2027届高考生物一轮复习课件第四单元　第19课时　细胞的分化、衰老和死亡

细胞的分化、衰老和死亡 1.细胞分化 形态、结构和生 理功能 胚胎 组织和器官 持久性 普遍性 个体发育 专门化 遗传信息的表达情况 (1)细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。 (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等刺激后仍可再分裂。 2.细胞的全能性 全套 遗传信息 细胞 细胞核 离体 受精卵 体细胞 低 高 分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，但花粉、卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。 3.干细胞 (1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有 能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 (2)类型 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 来自__________ 来自各式各样的组织 功能 可以分化成 组织和器官 具有分化成 的组织或细胞的能力 举例 来自囊胚的内细胞团细胞 精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞 分裂和分化 早期胚胎 各种 特定功能 干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞的自我更新。 (1)细胞分化只发生在胚胎发育阶段(2022·海南，2) 提示　细胞分化发生在个体发育的任何阶段。 × (2)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变(2021·江苏，2) 提示　细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变。 × (3)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞(2021·江苏，2) 提示　造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成各种血细胞。 × (4)高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖(2020·江苏，4) 提示　有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞、记忆细胞。 × (5)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的(2021·福建，11) 提示　愈伤组织是幼嫩叶片通过脱分化形成的。 × 细胞的分化 血红蛋白的主要生理功能是运输氧气。人的血红蛋白基因位于第11号和第16号染色体上，其编码基因有α、β、γ、ε等，在人的不同发育阶段，血红蛋白由不同分子组成。 (1)在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成 不同的原因是__________________________ 。 同一种细胞在人的不同发育时期会表达不同的基因 (2)请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况并将其进行分类。 ①胰岛素基因　②ATP合成酶基因　 ③血红蛋白基因　④呼吸酶基因　 ⑤抗体基因　⑥核糖体合成酶基因 管家基因(所有细胞均表达的一类基因)： 。 奢侈基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)： 。 ②④⑥ ①③⑤ (3)下列①～④过程能说明人体中某细胞已经发生分化的是 ，你的推断理由是_______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。 ①进行ATP的合成　 ②进行mRNA的合成　 ③存在甲状腺激素　 ④存在纤维蛋白原基因 所有细胞都能合成ATP，几乎所有细胞都能转录合成mRNA，几乎所有细胞中都存在纤维蛋白原基因，所以①②④均不能判断细胞已经分化；只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素，可判断细胞已经分化 ③ 细胞分化的“变”与“不变” 注：某些细胞在分化过程中遗传物质会发生改变，如B淋巴细胞分化为浆细胞的过程中部分基因会发生重排，遗传物质发生改变。 考向一　细胞的分化 1.(2025·安徽，3)胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器官特性的细胞集合体，可模拟胰岛的结构和功能，具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是 A.胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是基因选择性表达的结果 B.胰岛类器官中胰岛A细胞是由干细胞诱导分化而来的，其细胞核不具有全能性 C.对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，可判断其细胞类型 D.胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究 √ 　　　胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是细胞分化的结果，其实质是基因选择性表达，A正确； 干细胞诱导分化的胰岛A细胞，其细胞核仍含全套遗传信息，具有全能性，B错误； 不同细胞的mRNA差异反映基因表达情况，可判断细胞类型，C正确； 胰岛类器官可模拟胰岛结构和功能，因此可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究，D正确。 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 2.(2022·重庆，6)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，结果如表。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% 　　　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，A错误； 由表格信息可知，核DNA含量增加的细胞比例为9.57%，核DNA含量增加的时期包括G2期和分裂期，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，因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶酶体增多有关，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。 