15 必修1 第三单元 第15讲 细胞的分化、衰老和死亡-【名师导航】2026年高考生物一轮总复习教师用书（人教版）

第15讲　细胞的分化、衰老和死亡 　1.细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程，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.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。 考点1　细胞的分化和全能性 一、细胞分化及其意义 (1)分化细胞表达的基因 (2)细胞分化的“变”与“不变” 二、细胞的全能性 三、干细胞 1．(必修1 P118“问题探讨”拓展)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？可以改变血型，但不会影响遗传。 2．(必修1 P121“与社会的联系”)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？ 因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。 1．断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化。(　√　) 2．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因种类不同。(　×　) 提示：同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因相同。 3．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。(　×　) 提示：基因选择性表达是指同一个体的不同种类细胞中基因表达情况不同。 4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。(　×　) 提示：成熟个体体内也有分化程度低的干细胞。 5．同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达。(　√　) 下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。 (1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d中属于管家基因的是a，属于奢侈基因的是b、c、d。 (2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？三类细胞均可形成杂交带。若用探针检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？只有A细胞能产生杂交带。 对细胞分化的理解 1．近年来，通过体外对人胚胎干细胞的定向诱导分化，已成功获得了胰岛B细胞等多种体细胞，从而为细胞治疗和再生医学的临床应用打下基础，也为药物筛选和毒性评估提供了新的平台。如胰岛移植是治疗1型糖尿病的有效方法，人们在体外定向分化胰岛B细胞，移植到糖尿病模型小鼠体内后，血糖明显地恢复到正常值。下列说法错误的是(　　) A．人胚胎干细胞能定向诱导分化成多种细胞类型是基因选择性表达的结果 B．分化形成的各种细胞在形态、结构和生理功能上都具有稳定性差异 C．胚胎干细胞没有分裂的能力 D．分化形成的胰岛B细胞和骨髓干细胞的DNA和RNA的种类不完全相同 C　[细胞分化的实质是基因的选择性表达，A正确；细胞分化使不同细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，细胞分化一般是稳定的、不可逆的，B正确；胚胎干细胞具有分裂、分化的能力，C错误；细胞分化的过程中DNA保持不变，但基因的选择性表达使得RNA的种类不完全相同，D正确。] 2．(不定项)(2022·河北卷)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。下列叙述正确的是(　　) 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 ACD　[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；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，最后起到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美体型，D正确。] 对细胞全能性的理解 3．斑马鱼幼鱼皮肤中的浅表上皮细胞SEC，会在发育过程中出现一种无DNA复制的细胞分裂，单个SEC最多形成4个子细胞。该“无复制分裂”得到的子SEC细胞的体积与母SEC细胞的体积一致。下列说法错误的是(　　) A．子SEC细胞的细胞核均具有全能性 B．母SEC细胞由受精卵分裂分化而来 C．该机制有利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表 D．母SEC细胞和受精卵分裂方式的差异与基因的选择性表达有关 A　[无DNA复制的分裂方式导致遗传物质没有发生复制，但是发生了细胞的分裂，则SEC经此分裂方式产生的子细胞核遗传物质不完整，不具有全能性，A错误；母SEC细胞由受精卵有丝分裂和分化而来，B正确；该“无复制分裂”能迅速增加皮肤表面细胞数目，有利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表，是幼鱼对快速生长的适应，C正确；母SEC细胞和受精卵分裂方式的差异与基因的选择性表达有关，前者无DNA复制相关基因的表达，后者存在DNA复制相关基因的表达，D正确。] 　细胞分化与细胞全能性的比较 项目 细胞分化 细胞的全能性 原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质 结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞 联系 ①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有本物种全套的遗传物质，因而都具有全能性。 ②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达；细胞分化程度越低，全能性就越高 考点2　细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老 1．细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 2．衰老细胞的特征 3．细胞衰老的原因 (1)自由基学说 (2)端粒学说 4．个体衰老与细胞衰老的关系 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。 