课时作业(16) 细胞的分化、衰老和死亡（Word练习）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（人教版不定项版）

课时作业（16）　细胞的分化、衰老和死亡 一、选择题 1．(2025·北京顺义模拟)科研工作者在果蝇眼中发现一种蛋白E，将E基因导入即将发育为腿的幼虫细胞中，诱导此处产生了构成眼的不同类型的细胞群，最终在腿的中部形成了眼。据此推测正确的是(　　) A．发育为腿的幼虫细胞因缺少E基因而不能发育为眼 B．构成果蝇眼的不同类型的细胞中所含蛋白质完全相同 C．蛋白E启动了不同类型细胞群中特异基因的表达 D．蛋白E激活相同基因使即将发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞 C　解析：发育为腿的幼虫细胞中本来就有E基因，只是没有表达，A错误；构成果蝇眼的不同类型的细胞，由于基因的选择性表达，所含蛋白质不完全相同，B错误；蛋白E诱导腿部产生了构成眼的不同类型的细胞群，说明蛋白E启动了不同类型细胞群中特异基因的表达，导致细胞分化，C正确；蛋白E激活不同基因使即将发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞，D错误。 2．(2025·河南新乡模拟)医学上把已经消除体细胞“记忆”，且恢复到胚胎细胞状态的细胞称为“重编程”细胞。研究发现，将通透性强的纤维原细胞短暂地暴露于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确的是(　　) A．提取物通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞 B．“重编程”细胞的获得过程体现了纤维原细胞的全能性 C．“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能 D．该项研究可以表明，正常机体内细胞的分化过程是可逆的 C　解析：“重编程”细胞为恢复到胚胎细胞状态的细胞，细胞的遗传物质未发生改变，A错误；细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，即细胞的全能性，“重编程”细胞的获得不能体现纤维原细胞的全能性，B错误；纤维原细胞是分化后的细胞，具有一定的形态和结构，而“重编程”细胞是胚胎细胞状态的细胞，其形态和结构与纤维原细胞不同，故“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能，C正确；一般情况下，正常机体内细胞的分化是不可逆的，D错误。 3．(2025·江西九江模拟)细胞内存在大量的调节细胞生命历程的因子，如调控细胞增殖的CDK激酶、参与细胞凋亡的蛋白酶Caspase、影响细胞分化的转化生长因子TGF等。以下关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　) A．小麦种子萌发成幼苗的过程，既有细胞的增殖，也有细胞的伸长 B．大肠杆菌等单细胞生物也通过细胞分化，使其细胞种类数增多 C．细胞的凋亡对生物体的生长发育是有利的，比如人手指间蹼的消失 D．自由基增多可能会导致细胞衰老，细胞膜的通透性改变，大多数酶的活性下降 B　解析：生物体长大包括细胞数目增多和细胞体积变大，所以小麦种子萌发成幼苗的过程，既有细胞的增殖，使细胞数目增大，也有细胞的伸长，使细胞体积变大，A正确；多细胞生物才存在细胞的分化，大肠杆菌等单细胞生物不能发生细胞的分化，B错误；在胚胎发育过程中，通过细胞凋亡，消除多余的和不必要的细胞，确保了胚胎的正常发育，如手指间蹼的消失就是由细胞凋亡完成的，对生物体的生长发育是有利的，C正确；根据自由基学说，自由基增多可能会导致细胞衰老，衰老的细胞中大多数酶的活性下降，代谢减慢，细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低，D正确。 4．(2025·四川德阳模拟)落地生根是一种多年生肉质草本植物，其叶片肥厚多汁，叶缘细胞可以长出不定芽，不定芽基部可以长出气生根。当被风吹动或轻轻触碰时不定芽可整体脱落，落地后扎根土壤长成一棵新的植株，故名“落地生根”。以下有关落地生根的判断，错误的是(　　) A．叶缘细胞属于已经分化的体细胞 B．不定芽的长出是基因选择性表达的结果 C．气生根细胞与叶缘细胞中的mRNA种类相同 D．叶缘细胞发育成新植株体现了细胞的全能性 C　解析：叶缘细胞是一种已经分化的体细胞，A正确；不同种类细胞的形成是基因选择性表达的结果，因此不定芽的长出是基因选择性表达的结果，B正确；气生根细胞与叶缘细胞这两种不同细胞，由于基因的选择性表达，产生的mRNA种类不相同，C错误；叶缘细胞发育成新植株，起点是一个细胞，终点是一个完整的个体，体现了细胞的全能性，D正确。 5．(2025·青海西宁模拟)科学家研究秀丽隐杆线虫的个体发育过程，发现EGL­1、CED­3、CED­4、CED­9是控制秀丽隐杆线虫细胞凋亡的关键基因，调控过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．细胞分化的实质是控制细胞凋亡基因的选择性表达 B．诱导EGL­1基因突变以便阻止细胞凋亡，有利于秀丽隐杆线虫完成个体发育 C．正常情况下，发生凋亡的秀丽隐杆线虫细胞中CED­9基因表达最高，CED­4基因则相反 D．极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡，不受细胞凋亡途径控制 D　解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，并非只是控制细胞凋亡基因的选择性表达，A错误；CED­9可抑制CED­4，EGL­1可解除CED­9对CED­4的抑制，诱导EGL­1基因突变，则CED­9对CED­4的抑制不能解除，CED­4基因产物少，对CED­3的促进作用减弱，影响细胞凋亡，不利于秀丽隐杆线虫完成个体发育，B错误；CED­3和CED­4基因表达量高，有利于细胞凋亡，CED­9可抑制CED­4，因此CED­9基因表达量低，有利于细胞凋亡，C错误；极端的理化因素或病理性刺激会对机体造成伤害，可能引起细胞坏死，细胞坏死不受细胞凋亡途径控制，D正确。 6．IAPs是细胞内源性的凋亡抑制蛋白，其作用原理是与细胞凋亡酶结合，从而达到抑制细胞凋亡的目的。该蛋白主要通过抑制Caspase活性和参与调节核因子NF­KB的作用来抑制细胞凋亡。IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列说法错误的是(　　) A．IAPs可以进入细胞核参与调控基因的表达 B．IAPs的合成受到基因的控制，但不一定在核糖体上进行 C．细胞凋亡过程中细胞膜会内陷并与某些细胞器融合形成凋亡小体 D．去掉癌细胞中IAPs的RING区域，可有效促进癌细胞凋亡 B　解析：根据题干信息“(IAPs)参与调节核因子NF­KB的作用来抑制细胞凋亡”可知，IAPs可以进入细胞核参与调控基因的表达，A正确；IAPs是细胞内一种控制细胞凋亡的物质，所以该物质的合成也受基因的控制，IAPs是一种蛋白质，合成场所是核糖体，B错误；细胞凋亡过程中细胞膜会内陷并与某些细胞器(如溶酶体等)融合，形成凋亡小体，C正确；根据题干信息可知，凋亡抑制蛋白IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉癌细胞中IAPs的该区域，则能有效地促进癌细胞凋亡，D正确。 7．(2025·湖南长沙模拟)Klotho基因的表达产物会影响端粒酶的活性，端粒酶被激活可延缓端粒的损耗。