第14讲 细胞的分化、衰老和死亡(2大核心速记+3层高分专练)(专项训练)(天津专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-07-20
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3份
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60页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 细胞的分化、衰老、死亡 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.20 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 细胞膜的流动性 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58890504.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以天津考情为导向,通过考情定向-核心速记-分层专练构建“方法-知识-应用”三维体系,聚焦细胞分化、衰老和死亡核心考点,融合生命观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|五年考情·精准定向|1考情分析+备考策略|抓核心点(分化/衰老/凋亡)、记关键点(基因选择性表达等)、扣命题趋势(情境化)|新课标要求→考频/要点→命题情境→备考策略,形成考情-方法闭环|
|二大核心·主干速记|2核心知识框架|概念辨析(分化vs分裂)、机理对比(自由基vs端粒学说)|从概念(分化/全能性)到原理(基因表达),再到应用(干细胞),构建“概念-机理-实例”逻辑链|
|分层专练·靶向攻关|基础20题+重难15题+真题12题|情境化解题(科研/生活)、图表分析(实验数据)|基础题巩固概念,重难题强化情境应用,真题感知考向,实现从基础到综合的能力提升|
内容正文:
第14讲 细胞的分化、衰老和死亡
(天津专用)
第1部分 五年考情·精准定向
第2部分 二大核心·主干速记
核心1 细胞的分化与细胞的全能性
核心2 细胞的衰老和死亡
第3部分 分层专练·靶向攻关
天津专练+全国视野
两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知
五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
1.说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体。2.描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
考情分析:
1.考查频次: 近五年(2021-2025)天津高考生物对该模块的考查频次稳定,年均 1-2 道题,整体属于高频核心考点,整体来看,该模块每年必考,且常与细胞增殖、遗传的分子基础、稳态调节等模块结合考查,极少单独命题。
2.考查要点: 1. 细胞分化(核心高频考点,五年五考)实质考查:核心是基因的选择性表达,天津卷多次通过 “不同细胞中基因表达差异”“表观遗传修饰对基因表达的影响” 等情境,考查分化的分子机制,区分 “管家基因”(如 ATP 合成酶基因)与 “奢侈基因”(如血红蛋白基因)的表达差异。判断与特征:结合细胞形态、结构、生理功能的稳定性差异,考查细胞分化的普遍性、持久性、不可逆性特征;同时区分细胞分化与细胞分裂、细胞生长的差异。全能性关联:结合植物组织培养、动物核移植等实例,考查细胞全能性的判定标准(起点:离体细胞 / 组织;终点:完整个体),以及分化程度与全能性的关系(分化程度越高,全能性越难表达,动物体细胞全能性受限制,细胞核仍具全能性)。应用场景:结合干细胞治疗、组织修复、免疫细胞分化等实际情境,考查细胞分化的应用价值。2. 细胞衰老(五年四考)衰老特征:重点考查细胞衰老的核心特征,包括细胞核体积增大、染色质收缩、细胞膜通透性改变、多种酶活性降低、色素积累等,常通过 “现象 - 原因” 匹配题考查。衰老机制:高频考查自由基学说和端粒学说,结合辐射、氧化应激等情境,考查自由基对生物分子的损伤,以及端粒缩短与细胞分裂次数的关联。与个体衰老的关系:区分细胞衰老与个体衰老的不同步性,幼年个体也存在细胞衰老,老年个体仍有新增的年轻细胞。3. 细胞死亡(五年五考,含凋亡、坏死、自噬)核心辨析:细胞凋亡与细胞坏死的区分是每年必考点,从 “是否受基因调控、是否对机体有利、是否为程序性死亡” 三个维度考查,常通过 “蝌蚪尾巴消失、被病原体感染细胞的清除、细胞损伤破裂” 等实例辨析。细胞凋亡的机制与意义:结合神经细胞发育、免疫细胞清除、胚胎发育等情境,考查细胞凋亡的基因调控机制,以及其在个体发育、稳态维持中的积极意义。细胞自噬:新高考高频新增考点,结合溶酶体功能,考查细胞自噬在清除受损细胞器、营养匮乏时的供能、延缓细胞衰老中的作用,天津卷多次通过科研实验情境考查自噬与细胞衰老、凋亡的关联。
3.命题情境: 天津高考对该模块的命题情境,紧密贴合新高考 “情境化、素养导向” 的要求,主要分为三大类:1. 科研实验探究情境(占比最高,约 60%)以最新的生命科学研究为载体,比如 “APOE 基因调控干细胞衰老的机制”“神经细胞发育中凋亡的调控蛋白研究”“细胞自噬对肿瘤细胞的影响” 等,通过实验数据、基因表达检测结果、细胞形态观察等信息,考查学生提取信息、分析实验、运用知识点解决问题的能力。典型真题情境:2023 年天津卷以 “肌神经细胞发育中,肌肉细胞分泌的蛋白调控细胞凋亡” 为情境,考查细胞凋亡的机制与特点。2. 生活健康与生产实践情境(占比约 25%)结合人体健康、疾病治疗、农业生产等实际场景,比如 “癌症的发生与细胞分化异常的关系”“抗衰老药物的作用机制”“植物组织培养的全能性应用”“免疫细胞分化与疫苗研发的关联” 等,考查学生运用生物学知识解释生活现象、解决实际问题的能力。典型真题情境:2021 年天津卷以 “干细胞癌变为癌细胞” 为情境,考查细胞分化异常的分子机制;2024 年天津卷以 “白细胞介素 - 14 调控 B 细胞增殖分化” 为情境,考查细胞分化在免疫调节中的应用。3. 基础概念辨析情境(占比约 15%)
直接通过概念对比、实例判断的形式,考查学生对核心概念的理解,比如 “细胞分化与细胞分裂的差异”“细胞凋亡与细胞坏死的辨析”“细胞衰老与个体衰老的关系” 等,这类题目难度较低,属于基础必得分题,常以选择题形式出现。
备考策略
1.抓牢核心点:细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变。
2.熟记关键点:细胞分化的实质:基因的选择性表达。要明确 “选择性表达” 的含义,区分管家基因(如呼吸酶基因,在所有细胞中都表达)和奢侈基因(如血红蛋白基因,仅在红细胞中表达),理解细胞分化过程中遗传物质不改变,只是基因的表达情况不同。细胞衰老的原因:重点掌握自由基学说和端粒学说的核心内容,理解自由基如何损伤细胞结构、端粒缩短如何导致细胞分裂能力下降。细胞凋亡的本质:由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是程序性的、主动的,对机体是有利的;要与被动的、病理性的细胞坏死做本质区分。 细胞癌变的机理:明确原癌基因(负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程)和抑癌基因(阻止细胞不正常的增殖)的功能,理解癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,且突变具有累积效应。
3.紧扣命题趋势: 常结合科技前沿(如干细胞研究、抗衰老药物、癌症免疫治疗)、生活实际(如熬夜、辐射与细胞衰老 / 癌变)、健康热点(如癌症的靶向治疗)设置新情境,考查学生提取信息、运用知识解决问题的能力。
二大核心·主干速记
核心1 细胞的分化与细胞的全能性
一、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、发生时间 贯穿生物整个生命进程,在胚胎时期分化程度达到最大限度。
3、 最终结果 形成不同的组织和器官,构建起复杂的多细胞生物体。
4、特点
1) 持久性:细胞分化是长久持续的变化,伴随细胞生命周期。
2) 不可逆性:正常情况下,已分化的细胞会稳定保持分化后的状态,一般不能恢复到未分化的干细胞状态。
3) 普遍性:在整个生物界普遍存在,动植物、真菌等多细胞生物都会发生细胞分化。
5、生理意义
1)是生物个体发育的基础;
2)让多细胞生物的细胞功能趋向专门化,不同细胞承担不同工作,大幅提升生物体各项生理功能的执行效率。
6、根本原因(机理) 细胞中基因选择性表达:个体发育过程里,不同种类的细胞遗传物质整体一致,但遗传信息(基因)的开启、表达情况不同,从而产生形态功能的差异。
特别提醒!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。
3、细胞分化过程中细胞内遗传物质不会改变,只是基因表达有差异;
4、细胞分裂增加细胞数量,细胞分化增加细胞类型,二者共同推动个体发育。
二、细胞的全能性
1. 概念 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。
2. 原因 细胞内含有形成完整个体所需的全套遗传信息。
3. 证明实例 植物组织培养→植物细胞具有全能性;动物克隆→动物细胞核具有全能性。
4. 表达条件 离体、适宜营养、激素等。
5. 细胞全能性高低比较规律
受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞;植物细胞 > 动物细胞;分化程度低的细胞 > 分化程度高的细胞
特别提醒!1、植物体细胞只要满足离体、合适培养条件,就能发育为完整植株,直接体现细胞全能性;
2、动物体细胞本身全能性受限,只有细胞核能通过核移植培育出完整个体,体现的是细胞核全能性;
3、分化程度越高,细胞全能性越难表达,受精卵分化程度最低,全能性最强。
4、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。
三、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,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
来自早期胚胎
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能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
特别提醒!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。
高分提效!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。
核心2细胞的衰老和死
一、细胞衰老
1、特征
细胞膜的变化 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低(衰老细胞物质进出的调控能力下降,运输效率变低);
细胞核的变化 细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深(核结构出现衰退性改变,染色质固缩会影响基因的转录);
细胞代谢的变化 (1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;(2)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;(3)细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。(含水量下降让细胞形态皱缩,酶活性下降直接拉低代谢水平,色素堆积会干扰细胞内部的物质转运与信息传递。)
2、原因
①自由基学说
概念:异常活泼的带电分子或基团
特点:含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性
产生原因:① 细胞内不断进行的各种氧化反应中容易产生;② 辐射以及有害物质入侵,刺激细胞产生
危害:① 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,造成生物膜的损伤;② 攻击 DNA,引起基因突变;③ 攻击蛋白质,使其活性下降,导致细胞衰老
②端粒学说
概念:每条染色体的两端都有一段特殊序列的 DNA— 蛋白质复合体
特点:端粒 DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截
危害:端粒 DNA 序列变短会使端粒内侧正常基因的 DNA 序列受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常
高分提效! 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。
3、细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
多细胞生物:① 体内总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态;
② 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
4、意义:细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
二、细胞死亡
一)细胞凋亡
1. 概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
2. 类型:① 个体发育中细胞的程序性死亡;② 成熟生物体中细胞的自然更新;③ 被病原体感染的细胞的清除。
3. 细胞凋亡的过程和机理
(1)过程A体现了生物膜具有进行细胞间的信息交流的功能,说明细胞凋亡有特异性,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选择性表达的结果,该过程中形成具膜的凋亡小体,体现了膜的流动性。
(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化,此过程需要溶酶体(细胞器)的参与。
4. 意义(多细胞生物体):① 完成正常发育;② 维持内部环境的稳定;③ 抵御外界各种因素的干扰
二)细胞坏死
概念: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。
特别提醒! 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。
高分提效!细胞凋亡和细胞坏死的区别
三、细胞自噬
1、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,这就是细胞自噬。