二、细胞的死亡 1．细胞的凋亡和坏死 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况：若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 2．细胞自噬 1．(必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。 2．(必修1 P126“正文拓展”)人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡，这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器——溶酶体有直接关系，因为溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。 1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。(　×　) 提示：细胞的衰老和凋亡是生物体正常的生命活动。 2．衰老细胞内染色质固缩影响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。(　×　) 提示：细胞凋亡是基因控制的。 4．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。(　×　) 提示：细胞凋亡对个体的生长发育是有利的。 5．细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。(　√　) 6．衰老的细胞内所有酶的活性均降低。(　×　) 提示：衰老的细胞内多种酶的活性降低，但不是所有酶的活性均降低。 细胞凋亡时，内源性核酸酶被激活导致染色体DNA不同程度的断裂。用蓝细菌产生的毒素MC处理鲫鱼淋巴细胞，流式细胞仪检测结果如下图(检测时对细胞的处理会使断裂形成的小DNA片段释放到细胞外)。 (1)与对照组相比，MC处理组DNA相对含量20～40间的细胞增多，说明了MC可能促进了淋巴细胞的DNA复制。 (2)与对照组相比，MC处理组DNA相对含量低于20的细胞增多，说明了MC可能激活了内源性核酸酶，造成DNA不同程度的断裂，引起细胞凋亡。 细胞衰老 1．“花有重开日，人无再少年”，人体的衰老现象从古至今一直在困扰着我们。有学者用秀丽隐杆线虫研究发现，基因可以影响衰老及寿限，该虫age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。age-1突变型有较强的抗氧化酶活性。下列有关说法正确的是 (　　) A．age-1基因通过控制酶的合成来控制代谢过程直接控制生物的性状 B．age-1突变型可能通过增加自由基来减缓衰老 C．衰老细胞的细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 D．衰老细胞中黑色素合成增加，所以老年人皮肤上会出现“老年斑” C　[基因通过控制酶的合成来控制代谢过程间接控制生物的性状，A错误；age-1突变型可能通过减少自由基来减缓衰老，B错误；衰老细胞中黑色素合成减少，老年人头发变白，“老年斑”是细胞内色素积累的结果，D错误。] 细胞凋亡和细胞自噬 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(　　) 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 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；据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可知，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。] 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(　　) 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 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“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”，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引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。] 　　细胞凋亡与细胞自噬的比较 项目 细胞凋亡 细胞自噬 区别 形态学 方面 细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体 形成双层膜的自噬泡，包裹胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化内容物 生理意 义方面 凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后细胞必定死亡 是细胞在高胁迫环境中的一种应急机制，旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白质、衰老损伤的结构等，不一定引起细胞死亡 联系 有些激烈的细胞自噬，也能诱导细胞凋亡 细胞生命历程的综合考查 4．鞘脂与细胞增殖、生长、衰老、死亡等有关。随着人的年龄增长，骨骼肌中鞘脂积累，导致肌肉质量和力量降低。下列相关叙述错误的是(　　) A．肌细胞衰老时，染色质收缩，基因转录减慢 B．自由基攻击蛋白质，会导致肌细胞衰老 C．激烈的细胞自噬，导致肌纤维减少，肌细胞坏死 D．抑制鞘脂合成可为治疗老年肌肉减少症提供新思路 C　[肌细胞衰老时，染色质收缩，DNA不易解开，基因转录减慢，A正确；自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，会导致肌细胞衰老，B正确；激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡，C错误；由“骨骼肌中鞘脂积累，导致肌肉质量和力量降低”可知，抑制鞘脂合成可为治疗老年肌肉减少症提供新思路，D正确。] 1．(2024·福建卷)Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制，科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞，计算细胞的存活率，结果如图所示。 下列叙述错误的是(　　) A．T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫 B．