第14讲 细胞的分化、衰老和死亡（5年考情+3大核心速记+3大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“考情-知识-训练”三维架构系统突破细胞生命历程，融合北京地域科研情境，构建概念关联网络与分层训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情|7考向+3情境|四位一体知识网络构建法、易混概念对比表|从考情统计→热点情境→备考策略，形成靶向突破路径| |三大核心|3知识块+10易错点|“一大一小一多两少”衰老特征记忆法、凋亡坏死对比模型|以细胞分化为起点，串联全能性、衰老、死亡的内在逻辑链| |分层专练|3题型+15真题|情境题“信息提取-知识映射”解题步骤|基础题→情境题→压轴题，实现从概念理解到综合应用的能力跃迁|

第14讲 细胞的分化、衰老和死亡 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 细胞分化与细胞的全能性 核心知识02 细胞的衰老 核心知识03 细胞的死亡 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，3大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 细胞分化的概念、原因和意义是什么？ 2. 细胞的全能性是指什么？植物细胞和动物细胞全能性的区别？ 3. 干细胞的特点和类型有哪些？ 4. 细胞衰老的特征有哪些？细胞衰老的原因是什么？ 5. 细胞凋亡的概念、特点和意义是什么？ 6. 细胞坏死与细胞凋亡的区别是什么？ 7. 细胞自噬的机制和意义是什么？ 2024年北京卷，细胞衰老的特征与检测 2023年北京卷，细胞分化的本质（基因选择性表达） 2022年北京卷，细胞凋亡与坏死的辨析 2021年北京卷，干细胞与组织修复 2020年北京卷，细胞全能性的应用（植物组织培养） 1．考查频次：近5年北京高考中，细胞的分化、衰老和死亡内容出现频率中等偏上，常以选择题形式考查（分值2分），有时结合实验或情境以非选择题形式考查。是《分子与细胞》模块的重要内容，与个体发育、组织修复、疾病治疗等热点紧密相关。 2．考查要点：重点考查四个方面：一是细胞分化的本质（基因选择性表达）与细胞全能性的概念及应用；二是细胞衰老的特征（端粒学说、自由基学说）和检测指标；三是细胞凋亡与细胞坏死的辨析（形态特征、生理意义）；四是干细胞的特点、类型与应用前景。 热点情境 情境1：北京大学第三医院利用间充质干细胞开展组织损伤修复的临床研究，通过将干细胞注射到受损关节或心肌组织中，促进组织再生，为骨关节炎和心肌梗死患者提供新的治疗策略。 对应知识点： 干细胞的概念、类型和特点；细胞分化的调控机制；干细胞在再生医学中的应用。 情境2：中国科学院动物研究所（北京）研究发现，一种小分子化合物能清除衰老细胞，改善老年小鼠的认知功能和运动能力。该研究为延缓衰老和治疗衰老相关疾病（如阿尔茨海默病）提供了新思路。 对应知识点：  细胞衰老的特征和机制；衰老细胞的清除与组织功能恢复；细胞衰老与个体衰老的关系。 情境3： 北京师范大学生命科学学院研究细胞自噬在神经退行性疾病中的作用，发现增强细胞自噬能减少异常蛋白聚集，延缓神经元死亡。该研究为帕金森病和亨廷顿病的治疗提供潜在靶点。 对应知识点： 细胞自噬的机制和调控；细胞凋亡与自噬的关系；细胞死亡与疾病治疗。 备考策略 1. 构建“概念-特征-机制-意义”四位一体的知识网络 细胞分化、衰老和死亡是细胞生命历程的有机整体，要将三者联系起来： （1）细胞分化的本质是基因选择性表达： 同一个体的所有体细胞基因组成相同（受精卵有丝分裂而来），但不同细胞中表达的基因不同（奢侈基因差异表达，管家基因普遍表达）。 分化程度越高，细胞分裂能力越弱（一般规律，但干细胞例外）。 分化不可逆（自然状态下），但可通过实验手段实现“脱分化”（植物组织培养）和“诱导多能干细胞”（iPS技术）。 （2）细胞衰老的特征（“一大一小一多两少”）： 一大：细胞核体积增大，核膜内折。 一小：细胞体积变小，代谢速率减慢。 一多：细胞内色素（如脂褐素）积累增多。 两少：水分减少，酶活性降低。 （3）细胞死亡的两种主要方式对比： 比较项目 细胞凋亡（程序性死亡） 细胞坏死 发生原因 基因调控、生理性或病理性刺激 外界不利因素（创伤、毒素、缺氧等） 细胞形态 细胞收缩，形成凋亡小体 细胞肿胀，膜破裂 细胞膜 保持完整直至形成凋亡小体 早期破裂，内容物外泄 DNA变化 片段化（梯状条带） 弥散性降解 炎症反应 无（不引发炎症） 有（引发炎症反应） 生理意义 正常发育、维持稳态、清除多余/异常细胞 被动死亡，通常有害 2. 辨析相关概念 易混概念 正确辨析 细胞分化 vs 细胞全能性 分化是基因选择性表达导致细胞功能特化；全能性是已分化细胞具有发育成完整个体的潜能。分化程度越高，全能性越低（植物细胞例外） 细胞衰老 vs 个体衰老 个体衰老是细胞衰老的宏观表现，但个体衰老不等于所有细胞同时衰老（如干细胞仍可分裂） 细胞凋亡 vs 细胞坏死 凋亡是“主动自杀”（基因调控、有序、不引发炎症）；坏死是“被动他杀”（意外损伤、无序、引发炎症） 细胞自噬 vs 细胞凋亡 自噬是细胞通过溶酶体降解自身组分以维持生存，可导致细胞存活也可导致Ⅱ型程序性死亡；凋亡是细胞主动结束生命 干细胞 vs 分化细胞 干细胞具有分裂和分化能力，分化程度低；分化细胞功能特化，分裂能力弱 端粒 vs 端粒酶 端粒是染色体末端的DNA-蛋白质结构，随分裂缩短；端粒酶能延长端粒（在干细胞和癌细胞中活性高） 3. 干细胞类型与应用 干细胞类型 来源 分化潜能 特点 胚胎干细胞（ESC） 早期胚胎（囊胚内细胞团） 全能/多能 可分化成所有组织细胞，伦理争议 成体干细胞（ASC） 成熟组织（骨髓、皮肤、神经等） 多能/单能 分化潜能有限，但可修复相应组织 诱导多能干细胞（iPS） 体细胞（通过基因重编程获得） 多能 避免伦理问题，个体化治疗潜力大 4. 联系实际，关注热点 （1）干细胞治疗：北京地区多家医院（如北京大学第三医院、解放军总医院）开展干细胞治疗骨关节炎、糖尿病、脊髓损伤等疾病的临床试验，利用干细胞的自我更新和分化能力修复受损组织。 （2）抗衰老研究：中国科学院动物研究所（北京）研究发现，清除衰老细胞可改善小鼠健康寿命。相关药物（senolytics，衰老细胞清除剂）正在临床前研究阶段，为延缓人类衰老提供新思路。 （3）细胞凋亡与肿瘤治疗：传统化疗药物通过诱导肿瘤细胞凋亡发挥作用。北京生命科学研究所等单位研究凋亡通路调控机制，开发靶向凋亡的新型抗癌药物。 （4）细胞自噬与神经退行性疾病：细胞自噬能清除错误折叠蛋白聚集体（如Aβ、α-synuclein），保护神经细胞。北京市多家科研机构开展自噬增强剂治疗阿尔茨海默病和帕金森病的研究。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：减数分裂过程、观察减数分裂与受精作用过程、减数分裂与有丝分裂综合。 一图串联 核心梳理 核心知识1 细胞分化与细胞的全能性 考点1: 细胞分化 1. 概念 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. 本质（根本原因） 基因的选择性表达。 辨析： 同一个体不同体细胞中基因组成相同（均由受精卵有丝分裂而来）。 不同体细胞中基因表达情况不同——奢侈基因（组织特异性基因）在不同细胞中选择性表达，管家基因（如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因）在所有细胞中均表达。 分化过程中遗传物质不发生改变。 3. 细胞分化的特点 持久性：贯穿生物体整个生命进程，胚胎期达到最大限度。 稳定性：分化后的细胞将保持分化状态直到死亡（自然状态下不可逆）。 普遍性：所有多细胞生物均发生细胞分化。 不可逆性：自然条件下，分化是一种稳定的、不可逆的过程（但可通过实验诱导脱分化）。 4. 细胞分化的意义 是生物个体发育的基础（细胞增殖+细胞分化）。 使多细胞生物体中的细胞功能趋向专门化，提高各生理功能的效率。 考点2: 细胞的全能性 1. 概念 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 2. 细胞全能性的比较 植物细胞：全能性较高——植物组织培养可证明（已分化的植物细胞可发育成完整植株）。 动物细胞：全能性受限制（已分化的动物细胞一般不能发育成完整个体），但动物细胞核仍具有全能性——克隆技术（如克隆羊多莉）可证明。 3. 分化程度与全能性的关系 一般来说，细胞分化程度越高，全能性越低。 全能性大小比较：受精卵 > 胚胎干细胞 > 成体干细胞 > 各种分化细胞。 植物细胞的全能性通常高于动物细胞。 4. 细胞全能性的应用 植物组织培养：利用植物细胞全能性，快速繁殖优良品种、培养无病毒植株。 动物克隆：利用动物细胞核的全能性，进行动物繁殖和濒危物种保护。 iPS技术：将体细胞重编程为诱导多能干细胞，避免伦理争议，用于疾病模型构建和细胞治疗。 考点3: 干细胞 1. 概念 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。 2. 干细胞的类型 类型 来源 分化潜能 特点 胚胎干细胞（ESC） 早期胚胎（囊胚内细胞团） 全能/多能 可分化成所有组织细胞，伦理争议大 成体干细胞（ASC） 成熟组织（骨髓、皮肤、神经、造血等） 多能/单能 分化潜能有限，但可修复相应组织（如造血干细胞、间充质干细胞） 诱导多能干细胞（iPS） 体细胞（通过基因重编程获得） 多能 避免伦理问题，可实现个体化治疗，但存在致瘤风险 3. 干细胞的应用 再生医学（组织修复和器官再生） 疾病模型构建和药物筛选 细胞治疗（如造血干细胞移植治疗白血病、间充质干细胞治疗骨关节炎） 核心知识2  细胞的衰老 考点1: 个体衰老与细胞衰老的关系 项目 单细胞生物 多细胞生物 关系 细胞衰老 = 个体衰老 细胞衰老 ≠ 个体衰老 表现 细胞衰老导致个体死亡 个体衰老是细胞衰老的宏观表现，但衰老个体中有新细胞产生，年轻个体中也有衰老细胞 考点2：细胞衰老的特征（“一大一小一多两少”记忆法） 特征类别 具体变化 一大 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 一小 细胞体积变小，代谢速率减慢 一多 细胞内色素积累（如脂褐素，即老年斑的主要成分）增多 两少 水分减少（细胞萎缩）；多种酶的活性降低（如酪氨酸酶活性降低→白发） 其他特征： 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 细胞呼吸速率减慢。 细胞内的自由基增多。 考点3：细胞衰老的机制 1. 自由基学说 核心观点：细胞代谢产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质等，造成细胞损伤，加速衰老。 攻击方式： 攻击磷脂分子→破坏细胞膜结构 攻击DNA→引起基因突变 攻击蛋白质→使蛋白质活性下降 2. 端粒学说 端粒：染色体两端的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。 端粒的作用：保护染色体末端，防止染色体相互融合和降解。 端粒随分裂缩短：细胞每分裂一次，端粒DNA就缩短一截。端粒DNA序列在复制时会丢失一段（末端复制问题）。 端粒临界长度：当端粒缩短到临界长度时，细胞停止分裂，进入衰老状态。 端粒酶：能合成端粒DNA，维持端粒长度（在干细胞和癌细胞中活性较高）。 考点4细胞衰老与人类健康 抗衰老研究：清除衰老细胞（senolytics，衰老细胞清除剂）可改善老年相关疾病。 衰老相关疾病：动脉粥样硬化、骨关节炎、神经退行性疾病等与细胞衰老密切相关。 延缓衰老的策略：适度运动、热量限制、抗氧化剂补充等（但科学证据有限）。 核心知识3  细胞的死亡 考点1：细胞凋亡（程序性死亡） 1. 概念 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡。 2. 细胞凋亡的特征 细胞收缩（体积变小）。 细胞膜保持完整（不破裂）。 细胞核固缩，DNA片段化（电泳呈梯状条带）。 形成凋亡小体（含细胞质的膜包小体）。 凋亡小体被邻近的吞噬细胞吞噬清除。 不引发炎症反应（重要特征）。 3. 细胞凋亡的生物学意义 正常发育必需：胚胎发育过程中尾的消失、指间细胞的死亡（人胚胎手部发育）。 维持组织稳态：清除多余、衰老、损伤或异常的细胞。 免疫防御：清除被病原体感染的细胞（如被病毒感染的细胞的凋亡）。 保护机体：清除可能癌变的细胞，防止肿瘤发生。 4. 细胞凋亡的机制 受基因严格调控（如凋亡相关基因Bcl-2家族、Caspase家族）。 可分为内源性途径（线粒体途径）和外源性途径（死亡受体途径）。 两条途径最终均激活Caspase蛋白酶家族，执行细胞凋亡。 考点2：细胞坏死 1. 概念 在种种不利因素（如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激）的影响下，由于细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 2. 细胞坏死的特征 细胞肿胀（体积增大）。 细胞膜早期破裂，内容物外泄。 细胞器崩解。 DNA弥散性降解（电泳呈弥散状条带）。 引发炎症反应（重要特征）。 3. 细胞坏死与细胞凋亡的对比 比较项目 细胞凋亡 细胞坏死 发生原因 基因调控、生理性或轻度病理性刺激 严重的外界损伤（创伤、毒素、缺氧、高温等） 性质 主动性死亡（“细胞自杀”） 被动性死亡（“细胞他杀”） 细胞形态 细胞收缩，形成凋亡小体 细胞肿胀，膜破裂 细胞膜完整性 保持完整至凋亡小体阶段 早期即破裂 细胞内容物 不外泄（被吞噬细胞吞噬） 外泄（引发炎症） DNA变化 片段化（梯状条带） 弥散性降解（弥散状条带） 是否引发炎症 不引发 引发 对机体影响 通常有利 通常有害 考点3：细胞自噬 1. 概念 细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老的细胞器以及入侵的微生物等物质的过程。 2. 自噬的机制 细胞形成双层膜结构的自噬体。 自噬体包裹受损细胞器或蛋白质聚集体。 自噬体与溶酶体融合，内容物被溶酶体水解酶降解。 降解产物（氨基酸、脂肪酸等）被细胞重新利用。 3. 细胞自噬的生物学意义 维持细胞生存：营养缺乏时，细胞通过自噬降解自身组分以获取能量和物质。 清除受损细胞器：清除衰老或损伤的线粒体、内质网等，维持细胞稳态。 参与细胞凋亡：某些情况下，过度自噬可导致细胞死亡（Ⅱ型程序性死亡）。 与人类疾病：自噬异常与神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病）、肿瘤、感染性疾病等密切相关。 4. 自噬与凋亡的关系 自噬可为细胞提供“生存”机会（清除损伤，获取营养）。 当自噬过度或无法维持细胞生存时，细胞进入凋亡途径。 二者共享部分调控通路，在细胞应激反应中协同作用。 易错辨析（核心知识速记卡） 1. “细胞分化的本质是基因选择性表达，遗传物质不改变”：分化过程中DNA序列不变，变化的是基因的表达情况（mRNA和蛋白质的种类不同）。 2. “管家基因 ≠ 奢侈基因”：管家基因在所有细胞中均表达（如呼吸酶基因），奢侈基因只在特定细胞中表达（如血红蛋白基因只在红细胞中表达）。 3. “分化程度越高，分裂能力越弱”：一般而言，高度分化的细胞（如神经细胞、肌细胞）失去分裂能力；但植物细胞和某些干细胞例外。 4. “细胞全能性 ≠ 细胞分化”：全能性是细胞“发育成完整个体”的潜能；分化是细胞“形态功能特化”的过程。两者方向相反。 5. “个体衰老 ≠ 所有细胞衰老”：多细胞生物个体衰老时，仍有新细胞产生（如皮肤角质层细胞脱落、造血干细胞不断分裂）。 6. “细胞凋亡是主动的、受基因调控的死亡”：凋亡是“程序性死亡”，对机体有益；坏死是被动的、意外的死亡，通常有害。 7. “凋亡不引发炎症，坏死引发炎症”：这是区分凋亡和坏死的重要特征之一。 8. “端粒缩短是细胞衰老的原因，不是结果”：端粒随细胞分裂缩短，达到临界长度后细胞停止分裂，是细胞衰老的“有丝分裂钟”。 9. “自噬 ≠ 凋亡”：自噬是“降解再利用”，可帮助细胞存活；当自噬过度或无法维持生存时，细胞可能走向凋亡。 10. “干细胞 ≠ 全能细胞”：除胚胎干细胞外，大多数干细胞是多能或单能的，分化潜能有限。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选+非选择题，2大题型） 考查重点：细胞的分化、细胞的全能性、细胞的衰老与死亡 题型一：细胞的分化 一、单选题 1．肝卵圆细胞会在肝脏严重受损、肝细胞增殖受抑制时被活化，增殖、分化为肝细胞；但某些致癌因子会导致该过程异常，最终诱发肝癌。下列叙述错误的是（    ） A．肝卵圆细胞癌变是多个基因突变累积的结果 B．肝卵圆细胞与肝细胞的核遗传信息完全相同 C．肝卵圆细胞分化时细胞内核酸的种类和含量均不变 D．肝卵圆细胞中的同源染色体在细胞增殖时不发生分离 【答案】C 【详解】A、细胞癌变是原癌基因、抑癌基因多个突变累积的结果，肝卵圆细胞癌变亦是如此，A正确； B、肝细胞是肝卵圆细胞经过有丝分裂、分化形成的，有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞遗传物质相同，细胞分化不改变核遗传信息，是基因选择性表达的结果，但会改变RNA和蛋白质的种类和含量，因此“卵圆细胞与肝细胞的核遗传信息完全相同”，B正确； C、细胞分化的本质是基因的选择性表达，因此，肝卵圆细胞分化时细胞内核酸的种类不变，但含量会发生改变，C错误； D、肝卵圆细胞只进行有丝分裂，同源染色体分离发生在减数分裂，即肝卵圆细胞中的同源染色体在细胞增殖时不发生分离，D正确。 2．人体皮肤组织有较强的修复能力。研究发现，当皮肤受到损伤后，巨噬细胞会分泌TGF-β（蛋白质类因子）激活角质形成细胞增殖、分化成新的表皮细胞，使伤口愈合。下列叙述错误的是（     ） A．角质形成细胞的分化程度比浆细胞低 B．巨噬细胞合成TGF-β是基因选择性表达的结果 C．某些损伤的细胞通过激烈的细胞自噬被清除属于细胞坏死 D．