第四章 第3节 细胞的分化，衰老和死亡-【5星学霸·高考白题】2026年高考生物一轮复习

第3节 细胞的分 ☑应用提优考点全面，能力提升1限时：20min 一、选择题 1.(2025·黑龙江期末)研究发现在低氧、低密 度条件下，间充质干细胞增殖速度提升了 1000倍，且OCT4、REX1、SSEA4(胚胎千细胞 特异性表达的基因)的表达比常氧下高，扩增 100代后端粒长度保持不变。下列叙述正确 的是 () A.间充质干细胞与体细胞的基因组成不同， 基因表达情况不同 B.OCT4、REX1、SSEA4基因的表达促进细胞 分化 C.正常细胞的端粒DNA序列在每次细胞分 裂后会缩短一截 D.低氧条件下细胞产生的乳酸可能导致抑癌 蛋白失活，抑制细胞的癌变 2.(2025·四川成都三模)衰老细胞会分泌促炎 细胞因子、趋化因子和细胞外基质蛋白酶等 化学信号，这些化学信号统称为SASP,SASP 传递到邻近细胞会诱导邻近细胞衰老。下列 叙述错误的是 ( A.衰老细胞染色质收缩，使某些基因表达水 平下降 B.细胞衰老时，可通过细胞自噬来清除衰老 的细胞器 C.SASP作用于细胞，会激活与细胞衰老有关 基因的表达 D.SASP使邻近细胞衰老后，会通过负反馈来 减缓细胞衰老 3.(2024·广东汕头一模)如图表示人体部分细 胞的形成过程，PU、GATA是细胞内两种调控 因子。下列叙述错误的是 第四章细胞的生命历程学丽高春 化、衰老和死亡 单核细胞前保PU≥GAT,单核细胞 IGATAHPU] N细胞 IGATAHPUL IGATAI>PU劲立箱泡 红细胞前保 PU和GATA表示因子的表达量一·自然发有 …·人为调控 A.根据图中信息可证明N细胞具有全能性 B.图中自然发育过程是基因选择性表达的 结果 C.推测人为调控细胞因子比例可能影响分化 方向 D.细胞分化有利于提高人体各种生理功能的 效率 4.(2025·山东菏译期末)桔梗皂苷(PG1)是从 传统中药桔梗中提取的一种新型皂苷类化合 物。研究表明，PG1能显著诱导有氧糖酵解 (产物是乳酸)，并显著抑制线粒体中的代谢 过程，具有显著的抗肿瘤作用，并可以促进细 胞凋亡和自噬。下列叙述错误的是() A.当氧气充足时，PG1促使细胞主要通过糖 酵解产生ATP B.细胞调亡和自噬均受基因控制，在细胞生 命活动中发挥积极作用 C.PG1过表达的细胞中，溶酶体合成蛋白质 的能力增强 D.有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡 5.(2024·山东烟台期末)铁死亡是一种依赖铁 离子的脂质过氧化诱发的细胞调节性死亡。 GPX4是铁死亡的核心调控因子，能够依赖谷 胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原 为无毒的脂质醇，从而抑制铁死亡发生。在 氧化应激条件下，Nf2能够促进GPX4含量 增加。下列说法正确的是 () 057 学霸高春白题生物学 A.铁死亡是一种自然的生理过程，属于细胞 凋亡 B.GPX4是一种酶，其作用底物是细胞中的 谷胱甘肽 C.GPX4失活将导致细胞中脂质过氧化物积 累而诱发铁死亡 D.提高细胞中Nf2含量能够降低细胞的抗 氧化能力，抑制铁死亡发生 6.(2025·广西钦州期末)为研究Klotho基因对 生物体衰老的影响。科学家利用健康小鼠 (甲组)、Koho基因表达缺失突变小鼠（乙 组)和oho基因超表达小鼠（丙组）做了相 关研究，结果分别如图1、图2所示。已知 Klotho基因表达可生成相关蛋白质。下列相 关叙述错误的是 35 30 0 甲组乙组丙组 甲组乙组丙组 图1 图2 A.人体细胞中最多可以出现92个端粒 B.Koho基因的表达有利于延缓生物体衰老 C.