试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b C．试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡 D．Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡 C　[T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用，故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫，A正确；分析题图可知，用凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞，T淋巴细胞存活率相同且均低于用凋亡诱导试剂b处理的不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率，由此可知，试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b，B正确；分析题图可知，用凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞，T淋巴细胞存活率相同，由此可知，试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白，C错误；分析题图可知，用凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞，T淋巴细胞存活率最低，由此可知，Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡，D正确。] 2．(2024·山东卷)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 C　[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；转运ITA为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确；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；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。] 3．(2024·河北卷)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 D　[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H的表达，即提高了其抗氧化能力，A正确；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；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；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。] 4．(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(　　) 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 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”，说明蛋白酶L影响细胞焦亡，进一步说明敲除编码蛋白酶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。] 5．(2022·山东卷)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 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)中进行的，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。] 课时分层作业(十五) (建议用时：45分钟；本试卷共50分。单项选择题每小题3分，不定项选择题每小题5分) 1．(2024·江苏卷)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是(　　) A．基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 B．在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因 C．衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病 D．若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡 B　[体细胞可以通过特定的因子导入和培养条件，改变基因的调控和表达模式，使得原本专一功能的体细胞去分化成为多能干细胞，A正确；小分子药物通常通过调节现有的生物通路和基因表达来实现其功能，而胰岛素基因在人体所有细胞中都存在，但只在胰岛B细胞中表达，所以多能干细胞在诱导分化的过程中不会突然发生基因突变获得胰岛素基因，B错误；胰岛B细胞在较高的血糖浓度下分泌胰岛素，降低血糖，所以衍生的胰岛B细胞需在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素，以确保衍生的胰岛B细胞能够正常发挥功能，才可用于移植治疗糖尿病，C正确；凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡，也就是发生细胞凋亡，D正确。] 2．对于多细胞生物体而言，细胞的增殖、分化、衰老、凋亡都有重要意义，下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　) A．胚胎干细胞的分化程度高，分裂能力强 B．细胞骨架由蛋白质纤维组成，与细胞增殖密切相关 C．细胞衰老、凋亡是生命活动的正常现象，对生物体有利 D．自由基攻击磷脂分子引起更多细胞损伤的过程为正反馈调节 A　[胚胎干细胞的分裂能力强，分化程度低，A错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关，B正确；细胞衰老和细胞凋亡是细胞正常的生命历程，有利于细胞的自然更新、器官的形成等，C正确；当自由基攻击生物膜上的磷脂时，产物同样是自由基，新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，引起更多细胞损伤，这体现了正反馈调节，D正确。] 3．人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同 B．