2027届高三人教版高中生物一轮复习讲义第17讲　细胞的分化、衰老和死亡

第17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 知|识|巩|固 1．细胞的分化 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 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。 教材隐含知识 (必修1 P118思考·讨论)(1)上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞都源自早期胚胎细胞，这些细胞中的核DNA相同(填“相同”“不同”或“不完全相同”，下同)，细胞质中的mRNA和蛋白质的种类不完全相同。 (2)如何从分子水平判断一个细胞是不是分化的细胞？是否合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 3．干细胞 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)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。(　　) (2)基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中。(　　) (3)RNA聚合酶基因是否表达常作为判断细胞是否分化的依据之一。(　　) (4)已分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(　　) (5)造血干细胞分化形成红细胞、白细胞，壁虎断尾后长出新尾均体现了细胞的全能性。(　　) (6)骨髓移植可以改变血型并影响下一代的遗传。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 延|伸|探|究 1．人体的上皮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。 提示：两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化而形成的，不同体细胞在形态、结构和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。 2．利用干细胞的分离和体外培养在体外培育出组织和器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。将干细胞体外培育出组织和器官的过程是否体现了体细胞的全能性，为什么？ 提示：不能，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，将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性。 剖析难点·考点突破 重|难|精|讲 1．细胞分化的内在原因 2．区分细胞分化的关键点 (1)分化细胞表达的基因 (2)细胞分化的“变”与“不变” 精|准|命|题 考向一　细胞的分化 》例1　(2025·山东潍坊高三期末)人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来的。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述，正确的是(　　) A．卵原细胞只进行减数分裂，肝细胞只进行有丝分裂 B．肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上，因此肝炎可遗传 C．卵原细胞与肝细胞含有的核DNA和RNA相同，蛋白质不完全相同 D．卵原细胞与肝细胞的基因组相同，基因的表达具有差异 答案：D 解析：卵原细胞不只进行减数分裂，也可以通过有丝分裂进行增殖，A错误；肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上，但体细胞的遗传物质发生的改变一般不能遗传，B错误；由于不同细胞基因的选择性表达，来源于同一受精卵的卵原细胞与肝细胞含有的核DNA相同，但RNA和蛋白质不完全相同，即基因的表达具有差异，C错误，D正确。 〔变式训练1〕　(2022·重庆选择考)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响，结果见下表。下列关于实验组的叙述，正确的是(　　) 分组 细胞特征 核DNA含量增 加的细胞比例 吞噬细 菌效率 对照组 均呈球形 59.20% 4.61% 实验组 部分呈扁平状， 溶酶体增多 9.57% 18.64% A．细胞的形态变化是遗传物质改变引起的 B．有9.57%的细胞处于细胞分裂期 C．吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关 D．去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形 答案：C 解析：细胞的形态发生变化是细胞分化的结果，其实质是基因的选择性表达，遗传物质没有发生改变，A错误；核DNA含量增加的细胞有处于S期、G2期和分裂期的细胞，B错误；溶酶体具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能，故吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关，C正确；扁平状细胞是球形细胞通过分化形成的，细胞分化具有不可逆性，去除该化合物后扁平状细胞不会恢复成球形，D错误。 考向二　细胞的全能性和干细胞 》例2　将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(　　) A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制 B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性 C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化 D．细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因 答案：B 解析：“合子”发育即胚胎发育，在胚胎发育的2～8细胞期，其中的每一个细胞都具有全能性，即均可以发育成一个完整的有机体，或分化成其他各种细胞，B错误。 〔变式训练2〕　(2022·河北选择考改编)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(　　) 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 答案：B 解析：卫星细胞是一种成肌干细胞，被激活后可增殖、分化为新的肌细胞，故卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A正确；同一个体的所有细胞均来自同一受精卵，所以编码肌动蛋白的基因也存在于其他类型的细胞中，只是在肌细胞中特异性表达，B错误；激活的卫星细胞可增殖、分化，其中线粒体、核糖体、中心体等多种细胞器为细胞分裂做物质准备，C正确；适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，激活卫星细胞使肌肉增粗，有助于塑造健美体型，D正确。 