返回 1.细胞衰老 (1)特征 增大 内折 收缩 变小 降低 减慢 (2)原因 ①自由基学说 带电分子或基团 未配对电子 氧化反应 辐射 磷脂分子 基因突变 蛋白质 ②端粒学说 DNA—蛋白质 DNA序列 DNA序列 癌细胞内端粒酶(成分是蛋白质和RNA)，可修复和延长端粒，从而促进癌细胞恶性增殖。 点拨 (3)细胞衰老与个体衰老的关系 (4)意义：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老________机体更好地实现自我更新。 个体 衰老 或走向死亡 普遍衰老 有利于 2.细胞死亡 基因 程序性死亡 自然更新 清除 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。 点拨 细胞凋亡和细胞坏死的区别 3.细胞自噬 (1)概念：在一定条件下，细胞会将 的细胞结构等，通过 降解后再利用，这就是细胞自噬。 (2)意义 ①处于 条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的 。 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 ，以及感染的 ，从而维持_______ 的稳定。 ③细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 受损或功能退化 溶酶体 营养缺乏 物质和能量 细胞器 微生物和毒素 细胞内 部环境 (1)哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老 (2025·陕晋宁青，4) 提示　哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡是机体细胞的自然更新过程，即使是新生个体，也会通过成熟红细胞的程序性死亡更新机体细胞。 × (2)抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老(2023·江苏，1) 提示　提高端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。 × (3)人体各组织细胞的衰老总是同步的(2022·浙江6月选考，4) 提示　人体各组织细胞的衰老通常是不同步的。 × (4)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质(2021·河北，5) 提示　细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因需要表达，即有相应蛋白质的合成。 × 1.细胞凋亡 细胞凋亡的过程和机理如图所示，请分析回答相关问题： (1)过程A体现了生物膜具有 的功能，说明细胞凋亡有 性，在特定时期凋亡特定细胞。 (2)从过程B中可以看出，细胞凋亡是相关基因 的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的 性。 (3)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要 (细胞器)的参与。 进行细胞间的信息交流 特异 选择性表达 流动 溶酶体 2.细胞自噬 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，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如图所示。 (1)细胞凋亡 (填“一定”或“不 一定”)引起细胞死亡；细胞自噬____ (填“一定”或“不一定”)引起 细胞死亡。 (2)细胞凋亡与细胞自噬的联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导______ 。 (3)自噬体内的物质被水解后，其产物可以被细胞重新利用。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用会 (填“增强”“不变”或“减弱”)。 一定 不 一定 细胞 凋亡 增强 (4)研究显示，细胞自噬能力的减弱导致了细胞内有毒物质的积累，从而使细胞进入衰老状态。随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用 (填“增强”“不变”或“减弱”)，肌肉功能下降。 减弱 考向二　细胞衰老与细胞死亡 3.(2025·四川，3)通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是 A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶 B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量 C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成 D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定 √ 　　　溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器等，可为细胞自噬提供水解酶，A正确； 线粒体是有氧呼吸的主要场所，能为细胞生命活动(包括细胞自噬)提供能量(ATP)，B正确； 细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸，氨基酸可作为原料参与蛋白质合成，实现物质再利用，C正确； 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，D错误。 4.(2025·湖北，13)科研人员以SA－β－Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如图。下列叙述错误的是 A.对照组中也有衰老的细胞 B.蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C.据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D.