端粒酶可能使受损的端粒得到修复，从而 使细胞寿命延长 D.若自由基攻击Klotho基因，则可能会加剧 细胞的衰老 二、非选择题 7.脊髓损伤会造成部分运动神经元的死亡，可 通过神经干细胞移植进行治疗。移植入宿主 体内的神经干细胞能够向脊髓受损部位聚 集，并能够增殖、分化为神经元和神经胶质细 胞，从而促进伤者缺失功能的部分恢复。动 物实验和临床病例证明移植的最佳时机一般 是损伤后1周~2个月，此时段自由基及兴奋 性氨基酸等物质大量减少。 (1)脊髓损伤造成的部分运动神经元的死亡 058 属于 (填“细胞调亡”或“细胞 坏死”)。 (2)自由基会攻击和破坏各种执行正常功能的 生物分子，若攻击DNA,则会导致 如果攻击人体内的蛋白质，则会使 ,导致细胞衰老。 (3)图1是神经干细胞有丝分裂过程中，某一时 期的部分染色体示意图，图2表示其在有丝分裂 过程中每条染色体上核DNA数目的变化，其中 0→F时间段表示一个完整的细胞周期。 y BC DEF时狗 图1 图2 图1时期对应图2的 段：与上个时 期相比，图1时期核DNA、染色体与染色单体 在数目上发生了什么变化？ (4)研究发现，受损神经元内线粒体数目急剧 减少，而某种药物M能促进线粒体生成，使受 损神经元内线粒体数目得到一定程度的恢 复，但该药物对正常神经元线粒体数目无影 响。为验证这一发现，请完善下面的实验方 案，并对实验结果做出预期（已知线粒体经特 定染液染色后显微镜下可见)。 实验用品：生理盐水，药物M溶液（生理盐水 配制)，含受损神经元的培养液，含正常神经 元的培养液，锥形瓶若干，显微镜。 实验步骤： ①取四个洁净的锥形瓶，编号A、B、C、D。 ②A、B装入适量的含受损神经元的培养液， C、D装入等量的含正常神经元的培养液。 ③A组和C组各加 ,B组和D组各 加2mL药物M溶液，一段时间后，染色处理 并在显微镜下观察 预期结果：6.BD解析：题图1中甲时期可代表有丝分裂前的G,期、有 丝分裂的前期和中期、减数分裂I的前期、中期和后期，同 源染色体分离发生在减数分裂I后期，A正确：题图2中的 ①~②之间的时期可代表有丝分裂前的G2期、有丝分裂的 前期和中期、减数分裂I、减数分裂Ⅱ前期和中期，减数分 裂I前期会发生联会现象，B错误：题图2中的0~①之间的 时期对应有丝分裂间期或减数分裂【前的间期，题图1中 的丙时期+甲时期发生染色体的复制，与题图2中的0-① 之间的时期对应（此时细胞中发生染色体复制），C正确；题 图2中的②时期每条染色体上核DNA分子数变化的原因是 着丝粒分裂，题图1中的丙时期+丁时期经历了细胞质分 裂，D错误。故选BD 技巧点拨 “三看法”判断细胞分裂方式 减数第二次分裂，且无同源染色体存在 染色 无同 源染 →减数第二次分裂 百 减 色体 出现联会、四分 偶合有无同 体，同源染色体 香源染 数 分离、同源染色 色体 有同源合染色体 染色依看行为 道板两侧 山无上述同源染色)丝 体的特殊行为分 7.(1)线粒体进行有氧呼吸(2)间完成DNA分子的复 制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长(3)纺師 体(4)RAD21L形成于减数分裂I前期，降解于减数分裂 【前期之后（或互换完成后） 解析：(1)题图1中，b图①所示的细胞器有特殊结构 嵴，为线粒体，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所 (2)据题图1分析，a图核膜、核仁完整存在，处于分裂间期： 分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的 复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。