考点二　细胞的衰老和死亡 必备知识·夯实基础 知|识|巩|固 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 教材隐含知识 (必修1 P123问题探讨)老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是老年人的白发是由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少所致；白化病患者的白发是由细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能合成酪氨酸酶，细胞中缺少酪氨酸酶所致。 2．细胞的死亡 (1)细胞凋亡 (2)细胞坏死：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。 3．细胞自噬 概念 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的过程 对象 受损或功能退化的细胞结构等 作用 条件 在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量 细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器 微生物入侵时，清除感染的微生物和毒素 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。(　　) (2)衰老细胞内染色质收缩影响转录。(　　) (3)衰老细胞内的酶活性均下降，代谢减缓。(　　) (4)被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死。(　　) (5)被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。(　　) (6)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 延|伸|探|究 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。 提示：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．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。 提示：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 考向一　细胞的衰老和死亡 》例1　(2025·湖北师大附中高三测评)当细胞周期停滞、凋亡抵抗以及部分衰老基因表达改变时，细胞出现衰老表型。下列叙述错误的是(　　) A．衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折 B．细胞衰老后才会激活细胞凋亡，以维持机体正常生命活动 C．衰老细胞的核DNA部分区域呈转录抑制状态 D．细胞衰老后，与衰老相关的基因表达水平增加 答案：B 解析：衰老细胞的细胞核具有体积增大、核膜内折等特点，A正确；细胞凋亡可发生在幼嫩细胞，如手的形成过程，也可发生在免疫过程，未必发生在细胞衰老后，B错误；衰老细胞的核DNA部分区域不能表达，呈转录抑制状态，C正确；细胞衰老后，与衰老相关的基因表达水平增加，导致细胞发生一系列的生理变化，D正确。 〔变式训练1〕　(2025·广东广州高三检测)细胞衰老和个体的衰老都是正常现象。某机构以我国11 914名成年志愿者为样本，研究脆弱的精神状态(包括孤独、伤心和绝望)等方面对生物学年龄(反映器官功能状况的一个指标，取决于组织器官的结构与功能老化的程度)的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．单身男性在精神状态不好时经常抽烟将可能衰老得更快 B．细胞内水分减少、细胞核体积缩小是衰老细胞的特征 C．细胞内自由基减少、染色体端粒缩短是细胞衰老的可能原因 D．吸烟比脆弱的精神状态更能加速提升细胞内DNA甲基化水平 答案：A 解析：分析题图可知，各种因素对生物学年龄影响大小依次为脆弱的精神状态>吸烟>男性>单身，推测单身男性在精神状态不好时经常抽烟将可能衰老得更快，A正确；细胞内水分减少、细胞核体积变大是衰老细胞的特征，B错误；细胞内自由基增多、染色体端粒缩短是细胞衰老的可能原因，C错误；题图表示各种因素对生物学年龄的影响，不能反映细胞内DNA甲基化水平，D错误。 〔变式训练2〕　(2024·河北衡水中学高三四调)细胞凋亡过程大致如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．细胞凋亡是生物体的正常生命历程，对生物体是有利的 B．细胞中与凋亡相关的基因不是机体固有的 C．吞噬细胞吞噬凋亡小体与膜的流动性有关 D．细胞凋亡过程与基因的选择性表达有关 答案：B 解析：细胞凋亡贯穿生物体整个生命历程，是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，对生物体是有利的，A正确；细胞凋亡是细胞的程序性死亡，与凋亡相关的基因是机体固有的，B错误；吞噬细胞吞噬凋亡小体与膜的流动性有关，C正确；细胞凋亡是与凋亡相关的基因选择性表达的结果，D正确。 考向二　细胞的生命历程的综合考查 》例2　(2023·江苏卷)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　) A．细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量 B．抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老 C．细胞自噬降解细胞内自身物质，维持细胞内环境稳态 D．DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变 答案：B 解析：细胞分裂可以增加细胞数目，细胞凋亡会减少细胞数目，所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量，A正确；端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老，B错误；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，维持细胞内环境稳态，C正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因的突变或甲基化可能诱发细胞癌变，D正确。 〔变式训练3〕　下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　) A．细胞分裂和分化均可增加细胞数量 B．细胞分化只发生在胚胎时期 C．细胞衰老时，细胞膜的选择透过性功能提高 D．