2.细胞自噬的机理 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)细胞凋亡一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡;细胞自噬不一定(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,可能诱导细胞凋亡。
(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,细胞自噬作用会增强(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(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减弱(填“增强”“不变”或“减弱”),肌肉功能下降。
3、意义
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。
③细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
一、单选题
1.(2026·天津和平·三模)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
2.(2026·天津宝坻·三模)科学研究表明小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低可以作为皮肤衰老的一个标志。COL17A1基因表达水平较高的干细胞不容易被淘汰,此机制有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增加。以下分析正确的是( )
A.COL17A1基因在不同干细胞中表达存在差异的现象属于细胞分化
B.衰老皮肤出现老年斑的原因是控制色素形成的酪氨酸酶活性降低
C.COL17A1基因含量的高低可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据
D.给老年小鼠饲喂COL17A1基因的表达产物能维持小鼠皮肤年轻态
3.(2026·天津河北·二模)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,部分过程如下图所示,图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是( )
A.适当提高Dnmt3a的表达,可提升胰岛B细胞的比例
B.Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果
C.转分化过程与植物组织细胞脱分化过程不相同
D.成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化
(2026·天津滨海新区·三模)阅读下列材料,完成下面小题。
斑马鱼是一种重要的模式生物,其基因与人类同源性较高,广泛应用于发育生物学、衰老生物学及环境毒理研究。
研究表明,2g·L-1灵芝多糖可降低野生型斑马鱼胚胎衰老标志物SA-β-gal的阳性率,下调p53、p21的基因表达,延缓细胞复制性衰老,且该过程不会影响细胞的正常分化与凋亡。斑马鱼衰老个体伴随多层面稳态失衡:出现脊柱弯曲(肌肉退化导致)、繁殖能力显著下降;心脏、下丘脑衰老细胞大量富集,同时伴随昼夜节律紊乱,应激游泳能力(无氧应激运动)均显著低于年轻个体。
环境污染物双酚B可干扰斑马鱼性别分化:斑马鱼的性别分化依赖卵巢、精巢两条相互拮抗的通路,其中foxl2作为卵巢通路的上游调控因子,可促进cyp19a1a的表达;该基因编码的芳香化酶,能催化睾酮转化为雌二醇,进而抑制精巢发育相关基因。双酚B会通过上述通路,上调foxl2、cyp19a1a等卵巢分化关键基因,下调精巢发育相关基因,使体内雌二醇水平升高、睾酮水平降低,最终导致性别比例偏向雌性,甚至出现雌雄间体。
4.下列关于斑马鱼细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分化过程中,基因的选择性表达导致遗传物质发生改变
B.细胞衰老时,SA-β-gal阳性率升高,可作为衰老的标志物
C.衰老细胞中p53、p21基因的表达水平低于未衰老的细胞
D.灵芝多糖延缓衰老的同时,会抑制细胞的正常凋亡过程
5.下列关于斑马鱼衰老个体的相关推测,分析最合理的是( )
A.衰老个体出现肌肉退化导致的脊柱弯曲,可能是其细胞中溶酶体合成的水解酶导致肌肉坏死所致
B.下丘脑中衰老细胞大量富集,可能会影响机体内分泌调节相关的生理活动
C.衰老个体应激能力降低,可能是由于其进行无氧呼吸葡萄糖不彻底分解,大部分能量储存在酒精中对机体造成损伤
D.心脏衰老细胞大量富集,会使副交感神经持续兴奋,心率加快,进而导致其昼夜节律紊乱
6.双酚B诱导斑马鱼性别分化异常的机制中,下列分析不合理的是( )
A.双酚B上调foxl2基因的表达,可进一步促进卵巢分化相关通路的激活
B.cyp19a1a表达量升高加速了睾酮向雌二醇的转化,引发激素水平失衡
C.精巢发育相关基因的表达下调,削弱了雄性分化的通路
D.BPB导致体内睾酮水平降低,进而引起cyp19a1a基因的表达上调
7.(2026·天津·二模)第一届全国学生(青年)运动会在广西成功举办,赛场上运动员展现出了朝气蓬勃的精神风貌。下列关于运动员在比赛过程中机体相关生理反应的叙述,错误的是( )
A.剧烈运动时,运动员体内ATP与ADP的转化速率加快
B.成熟红细胞通过细胞自噬来满足自身对物质和能量的需求
C.大量出汗使血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加
D.心率加快受中枢神经系统和外周神经系统的调控
8.(2026·天津·二模)神经组织受到损伤后会引发神经元和神经胶质细胞发生相应反应,严重的物理化学损伤会引起细胞的死亡。大多数神经元在人出生前就完成了分化,而神经胶质细胞到成年期间都会继续分裂。下列有关说法错误的是( )
A.严重的物理化学损伤引起的细胞死亡属于细胞坏死
B.与神经元相比,神经胶质细胞更易发生癌变
C.神经干细胞分化形成神经元和神经胶质细胞的过程体现了细胞的全能性
D.神经元的轴突能将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉和腺体
9.(2026·天津·一模)某科研团队发现,某种蛋白激酶(AMPK)可通过调控细胞自噬参与肝癌细胞的增殖调控。下列关于细胞自噬和细胞增殖的叙述,正确的是( )
A.细胞自噬过程中,溶酶体可合成多种水解酶分解衰老细胞器
B.AMPK活性升高促进细胞自噬时,肝癌细胞的增殖速率会加快
C.肝癌细胞增殖过程中,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期
D.肝癌细胞的增殖不受细胞周期调控,可无限增殖
10.(2026·天津河西·一模)适度低氧下细胞可正常存活,严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时,线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和细胞。科研人员用常氧(20%O2)、低氧(10%O2、0.3%O2)分别处理大鼠肿瘤细胞,24h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平,结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3MA处理肿瘤细胞,检测肿瘤细胞的活性氧含量,结果如图2所示。相关说法错误的是( )
A.有氧呼吸第三阶段NADH经过一系列化学反应与O2结合释放的能量,大部分以热能形式散失
B.缺氧时,大鼠肿瘤细胞进行无氧呼吸,从而提高利用葡萄糖产生ATP的效率
C.损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的溶酶体降解
D.严重低氧导致肿瘤细胞死亡的原因可能是线粒体自噬不足以清除细胞中的活性氧
11.(2026·陕西·模拟预测)复旦大学研究团队从根本层面上解释了“适度饥饿更健康”的机制,首次揭示乙酰辅酶A作为“代谢信使”的非经典功能,其调控线粒体自噬的机制如下图所示,下列分析错误的是( )
A.乙酰辅酶A需通过经典营养感知通路传递信号才能调控线粒体自噬
B.营养充足时,乙酰辅酶A与NLRX1结合,会抑制线粒体自噬,造成功能失调的线粒体积累
C.若敲除细胞中的NLRX1基因,营养匮乏条件下线粒体自噬可能无法正常启动
D.研究“适度饥饿”如何触发身体的积极反应将为未来对抗代谢性疾病、延缓衰老开辟全新研究疆域
12.(2025·天津·二模)人体内的抗原呈递细胞(APC)可将它的端粒以囊泡形式转移到另一种细胞——T细胞的端粒上,从而保护T细胞免受细胞分裂导致的细胞衰老。下列相关分析不正确的是( )
A.APC和T细胞中端粒的化学组成相同,都含有DNA和蛋白质
B.端粒酶能够以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA,推测其在癌变的细胞中活性较低
C.衰老T细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大
D.APC的端粒转移到T细胞,可避免因T细胞衰老而导致的免疫力下降
13.(2025·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.72h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.血管入侵椎间盘利于CESCs发挥修复功能
(2025·天津·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
细胞在生命进程中会经历分化、衰老与死亡等,有的甚至会发生癌变,这些过程受复杂机制调控。
细胞分化时,转录因子MyoD能结合成纤维细胞特定基因序列,开启相关基因表达,诱导其分化为骨骼肌细胞。Wnt信号通路影响细胞未分化状态与分化平衡,其被异常激活或抑制会改变MyoD功能和细胞分化方向。
细胞衰老时,端粒酶活性降低,端粒缩短,激活p53基因,p53蛋白再激活p21基因,抑制细胞周期,导致细胞周期停滞。衰老细胞内活性氧(ROS)水平升高,加剧DNA损伤,影响细胞功能。
细胞癌变常与原癌基因和抑癌基因的突变有关。如Ras基因点突变持续激活细胞增殖信号,p53基因突变则无法监控细胞周期和修复DNA,导致细胞异常增殖。癌细胞的代谢模式也发生显著改变,如增强的Warburg效应(即使在氧气充足的情况下,也优先将葡萄糖转化为乳酸),为癌细胞快速增殖提供能量和物质基础。
14.若向处于分化关键时期的成纤维细胞培养液中添加Wnt信号通路激活剂,会出现的结果是( )
A.MyoD表达量下降,细胞停止分化
B.Wnt信号增强MyoD功能,加速骨骼肌细胞分化
C.细胞分化方向改变,可能维持未分化状态或向其他细胞类型分化
D.Wnt信号通路与MyoD作用机制无关,对细胞分化无明显影响
15.已知抗氧化剂能降低细胞内ROS水平,当给衰老细胞提供抗氧化剂后,下列现象最不可能发生的是( )
A.由于DNA损伤减轻,p53基因表达量有所下降
B.细胞周期停滞状态部分缓解,细胞增殖能力有所恢复
C.端粒酶活性恢复正常,端粒长度增加
D.衰老细胞内一些因氧化受损的蛋白质和脂质功能得到改善
16.研究发现某癌细胞系中Ras基因未发生突变,但在Wnt信号通路抑制剂存在的情况下仍表示出持续增殖特性。结合材料分析,以下最可能的原因是( )
A.MyoD基因异常表达,诱导异常分化
B.细胞内Wnt信号通路异常激活,促进细胞增殖
C.抑癌基因p21异常高表达,间接促进细胞增殖
D.癌细胞利用Warburg效应,维持高增殖速率
17.(2025·天津河北·二模)TRPs是一类主要位于感觉神经元细胞膜上的Ca²⁺通道,在许多生理过程中起着关键作用,包括温度感知、痛觉、触觉、味觉等。细胞膜上的TRPs开放后可引起Ca²⁺内流,从而参与疼痛的传递。下列相关叙述错误的是( )
A.抑制TRPs的活性可为医学临床上的止痛提供思路
B.Ca²⁺内流会促进神经元膜电位发生由由外负内正到外正内负的变化
C.Ca²⁺通过TRPs时不需要与TRPs结合,也不会使TRPs的构象发生明显变化
D.不同感觉神经元细胞中均存在TRPs相关基因,但表达力度可能不同
(2025·天津南开·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
CAR-T细胞治疗常用于血液系统恶性疾病的治疗。该疗法通过基因工程技术对从患者采集的外周血T细胞进行加工,使其表达CAR(嵌合抗原受体——一种人工构建的细胞表面受体),大量增殖后回输到受者体内,以非MHC依赖方式(依赖于CAR)识别抗原对肿瘤细胞进行杀伤,达到治疗疾病的目的。
18.下列关于CAR蛋白质及CAR-T细胞杀伤作用的叙述,错误的是( )
A.CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤致死属于细胞坏死
B.常规细胞毒性T细胞需要识别肿瘤细胞表面的抗原-MHC
C.该蛋白质包含脂溶性部分和水溶性部分
D.该蛋白质的存在说明了细胞膜具有信息交流的功能
19.该技术涉及到患者外周血的采集、T细胞与CAR-T细胞的培养。下列叙述错误的是( )
A.采集到的组织无需胰酶处理即可得到分散的细胞
B.采集用具在使用前需进行灭菌和消毒处理
C.CAR-T细胞的培养需在固体培养基中进行
D.往往需在培养基中加入细胞因子以促进CAR-T细胞增殖
20.(2025·天津·二模)有些过敏原会引起人体中度过敏(疼痛、肿胀、心率加快等),从蜂毒中提取的蜂毒肽具有较好的抗过敏、镇痛作用。下图中实线表示过敏原引起中度过敏反应的相关机制,虚线表示蜂毒肽治疗中度过敏的机制。据此分析错误的是( )
A.①是抗原呈递细胞,包括树突状细胞和B细胞等
B.肥大细胞受到过敏原刺激时释放组胺等物质引起毛细血管壁通透性减小
C.蜂毒肽可对中度过敏患者进行免疫治疗,其机理之一是蜂毒肽可以减小抗体IgE的量
D.辅助性T细胞与调节性T细胞的生理功能存在差异,根本原因是基因
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·四川遂宁·三模)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
2.【基础概念理解】(2026·湖南长沙·三模)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
3.【新情境·将科研探究情境与知识点相结合】(2026·山东济宁·三模)细胞器串扰是指细胞内不同细胞器之间通过物理接触、物质转运、信号传递等方式相互交流、协同调控生命活动的现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架在细胞器串扰中发挥重要作用
B.核糖体无膜结构,不与其他细胞器发生物质联系,不参与细胞器串扰
C.线粒体与内质网接触,有利于线粒体为内质网进行蛋白质加工提供能量
D.溶酶体与受损线粒体形成自噬体,实现细胞器更新与细胞稳态维持,属于细胞器串扰