皮肤中衰老的细胞含水量降低，体积变小，细胞核变大 【答案】C 【详解】A、据题干信息可知，角质形成细胞可以增殖分化，说明分化程度更低；浆细胞是高度分化的细胞，不再分裂分化，因此角质形成细胞分化程度比浆细胞低，A正确； B、巨噬细胞是已经分化的细胞，巨噬细胞能合成TGF-β是基因选择性表达的结果，B正确； C、细胞坏死是不利因素导致的细胞非正常被动死亡；通过细胞自噬清除损伤细胞是受基因调控的主动过程，属于细胞程序性死亡（细胞凋亡），不属于细胞坏死，C错误； D、皮肤中衰老的细胞含水量降低，体积变小，细胞核变大，染色质固缩，染色加深，D正确。 3．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞（多能干细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变 B．iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性 C．上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠 D．克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中没有运用细胞核移植技术 【答案】A 【详解】A、小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程属于细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质不会发生改变，但细胞的形态结构和生理功能会发生稳定性差异，A错误； B、iPS细胞（多能干细胞）与内细胞团细胞都具有发育的全能性，都可以分化形成多种组织细胞，B正确； C、黑鼠是体细胞供体，提供细胞核，克隆鼠的遗传特性由细胞核决定，灰鼠为胚胎移植的受体（代孕母鼠），只提供胚胎发育的场所，白鼠为重组囊胚的滋养层细胞供体，上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠（因为细胞核来自黑鼠，克隆鼠性别由黑鼠细胞核决定），C正确； D、克隆鼠X的体色由黑鼠细胞核中的遗传物质决定，故体色为黑色；但该培育过程是通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞，继而培育克隆鼠，未运用细胞核移植技术，D正确。 4．研究人员将调控根尖干细胞微环境的P、W基因过表达系统导入某植物根尖外植体，在无外源激素条件下诱导外植体形成胚状体，并最终发育为完整植株。下列叙述正确的是（　　） A．P、W基因过表达诱导组织形成新植株需经历细胞分化 B．将流水充分冲洗后的外植体用无菌水反复冲洗进行灭菌 C．使用无激素培养基时不涉及激素对植物分化的调节作用 D．导入P、W基因过表达系统使根尖细胞具备了全能性 【答案】A 【详解】A、外植体诱导形成胚状体并发育为完整植株的过程，需要经过脱分化和再分化阶段，再分化的本质就是细胞的选择性分化，形成不同的组织和器官，因此该过程必然经历细胞分化，A正确； B、外植体不能灭菌，流水冲洗、无菌水冲洗仅为外植体消毒的部分操作，且外植体消毒还需酒精、次氯酸钠等消毒剂处理，B错误； C、无外源激素的培养基中，植物细胞自身可合成内源激素，仍会通过内源激素调节细胞分化过程，C错误； D、植物体细胞本身就具有全能性（全能性的基础是细胞含有该物种全套遗传物质），导入P、W基因过表达系统只是促进了细胞全能性的表达，D错误。 5．细胞的生命历程贯穿多细胞生物的生长发育全过程。下列叙述正确的是（　　） A．细胞分化使细胞功能专门化，遗传物质发生定向改变 B．细胞衰老过程中，所有酶的活性均下降，细胞代谢速率减慢 C．细胞凋亡受基因调控，不利于机体内部环境的稳态维持 D．细胞癌变后细胞膜上糖蛋白减少，细胞易在体内扩散转移 【答案】D 【详解】A、细胞分化过程中遗传物质不发生改变，A错误； B、衰老细胞中部分酶活性下降，并非所有酶活性均降低，B错误； C、细胞凋亡是正常的生命过程，有利于机体稳态维持，C错误； D、癌细胞糖蛋白减少，黏着性降低，易扩散转移，D正确。 6．细胞生命历程包含分裂、分化、衰老、凋亡与癌变，下列叙述正确的是（     ） A．细胞分化过程中DNA不变，mRNA和蛋白质种类、数量均发生改变 B．细胞衰老过程中，细胞核体积变小，染色质收缩，细胞代谢速率减慢 C．细胞凋亡是基因被动表达的结果，不利于维持生物体内部环境稳定 D．原癌基因和抑癌基因同时突变，细胞才会发生癌变，且癌细胞分裂周期变长 【答案】A 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，其遗传物质DNA本身不发生改变，但转录出的mRNA种类和数量会发生变化，进而导致合成的蛋白质种类和数量也发生改变，A正确； B、细胞衰老时，细胞体积缩小，但细胞核体积增大，染色质固缩、染色加深，代谢速率减慢，B错误； C、细胞凋亡是由基因主动调控的程序性死亡过程，是机体维持内部环境稳定、清除异常或多余细胞的正常生理机制，C错误； D、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因累积突变的结果，并非必须“同时突变”；且癌变细胞的分裂周期变短，增殖速度加快，D错误。 7．治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。下图表示治疗性克隆的过程。下列说法错误的是（    ） A．细胞A为去核卵母细胞 B．动物细胞培养基中需加入抗生素 C．胚胎干细胞分化为多种体细胞是基因选择性表达的结果 D．该过程应用了核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术 【答案】D 【详解】A、治疗性克隆的核移植操作中，需将患者正常体细胞核移入去核卵母细胞中构建重组细胞，因此细胞A为去核卵母细胞，A正确； B、动物细胞培养时为避免杂菌污染，需要在培养基中加入抗生素，B正确； C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，胚胎干细胞分化为多种功能不同的体细胞，是基因选择性表达的结果，C正确； D、该过程应用了核移植、动物细胞培养、胚胎干细胞诱导分化技术，没有将早期胚胎移植到受体子宫的操作，不涉及胚胎移植技术，D错误。 8．细胞的生命历程与个体发育密切相关。在雄性小鼠胚胎发育过程中，会发生的事件包括 （    ） ① 有丝分裂 ② 减数分裂 ③ 细胞分化 ④ 细胞衰老 ⑤ 细胞凋亡 A．①③④⑤ B．①②③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④ 【答案】A 【详解】①有丝分裂是胚胎时期细胞增殖的主要方式，①正确； ②减数分裂是性成熟个体产生生殖细胞时进行的分裂方式，②错误； ③④⑤细胞分化、细胞衰老 、细胞凋亡均是贯穿整个生命历程的正常生理活动，③④⑤正确，A正确。 题型二：细胞的全能性 一、单选题 1．重瓣东方百合离体繁殖时，常以叶片等为外植体，诱导获得不定芽，再诱导生根，形成幼苗。下列叙述正确的是（    ） A．该繁殖过程没有体现植物细胞的全能性 B．外植体用酒精消毒后需要立即用清水进行清洗 C．培养基中的激素种类和比例影响不定芽的发生 D．组培苗和试管牛均属于无性繁殖产物 【答案】C 【详解】A、该繁殖过程通过叶片外植体经脱分化、再分化形成完整植株，体现了植物细胞的全能性（已分化的细胞发育成完整个体的潜能），A错误； B、外植体用酒精消毒后需立即用无菌水冲洗（避免酒精残留损伤细胞），而非普通清水（可能引入微生物污染），B错误； C、培养基中生长素与细胞分裂素的比例调控器官分化：较高生长素/细胞分裂素比例促进生根，较高细胞分裂素/生长素比例促进生芽，故激素种类和比例直接影响不定芽发生，C正确； D、组培苗通过体细胞组织培养获得，属于无性繁殖；试管牛通过体外受精（精子与卵细胞结合）形成受精卵后发育而成，属于有性繁殖，D错误。 故选C。 2．科学家利用电泳技术对大鼠的脑、心脏、肺等七种器官的蛋白质组分进行分析，结果如下图。关于该现象的解释正确的是（    ） A．不同器官细胞中核DNA碱基序列差异导致蛋白质种类不同 B．不同器官细胞基因选择性表达导致蛋白质种类和数量差异 C．细胞分化的过程中体现出动物体细胞核具备全能性 D．不同器官细胞氨基酸种类不同导致蛋白质存在差异 【答案】B 【详解】A、同一生物不同器官的细胞由受精卵经有丝分裂产生，核 DNA 碱基序列完全相同，蛋白质种类不同并非 DNA 序列差异导致，A 错误； B、不同器官细胞功能不同，是基因选择性表达的结果 —— 即不同细胞中开启表达的基因不同，导致合成的蛋白质种类和数量存在差异，B 正确； C、细胞分化是基因选择性表达的过程，并未体现动物体细胞核的全能性（全能性需体现细胞核发育成完整个体的能力或分化为其他各种细胞的潜能，如克隆羊多莉实验），C 错误； D、不同器官细胞蛋白质差异源于氨基酸的种类、排列顺序、数量和肽链空间结构不同，D 错误。 故选 B。 3．下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（    ） A．植物组织培养 B．秋水仙素处理种子获得多倍体植株 C．动物体细胞核移植 D．培养植物的花药获得单倍体植株 【答案】B 【分析】细胞或细胞核的全能性是指已经高度分化的细胞或经细胞核移植后的杂种细胞具有发育成为完整个体或分化为各种细胞的潜能。 【详解】A、植物组织培养是高度分化的细胞获得完整植株的过程，体现了植物细胞的全能性，A错误； B、经秋水仙素处理后培育出多倍体，属于多倍体育种，该过程没有体现细胞或细胞核的全能性，B正确； C、动物体细胞核移植获得的杂种细胞具有发育为完整个体的潜能，C错误； D、培养植物的花药获得单倍体植株，其中花药是高度分化的细胞，单倍体是完整植株，该过程体现了植物细胞的全能性，D错误。 故选B。 4．运用植物悬浮培养技术培养胡萝卜细胞获得番茄红素，过程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．①表示脱分化的过程 B．②需用胰蛋白酶处理 C．无需严格的无菌操作 D．体现植物细胞的全能性 【答案】A 【分析】图中①表示脱分化过程，②表示将愈伤组织分散成单个细胞进行培养。 【详解】A、①表示已分化的细胞恢复分裂能力的脱分化的过程，A正确； B、胰蛋白酶用于获得动物细胞悬液，B错误； C、组织培养过程需需严格的无菌操作，避免杂菌感染，C错误； D、图示过程未形成完整生物个体，不体现植物细胞的全能性，D错误。 故选A。 5．我国科研人员利用人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞（hihep细胞），成功构建了新型的生物人工肝。下列叙述不正确的是（    ） A．培养过程中需要在培养液中添加动物血清 B．成纤维细胞与hihep细胞的遗传物质不相同 C．成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性 D．成纤维细胞培养成hihep细胞的实质是基因的选择性表达 【答案】B 【分析】细胞分化是指在个体发育中，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。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 【详解】A、动物细胞培养需要在培养液中添加一些天然成分，比如动物血清，A正确； B、人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞（hihep细胞），均由同一个受精卵发育而来，所含遗传物质相同，B错误； C、细胞核具有全能性是指分化为完整个体或其他各种细胞的潜能，成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性，C正确； D、人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞（hihep细胞）发生了细胞的分化，实质是基因的选择性表达，D正确。 故选B。 6．我国科学家在国际上首次分别利用自体与异体干细胞来源的再生胰岛（E-islet）微创移植，实现了1型糖尿病患者的胰岛功能重建与血糖自主调控。该技术将内胚层干细胞经定向诱导可分化为胰岛样细胞团，将其移植至1型糖尿病患者体内，可重建患者的部分血糖调节功能。下列相关叙述正确的是（　　） A．该过程体现了干细胞的全能性，体现了胰岛样细胞团具有完整的遗传信息 B．移植前需用基因工程改造胰岛样细胞，使其表面HLA抗原与受体的完全一致 C．移植后患者的血糖水平下降主要依赖胰岛样细胞团合成的胰高血糖素发挥作用 D．诱导分化时需改变培养基中的物理化学条件，以启动细胞内特定基因的选择性表达 【答案】D 【详解】A、细胞全能性的体现以发育成完整个体为标志，该过程仅将干细胞诱导分化为胰岛样细胞团，未形成完整个体，不能体现干细胞的全能性，A错误； B、自体干细胞来源的再生胰岛与患者自身HLA抗原一致，无需改造；异体移植也仅需主要HLA抗原匹配度较高即可降低排斥，无需改造至完全一致，B错误； C、胰高血糖素的功能是升高血糖，移植后血糖下降依赖胰岛样细胞团合成的胰岛素发挥作用，C错误； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，诱导干细胞定向分化时，可通过改变培养基的营养成分、激素种类等理化条件，启动细胞内特定基因的选择性表达，从而获得胰岛样细胞团，D正确。 题型三：细胞的衰老与死亡 一、单选题 1．2025年国民营养健康指导委员会发布了“健康饮食、合理膳食”核心信息，倡导增加蔬菜水果，全谷物和水产品三类食品摄入，下列叙述错误的是（    ） A．蔬菜中的纤维素和谷物中富含的淀粉是人体重要的糖类来源 B．海藻类食物中富含的碘是构成甲状腺激素的重要元素 C．蔬菜水果中的类胡萝卜素等抗氧化物质可减少细胞中的自由基而延缓细胞衰老 D．“合理膳食”可以保证通过食物获取机体所需的必需氨基酸 【答案】A 【详解】A、人体不存在分解纤维素的酶，纤维素无法被人体消化吸收，不能为人体提供糖类，不属于人体的糖类来源，A错误； B、碘是合成甲状腺激素的必需元素，海藻类食物中碘含量丰富，可作为碘的重要摄入来源，B正确； C、根据细胞衰老的自由基学说，自由基会攻击细胞内的生物分子加速细胞衰老，类胡萝卜素等抗氧化物质可清除自由基，减少自由基对细胞的损伤，起到延缓衰老的作用，C正确； D、必需氨基酸是人体细胞无法合成、必须从食物中获取的氨基酸，合理膳食可通过搭配不同种类的食物，保证机体摄入全部种类的必需氨基酸，D正确。 2．细胞分化、衰老、凋亡、癌变构成完整细胞生命历程，结合基因表达调控机制分析，叙述逻辑无误的是（     ） A．细胞分化基因组DNA不变，细胞内所有mRNA、蛋白质的种类与数量均发生改变 B．细胞凋亡仅由外界损伤、病原体被动诱发，凋亡相关基因在正常细胞中全程关闭不表达 C．衰老细胞细胞核体积增大、染色质高度固缩，多种代谢关键酶活性显著下降 D．原癌基因抑制细胞无限增殖，单一抑癌基因突变失活即可直接诱发细胞癌变 【答案】C 【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达，核基因组DNA不变，但并非所有mRNA、蛋白质的种类和数量都发生改变，例如呼吸酶等管家基因编码的蛋白质，在绝大多数活细胞中都稳定存在，A错误； B、细胞凋亡是基因主动调控的编程性死亡，正常细胞中凋亡基因低水平表达，外界损伤诱导凋亡基因大量表达，B错误； C、衰老细胞核体积增大、染色质固缩，多种酶活性下降，细胞膜通透性改变，物质运输效率降低，C正确； D 、原癌基因促进细胞增殖，抑癌基因抑制细胞异常增殖，细胞癌变是多个基因突变累积的结果，单一抑癌基因突变不会直接诱发癌变，D错误。 3．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（　　） A．细胞分化过程中，细胞的核酸种类不发生改变 B．细胞凋亡只发生在胚胎发育过程中，成体阶段不发生 C．衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 D．细胞癌变是原癌基因突变为抑癌基因的结果 【答案】C 【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达，mRNA种类会改变，即核酸种类发生变化，A错误； B、细胞凋亡发生在个体发育的全过程，并非只发生在胚胎阶段，B错误； C、衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，C正确； D、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因共同突变的结果，并非二者相互转化，D错误。 4．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（    ） A．细胞分化过程中遗传物质发生定向改变 B．衰老细胞中所有酶的活性均出现下降 C．二倍体生物有丝分裂全过程都存在同源染色体 D．细胞凋亡是不利因素诱导的细胞被动死亡过程 【答案】C 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞内的遗传物质不发生改变，A错误； B、衰老细胞内多种酶的活性下降，但并非所有酶的活性均降低，部分与衰老、凋亡相关的酶活性会升高，B错误； C、二倍体生物有丝分裂过程中同源染色体不发生分离，全过程都存在同源染色体，C正确； D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于主动死亡，并非不利因素诱导的被动死亡，D错误。 5．青少年肌肉组织的增长和损伤后修复与肌肉干细胞密切相关，下列相关叙述错误的是（    ） A．运动增加肌肉量与肌肉干细胞的增殖与分化有关 B．肌肉干细胞分化为成肌细胞后遗传物质会发生改变 C．肌肉干细胞衰老后代谢能力下降，多种酶活性降低 D．清除损伤细胞属于基因调控下的细胞凋亡过程 【答案】B 【详解】A、运动可刺激肌肉干细胞发生增殖和分化，产生更多肌肉细胞从而增加肌肉量，A正确； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中遗传物质不会发生改变，B错误； C、细胞衰老的典型特征包括代谢能力下降、多种酶活性降低，肌肉干细胞衰老也符合该特征，C正确； D、细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程，清除损伤细胞属于正常生理活动中的细胞凋亡过程，D正确。 