情境拓展3 细胞周期调控和细胞自噬 -【衡中学案】2025年生物一轮总复习（人教版 单选）

( ( ( ( ( ( ( ! ( ( ( " ( ( ( ! ( ( ( # , - . / 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 "#& 程，而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡，因此 脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。 （２）干细胞是指动物和人体内少数具有分裂和分化能力的 细胞。 （３）①第３组为正常对照组，则培养的应该是正常脑神经细胞。 ②第３组的ＡＴＰ水平属于正常水平，则第１组神经细胞内ＡＴＰ 水平高于正常水平；第２组在实验中起对照作用。③根据题述 实验可知Ｍ的线粒体转移可提高缺氧损伤脑神经细胞（Ｎ）的 ＡＴＰ水平，由此可推测Ｍ对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制 为Ｍ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。 Ｂ组 １． Ａ　 在细胞生命历程中，细胞的分裂、分化、衰老及凋亡等现象 均是正常生命现象。造血干细胞分化程度较低，是人体内少数 具有分裂和分化能力的细胞，Ａ正确；衰老的细胞内水分减少， 使细胞体积变小，但细胞内仍存在基因的表达过程，因此衰老 细胞的蛋白质仍可以更新，Ｂ错误；被病原体感染的细胞的清除 属于细胞凋亡，细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡，细胞坏 死不受基因控制，Ｃ错误；细胞的寿命与分裂能力无关，寿命长 的细胞有的能分裂如平滑肌细胞，有的不能分裂如心肌细胞，Ｄ 错误。故选Ａ。 ２． Ｄ　 动物溶酶体中含有多种水解酶，是细胞的消化车间，从而参 与细胞自噬，而植物细胞的液泡也能参与细胞自噬，可推测液 泡中也含有多种水解酶，Ａ正确；当细胞中存在衰老、损伤的细 胞器时，细胞将通过自噬对其进行清除，维持细胞正常生命活 动，Ｂ正确；当细胞中营养不足时，细胞自噬可包裹部分细胞质 和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体，并与某 种细胞器融合形成某种结构，降解其所包裹的内容物，以实现 细胞自身代谢需要和某些细胞器的更新，Ｃ正确；细胞质基质中 的ｐＨ高于溶酶体内的ｐＨ，会导致水解酶的活性降低，自噬过 程中，溶酶体中的水解酶不会释放到细胞质基质中，Ｄ错误。故 选Ｄ。 ３． Ｄ　 题中显示，“细胞在这种决定状态下，沿特定类型分化的能 力已经稳定下来，一般不会中途改变”，可见细胞决定先于细胞 分化发生，Ａ正确；最新研究发现，利用基因编辑方法关闭基因 Ｂｒｍ，这些干细胞不再分化成正常的心脏细胞前体细胞而分化 为脑细胞前体细胞，该现象说明，细胞决定与基因选择性表达 有关，Ｂ正确；关闭基因Ｂｒｍ（控制蛋白Ｂｒａｈｍａ的合成），这些干 细胞不再分化成正常的心脏细胞前体细胞而分化为脑细胞前 体细胞，据此可推测，Ｂｒａｈｍａ可激活心脏细胞所需基因，而关闭 脑细胞所需基因，Ｃ正确；上述研究发现调控相关基因的表达能 改变细胞分化的方向，这一发现并不能说明与细胞决定相矛盾 但能说明细胞决定与基因表达有关，同时这一研究对细胞健康 和疾病有借鉴意义，Ｄ错误。故选Ｄ。 ４． Ｄ　 转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另 一种分化细胞的过程，所以转分化的实质与细胞分化一致都是 基因的选择性表达，细胞内的遗传物质都没发生改变，Ａ正确， Ｂ正确；转分化是指一种类型的分化细胞转变成其他类型的分 化细胞的现象，高等动物成熟细胞是高度分化的细胞，其转分 化能力可能低于低等动物细胞，Ｃ正确；由于基因的选择性表 达，水母横纹肌细胞、神经细胞和平滑肌细胞中蛋白质种类不 完全相同，Ｄ错误。故选Ｄ。 ５． Ｃ　 由表格信息可知，核ＤＮＡ含量增加的细胞比例为９． ５７％， 包括Ｇ２ 期、有丝分裂前期、中期、后期，有９０． ４３％的细胞处于 Ｇ１期、Ｓ期、有丝分裂末期，Ａ错误；细胞的形态变化是基因的 选择性表达，遗传物质没有发生改变，Ｂ错误；吞噬细胞中的溶 酶体释放消化酶，可分解进入细胞的细菌，溶酶体数量增多，运 动能力增强，Ｃ正确；去除该化合物后扁平状细胞不再分裂分 化，扁平状细胞不会恢复成球形，Ｄ错误。