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课时跟踪练17 细胞的分化、衰老和死亡
(1-7题,每题4分)
1.(2026·黑龙江大庆模拟)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,哺乳动物成熟红细胞和早幼红细胞都具有的结构或组成物质是( )
造血干细胞→早幼红细胞(开始合成血红蛋白)→中幼红细胞→晚幼红细胞→脱核→网织红细胞→丧失细胞器→成熟红细胞
A.DNA和染色质 B.mRNA和核糖体
C.磷脂和细胞核 D.葡萄糖和丙酮酸
解析:哺乳动物成熟红细胞中不含有细胞核和细胞器,故不含DNA和染色质,A、B、C错误;哺乳动物成熟红细胞和早幼红细胞的细胞质基质中都含有葡萄糖,都会进行呼吸作用,能将葡萄糖分解成丙酮酸,因此,两者都含有葡萄糖和丙酮酸,D正确。
答案:D
2.(2026·广西河池阶段练习)人体皮肤组织发生损伤后经修复可愈合伤口,该过程经历炎症期、组织塑型期等阶段,需要皮肤干细胞等多种细胞的参与。下列有关叙述正确的是( )
A.伤口愈合过程说明人皮肤细胞具有全能性
B.炎症期细胞坏死是基因控制的程序性死亡
C.组织塑型期的相关细胞中存在基因选择性表达
D.皮肤组织中的干细胞都处于细胞周期的分裂期
解析:伤口愈合过程主要是皮肤干细胞增殖、分化为皮肤组织细胞,不能说明人皮肤细胞具有全能性,A错误;细胞坏死是细胞受胁迫时的非正常死亡,而基因控制的程序性死亡属于细胞凋亡,B错误;组织塑型期的相关细胞需进行细胞分化,细胞分化的实质是基因选择性表达,C正确;皮肤组织中的干细胞绝大部分处于细胞周期的分裂间期,D错误。
答案:C
3.(2026·河北二模)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,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
解析: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;横隔处的干细胞通过分裂(增殖)和分化形成新尾巴,其不能体现全能性,C正确,D错误。
答案:C
4.(2026·安徽阜阳模拟)“细胞核重编程”是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,它们就有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是( )
A.多细胞生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是分化中丢失了大量的基因
B.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
C.“细胞核重编程”和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关
D.该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望
解析:多细胞生物的细胞没有表现全能性的原因是基因选择性表达,且细胞分化不会丢失基因,A错误;干细胞能分化形成胰岛B细胞,因此可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病,B正确;“细胞核重编程”和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关,C正确;“细胞核重编程”后可再分化形成多种类型细胞,可进行自体移植,该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望,D正确。
答案:A
5.(2026·江西新余模拟)心肌细胞起源于心脏区域的多能祖细胞,在心肌细胞内特异性表达的心肌蛋白使其具有一定的收缩性。长期的机械压力会使细胞内的蛋白激酶表达增多,活性增加,心肌蛋白合成过度增多,导致心肌增大肥厚,心肌细胞收缩性减弱,造成机体供血不足。下列叙述正确的是( )
A.多能祖细胞中不表达心肌蛋白是因为不含心肌蛋白基因
B.长期的超负荷体育运动会影响心肌细胞核内相关基因的表达
C.多能祖细胞分化为心肌细胞表明多能祖细胞具有全能性
D.适当增强心肌细胞内蛋白激酶的活性,可缓解心肌肥厚引起的症状
解析:多能祖细胞具有心肌蛋白基因,不表达心肌蛋白是因为基因表达具有选择性,A错误;根据题意可知,长期的超负荷体育运动使心肌细胞机械压力增大,细胞核内蛋白激酶基因表达增多,B正确;细胞的全能性是指已分化的细胞具有发育成完整有机体或其他各种细胞的潜能,多能祖细胞分化为心肌细胞没有体现细胞的全能性,C错误;适当增强心肌细胞内蛋白激酶的活性,心肌蛋白合成增多,会加重心肌肥厚引起的症状,D错误。
答案:B
6.(2026·山东日照三模)线粒体凋亡信号通路是触发细胞凋亡的途径之一。当促凋亡B3蛋白与抗凋亡B2蛋白(能保证细胞存活)高亲和力结合时,使线粒体膜通透性增加,释放细胞色素c,进一步引发DNA断裂、染色质浓缩等,导致细胞破坏。下列说法正确的是( )
A.线粒体凋亡信号通路能促进B3、B2蛋白基因的表达上调
B.线粒体凋亡信号通路活化时,线粒体的膜电位会发生改变
C.敲除细胞中编码B3蛋白的基因可能会显著加快细胞凋亡
D.线粒体凋亡信号通路活化后会导致机体皮肤出现老年斑
解析:B2是抗凋亡蛋白,若其表达上调会抑制凋亡,与题干中B3与B2结合触发凋亡的过程矛盾,A错误;当线粒体凋亡信号通路活化时,线粒体膜通透性增加,这会导致线粒体的膜电位发生改变,B正确;敲除B3蛋白基因会导致促凋亡蛋白缺失,细胞凋亡减少,C错误;老年斑是细胞衰老导致的脂褐素沉积,与细胞凋亡无关(凋亡细胞会被清除),D错误。
答案:B
7.(2026·江苏徐州模拟)细胞凋亡时,染色质DNA在核小体间被特异性切割成180~200 bp或其整倍数DNA片段,提取DNA并电泳,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.核小体主要由蛋白质和DNA组成
B.凋亡细胞的染色质凝集,细胞皱缩
C.凋亡细胞中各种酶活性降低
D.凋亡细胞的核DNA电泳呈梯状条带
解析:染色质主要由DNA和蛋白质组成,由图可知,核小体之间连接形成染色质,所以核小体主要由蛋白质和DNA组成,A正确;凋亡细胞的染色质凝集,细胞皱缩,B正确;凋亡细胞中与凋亡有关的酶活性会升高,所以不是各种酶活性降低,C错误;从题图看出凋亡细胞的核DNA电泳呈梯状条带,D正确。
答案:C
(8-11题,每题5分)
8.(2026·河北邯郸模拟)人体内的骨骼肌肌母细胞在肌肉损伤时能增殖、分化成新的肌纤维,在体外特定培养条件下,肌母细胞可通过激活MyoD(成肌分化抗原)基因进行分化并丧失干细胞潜能。下列有关叙述错误的是( )