6．“辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式，它是指一段时间内不摄取谷类食物，仅以水、果汁等为食，以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为，“辟谷”期间，细胞自噬活动会加强，其原理如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．溶酶体中含多种水解酶，可降解受损的细胞器，从而维持细胞稳态 B．若细胞中缺乏泛素，可能会导致受损的细胞器积累，导致细胞加速衰老 C．细胞凋亡与细胞自噬是两种完全独立的细胞死亡方式，二者无任何关联 D．有些激烈的细胞自噬活动可能会过度分解细胞结构，导致细胞死亡 【答案】C 【详解】A、溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，可降解衰老、损伤的细胞器，清除细胞内的代谢废物，从而维持细胞稳态，A正确； B、据图可知，受损细胞器、错误折叠的蛋白质需要先经过泛素标记，才能被自噬受体识别，进而通过自噬过程降解。若细胞缺乏泛素，受损细胞器无法被识别降解，就会在细胞内积累，导致细胞功能异常，加速细胞衰老，B正确； C、细胞凋亡是基因决定的程序性细胞死亡，细胞自噬正常情况下是维持细胞生存的代谢机制，不属于细胞死亡方式；且二者并非完全独立，存在信号通路关联，过度自噬还可能诱导细胞凋亡，C错误； D、正常强度的细胞自噬可清除细胞内异常结构，对细胞有利，但若自噬活动过于激烈，会过度分解细胞的正常结构，最终可能导致细胞死亡，D正确。 7．细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制。下图是细胞自噬部分过程，下列有关说法错误的是（　　） A．自噬溶酶体的形成体现了生物膜具有流动性 B．处于营养缺乏条件下的细胞自噬过程减弱 C．残余体内的物质排出细胞膜外需要消耗能量 D．有些激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡 【答案】B 【详解】A、自噬溶酶体由自噬体和溶酶体通过膜融合形成，膜融合的过程体现了生物膜具有一定的流动性，A正确； B、处于营养缺乏条件下的细胞需要通过自噬分解衰老细胞器、非必需的自身物质，获得维持生命活动的营养和能量，因此自噬过程会增强，不是减弱，B错误； C、残余体内的物质通过胞吐的方式排出细胞膜外，胞吐过程需要消耗能量，C正确； D、细胞自噬是细胞的调控机制，过于激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡程序启动，引发细胞凋亡，D正确。 8．细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核，X蛋白选择性地结合F蛋白或结合乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图所示。下列叙述不合理的是（　　） A．M 基因属于抑癌基因，F 基因属于原癌基因 B．细胞中M 蛋白和F 蛋白可能是DNA 聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X 可能会减缓癌细胞增殖 D．正常细胞中去除M 蛋白可能会抑制正常细胞凋亡 【答案】B 【详解】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录，说明M基因属于抑癌基因，F基因属于原癌基因，A正确； B、M蛋白和F蛋白都可以促进相关基因的转录，因此很可能属于RNA聚合酶，而不是DNA聚合酶，B错误； C、过量表达X蛋白，X蛋白在癌细胞中可以与F蛋白结合，进而使得进入细胞核的F蛋白减少，所以会减缓细胞增殖，C正确； D、去除正常细胞中的M蛋白，凋亡基因转录受影响，因而可能会抑制细胞凋亡，D正确。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选+非选择题） 设题创新: 细胞的分化、细胞的全能性与干细胞研究、细胞的衰老与死亡综合 一、单选题 1．（2026·北京石景山·二模）真核细胞中的miRNA是一类长约22个核苷酸的非编码RNA。miRNA与靶基因的mRNA结合后，抑制其翻译或促进其降解。下列有关miRNA的叙述不正确的是（    ） A．含有2个游离的磷酸基团 B．嘌呤与嘧啶数目不一定相等 C．通过碱基互补配对识别靶mRNA D．可调控细胞分化的方向 【答案】A 【详解】A、miRNA是单链RNA，仅在5'端含有1个游离的磷酸基团，A错误； B、miRNA为单链RNA，不存在双链核酸严格的碱基互补配对限制，因此嘌呤与嘧啶数目不一定相等，B正确； C、miRNA与靶mRNA结合的过程遵循碱基互补配对原则，以此实现对靶mRNA的特异性识别，C正确； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，miRNA可通过抑制翻译或促进靶mRNA降解调控基因表达，因此可调控细胞分化的方向，D正确。 2．（2026·北京石景山·二模）植物叶片变黄脱落、动物角质层脱落等现象都与细胞衰老和凋亡有关。下列相关叙述不正确的是（    ） A．衰老细胞的细胞核体积减小，核膜内折，染色质收缩 B．细胞产生的自由基可以通过攻击蛋白质导致细胞衰老 C．各种因素引起端粒的加速缩短将会导致细胞加速衰老 D．细胞衰老和细胞凋亡有利于机体实现自我更新 【答案】A 【详解】A、衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深，A错误； B、根据细胞衰老的自由基学说可知，细胞产生的自由基可以攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，进而导致细胞衰老，B正确； C、根据细胞衰老的端粒学说可知，端粒DNA序列会随细胞分裂次数增加而缩短，端粒加速缩短会使细胞正常基因的DNA序列更早受损，导致细胞加速衰老，C正确； D、细胞衰老和细胞凋亡均是细胞正常的生命历程，可及时清除衰老、受损的细胞，有利于机体实现自我更新，D正确。 故选A。 3．（2026·北京朝阳·二模）低氧胁迫激活植物根尖分生区细胞自噬，部分受损细胞器被膜结构包裹形成自噬体，随后与溶酶体融合进行降解。适度自噬维持细胞增殖，过度自噬引发细胞凋亡。下列判断成立的是（    ） A．细胞自噬过程体现生物膜的选择透过性 B．分生区细胞持续增殖，分裂期长于分裂间期 C．低氧下细胞自噬利于维持物质和能量供应 D．过度自噬引发的细胞凋亡不受基因的调控 【答案】C 【详解】A、细胞自噬过程中自噬体与溶酶体发生膜融合，该过程体现的是生物膜具有一定流动性的结构特点，未体现生物膜的选择透过性功能特点，A错误； B、细胞周期中分裂间期为分裂期进行物质准备，占细胞周期的90%~95%，分裂期远短于分裂间期，B错误； C、低氧下细胞自噬可降解受损细胞器，降解产生的小分子物质可被细胞重新利用，能为细胞提供原料和能量，C正确； D、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程，无论是否由过度自噬引发，细胞凋亡都受基因调控，D错误。 4．（2026·北京西城·二模）肠道上皮细胞的衰老与老年性结肠炎的发生密切相关。在老年人结肠上皮细胞中，酶NAT含量升高。NAT通过化学修饰来稳定D基因mRNA，促进蛋白D合成，进而驱动细胞衰老。相关叙述正确的是（    ） A．细胞衰老不是正常的生命现象 B．衰老的结肠上皮细胞中各种酶活性均下降 C．NAT促进D基因的转录 D．NAT抑制剂可能有利于缓解老年性结肠炎 【答案】D 【详解】A、细胞衰老是细胞正常的生命历程，属于机体正常的生理现象，对细胞更新、稳态维持有积极意义，A错误； B、衰老细胞的特征是多种酶活性降低，但并非所有酶活性均下降，本题中与衰老相关的NAT酶在衰老结肠上皮细胞中含量升高，活性并未下降，B错误； C、转录是以DNA为模板合成mRNA的过程，题干明确NAT的作用是稳定已合成的D基因mRNA，促进翻译过程合成蛋白D，并未促进D基因的转录，C错误； D、由题干可知，NAT含量升高会驱动肠道上皮细胞衰老，与老年性结肠炎的发生密切相关，因此NAT抑制剂可抑制NAT的作用，减少肠道上皮细胞衰老，可能有利于缓解老年性结肠炎，D正确。 5．（2026·北京通州·一模）重金属镉会引发动物细胞内质网结构改变、高尔基体扩张、溶酶体膜易破裂，这些细胞器的改变不会直接影响（　　） A．胰岛素的合成与加工 B．mRNA与核糖体的结合 C．衰老细胞器的分解 D．抗原的加工与呈递 【答案】B 【详解】A、胰岛素属于分泌蛋白，其合成与加工需要内质网、高尔基体参与，题干中内质网结构改变、高尔基体扩张会直接影响该过程，A错误； B、mRNA与核糖体的结合是翻译的起始步骤，发生在细胞质基质中，该过程不涉及内质网、高尔基体、溶酶体，B正确； C、溶酶体是“消化车间”，可分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜易破裂会直接影响衰老细胞器的分解过程，C错误； D、抗原的加工与呈递过程需要溶酶体处理抗原，同时需要内质网、高尔基体参与抗原肽的转运和呈递，D错误。 6．（2026·北京西城·一模）我国科研人员开发的通用型iPS衍生帕金森病细胞治疗产品（多巴胺能神经前体细胞）已进入临床阶段。相关叙述错误的是（　　） A．诱导形成iPS细胞过程中不存在基因选择性表达 B．iPS细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能 C．应用iPS细胞避免了胚胎干细胞涉及的伦理问题 D．通用型iPS衍生细胞治疗产品具有即时供应的优势 【答案】A 【详解】A、诱导iPS细胞是将高度分化的体细胞重编程为多能干细胞的过程，该过程会开启多能性相关基因的表达、关闭体细胞特异性基因的表达，存在基因选择性表达，A错误； B、iPS细胞属于诱导多能干细胞，具备干细胞的特性，既能够自我更新维持细胞群体数量，也具有多向分化的潜能，可分化为多种功能细胞，B正确； C、胚胎干细胞需从早期胚胎中获取，涉及胚胎伦理争议，iPS细胞由普通体细胞诱导获得，不需要使用胚胎，避免了胚胎干细胞涉及的伦理问题，C正确； D、通用型iPS衍生细胞治疗产品可预先规模化制备，无需针对患者单独定制，因此具有即时供应的优势，D正确。 7．（2026·北京·二模）小鼠胚胎干细胞（ESC）高表达端粒酶时可维持端粒长度，使其保持未分化状态；诱导ESC分化为心肌细胞时端粒酶会发生甲基化而导致其活性下降。将高度分化的体细胞核移植至去核卵母细胞后，可激活端粒酶重建端粒，最终发育成健康小鼠。下列叙述错误的是（　　） A．端粒是染色体两端具有特殊序列的DNA—蛋白质复合体 B．ESC分化为心肌细胞时，端粒酶基因甲基化导致遗传物质改变 C．体细胞核移植成功发育说明高度分化的动物细胞核仍具全能性 D．高度分化的细胞失去分裂能力，但细胞内仍能进行蛋白质合成 【答案】B 【详解】A、端粒是真核生物染色体两端具有特殊序列的DNA—蛋白质复合体，可保护染色体结构完整，符合教材定义，A正确； B、基因甲基化属于表观遗传修饰，仅会调控基因的表达，不会改变基因的碱基序列，即不会导致遗传物质改变，B错误； C、高度分化的动物体细胞核移植到去核卵母细胞后可发育为完整个体，说明高度分化的动物细胞核仍具有发育成完整个体的潜能，即具有全能性，C正确； D、高度分化的细胞一般失去分裂能力，但仍可通过基因表达合成蛋白质，维持细胞正常生命活动，D正确。 8．（2026·北京房山·一模）化合物X能显著抑制恶性黑色素瘤细胞增殖，并能诱导其高表达黑色素合成相关基因，使细胞形态趋于正常。下列说法正确的是（    ） A．肿瘤细胞被X诱导分化后不再含有原癌基因 B．处理后基因表达改变，细胞全能性丧失 C．该分化过程中细胞的遗传信息发生了改变 D．诱导后细胞形态趋于正常，体现了基因的选择性表达 【答案】D 【详解】A、原癌基因是正常人体细胞都具有的、调控细胞周期的基因，肿瘤细胞诱导分化后仍然保留原癌基因，不会消失，A错误； B、细胞全能性是已分化细胞发育成完整个体的潜能，肿瘤细胞诱导分化后遗传物质未发生改变，不会丧失全能性，B错误； C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中细胞的遗传信息（DNA序列）不会发生改变，C错误； D、诱导后细胞高表达黑色素合成相关基因、形态趋于正常，是特定基因选择性表达的结果，体现了基因的选择性表达，D正确。 9．（2026·北京丰台·一模）人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A．DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B．氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C．裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D．通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 【答案】C 【详解】A、细胞衰老的诱因包括DNA损伤长期积累，同时DNA损伤积累可能导致原癌基因、抑癌基因发生突变，进而诱发细胞癌变，因此DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变，A正确； B、蛋白质的空间结构由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式共同决定，两种生物的cGAS蛋白存在氨基酸差异，会引起其空间结构不同，B正确； C、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，基因是有遗传效应的DNA片段，基因上不存在密码子，C错误； D、基因工程可定向改造目的基因，进而改造其表达的蛋白质，因此可通过基因工程改造人类的cGAS蛋白，D正确。 10．（2026·北京丰台·一模）某高三学生发现新物种括苍山脊蛇。将括苍山脊蛇与北京地区最常见的白条锦蛇对比，下列叙述正确的是（　　） A．含量最多的化合物都是蛋白质 B．生命活动的基本单位都是细胞 C．两种生物的细胞，基本结构不同 D．细胞衰老后代谢速率都会加快 【答案】B 【详解】A、细胞中含量最多的化合物是水，A错误； B、除病毒外，所有生物生命活动的基本单位都是细胞，两种蛇均为多细胞真核生物，生命活动的基本单位都是细胞，B正确； C、两种蛇都属于爬行动物，细胞均为动物细胞，基本结构都是细胞膜、细胞质、细胞核，基本结构相同，C错误； D、细胞衰老后，细胞内水分减少，多种酶活性降低，代谢速率减慢，D错误。 二、非选择题 11．（2026·北京西城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 胰腺癌细胞的“建设者”与“幸存者”策略 胰腺癌生长快且治疗难度大。研究发现，胰腺癌细胞能通过感知外部环境来切换生存策略，从而在化疗的狂轰滥炸中存活下来。 在一定条件下，细胞会“吃掉”自身物质和结构，即细胞自噬（如图）。为研究胰腺癌细胞的自噬，构建了表达GFP-LC3-RFP融合蛋白（GFP为绿色荧光蛋白，RFP为红色荧光蛋白）的胰腺癌细胞系。这个报告系统像一个酸度计：当自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，酸性环境会淬灭GFP荧光，而RFP荧光得以保留。利用该胰腺癌细胞系，模拟肿瘤状态进行体外培养，结果发现存在不同自噬状态的癌细胞。低自噬细胞增殖能力强，但对化疗药物不耐受。高自噬细胞则相反。在不同环境下，胰腺癌细胞可以在低自噬（建设者）与高自噬（幸存者）状态之间灵活切换。 通过信号通路研究发现，在低自噬胰腺癌细胞中Hippo通路失活，使YAP1降解被抑制，YAP1蛋白进入细胞核，抑制自噬相关基因表达，从而使自噬受阻。层粘连蛋白是细胞外基质中的重要成分。整合素位于细胞膜上，是细胞与细胞外基质相互作用的主要介导者，整合素与层粘连蛋白相互作用减少会导致胰腺癌细胞自噬水平增加。进一步研究证实，胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节自噬水平。 该研究揭示了胰腺癌细胞自噬的调节机制，为改善胰腺癌治疗效果提供了思路。 (1)自噬溶酶体中存在大量的_________，能将其中的物质和细胞器降解后再利用。 (2)研究者通过比较_________来区分高自噬癌细胞和低自噬癌细胞。 (3)下列实验结果中，支持“胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节其自噬水平”的有_________。 A．在缺乏整合素的细胞中，YAP1蛋白被大量降解 B．敲低整合素会导致胰腺癌细胞自噬水平显著增加 C．层粘连蛋白丰富区域的癌细胞核内YAP1水平高于层粘连蛋白缺乏区域的癌细胞 (4)请提出一种提高胰腺癌治疗效果的思路_________。 【答案】(1)水解酶 (2)GFP与RFP荧光强度比值的大小 (3)ABC (4)自噬抑制类药物与化疗药物联合用药 【详解】（1）溶酶体是细胞的 “消化车间”，内部含有多种酸性水解酶，自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，这些水解酶会将包裹的胞质蛋白、细胞器等物质降解，降解产物可被细胞重新利用。 （2）报告系统 GFP-LC3-RFP 的工作原理： 自噬体阶段：GFP 和 RFP 荧光均正常存在，GFP/RFP 比值较高； 自噬溶酶体阶段：酸性环境淬灭 GFP 荧光，RFP 荧光保留，GFP/RFP 比值显著降低。 因此，GFP/RFP 比值越低，说明细胞内自噬溶酶体越多，自噬水平越高；比值越高，自噬水平越低。研究者可通过比较 GFP与RFP荧光强度比值的大小区分高自噬（低比值）和低自噬（高比值）癌细胞。 （3）A、整合素缺乏 → 无法与层粘连蛋白结合 → Hippo 通路激活 → YAP1 被降解 → 核内 YAP1 减少 → 自噬相关基因解除抑制 → 自噬水平升高。 