细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成，又有蛋白质的水解 答案：D 解析：细胞分裂可增加细胞数量，细胞分化可增加细胞种类但不增加细胞数量，A错误；细胞分化发生在个体发育的各个时期，是生物个体发育的基础，B错误；细胞衰老时，细胞膜通透性改变，使物质运输功能下降，C错误；细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成，又有蛋白质的水解，如清除被病原体感染的细胞时，需要合成凋亡相关的酶，也需要水解被感染细胞中的一些蛋白质，D正确。 素养提升·强化思维 构|建|网|络 |情境储备　战高考| 【情境储备】　一、细胞自噬 1．功能 (1)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。 (2)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。 2．意义：目前普遍认为，自噬是一种防御和应激调节机制。它既是体内的“垃圾处理厂”，也是“废品回收站”；它既可抵御病原体的入侵，又可保卫细胞免受细胞内毒物的伤害。因此一般来说，细胞自噬是促使细胞存活的自我保护机制。 二、细胞凋亡和细胞坏死 1．细胞凋亡 2．细胞坏死 【高考预测】　通俗地说，细胞自噬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。下列相关叙述正确的是(　　) A．具有吞噬作用的细胞才具有自噬作用，有些可能诱导细胞凋亡  　　　　　　　　　　可以发生在多种真核细胞中。 B．清除衰老、损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的 C．溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变 D．营养物质缺乏时，细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存 答案：D 解析：自噬作用可以发生在多种真核细胞中，并不是具有吞噬作用的细胞才有自噬作用，A错误；清除衰老、损伤的细胞通过吞噬作用完成，清除衰老、损伤的细胞器通过自噬作用完成，B错误；酶的活性与pH有关，细胞质基质中pH与溶酶体中不同，故溶酶体中水解酶进入细胞质基质后，其活性会发生改变，C错误；细胞通过自噬作用降解自身非必需物质并重新回收利用，可维持细胞在营养缺乏状态下的生命活动，D正确。 真|题|再|现 1．(2024·浙江6月卷)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是(　　) A．肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质 B．肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同 C．肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果 D．上皮细胞的形成与基因选择性表达有关 答案：A 解析：肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误；肝细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，是基因选择性表达的结果，二者是由同一受精卵分化而来的，所含遗传信息相同，B、C、D正确。故选A。 2．(2024·贵州卷)蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是(　　) A．四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离 B．四肢的组织来自于干细胞的增殖分化 C．蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果 D．蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果 答案：B 解析：四肢细胞分裂属于有丝分裂，不会发生同源染色体分离，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，A错误；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，四肢的组织细胞是来自于干细胞的增殖分化，B正确；蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误；蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果，细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果，而不是遗传物质改变的结果，D错误。故选B。 3．(2024·湖南卷)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是(　　) A．患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B．患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C．患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D．患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 答案：C 解析：根据细胞衰老的端粒学说，细胞衰老，染色体中端粒缩短，A正确；染色体中端粒缩短，会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，导致细胞衰老，B正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，表明其线粒体功能可能减弱，C错误；根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的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，引起细胞衰老，D正确。故选C。 4．(2024·甘肃卷)某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是(　　) A．饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量 B．当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡 C．溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D．细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应 答案：C 解析：由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来支持基本的生命活动，A正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法获得足够的能量和营养素，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，C错误；细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。