(3)如 果间期核膜的通透性不恰当改变，使分离酶进入细胞核内」 可能会导致姐妹染色单体提前分开，而此时纺锤丝还未附 着在着丝粒上，分开的染色体随意移动会使染色体分配混 乱，无法保证DNA平均分配。(4)据题意可知，REC8有利 于姐妹染色单体的黏连，而姐妹染色单体形成于诚数分裂 I前的间期，因此REC8蛋白形成于此时期，而姐妹染色单 体的分离发生于减数分裂Ⅱ后期，因此REC8蛋白降解于减 数分裂Ⅱ后期：RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体 之间的黏连，此时同源染色体的非姐妹染色单体之间会发 生片段的交换，交换完成该蛋白降解，因此RAD21L蛋白形 成于减数分裂I前期，降解于减数分裂I前期之后（或互换 完成后)。 第3节细胞的分化，度老和死亡 1.C解析：间充质干细胞与体细跑的基因组成相同，基因表 达情况不同，A错误；根据题干，OCT4、REX1、SSEA4这些基 因属于胚胎干细胞特异性表达的基因，说明这些基因的表 达抑制细胞分化，B错误：正常细胞的端粒DNA序列在每次 细胞分裂后会缩短一截，随之导致细胞衰老，C正确：由题干 信息“研究发现在低氧、低密度条件下，间充质干细胞增殖 速度提升了1000倍，且OCT4、REXI、SSEA4(胚胎千细胞特 异性表达的基因)的表达比常氧下高”可知，扩增100代后 端粒长度保持不变，说明细胞已经癌变，可说明低氧条件下 促进癌症的进展，D错误。故选C 2,D解析：衰老细胞的染色质发生收缩（异染色质化），导致 部分基因（如与细胞增殖相关的基因）表达水平下降，A正 确：细胞自噬是清除衰老或损伤细胞器的重要机制，在衰老 细胞中自噬活动增强以维持细胞内稳态，B正确：SASP通过 分泌作用激活邻近细胞中与衰老相关的信号通路（如p53/ 21通路)，促进度老相关基因的表达，诱导细胞衰老，C正 确：SASP诱导邻近细胞衰老后，会进一步导致这些细胞分 泌更多SASP,形成正反馈循环，加速衰老的扩散，而非通过 负反馈诚缓衰老，D错误。故选D。 一学霸高考·白题 3.A解析：细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有 发育成完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能。题图没 有体现出N细胞能发育成完整个体或分化成其他各种细 胞，不能表现全能性，A错误。个体自然发育过程是基因选 择性表达（遗传信息的表达情况不同）的结果，B正确。结 合题图，在自然发育过程中，单核细胞前体分化为单核细 胞，红细胞前体分化成幼红细胞：在人为调控下，单核细胞 前体分化为幼红细胞，红细胞前体发育为单核细胞，推测人 为调控细胞因子比例可能影响分化方向，C正确。细胞分化 使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，使多细 胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生 理功能的效率，D正确。故选A。 4.C解析：PG1能显著诱导有氧糖酵解（产物是乳酸），并显 著抑制线粒体中的代谢过程，当氧气充足时，PG1促使细胞 主要通过糖酵解产生ATP,A正确：细胞调亡和自噬均受基 因控制，在细胞生命活动中发挥积极作用，B正确：溶酶体不 合成蛋白质，合成蛋白质的场所是核糖体，C错误：细胞自噬 就是真核细胞通过溶酶体降解白身受损细胞器、错误折叠 蛋白或病原体等成分，有些激烈的细胞自噬可能诱导细跑 调亡，D正确。