含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 √ 　　　由题图可知，对照组中SA－β－Gal含量不为0，而SA－β－Gal为细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细胞，A正确； AP2A1基因过表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以AP2A1蛋白促进了细胞中p53蛋白积累，B正确； 　　　据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误； EdU作为细胞DNA复制的标记，而细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，细胞增殖越旺盛，D正确。 考向三　细胞的生命历程 5.(2025·河南，5)导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织，由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确的是 A.细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程 B.分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力 C.导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异 D.细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用 √ 　　　导管由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成，这种死亡方式属于细胞凋亡，并非细胞坏死，A错误； 分化成熟后的导管细胞是死细胞，已丧失生物活性，不具备脱分化和再分化的能力，B错误； 导管的原始细胞和叶肉细胞在形态、结构、生理功能上等存在差异，是基因选择性表达的结果，C正确； 导管是死细胞，其中的细胞骨架已失去活性，在维持导管的形态及物质运输中不再发挥作用，D错误。 6.(2025·江苏，9)如图表示小肠上皮组织，a～c表示3类不同功能的细胞。下列叙述错误的是 A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类 或c类细胞 B.压力应激引起a类干细胞膜通透性改变，可促使 干细胞衰老 C.c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同 D.3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因 √ 　　　a 类干细胞分裂产生的子细胞，一部分继续保持干细胞的状态，另一部分分化成 b 类或c类细胞，A错误； 压力应激引起a类干细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，会影响细胞内的正常代谢等，可促使干细胞衰老，B正确； 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，不释放内含物，对机体是有利的，细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，释放内含物，对机体是有害的，所以c 类细胞凋亡和坏死对细胞外液的影响不同，C正确； 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、分化以及物质运输等多种生命活动密切相关，3类不同功能的细胞都需要细胞骨架发挥作用，都表达细胞骨架基因，D正确。 一、基础排查 1.判断下列关于细胞分化的叙述 (1)已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力(　　) (2)细胞分化的实质是基因的选择性表达，而选择性表达的基因包括ATP水解酶基因(　　) √ × 提示　控制ATP水解酶合成的基因在所有细胞中都表达，因此选择性表达的基因不包括ATP水解酶基因。 43 (4)细胞分化使不同细胞中蛋白质完全不同，导致细胞的形态和功能各不相同(　　) (3)基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中(　　) 提示　基因的选择性表达不仅发生在细胞分化的过程中，也发生在细胞分裂、细胞衰老、细胞凋亡等过程中。 × × 提示　细胞分化的实质是基因的选择性表达，使不同细胞中的蛋白质不完全相同，而不是完全不同。 (5)同一细胞内往往含有不同种类的蛋白质，这是基因选择性表达的结果 (　　) × 提示　同一个细胞中蛋白质不同，是因为控制不同蛋白质的基因不同。 (6)胚胎干细胞发育为不同细胞时的遗传物质发生了变化(　　) 提示　胚胎干细胞发育为不同细胞时涉及细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质并未发生变化。 × (7)精原干细胞是未经分化的细胞，在体外被诱导分化为精细胞体现了细胞的全能性(　　) 提示　精原干细胞是已分化的细胞，在体外被诱导分化为精细胞，但没有发育成完整个体或其他各种组织细胞，不能体现细胞的全能性。 × (8)分化程度高的细胞，其全能性不一定低(　　) (9)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性(　　) √ √ 2.判断下列关于细胞衰老、细胞凋亡、细胞坏死的叙述 (1)衰老细胞内染色质收缩、染色加深，这样会影响DNA复制和转录(　　) (2)细胞衰老过程中，细胞体积变小、细胞核体积增大，细胞内各种酶活性降低，呼吸速率减慢，细胞代谢速率减慢(　　) × 提示　细胞衰老过程中，细胞体积变小、细胞核体积增大，细胞内多种酶的活性降低。 √ (3)衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，衰老细胞中酪氨酸酶活性升高，导致老人出现白头发(　　) × 提示　衰老细胞内酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，因此老年人头发变白。 (4)细胞衰老可能与自由基攻击磷脂分子、DNA和蛋白质有关，端粒受损可能会导致细胞衰老(　　) (5)细胞死亡均受到严格的由遗传机制决定的程序性调控(　　) × 提示　细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。细胞坏死指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。 √ (6)细胞凋亡的过程是机体的正常现象，涉及基因的选择性表达(　　) √ (8)细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成也有蛋白质的降解(　　) (9)细胞衰老和凋亡过程是必然的，对机体是有利的(　　) (10)“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量，有利于细胞内部环境的稳定(　　) (11)细胞自噬可以清除受损细胞器或感染的微生物等，有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡(　　) (7)清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象，小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象(　　) × 提示　被病原体感染的细胞属于靶细胞，机体通过细胞免疫将靶细胞裂解死亡，释放抗原，属于细胞凋亡。 √ √ √ √ 二、要语必背 1.(必修1 P119)细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2.(必修1 P121)细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍然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。 3.(必修1 P121)干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。 49 4.(必修1 P123)细胞衰老的特征：细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低；细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。 5.(必修1 P124)自由基学说：自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些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，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。 6.(必修1 P124)端粒学说： 每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。 7.(必修1 P126)细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也常常被称为细胞程序性死亡。 8.(必修1 P126)细胞凋亡的意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。 9.(必修1 P126)细胞坏死是指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。 10.(必修1 P126)细胞自噬：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。 发生条件：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；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。 不利后果：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 返回 一、选择题 1.(2025·雄安新区二模)自然界包括壁虎、海星、蜥蜴在内的许多生物有部分肢体可以完全再生，这就给人类肢体再生提供了研究方向。研究发现，壁虎尾部横隔处的细胞依然保留着干细胞功能，可以在断尾后发育成尾巴。下列叙述正确的是 A.断尾后新形成的尾巴细胞内核酸与其他部位细胞内的核酸相同 B.断尾后尾部横隔处的细胞呼吸酶基因处于关闭状态 C.壁虎断尾后可以再长出尾巴，是因为其横隔处的细胞进行了增殖和分化 D.断尾后尾部横隔处的细胞继续发育成尾巴体现了动物细胞的全能性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　新形成的尾巴细胞与其他部位细胞因基因选择性表达，导致RNA存在差异，但DNA相同，因此核酸不完全相同，A错误； 呼吸酶基因在所有活细胞中均表达，否则细胞无法进行呼吸作用，B错误； 细胞全能性需发育为完整个体或分化成其他各种细胞，而尾巴仅是器官层次，未体现全能性，D错误。 2.(2026·开封阶段练习)转分化是一种类型的分化细胞直接转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡细胞转分化为胰岛B细胞进行了相关研究，部分过程如图所示，图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列叙述正确的是 A.转分化过程体现了动物细胞的全能性 B.转分化过程与植物组织细胞脱分化过 程相同 C.成纤维细胞、T细胞等变成iPS细胞属于转分化 D.适当降低Dnmt3a基因的表达，可提升胰岛B细胞的比例 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　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，转分化是一种分化细胞直接转变成另一种分化细胞，未体现全能性，A错误； 植物组织细胞脱分化是由分化细胞回到未分化的愈伤组织状态，转分化是一种分化细胞直接转变成另一种分化细胞，二者过程不同，B错误； 成纤维细胞、T细胞等变成iPS细胞(诱导多能干细胞，属于未分化细胞)，是分化细胞回到未分化状态，不属于转分化，C错误。 3.干细胞治疗为骨缺损的临床治疗提供了新思路。为探究不同细胞共培养对脂肪干细胞分化为成骨细胞的影响，科研人员利用图1装置对细胞进行共培养，装置的上下层通过小孔连通，一段时间后检测脂肪干细胞成骨分化相对水平，结果如图2所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 下列叙述错误的是 A.除a组外，b、c、d组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子 B.与a组相比，b、c、d组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异 C.相对于血管内皮细胞，与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞的成骨分化 D.