故选C。 5．(2024·吉林卷)手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是(　　) A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制 B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程 C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达 D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性 答案：D 解析：肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA复制，A正确；肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B正确；卵圆细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，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，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D错误。故选D。 6．(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 答案：B 解析：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，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。 7．(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 答案：D 解析：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。 8．(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 答案：D 解析：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，分解细胞中的某些物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；根据题中信息“根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞”可知，根边缘细胞并非胚发育时期形成的细胞，因此物质A引起根边缘细胞凋亡，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。故选D。 9．(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．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 答案：A 解析：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。 提能训练　练案[17] A组 一、选择题 1．(2025·内蒙古赤峰高三阶段练习)间充质干细胞具有自我更新和分化成多种细胞类型的能力，在组织修复愈合和再生的过程中发挥着关键作用。下列相关叙述正确的是(　　) A．间充质干细胞的全能性相对较高，属于未分化的细胞 B．间充质干细胞分化成其他细胞时，其染色体数目一般不发生变化 C．间充质干细胞经过培养可以发育成一个新的个体 D．成骨细胞与脂肪细胞中的蛋白质的种类完全不同 答案：B 解析：间充质干细胞具有分化能力，但全能性并非最高，它属于分化程度较低的细胞，而非未分化的细胞，A错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，染色体数目一般不发生变化，间充质干细胞分化成其他细胞时也是如此，B正确；间充质干细胞虽然具有分化能力，但单独培养通常不能发育成一个新的个体，C错误；成骨细胞与脂肪细胞是由间充质干细胞分化而来，由于基因的选择性表达，它们所含蛋白质的种类不完全相同，但会有部分相同，D错误。 2．(2025·山西晋城高三阶段练习)转分化是指一种已分化细胞转变成另一种分化细胞的现象。海星的任何一个部位都可以重新生成一个新的海星，栉水母能够在短短四天内再生出一个大脑。下列说法错误的是(　　) A．重新生成海星的过程发生了细胞的分裂与分化 B．与转分化之前相比，转分化后的细胞遗传物质通常未发生改变 C．再生是基因选择性表达的结果，不受环境影响 D．转分化为组织修复和再生医学提供了理论基础和潜在的治疗策略 答案：C 解析：海星重新生成的过程必然涉及细胞的分裂来增加细胞数量，以及细胞的分化来形成不同的组织和器官，A正确；转分化只是细胞的功能和形态发生改变，通常细胞内的遗传物质不会发生变化，B正确；再生是基因选择性表达的结果，但基因的表达会受到环境的影响，而不是不受环境影响，C错误；转分化的研究对于组织修复和再生医学具有重要意义，能为其提供理论基础和潜在的治疗策略，D正确。 3．(2024·重庆乌江新高考协作体模拟)下列关于人体衰老细胞的叙述，错误的是(　　) A．衰老的细胞染色质收缩，会影响DNA的复制和转录 B．衰老的红细胞细胞核体积变大，物质运输功能降低 C．衰老细胞内酪氨酸酶活性降低，使老年人头发变白 D．衰老细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积变小 答案：B 解析：衰老细胞染色质收缩，导致DNA不能解旋，进而会影响复制和转录过程，A正确；红细胞中没有细胞核，B错误；衰老细胞内酶的活性降低，C正确；衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，D正确。 4．(2025·哈尔滨市1、6、9中期末)“朱颜渐老，白发漆多少？桃李春风浑过了，留得桑榆残照。”该诗句说明人会随着岁月的变迁逐渐老去，黑发逐渐变白发。下列关于细胞衰老的叙述错误的是(　　) A．白发是因细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少所致 B．“朱颜渐老”的过程中，细胞核与质的体积比值增大，细胞膜通透性改变 C．“朱颜渐老”的过程中，基因不再进行表达，细胞新陈代谢速率变慢 D．自由基学说认为：自由基通过攻击细胞膜、DNA和蛋白质导致细胞衰老 答案：C 解析：衰老的细胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，出现了白发的现象，A正确；衰老细胞的体积减小，细胞核的体积增大，细胞核与质的比值增大，细胞膜通透性改变，B正确；衰老的过程中，基因进行选择性表达，C错误；自由基可攻击磷脂、攻击DNA产生变异，攻击蛋白质等，D正确。 5．(2024·湖南永州一模)关于细胞自噬，下列叙述正确的是(　　) A．