4.【基础概念理解】(2026·湖南衡阳·三模)细胞自噬过程中会发生膜的重排,从而形成一个具有双层膜且包裹特定底物的封闭囊泡(自噬体),该自噬体与溶酶体融合,形成自噬溶酶体并降解底物。下列叙述正确的是( )
A.膜重排依赖生物膜的流动性,该过程不耗能
B.自噬溶酶体降解底物产生的物质可被细胞再次利用
C.自噬体和溶酶体都含有两层磷脂双分子层
D.某些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞坏死
5.【新情境·将生活热点情境与知识点相结合】(2026·河南驻马店·模拟预测)营养缺乏或受到损伤的细胞,可通过细胞自噬维持细胞内部环境的稳定。下列叙述正确的是( )
A.细胞自噬过程依赖溶酶体降解衰老损伤的细胞器
B.在营养条件充足的情况下,细胞不会发生细胞自噬
C.细胞自噬可诱导细胞坏死,属于异常的生命活动
D.细胞自噬产生的物质会全部排出,无法被再利用
6.【基础概念辨析】(2026·湖南长沙·三模)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.【新情境·将科学探究热点情境与知识点相结合】(2026·北京大兴·三模)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.【新联系·细胞工程与知识点相结合】(2026·四川广安·模拟预测)某二倍体植物是杂合体,图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项( )
A.图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程
B.未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有细胞的全能性
C.图中完整植株只有经过染色体加倍才能产生后代
D.愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比
9.【新情境·将科学研究实情境与知识点相结合】(2026·河北邢台·三模)细胞副凋亡是一类新型程序性细胞死亡方式,其典型特征为内质网与线粒体肿胀形成空泡,无染色质凝集、细胞膜破裂等情况,敲除CDK7基因可抑制细胞副凋亡,促进癌症的发生。下列分析正确的是( )
A.线粒体肿胀影响有氧呼吸,导致ATP不能合成,加速细胞副凋亡
B.CDK7基因与细胞癌变有关,CDK7基因可能属于抑癌基因
C.人成熟红细胞发生细胞副凋亡时,其细胞内CDK7基因的表达水平可能较高
D.与细胞坏死相比,细胞副凋亡不会引发炎症反应,是受基因调控的细胞被动死亡过程
10.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·广东佛山·模拟预测)多发性骨髓瘤(MM)是一种淋巴细胞恶性增殖疾病,USP2(一种肽酶)通过调控细胞内蛋白质降解,影响MM细胞的增殖与存活。药物X可与USP2结合并抑制其活性,进而下调细胞周期调控分子CCND1和细胞增殖信号通路分子的表达,上调凋亡分子CHOP的表达,最终诱导MM细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.USP2的活性增强会抑制MM细胞的增殖
B.CHOP表达上调可能是MM细胞凋亡的标志之一
C.药物X可通过促进CCND1表达诱导MM细胞凋亡
D.X诱导细胞凋亡后,USP2活性增强以减弱凋亡效应
11.(2026·湖南长沙·三模)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分化会导致细胞内的遗传物质发生定向改变
B.细胞衰老过程中,多种酶的活性降低,代谢速率减慢
C.细胞坏死是由基因决定的细胞程序性死亡过程
D.原癌基因与抑癌基因的表达只发生在细胞癌变时
12.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·湖北十堰·三模)CAR-T细胞疗法是治疗恶性血液肿瘤的重要技术,其大致流程为:从患者外周血收集细胞毒性T细胞,并用抗CD3/CD28抗体或磁珠刺激,使其进入活化状态;之后将编码嵌合抗原受体(CAR)的基因导入T细胞;再在生物反应器中,加入细胞因子使CAR-T细胞增殖分化;最后将这批细胞回输至患者体内,CAR-T细胞的CAR能直接识别肿瘤表面抗原并引起肿瘤细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A.导入CAR基因的目的是使T细胞能特异性的识别肿瘤细胞
B.回输的部分细胞可较长时间赋予患者肿瘤复发时更快的反应能力
C.CAR-T细胞引发肿瘤细胞死亡属于细胞坏死,需要吞噬细胞的参与
D.培养CAR-T细胞时,通常需加入血清,并添加一定量的抗生素以防污染
二、解答题
13.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·青海玉树·模拟预测)为研究不同玉米品种幼苗根结构及呼吸代谢对淹水胁迫的响应差异。研究人员以玉米品种浚单20(XD20)和登海662(DH662)为实验材料,设对照组(CK)和淹水组(T),并分别于实验的第0、2、4、6、8天测定相关指标,得到部分数据如图所示。回答下列问题:
(1)ADH是乙醇脱氢酶,参与催化丙酮酸进行酒精发酵。ADH分布在根细胞的_____________中,其催化的反应_____________(选填“产生”或“不产生”)ATP。酒精积累过多会扰乱细胞的正常代谢。
(2)据图分析,实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组少,从细胞代谢的角度分析,可能的原因是_____________(答出1点即可)。
(3)已知淹水后一些植物根系细胞可通过_____________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)使自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织。进一步研究发现,淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大,这有助于根部获得更多_____________。
(4)综上分析,更适合在易涝地区种植的玉米品种是___________________,理由是_____________________________(答出3点)。
14.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·云南昭通·二模)帕金森病(PD)是由脑黑质的多巴胺能神经元退化而失灵,多巴胺分泌减少而引起的中枢神经系统退行性疾病,以静止性震颤、肌强直、运动迟缓等运动症状为主要临床表现。请回答下列问题:
(1)多巴胺分泌不足会导致脑内运动调节相关的信息传递失衡,若多巴胺分泌不足,使突触后神经元更易兴奋进而引发肢体震颤,则多巴胺在此通路中为__________(填“抑制”或“促进”)性神经递质。
(2)研究发现,PD患者体内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平显著升高进而加剧神经元损伤,这属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。从免疫系统组成成分分析,TNF-α、IL-6、IL-1β是由____________________细胞产生的发挥__________作用的物质。
(3)凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2与帕金森的发生相关,检测正常小鼠和帕金森模型小鼠脑组织中Bax和
Bcl-2的含量,结果如下表所示(“+”越多表示相关蛋白含量越多)。
蛋白质
正常小鼠
帕金森模型小鼠
Bcl-2
+++
+
Bax
+
+++
参照蛋白
++
++
凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2作用相反,其中__________是促凋亡蛋白。根据结果推测,帕金森的发病原因可能是__________。
(4)酪氨酸羟化酶(TH)是多巴胺合成所必需的酶,其表达水平直接反映了多巴胺能神经元的存活状态,已知天麻钩藤饮对早期帕金森小鼠有一定的治疗作用,综上所述,其发挥作用的机制可能是__________________。
15.【新情境·将科学研究情境与知识点相结合】(2026·云南曲靖·模拟预测)广西医科大学以及广西中医药大学的研究团队,2024年在《细胞》上发表了一篇论文,揭开了癌症研究新方向。他们将编码猪α1,3-半乳糖转移酶(α1,3-GT)的基因,整合到病毒NDV中,构建了重组溶瘤病毒NDV-GT。结果发现,在感染癌细胞之后,NDV-GT会表达猪1,3-半乳糖转移酶,从而合成一种在猪细胞表面富集的糖蛋白Gal。癌细胞表达Gal后就会被人体标记为猪细胞,人体会开启超高效免疫排斥,将癌细胞彻底消灭。
(1)NDV-GT病毒在肿瘤细胞中利用ATP等原料合成猪α1,-半乳糖转移酶的mRNA,使用ATP等高能化合物的优点是什么?(请答出两点)____________。
(2)结合上图简述NDV-GT感染人肿瘤细胞后激活细胞毒性T细胞的过程:____________。
(3)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质水解成多个片段,蛋白酶切断的化学键是____________。受感染细胞在穿孔素和颗粒酶的作用下引发细胞凋亡,细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是____________。
(4)过去治疗癌症大多是通过“检查点抑制剂”如阻断PD-1/PD-L1通路来解除癌细胞的伪装,或者是直接提取T细胞,改造成CAR-T细胞再回输进人体。请评价此次猪细胞激活法治疗癌症的优点(请答出一点)____________。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(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
2.(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
3.(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
4.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)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.(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
6.(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
7.(2026·安徽·高考真题)东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A.从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B.芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C.前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高
D.再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
8.(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
9.(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
10.(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
11.(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
二、解答题
12.(2025·河北·高考真题)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于_____。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可_____(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:_____(答出两点即可)。
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第14讲 细胞的分化、衰老和死亡
(天津专用)
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
B
B
D
B
C
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
B
A
C
C
B
B
A
C
B
一年重难·情境应用
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
B
A
A
D
C
B
B
题号
11
12
答案
B
C
13.(1) 细胞质基质 不产生
(2)淹水组地下部分主要进行无氧呼吸,消耗的有机物比对照组多(或淹水组光合作用强度降低,有机物输送到地下部分比对照组少)
(3) 细胞凋亡 氧气
(4) 浚单20(或XD20) XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低,积累酒精较少,对细胞代谢影响更小;被水淹后,XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大;地下部分干重增加量比DH662-T的多
14.(1)抑制
(2) 正反馈 免疫细胞或其他细胞 免疫
(3) Bax Bax蛋白过多,使脑黑质多巴胺能神经元退化,多巴胺分泌减少,使突触后神经元更易兴奋进而引发肢体震颤,引发帕金森
(4)天麻钩藤饮促进TH的合成,提高多巴胺能神经元活性进而增加多巴胺的分泌
15.(1)可为转录合成mRNA提供能量;可作为合成mRNA的原料(腺嘌呤核糖核苷酸)
(2)NDV-GT感染肿瘤细胞后,表达的αGal相关蛋白被降解为抗原片段,抗原片段与MHCⅠ结合后呈递到癌细胞表面,细胞毒性T细胞识别该异源抗原后被激活
(3) 肽键 细胞凋亡是由基因(遗传物质)决定,受严格遗传机制程序性调控的细胞自动结束生命的过程
(4)利用人体预存的强免疫排斥反应杀伤癌细胞,对癌细胞的杀伤效率更高(或答:不需要体外改造T细胞,治疗操作更简便、成本更低;不易发生免疫逃逸,治疗效果更稳定)
高考真题·考向感知
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
A
C
B
C
B
C
A
题号
11
答案
A
12.