MSC不断增殖、分化，所以比组织细胞更易衰老 C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡 D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞 D　[组织细胞中的DNA与MSC细胞中的DNA相同，但是RNA不完全相同，A错误；组织细胞是MSC细胞增殖、分化形成的，因此组织细胞比MSC细胞更容易衰老，B错误；当MSC中的基因都不能表达时，说明该细胞早就已经开始凋亡了，C错误；不同诱导因素能够使MSC分化形成不同类型的细胞，D正确。] 4．细胞凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合后，激活与细胞凋亡相关的基因，使细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活。Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除。下列说法正确的是(　　) A．Dnase酶和Caspase酶的作用部位分别是氢键和肽键 B．细胞凋亡过程中某些蛋白质会发生水解，同时不再合成蛋白质 C．通过促进癌细胞中控制Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡 D．Dnase酶和Caspase酶被激活，是不同细胞遗传信息选择性表达的结果 C　[Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，故其作用的部位是磷酸二酯键，Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽，故其作用的部位是肽键，A错误；细胞凋亡过程，由于基因的选择性表达，细胞内将有新蛋白质的合成以及蛋白质的水解，B错误；依据题干信息“Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除”可知，通过促进癌细胞中控制Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡，C正确；依据题干信息，细胞凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合细胞凋亡相关的基因→Dnase酶和Caspase酶被激活，故Dnase酶和Caspase酶被激活，是细胞凋亡诱导因子与受体发生信息交流后激活凋亡基因表达的结果，D错误。] 5．端粒是染色体两端特殊的DNA—蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶的活性密切相关，端粒酶是一种RNA—蛋白质复合物，可以逆转录修复端粒，过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．在放线菌细胞中，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短，端粒酶会修复缩短的部位 B．在正常的人体细胞中，端粒酶的活性被明显抑制，在癌症患者癌细胞中，端粒酶的活性被明显激活 C．端粒酶具有逆转录酶的活性，原料X是4种核糖核苷酸 D．端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老，表现为细胞代谢和增殖速率减慢，细胞膜通透性变小 B　[放线菌是原核生物，其细胞中没有染色体，不存在端粒，A错误。在正常人体细胞中，端粒酶的活性被明显抑制，细胞分裂后端粒会逐渐缩短；而在癌症患者癌细胞中，端粒酶的活性被明显激活，使得癌细胞能够无限增殖，B正确。端粒酶具有逆转录酶的活性，根据逆转录过程可知原料X是4种脱氧核糖核苷酸，C错误。端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老，表现为细胞代谢和增殖速率减慢，但细胞膜通透性增大，D错误。] 6．研究发现，人体皮肤细胞中的p53蛋白可通过抑制Bcl2基因表达并促进Bax基因表达来诱导细胞凋亡。下列有关叙述正确的是(　　) A．人体神经细胞中也含有p53、Bcl2和Bax基因 B．Bcl2和Bax基因的表达产物可能是细胞凋亡促进剂 C．癌细胞内Bcl2基因的表达产物含量较低 D．研发p53蛋白抑制剂有利于抑制皮肤癌细胞的增殖 A　[人体的各种组织细胞均由受精卵发育而来，故人体神经细胞中也含有p53、Bcl2和Bax基因，A正确；p53蛋白可通过抑制Bcl2基因表达并促进Bax基因表达来诱导细胞凋亡，故Bcl2基因的表达产物可能是细胞凋亡抑制剂，Bax基因的表达产物可能是细胞凋亡促进剂，癌细胞具有无限增殖的能力，因此Bcl2基因的表达产物含量较高，抑制细胞凋亡，B、C错误；p53蛋白能够诱导细胞凋亡，因此研发p53蛋白抑制剂会阻止细胞凋亡，不利于抑制皮肤癌细胞的增殖，D错误。] 7．细胞自噬过程中一些损坏的蛋白质或细胞器被自噬小泡包裹后，进入溶酶体(动物)或液泡(酵母菌和植物)中进行降解并得以循环利用。下列关于细胞自噬的描述，错误的是(　　) A．动物细胞自噬主要是通过溶酶体的降解作用完成 B．营养缺乏条件下，细胞可通过细胞自噬获得所需物质和能量 C．细胞自噬不会清除感染细胞的微生物和毒素 D．剧烈的细胞自噬可能会导致细胞凋亡 C　[细胞自噬过程中一些损坏的蛋白质或细胞器被自噬小泡包裹后，进入溶酶体中进行降解，可知动物细胞自噬主要是通过溶酶体的降解作用完成的，A正确；损坏的蛋白质或细胞器可通过细胞自噬进行降解并得以循环利用，故营养缺乏条件下，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，B正确；细胞自噬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，细胞自噬过程中自噬小泡可以包裹感染细胞的微生物和毒素，将它们送入溶酶体进行降解，故细胞自噬也可以清除感染细胞的微生物和毒素，C错误；剧烈的细胞自噬可能会过度降解细胞内的蛋白质或细胞器，从而导致细胞凋亡，D正确。] 8．(不定项)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。下列说法正确的是(　　) 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 ACD　[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，它的基因存在于小鼠体内的所有细胞中，只是在衰老细胞中起作用，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，在核糖体合成，由内质网和高尔基体对其进行加工和运输，整个过程需要线粒体提供能量，D正确。] 9．溶酶体内pH明显低于细胞质基质，内含多种酸性水解酶。溶酶体的消化作用可概括成三种途径，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量持续减少 B．