“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量 B．有些激烈的细胞自噬可能诱导相关基因表达，引起细胞坏死 C．溶酶体合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D．正常生理状态下细胞自噬不利于细胞内部环境的稳定 答案：A 解析：细胞在营养缺乏条件下，即“饥饿状态”，自噬作用也会加强，以获得细胞所需的物质和能量，A正确；有些激烈的细胞自噬可能诱导相关基因表达，引起细胞凋亡，B错误；溶酶体内的多种水解酶参与了细胞自噬过程，其内的酶是在核糖体上合成的，C错误；细胞自噬可以清除衰老损伤的细胞器、清除侵入细胞的病毒和病菌等，有利于维持细胞内部环境稳定，D错误。 6．(2025·八省联考河南卷)植物可通过细胞自噬实现自清洁和胁迫应答。在自噬过程中，受损蛋白质或细胞器被膜包裹后形成自噬小体，自噬小体与液泡融合进而完成内容物的降解和利用。下列推测错误的是(　　) A．内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料 B．植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关 C．液泡中含有多种水解酶，有类似于溶酶体的功能 D．钠盐胁迫下，植物减弱细胞自噬活动以维持生存 答案：D 解析：内质网可以形成囊泡为植物自噬小体的膜结构提供原材料，A正确；植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关，B正确；液泡中含有多种水解酶，溶酶体也含有多种水解酶，两者有类似的功能，C正确；植物可通过细胞自噬实现自清洁和胁迫应答。钠盐胁迫下，植物细胞自噬活动增强，D错误。 7．(2024·黑吉两省十校联合体联考)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　) A．动物卵细胞的体积一般都相对较大，有利于加快细胞与周围环境的物质交换 B．人体细胞衰老可能由于细胞代谢过程中产生的自由基破坏了细胞的结构 C．与正常细胞相比，组成恶性肿瘤的大量癌细胞内水分减少、呼吸速率加快 D．细胞凋亡与细胞分化过程都不会改变细胞中核酸的种类和含量 答案：B 解析：动物卵细胞的体积一般相对较大，有利于胚胎的早期发育，细胞体积大不利于与周围环境的物质交换，A错误；人体细胞衰老可能由于细胞代谢过程中产生了自由基，自由基会攻击和破坏细胞的各种生物分子，不仅会损伤生物膜，还可能引起基因突变，蛋白质活性下降，导致细胞衰老，B正确；与正常细胞相比，癌细胞内水分增加，呼吸速率加快，C错误；细胞凋亡与细胞分化过程中细胞中的DNA一般不发生改变，RNA会发生改变，D错误。 二、非选择题 8．(2024·四川南充三模)高强度运动时心肌细胞膜对Ca2＋的通透性增强，导致Ca2＋内流，使细胞内Ca2＋浓度升高；此时机体的能量代谢也增强，使自由基的含量增多；而自由基的增多又会导致细胞膜上Ca2＋－ATP酶(能催化ATP水解，并利用释放的能量将细胞内的Ca2＋泵出细胞)的活性下降。请回答下列问题： (1)据题分析，Ca2＋泵出心肌细胞时的跨膜运输方式为____________。 (2)细胞代谢过程中产生的自由基，容易导致细胞衰老，出现该现象的原因可能是__________________________________；而衰老的细胞内呼吸速率会________(填“加快”或“减慢”)，从而影响各项生命活动的能量供应。 (3)某同学在长跑时出现了肌无力症状，有同学推测是因为长跑过程中内环境Ca2＋浓度降低导致的。据题分析，做出该种推测的依据是__________________ ______________________________________________________。 答案：(1)主动运输　(2)自由基攻击DNA，引起基因突变；攻击蛋白质，导致蛋白质活性降低；攻击组成生物膜的磷脂分子，对生物膜损伤较大　减慢　(3)高强度运动使细胞内Ca2＋浓度升高，而细胞膜上Ca2＋－ATP酶活性的降低导致运输到细胞外的Ca2＋减少，导致内环境中Ca2＋浓度降低，进而出现肌无力症状 解析：(1)分析题意，Ca2＋－ATP酶能催化ATP水解，并利用释放的能量将细胞内的Ca2＋泵出细胞，说明Ca2＋泵出心肌细胞时是需要能量的，方式是主动运输。 (2)根据自由基学说可知，细胞代谢过程中产生的自由基，容易导致细胞衰老，出现该现象的原因可能是自由基攻击DNA，引起基因突变，攻击蛋白质，导致蛋白质活性降低；攻击组成生物膜的磷脂分子，对生物膜损伤较大；细胞呼吸可产生ATP，供生命活动所需，而衰老的细胞内呼吸速率会减慢，从而影响各项生命活动的能量供应。 (3)分析题意，某同学在长跑时出现了肌无力症状，有同学推测是因为长跑过程中内环境Ca2＋浓度降低导致的，具体推测为：高强度运动使细胞内Ca2＋浓度升高，而细胞膜上Ca2＋－ATP酶活性的降低导致运输到细胞外的Ca2＋减少，导致内环境中Ca2＋浓度降低，进而出现肌无力症状。 B组 一、选择题 1．(2025·辽宁高三阶段练习)当壁虎遇到危险时，它的尾部肌肉会强烈的收缩，使尾部与身体断开，借机逃避敌害，一个多月后，会长出一条新的尾巴。下列叙述正确的是(　　) A．与断尾细胞相比，新生尾部细胞中的遗传物质未变 B．尾部再生的过程中，一定不会发生细胞凋亡 C．尾部肌肉强烈的收缩离不开葡萄糖为其直接提供能量 D．尾部再生的过程证明细胞具有全能性 答案：A 解析：细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，细胞分化前后其遗传物质不变，故与断尾细胞相比，新生尾部细胞中的遗传物质未变，A正确；细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，尾部再生的过程中，会有细胞凋亡的发生，B错误；细胞的直接能源物质是ATP，C错误；细胞的全能性是指发育为完整个体或分化为其他各种细胞的潜能，尾部再生的过程不能证明细胞具有全能性，D错误。 2．(2025·黑龙江哈尔滨高三开学考试)研究表明，脑老化及神经退行性疾病(如阿尔茨海默症)等与细胞衰老密切相关。下列有关细胞衰老的叙述，正确的是(　　) A．衰老细胞内大多数酶的活性下降，细胞呼吸速率变慢 B．线粒体对葡萄糖的吸收速率减慢，代谢速率减慢 C．细胞核的体积变小，核膜内折，染色质收缩、染色加深 D．细胞衰老会导致细胞内自由基减少，不利于人体内环境稳态 答案：A 解析：衰老细胞内大多数酶的活性下降，细胞呼吸速率变慢，A正确；线粒体不能直接吸收葡萄糖，B错误；衰老细胞中细胞核的体积变大，C错误；细胞衰老会导致细胞内自由基增多，D错误。 3．(2025·湖南长沙高三开学考试)细胞死亡是指细胞生命现象的终结。下列叙述错误的是(　　) A．细胞死亡可包括细胞凋亡、细胞坏死和细胞自噬 B．细胞凋亡是由基因决定，与细胞环境无关 C．有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡 D．