(1) 主动运输 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,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。
(2) 减弱 减少 一定的流动性
(3) 减少 砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少
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第14讲 细胞的分化、衰老和死亡
(天津专用)
第1部分 五年考情·精准定向
第2部分 二大核心·主干速记
核心1 细胞的分化与细胞的全能性
核心2 细胞的衰老和死亡
第3部分 分层专练·靶向攻关
天津专练+全国视野
两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知
五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
1.说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体。2.描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
考情分析:
1.考查频次: 近五年(2021-2025)天津高考生物对该模块的考查频次稳定,年均 1-2 道题,整体属于高频核心考点,整体来看,该模块每年必考,且常与细胞增殖、遗传的分子基础、稳态调节等模块结合考查,极少单独命题。
2.考查要点: 1. 细胞分化(核心高频考点,五年五考)实质考查:核心是基因的选择性表达,天津卷多次通过 “不同细胞中基因表达差异”“表观遗传修饰对基因表达的影响” 等情境,考查分化的分子机制,区分 “管家基因”(如 ATP 合成酶基因)与 “奢侈基因”(如血红蛋白基因)的表达差异。判断与特征:结合细胞形态、结构、生理功能的稳定性差异,考查细胞分化的普遍性、持久性、不可逆性特征;同时区分细胞分化与细胞分裂、细胞生长的差异。全能性关联:结合植物组织培养、动物核移植等实例,考查细胞全能性的判定标准(起点:离体细胞 / 组织;终点:完整个体),以及分化程度与全能性的关系(分化程度越高,全能性越难表达,动物体细胞全能性受限制,细胞核仍具全能性)。应用场景:结合干细胞治疗、组织修复、免疫细胞分化等实际情境,考查细胞分化的应用价值。2. 细胞衰老(五年四考)衰老特征:重点考查细胞衰老的核心特征,包括细胞核体积增大、染色质收缩、细胞膜通透性改变、多种酶活性降低、色素积累等,常通过 “现象 - 原因” 匹配题考查。衰老机制:高频考查自由基学说和端粒学说,结合辐射、氧化应激等情境,考查自由基对生物分子的损伤,以及端粒缩短与细胞分裂次数的关联。与个体衰老的关系:区分细胞衰老与个体衰老的不同步性,幼年个体也存在细胞衰老,老年个体仍有新增的年轻细胞。3. 细胞死亡(五年五考,含凋亡、坏死、自噬)核心辨析:细胞凋亡与细胞坏死的区分是每年必考点,从 “是否受基因调控、是否对机体有利、是否为程序性死亡” 三个维度考查,常通过 “蝌蚪尾巴消失、被病原体感染细胞的清除、细胞损伤破裂” 等实例辨析。细胞凋亡的机制与意义:结合神经细胞发育、免疫细胞清除、胚胎发育等情境,考查细胞凋亡的基因调控机制,以及其在个体发育、稳态维持中的积极意义。细胞自噬:新高考高频新增考点,结合溶酶体功能,考查细胞自噬在清除受损细胞器、营养匮乏时的供能、延缓细胞衰老中的作用,天津卷多次通过科研实验情境考查自噬与细胞衰老、凋亡的关联。
3.命题情境: 天津高考对该模块的命题情境,紧密贴合新高考 “情境化、素养导向” 的要求,主要分为三大类:1. 科研实验探究情境(占比最高,约 60%)以最新的生命科学研究为载体,比如 “APOE 基因调控干细胞衰老的机制”“神经细胞发育中凋亡的调控蛋白研究”“细胞自噬对肿瘤细胞的影响” 等,通过实验数据、基因表达检测结果、细胞形态观察等信息,考查学生提取信息、分析实验、运用知识点解决问题的能力。典型真题情境:2023 年天津卷以 “肌神经细胞发育中,肌肉细胞分泌的蛋白调控细胞凋亡” 为情境,考查细胞凋亡的机制与特点。2. 生活健康与生产实践情境(占比约 25%)结合人体健康、疾病治疗、农业生产等实际场景,比如 “癌症的发生与细胞分化异常的关系”“抗衰老药物的作用机制”“植物组织培养的全能性应用”“免疫细胞分化与疫苗研发的关联” 等,考查学生运用生物学知识解释生活现象、解决实际问题的能力。典型真题情境:2021 年天津卷以 “干细胞癌变为癌细胞” 为情境,考查细胞分化异常的分子机制;2024 年天津卷以 “白细胞介素 - 14 调控 B 细胞增殖分化” 为情境,考查细胞分化在免疫调节中的应用。3. 基础概念辨析情境(占比约 15%)
直接通过概念对比、实例判断的形式,考查学生对核心概念的理解,比如 “细胞分化与细胞分裂的差异”“细胞凋亡与细胞坏死的辨析”“细胞衰老与个体衰老的关系” 等,这类题目难度较低,属于基础必得分题,常以选择题形式出现。
备考策略
1.抓牢核心点:细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变。
2.熟记关键点:细胞分化的实质:基因的选择性表达。要明确 “选择性表达” 的含义,区分管家基因(如呼吸酶基因,在所有细胞中都表达)和奢侈基因(如血红蛋白基因,仅在红细胞中表达),理解细胞分化过程中遗传物质不改变,只是基因的表达情况不同。细胞衰老的原因:重点掌握自由基学说和端粒学说的核心内容,理解自由基如何损伤细胞结构、端粒缩短如何导致细胞分裂能力下降。细胞凋亡的本质:由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是程序性的、主动的,对机体是有利的;要与被动的、病理性的细胞坏死做本质区分。 细胞癌变的机理:明确原癌基因(负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程)和抑癌基因(阻止细胞不正常的增殖)的功能,理解癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,且突变具有累积效应。
3.紧扣命题趋势: 常结合科技前沿(如干细胞研究、抗衰老药物、癌症免疫治疗)、生活实际(如熬夜、辐射与细胞衰老 / 癌变)、健康热点(如癌症的靶向治疗)设置新情境,考查学生提取信息、运用知识解决问题的能力。
二大核心·主干速记
核心1 细胞的分化与细胞的全能性
一、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、发生时间 贯穿生物整个生命进程,在胚胎时期分化程度达到最大限度。
3、 最终结果 形成不同的组织和器官,构建起复杂的多细胞生物体。
4、特点
1) 持久性:细胞分化是长久持续的变化,伴随细胞生命周期。
2) 不可逆性:正常情况下,已分化的细胞会稳定保持分化后的状态,一般不能恢复到未分化的干细胞状态。
3) 普遍性:在整个生物界普遍存在,动植物、真菌等多细胞生物都会发生细胞分化。
5、生理意义
1)是生物个体发育的基础;
2)让多细胞生物的细胞功能趋向专门化,不同细胞承担不同工作,大幅提升生物体各项生理功能的执行效率。
6、根本原因(机理) 细胞中基因选择性表达:个体发育过程里,不同种类的细胞遗传物质整体一致,但遗传信息(基因)的开启、表达情况不同,从而产生形态功能的差异。
特别提醒!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。
3、细胞分化过程中细胞内遗传物质不会改变,只是基因表达有差异;
4、细胞分裂增加细胞数量,细胞分化增加细胞类型,二者共同推动个体发育。
二、细胞的全能性
1. 概念 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。
2. 原因 细胞内含有形成完整个体所需的全套遗传信息。
3. 证明实例 植物组织培养→植物细胞具有全能性;动物克隆→动物细胞核具有全能性。
4. 表达条件 离体、适宜营养、激素等。
5. 细胞全能性高低比较规律
受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞;植物细胞 > 动物细胞;分化程度低的细胞 > 分化程度高的细胞
特别提醒!1、植物体细胞只要满足离体、合适培养条件,就能发育为完整植株,直接体现细胞全能性;
2、动物体细胞本身全能性受限,只有细胞核能通过核移植培育出完整个体,体现的是细胞核全能性;
3、分化程度越高,细胞全能性越难表达,受精卵分化程度最低,全能性最强。
4、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。
三、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,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
来自早期胚胎
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能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
特别提醒!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。
高分提效!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。
核心2细胞的衰老和死
一、细胞衰老
1、特征
细胞膜的变化 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低(衰老细胞物质进出的调控能力下降,运输效率变低);
细胞核的变化 细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深(核结构出现衰退性改变,染色质固缩会影响基因的转录);
细胞代谢的变化 (1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;(2)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;(3)细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。(含水量下降让细胞形态皱缩,酶活性下降直接拉低代谢水平,色素堆积会干扰细胞内部的物质转运与信息传递。)
2、原因
①自由基学说
概念:异常活泼的带电分子或基团
特点:含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性
产生原因:① 细胞内不断进行的各种氧化反应中容易产生;② 辐射以及有害物质入侵,刺激细胞产生
危害:① 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,造成生物膜的损伤;② 攻击 DNA,引起基因突变;③ 攻击蛋白质,使其活性下降,导致细胞衰老
②端粒学说
概念:每条染色体的两端都有一段特殊序列的 DNA— 蛋白质复合体
特点:端粒 DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截
危害:端粒 DNA 序列变短会使端粒内侧正常基因的 DNA 序列受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常
高分提效! 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。
3、细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
多细胞生物:① 体内总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态;
② 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
4、意义:细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
二、细胞死亡
一)细胞凋亡
1. 概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
2. 类型:① 个体发育中细胞的程序性死亡;② 成熟生物体中细胞的自然更新;③ 被病原体感染的细胞的清除。
3. 细胞凋亡的过程和机理
(1)过程A体现了生物膜具有进行细胞间的信息交流的功能,说明细胞凋亡有特异性,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选择性表达的结果,该过程中形成具膜的凋亡小体,体现了膜的流动性。
(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化,此过程需要溶酶体(细胞器)的参与。
4. 意义(多细胞生物体):① 完成正常发育;② 维持内部环境的稳定;③ 抵御外界各种因素的干扰
二)细胞坏死
概念: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。
特别提醒! 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。
高分提效!细胞凋亡和细胞坏死的区别
三、细胞自噬
1、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,这就是细胞自噬。
2.细胞自噬的机理 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)细胞凋亡一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡;细胞自噬不一定(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,可能诱导细胞凋亡。
(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,细胞自噬作用会增强(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(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减弱(填“增强”“不变”或“减弱”),肌肉功能下降。
3、意义
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。
③细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
一、单选题
1.(2026·天津和平·三模)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
【难度】0.53
【知识点】细胞的分化、克隆、胚胎移植技术、胚胎干细胞技术
【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。
2.(2026·天津宝坻·三模)科学研究表明小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低可以作为皮肤衰老的一个标志。COL17A1基因表达水平较高的干细胞不容易被淘汰,此机制有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增加。以下分析正确的是( )