该结果直接验证了 “整合素缺失→YAP1 降解” 的环节，符合通路机制，A正确； B、敲低整合素 → 细胞无法感知层粘连蛋白 → Hippo 通路激活 → YAP1 降解 → 自噬相关基因表达增加 → 自噬水平升高。 该结果直接证明了整合素水平与自噬水平的负相关关系，B正确； C、层粘连蛋白丰富 → 整合素与层粘连蛋白结合 → Hippo 通路失活 → YAP1 降解被抑制 → 核内 YAP1 积累 → 自噬相关基因被抑制 → 自噬水平降低。 该结果验证了 “层粘连蛋白水平→核内 YAP1 水平” 的正相关关系，符合通路机制，C正确。 （4） 自噬抑制剂与化疗药物联合用药： 题干指出 “低自噬细胞对化疗药物不耐受，高自噬细胞对化疗耐受”，因此使用自噬抑制剂（如抑制自噬体形成或溶酶体功能的药物），将癌细胞锁定在低自噬状态，可显著增强化疗药物对癌细胞的杀伤效果。 12．（2026·北京昌平·二模）牛多能性拓展干细胞（bEPSCs）是育种、培育优质牛肉等应用的核心材料，为建立可长期自我更新的bEPSCs系，科研人员开展系列实验。 (1)bEPSCs可从牛囊胚的______中分离获取，培养过程中需定期更换培养液的目的是补充营养物质、______。 (2)培养的bEPSCs呈致密、饱满的圆顶状克隆生长，细胞克隆边界清晰、结构规整。取部分bEPSCs均分为2组，第1组加入CHIR和XAV试剂，第2组仅添加CHIR。在相同适宜条件下培养一段时间，观察早期传代细胞，第1组细胞呈致密圆顶状克隆，边缘整齐，第2组细胞由致密变扁平、克隆松散。结果表明______。 (3)bEPSCs建系过程中，研究人员比较不同培养条件对长期传代细胞的影响，结果如下表。 组别 培养基成分 POU5F1基因表达 SOX2基因表达 对照组 CHIR+XAV ++ ++ A CHIR ++++ ++++ B iCRT3 +++ +++ C CHIR+iCRT3 +++++ +++++ 注：“+”数量表示相对表达量；POU5F1和SOX2表达量越高，干细胞特性保持越好 ①结果表明CHIR与iCRT3对bEPSCs分化的作用是______关系。 ②Wnt和β-catenin是调控干细胞分化关键通路的信号分子，XAV抑制Wnt/β-catenin通路。TCF1和TCF4均为功能性蛋白，iCRT3特异性破坏β-catenin-TCF1蛋白复合物形成。下图为bEPSCs的Wnt/β-catenin调控机制。 Ⅰ．写出早期传代调节过程中表示调控效应的关键词： 第1组：【Ⅰ+Ⅱ】（调节平衡）→Ⅲ→Ⅴ（b1______）→Ⅶ（c1______） 第2组：【Ⅰ】（a1______）→Ⅲ→Ⅴ（b1______）→Ⅶ（e1______） Ⅱ．写出晚期传代C组实验调节过程中表示调控效应的关键词：d______，b2______，c2______。 （a1和d选填“促进”、“抑制”或“无影响”，b1和b2选填“上调”、“下调”或“不变”，c1和c2选填“维持”或“脱离”）。 【答案】(1) 内细胞团 及时清除代谢废物 (2)单独使用CHIR会诱导早期传代bEPSCs分化，而加入XAV后可逆转这一效应，维持细胞的干细胞特性 (3) 协同 下调 维持 促进 下调 脱离 抑制 上调 维持 【详解】（1）bEPSCs可从牛囊胚的内细胞团分离获取，内细胞团细胞具有发育的全能性，可分化为胎儿的各种组织。动物细胞培养过程中，细胞会不断产生乳酸、氨等代谢废物，这些物质积累会毒害细胞。定期更换培养液既能补充消耗的营养物质，又能及时清除代谢废物，维持细胞正常的生存环境。 （2）本实验的自变量是XAV的有无，因变量是bEPSCs的克隆形态（反映分化状态）。第1组（CHIR+XAV）：细胞呈致密圆顶状、边缘整齐，这是未分化干细胞的典型形态。第2组（仅CHIR）：细胞变扁平、克隆松散，说明细胞发生了分化。对比可知，单独使用CHIR会诱导早期传代bEPSCs分化，而加入XAV后可逆转这一效应，维持细胞的干细胞特性。 （3）①分析表格数据：单独使用 CHIR（A 组）或 iCRT3（B 组），POU5F1 和 SOX2 的表达量均高于对照组（CHIR+XAV）。两者联合使用（C 组）时，表达量显著高于单独使用的任何一组，且达到最高水平。由于 POU5F1 和 SOX2 表达量越高，干细胞特性保持越好（即抑制分化的效果越强），说明 CHIR 和 iCRT3 在抑制 bEPSCs 分化、维持干细胞特性方面具有协同作用（共同作用效果大于单独作用之和）。 ②早期传代 bEPSCs 主要通过β-catenin-TCF1 通路调控，晚期传代主要通过β-catenin-TCF4 通路调控。CHIR：促进Wnt/β-catenin 通路激活，增加细胞内 β-catenin 的含量。XAV：抑制Wnt/β-catenin 通路激活，减少细胞内 β-catenin 的含量。iCRT3：特异性抑制β-catenin 与 TCF1 的结合（破坏 β-catenin-TCF1 复合物形成）。β-catenin-TCF1 复合物：下调POU5F1 和 SOX2 的表达（促进分化）。β-catenin-TCF4 复合物：上调POU5F1 和 SOX2 的表达（维持干细胞特性）。 Ⅰ. 早期传代调节过程 第 1 组（CHIR+XAV）：β-catenin-TCF1 复合物的固有作用是抑制（下调）多能性基因的表达。CHIR（促进通路）与 XAV（抑制通路）达到平衡，β-catenin-TCF1 复合物含量适中，多能性基因表达量足以维持干细胞特性，细胞不分化。 第 2 组（仅 CHIR）：CHIR 的作用是激活（促进）Wnt/β-catenin 通路，使细胞内 β-catenin 含量显著升高。与第 1 组相同，β-catenin-TCF1 复合物仍发挥下调多能性基因的作用。β-catenin 含量升高导致 β-catenin-TCF1 复合物大量积累，多能性基因表达被显著抑制，细胞丧失干细胞特性，发生分化。 Ⅱ. 晚期传代 C 组（CHIR+iCRT3）调节过程 iCRT3 的特异性作用是抑制 β-catenin 与 TCF1 的结合，阻断 β-catenin-TCF1 通路。CHIR 使 β-catenin 含量升高，同时 iCRT3 阻断了 TCF1 通路，因此大量 β-catenin 转向与 TCF4 结合，形成 β-catenin-TCF4 复合物，该复合物显著上调多能性基因的表达。多能性基因表达量达到最高水平，干细胞特性得到最有效的维持，细胞可长期自我更新。 13．（2026·北京房山·二模）有色稻米的花青素主要集中在外层组织，日常食用的精米在加工时会去掉这些外层结构，主要保留胚乳。野生型水稻的胚乳通常不含花青素，研究者欲培育在胚乳中积累花青素的“紫胚乳水稻”，进行如下操作（表1）。 表1 环节 信息 原因分析 野生型水稻胚乳中花青素调控及合成相关基因缺陷，多数花青素合成相关基因在胚乳中沉默或低表达。 改造策略 研究者选取调控基因和花青素合成相关基因，分别与_____①特异性启动子（P1）相连后导入水稻。 (1)研究过程中①处的结构是_____，将含目的基因的受体细胞培养成完整植株，该过程利用了植物细胞的_____。 (2)对黑稻、野生型和转基因水稻相关指标进行检测（图1、图2）。 ①写出已获得“紫胚乳水稻”器官水平的证据，_____。 ②图2支持“紫胚乳”性状的形成，请说明理由，_____。 (3)潮霉素抗性基因（HPT）可用于筛选转基因植株，为避免标记基因的影响，科研人员设计了“无标记基因”自动获得策略，T2代可获得无HPT植株，请在图3中标出相关表达载体元件（P1、P2、x）_____。 ①Cre酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失； ②花粉特异性启动子P2 【答案】(1) 胚乳 全能性 (2) 转基因水稻经精加工（去除种皮）后，胚乳仍呈深紫色或黑色，而野生型和黑稻精加工后胚乳为白色 与标准曲线对照，转基因水稻在15min和20min处分别出现C3G（紫红色）和P3G（蓝紫色）的特征吸收峰，而野生型无峰、黑稻精加工无峰；说明转基因水稻胚乳中合成了这两种主要花青素，从分子层面佐证了“紫胚乳”是由内源性色素积累所致，而非种皮色素导致 (3) 【详解】（1）要使目的基因只在胚乳中表达，需要将目的基因与胚乳特异性启动子连接；植物组织培养将转基因受体细胞培育为完整植株，原理是植物细胞具有全能性。 （2）器官水平直接观察表型即可证明：黑稻和野生型水稻去掉外层种皮后，胚乳都为白色，只有转基因水稻去掉种皮后胚乳仍为紫色，直接获得紫胚乳表型证据。与标准曲线对照，有4条吸光度坐标曲线，发现转基因水稻在15min和20min处分别出现C3G（紫红色）和P3G（蓝紫色）的特征吸收峰，而野生型无峰、黑稻精加工无峰；说明转基因水稻胚乳中合成了这两种主要花青素，与种皮无关，从分子层面佐证了“紫胚乳”是由内源性色素积累所致，而非种皮色素导致。 （3）该设计的逻辑是：需要保留目的基因，切除标记基因，因此： 1. 无启动子的目的基因需要胚乳特异性启动子P1驱动，因此P1放在目的基因上游； 2. 无启动子的Cre酶需要花粉特异性启动子P2驱动，仅在花粉中表达切除功能，因此P2放在Cre酶基因上游； 3. Cre酶会切除两个x之间的片段，因此将不需要的标记基因（HPT）放在两个x之间，目的基因和P1放在x外侧，Cre表达后即可切除标记，T2代可获得无HPT的紫胚乳水稻。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选+非选择题） 高频考点：基因功能缺陷与细胞凋亡、原癌基因与抑癌基因突变等综合 一、单选题 1．（2025·北京·高考真题）科学家对线虫进行诱变，发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活，C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．C3基因促进细胞凋亡 B．C9基因抑制细胞凋亡 C．细胞凋亡不利于线虫发育 D．细胞凋亡受基因的调控 【答案】C 【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的；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。 【详解】A、C3基因功能缺失导致本应凋亡的细胞存活，说明正常C3基因促进细胞凋亡，A正确； B、C9基因功能缺失导致本不应凋亡的细胞凋亡，说明正常C9基因抑制细胞凋亡，B正确； C、细胞凋亡是生物体正常发育的基础，例如清除多余或受损细胞，若凋亡被抑制会导致发育异常，因此细胞凋亡对线虫发育有利，C错误； D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，受基因调控，D正确； 故选C。 2．（2011·北京·高考真题）下列生命过程中，没有发生细胞分化的是 A．断尾壁虎长出新尾巴 B．砍伐后的树桩上长出新枝条 C．蝌蚪尾巴消失的过程 D．胚胎发育中出现造血干细胞 【答案】C 【分析】本题考查的是细胞分化的有关内容。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的差异的过程称为细胞分化。 【详解】断尾壁虎长出新尾巴、砍伐后的树桩上长出新枝条、胚胎发育中出现造血干细胞均发生细胞分化。而蝌蚪尾巴消失的过程是因为细胞发生凋亡而不是发生细胞分化导致，C符合题意。故选：C。 3．（2026·四川·高考真题）前列腺细胞中的NOB1基因是原癌基因，其突变导致了细胞癌变。阿霉素处理后，前列腺癌细胞发生衰老和凋亡；P27基因表达增加，E2F1基因表达降低。下列分析合理的是（     ） A．前列腺癌细胞因表面的糖蛋白增加，容易分散和转移 B．前列腺癌细胞的衰老和凋亡是基因突变的结果 C．衰老的癌细胞中P27基因比E2F1基因转录的mRNA更多 D．NOB1基因突变后在前列腺癌细胞中会过量表达 【答案】C 【详解】A、癌细胞表面的糖蛋白减少，细胞黏着性下降，因此容易分散和转移，A错误； B、阿霉素处理后癌细胞发生衰老和凋亡，是因为药物诱导了相关基因的表达，而不是因为细胞发生了新的基因突变，B错误； C、阿霉素处理后，衰老的癌细胞中 P27 基因表达增加，E2F1 基因表达降低。基因表达的转录产物是 mRNA，因此衰老癌细胞中 P27 基因转录的 mRNA 更多，C正确； D、NOB1基因突变后可能导致相应蛋白质活性增强导致细胞癌变，不一定就是过量表达，D错误。 4．（2026·四川·高考真题）甲与乙是二倍体近缘物种，甲的1号和32号染色体由祖先1号染色体断裂形成，乙保留了祖先1号染色体；二者其余染色体数目相同。端粒酶是含有RNA序列的逆转录酶复合体，与端粒形成有关。在甲物种形成过程中，基因Dna2突变，表达水平降低，改变端粒酶活性，影响端粒形成。下列推断不合理的是（     ） A．端粒酶以RNA为模板合成DNA B．敲除基因Dna2不利于新端粒的形成 C．甲成熟生殖细胞的染色体比乙多1条 D．该染色体断裂事件会阻碍甲和乙之间的基因交流 【答案】B 【详解】A、端粒酶属于逆转录酶复合体，逆转录酶的核心功能是以RNA为模板合成DNA，因此端粒酶可利用自身含有的RNA为模板合成端粒DNA序列，A正确； B、从物种形成角度分析，基因Dna2突变，表达水平降低，有利于端粒形成，说明敲除基因Dna2有利于新端粒的形成，B错误； C、甲比乙多了两条32号染色体，则产生成熟生殖细胞的染色体比乙多1条，C正确； D、甲乙二者杂交产生的后代减数分裂时会出现联会紊乱，无法产生可育配子，存在生殖隔离，因此该染色体断裂事件会阻碍甲和乙的基因交流，D正确。 5．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）人端粒酶催化亚基（hTERT）能维持端粒DNA序列长度。将间充质干细胞分为两组并进行贴壁培养：a组导入空载体；b组导入hTERT基因并持续表达。下列叙述错误的是（　　） A．细胞培养过程中，培养液需要定期更换 B．传代培养时，可用纤维素酶处理使贴壁细胞分散 C．a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加而逐渐缩短 D．与a组细胞相比，b组细胞可分裂的次数会明显增加 【答案】B 【详解】A、动物细胞培养过程中，细胞代谢会积累有害代谢产物，同时会消耗营养物质，因此需要定期更换培养液以清除代谢废物、补充营养，A正确； B、动物细胞没有细胞壁，传代培养时需用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理使贴壁细胞分散，B错误； C、a组导入空载体，无hTERT表达，不能维持端粒DNA长度，根据端粒学说，细胞每分裂一次端粒DNA就会缩短一截，因此a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加逐渐缩短，C正确； D、b组导入hTERT基因且持续表达，可维持端粒DNA序列长度，避免端粒过短导致细胞分裂停止，因此与a组相比，b组细胞可分裂的次数明显增加，D正确。 6．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）成纤维细胞经适当剂量X射线处理后进入衰老状态，细胞内自由基水平上升，衰老相关β-半乳糖苷酶活性升高，染色质形成致密团块。下列叙述错误的是（　　） A．高剂量X射线可引起细胞坏死 B．清除过量的自由基有助于延缓细胞衰老进程 C．β-半乳糖苷酶活性升高表明细胞代谢活动增强 D．染色质收缩是形成染色质致密团块的重要原因 【答案】C 【详解】A、高剂量X射线会严重破坏细胞结构，导致细胞正常代谢活动受损中断，可引发细胞坏死，A正确； B、根据细胞衰老的自由基学说，自由基会攻击细胞内的DNA、蛋白质等生物分子，加速细胞衰老，因此清除过量自由基有助于延缓细胞衰老进程，B正确； C、β-半乳糖苷酶是衰老相关标志酶，其活性升高表明细胞进入衰老状态，衰老细胞的整体代谢活动减弱，C错误； D、细胞衰老的典型特征之一是染色质收缩、染色加深，因此染色质收缩是形成染色质致密团块的重要原因，D正确。 7．（2026·湖北·高考真题）干细胞衍生的单核细胞只有进入组织器官后才能分化为巨噬细胞，后者通过胞吞作用消灭胞外病原体。下列叙述正确的是（     ） A．细胞凋亡参与了巨噬细胞消化胞外病原体的过程 B．内环境中相关因子参与了单核细胞的分化 C．巨噬细胞全能性强于干细胞 D．巨噬细胞可以产生抗体 【答案】B 【详解】A、巨噬细胞通过胞吞吞噬病原体后，依赖溶酶体中的水解酶消化病原体，该过程不涉及细胞凋亡（细胞的程序性死亡），A错误； B、单核细胞进入组织器官后才能分化为巨噬细胞，组织器官中的组织液属于内环境，其内的信号分子、细胞因子等相关因子可调控单核细胞的分化过程，B正确； C、细胞分化程度越低，全能性越高，干细胞的分化程度远低于巨噬细胞，因此干细胞全能性强于巨噬细胞，C错误； D、只有浆细胞可以合成并分泌抗体，巨噬细胞不具备产生抗体的功能，D错误。 8．（2026·贵州·高考真题）呼吸上皮中的杯状细胞分泌黏液，纤毛细胞的纤毛摆动将携带灰尘和污物的黏液清除，基底细胞增殖分化补充凋亡的杯状细胞和纤毛细胞。下列叙述正确的是（     ） A．杯状细胞和纤毛细胞中mRNA的种类相同 B．衰老的杯状细胞部分酶活性下降、水分增多 C．基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关 D．杯状细胞衰老和凋亡不利于机体实现自我更新 【答案】C 【详解】A、杯状细胞和纤毛细胞是细胞分化形成的，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此两种细胞中mRNA的种类不完全相同，A错误； B、衰老细胞的特征包括细胞内水分减少、多种酶的活性降低，B错误； C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞的增殖、分化、运动等生命活动密切相关，因此基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关，C正确； D、细胞衰老和凋亡是细胞正常的生命历程，对机体维持内部环境稳定、实现自我更新有积极意义，是有利的，D错误。 9．（2026·广东·高考真题）被子植物花粉发育过程中，小孢子会发生一次有丝分裂，形成一个营养细胞（未来发育成花粉管）和一个生殖细胞（未来发育成精子），这两个细胞（     ） A．基因组序列不同 B．来源不同 C．染色体数目相同 D．