细胞自噬可以提供细胞生存所需的物质和能量 答案：B 解析：细胞死亡的方式有多种，如细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬和细胞焦亡等，A正确；细胞凋亡是由基因决定，也受环境因素的影响，B错误；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，营养物质缺乏时，细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质、产生维持自身生命活动的所需物质和能量来维持基本生存，但有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡，C、D正确。 4．(2025·宁夏石嘴山高三阶段练习)下列关于人体细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是(　　) A．老年斑出现的原因是黑色素积累增多 B．细胞发生坏死之前一定经历了分裂、分化和衰老阶段 C．衰老细胞细胞膜的通透性增大，物质运输速率加快 D．正常的细胞衰老、凋亡有利于机体更好地实现自我更新 答案：D 解析：细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，老年斑出现的原因是色素积累，A错误；并非每个细胞发生坏死之前都会经历分裂、分化、衰老、凋亡等生命历程，如神经细胞等高度分化的细胞不分裂，B错误；衰老细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，C错误；正常的细胞衰老、凋亡有利于机体更好地实现自我更新，对生物体是有利的，D正确。 5．(2025·福建漳州高三阶段练习)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　) A．细胞凋亡受基因控制，不利于维持个体的细胞数量 B．细胞分化有利于提高多细胞生物体各种生理功能的效率 C．微生物入侵细胞时，通过细胞自噬可清除感染的微生物和毒素 D．端粒学说认为端粒缩短使端粒内侧的DNA受到损伤，导致细胞活动趋向异常 答案：A 解析：细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程，有利于维持个体的细胞数量，A错误；细胞分化是生物个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高多细胞生物体各种生理功能的效率，B正确；细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器，或降解过剩的生物大分子，供细胞回收利用的正常生命过程，微生物入侵时，通过细胞自噬，可以清除感染的微生物和毒素，C正确；端粒学说认为，端粒在每次细胞分裂后会“截短”一截，导致端粒内侧正常的基因序列受损，进而导致细胞衰老，D正确。 6．(2024·辽宁省协作校高三一模)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是(　　) A．胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达 B．成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢 C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡 D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因 答案：C 解析：胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达，A错误；细胞衰老，会引起代谢速率变慢。成人脑神经细胞不再增殖，B错误；细胞凋亡是生物体正常的生理现象，有利于个体的发育，刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡，C正确；原癌基因和抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变，D错误。 7．(2024·山东师大附中适应性测试)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 答案：C 解析：Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，故其作用的是磷酸二酯键，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，故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。 二、非选择题 8．(2024·荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟)脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。 (1)脑缺血所导致的神经细胞死亡不属于________(选填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。 (2)干细胞是指动物和人体内少数保留________________能力的细胞。 (3)研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验。 分组 第1组 第2组 第3组 处理 方法 用含有M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对__？__进行培养 ①第3组为正常对照组，请将实验补充完整：________。 ②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。 由图分析比较可知，第1组神经细胞内ATP水平________正常水平，第2组在实验中起________作用。 ③综合上述研究资料和实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制________________。 答案：(1)细胞凋亡　(2)分裂和分化　(3)①正常(或未受损)的脑神经细胞　②高于(或多于或大于)　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，为损伤细胞修复提供充足的能量 解析：(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，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)干细胞的主要特点有分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量，通过分化来增加细胞的种类。 (3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响，该实验的自变量是培养基是否含有M线粒体以及脑神经细胞是否正常。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根据上述实验可知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，为损伤细胞修复提供充足的能量。 学科网（北京）股份有限公司 $