故选Ｃ。 ６． Ａ　 ＭＳＣ细胞属于多能干细胞，通过定向诱导分化后，可分化成 不同的组织细胞，用于治疗某些组织细胞损伤类的疾病，Ａ正 确；ＭＳＣ具有增殖分化的能力，分化程度低，不易衰老，Ｂ错误； ＭＳＣ分化成不同组织细胞的过程中，细胞中的ＤＮＡ不发生改 变，但ＲＮＡ不完全相同，Ｃ错误；细胞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，ＭＳＣ分化成多种类型细胞没有体现动物细胞的全能 性，Ｄ错误。故选Ａ。 ７． Ｃ　 内质网具有单层膜，是合成、加工和运输蛋白质等物质的膜 性网状系统，Ａ正确；溶酶体酶属于蛋白质，需要进行加工，其形 成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关，Ｂ正确；未折叠蛋 白减少蛋白质的合成，能减小内质网的压力，Ｃ错误；内质网应 激反应过强可能引起细胞自噬过强，细胞自噬受相关基因的调 控，与细胞编程性死亡有关系，自噬过强时会引起细胞凋亡，Ｄ 正确。故选Ｃ。 ８．（１）核糖体、内质网、高尔基体和线粒体　 信息交流　 基因的选 择性表达　 （２）三　 （离子）通透性　 ＡＴＰ　 （３）细胞凋亡过程 需要ＲＮＡ、蛋白质等生物大分子作为调控因子（或ＲＮＡ合成抑 制剂或蛋白质合成抑制剂可通过抑制转录或翻译过程来抑制 调控因子的合成，从而抑制细胞凋亡，答案合理即可） 解析：（１）膜受体化学本质是糖蛋白，蛋白质在细胞中的核糖体 上合成，然后需要内质网和高尔基体加工，并由高尔基体产生 的囊泡运输到细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。由题 图可知膜受体能够结合凋亡诱导因子，激活细胞中与凋亡有关 基因的表达，说明细胞膜具有信息交流的功能。细胞凋亡属于 正常的生理现象，是由基因编码控制的程序性死亡，凋亡过程 中有新蛋白产生，体现了基因的选择性表达。 （２）根据题意，细胞色素ｃ的重要作用是参与［Ｈ］与氧气结合 的过程，而［Ｈ］与氧气结合生成水发生在有氧呼吸第三阶段。 细胞凋亡时，线粒体内的细胞色素ｃ释放出来转移到细胞质基 质中，说明线粒体膜上的非特异性通道打开，进而引起线粒体 膜的通透性发生改变，使得细胞色素ｃ外流，一方面会导致呼吸 电子链被阻断，有氧呼吸第三阶段被阻断，ＡＴＰ合成量减少，影 响细胞代谢；另一方面，有机物不完全氧化造成凋亡诱导因子 过度生成，诱发细胞凋亡。 （３）ＲＮＡ合成抑制剂会影响ＲＮＡ的产生，蛋白质合成抑制剂可 能通过影响翻译过程影响蛋白质的产生。在糖皮质激素诱导 鼠胸腺细胞凋亡过程中，加入ＲＮＡ合成抑制剂或蛋白质合成抑 制剂均能抑制细胞凋亡的发生，原因可能是细胞凋亡过程需要 ＲＮＡ、蛋白质等生物大分子作为调控因子，也可能是ＲＮＡ合成 抑制剂或蛋白质合成抑制剂可通过抑制转录或翻译过程来抑 制相关调控因子的合成，从而抑制细胞凋亡。 情境拓展三　 细胞周期调控和细胞自噬 针对训练 １． Ｂ　 Ｓ期进行的是ＤＮＡ复制，Ｇ２期进行的是有丝分裂所必需的 蛋白质的合成，Ｇ２期细胞内每条染色体有两条染色单体，染色 体数目不变，核ＤＮＡ数目加倍，Ａ正确；分析图示可知，周期蛋 白不能循环使用，Ｂ错误；据题干信息“每种ＣＤＫ……调控功 能”可知，一种ＣＤＫ可与多种周期蛋白结合，推测一种ＣＤＫ可 能有多个结合位点，Ｃ正确；由题图可知，ＣＤＫ与周期蛋白特异 性结合可形成ＭＰＦ，又知ＭＰＦ是通过Ｇ２ 检验点必需的蛋白质 复合物，Ｄ正确。 ２． Ｄ　 由题干“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”，说明ＬＣ３ －Ⅱ蛋白应在自噬体膜上，向溶酶 体发出“吃我”的信号，即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，Ａ正确；根据表格分 析，运动强度增大，ＬＣ３ － Ⅰ蛋白被修饰形成ＬＣ３ － Ⅱ蛋白， ＬＣ３ －Ⅰ与ＬＣ３ －Ⅱ的比值减小，Ｂ正确；运动强度越大ＬＣ３ －Ⅱ 蛋白增加越多，对自身心肌细胞内自噬作用的促进作用越强，Ｃ 正确；水解酶的化学本质是蛋白质，合成场所是核糖体，溶酶体 中含有大量的水解酶，Ｄ错误                                                                          。 —４４５—