内容正文:
核心素养测评 第四单元 第17讲 细胞的分化、衰老和死亡
(20分钟 34分)
一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下表为人体不同细胞的寿命和分裂能力的比较,下列说法错误的是( )
细胞
种类
小肠上皮
细胞
癌细胞
红细胞
白细胞
寿命
1~2天
不死性
(无限增殖)
120天左右
5~7天
能否
分裂
能
能
不能
大多数
不能
A.白细胞的凋亡比红细胞快,可能与白细胞吞噬病原体有关
B.细胞的分裂能力越强,细胞的寿命就越长
C.癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
D.小肠上皮细胞寿命最短,这与基因控制的细胞凋亡有关
【解析】选B。根据表格数据可知,细胞的寿命与分裂能力无关,B错误;原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变引起的,C正确;细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,小肠上皮细胞寿命最短,与细胞凋亡有关,D正确。
2.壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管,缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等,科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助断尾壁虎长出一条接近于原装版本的尾巴,实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是( )
A.胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同
B.胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,蛋白质的种类完全不同
C.该研究无法体现胚胎干细胞具有全能性
D.该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望
【解析】选B。细胞分化的实质是基因的选择性表达,即同一个体不同细胞中基因的执行情况不同,A正确;细胞分化的根本原因为基因的选择性表达,胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,其DNA不变,也有相同的表达基因,如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等,所以蛋白质种类不完全相同,B错误;壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化为尾部的相关组织、器官,无法说明其具有分化成各种细胞的能力或发育成个体的能力,C正确;科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴,说明人类实现受损器官原位再生也有可能实现,D正确。
3.(2026·广州联考)PA6细胞株源于小鼠颅骨骨髓基质细胞,是一种特殊的骨髓基质干细胞类型。研究发现,PA6细胞与胚胎干细胞混合培养能使53%的胚胎干细胞分化为神经细胞,该过程会导致细胞发生一系列变化,其中不包括( )
A.DNA分子的遗传信息不改变
B.形成新的形态、结构和功能
C.分化为其他细胞的潜能下降
D.所有基因都会发生表达
【解析】选D。细胞分化过程中,DNA的遗传信息未发生改变,只是基因选择性表达,A不符合题意;细胞分化会导致细胞形成新的形态、结构和功能(如神经细胞),B不符合题意;胚胎干细胞分化为神经细胞后,其全能性(分化为其他细胞的潜能)下降,C不符合题意;细胞分化是特定基因表达的结果,并非所有基因都会表达,D符合题意。
4.端粒是染色体两端的DNA—蛋白质复合体,在正常细胞内端粒DNA序列随分裂次数的增加而不断缩短,当缩短到临界值,细胞失去分裂能力。端粒酶(由RNA和蛋白质组成)可以利用自身的RNA合成端粒DNA。下列叙述错误的是( )
A.端粒酶合成端粒DNA时,既提供模板也起到催化作用
B.细胞分裂时,细胞内每条染色体都具有1个或2个端粒
C.端粒酶基因是有遗传效应的DNA片段,端粒酶属于逆转录酶
D.癌细胞端粒酶的活性可能高于正常细胞
【解析】选B。端粒酶合成端粒DNA时既提供模板也起到催化作用,A正确;细胞分裂时,细胞内每条染色体含有1个或2个DNA,则具有2个或4个端粒,B错误;端粒酶基因是有遗传效应的 DNA 片段,端粒酶可以利用自身的RNA合成端粒DNA,因此,端粒酶属于逆转录酶,C正确;癌细胞能够不断进行分裂,则其端粒酶的活性可能高于正常细胞,D正确。
5.肺泡上皮二型细胞作为主要的肺泡上皮干细胞,在维持肺泡的生理功能和肺泡损伤后修复中都具有重要作用。随着衰老的发生,肺泡上皮二型细胞不断丢失自我更新能力,导致慢性阻塞性肺疾病(COPD)。下列叙述错误的是( )
A.衰老的肺泡上皮二型细胞中蛋白质的合成都减少
B.衰老过程中,肺泡上皮二型细胞中染色体的端粒显著变短
C.严重的COPD患者血液中O2浓度下降、CO2浓度上升
D.肺泡上皮干细胞分化成肺泡细胞时遗传物质并没有发生改变