成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨 分化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　由图2可知，a、b、c、d组中的脂肪干细胞均可分化为成骨细胞，说明四组培养液中均含有促进成骨分化的相关因子，A错误； 细胞分化的实质为基因的选择性表达，由于不同细胞共培养促进脂肪干细胞分化为成骨细胞的水平不同，说明四组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　与c组脂肪干细胞和血管内皮细胞共培养相比较，b组脂肪干细胞和成纤维细胞共培养的脂肪干细胞成骨分化水平更高，C正确； 由图1装置可知，共培养细胞没有与脂肪干细胞直接接触，而是通过隔板上的小孔连通，且共培养b、c、d组细胞成骨分化水平均高于a组，说明成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化，D正确。 4.(2025·甘肃，4)绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而是进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性，能防止端粒缩短，体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老，下列叙述错误的是 A.衰老的细胞中细胞核形态异常，核质间的物质交换频率降低 B.细胞产生的自由基可以通过攻击DNA和蛋白质引起细胞衰老 C.体外培养癌细胞时，培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老 D.将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞可以增殖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，导致核质间物质交换频率降低，A正确； 自由基学说指出，自由基攻击DNA、蛋白质等生物大分子，引起结构和功能损伤，导致细胞衰老，B正确； 癌细胞依赖端粒酶维持端粒长度从而无限增殖，抑制端粒酶活性会导致端粒缩短，最终引发癌细胞衰老，C正确； 衰老与细胞核密切相关，融合细胞的核来自衰老细胞，即使细胞质年轻，仍无法恢复增殖能力，D错误。 5.(2025·滁州一模)研究发现，在没有任何突变及应激刺激下，心衰患者端粒长度较正常人群缩短。与正常心肌细胞相比，短端粒心肌细胞所表现的收缩力更大、跳动频率更高、线粒体功能更低，揭示了心肌细胞端粒缩短可诱发心肌功能障碍并进入衰老状态。下列叙述错误的是 A.细胞增殖使线粒体DNA的端粒逐渐变短，导致线粒体DNA损伤 B.造血干细胞的端粒DNA长度会随着细胞分裂次数的增加而变短 C.端粒是线状染色体的两端所具有特殊序列的DNA—蛋白质复合体 D.细胞衰老后，细胞膜通透性发生改变，细胞中部分酶的活性降低 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　端粒是染色体末端的结构，线粒体中不含染色体，因此没有端粒，A错误； 端粒学说显示，位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短，造血干细胞具备分裂能力，据此推知造血干细胞的端粒DNA长度会随着细胞分裂次数的增加而变短，B正确； 端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质，端粒是存在于线性染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，C正确； 衰老细胞的细胞膜通透性发生改变，细胞中部分酶的活性降低，而与细胞衰老相关的酶的活性提高，D正确。 6.(2025·河南五市第一次联考)细胞更生是指通过干预手段实现衰老细胞年轻化、重现细胞活力的过程。研究者鉴定出一系列促更生因子，其中SOX5蛋白为全新、强效的更生因子，该蛋白可通过靶向激活HMGB2基因的表达来重塑衰老细胞、重启细胞活力。下列叙述错误的是 A.SOX5蛋白在不改变细胞遗传物质的前提下促进人类细胞更生 B.敲除细胞中SOX5基因或HMGB2基因，细胞可能表现出加速衰老 C.在老年个体体内不存在表达SOX5基因或HMGB2基因的细胞 D.若细胞处于年轻化进程中，有丝分裂后的子代细胞中端粒可能不缩短 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　由题干信息可知，SOX5蛋白为全新、强效的更生因子，该蛋白可通过靶向激活HMGB2基因的表达来重塑衰老细胞、重启细胞活力，据此推测SOX5蛋白可能在不改变细胞遗传物质的前提下促进人类细胞更生，而敲除细胞中SOX5基因或HMGB2基因，细胞可能表现出加速衰老，A、B正确； 老年个体体内也存在表达SOX5基因或HMGB2基因的细胞，如一些具有分裂能力的细胞，C错误； 端粒缩短与细胞衰老有关，若细胞处于年轻化进程中，有丝分裂后的子代细胞中端粒可能不缩短，D正确。 A.秀丽隐杆线虫的细胞衰老和个体衰老是等同的 B.秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中各种酶的活性都会降低 C.用某种药物来抑制秀丽隐杆线虫CED－9基因的表达，其细胞凋亡可能 会变慢 D.秀丽隐杆线虫在分化、衰老和凋亡过程中都涉及基因的选择性表达 7.秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中，共产生1 090个体细胞，其中131个体细胞凋亡后消失，其凋亡过程与基因表达的关系如图。下列叙述正确的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　秀丽隐杆线虫是多细胞生物，所以其细胞衰老和个体衰老不是等同的，A错误； 秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中大部分酶的活性降低，但与衰老有关的酶的活性升高，B错误； 由图可知，CED－9通过抑制CED－4的功能，进而抑制细胞凋亡，EGL－1能解除CED－9对CED－4的抑制作用而促进细胞凋亡，CED－4、CED－3促进细胞凋亡，所以用某种药物来抑制秀丽隐杆线虫CED－9基因的表达，其细胞凋亡可能会变快，C错误。 8.(2025·雅安二模)科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说：成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 同时将含有相对新的合成链的染色体分配给另一个子代细胞，这个细胞分化并最终衰老凋亡，如图所示。下列推测错误的是 A.成体干细胞通过图中分裂方式，将含有永生化链的染色体保留于子代干细胞中 B.成体干细胞分裂形成的子细胞，若获得的染色体不含永生化链，则最终走向衰老、 凋亡 C.图中分配机制可通过减少干细胞DNA损伤积累，来维持长期增殖潜力 D.有丝分裂后期染色体随机分配使成体干细胞的数量保持相对稳定 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　由题干信息可知，成体干细胞分裂时染色体不是随机分配的，而是按照一定规则将含有永生化链和新合成链的染色体分别分配给不同子代细胞，D错误。 