故选C 5.C解析：由题中信息“铁死亡是一种依赖铁离子的脂质过 氧化诱发的细胞调节性死亡”可知，细胞铁死亡受环境因素 的影响，不属于细胞凋亡，A错误：题意显示，GPX4是铁死 亡的核心调控因子，能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中 脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇，从而抑制铁死亡发生 据此可知，GPX4的作用底物是细胞中的脂质过氧化物 B错误：GPX4会抑制细胞铁死亡，而根据铁死亡的概念可 知，铁死亡由脂质过氧化产物积累引发，所以抑制GPX4的 活性将导致脂质过氧化物的积累，进而诱发铁死亡，C正确： 在氧化应激条件下，N2能够促进GPX4含量增加，进而提 高细胞的抗氧化能力，抑制铁死亡发生，D错误。故选C。 6.A解析：每条染色体都有两个端粒，人体细胞最多可以有 92条染色体（有丝分裂后期），则最多可以有184个端粒 A错误：据题图2可知，oh0基因表达缺失，小跟的寿命减 少，tho基因超表达，则小鼠的寿命延长，说明oho基因 的表达有利于延缓生物体衰老，B正确：端粒酶的活性高，则 小鼠的寿命长，说明端粒酶可能使受损的端粒得到修复，从 而使细胞寿命延长，C正确：若自由基攻击ho基因，导致 ho基因发生突变，端粒酶的活性下降，则可能会加剧细 胞的度老，D正确 7.(1)细胞坏死(2)基因突变蛋白质活性下降(3)DE 核DNA数目不变，染色体数目加倍，染色单体数变为0（或 核DNA仍为8个，染色体由4条变为8条，染色单体由8条 变为0)(4)③2mL生理盐水各组细胞内线粒体数目 C、D两组线粒体数基本相等，且多于B组线粒体数，A组线 粒体数最少 解析：(1)脊髓损伤造成的部分运动神经元的死亡，并非是 由调亡基因调控的细胞程序性死亡，属于细胞环死。(2)自 由基会攻击和破坏各种执行正常功能的生物分子，若攻击 DNA,则可能导致碱基的增添、替换或缺失，进而导致基因 突变。如果攻击人体内的蛋白质，则会使蛋白质的结构改 变引起蛋白质的活性降低，导致细跑衰老。(3)分析题图」 图1细胞中姐妹染色单体分离，移向细胞的两极，处于有丝 分裂的后期，此时每条染色体上的核DNA数目减半，即对应 题图2的DE段。与题图1的上一个时期，即有丝分裂中期 相比，有丝分裂后期的姐妹染色单体分离，数目变为0，染色 体数目加倍，核DNA数目不变。(4)分析题意可知，该实验 的目的是验证药物M能促进受损神经元的线粒体生成，但 对正常神经元线粒体数目无影响。该实验的自变量是有无 药物M和神经元是否受损，因变量是神经元内线粒体的数 目变化，其他变量为无关变量，应相同且适宜。③由于B组 和D组各加2mL药物M溶液，故A组和C组应各加等量 的2mL生理盐水，一段时间后，染色处理并在显微镜下观 察各组细胞内线粒体的数目。预期结果：由于该实验为验 证性实验，则实验结果是确定的，即药物M能促进受损神经 元的线粒体生成，但对正常神经元线粒体数目无影响，故可 以发现C、D两组正常的神经元的线粒体数基本相等，而药 ·生物学·19一 物M处理会增加线粒体的数目，故C、D两组线粒体数目应 多于B组，而A组由于没有药物M的处理，线粒体数目 最少 名师点睛 本题综合考查细胞分裂、衰老、调亡等相关知识，要求学 生熟练掌授相关知识，建立知识问的联系，通过分析、归纳 综合提取关键信息，结合掌握所学知识解决问题。 第四章综合测试 1.B解析：间期主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的 合成，经历的时间较长，可以为细胞进入M期做物质准备 A正确；G,期和S期的细胞中基因的种类相同，但基因的表 达情况不同，B错误：依据题干信息“RB蛋白在去磷酸化状 态下可结合转录因子E2F并抑制其功能，阻止细胞进人 S期”可准知，促进RB蛋白的磷酸化有利于细胞顺利进入 S期，C正确；结合C项，促进RB蛋白的磷酸化有利于细胞 顺利进人S期，癌细胞具有无限增殖的潜能，则癌细胞中控 制转录因子E2F的基因可能表达异常，D正确。