【解析】选A。衰老的肺泡上皮二型细胞中,并非所有蛋白质的合成都减少,A错误;细胞衰老的过程中,肺泡上皮二型细胞中染色体的端粒显著变短,端粒内侧的DNA序列就会受到损伤,B正确;严重的COPD患者血液中O2浓度下降、CO2浓度上升,呼吸困难,C正确;肺泡上皮干细胞分化成肺泡细胞是由于基因的选择性表达,遗传物质并没有发生改变,D正确。
6.(2024·安徽高考)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
【解析】选D。本题考查细胞分化、蛋白质的功能。题图显示,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞膜上的相应受体,A错误;酶联受体蛋白识别信号分子并与之结合后,激酶区域被激活,催化ATP水解,所以酶联受体具有识别和催化作用,而没有体现运输作用,B错误;激酶区域被激活,催化ATP水解,释放的磷酸基团与应答蛋白结合并使其磷酸化,从而激活应答蛋白,而不是磷酸分子与靶蛋白结合,C错误;基因的表达包括转录和翻译两个过程,需要许多酶的参与,活化的应答蛋白可能通过影响酶的活性进而影响相应基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
7.小白兔误入陷阱受伤后,其皮下细胞M能增殖、分化成表皮各层形态不同的细胞,休养一段时间后,伤口能够愈合。下列相关叙述错误的是( )
A.小白兔被陷阱中尖刺刺伤时,部分细胞正常代谢中断,属于细胞坏死
B.细胞M和表皮各层细胞形态存在差异的原因是遗传信息表达不同
C.若小白兔没有误入陷阱受伤,则体内不会发生细胞的程序性死亡
D.小白兔体内细胞的普遍衰老会导致个体的衰老,衰老细胞水分减少
【解析】选C。小白兔被陷阱中尖刺刺伤时,部分细胞正常代谢中断,属于不正常的死亡,为细胞坏死,A正确;细胞M和表皮各层细胞形态存在差异,是细胞分化导致的,发生的根本原因是遗传信息表达不同,B正确;细胞的程序性死亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,在小白兔的个体发育中始终存在细胞的程序性死亡,C错误;小白兔为多细胞生物,多细胞生物体中大多数细胞衰老(细胞的普遍衰老)导致个体衰老,细胞衰老时,细胞水分减少,D正确。
8.★动物细胞的存活与存活因子有密切关系。存活因子与细胞表面的受体结合后,启动细胞内部信号途径,抑制细胞凋亡,如图表示其过程。相关说法正确的是( )
A.细胞中的Bcl-2 mRNA量增加,凋亡程序启动
B.存活因子受体的竞争抑制剂不会加速细胞凋亡
C.动物体细胞核中都存在Bcl-2基因,细胞凋亡与特定基因的表达量有关
D.细胞的分裂、分化、衰老、坏死是所有细胞都必须要经历的阶段
【解析】选C。分析题图可知,细胞中的Bcl-2 mRNA量增加,会合成Bcl-2蛋白质,抑制细胞凋亡,A错误;存活因子受体的竞争抑制剂会阻碍存活因子与受体细胞表面的特异性受体结合,抑制Bcl-2基因的表达,促进凋亡,B错误;由同一个受精卵发育而来的细胞中基因都相同,动物体细胞中都存在Bcl-2基因,细胞凋亡是基因决定的细胞的程序性死亡,故细胞凋亡与特定基因的表达量有关,C正确;不是所有细胞都经历分裂、分化、衰老、凋亡过程,由于某些不利因素的影响,有些细胞可能还未衰老就坏死了或凋亡了,再比如哺乳动物成熟红细胞就无分裂、分化等过程,D错误。
二、非选择题
9.(10分)★★干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞,图1表示胚胎干细胞分裂过程中的一个细胞周期,图2为人体中胚胎干细胞分化出各种组织细胞的示意图。回答下列问题:
(1)胚胎干细胞增殖过程中,一个完整的细胞周期可用________(填“a→a”“d→d”或“d→a”)表示,核DNA和染色体数的倍增分别发生在细胞周期的______期和______期。
(2)____________是细胞内维持正常细胞周期所必需的基因,癌变往往与该基因的激活有关。
(3)不同干细胞的分化潜能是不同的。受精卵是全能干细胞;胚胎干细胞是______________,它的分化能力仅次于受精卵。
(4)图2中肌肉细胞、骨细胞和神经细胞等形态、结构、功能不同的根本原因是_________________________________________________________。
【解析】(1)连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期,分为分裂间期和分裂期。一个完整的细胞周期可用a→a表示。核DNA的倍增发生在细胞周期的分裂间期(间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成),染色体数的倍增发生在有丝分裂后期(有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体)。
(2)原癌基因表达的蛋白质是正常的生长与增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。
(3)胚胎干细胞是多能干细胞。
(4)由于基因的选择性表达,使肌肉细胞、骨细胞和神经细胞等形态、结构、功能不同。
答案:(1)a→a 间/S 后 (2)原癌基因 (3)多能干细胞 (4)基因的选择性表达
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