细胞质基质中的H＋通过协助扩散的方式运至溶酶体内 C．细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体，不利于细胞代谢的稳定 D．次级溶酶体破裂释放出水解酶，可能会导致细胞损伤进而引起细胞凋亡 D　[由图可知，内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量减少，但是早期胞内体可形成囊泡将受体蛋白送回细胞膜，A错误；溶酶体内pH明显低于细胞质基质，故细胞质基质中的H＋浓度显著低于溶酶体，细胞质基质中的H＋进入溶酶体的方式为主动运输，B错误；细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体，有利于细胞代谢的稳定，C错误；次级溶酶体破裂释放出水解酶，可能会导致细胞损伤，引起细胞凋亡相关基因的表达，进而引起细胞凋亡，D正确。] 10．为解析不同温度下牡丹花瓣衰老的细胞学机制及生理原因，科学家以牡丹花为材料，研究(25±1)℃[室温对照(CK组)]、2 ℃、4 ℃和8 ℃处理对花瓣寿命的影响，结果如下图。下列叙述错误的是(　　) A．细胞正常的生理活动依赖于细胞核的完整性，其形态可反映植物细胞衰老程度 B．实验结果表明低温对花瓣细胞核正常率有影响 C．4 ℃花瓣细胞核正常率下降缓慢，该温度是牡丹花保存的最适温度 D．低温处理可能减缓自由基对花瓣细胞核的侵蚀，延长花瓣寿命 C　[细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞正常的生理活动依赖于细胞核的完整性，其形态可反映植物细胞衰老程度，A正确；据图可知，与对照组[室温(25±1)℃]相比，低温处理下的细胞核正常率变化情况不同，故推测低温对花瓣细胞核正常率有影响，B正确；与其他温度组相比，4 ℃花瓣细胞核正常率下降缓慢，但不能得出该温度是牡丹花保存的最适温度的结论，应缩小温度范围进行重复实验最终得出结论，C错误；自由基学说认为细胞衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的，结合图示实验结论可知，低温处理可能减缓自由基对花瓣细胞核的侵蚀，延长花瓣寿命，D正确。] 11．(不定项)细胞色素c是线粒体内膜上参与电子传递的重要蛋白质，也能诱导细胞凋亡。某科研小组对此进行了研究：将少量细胞色素c注入细胞质基质后，提取细胞内DNA并进行电泳，结果如下图所示(图中“”为DNA的分布位置)，下列叙述错误的是(　　) 注：1～5组分别为注入细胞色素c后0、1、2、3、4小时；6为空白对照；7为标准DNA。 A．本实验遵循单一变量原则，是否在细胞质基质注入细胞色素c是唯一自变量 B．细胞凋亡时，DNA降解产生的最终产物大多数为200 bp左右的片段 C．细胞凋亡时，1～5组细胞内的DNA均被降解 D．线粒体内膜上的细胞色素c转移到细胞质基质中可能诱发细胞凋亡 AC　[分析题意可知，注入细胞色素c后的时间也为本实验的自变量，A错误；分析题图可知，细胞凋亡时，DNA降解产生的最终产物大多数为200 bp左右的片段，B正确；分析题图可知，细胞凋亡时，第1组和第6组空白对照一样，细胞内的DNA没有被降解，C错误；根据将少量细胞色素c注入细胞质基质后，提取细胞内DNA并进行电泳的结果可知，线粒体内膜上的细胞色素c转移到细胞质基质中可能诱发细胞凋亡，D正确。] 12．(13分)根据实验目的选择恰当的实验材料，是实验成功的关键因素之一。洋葱是常用的实验材料，洋葱的不同部位可进行不同的实验。请回答下列问题： (1)在“探究植物细胞的吸水与失水”的实验中，实验材料一般取自紫色洋葱鳞片叶的____________，原因是_____________________________________ ___________________________________。 在该实验中，取了3个洋葱(甲、乙、丙)的该部位材料制片，使用相同浓度的蔗糖溶液浸润相同时间后观察到：甲洋葱的细胞未发生变化，丙洋葱的细胞发生质壁分离的程度大于乙洋葱。推测实验前，三种细胞液浓度由小到大依次为________________。 (2)科研人员从洋葱中提取了一种名为槲皮素的物质。为研究槲皮素在机体衰老过程中的抗氧化作用，研究人员选择了若干只健康小鼠和衰老模型小鼠进行了实验，部分实验结果如下表所示，其中空白组使用健康小鼠进行实验，其余各组使用模型鼠进行实验。已知维生素C具有抗氧化能力。 组别 血清MDA含量/(nmol·mL－1) 血清SOD活力/(U·m) 空白组(生理盐水) 23.16 336.78 模型组(生理盐水) 34.78 165.52 维生素C组 28.48 539.42 洋葱槲皮素低剂量组 20.59 475.76 洋葱槲皮素中剂量组 18.79 544.27 洋葱槲皮素高剂量组 17.56 734.63 注：MDA是丙二醛，SOD是超氧化物歧化酶。 ①自由基会导致细胞衰老，与未衰老前相比，细胞衰老过程中细胞大小与细胞核大小的比值________。 ②衰老的机体内代谢产物丙二醛(MDA)增多，造成机体平衡被打乱，自由基堆积，加速衰老。而SOD(超氧化物歧化酶)能消除生物体在新陈代谢过程中产生的自由基等有害物质，起到抗氧化作用进而延缓衰老。据表分析，与空白组相比，模型组MDA含量和SOD活力变化是____________________________。槲皮素剂量对MDA含量、SOD活力的影响是________________________________ ____________________________________________________________________，分析实验结果可得出的实验结论是________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色中央大液泡，便于观察，因此常用作探究植物细胞的吸水与失水的实验材料。在相同的蔗糖溶液中，质壁分离的程度越大，失水越多，细胞液浓度越小，甲洋葱的细胞未发生变化，丙洋葱的细胞发生质壁分离的程度大于乙洋葱，说明甲洋葱细胞液的浓度最大， 其次是乙洋葱，最后是丙洋葱，故三种细胞液浓度由小到大依次为丙<乙<甲。(2)①细胞衰老后，细胞体积减小，细胞核的体积变大，则细胞大小与细胞核大小的比值减小。②由表格数据可知，与空白组相比，模型组MDA含量增加，SOD活力降低。模型组使用槲皮素治疗后，随着槲皮素剂量的增加，MDA含量逐渐降低，SOD活力逐渐增强，由此可知，槲皮素能够增强衰老小鼠的抗氧化能力，从而起到延缓衰老的作用。 答案：(1)外表皮　紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色中央大液泡，便于观察　丙<乙<甲 (2)①减小　②MDA含量增加，SOD活力降低　随着槲皮素剂量的增加，MDA含量逐渐降低，SOD活力逐渐增强　槲皮素能够增强衰老小鼠的抗氧化能力，从而起到延缓衰老的作用 学科网（北京）股份有限公司 $$