9.(2025·蚌埠二模)非酒精性脂肪性肝病是慢性肝病的一种，其特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现肝细胞内存在的脂质自噬过程可以有效降解脂滴，从而减少脂质的堆积，脂质自噬的方式及过程如图所示。下列叙述错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 A.方式②可直接利用溶酶体合成的有关酶水解脂质，减少脂质堆积 B.经过方式①②③降解后的产物去向是排出细胞或在细胞内被利用 C.当营养物质缺乏时，通过脂质自噬可以获得维持细胞生存所需要的能量 D.方式③中Hsc70介导PLIN2与溶酶体膜上的受体结合，促进脂滴的降解 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　方式②可直接利用溶酶体内陷包裹脂滴，水解脂质，减少脂质堆积，溶酶体内的有关酶属于蛋白质，是在核糖体上合成的，不是其自身合成的，A错误； 经过方式①②③降解的产物去向是排出细胞(有害或无用物质)或在细胞内被利用(有用物质)，B正确。 10.(2026·河南天一大联考)Caspase－3基因促进细胞凋亡，SIRT1基因抑制细胞凋亡。研究人员利用特定技术调节Hela细胞(宫颈癌细胞)中SIRT1基因的表达，探究其对细胞凋亡的影响，结果如表所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 组别 细胞凋亡率/% Caspase－3蛋白相对表达量 SIRT1蛋白相对表达量 空白对照组 20 3 5 无关序列敲低对照组 21 3 5 SIRT1基因敲低组 45 6 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 下列叙述错误的是 A.细胞的衰老和凋亡既受遗传因素的调控，也受环境因素的影响 B.SIRT1基因可能通过抑制Caspase－3基因的表达来抑制细胞凋亡 C.无关序列可以是与SIRT1基因的碱基数目相同但排序不同的DNA片段 D.可通过特异性促进Hela细胞中SIRT1基因的表达来治疗相关癌症 组别 细胞凋亡率/% Caspase－3蛋白相对表达量 SIRT1蛋白相对表达量 空白对照组 20 3 5 无关序列敲低对照组 21 3 5 SIRT1基因敲低组 45 6 2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　细胞的衰老和凋亡受遗传因素调控，同时也受外界环境影响，A正确； SIRT1基因敲低后Caspase－3蛋白表达增加，说明SIRT1基因可能通过抑制Caspase－3的表达，从而抑制细胞凋亡，B正确； 无关序列作为对照，需与目标基因无关但结构相似，碱基数相同但排序不同，C正确； SIRT1基因抑制细胞凋亡，促进SIRT1基因表达会增强其抑制凋亡的作用，反而促进癌细胞存活，D错误。 11.(2025·山东，3)利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量细胞因子。下列叙述错误的是 A.细胞焦亡可能引发机体的免疫反应 B.细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡 C.细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响 D.通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量细胞因子，可能会引发机体的免疫反应，A正确； 细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白 P，则诱导细胞凋亡，若激活蛋白 Q，则诱导细胞焦亡，说明细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响，C正确； 细胞自噬是指细胞利用溶酶体降解自身受损的细胞器或大分子物质的过程，通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程不属于细胞凋亡，D错误。 12.(2026·安徽名校联考)“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式，具体过程如图，其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。下列叙述正确的是 A.铜离子诱导的细胞死亡不属于细胞坏死， 属于细胞凋亡 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 B.敲除DLAT基因后，可能会导致细胞质基质中丙酮酸含量降低 C.在高浓度铜的诱导下，淋巴细胞较人成熟红细胞可能更易发生铜死亡 D.通过抑制FDX1基因的表达来减弱蛋白毒性应激反应，即可避免细胞死亡 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　铜离子会抑制Fe－S簇蛋白合成，使现有Fe－S簇蛋白稳定性下降，使机体产生蛋白毒性应激反应，且还会使线粒体功能紊乱，从而引起细胞死亡，属于细胞坏死，A错误； 分析题图可知，敲除DLAT基因后，可能会导致细胞质基质中丙酮酸含量升高，B错误； 人成熟红细胞不含有细胞核和线粒体，在高浓度铜的诱导下，淋巴细胞较人成熟红细胞可能更易发生铜死亡，C正确； 通过抑制FDX1基因的表达来减弱蛋白毒性应激反应，可抑制细胞坏死，但不能避免细胞死亡，D错误。 13.(2025·湘豫名校二模)自噬是细胞在溶酶体的参与下降解自身物质的过程，某细胞的自噬过程如图甲所示。一种新型的基于溶酶体途径的靶向蛋白质降解技术的作用机制如图乙所示，分离膜逐渐聚集并最终形成自噬体。该技术的问世将使疾病相关蛋白质降解成为治疗某些疾病的重要手段。下列叙述错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 A.溶酶体中的水解酶需要经过内质网和高 尔基体的加工 B.分离膜来自内质网膜，自噬体的形成体 现了生物膜具有流动性 C.靶向蛋白质降解技术依赖于靶向配体与 待降解蛋白质间的特异性识别 D.靶向蛋白质被降解后的产物将通过胞吐 的方式被完全排到细胞外 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　溶酶体中的水解酶合成和分泌过程和分泌蛋白的合成和分泌途径相似，即溶酶体中的水解酶的合成需要经过内质网和高尔基体的加工，A正确； 分离膜来自内质网膜，自噬体的形成依赖生物膜的流动性，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 　　　结合题意可知，靶向蛋白质降解技术依赖于靶向配体与待降解蛋白质间的特异性识别，而后通过细胞自噬被清除，C正确； 靶向蛋白质被降解后的产物，如氨基酸会通过转运蛋白进入细胞质基质中被重新利用，未必都被排到细胞外，D错误。 