故选B。 2.C解析：尿苷由尿嘧啶与核糖组成，不是脱氧核苷酸，而 DNA复制的直接原料是脱氧核苷酸，A错误：尿苷可能通过 提高机体抗氧化酶水平，以降低氧自由基从而抗衰老，B错 误：尿苷（尿密啶与核糖组成）是一种高活性抗衰老代谢分 子，可能通过调节相关基因的表达，起到延缓干细胞衰老 促进哺乳动物多种组织再生修复的功能，C正确：细胞度老 与细胞调亡是两个过程，尿苷类物质能延缓细胞衰老，但不 能通过该过程避免细胞调亡，D错误。故选C 3.A解析：分析题意可知，BM11基因具有维持红系祖细胞分 化为成熟红细胞的能力，BMⅡ1基因大量表达，红系祖细胞能 大量增殖分化为成熟红细胞。红系祖细胞能分化为成熟红 细胞，但不具有无限增殖的能力，A错误。BM1基因过量表 达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下 的10P倍，推测BMⅡ1基因的产物可能促进红系祖细胞的体 外增殖和分化，B正确。若使BMⅢ1基因过量表达，则可在 短时间内获得大量成熟红细胞，可为解决临床医疗血源不 足的问题提供思路，C正确。当红系祖细胞分化为成熟红细 胞后，BM11基因表达量迅速下降，若使该基因过量表达，则 成熟红细胞的数量快速增加，可见红系祖细胞分化为成熟 红细胞与BMI1基因表达量有关，D正确。故选A。 4.A解析：何首乌可改善造血干细胞的衰老，可能与自由基 的清除有关，减少通过正反馈调节对DNA、蛋白质、磷脂等 有机物的损伤，A正确：造血干细胞分化产生的血细胞有红 细跑、白细胞、血小板，不同细胞中细胞器的种类、数量存在 差异，但在不同细胞中同一细胞器的功能相同，B错误：给衰 老小鼠饲喂适量何首乌，可促进造血干细胞的分化，但是吞 赠细胞不属于淋巴细胞，C错误：造血干细胞增殖过程中不 会形成细跑板，D错误。故选A。 5.B解析：比较SAG组可知，无活性的NVOC-SAG在紫外线 照射下，可基本上恢复SAG的作用，A正确：NKX2.1蛋白是 胚胎细胞发育成神经细胞的关键蛋白，题图中纵坐标为 SAC分子激活Hh信号通路后表达出NKX2.1蛋白的细胞古 比，而不是胚胎细胞发有成种经细胞的比例，B错误：胚胎细 胞发育成神经细胞的过程中，NKX21基因表达出NKX2.1 蛋白，呼吸酶基因表达出呼吸酶，呼吸作用提供能量，C正 确：在SAG分子上引入NVOC基团及紫外线照射等都属于 人为干预，人为干预下胚胎的发有进程在一定程度上是可 以控制的，D正确。故选B。 6.D解析：低温使酶的活性降低，故细胞冻存后酶活性降低 细跑代谢缓慢、衰老速率降低，A正确：自由水和结合水比 值降低，可使细胞代谢速率诚慢，自由水诚少，还可防止低 温条件下结冰对植物的损伤，二甲基亚砜(DMS0)易与水分 子结合，因此能降低细胞自由水的含量，减缓水结品损伤细 胞，B正确：分析题表可知，血清中的天然成分影响G,期 (该时期细弛数百分比增大)，能增加干细胞复苏后的活细 胞数百分比，C正确：间期包括G,期、S期和G,期，分析题 表数据可知，血清中的活性物质能提高G,期细胞数所占百 分比，但不能确定其可延长间期，D错误。故选D。 一学霸高考·白题 7.C解析：染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会 连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥，因 此，染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数第二次 分裂后期，A正确：该细胞的基因型为Dd,基因重组或基因 突变均可能导致姐妹染色单体上出现等位基因，B正确：若 该细胞为体细胞，进行有丝分裂，仅考虑1条2号染色体，产 生的子代基因型有DD和Dd、dd和Dd、DDd和DO、Ddd和 O(0表示无)，即该细胞产生的子细胞的基因型有7种可 能性，C错误：若为次级卵母细胞，则形成的卵细胞有D、d、 Dd和0(0表示无)，4种可能，D正确。