A.COL17A1基因在不同干细胞中表达存在差异的现象属于细胞分化
B.衰老皮肤出现老年斑的原因是控制色素形成的酪氨酸酶活性降低
C.COL17A1基因含量的高低可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据
D.给老年小鼠饲喂COL17A1基因的表达产物能维持小鼠皮肤年轻态
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、基因、蛋白质与性状的关系
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,COL17A1基因在不同干细胞中表达存在差异属于基因的选择性表达,属于细胞分化的范畴,A正确;
B、衰老皮肤出现老年斑的原因是细胞内脂褐素等色素积累,酪氨酸酶活性降低会导致黑色素合成减少,是老年人头发变白的原因,B错误;
C、题干明确说明COL17A1基因的表达水平高低可作为皮肤衰老的标志,同一个体的不同干细胞中核基因含量一致,不存在基因含量的差异,C错误;
D、COL17A1基因的表达产物本质为蛋白质,饲喂后会在消化道被蛋白酶分解为氨基酸,无法发挥原有功能,不能维持小鼠皮肤年轻态,D错误。
3.(2026·天津河北·二模)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,部分过程如下图所示,图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是( )
A.适当提高Dnmt3a的表达,可提升胰岛B细胞的比例
B.Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果
C.转分化过程与植物组织细胞脱分化过程不相同
D.成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】细胞的分化、细胞的全能性、基因突变、植物组织培养技术综合
【详解】A、从图中可以看出,成功转化为胰岛B细胞的细胞中,Dnmt3a基因表达量低;而未成功转化的细胞中,Dnmt3a基因表达量高。因此,降低Dnmt3a的表达,能提升成功转化为胰岛B细胞的比例,A错误;
B、转分化是细胞类型的直接转变,属于基因的选择性表达,基因的序列并未改变,因此不是基因突变,B错误;
C、转分化是一种分化细胞直接转变为另一种分化细胞的过程;而植物细胞脱分化是分化细胞恢复为未分化的愈伤组织细胞的过程,二者有本质区别,C正确;
D、成纤维细胞、T 细胞等变成诱导多能干细胞(iPSC)的过程是脱分化,并非转分化;转分化不经过干细胞阶段,是分化细胞之间的直接转变,D错误。
(2026·天津滨海新区·三模)阅读下列材料,完成下面小题。
斑马鱼是一种重要的模式生物,其基因与人类同源性较高,广泛应用于发育生物学、衰老生物学及环境毒理研究。
研究表明,2g·L-1灵芝多糖可降低野生型斑马鱼胚胎衰老标志物SA-β-gal的阳性率,下调p53、p21的基因表达,延缓细胞复制性衰老,且该过程不会影响细胞的正常分化与凋亡。斑马鱼衰老个体伴随多层面稳态失衡:出现脊柱弯曲(肌肉退化导致)、繁殖能力显著下降;心脏、下丘脑衰老细胞大量富集,同时伴随昼夜节律紊乱,应激游泳能力(无氧应激运动)均显著低于年轻个体。
环境污染物双酚B可干扰斑马鱼性别分化:斑马鱼的性别分化依赖卵巢、精巢两条相互拮抗的通路,其中foxl2作为卵巢通路的上游调控因子,可促进cyp19a1a的表达;该基因编码的芳香化酶,能催化睾酮转化为雌二醇,进而抑制精巢发育相关基因。双酚B会通过上述通路,上调foxl2、cyp19a1a等卵巢分化关键基因,下调精巢发育相关基因,使体内雌二醇水平升高、睾酮水平降低,最终导致性别比例偏向雌性,甚至出现雌雄间体。
4.下列关于斑马鱼细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分化过程中,基因的选择性表达导致遗传物质发生改变
B.细胞衰老时,SA-β-gal阳性率升高,可作为衰老的标志物
C.衰老细胞中p53、p21基因的表达水平低于未衰老的细胞
D.灵芝多糖延缓衰老的同时,会抑制细胞的正常凋亡过程
5.下列关于斑马鱼衰老个体的相关推测,分析最合理的是( )
A.衰老个体出现肌肉退化导致的脊柱弯曲,可能是其细胞中溶酶体合成的水解酶导致肌肉坏死所致
B.下丘脑中衰老细胞大量富集,可能会影响机体内分泌调节相关的生理活动
C.衰老个体应激能力降低,可能是由于其进行无氧呼吸葡萄糖不彻底分解,大部分能量储存在酒精中对机体造成损伤
D.心脏衰老细胞大量富集,会使副交感神经持续兴奋,心率加快,进而导致其昼夜节律紊乱
6.双酚B诱导斑马鱼性别分化异常的机制中,下列分析不合理的是( )
A.双酚B上调foxl2基因的表达,可进一步促进卵巢分化相关通路的激活
B.cyp19a1a表达量升高加速了睾酮向雌二醇的转化,引发激素水平失衡
C.精巢发育相关基因的表达下调,削弱了雄性分化的通路
D.BPB导致体内睾酮水平降低,进而引起cyp19a1a基因的表达上调
【答案】4.B 5.B 6.D
【难度】0.6
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、激素分泌的分级调节
【详解】4.A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中遗传物质不发生改变,A错误;
B、题干说明灵芝多糖延缓衰老时可降低SA-β-gal的阳性率,可推知细胞衰老时SA-β-gal阳性率升高,可作为衰老的标志物,B正确;
C、灵芝多糖通过下调p53、p21基因表达延缓衰老,说明衰老细胞中这两个基因的表达水平高于未衰老细胞,C错误;
D、题干明确说明灵芝多糖延缓衰老的过程不会影响细胞的正常分化与凋亡,D错误。
5.A、水解酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体,溶酶体仅负责储存、释放水解酶,不能合成水解酶,A错误;
B、下丘脑是内分泌调节的枢纽,参与多种激素的分泌调控,下丘脑中衰老细胞大量富集,会影响其正常功能,进而影响机体内分泌调节相关生理活动,B正确;
C、动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不会产生酒精,C错误;
D、副交感神经兴奋会使心率减慢,且昼夜节律的调控中枢是下丘脑,与心脏无直接关系,D错误。
6.A、foxl2是卵巢通路的上游调控因子,双酚B上调foxl2基因表达,可进一步促进卵巢分化相关通路的激活,A不符合题意;
B、cyp19a1a编码的芳香化酶可催化睾酮转化为雌二醇,其表达量升高会加速该转化过程,引发雌二醇升高、睾酮降低的激素水平失衡,B不符合题意;
C、精巢发育相关基因表达下调,会抑制雄性分化通路的功能,削弱雄性分化的调控作用,C不符合题意;
D、由题干逻辑可知,是cyp19a1a基因表达上调导致睾酮大量转化为雌二醇,才使得睾酮水平降低,选项因果逻辑颠倒,D符合题意。
7.(2026·天津·二模)第一届全国学生(青年)运动会在广西成功举办,赛场上运动员展现出了朝气蓬勃的精神风貌。下列关于运动员在比赛过程中机体相关生理反应的叙述,错误的是( )
A.剧烈运动时,运动员体内ATP与ADP的转化速率加快
B.成熟红细胞通过细胞自噬来满足自身对物质和能量的需求
C.大量出汗使血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加
D.心率加快受中枢神经系统和外周神经系统的调控
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】ATP的功能及利用、水盐平衡调节、神经系统的基本结构、细胞自噬
【详解】A、剧烈运动需要消耗大量能量,ATP是细胞的直接能源物质,体内ATP含量少且保持相对稳定,因此会加快ATP与ADP的转化速率来满足能量需求,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞没有溶酶体等细胞器,无法进行依赖溶酶体的细胞自噬,其能量来自于无氧呼吸分解葡萄糖的过程,B错误;
C、大量出汗时失水多于失盐,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,促使抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,维持渗透压稳定,C正确;
D、脑干属于中枢神经系统,其中存在心血管调节中枢,同时心率受外周神经系统中自主神经的调控,交感神经兴奋可使心率加快,因此心率加快受中枢和外周神经系统共同调控,D正确。
故选B。
8.(2026·天津·二模)神经组织受到损伤后会引发神经元和神经胶质细胞发生相应反应,严重的物理化学损伤会引起细胞的死亡。大多数神经元在人出生前就完成了分化,而神经胶质细胞到成年期间都会继续分裂。下列有关说法错误的是( )
A.严重的物理化学损伤引起的细胞死亡属于细胞坏死
B.与神经元相比,神经胶质细胞更易发生癌变
C.神经干细胞分化形成神经元和神经胶质细胞的过程体现了细胞的全能性
D.神经元的轴突能将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉和腺体
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的全能性、细胞的衰老、细胞坏死
【详解】A、细胞坏死是由不利的物理、化学因素或病理性刺激引发的细胞非正常死亡,严重的物理化学损伤引起的细胞死亡符合细胞坏死的定义,A正确;
B、癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,分裂旺盛的细胞在DNA复制阶段更易发生基因突变,题干显示神经胶质细胞可不断分裂,神经元高度分化不再分裂,因此神经胶质细胞更易发生癌变,B正确;
C、细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,神经干细胞分化形成神经元和神经胶质细胞的过程仅体现了细胞分化形成不同组织细胞的能力,没有发育为完整个体,不能体现细胞全能性,C错误;
D、神经元的轴突属于传出突起,功能是将细胞体产生的兴奋向外传递给其他神经元,或传递给效应器的肌肉、腺体细胞,D正确。
9.(2026·天津·一模)某科研团队发现,某种蛋白激酶(AMPK)可通过调控细胞自噬参与肝癌细胞的增殖调控。下列关于细胞自噬和细胞增殖的叙述,正确的是( )
A.细胞自噬过程中,溶酶体可合成多种水解酶分解衰老细胞器
B.AMPK活性升高促进细胞自噬时,肝癌细胞的增殖速率会加快
C.肝癌细胞增殖过程中,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期
D.肝癌细胞的增殖不受细胞周期调控,可无限增殖
【答案】C
【难度】0.66
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、有丝分裂的物质的变化规律、细胞的衰老、细胞自噬
【详解】A、溶酶体内含多种水解酶,水解酶的化学本质为蛋白质,合成场所是核糖体,溶酶体仅起到储存、释放水解酶的作用,无法合成水解酶,A错误;
B、题干仅说明AMPK可通过调控细胞自噬参与肝癌细胞增殖调控,实际上细胞自噬是细胞分解自身受损结构或物质的过程,AMPK活性升高促进细胞自噬时会抑制肝癌细胞增殖,并不会加快其增殖速率,B错误;
C、肝癌细胞的增殖方式为有丝分裂,有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍,C正确;
D、肝癌细胞具有无限增殖的特点,但其增殖仍受细胞周期调控,仅为调控机制发生异常,D错误。
10.(2026·天津河西·一模)适度低氧下细胞可正常存活,严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时,线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和细胞。科研人员用常氧(20%O2)、低氧(10%O2、0.3%O2)分别处理大鼠肿瘤细胞,24h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平,结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3MA处理肿瘤细胞,检测肿瘤细胞的活性氧含量,结果如图2所示。相关说法错误的是( )
A.有氧呼吸第三阶段NADH经过一系列化学反应与O2结合释放的能量,大部分以热能形式散失
B.缺氧时,大鼠肿瘤细胞进行无氧呼吸,从而提高利用葡萄糖产生ATP的效率
C.损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的溶酶体降解
D.严重低氧导致肿瘤细胞死亡的原因可能是线粒体自噬不足以清除细胞中的活性氧
【答案】B
【难度】0.5
【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、细胞自噬
【详解】A、有氧呼吸第三阶段中,NADH经过一系列化学反应与O₂结合生成水,释放的能量大部分以热能形式散失,只有少部分储存在ATP中,A正确;
B、分析题图可知,在低氧条件下,线粒体自噬水平相对值高于常氧(即线粒体数目较少),可推知肿瘤细胞主要进行无氧呼吸,其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低,B错误;
C、溶酶体可吞噬并降解损伤的细胞器,故损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的溶酶体降解,C正确;
D、分析图1,20%、10%、0.3%氧含量降低,相比于常氧含量,线粒体自噬水平的相对值在氧含量0.3%最低,因此严重低氧导致肿瘤细胞死亡的原因可能是线粒体自噬不足以清除细胞中的活性氧,D正确。
11.(2026·陕西·模拟预测)复旦大学研究团队从根本层面上解释了“适度饥饿更健康”的机制,首次揭示乙酰辅酶A作为“代谢信使”的非经典功能,其调控线粒体自噬的机制如下图所示,下列分析错误的是( )
A.乙酰辅酶A需通过经典营养感知通路传递信号才能调控线粒体自噬
B.营养充足时,乙酰辅酶A与NLRX1结合,会抑制线粒体自噬,造成功能失调的线粒体积累
C.若敲除细胞中的NLRX1基因,营养匮乏条件下线粒体自噬可能无法正常启动
D.研究“适度饥饿”如何触发身体的积极反应将为未来对抗代谢性疾病、延缓衰老开辟全新研究疆域
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】细胞自噬、细胞自噬机制
【详解】A、题干明确指出,该研究首次揭示乙酰辅酶A作为“代谢信使”的非经典功能,说明其调控线粒体自噬的机制是非经典通路,A错误;
B、从图中可知:营养充足时,高浓度乙酰辅酶A结合NLRX1的LRR结构域,使NLRX1处于休眠状态,掩盖LIR基序,抑制线粒体自噬。线粒体自噬被抑制后,功能失调的线粒体无法被清除,会发生积累 ,B正确;
C、从图中可知:营养匮乏时,乙酰辅酶A浓度下降,与NLRX1的LRR结构域解离,使LIR基序暴露、NLRX1寡聚化,进而招募自噬蛋白LC3,激活线粒体自噬。若敲除NLRX1基因,该信号通路的关键环节缺失,线粒体自噬可能无法正常启动,C正确;
D、“适度饥饿”会使乙酰辅酶A浓度下降,激活线粒体自噬,清除功能失调的线粒体,这对维持细胞稳态、延缓衰老、对抗代谢疾病具有积极意义,D正确。