二、非选择题 14.(2026·安徽鼎尖名校大联考)2025年7月，天舟九号货运飞船搭载人源化血管内皮细胞和骨骼肌前体细胞样本进入我国空间站，开展“微重力环境下细胞衰老与功能调控研究”。科学家在轨观察发现，微重力环境下培养的血管内皮细胞衰老速率加快，端粒长度异常缩短；骨骼肌前体细胞则出现分裂周期延长、迁移能力下降等现象。结合所学知识，回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1)“高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”中描述的黑发变白发现象，从细胞衰老角度分析，其原因是_____________________________________ ______________________________。根据自由基学说，自由基积累会攻击细胞内的____________________________(答出两类生物分子即可)，导致细胞结构损伤和功能异常。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 毛囊中黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨 酸酶活性降低，黑色素合成减少 磷脂分子、蛋白质分子、DNA (2)端粒是指每条染色体两端都有一段特殊序列的_____________复合体。从结构与功能角度分析，端粒的功能是_____________________________ ______________；微重力环境下血管内皮细胞衰老加速，根据端粒学说推测其分子机制是_______________________________________________ ______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 DNA—蛋白质 染色体稳定性 保护染色体末端免受损伤，维持 微重力加速端粒缩短速率，使细胞提前达到衰老临　 界值 (3)显微镜观察发现，微重力环境下骨骼肌前体细胞有丝分裂中期染色体排列正常，但后期细胞两极距离略大于地面细胞，推测微重力可能影响细胞的_______(填细胞结构)功能，进而影响染色体向两极移动。实验发现微重力环境下培养的细胞中p16蛋白(衰老标志物)表达量显著升高，从细胞结构受损能量代谢异常角度分析，原因可能是_________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 纺锤体 线粒体功能异常 (4)细胞自噬可通过清除受损细胞器延缓衰老，可通过检查细胞中自噬相关蛋白的表达量或自噬体的数量反映细胞自噬能力。请设计实验探究微重力环境对血管内皮细胞自噬能力的影响，简要写出实验思路：_______ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 生理状况相同的血管内皮细胞随机分为两组，一组在模拟微重力环境下培养，另一组在正常重力下培养，其他培养条件均相同且适宜，一段时间后，检测两组细胞中自噬相关蛋白的表达量或自噬体的数量，比较两组细胞的自噬能力差异 取等量 15.自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC，它能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起，形成黏附物，进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解，从而达到治病的目的，其过程如图1所示。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (2)研究发现，在亨廷顿舞蹈症(HD)患者 的大脑中，突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行，造成神经元的大量死亡，最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明，ATTEC可有效治疗HD，试分析其作用机制：______________________________ _________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的___________________。溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是________ _____________________。 专一性(或特异性) 的组成成分和结构相似 两种膜 后的mHTT蛋白与LC3黏在一起，形成黏附物后被包裹形成自噬体，最终被降解 ATTEC将大脑神经元细胞中突变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (3)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段，细胞内存在大量血红蛋白，若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构，则它们会被降解。科研人员检测了不同条件下错误折叠蛋白质的降解率，结果如图2。 ①图2结果表明：ATP能够_____(填“促进”或“抑制”) 错误折叠蛋白质的降解；科研人员认为该反应中的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶，试分析其判断依据是__________________________。 促进 降解反应的最适pH约为8.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 观察到图3所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时，纳米金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处，而失活的B蛋白存在时无此现象。试推测B蛋白的作用机理是_____________________________________________。 ②为研究血红蛋白错误折叠的网织红细胞中B蛋白诱导自噬体形成的机理，研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合，起到标志物的作用)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共同孵育， 与磷脂分子结合，诱导膜泡融合，促进自噬体形成 返回 $