故选C。 8.CD解析：抑制Rb蛋白的磷酸化，则细胞无法从G,期进人 S期，则细胞将停留在G期，无法进人细胞周期的分裂期 A错误：由题干信息可知，p21会使CDK失去活性，而CDK 的活化能增加游离E2F蛋白的含量，故21蛋白大量合成 会减少游离E2F蛋白的含量，B错误：端粒是指染色体两端 的DNA片段，端粒DNA序列缩短后可能会引起内侧的DNA 序列受到损伤，C正确；由题干可知，p53蛋白活化会引发细 胞衰老，故可尝试开发抑制53蛋白活性的药物延缓细胞的 衰老，D正确。故选CD。 9.BC解析：成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的 未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组 成该类型组织的细胞，神经干细胞可在机体需要时增殖，分 化为神经细胞、神经胶质细胞等多种细胞，因此神经干细胞 属于成体干细胞，其全能性比胚胎干细胞低，A正确：Tl基 因的表达会使NSC进入暂时不增殖的状态，且有相当部分 的细胞停滞在G,期，而纺悸体形成在M期，据此推测，Tb 不是通过抑制纺锤体的形成使NSC细胞停滞，B错误：停滞 期的细胞可能停滞在多个不同阶段，推测停滞期的细胞有 些完成DNA的复制，有些没有，故处于停滞期的NSC细胞 中的核DNA数目未必为正常体细胞核DNA数目的2倍， C错误：dⅢPs通过细胞内信号激活Akt,抑制Tbl作用， D正确。故选BC 解题突破 题图分析，NSC中Trbl基因的表达会使NSC进入暂不增 殖的状态，且有相当部分（约75%）的细胞停滞在了C2期；停 滞期：Tbl对Akt起钟制作用：增殖期Ⅱ：dPs通过细胞内 的信号激活Akt,从而抑制Thb1的作用。 10.ABD解析：同源染色体的分离和非同源染色体的自由组 合都发生在减数第一次分裂后期，即细胞②中，A正确：有 丝分裂和减数第一次分裂过程中都含有同源染色体，而诚 数第二次分裂过程中不含有同源染色体，细胞①②③中均 含有同源染色体，④中不含有同源染色体，B正确：细胞① 有丝分裂形成的是体细胞，由于②中细胞质均等分裂，为 初级精母细胞，所以细胞④分裂形成的是精细胞，C错误： 细胞①和④中的着丝粒已分裂，所以细胞中的核DNA分子 数：染色体数=1：1，D正确。故选ABD 名师点睛 分析题图：①细胞处于有丝分裂后期，②细胞处于减数第 一次分裂后期，③细胞处于有丝分裂中期，④细胞处于减数第 二次分裂后期。 11.(1)细胞核遗传物质复制后均分细胞质成分大致均分 (2)①牵引染色体移动，介导核内体分配到子细胞，降低 E3基因表达的S0P②核内体平均分配子细胞发展 方向相同(3)基因的选择性表达 解析：(1)正常情况下，有丝分裂是对称的，对称性表现在 细胞核遗传物质复制后均分、细胞质分大致均分。 (2)①SOP进行不对称分裂时，pⅡb侧纺锤体密度高于p Ⅱa侧，这种差别会使得储存信号分子的囊泡一核内体 更多地进人pⅡ细胞中，最终导致pⅡb和pⅡa朝不同方 向发展。在降低E3基因表达的细胞中，纺锤体密度的差 别消失，根据这一信息可知，纺锤体在细胞分裂中的作用 有牵引染色体移动，介导核内体分配到子细胞，降低3 基因表达的S0P等。②)为了证明E3基因是SOP不对称 分裂的关键因子，可以题图中核内体平均分配的细胞为材 ·生物学·20一