12.(2025·天津·二模)人体内的抗原呈递细胞(APC)可将它的端粒以囊泡形式转移到另一种细胞——T细胞的端粒上,从而保护T细胞免受细胞分裂导致的细胞衰老。下列相关分析不正确的是( )
A.APC和T细胞中端粒的化学组成相同,都含有DNA和蛋白质
B.端粒酶能够以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA,推测其在癌变的细胞中活性较低
C.衰老T细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大
D.APC的端粒转移到T细胞,可避免因T细胞衰老而导致的免疫力下降
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞的衰老、体液免疫、细胞免疫
【分析】免疫细胞来自骨髓中的造血千细胞,包括各种类型的白细胞如树突状细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等;T淋巴细胞在胸腺中成熟,B淋巴细胞在骨髓中成熟;树突状细胞分布于皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织淋巴器官内,成熟时有分支,具有强大的吞噬、呈递抗原功能;巨噬细胞几乎分布于机体的各种组织中,具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能。
【详解】A、端粒是由DNA和蛋白质构成的复合体,真核细胞的端粒化学组成均相同,APC和T细胞均为体细胞,因此两者的端粒均含DNA和蛋白质,A正确;
B、端粒酶通过自身RNA模板逆转录合成端粒DNA,从而延长端粒。而癌变细胞因无限增殖需要高活性的端粒酶维持端粒长度,因此癌变细胞中端粒酶活性应较高,B错误;
C、细胞衰老过程中,细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,C正确;
D、端粒转移可以保护T细胞,延缓衰老,那么T细胞数目就会相对较多,免疫能力也会较强,D正确;
故选B。
13.(2025·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.72h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.血管入侵椎间盘利于CESCs发挥修复功能
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老
【分析】1、细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞衰老和细胞凋亡是由基因控制的。2、细胞分化前后遗传物质没有改变。3、细胞凋亡是受基因控制的细胞程序性死亡,是自动结束生命的过程。
【详解】A、由柱状图可知,72h的低氧处理衰老细胞占比远小于72h常氧处理,所以72h低氧处理对CESCs衰老有抑制作用,A正确;
B、CESCs与其分化成的细胞遗传信息相同,因为细胞分化过程中遗传物质不变,B错误;
C、CESCs在衰老过程中物质运输功能通常表现为降低,C错误;
D、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,不利于它发挥修复功能,D错误。
故选A。
(2025·天津·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
细胞在生命进程中会经历分化、衰老与死亡等,有的甚至会发生癌变,这些过程受复杂机制调控。
细胞分化时,转录因子MyoD能结合成纤维细胞特定基因序列,开启相关基因表达,诱导其分化为骨骼肌细胞。Wnt信号通路影响细胞未分化状态与分化平衡,其被异常激活或抑制会改变MyoD功能和细胞分化方向。
细胞衰老时,端粒酶活性降低,端粒缩短,激活p53基因,p53蛋白再激活p21基因,抑制细胞周期,导致细胞周期停滞。衰老细胞内活性氧(ROS)水平升高,加剧DNA损伤,影响细胞功能。
细胞癌变常与原癌基因和抑癌基因的突变有关。如Ras基因点突变持续激活细胞增殖信号,p53基因突变则无法监控细胞周期和修复DNA,导致细胞异常增殖。癌细胞的代谢模式也发生显著改变,如增强的Warburg效应(即使在氧气充足的情况下,也优先将葡萄糖转化为乳酸),为癌细胞快速增殖提供能量和物质基础。
14.若向处于分化关键时期的成纤维细胞培养液中添加Wnt信号通路激活剂,会出现的结果是( )
A.MyoD表达量下降,细胞停止分化
B.Wnt信号增强MyoD功能,加速骨骼肌细胞分化
C.细胞分化方向改变,可能维持未分化状态或向其他细胞类型分化
D.Wnt信号通路与MyoD作用机制无关,对细胞分化无明显影响
15.已知抗氧化剂能降低细胞内ROS水平,当给衰老细胞提供抗氧化剂后,下列现象最不可能发生的是( )
A.由于DNA损伤减轻,p53基因表达量有所下降
B.细胞周期停滞状态部分缓解,细胞增殖能力有所恢复
C.端粒酶活性恢复正常,端粒长度增加
D.衰老细胞内一些因氧化受损的蛋白质和脂质功能得到改善
16.研究发现某癌细胞系中Ras基因未发生突变,但在Wnt信号通路抑制剂存在的情况下仍表示出持续增殖特性。结合材料分析,以下最可能的原因是( )
A.MyoD基因异常表达,诱导异常分化
B.细胞内Wnt信号通路异常激活,促进细胞增殖
C.抑癌基因p21异常高表达,间接促进细胞增殖
D.癌细胞利用Warburg效应,维持高增殖速率
【答案】14.C 15.C 16.B
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、癌细胞的概念及主要特征
【分析】细胞衰老是指细胞在执行生命活动过程中,随着时间的推移,细胞增殖与分化能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程。细胞的生命历程都要经过未分化、分化、生长、成熟、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除,同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成,以弥补衰老死亡的细胞。细胞衰老死亡与新生细胞生长的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。
【详解】14.A、材料中提到Wnt信号通路被异常激活或抑制会改变MyoD功能和细胞分化方向,并非MyoD表达量下降,细胞停止分化,A错误;
B、Wnt信号通路异常激活会改变MyoD功能和细胞分化方向,不是增强MyoD功能加速骨骼肌细胞分化,B错误;
C、因为Wnt信号通路影响细胞未分化状态与分化平衡,其被异常激活会改变MyoD功能和细胞分化方向,所以细胞分化方向改变,可能维持未分化状态或向其他细胞类型分化,C正确;
D、Wnt信号通路与MyoD作用机制有关,会对细胞分化产生明显影响,D错误。
故选C。
15.A、抗氧化剂能降低细胞内ROS水平,ROS水平升高会加剧DNA损伤,降低ROS水平后DNA损伤减轻,而p53基因是在端粒缩短等情况下被激活,DNA损伤减轻可能使p53基因表达量有所下降,A正确;
B、p53蛋白激活p21基因抑制细胞周期,DNA损伤减轻使p53基因表达量下降,可能使细胞周期停滞状态部分缓解,细胞增殖能力有所恢复,B正确;
C、材料中仅表明细胞衰老时端粒酶活性降低,端粒缩短,没有提及抗氧化剂能使端粒酶活性恢复正常,端粒长度增加,C错误;
D、抗氧化剂降低ROS水平,可使衰老细胞内一些因氧化受损的蛋白质和脂质功能得到改善,D正确。
故选C。
16.A、MyoD基因主要与细胞分化有关,不是癌细胞持续增殖的主要原因,A错误;
B、已知Ras基因未发生突变,但在Wnt信号通路抑制剂存在的情况下仍持续增殖,说明细胞内Wnt信号通路可能异常激活,促进细胞增殖,B正确;
C、抑癌基因p21正常情况下是抑制细胞周期,异常高表达不会间接促进细胞增殖,C错误;
D、Warburg效应是癌细胞的代谢模式,不是该癌细胞系在这种情况下持续增殖的主要原因,D错误。
故选B。
17.(2025·天津河北·二模)TRPs是一类主要位于感觉神经元细胞膜上的Ca²⁺通道,在许多生理过程中起着关键作用,包括温度感知、痛觉、触觉、味觉等。细胞膜上的TRPs开放后可引起Ca²⁺内流,从而参与疼痛的传递。下列相关叙述错误的是( )
A.抑制TRPs的活性可为医学临床上的止痛提供思路
B.Ca²⁺内流会促进神经元膜电位发生由由外负内正到外正内负的变化
C.Ca²⁺通过TRPs时不需要与TRPs结合,也不会使TRPs的构象发生明显变化
D.不同感觉神经元细胞中均存在TRPs相关基因,但表达力度可能不同
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经元之间的传递、协助扩散
【分析】膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,由题意可知,TRPs通道是细胞膜上的一种通道蛋白,能协助钙离于从膜外进入膜内,该过程属于协助扩散。
【详解】A、细胞膜上的TRPs开放后可引起Ca2+内流,从而参与疼痛的传递,抑制TRPs的活性可为医学临床上的止痛提供思路,A正确;
B、静息状态下膜电位外正内负,Ca2+内流会促进神经元膜电位发生由外正内负到外负内正的变化,B错误;
C、TRPs是Ca²⁺通道蛋白,Ca²⁺通过TRPs时不需要与TRPs结合,也不会使TRPs的构象发生明显变化,C正确;
D、不同感觉神经元细胞是由同一受精卵分裂分化形成,遗传信息相同,均存在TRPs相关基因,但表达力度可能不同,D正确。
故选B。
(2025·天津南开·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
CAR-T细胞治疗常用于血液系统恶性疾病的治疗。该疗法通过基因工程技术对从患者采集的外周血T细胞进行加工,使其表达CAR(嵌合抗原受体——一种人工构建的细胞表面受体),大量增殖后回输到受者体内,以非MHC依赖方式(依赖于CAR)识别抗原对肿瘤细胞进行杀伤,达到治疗疾病的目的。
18.下列关于CAR蛋白质及CAR-T细胞杀伤作用的叙述,错误的是( )
A.CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤致死属于细胞坏死
B.常规细胞毒性T细胞需要识别肿瘤细胞表面的抗原-MHC
C.该蛋白质包含脂溶性部分和水溶性部分
D.该蛋白质的存在说明了细胞膜具有信息交流的功能
19.该技术涉及到患者外周血的采集、T细胞与CAR-T细胞的培养。下列叙述错误的是( )
A.采集到的组织无需胰酶处理即可得到分散的细胞
B.采集用具在使用前需进行灭菌和消毒处理
C.CAR-T细胞的培养需在固体培养基中进行
D.往往需在培养基中加入细胞因子以促进CAR-T细胞增殖
【答案】18.A 19.C
【难度】0.65
【知识点】细胞膜的功能、动物细胞培养技术、细胞坏死
【分析】动物细胞培养的条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和pH。
(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
18.A、CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤致死是免疫系统清除异常细胞的过程,属于细胞凋亡,不是细胞坏死,细胞坏死是病理性的被动死亡,A错误;
B、常规细胞毒性T细胞需要识别肿瘤细胞表面的抗原 - MHC复合体,才能对肿瘤细胞进行攻击,B正确;
C、细胞膜上的蛋白质既包含脂溶性部分(与磷脂双分子层相互作用),也包含水溶性部分(暴露在膜的内外表面),CAR蛋白作为细胞膜表面受体也不例外,C正确;
D、CAR蛋白作为T细胞表面受体,能识别肿瘤细胞表面的抗原,这体现了细胞膜具有信息交流的功能,D正确。
故选A。
19.A、从外周血中采集的T细胞本身就是单个细胞,无需胰酶处理来分散细胞,A正确;
B、采集用具若不进行灭菌和消毒处理,会引入杂菌等污染,影响细胞培养,所以采集用具在使用前需进行灭菌和消毒处理,B正确;
C、动物细胞培养一般使用液体培养基,而不是固体培养基,CAR-T 细胞属于动物细胞,C错误;
D、在动物细胞培养中,往往需要在培养基中加入细胞因子,如白细胞介素等,以促进细胞的增殖,D正确。
故选C。
20.(2025·天津·二模)有些过敏原会引起人体中度过敏(疼痛、肿胀、心率加快等),从蜂毒中提取的蜂毒肽具有较好的抗过敏、镇痛作用。下图中实线表示过敏原引起中度过敏反应的相关机制,虚线表示蜂毒肽治疗中度过敏的机制。据此分析错误的是( )
A.①是抗原呈递细胞,包括树突状细胞和B细胞等
B.肥大细胞受到过敏原刺激时释放组胺等物质引起毛细血管壁通透性减小
C.蜂毒肽可对中度过敏患者进行免疫治疗,其机理之一是蜂毒肽可以减小抗体IgE的量
D.辅助性T细胞与调节性T细胞的生理功能存在差异,根本原因是基因的选择性表达
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、过敏反应
【分析】过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触相同过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
【详解】A、①是抗原呈递细胞,包括树突状细胞和B细胞等,能摄取、处理和呈递抗原,A正确;
B、肥大细胞受到过敏原刺激时释放出组胺等物质,引起毛细血管舒张,血管壁通透性增大,平滑肌收缩和腺体分泌增多,最终导致过敏患者出现肿胀等症状,B错误;
C、蜂毒肽可对中度过敏患者进行免疫治疗,其机理之一是蜂毒肽可以减小抗体IgE的量,进而缓解过敏症状,C正确;
D、辅助性T细胞与调节性T细胞的生理功能存在差异,这是细胞分化的结果,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,D正确。
故选B。
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·四川遂宁·三模)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
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、细胞凋亡、细胞自噬
【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。
2.【基础概念理解】(2026·湖南长沙·三模)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
【难度】0.85
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、癌细胞的概念及主要特征、细胞凋亡
【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。
3.【新情境·将科研探究情境与知识点相结合】(2026·山东济宁·三模)细胞器串扰是指细胞内不同细胞器之间通过物理接触、物质转运、信号传递等方式相互交流、协同调控生命活动的现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架在细胞器串扰中发挥重要作用