A.基因决定的受损肌纤维被清除的过程属于细胞坏死
B.与胚胎细胞相比,肌母细胞的分化程度更高
C.通过检测肌母细胞中MyoD基因是否表达可确定细胞是否分化
D.肌母细胞与肌纤维中的DNA相同,RNA、蛋白质种类不完全相同
解析:基因决定的受损肌纤维被清除的过程属于细胞凋亡,A错误;胚胎细胞的分化程度较肌母细胞低,B正确;肌母细胞通过激活MyoD基因进行分化,故可通过检测MyoD基因是否表达确定细胞是否分化,C正确;肌纤维由肌母细胞分化而成,肌母细胞与肌纤维中的DNA相同,RNA和蛋白质种类不完全相同,D正确。
答案:A
9.(2026·安徽模拟)精原干细胞(SSCs)是精子发生的起始细胞,它们在雄性生殖系统中扮演着至关重要的角色。SSCs是由原始生殖细胞分化而来,既能自我更新维持自身数量相对稳定,又能定向分化产生精母细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.SSCs在增殖过程中核DNA加倍与染色体加倍不同步
B.原始生殖细胞转变成SSCs,经历了基因的选择性表达
C.SSCs是已分化的细胞,但其细胞核仍然具有全能性
D.SSCs增殖产生的子细胞都会定向分化成为精母细胞
解析:SSCs通过有丝分裂增殖,DNA复制发生在S期(核DNA加倍),而染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,两者不同步,A正确;原始生殖细胞分化为SSCs的过程属于细胞分化,本质是基因选择性表达的结果,B正确;SSCs是已分化的细胞,但细胞核仍含全套遗传物质,具有全能性,C正确;SSCs增殖时,部分子细胞通过自我更新维持干细胞数量,另一部分定向分化为精母细胞,D错误。
答案:D
10.(2026·天津一模)椎间盘是人体最大的无血管组织,正常情况下椎间盘内处于低氧状态。CESCs(人软骨终板干细胞)能够应用于椎间盘病变后的修复和再生。在体外培养时,低氧对CESCs衰老影响的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.72 h低氧处理对CESCs衰老有抑制作用
B.CESCs与其分化成的细胞遗传信息不同
C.CESCs在衰老过程中物质运输功能增强
D.血管入侵椎间盘有利于CESCs发挥修复功能
解析:由柱状图可知,72 h低氧处理衰老细胞占比远小于72 h常氧处理,所以72 h低氧处理对CESCs衰老有抑制作用,A正确;CESCs与其分化成的细胞遗传信息相同,细胞分化过程中遗传物质不变,B错误;CESCs在衰老过程中物质运输功能通常表现为降低,C错误;由柱状图可知,低氧可抑制细胞衰老,如果血管入侵椎间盘,使氧含量升高,会使更多的CESCs细胞衰老,不利于CESCs发挥修复功能,D错误。
答案:A
11.(2026·江苏扬州模拟)图中甲、乙分别表示酵母菌在营养充足或缺乏的状态下,细胞凋亡和自噬的信号调控途径。下列分析正确的是( )
A.营养充足时Akt会促进营养物质进入细胞用于代谢
B.营养缺乏时mTor对细胞自噬的抑制被解除,导致细胞凋亡
C.细胞自噬会分解自身结构,对其生存不利
D.细胞自噬与凋亡均受外界条件影响,不受基因的控制
解析:当营养物质充足时,生长因子与特异性受体结合,激活Akt来抑制凋亡,促进营养物质进入细胞用于代谢,A正确;当环境中营养物质缺乏时,mTor失活,对细胞自噬的抑制被解除,细胞会启动细胞自噬过程,为细胞生命活动提供能量,B错误;当环境中营养物质缺乏时,细胞自噬会分解自身结构,为自身提供细胞所需的物质,对其生存有利,C错误;细胞自噬与细胞凋亡受基因控制,也与外界条件有关,D错误。
答案: A
12.(12分)(2026·四川绵阳阶段练习)细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要,错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。回答下列问题。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过 进行折叠、加工、分类、包装后转运至相应部位发挥功能。
(2)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融合,体现了生物膜的结构特点是 。
(3)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:
。
(4)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,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP能够促进蛋白质的降解,你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的酸性水解酶,并说明理由。 (填“是”或“不是”)。理由是
。
解析:(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,然后依次经过内质网和高尔基体折叠、加工、分类、包装后转运至相应部位发挥功能。(2)ATTEC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,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,具有流动性,能融合,这是生物膜的结构特点。(3)突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的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,因此ATTEC可有效治疗HD。(4)图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知,pH为8.0时,呈碱性,蛋白质降解速率最高,溶酶体中的是酸性水解酶,该条件下会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
答案:(1)内质网、高尔基体 (2)专一性(特异性) 具有一定的流动性 (3)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的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 (4)不是 降解反应的最适pH为8.0,呈碱性,溶酶体中的是酸性水解酶,在该碱性环境下会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶
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