表达的基因相同 【答案】C 【详解】A、营养细胞和生殖细胞是同一个小孢子经有丝分裂产生的，有丝分裂会将亲代细胞的核遗传物质精确复制后平均分配到子细胞中，因此二者核基因组序列完全相同，A错误； B、两个细胞均来源于同一个小孢子的有丝分裂，来源相同，B错误； C、有丝分裂的特征是子细胞的染色体数目与亲代细胞完全一致，因此两个细胞的染色体数目都和小孢子相同，二者染色体数目一致，C正确； D、两个细胞的功能不同，分别发育为花粉管和精子，这是细胞分化的结果，实质是基因的选择性表达，因此二者表达的基因存在明显差异，D错误。 10．（2026·江西·高考真题）为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性，研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻，检测发现细胞均死亡，细胞膜受损；提取不同组织细胞的细胞核，分别注入去核卵母细胞进行克隆，结果如表。下列叙述合理的是（　　） 细胞核来源 激活的重构胚数量(个) 发育至桑葚胚的比例(%) 成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%) 脑 109 39.4 10.1 胰腺 85 15.3 1.2 心脏 82 6.1 0 A．利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核 B．细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合 C．利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES，说明其没有全能性 D．利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低，说明此分化程度更高 【答案】A 【详解】A、差速离心法通过控制不同的离心速率，可将质量不同的细胞组分分离，细胞核质量大，会在较低转速下最先沉淀，因此可从解冻组织匀浆液中获得细胞核，A正确； B、电融合法是用于诱导供体细胞与去核卵母细胞的细胞膜融合的操作，若已经直接将提取的细胞核注入去核卵母细胞的细胞质中，无需再进行电融合，只需进行激活处理即可，B错误； C、细胞核全能性是指细胞核含有发育为完整个体的全套遗传物质，具有发育成完整个体的潜能，利用心脏来源的细胞核未成功构建ntES是受当前实验条件限制，不能说明其细胞核本身不具有全能性，C错误； D、核移植的成功比例受冷冻对不同组织细胞核的损伤程度、操作误差等多种因素影响，不能仅根据成功率更低就直接判定胰腺细胞分化程度更高，且神经细胞属于高度分化的终末细胞，分化程度高于多数胰腺细胞，D错误。 11．（2026·湖南·高考真题）关于细胞的生命历程，下列叙述错误的是（     ） A．人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中 B．人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达，胰岛素基因不表达 C．毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因 D．蝌蚪变态发育过程中，尾的消失是通过细胞凋亡实现的 【答案】A 【详解】A、细胞周期是连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止的全过程，仅连续分裂的细胞具有细胞周期。人的神经元是高度分化的细胞，失去分裂能力，不处于细胞周期中，A错误； B、RNA聚合酶是基因转录必需的酶，所有活细胞都需要进行基因表达合成蛋白质，因此肝细胞中RNA聚合酶基因会表达；胰岛素基因仅在胰岛B细胞中选择性表达，肝细胞中该基因不表达，B正确； C、老年人白发的直接原因是毛囊处的黑色素细胞衰老，酪氨酸酶活性降低，合成黑色素的功能下降，黑色素合成量减少，C正确； D、细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡，蝌蚪变态发育时尾的消失是细胞凋亡的典型实例，D正确。 12．（2026·湖北·高考真题）我国科学家对人胚胎干细胞的FOXO3基因进行改造，提高FOXO3蛋白稳定性。将改造的该细胞制备成一种成体细胞SRCs，然后将SRCs输入老年食蟹猴体内，开展抗衰老研究，结果显示SRCs能显著降低老年食蟹猴体内衰老标志物水平，实现系统性抗衰老。下列叙述错误的是（     ） A．SRCs抗衰老原因是FOXO3基因表达水平提高 B．SRCs是由基因改造后的人胚胎干细胞分化而成 C．可以从细胞核体积、染色质状态等情况判断食蟹猴细胞衰老状况 D．由于食蟹猴与人类亲缘关系较近，实验结果对人类抗衰老研究具有重要参考价值 【答案】A 【详解】A、题干明确说明改造FOXO3基因的作用是提高FOXO3蛋白的稳定性，即降低蛋白的降解速率，并未提高该基因的表达水平（基因表达水平指基因转录、翻译产生对应产物的效率），A错误； B、成体细胞SRCs由经基因改造的人胚胎干细胞分化形成，胚胎干细胞具有分化为多种成体细胞的能力，B正确； C、衰老细胞的特征包括细胞核体积增大、染色质收缩、染色加深，因此可通过细胞核体积、染色质状态判断细胞衰老状况，C正确； D、食蟹猴属于灵长类动物，与人类亲缘关系较近，实验结果对人类抗衰老研究有    较高参考价值，D正确。 13．（2026·湖北·高考真题）类器官是体外培养的由干细胞分化形成的微型器官样结构。我国科学家培育出胰岛类器官、肾类器官等，能模拟真实器官部分结构与功能。下列叙述错误的是（     ） A．体外培养基质中的钾离子浓度高于胞内钾离子浓度 B．多种类器官的成功培育，为体外研究器官间相互作用奠定了基础 C．若要使胰岛类器官分泌更多胰岛素，可诱导更多干细胞向胰岛B细胞定向分化 D．若要初步判断肾类器官的培育是否成功，可检测其对水、无机盐平衡的调节能力 【答案】A 【详解】A、动物细胞内钾离子浓度远高于细胞外，体外培养基质属于细胞生活的外界环境，钾离子浓度应低于胞内钾离子浓度，A错误； B、多种类器官能分别模拟对应真实器官的部分结构与功能，因此其成功培育可为体外研究不同器官间的相互作用提供实验材料，奠定研究基础，B正确； C、胰岛素是由胰岛B细胞合成分泌的，因此诱导更多干细胞向胰岛B细胞定向分化，可使胰岛类器官分泌更多胰岛素，C正确； D、肾脏的核心功能之一是调节水、无机盐平衡，因此检测该调节能力可初步判断肾类器官培育是否成功，D正确。 14．（2026·浙江·高考真题）人体内存在上皮细胞、肌细胞、神经细胞等多种类型的细胞，这是由于干细胞形成不同类型细胞的过程中发生了（　　） A．变异 B．分化 C．病变 D．衰老 【答案】B 【详解】A、变异指遗传物质发生改变（如基因突变、染色体变异），而干细胞分化为不同细胞时遗传物质不变，仅基因选择性表达，A错误； B、分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程，干细胞通过分化形成上皮细胞、肌细胞等，该过程受基因调控，B正确； C、病变指病理条件下细胞异常变化（如癌变），与题干中正常的细胞类型多样性无关，C错误； D、衰老是细胞生理功能衰退的过程（如酶活性降低），不涉及新细胞类型的产生，D错误。 故选B。 二、非选择题 15．（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。 (1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。 ①家系1的II-2是携带者的概率为_______。 ②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配，所生子女均正常，原因是______。 (2)基因间的相互作用会使表型复杂化。例如，小鼠在单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为α型，而双突变体小鼠ggrr表现为γ型。表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有______。 (3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解，导致USH。因此，抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解，但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡，因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞，在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求，则加药后的检测结果是_______。 (4)将野生型R基因连接到病毒载体上，再导入患者内耳或视网膜细胞，是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害，保证治疗的安全性，用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释_______。 【答案】(1) 2/3 家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的 (2)ggRr、Ggrr (3)红色荧光强度基本不变，绿色荧光强度显著增加 (4)a.不能表达病毒基因，避免触发免疫反应  b．不能整合到染色体中， 避免潜在的突变风险 c.不能在细胞内增殖，避免伤害细胞 d.不能严重影响细胞的基因表达，避免影响细胞正常功能 （合理即可） 【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。 【详解】（1）①已知 USH 是常染色体隐性遗传病，设控制该病的基因为a。家系 1 中 I - 1 和 I - 2 表现正常，生了一个患病的儿子 II - 1（基因型为aa），根据基因的分离定律，可知 I - 1 和 I - 2 的基因型均为Aa。II - 2 表现正常，其基因型可能为AA或Aa，AA的概率为1/3，Aa的概率为2/3，即家系 1 的 II - 2 是携带者（Aa）的概率为2/3。 ②因为已经发现至少有 10 个不同基因的突变都可分别导致 USH，家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的。假设家系 1 是A基因发生突变导致的，家系 2 是B基因发生突变导致的（A、B为不同基因位点），家系 1 的 II - 1 基因型可能为aaBB，家系 2 的 II - 2 基因型可能为AAbb，他们之间婚配，后代基因型为AaBb，均表现正常。 （2）已知小鼠单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为γ型，双突变体小鼠ggrr表现为α型，表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16，说明F1中α型个体的基因型有ggRR、ggRr、GGrr、Ggrr。其中杂合子的基因型有ggRr、Ggrr。 （3）因为红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，药物要求在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。那么加入药物后，与不加入药物对比，绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白降解减少，绿色荧光强度较强，而红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白仍正常通过蛋白酶体降解，红色荧光强度不变。 （4）用作载体的病毒满足的条件有：a.病毒不能具有致病性，如果病毒具有致病性，会对患者的健康造成额外的伤害，无法保证治疗的安全性； b．不能整合到染色体中， 避免潜在的突变风险；c.病毒不能在宿主细胞内自主复制，若病毒能自主复制，可能会在患者体内大量增殖，引发不可控的反应，对患者造成潜在伤害 ； d.不能严重影响细胞的基因表达，避免影响细胞正常功能 。 16．（2024·北京·高考真题）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 筛选组织特异表达的基因 筛选组织特异表达的基因，对研究细胞分化和组织、器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。 真核生物的基本启动子位于基因5'端附近，没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。 很多增强子具有组织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达（图A）。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图B），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图C）。 获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告基因的个体后，研究者提取每个个体的基因组DNA，通过PCR扩增含有捕获载体序列的DNA片段。对PCR产物进行测序后，与相应的基因组序列比对，即可确定载体的插入位点，进而鉴定出相应的基因。 研究者利用各种遗传学手段，对筛选得到的基因进行突变、干扰或过表达，检测个体表型的改变，研究其在细胞分化和个体发育中的作用，从而揭示组织和器官形成的机理。 (1)在个体发育中，来源相同的细胞在形态、结构和功能上发生___________的过程称为细胞分化，分化是基因___________的结果。 (2)对文中“增强子”的理解，错误的是________。 A．增强子是含有特定碱基序列的DNA片段 B．增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上 C．一个增强子只能作用于一个基本启动子 D．很多增强子在不同组织中的活性不同 (3)研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个基因G和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检测___________。 (4)真核生物编码蛋白的序列只占基因组的很少部分，因而在绝大多数表达报告基因的个体中，增强子捕获载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。研究者对图B所示载体进行了改造，期望改造后的载体随机插入基因组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的基因发生突变，以研究基因功能。请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称_____（略）。 【答案】(1) 稳定性差异 选择性表达 (2)C (3)各组织器官中G和H的mRNA (4) 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 细胞分化 细胞分化是指在个体发育中，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 分化是基因选择性表达的结果 基因表达 包括转录和翻译 若要确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，可通过PCR等技术检测其他器官细胞中G和H两个基因是否转录出相应的mRNA （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）细胞分化是指在个体发育中，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。分化是基因选择性表达的结果。 （2）AB、依据题干“增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因 表达的调控序列”可知,增强子是含有特定碱基序列的DNA片 段，增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体 上，AB正确； C、由图C可知，一个增强子可作用于多个基本启动子，C错误； C、依据题干“很多增强子具有组织特异的活性”可知，很多增强子在不同组织中的活性不同，D正确。 故选C。 （3）若要确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，可通过PCR等技术检测其他器官细胞中G和H两个基因是否转录出相应的 mRNA。 （4）增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。增强子捕获载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。而当增强子捕获载体的插入位点位于基因内部，会引起造成该增强子所调控的基因发生突变，为研究某目的基因的功能，可将图B所示载体去掉基本启动子，则该载体插入基因内部后才会发挥作用，图如下： 。 17．（2023·北京·高考真题）学习以下材料，回答下面问题。 调控植物细胞活性氧产生机制的新发现 能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。 我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。 在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。 (1)叶绿体通过___________作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分___________。 (2)结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。 (3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：___________。 ①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株 (4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明___________。 【答案】(1) 光合 脂肪酸 (2)M酶活性下降使脂肪酸合成受阻，NADH 消耗减少，同时长时间光照促进产生NADH，NADH 含量升高，导致A 酸合成过多 (3)②④③① (4)线粒体与叶绿体之间通过A 酸-B 酸循环协同合作，将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化，以维持叶绿体内氧化还原稳态 【分析】本实验为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。 【详解】（1）叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。 （2）据图可知，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：M酶活性下降使脂肪酸合成受阻，NADH 消耗减少，同时长时间光照促进产生NADH，NADH 含量升高，导致A 酸合成过多。 （3）为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡（不出现叶片黄斑），但仍保留m基因的突变株（叶绿体中脂肪酸含量减低），通过对所获一系列突变体的详细解析，进而③鉴定相关基因，①确定相应蛋白的细胞定位和功能，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程，最后正确顺序为②④③①。 （4）结合题意和图文，叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要，叶绿体和线体协调配合，维持细胞的稳态与平衡：线粒体与叶绿体之间通过A 酸-B 酸循环协同合作，将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化，以维持叶绿体内氧化还原稳态。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第14讲 细胞的分化、衰老和死亡 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 细胞分化与细胞的全能性 核心知识02 细胞的衰老 核心知识03 细胞的死亡 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，3大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 细胞分化的概念、原因和意义是什么？ 2. 细胞的全能性是指什么？植物细胞和动物细胞全能性的区别？ 3. 干细胞的特点和类型有哪些？ 4. 细胞衰老的特征有哪些？细胞衰老的原因是什么？ 5. 细胞凋亡的概念、特点和意义是什么？ 6. 细胞坏死与细胞凋亡的区别是什么？ 7. 细胞自噬的机制和意义是什么？ 2024年北京卷，细胞衰老的特征与检测 2023年北京卷，细胞分化的本质（基因选择性表达） 2022年北京卷，细胞凋亡与坏死的辨析 2021年北京卷，干细胞与组织修复 2020年北京卷，细胞全能性的应用（植物组织培养） 1．考查频次：近5年北京高考中，细胞的分化、衰老和死亡内容出现频率中等偏上，常以选择题形式考查（分值2分），有时结合实验或情境以非选择题形式考查。是《分子与细胞》模块的重要内容，与个体发育、组织修复、疾病治疗等热点紧密相关。 2．考查要点：重点考查四个方面：一是细胞分化的本质（基因选择性表达）与细胞全能性的概念及应用；二是细胞衰老的特征（端粒学说、自由基学说）和检测指标；三是细胞凋亡与细胞坏死的辨析（形态特征、生理意义）；四是干细胞的特点、类型与应用前景。 热点情境 情境1：北京大学第三医院利用间充质干细胞开展组织损伤修复的临床研究，通过将干细胞注射到受损关节或心肌组织中，促进组织再生，为骨关节炎和心肌梗死患者提供新的治疗策略。 对应知识点： 干细胞的概念、类型和特点；细胞分化的调控机制；干细胞在再生医学中的应用。 情境2：中国科学院动物研究所（北京）研究发现，一种小分子化合物能清除衰老细胞，改善老年小鼠的认知功能和运动能力。该研究为延缓衰老和治疗衰老相关疾病（如阿尔茨海默病）提供了新思路。 对应知识点：  细胞衰老的特征和机制；衰老细胞的清除与组织功能恢复；细胞衰老与个体衰老的关系。 情境3： 北京师范大学生命科学学院研究细胞自噬在神经退行性疾病中的作用，发现增强细胞自噬能减少异常蛋白聚集，延缓神经元死亡。该研究为帕金森病和亨廷顿病的治疗提供潜在靶点。 对应知识点： 细胞自噬的机制和调控；细胞凋亡与自噬的关系；细胞死亡与疾病治疗。 备考策略 1. 构建“概念-特征-机制-意义”四位一体的知识网络 细胞分化、衰老和死亡是细胞生命历程的有机整体，要将三者联系起来： （1）细胞分化的本质是基因选择性表达： 同一个体的所有体细胞基因组成相同（受精卵有丝分裂而来），但不同细胞中表达的基因不同（奢侈基因差异表达，管家基因普遍表达）。 分化程度越高，细胞分裂能力越弱（一般规律，但干细胞例外）。 分化不可逆（自然状态下），但可通过实验手段实现“脱分化”（植物组织培养）和“诱导多能干细胞”（iPS技术）。 （2）细胞衰老的特征（“一大一小一多两少”）： 一大：细胞核体积增大，核膜内折。 一小：细胞体积变小，代谢速率减慢。 一多：细胞内色素（如脂褐素）积累增多。 两少：水分减少，酶活性降低。 （3）细胞死亡的两种主要方式对比： 比较项目 细胞凋亡（程序性死亡） 细胞坏死 发生原因 基因调控、生理性或病理性刺激 外界不利因素（创伤、毒素、缺氧等） 细胞形态 细胞收缩，形成凋亡小体 细胞肿胀，膜破裂 细胞膜 保持完整直至形成凋亡小体 早期破裂，内容物外泄 DNA变化 片段化（梯状条带） 弥散性降解 炎症反应 无（不引发炎症） 有（引发炎症反应） 生理意义 正常发育、维持稳态、清除多余/异常细胞 被动死亡，通常有害 2. 辨析相关概念 易混概念 正确辨析 细胞分化 vs 细胞全能性 分化是基因选择性表达导致细胞功能特化；全能性是已分化细胞具有发育成完整个体的潜能。分化程度越高，全能性越低（植物细胞例外） 细胞衰老 vs 个体衰老 个体衰老是细胞衰老的宏观表现，但个体衰老不等于所有细胞同时衰老（如干细胞仍可分裂） 细胞凋亡 vs 细胞坏死 凋亡是“主动自杀”（基因调控、有序、不引发炎症）；坏死是“被动他杀”（意外损伤、无序、引发炎症） 细胞自噬 vs 细胞凋亡 自噬是细胞通过溶酶体降解自身组分以维持生存，可导致细胞存活也可导致Ⅱ型程序性死亡；凋亡是细胞主动结束生命 干细胞 vs 分化细胞 干细胞具有分裂和分化能力，分化程度低；分化细胞功能特化，分裂能力弱 端粒 vs 端粒酶 端粒是染色体末端的DNA-蛋白质结构，随分裂缩短；端粒酶能延长端粒（在干细胞和癌细胞中活性高） 3. 干细胞类型与应用 干细胞类型 来源 分化潜能 特点 胚胎干细胞（ESC） 早期胚胎（囊胚内细胞团） 全能/多能 可分化成所有组织细胞，伦理争议 成体干细胞（ASC） 成熟组织（骨髓、皮肤、神经等） 多能/单能 分化潜能有限，但可修复相应组织 诱导多能干细胞（iPS） 体细胞（通过基因重编程获得） 多能 避免伦理问题，个体化治疗潜力大 4. 联系实际，关注热点 （1）干细胞治疗：北京地区多家医院（如北京大学第三医院、解放军总医院）开展干细胞治疗骨关节炎、糖尿病、脊髓损伤等疾病的临床试验，利用干细胞的自我更新和分化能力修复受损组织。 （2）抗衰老研究：中国科学院动物研究所（北京）研究发现，清除衰老细胞可改善小鼠健康寿命。相关药物（senolytics，衰老细胞清除剂）正在临床前研究阶段，为延缓人类衰老提供新思路。 （3）细胞凋亡与肿瘤治疗：传统化疗药物通过诱导肿瘤细胞凋亡发挥作用。北京生命科学研究所等单位研究凋亡通路调控机制，开发靶向凋亡的新型抗癌药物。 （4）细胞自噬与神经退行性疾病：细胞自噬能清除错误折叠蛋白聚集体（如Aβ、α-synuclein），保护神经细胞。北京市多家科研机构开展自噬增强剂治疗阿尔茨海默病和帕金森病的研究。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：减数分裂过程、观察减数分裂与受精作用过程、减数分裂与有丝分裂综合。 一图串联 核心梳理 核心知识1 细胞分化与细胞的全能性 考点1: 细胞分化 1. 概念 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. 本质（根本原因） 基因的选择性表达。 辨析： 同一个体不同体细胞中基因组成相同（均由受精卵有丝分裂而来）。 不同体细胞中基因表达情况不同——奢侈基因（组织特异性基因）在不同细胞中选择性表达，管家基因（如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因）在所有细胞中均表达。 分化过程中遗传物质不发生改变。 3. 细胞分化的特点 持久性：贯穿生物体整个生命进程，胚胎期达到最大限度。 稳定性：分化后的细胞将保持分化状态直到死亡（自然状态下不可逆）。 普遍性：所有多细胞生物均发生细胞分化。 不可逆性：自然条件下，分化是一种稳定的、不可逆的过程（但可通过实验诱导脱分化）。 4. 细胞分化的意义 是生物个体发育的基础（细胞增殖+细胞分化）。 使多细胞生物体中的细胞功能趋向专门化，提高各生理功能的效率。 考点2: 细胞的全能性 1. 概念 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 2. 细胞全能性的比较 植物细胞：全能性较高——植物组织培养可证明（已分化的植物细胞可发育成完整植株）。 动物细胞：全能性受限制（已分化的动物细胞一般不能发育成完整个体），但动物细胞核仍具有全能性——克隆技术（如克隆羊多莉）可证明。 3. 分化程度与全能性的关系 一般来说，细胞分化程度越高，全能性越低。 全能性大小比较：受精卵 > 胚胎干细胞 > 成体干细胞 > 各种分化细胞。 植物细胞的全能性通常高于动物细胞。 4. 细胞全能性的应用 植物组织培养：利用植物细胞全能性，快速繁殖优良品种、培养无病毒植株。 动物克隆：利用动物细胞核的全能性，进行动物繁殖和濒危物种保护。 iPS技术：将体细胞重编程为诱导多能干细胞，避免伦理争议，用于疾病模型构建和细胞治疗。 考点3: 干细胞 1. 概念 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。 2. 干细胞的类型 类型 来源 分化潜能 特点 胚胎干细胞（ESC） 早期胚胎（囊胚内细胞团） 全能/多能 可分化成所有组织细胞，伦理争议大 成体干细胞（ASC） 成熟组织（骨髓、皮肤、神经、造血等） 多能/单能 分化潜能有限，但可修复相应组织（如造血干细胞、间充质干细胞） 诱导多能干细胞（iPS） 体细胞（通过基因重编程获得） 多能 避免伦理问题，可实现个体化治疗，但存在致瘤风险 3. 干细胞的应用 再生医学（组织修复和器官再生） 疾病模型构建和药物筛选 细胞治疗（如造血干细胞移植治疗白血病、间充质干细胞治疗骨关节炎） 核心知识2  细胞的衰老 考点1: 个体衰老与细胞衰老的关系 项目 单细胞生物 多细胞生物 关系 细胞衰老 = 个体衰老 细胞衰老 ≠ 个体衰老 表现 细胞衰老导致个体死亡 个体衰老是细胞衰老的宏观表现，但衰老个体中有新细胞产生，年轻个体中也有衰老细胞 考点2：细胞衰老的特征（“一大一小一多两少”记忆法） 特征类别 具体变化 一大 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 一小 细胞体积变小，代谢速率减慢 一多 细胞内色素积累（如脂褐素，即老年斑的主要成分）增多 两少 水分减少（细胞萎缩）；多种酶的活性降低（如酪氨酸酶活性降低→白发） 其他特征： 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 细胞呼吸速率减慢。 细胞内的自由基增多。 考点3：细胞衰老的机制 1. 自由基学说 核心观点：细胞代谢产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质等，造成细胞损伤，加速衰老。 攻击方式： 攻击磷脂分子→破坏细胞膜结构 攻击DNA→引起基因突变 攻击蛋白质→使蛋白质活性下降 2. 端粒学说 端粒：染色体两端的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。 端粒的作用：保护染色体末端，防止染色体相互融合和降解。 端粒随分裂缩短：细胞每分裂一次，端粒DNA就缩短一截。端粒DNA序列在复制时会丢失一段（末端复制问题）。 端粒临界长度：当端粒缩短到临界长度时，细胞停止分裂，进入衰老状态。 端粒酶：能合成端粒DNA，维持端粒长度（在干细胞和癌细胞中活性较高）。 考点4细胞衰老与人类健康 抗衰老研究：清除衰老细胞（senolytics，衰老细胞清除剂）可改善老年相关疾病。 衰老相关疾病：动脉粥样硬化、骨关节炎、神经退行性疾病等与细胞衰老密切相关。 延缓衰老的策略：适度运动、热量限制、抗氧化剂补充等（但科学证据有限）。 核心知识3  细胞的死亡 考点1：细胞凋亡（程序性死亡） 1. 概念 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡。 2. 细胞凋亡的特征 细胞收缩（体积变小）。 细胞膜保持完整（不破裂）。 细胞核固缩，DNA片段化（电泳呈梯状条带）。 形成凋亡小体（含细胞质的膜包小体）。 凋亡小体被邻近的吞噬细胞吞噬清除。 不引发炎症反应（重要特征）。 3. 细胞凋亡的生物学意义 正常发育必需：胚胎发育过程中尾的消失、指间细胞的死亡（人胚胎手部发育）。 维持组织稳态：清除多余、衰老、损伤或异常的细胞。 免疫防御：清除被病原体感染的细胞（如被病毒感染的细胞的凋亡）。 保护机体：清除可能癌变的细胞，防止肿瘤发生。 4. 细胞凋亡的机制 受基因严格调控（如凋亡相关基因Bcl-2家族、Caspase家族）。 可分为内源性途径（线粒体途径）和外源性途径（死亡受体途径）。 两条途径最终均激活Caspase蛋白酶家族，执行细胞凋亡。 考点2：细胞坏死 1. 概念 在种种不利因素（如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激）的影响下，由于细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 2. 细胞坏死的特征 细胞肿胀（体积增大）。 细胞膜早期破裂，内容物外泄。 细胞器崩解。 DNA弥散性降解（电泳呈弥散状条带）。 引发炎症反应（重要特征）。 3. 细胞坏死与细胞凋亡的对比 比较项目 细胞凋亡 细胞坏死 发生原因 基因调控、生理性或轻度病理性刺激 严重的外界损伤（创伤、毒素、缺氧、高温等） 性质 主动性死亡（“细胞自杀”） 被动性死亡（“细胞他杀”） 细胞形态 细胞收缩，形成凋亡小体 细胞肿胀，膜破裂 细胞膜完整性 保持完整至凋亡小体阶段 早期即破裂 细胞内容物 不外泄（被吞噬细胞吞噬） 外泄（引发炎症） DNA变化 片段化（梯状条带） 弥散性降解（弥散状条带） 是否引发炎症 不引发 引发 对机体影响 通常有利 通常有害 考点3：细胞自噬 1. 概念 细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老的细胞器以及入侵的微生物等物质的过程。 2. 自噬的机制 细胞形成双层膜结构的自噬体。 自噬体包裹受损细胞器或蛋白质聚集体。 自噬体与溶酶体融合，内容物被溶酶体水解酶降解。 降解产物（氨基酸、脂肪酸等）被细胞重新利用。 3. 细胞自噬的生物学意义 维持细胞生存：营养缺乏时，细胞通过自噬降解自身组分以获取能量和物质。 清除受损细胞器：清除衰老或损伤的线粒体、内质网等，维持细胞稳态。 参与细胞凋亡：某些情况下，过度自噬可导致细胞死亡（Ⅱ型程序性死亡）。 与人类疾病：自噬异常与神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病）、肿瘤、感染性疾病等密切相关。 4. 自噬与凋亡的关系 自噬可为细胞提供“生存”机会（清除损伤，获取营养）。 当自噬过度或无法维持细胞生存时，细胞进入凋亡途径。 二者共享部分调控通路，在细胞应激反应中协同作用。 易错辨析（核心知识速记卡） 1. “细胞分化的本质是基因选择性表达，遗传物质不改变”：分化过程中DNA序列不变，变化的是基因的表达情况（mRNA和蛋白质的种类不同）。 2. “管家基因 ≠ 奢侈基因”：管家基因在所有细胞中均表达（如呼吸酶基因），奢侈基因只在特定细胞中表达（如血红蛋白基因只在红细胞中表达）。 3. “分化程度越高，分裂能力越弱”：一般而言，高度分化的细胞（如神经细胞、肌细胞）失去分裂能力；但植物细胞和某些干细胞例外。 4. “细胞全能性 ≠ 细胞分化”：全能性是细胞“发育成完整个体”的潜能；分化是细胞“形态功能特化”的过程。两者方向相反。 5. “个体衰老 ≠ 所有细胞衰老”：多细胞生物个体衰老时，仍有新细胞产生（如皮肤角质层细胞脱落、造血干细胞不断分裂）。 6. “细胞凋亡是主动的、受基因调控的死亡”：凋亡是“程序性死亡”，对机体有益；坏死是被动的、意外的死亡，通常有害。 7. “凋亡不引发炎症，坏死引发炎症”：这是区分凋亡和坏死的重要特征之一。 8. “端粒缩短是细胞衰老的原因，不是结果”：端粒随细胞分裂缩短，达到临界长度后细胞停止分裂，是细胞衰老的“有丝分裂钟”。 9. “自噬 ≠ 凋亡”：自噬是“降解再利用”，可帮助细胞存活；当自噬过度或无法维持生存时，细胞可能走向凋亡。 10. “干细胞 ≠ 全能细胞”：除胚胎干细胞外，大多数干细胞是多能或单能的，分化潜能有限。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选+非选择题，2大题型） 考查重点：细胞的分化、细胞的全能性、细胞的衰老与死亡 题型一：细胞的分化 一、单选题 1．肝卵圆细胞会在肝脏严重受损、肝细胞增殖受抑制时被活化，增殖、分化为肝细胞；但某些致癌因子会导致该过程异常，最终诱发肝癌。下列叙述错误的是（    ） A．肝卵圆细胞癌变是多个基因突变累积的结果 B．肝卵圆细胞与肝细胞的核遗传信息完全相同 C．