B.核糖体无膜结构,不与其他细胞器发生物质联系,不参与细胞器串扰
C.线粒体与内质网接触,有利于线粒体为内质网进行蛋白质加工提供能量
D.溶酶体与受损线粒体形成自噬体,实现细胞器更新与细胞稳态维持,属于细胞器串扰
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞骨架、细胞器的结构、功能及分离方法、细胞器之间的协调配合、细胞自噬
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,可锚定支撑细胞器、参与细胞内物质运输和信号传递,在细胞器的交流协调中发挥重要作用,A正确;
B、核糖体虽无膜结构,但可附着在内质网上,将合成的肽链转运至内质网加工,游离核糖体合成的蛋白质也可转运至线粒体、叶绿体等细胞器中,存在物质转运,参与细胞器串扰,B错误;
C、线粒体是细胞的“动力车间”,是细胞能量供应的主要场所,线粒体与内质网接触可更高效地为内质网的蛋白质加工过程提供能量,C正确;
D、溶酶体与受损线粒体通过物理接触形成自噬体,溶酶体中的水解酶分解受损线粒体,实现细胞器更新和细胞稳态维持,属于细胞器间的交流协同,符合细胞器串扰的定义,D正确。
4.【基础概念理解】(2026·湖南衡阳·三模)细胞自噬过程中会发生膜的重排,从而形成一个具有双层膜且包裹特定底物的封闭囊泡(自噬体),该自噬体与溶酶体融合,形成自噬溶酶体并降解底物。下列叙述正确的是( )
A.膜重排依赖生物膜的流动性,该过程不耗能
B.自噬溶酶体降解底物产生的物质可被细胞再次利用
C.自噬体和溶酶体都含有两层磷脂双分子层
D.某些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞坏死
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞自噬
【详解】A、膜重排依赖生物膜的流动性,但该过程需要能量驱动(如ATP供能),属于耗能过程,A错误;
B、自噬溶酶体降解底物(如衰老细胞器、错误折叠蛋白等)产生的小分子有用物质(如氨基酸等),可被细胞再次回收利用,B正确;
C、自噬体由双层膜构成(含两层磷脂双分子层),但溶酶体是单层膜细胞器(仅含一层磷脂双分子层),C错误;
D、某些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡,D错误。
5.【新情境·将生活热点情境与知识点相结合】(2026·河南驻马店·模拟预测)营养缺乏或受到损伤的细胞,可通过细胞自噬维持细胞内部环境的稳定。下列叙述正确的是( )
A.细胞自噬过程依赖溶酶体降解衰老损伤的细胞器
B.在营养条件充足的情况下,细胞不会发生细胞自噬
C.细胞自噬可诱导细胞坏死,属于异常的生命活动
D.细胞自噬产生的物质会全部排出,无法被再利用
【答案】A
【难度】0.75
【知识点】细胞自噬
【详解】A、溶酶体中含有多种水解酶,可降解衰老、损伤的细胞器,细胞自噬过程需要依赖溶酶体的降解功能完成,A正确;
B、细胞自噬是细胞普遍存在的生命活动,营养充足时细胞也会通过自噬清除正常代谢产生的衰老细胞器、错误折叠的蛋白质等,维持内部环境稳定,B错误;
C、细胞自噬是细胞正常的生命活动,是细胞维持稳态的自我调节机制,不属于异常生命活动,也不会诱导细胞坏死,C错误;
D、细胞自噬产生的物质中,对细胞有用的成分会被重新利用,只有无用的废物才会排出细胞,并非全部排出无法再利用,D错误。
6.【基础概念辨析】(2026·湖南长沙·三模)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
【难度】0.8
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、细胞癌变的原因及防治、细胞凋亡
【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.【新情境·将科学探究热点情境与知识点相结合】(2026·北京大兴·三模)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
【难度】0.7
【知识点】细胞的分化、克隆、动物细胞培养技术、胚胎的体外培养
【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.【新联系·细胞工程与知识点相结合】(2026·四川广安·模拟预测)某二倍体植物是杂合体,图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项( )
A.图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程
B.未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有细胞的全能性
C.图中完整植株只有经过染色体加倍才能产生后代
D.愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】细胞的全能性、植物组织的培养及基本过程、植物组织培养技术综合
【详解】A、①过程是已经分化的未成熟花粉形成无特定分化状态的愈伤组织,属于脱分化过程,A正确;
B、细胞全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,未成熟花粉经培养可发育为完整植株,说明未成熟花粉具有细胞全能性,B正确;
C、该完整植株是二倍体植物的花粉发育而来的单倍体,高度不育,无法通过有性生殖产生后代,但可以通过无性生殖(如扦插、植物组织培养)产生后代,并非只有染色体加倍这一种产生后代的途径,C错误;
D、愈伤组织是分化为丛芽还是胚状体X,取决于培养基中生长素和细胞分裂素的种类及其浓度配比,D正确。
9.【新情境·将科学研究实情境与知识点相结合】(2026·河北邢台·三模)细胞副凋亡是一类新型程序性细胞死亡方式,其典型特征为内质网与线粒体肿胀形成空泡,无染色质凝集、细胞膜破裂等情况,敲除CDK7基因可抑制细胞副凋亡,促进癌症的发生。下列分析正确的是( )
A.线粒体肿胀影响有氧呼吸,导致ATP不能合成,加速细胞副凋亡
B.CDK7基因与细胞癌变有关,CDK7基因可能属于抑癌基因
C.人成熟红细胞发生细胞副凋亡时,其细胞内CDK7基因的表达水平可能较高
D.与细胞坏死相比,细胞副凋亡不会引发炎症反应,是受基因调控的细胞被动死亡过程
【答案】B
【难度】0.6
【知识点】有氧呼吸过程、细胞癌变的原因及防治、细胞凋亡
【详解】A、细胞副凋亡时线粒体肿胀会影响有氧呼吸的第二、第三阶段,但无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段也可以产生少量ATP,A错误;
B、敲除CDK7基因可抑制细胞副凋亡,促进癌症的发生,说明它可能是抑癌基因,B正确;
C、人成熟红细胞无细胞核及众多细胞器,故其无CDK7基因,C错误;
D、细胞副凋亡是一种新型程序性细胞死亡方式,细胞副凋亡时无细胞膜破裂等情况,故与细胞坏死相比,细胞副凋亡不会引发炎症反应,是受基因调控的细胞主动死亡过程,D错误。
10.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·广东佛山·模拟预测)多发性骨髓瘤(MM)是一种淋巴细胞恶性增殖疾病,USP2(一种肽酶)通过调控细胞内蛋白质降解,影响MM细胞的增殖与存活。药物X可与USP2结合并抑制其活性,进而下调细胞周期调控分子CCND1和细胞增殖信号通路分子的表达,上调凋亡分子CHOP的表达,最终诱导MM细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.USP2的活性增强会抑制MM细胞的增殖
B.CHOP表达上调可能是MM细胞凋亡的标志之一
C.药物X可通过促进CCND1表达诱导MM细胞凋亡
D.X诱导细胞凋亡后,USP2活性增强以减弱凋亡效应
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞凋亡
【详解】A、由题干可知,药物X抑制USP2活性后可诱导MM细胞凋亡,说明USP2活性增强会促进MM细胞增殖,A错误;
B、题干明确提到药物X作用后上调凋亡分子CHOP的表达,最终诱导MM细胞凋亡,因此CHOP表达上调可作为MM细胞凋亡的标志之一,B正确;
C、题干表明药物X作用后会下调CCND1的表达,而非促进其表达,C错误;
D、药物X可与USP2结合并抑制其活性,且细胞凋亡后相关酶活性会下降,不会出现USP2活性增强的情况,D错误。
11.(2026·湖南长沙·三模)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分化会导致细胞内的遗传物质发生定向改变
B.细胞衰老过程中,多种酶的活性降低,代谢速率减慢
C.细胞坏死是由基因决定的细胞程序性死亡过程
D.原癌基因与抑癌基因的表达只发生在细胞癌变时
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、细胞癌变的原因及防治、细胞坏死
【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,细胞内遗传物质不发生改变,A错误;
B、细胞衰老过程中多种酶活性降低,细胞代谢速率减慢,这是衰老细胞的典型特征,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,细胞坏死是外界不利因素引发的被动死亡,C错误;
D、原癌基因与抑癌基因的表达存在于人体全部体细胞中,D错误。
12.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·湖北十堰·三模)CAR-T细胞疗法是治疗恶性血液肿瘤的重要技术,其大致流程为:从患者外周血收集细胞毒性T细胞,并用抗CD3/CD28抗体或磁珠刺激,使其进入活化状态;之后将编码嵌合抗原受体(CAR)的基因导入T细胞;再在生物反应器中,加入细胞因子使CAR-T细胞增殖分化;最后将这批细胞回输至患者体内,CAR-T细胞的CAR能直接识别肿瘤表面抗原并引起肿瘤细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A.导入CAR基因的目的是使T细胞能特异性的识别肿瘤细胞
B.回输的部分细胞可较长时间赋予患者肿瘤复发时更快的反应能力
C.CAR-T细胞引发肿瘤细胞死亡属于细胞坏死,需要吞噬细胞的参与
D.培养CAR-T细胞时,通常需加入血清,并添加一定量的抗生素以防污染
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】细胞免疫、将目的基因导入受体细胞、动物细胞培养技术、细胞凋亡
【详解】A、由题干可知,CAR能直接识别肿瘤表面抗原,因此导入CAR基因的目的是让T细胞表达嵌合抗原受体CAR,从而获得特异性识别肿瘤细胞的能力,A正确;
B、回输的CAR-T细胞中包含记忆T细胞,记忆细胞可在体内长期存在,当肿瘤复发时可快速增殖分化为细胞毒性T细胞,更快启动免疫反应,B正确;
C、CAR-T细胞诱导肿瘤细胞死亡是细胞免疫过程中靶细胞的程序性死亡,属于细胞凋亡,C错误;
D、培养CAR-T细胞属于动物细胞培养,由于人们对细胞所需的全部营养物质尚未完全研究清楚,通常需要加入血清等天然成分,同时添加一定量的抗生素可以抑制杂菌繁殖,防止培养过程中发生污染,D正确。
二、解答题
13.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·青海玉树·模拟预测)为研究不同玉米品种幼苗根结构及呼吸代谢对淹水胁迫的响应差异。研究人员以玉米品种浚单20(XD20)和登海662(DH662)为实验材料,设对照组(CK)和淹水组(T),并分别于实验的第0、2、4、6、8天测定相关指标,得到部分数据如图所示。回答下列问题:
(1)ADH是乙醇脱氢酶,参与催化丙酮酸进行酒精发酵。ADH分布在根细胞的_____________中,其催化的反应_____________(选填“产生”或“不产生”)ATP。酒精积累过多会扰乱细胞的正常代谢。
(2)据图分析,实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组少,从细胞代谢的角度分析,可能的原因是_____________(答出1点即可)。
(3)已知淹水后一些植物根系细胞可通过_____________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)使自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织。进一步研究发现,淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大,这有助于根部获得更多_____________。
(4)综上分析,更适合在易涝地区种植的玉米品种是___________________,理由是_____________________________(答出3点)。
【答案】(1) 细胞质基质 不产生
(2)淹水组地下部分主要进行无氧呼吸,消耗的有机物比对照组多(或淹水组光合作用强度降低,有机物输送到地下部分比对照组少)
(3) 细胞凋亡 氧气
(4) 浚单20(或XD20) XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低,积累酒精较少,对细胞代谢影响更小;被水淹后,XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大;地下部分干重增加量比DH662-T的多
【难度】0.53
【知识点】无氧呼吸过程、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用、细胞凋亡
【详解】(1)乙醇脱氢酶(ADH)参与无氧呼吸第二阶段,位于细胞质基质。无氧呼吸仅第一阶段产生少量ATP,ADH催化的第二阶段不产生ATP。
(2)在产生相同能量的前提下,无氧呼吸消耗的有机物更多。据图分析,无氧呼吸淹水组地下部分主要进行无氧呼吸,消耗的有机物比对照组多,实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组少。
(3)细胞坏死是细胞的不正常死亡,而淹水后的植物根系细胞可通过细胞凋亡使自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织,进一步研究发现,淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大,这有助于更多氧气进入根细胞进行有氧呼吸。
(4)由于XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低,积累酒精较少,对细胞代谢影响更小。而且被水淹后,XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大。地下部分干重增加量比DH662-T的多,所以浚单20(或XD20)更适合在易涝地区种植。
14.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·云南昭通·二模)帕金森病(PD)是由脑黑质的多巴胺能神经元退化而失灵,多巴胺分泌减少而引起的中枢神经系统退行性疾病,以静止性震颤、肌强直、运动迟缓等运动症状为主要临床表现。请回答下列问题:
(1)多巴胺分泌不足会导致脑内运动调节相关的信息传递失衡,若多巴胺分泌不足,使突触后神经元更易兴奋进而引发肢体震颤,则多巴胺在此通路中为__________(填“抑制”或“促进”)性神经递质。
(2)研究发现,PD患者体内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平显著升高进而加剧神经元损伤,这属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。从免疫系统组成成分分析,TNF-α、IL-6、IL-1β是由____________________细胞产生的发挥__________作用的物质。
(3)凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2与帕金森的发生相关,检测正常小鼠和帕金森模型小鼠脑组织中Bax和
Bcl-2的含量,结果如下表所示(“+”越多表示相关蛋白含量越多)。
蛋白质
正常小鼠
帕金森模型小鼠
Bcl-2
+++
+
Bax
+
+++
参照蛋白
++
++
凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2作用相反,其中__________是促凋亡蛋白。根据结果推测,帕金森的发病原因可能是__________。
(4)酪氨酸羟化酶(TH)是多巴胺合成所必需的酶,其表达水平直接反映了多巴胺能神经元的存活状态,已知天麻钩藤饮对早期帕金森小鼠有一定的治疗作用,综上所述,其发挥作用的机制可能是__________________。
【答案】(1)抑制
(2) 正反馈 免疫细胞或其他细胞 免疫
(3) Bax Bax蛋白过多,使脑黑质多巴胺能神经元退化,多巴胺分泌减少,使突触后神经元更易兴奋进而引发肢体震颤,引发帕金森
(4)天麻钩藤饮促进TH的合成,提高多巴胺能神经元活性进而增加多巴胺的分泌
【难度】0.61
【知识点】兴奋在神经元之间的传递、体液免疫、药物对兴奋传导及传递的影响、细胞凋亡
【详解】(1)抑制性神经递质的作用是抑制突触后神经元兴奋。题干表明多巴胺分泌不足时突触后神经元更易兴奋,说明正常生理状态下多巴胺可抑制突触后神经元兴奋,因此属于抑制性神经递质。
(2)正反馈调节的特点是系统输出的效应反过来强化该过程,使偏离程度不断加剧:PD患者神经元损伤会诱导TNF-α等因子升高,这些因子又进一步加重神经元损伤,符合正反馈特征。TNF-α、IL-6、IL-1β都属于细胞因子,是免疫细胞或其他细胞分泌的免疫活性物质,主要发挥免疫调节作用。
(3)帕金森模型小鼠Bax含量远高于正常小鼠、Bcl-2含量远低于正常小鼠,且PD的核心病理是多巴胺能神经元凋亡退化,两种蛋白作用相反,因此含量随患病升高的Bax为促凋亡蛋白。结合数据可推测PD发病机制是Bcl-2抗凋亡作用减弱、Bax促凋亡作用增强,诱导多巴胺能神经元过量凋亡,多巴胺分泌减少引发病症。
(4)结合题干给出的PD三类病理特征(炎症因子升高加重损伤、促/抗凋亡蛋白表达失衡、多巴胺合成不足),天麻钩藤饮可从减少神经元损伤、抑制神经元凋亡、促进多巴胺合成三个层面逆转病理改变,发挥治疗作用。
15.【新情境·将科学研究情境与知识点相结合】(2026·云南曲靖·模拟预测)广西医科大学以及广西中医药大学的研究团队,2024年在《细胞》上发表了一篇论文,揭开了癌症研究新方向。他们将编码猪α1,3-半乳糖转移酶(α1,3-GT)的基因,整合到病毒NDV中,构建了重组溶瘤病毒NDV-GT。结果发现,在感染癌细胞之后,NDV-GT会表达猪1,3-半乳糖转移酶,从而合成一种在猪细胞表面富集的糖蛋白Gal。癌细胞表达Gal后就会被人体标记为猪细胞,人体会开启超高效免疫排斥,将癌细胞彻底消灭。
(1)NDV-GT病毒在肿瘤细胞中利用ATP等原料合成猪α1,-半乳糖转移酶的mRNA,使用ATP等高能化合物的优点是什么?(请答出两点)____________。
(2)结合上图简述NDV-GT感染人肿瘤细胞后激活细胞毒性T细胞的过程:____________。
(3)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质水解成多个片段,蛋白酶切断的化学键是____________。受感染细胞在穿孔素和颗粒酶的作用下引发细胞凋亡,细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是____________。
(4)过去治疗癌症大多是通过“检查点抑制剂”如阻断PD-1/PD-L1通路来解除癌细胞的伪装,或者是直接提取T细胞,改造成CAR-T细胞再回输进人体。请评价此次猪细胞激活法治疗癌症的优点(请答出一点)____________。
【答案】(1)可为转录合成mRNA提供能量;可作为合成mRNA的原料(腺嘌呤核糖核苷酸)
(2)NDV-GT感染肿瘤细胞后,表达的αGal相关蛋白被降解为抗原片段,抗原片段与MHCⅠ结合后呈递到癌细胞表面,细胞毒性T细胞识别该异源抗原后被激活
(3) 肽键 细胞凋亡是由基因(遗传物质)决定,受严格遗传机制程序性调控的细胞自动结束生命的过程
(4)利用人体预存的强免疫排斥反应杀伤癌细胞,对癌细胞的杀伤效率更高(或答:不需要体外改造T细胞,治疗操作更简便、成本更低;不易发生免疫逃逸,治疗效果更稳定)
【难度】0.62
【知识点】细胞器之间的协调配合、ATP的结构、细胞免疫、细胞凋亡
【详解】(1)转录合成mRNA的过程需要能量,也需要原料,ATP等高能化合物既能为转录过程供能,脱去两个磷酸后又可直接作为RNA的组成原料。
(2)结合题图流程分步梳理NDV-GT感染人肿瘤细胞后激活细胞毒性T细胞的过程:第一步:重组溶瘤病毒NDV-GT被肿瘤细胞通过胞吞摄入细胞内形成胞内体,之后病毒释放整合的猪α1,3-半乳糖转移酶基因,利用肿瘤细胞的核糖体、原料合成相关蛋白,最终产生对人体来说属于“非己”成分的异种抗原αGal(猪来源糖蛋白),部分αGal相关抗原蛋白游离在肿瘤细胞胞质中等待加工。第二步:胞质中的αGal抗原蛋白被蛋白酶体切割为小分子抗原片段,抗原片段会和肿瘤细胞内的MHC I(I型主要组织相容性复合体)结合,形成抗原-MHC I复合物,之后该复合物被转运到肿瘤细胞的细胞膜表面,暴露在细胞外侧。第三步:细胞毒性T细胞识别抗原后完成激活 细胞毒性T细胞表面的抗原受体可以特异性识别肿瘤细胞表面的异种抗原-MHC I复合物,接收到“非己”的免疫信号后,初始细胞毒性T细胞就会被激活,具备杀伤受感染肿瘤细胞的能力。
(3)蛋白酶水解蛋白质,断裂的是氨基酸之间连接的肽键;细胞凋亡由基因控制,遵循固定的遗传程序调控,因此属于程序性死亡。
(4)对比原有疗法,该方法利用人体对异源抗原的天然强免疫排斥,具备杀伤能力强、流程更简单等优势。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(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
【难度】0.65
【知识点】细胞骨架、细胞的分化、细胞的衰老、细胞凋亡
【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。
2.(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
【难度】0.7
【知识点】细胞的衰老
【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。
3.(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
【难度】0.7
【知识点】内环境的组成及成分、体液免疫、干细胞工程、细胞凋亡
【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。
4.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)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
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的全能性、植物组织的培养及基本过程
【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.(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
【难度】0.6
【知识点】细胞的衰老、癌细胞的概念及主要特征、细胞癌变的原因及防治、细胞凋亡
【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。
6.(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
【难度】0.4
【知识点】细胞的衰老、基因突变、染色体结构的变异、隔离与物种的形成
【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。
7.(2026·安徽·高考真题)东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A.从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B.芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C.前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高
D.再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、细胞的分化、细胞凋亡、细胞坏死
【详解】A、附肢切除造成的损伤会引发细胞坏死,同时伤口处也存在机体基因调控下的程序性细胞凋亡,因此从附肢切除到再生的过程中两种细胞死亡方式都存在,A正确;
B、芽基形成是高度分化的骨骼肌、软骨细胞去分化为前体细胞的过程,芽基发育为完整附肢是细胞再分化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此两个过程都存在基因的选择性表达,B正确;
C、骨骼肌细胞和软骨细胞是高度分化的终末分化细胞,前体细胞是二者去分化后形成的、仍具有分化潜能的细胞,分化程度低于骨骼肌细胞和软骨细胞,C错误;
D、再生附肢的细胞由原附肢的体细胞经有丝分裂、分化形成,有丝分裂会保持亲子代细胞染色体数目一致,因此再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同,D正确。
8.(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
【难度】0.94
【知识点】细胞的分化
【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。
9.(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
【难度】0.65
【知识点】细胞的衰老、细胞坏死
【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。
10.(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
【难度】0.65
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、细胞的分化、细胞的衰老、细胞凋亡
【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。
11.(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
【难度】0.45
【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、细胞的全能性、动物细胞工程的实际应用
【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。
二、解答题
12.(2025·河北·高考真题)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于_____。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可_____(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:_____(答出两点即可)。
【答案】(1) 主动运输 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,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。
(2) 减弱 减少 一定的流动性
(3) 减少 砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少
【难度】0.65
【知识点】主动运输、细胞的衰老、生物膜的结构特点
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要转运蛋白协助,不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【详解】(1)物质跨膜运输时,需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输,砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,所以该运输方式属于主动运输。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,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,导致细胞损伤甚至死亡 。
(2)从图中可以看出,与野生型相比,C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高,C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低,由此推测,蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡,这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少,从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的,这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。
(3)由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,在砷胁迫下,砷会与磷竞争转运蛋白F,所以推测植物对磷的吸收量减少。 原因一,由(2)可知,砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;原因二,砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少。
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