研究发现，Klotho基因缺陷小鼠的寿命会比正常小鼠的短很多，而Klotho基因过度表达能使小鼠的寿命延长。下列相关叙述错误的是(　　) A．在衰老细胞中，细胞核的体积增大，染色质收缩，染色加深 B．自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，导致细胞衰老 C．Klotho基因的表达产物可能提高了端粒酶的活性，从而防止细胞衰老 D．端粒酶是一种降解端粒结构的酶，其能通过降解受损DNA来延缓细胞衰老 D　解析：细胞衰老后，细胞核的体积增大，染色质收缩，染色加深，A正确；自由基会引起细胞衰老，因此推测自由基可能会攻击Klotho基因，引起基因突变，导致细胞衰老，B正确；Klotho基因过度表达后能够延长小鼠的寿命，说明Klotho基因表达产物可能提高了端粒酶的活性，防止细胞衰老，C正确；端粒酶是一种逆转录酶，以自身的RNA为模板合成端粒DNA，通过保护DNA，而延缓细胞衰老，D错误。 8．(不定项)(2025·河北张家口模拟)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。下列有关叙述正确的是(　　) 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 ABD　解析：着丝粒处的染色质主要由蛋白质和DNA组成，A正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，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；分析题意可知蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，那么敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，C错误；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。 9．(不定项)(2025·湖南衡阳模拟)角膜是覆盖眼睛的透明组织层，主要是由角膜干细胞维持的。角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死的细胞，并修复较小的角膜损伤。相关研究显示，短期睡眠不足增加了角膜干细胞的增殖分化速度，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，如角膜变薄。下列相关叙述正确的是(　　) A．角膜干细胞能形成角膜上皮细胞是因为具有全能性 B．角膜干细胞增殖和分化过程中都会发生基因的选择性表达 C．睡眠不足会加速角膜上皮细胞的分裂、分化、衰老和凋亡的进程 D．角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时，细胞中DNA和RNA均改变 B　解析：细胞的全能性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，角膜干细胞能形成角膜上皮细胞，未体现全能性，A错误；角膜干细胞增殖时，与增殖相关的基因表达，角膜干细胞分化时，与分化相关的基因表达，B正确；短期睡眠不足会加速角膜上皮细胞的增殖分化，长期睡眠不足造成角膜严重受损，即加速了角膜上皮细胞的衰老、凋亡，C错误；角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时，DNA不变，RNA种类、含量改变，D错误。 二、非选择题 10．(2025·福建泉州模拟)心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌细胞衰老对改善老年人生活质量具有重要意义。 (1)线粒体是有氧呼吸的主要场所，其产生大量ATP的过程发生在____________。为探究线粒体损伤与心肌细胞衰老的相关性，研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，检测两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力。检测ATP合成能力的目的是________________________________________。实验过程中，检测介质加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境后，加入________、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成能力明显下降，研究人员据此推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。 (2)在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除(如下图)，a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于________(填细胞器名称)，b代表的细胞器是________。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。 (3)适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图(图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体)，据此推测________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因：___________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)线粒体内膜　检测线粒体损伤情况　[H] (2)内质网　溶酶体 (3)适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老 (4)大强度的急性运动可能使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生包括炎症反应在内的一系列不良反应 解析：(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP，因此产生大量ATP的过程发生在线粒体内膜上。线粒体是产生ATP的主要场所，因此检测心肌细胞ATP合成能力的目的是检测线粒体损伤情况。有氧呼吸第三阶段是[H]和O2结合生成H2O，所以离体合成ATP，需要线粒体、适宜温度和气体(O2)环境、[H](或还原氢或NADH)、ADP和Pi等条件。(2)损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于a内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与b溶酶体结合将包裹的线粒体降解，即图中a来源于内质网，b代表溶酶体。(3)由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。(4)已知大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，而适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老，故推测大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生包括炎症反应在内的一系列不良反应。 学科网（北京）股份有限公司 $$