肝卵圆细胞分化时细胞内核酸的种类和含量均不变 D．肝卵圆细胞中的同源染色体在细胞增殖时不发生分离 2．人体皮肤组织有较强的修复能力。研究发现，当皮肤受到损伤后，巨噬细胞会分泌TGF-β（蛋白质类因子）激活角质形成细胞增殖、分化成新的表皮细胞，使伤口愈合。下列叙述错误的是（     ） A．角质形成细胞的分化程度比浆细胞低 B．巨噬细胞合成TGF-β是基因选择性表达的结果 C．某些损伤的细胞通过激烈的细胞自噬被清除属于细胞坏死 D．皮肤中衰老的细胞含水量降低，体积变小，细胞核变大 3．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞（多能干细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变 B．iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性 C．上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠 D．克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中没有运用细胞核移植技术 4．研究人员将调控根尖干细胞微环境的P、W基因过表达系统导入某植物根尖外植体，在无外源激素条件下诱导外植体形成胚状体，并最终发育为完整植株。下列叙述正确的是（　　） A．P、W基因过表达诱导组织形成新植株需经历细胞分化 B．将流水充分冲洗后的外植体用无菌水反复冲洗进行灭菌 C．使用无激素培养基时不涉及激素对植物分化的调节作用 D．导入P、W基因过表达系统使根尖细胞具备了全能性 5．细胞的生命历程贯穿多细胞生物的生长发育全过程。下列叙述正确的是（　　） A．细胞分化使细胞功能专门化，遗传物质发生定向改变 B．细胞衰老过程中，所有酶的活性均下降，细胞代谢速率减慢 C．细胞凋亡受基因调控，不利于机体内部环境的稳态维持 D．细胞癌变后细胞膜上糖蛋白减少，细胞易在体内扩散转移 6．细胞生命历程包含分裂、分化、衰老、凋亡与癌变，下列叙述正确的是（     ） A．细胞分化过程中DNA不变，mRNA和蛋白质种类、数量均发生改变 B．细胞衰老过程中，细胞核体积变小，染色质收缩，细胞代谢速率减慢 C．细胞凋亡是基因被动表达的结果，不利于维持生物体内部环境稳定 D．原癌基因和抑癌基因同时突变，细胞才会发生癌变，且癌细胞分裂周期变长 7．治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。下图表示治疗性克隆的过程。下列说法错误的是（    ） A．细胞A为去核卵母细胞 B．动物细胞培养基中需加入抗生素 C．胚胎干细胞分化为多种体细胞是基因选择性表达的结果 D．该过程应用了核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术 8．细胞的生命历程与个体发育密切相关。在雄性小鼠胚胎发育过程中，会发生的事件包括 （    ） ① 有丝分裂 ② 减数分裂 ③ 细胞分化 ④ 细胞衰老 ⑤ 细胞凋亡 A．①③④⑤ B．①②③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④ 题型二：细胞的全能性 一、单选题 1．重瓣东方百合离体繁殖时，常以叶片等为外植体，诱导获得不定芽，再诱导生根，形成幼苗。下列叙述正确的是（    ） A．该繁殖过程没有体现植物细胞的全能性 B．外植体用酒精消毒后需要立即用清水进行清洗 C．培养基中的激素种类和比例影响不定芽的发生 D．组培苗和试管牛均属于无性繁殖产物 2．科学家利用电泳技术对大鼠的脑、心脏、肺等七种器官的蛋白质组分进行分析，结果如下图。关于该现象的解释正确的是（    ） A．不同器官细胞中核DNA碱基序列差异导致蛋白质种类不同 B．不同器官细胞基因选择性表达导致蛋白质种类和数量差异 C．细胞分化的过程中体现出动物体细胞核具备全能性 D．不同器官细胞氨基酸种类不同导致蛋白质存在差异 3．下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（    ） A．植物组织培养 B．秋水仙素处理种子获得多倍体植株 C．动物体细胞核移植 D．培养植物的花药获得单倍体植株 4．运用植物悬浮培养技术培养胡萝卜细胞获得番茄红素，过程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．①表示脱分化的过程 B．②需用胰蛋白酶处理 C．无需严格的无菌操作 D．体现植物细胞的全能性 5．我国科研人员利用人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞（hihep细胞），成功构建了新型的生物人工肝。下列叙述不正确的是（    ） A．培养过程中需要在培养液中添加动物血清 B．成纤维细胞与hihep细胞的遗传物质不相同 C．成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性 D．成纤维细胞培养成hihep细胞的实质是基因的选择性表达 6．我国科学家在国际上首次分别利用自体与异体干细胞来源的再生胰岛（E-islet）微创移植，实现了1型糖尿病患者的胰岛功能重建与血糖自主调控。该技术将内胚层干细胞经定向诱导可分化为胰岛样细胞团，将其移植至1型糖尿病患者体内，可重建患者的部分血糖调节功能。下列相关叙述正确的是（　　） A．该过程体现了干细胞的全能性，体现了胰岛样细胞团具有完整的遗传信息 B．移植前需用基因工程改造胰岛样细胞，使其表面HLA抗原与受体的完全一致 C．移植后患者的血糖水平下降主要依赖胰岛样细胞团合成的胰高血糖素发挥作用 D．诱导分化时需改变培养基中的物理化学条件，以启动细胞内特定基因的选择性表达 题型三：细胞的衰老与死亡 一、单选题 1．2025年国民营养健康指导委员会发布了“健康饮食、合理膳食”核心信息，倡导增加蔬菜水果，全谷物和水产品三类食品摄入，下列叙述错误的是（    ） A．蔬菜中的纤维素和谷物中富含的淀粉是人体重要的糖类来源 B．海藻类食物中富含的碘是构成甲状腺激素的重要元素 C．蔬菜水果中的类胡萝卜素等抗氧化物质可减少细胞中的自由基而延缓细胞衰老 D．“合理膳食”可以保证通过食物获取机体所需的必需氨基酸 2．细胞分化、衰老、凋亡、癌变构成完整细胞生命历程，结合基因表达调控机制分析，叙述逻辑无误的是（     ） A．细胞分化基因组DNA不变，细胞内所有mRNA、蛋白质的种类与数量均发生改变 B．细胞凋亡仅由外界损伤、病原体被动诱发，凋亡相关基因在正常细胞中全程关闭不表达 C．衰老细胞细胞核体积增大、染色质高度固缩，多种代谢关键酶活性显著下降 D．原癌基因抑制细胞无限增殖，单一抑癌基因突变失活即可直接诱发细胞癌变 3．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（　　） A．细胞分化过程中，细胞的核酸种类不发生改变 B．细胞凋亡只发生在胚胎发育过程中，成体阶段不发生 C．衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 D．细胞癌变是原癌基因突变为抑癌基因的结果 4．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（    ） A．细胞分化过程中遗传物质发生定向改变 B．衰老细胞中所有酶的活性均出现下降 C．二倍体生物有丝分裂全过程都存在同源染色体 D．细胞凋亡是不利因素诱导的细胞被动死亡过程 5．青少年肌肉组织的增长和损伤后修复与肌肉干细胞密切相关，下列相关叙述错误的是（    ） A．运动增加肌肉量与肌肉干细胞的增殖与分化有关 B．肌肉干细胞分化为成肌细胞后遗传物质会发生改变 C．肌肉干细胞衰老后代谢能力下降，多种酶活性降低 D．清除损伤细胞属于基因调控下的细胞凋亡过程 6．“辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式，它是指一段时间内不摄取谷类食物，仅以水、果汁等为食，以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为，“辟谷”期间，细胞自噬活动会加强，其原理如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．溶酶体中含多种水解酶，可降解受损的细胞器，从而维持细胞稳态 B．若细胞中缺乏泛素，可能会导致受损的细胞器积累，导致细胞加速衰老 C．细胞凋亡与细胞自噬是两种完全独立的细胞死亡方式，二者无任何关联 D．有些激烈的细胞自噬活动可能会过度分解细胞结构，导致细胞死亡 7．细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制。下图是细胞自噬部分过程，下列有关说法错误的是（　　） A．自噬溶酶体的形成体现了生物膜具有流动性 B．处于营养缺乏条件下的细胞自噬过程减弱 C．残余体内的物质排出细胞膜外需要消耗能量 D．有些激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡 8．细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核，X蛋白选择性地结合F蛋白或结合乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图所示。下列叙述不合理的是（　　） A．M 基因属于抑癌基因，F 基因属于原癌基因 B．细胞中M 蛋白和F 蛋白可能是DNA 聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X 可能会减缓癌细胞增殖 D．正常细胞中去除M 蛋白可能会抑制正常细胞凋亡 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选+非选择题） 设题创新: 细胞的分化、细胞的全能性与干细胞研究、细胞的衰老与死亡综合 一、单选题 1．（2026·北京石景山·二模）真核细胞中的miRNA是一类长约22个核苷酸的非编码RNA。miRNA与靶基因的mRNA结合后，抑制其翻译或促进其降解。下列有关miRNA的叙述不正确的是（    ） A．含有2个游离的磷酸基团 B．嘌呤与嘧啶数目不一定相等 C．通过碱基互补配对识别靶mRNA D．可调控细胞分化的方向 2．（2026·北京石景山·二模）植物叶片变黄脱落、动物角质层脱落等现象都与细胞衰老和凋亡有关。下列相关叙述不正确的是（    ） A．衰老细胞的细胞核体积减小，核膜内折，染色质收缩 B．细胞产生的自由基可以通过攻击蛋白质导致细胞衰老 C．各种因素引起端粒的加速缩短将会导致细胞加速衰老 D．细胞衰老和细胞凋亡有利于机体实现自我更新 3．（2026·北京朝阳·二模）低氧胁迫激活植物根尖分生区细胞自噬，部分受损细胞器被膜结构包裹形成自噬体，随后与溶酶体融合进行降解。适度自噬维持细胞增殖，过度自噬引发细胞凋亡。下列判断成立的是（    ） A．细胞自噬过程体现生物膜的选择透过性 B．分生区细胞持续增殖，分裂期长于分裂间期 C．低氧下细胞自噬利于维持物质和能量供应 D．过度自噬引发的细胞凋亡不受基因的调控 4．（2026·北京西城·二模）肠道上皮细胞的衰老与老年性结肠炎的发生密切相关。在老年人结肠上皮细胞中，酶NAT含量升高。NAT通过化学修饰来稳定D基因mRNA，促进蛋白D合成，进而驱动细胞衰老。相关叙述正确的是（    ） A．细胞衰老不是正常的生命现象 B．衰老的结肠上皮细胞中各种酶活性均下降 C．NAT促进D基因的转录 D．NAT抑制剂可能有利于缓解老年性结肠炎 5．（2026·北京通州·一模）重金属镉会引发动物细胞内质网结构改变、高尔基体扩张、溶酶体膜易破裂，这些细胞器的改变不会直接影响（　　） A．胰岛素的合成与加工 B．mRNA与核糖体的结合 C．衰老细胞器的分解 D．抗原的加工与呈递 6．（2026·北京西城·一模）我国科研人员开发的通用型iPS衍生帕金森病细胞治疗产品（多巴胺能神经前体细胞）已进入临床阶段。相关叙述错误的是（　　） A．诱导形成iPS细胞过程中不存在基因选择性表达 B．iPS细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能 C．应用iPS细胞避免了胚胎干细胞涉及的伦理问题 D．通用型iPS衍生细胞治疗产品具有即时供应的优势 7．（2026·北京·二模）小鼠胚胎干细胞（ESC）高表达端粒酶时可维持端粒长度，使其保持未分化状态；诱导ESC分化为心肌细胞时端粒酶会发生甲基化而导致其活性下降。将高度分化的体细胞核移植至去核卵母细胞后，可激活端粒酶重建端粒，最终发育成健康小鼠。下列叙述错误的是（　　） A．端粒是染色体两端具有特殊序列的DNA—蛋白质复合体 B．ESC分化为心肌细胞时，端粒酶基因甲基化导致遗传物质改变 C．体细胞核移植成功发育说明高度分化的动物细胞核仍具全能性 D．高度分化的细胞失去分裂能力，但细胞内仍能进行蛋白质合成 8．（2026·北京房山·一模）化合物X能显著抑制恶性黑色素瘤细胞增殖，并能诱导其高表达黑色素合成相关基因，使细胞形态趋于正常。下列说法正确的是（    ） A．肿瘤细胞被X诱导分化后不再含有原癌基因 B．处理后基因表达改变，细胞全能性丧失 C．该分化过程中细胞的遗传信息发生了改变 D．诱导后细胞形态趋于正常，体现了基因的选择性表达 9．（2026·北京丰台·一模）人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A．DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B．氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C．裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D．通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 10．（2026·北京丰台·一模）某高三学生发现新物种括苍山脊蛇。将括苍山脊蛇与北京地区最常见的白条锦蛇对比，下列叙述正确的是（　　） A．含量最多的化合物都是蛋白质 B．生命活动的基本单位都是细胞 C．两种生物的细胞，基本结构不同 D．细胞衰老后代谢速率都会加快 二、非选择题 11．（2026·北京西城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 胰腺癌细胞的“建设者”与“幸存者”策略 胰腺癌生长快且治疗难度大。研究发现，胰腺癌细胞能通过感知外部环境来切换生存策略，从而在化疗的狂轰滥炸中存活下来。 在一定条件下，细胞会“吃掉”自身物质和结构，即细胞自噬（如图）。为研究胰腺癌细胞的自噬，构建了表达GFP-LC3-RFP融合蛋白（GFP为绿色荧光蛋白，RFP为红色荧光蛋白）的胰腺癌细胞系。这个报告系统像一个酸度计：当自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，酸性环境会淬灭GFP荧光，而RFP荧光得以保留。利用该胰腺癌细胞系，模拟肿瘤状态进行体外培养，结果发现存在不同自噬状态的癌细胞。低自噬细胞增殖能力强，但对化疗药物不耐受。高自噬细胞则相反。在不同环境下，胰腺癌细胞可以在低自噬（建设者）与高自噬（幸存者）状态之间灵活切换。 通过信号通路研究发现，在低自噬胰腺癌细胞中Hippo通路失活，使YAP1降解被抑制，YAP1蛋白进入细胞核，抑制自噬相关基因表达，从而使自噬受阻。层粘连蛋白是细胞外基质中的重要成分。整合素位于细胞膜上，是细胞与细胞外基质相互作用的主要介导者，整合素与层粘连蛋白相互作用减少会导致胰腺癌细胞自噬水平增加。进一步研究证实，胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节自噬水平。 该研究揭示了胰腺癌细胞自噬的调节机制，为改善胰腺癌治疗效果提供了思路。 (1)自噬溶酶体中存在大量的_________，能将其中的物质和细胞器降解后再利用。 (2)研究者通过比较_________来区分高自噬癌细胞和低自噬癌细胞。 (3)下列实验结果中，支持“胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节其自噬水平”的有_________。 A．在缺乏整合素的细胞中，YAP1蛋白被大量降解 B．敲低整合素会导致胰腺癌细胞自噬水平显著增加 C．层粘连蛋白丰富区域的癌细胞核内YAP1水平高于层粘连蛋白缺乏区域的癌细胞 (4)请提出一种提高胰腺癌治疗效果的思路_________。 12．（2026·北京昌平·二模）牛多能性拓展干细胞（bEPSCs）是育种、培育优质牛肉等应用的核心材料，为建立可长期自我更新的bEPSCs系，科研人员开展系列实验。 (1)bEPSCs可从牛囊胚的______中分离获取，培养过程中需定期更换培养液的目的是补充营养物质、______。 (2)培养的bEPSCs呈致密、饱满的圆顶状克隆生长，细胞克隆边界清晰、结构规整。取部分bEPSCs均分为2组，第1组加入CHIR和XAV试剂，第2组仅添加CHIR。在相同适宜条件下培养一段时间，观察早期传代细胞，第1组细胞呈致密圆顶状克隆，边缘整齐，第2组细胞由致密变扁平、克隆松散。结果表明______。 (3)bEPSCs建系过程中，研究人员比较不同培养条件对长期传代细胞的影响，结果如下表。 组别 培养基成分 POU5F1基因表达 SOX2基因表达 对照组 CHIR+XAV ++ ++ A CHIR ++++ ++++ B iCRT3 +++ +++ C CHIR+iCRT3 +++++ +++++ 注：“+”数量表示相对表达量；POU5F1和SOX2表达量越高，干细胞特性保持越好 ①结果表明CHIR与iCRT3对bEPSCs分化的作用是______关系。 ②Wnt和β-catenin是调控干细胞分化关键通路的信号分子，XAV抑制Wnt/β-catenin通路。TCF1和TCF4均为功能性蛋白，iCRT3特异性破坏β-catenin-TCF1蛋白复合物形成。下图为bEPSCs的Wnt/β-catenin调控机制。 Ⅰ．写出早期传代调节过程中表示调控效应的关键词： 第1组：【Ⅰ+Ⅱ】（调节平衡）→Ⅲ→Ⅴ（b1______）→Ⅶ（c1______） 第2组：【Ⅰ】（a1______）→Ⅲ→Ⅴ（b1______）→Ⅶ（e1______） Ⅱ．