(或大于)  对照  ③M的线粒体可转移到脑缺 血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体数量,使有氧呼吸加强 产生更多ATP,为损伤细胞的修复提供充足的能量 解析:(1)                                                                          细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过 —345—

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第3讲 细胞的分化、衰老和死亡 -【衡中学案】2025年生物一轮总复习(人教版 单选)
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第3讲 细胞的分化、衰老和死亡 -【衡中学案】2025年生物一轮总复习(人教版 单选)
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