写出晚期传代C组实验调节过程中表示调控效应的关键词：d______，b2______，c2______。 （a1和d选填“促进”、“抑制”或“无影响”，b1和b2选填“上调”、“下调”或“不变”，c1和c2选填“维持”或“脱离”）。 13．（2026·北京房山·二模）有色稻米的花青素主要集中在外层组织，日常食用的精米在加工时会去掉这些外层结构，主要保留胚乳。野生型水稻的胚乳通常不含花青素，研究者欲培育在胚乳中积累花青素的“紫胚乳水稻”，进行如下操作（表1）。 表1 环节 信息 原因分析 野生型水稻胚乳中花青素调控及合成相关基因缺陷，多数花青素合成相关基因在胚乳中沉默或低表达。 改造策略 研究者选取调控基因和花青素合成相关基因，分别与_____①特异性启动子（P1）相连后导入水稻。 (1)研究过程中①处的结构是_____，将含目的基因的受体细胞培养成完整植株，该过程利用了植物细胞的_____。 (2)对黑稻、野生型和转基因水稻相关指标进行检测（图1、图2）。 ①写出已获得“紫胚乳水稻”器官水平的证据，_____。 ②图2支持“紫胚乳”性状的形成，请说明理由，_____。 (3)潮霉素抗性基因（HPT）可用于筛选转基因植株，为避免标记基因的影响，科研人员设计了“无标记基因”自动获得策略，T2代可获得无HPT植株，请在图3中标出相关表达载体元件（P1、P2、x）_____。 ①Cre酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失； ②花粉特异性启动子P2 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选+非选择题） 高频考点：基因功能缺陷与细胞凋亡、原癌基因与抑癌基因突变等综合 一、单选题 1．（2025·北京·高考真题）科学家对线虫进行诱变，发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活，C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．C3基因促进细胞凋亡 B．C9基因抑制细胞凋亡 C．细胞凋亡不利于线虫发育 D．细胞凋亡受基因的调控 2．（2011·北京·高考真题）下列生命过程中，没有发生细胞分化的是 A．断尾壁虎长出新尾巴 B．砍伐后的树桩上长出新枝条 C．蝌蚪尾巴消失的过程 D．胚胎发育中出现造血干细胞 3．（2026·四川·高考真题）前列腺细胞中的NOB1基因是原癌基因，其突变导致了细胞癌变。阿霉素处理后，前列腺癌细胞发生衰老和凋亡；P27基因表达增加，E2F1基因表达降低。下列分析合理的是（     ） A．前列腺癌细胞因表面的糖蛋白增加，容易分散和转移 B．前列腺癌细胞的衰老和凋亡是基因突变的结果 C．衰老的癌细胞中P27基因比E2F1基因转录的mRNA更多 D．NOB1基因突变后在前列腺癌细胞中会过量表达 4．（2026·四川·高考真题）甲与乙是二倍体近缘物种，甲的1号和32号染色体由祖先1号染色体断裂形成，乙保留了祖先1号染色体；二者其余染色体数目相同。端粒酶是含有RNA序列的逆转录酶复合体，与端粒形成有关。在甲物种形成过程中，基因Dna2突变，表达水平降低，改变端粒酶活性，影响端粒形成。下列推断不合理的是（     ） A．端粒酶以RNA为模板合成DNA B．敲除基因Dna2不利于新端粒的形成 C．甲成熟生殖细胞的染色体比乙多1条 D．该染色体断裂事件会阻碍甲和乙之间的基因交流 5．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）人端粒酶催化亚基（hTERT）能维持端粒DNA序列长度。将间充质干细胞分为两组并进行贴壁培养：a组导入空载体；b组导入hTERT基因并持续表达。下列叙述错误的是（　　） A．细胞培养过程中，培养液需要定期更换 B．传代培养时，可用纤维素酶处理使贴壁细胞分散 C．a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加而逐渐缩短 D．与a组细胞相比，b组细胞可分裂的次数会明显增加 6．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）成纤维细胞经适当剂量X射线处理后进入衰老状态，细胞内自由基水平上升，衰老相关β-半乳糖苷酶活性升高，染色质形成致密团块。下列叙述错误的是（　　） A．高剂量X射线可引起细胞坏死 B．清除过量的自由基有助于延缓细胞衰老进程 C．β-半乳糖苷酶活性升高表明细胞代谢活动增强 D．染色质收缩是形成染色质致密团块的重要原因 7．（2026·湖北·高考真题）干细胞衍生的单核细胞只有进入组织器官后才能分化为巨噬细胞，后者通过胞吞作用消灭胞外病原体。下列叙述正确的是（     ） A．细胞凋亡参与了巨噬细胞消化胞外病原体的过程 B．内环境中相关因子参与了单核细胞的分化 C．巨噬细胞全能性强于干细胞 D．巨噬细胞可以产生抗体 8．（2026·贵州·高考真题）呼吸上皮中的杯状细胞分泌黏液，纤毛细胞的纤毛摆动将携带灰尘和污物的黏液清除，基底细胞增殖分化补充凋亡的杯状细胞和纤毛细胞。下列叙述正确的是（     ） A．杯状细胞和纤毛细胞中mRNA的种类相同 B．衰老的杯状细胞部分酶活性下降、水分增多 C．基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关 D．杯状细胞衰老和凋亡不利于机体实现自我更新 9．（2026·广东·高考真题）被子植物花粉发育过程中，小孢子会发生一次有丝分裂，形成一个营养细胞（未来发育成花粉管）和一个生殖细胞（未来发育成精子），这两个细胞（     ） A．基因组序列不同 B．来源不同 C．染色体数目相同 D．表达的基因相同 10．（2026·江西·高考真题）为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性，研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻，检测发现细胞均死亡，细胞膜受损；提取不同组织细胞的细胞核，分别注入去核卵母细胞进行克隆，结果如表。下列叙述合理的是（　　） 细胞核来源 激活的重构胚数量(个) 发育至桑葚胚的比例(%) 成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%) 脑 109 39.4 10.1 胰腺 85 15.3 1.2 心脏 82 6.1 0 A．利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核 B．细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合 C．利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES，说明其没有全能性 D．利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低，说明此分化程度更高 11．（2026·湖南·高考真题）关于细胞的生命历程，下列叙述错误的是（     ） A．人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中 B．人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达，胰岛素基因不表达 C．毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因 D．蝌蚪变态发育过程中，尾的消失是通过细胞凋亡实现的 12．（2026·湖北·高考真题）我国科学家对人胚胎干细胞的FOXO3基因进行改造，提高FOXO3蛋白稳定性。将改造的该细胞制备成一种成体细胞SRCs，然后将SRCs输入老年食蟹猴体内，开展抗衰老研究，结果显示SRCs能显著降低老年食蟹猴体内衰老标志物水平，实现系统性抗衰老。下列叙述错误的是（     ） A．SRCs抗衰老原因是FOXO3基因表达水平提高 B．SRCs是由基因改造后的人胚胎干细胞分化而成 C．可以从细胞核体积、染色质状态等情况判断食蟹猴细胞衰老状况 D．由于食蟹猴与人类亲缘关系较近，实验结果对人类抗衰老研究具有重要参考价值 13．（2026·湖北·高考真题）类器官是体外培养的由干细胞分化形成的微型器官样结构。我国科学家培育出胰岛类器官、肾类器官等，能模拟真实器官部分结构与功能。下列叙述错误的是（     ） A．体外培养基质中的钾离子浓度高于胞内钾离子浓度 B．多种类器官的成功培育，为体外研究器官间相互作用奠定了基础 C．若要使胰岛类器官分泌更多胰岛素，可诱导更多干细胞向胰岛B细胞定向分化 D．若要初步判断肾类器官的培育是否成功，可检测其对水、无机盐平衡的调节能力 14．（2026·浙江·高考真题）人体内存在上皮细胞、肌细胞、神经细胞等多种类型的细胞，这是由于干细胞形成不同类型细胞的过程中发生了（　　） A．变异 B．分化 C．病变 D．衰老 二、非选择题 15．（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。 (1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。 ①家系1的II-2是携带者的概率为_______。 ②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配，所生子女均正常，原因是______。 (2)基因间的相互作用会使表型复杂化。例如，小鼠在单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为α型，而双突变体小鼠ggrr表现为γ型。表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有______。 (3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解，导致USH。因此，抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解，但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡，因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞，在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求，则加药后的检测结果是_______。 (4)将野生型R基因连接到病毒载体上，再导入患者内耳或视网膜细胞，是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害，保证治疗的安全性，用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释_______。 16．（2024·北京·高考真题）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 筛选组织特异表达的基因 筛选组织特异表达的基因，对研究细胞分化和组织、器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。 真核生物的基本启动子位于基因5'端附近，没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。 很多增强子具有组织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达（图A）。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图B），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图C）。 获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告基因的个体后，研究者提取每个个体的基因组DNA，通过PCR扩增含有捕获载体序列的DNA片段。对PCR产物进行测序后，与相应的基因组序列比对，即可确定载体的插入位点，进而鉴定出相应的基因。 研究者利用各种遗传学手段，对筛选得到的基因进行突变、干扰或过表达，检测个体表型的改变，研究其在细胞分化和个体发育中的作用，从而揭示组织和器官形成的机理。 (1)在个体发育中，来源相同的细胞在形态、结构和功能上发生___________的过程称为细胞分化，分化是基因___________的结果。 (2)对文中“增强子”的理解，错误的是________。 A．增强子是含有特定碱基序列的DNA片段 B．增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上 C．一个增强子只能作用于一个基本启动子 D．很多增强子在不同组织中的活性不同 (3)研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个基因G和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检测___________。 (4)真核生物编码蛋白的序列只占基因组的很少部分，因而在绝大多数表达报告基因的个体中，增强子捕获载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。研究者对图B所示载体进行了改造，期望改造后的载体随机插入基因组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的基因发生突变，以研究基因功能。请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称_____（略）。 17．（2023·北京·高考真题）学习以下材料，回答下面问题。 调控植物细胞活性氧产生机制的新发现 能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。 我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。 在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。 (1)叶绿体通过___________作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分___________。 (2)结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。 (3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：___________。 ①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株 (4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明___________。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第14讲 细胞的分化 衰老与死亡 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题型一： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C A A D A D A 题型二： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C B B A B D 题型三： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C C C B C B B 两年重难·情境题 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C D B A B D C B 二、非选择题 11．(1)水解酶 (2)GFP与RFP荧光强度比值的大小 (3)ABC (4)自噬抑制类药物与化疗药物联合用药 12．(1) 内细胞团 及时清除代谢废物 (2)单独使用CHIR会诱导早期传代bEPSCs分化，而加入XAV后可逆转这一效应，维持细胞的干细胞特性 (3) 协同 下调 维持 促进 下调 脱离 抑制 上调 维持 13．(1) 胚乳 全能性 (2) 转基因水稻经精加工（去除种皮）后，胚乳仍呈深紫色或黑色，而野生型和黑稻精加工后胚乳为白色 与标准曲线对照，转基因水稻在15min和20min处分别出现C3G（紫红色）和P3G（蓝紫色）的特征吸收峰，而野生型无峰、黑稻精加工无峰；说明转基因水稻胚乳中合成了这两种主要花青素，从分子层面佐证了“紫胚乳”是由内源性色素积累所致，而非种皮色素导致 (3) 五年真题·压轴题 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C B B C B C C A 题号 11 12 13 14 答案 A A A B 二、非选择题 15．(1) 2/3 家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的 (2)ggRr、Ggrr (3)红色荧光强度基本不变，绿色荧光强度显著增加 (4)a.不能表达病毒基因，避免触发免疫反应  b．不能整合到染色体中， 避免潜在的突变风险 c.不能在细胞内增殖，避免伤害细胞 d.不能严重影响细胞的基因表达，避免影响细胞正常功能 （合理即可） 16．(1) 稳定性差异 选择性表达 (2)C (3)各组织器官中G和H的mRNA (4) 17．(1) 光合 脂肪酸 (2)M酶活性下降使脂肪酸合成受阻，NADH 消耗减少，同时长时间光照促进产生NADH，NADH 含量升高，导致A 酸合成过多 (3)②④③① (4)线粒体与叶绿体之间通过A 酸-B 酸循环协同合作，将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化，以维持叶绿体内氧化还原稳态 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $