第13讲 细胞的分化、衰老和死亡 (高考考情+3大核心知识+3大题型必刷)(专项训练)(黑吉辽蒙专用)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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45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) | 内蒙古自治区,辽宁省,吉林省,黑龙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.94 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | 婧儿 |
| 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/58896659.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以区域考情为导向,通过“考情-核心-专练”三层架构系统整合细胞分化、衰老和死亡知识,融合乡土情境与分层训练,突出概念辨析与实验逻辑。
**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|本地情境2例|立足乡土素材刷题、构建易混概念对比清单|考情统计→热点情境→备考策略,形成区域靶向突破路径|
|三大核心·主干速记|3大核心知识|一图串联知识网络、易错点专项辨析|从概念本质(分化实质、衰老特征等)到原理应用(全能性判断、凋亡坏死区分)|
|分层专练·靶向攻关|基础题10题+创新题10题+真题8题|题型专攻模板(如组培实验答题逻辑)、真题压轴题规律总结|基础巩固→创新情境迁移→高考真题实战,实现能力层级递进|
内容正文:
第13讲 细胞的分化、衰老和死亡
第一部分 五年考情·精准定向
黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略
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01 细胞的分化与全能性
核心02 细胞的衰老
核心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(全国视野,3大题型)
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,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.通过对细胞的分化、衰老、死亡实质的理解,认同细胞的结构与功能是相适应的。
2.结合对细胞的全能性的分析,阐明细胞具有全能性的原因。
3.搜集有关干细胞研究进展、社会老龄化问题和健康的生活方式等方面的资料,关注人体健康。
2026·江西·细胞的全能性
2026·陕晋青宁·细胞自噬
2026·贵州·减数分裂过程的变化规律
2026·湖北·细胞的衰老
2026·贵州·细胞的凋亡 细胞的衰老
2026·黑吉辽蒙·细胞的衰老
2024·黑吉辽蒙·细胞的全能性 细胞的衰老
2022·黑吉辽蒙·细胞自噬
2021·黑吉辽蒙·细胞的全能性
1.考查频次:近5年黑吉辽蒙新高考在2026、2024、2022年都有出题,属于高频考点,从命题题型和内容上看,试题以选择题为主,题目难度一般不大。
2.考查要点:查内容聚焦板块:
(1)细胞的分化;
(2)细胞衰老的特点及原因;
(3)细胞凋亡与细胞坏死的比较等。
热点情境
本地情境素材:
情境1:红松种子繁育周期长、野生种群衰退,科研取红松胚性愈伤组织培养,调节生长素/细胞分裂素比例,诱导分化出不定芽、完整试管苗。
考点:脱分化形成愈伤组织(薄壁细胞、分化程度降低);
再分化形成根、芽(基因选择性表达)
完整植株再生证明植物体细胞全能性;只长出根/芽不能体现全能性
长期继代培养后愈伤组织分化能力下降,细胞分裂次数增多,细胞逐步衰老
培养褐变:多酚氧化酶引发细胞坏死,属于被动细胞死亡,区别凋亡
情境2:秋季气温降低,蒙古栎叶片同步启动衰老程序,叶绿素分解,养分回收至枝干,叶柄离层细胞凋亡,叶片脱落。
考点:植物叶片衰老的细胞特征:水分减少、酶活性下降、自由基增多
叶片脱落是细胞凋亡(程序性死亡),由基因调控,利于植株越冬;极端寒潮冻坏叶片属于细胞坏死
端粒、自由基两大衰老学说结合植物情境设问
备考策略
1.立足本地乡土素材专项刷题
重点吃透东北林木(红松、红景天、红豆杉)、内蒙古草原植物(羊草、柠条)、北方牛羊畜牧三类情境题,归纳组培、低温/干旱胁迫、叶片秋冬衰老类题型答题模板,避免对南方水稻、热带植物类素材陌生。
2.区分易混核心概念,建立对比清单
整理四组高频易错点:①脱分化/再分化;②细胞全能性(只长器官≠全能性、动植物全能性差异);③细胞衰老结构特征(动植物通用);④细胞凋亡vs细胞坏死(结合霜冻落叶、虫害、组培褐变实例区分,这是选择必考点),反复背诵默写。
3.抓准实验大题固定答题逻辑
本地大题常考植物组织培养综合题,固定答题思路:外植体选择逻辑(幼嫩组织分化程度低、全能性高)→激素比例调控分化方向→长期培养细胞衰老、褐变原因→低温/干旱诱导细胞凋亡机理,按模板规范书面术语作答,减少口语化表达。
4.构建知识串联网络,打通模块关联
将细胞分裂、分化、衰老、凋亡串联记忆:细胞分裂次数增多→端粒缩短→细胞衰老;基因选择性表达完成细胞分化;基因调控凋亡、外界损伤引发坏死;结合干细胞、植物组培全能性形成完整知识链条,避免知识点孤立。
5.针对性突破区域特色设问角度
东北、内蒙试卷高频考气候胁迫(早霜、干旱)对细胞衰老的影响,专项练习该类实验分析题;牢记抗氧化酶、自由基、叶绿素降解等专用得分词,实验原因类答题优先从“细胞膜通透性、酶活性、自由基积累”三个角度作答。
6.错题分层复盘,锁定失分点
选择题重点复盘全能性判断、凋亡/坏死区分;大题复盘组培流程描述、衰老机理文字表述;单独整理因乡土情境看不懂题干导致的错题,总结林区、草原类材料的信息提取技巧。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:细胞的分化和全能性、细胞的衰老、细胞的死亡。
一图串联
核心梳理
核心知识1 细胞的分化与全能性
考点1:细胞分化
1.细胞分化的概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在____、_____和_______上发生稳定性_______的过程。
2.细胞分化的特点
(1)_____性:多细胞生物普遍具有。
(2)持久性:贯穿于生物体整个_________中。
(3)稳定性:已分化的细胞将一直_____________的状态,直至死亡。
(4)不可逆性:一般来说,细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,_____反向进行。
3.细胞分化的实质:__________________
4.细胞分化的结果:___________________
5.细胞分化的标志:
(1)从细胞水平看:细胞形态、结构、功能发生改变。
(2)从亚显微水平看:细胞器的_______、_________及细胞质基质成分等发生改变。
(3)从分子水平看:①蛋白质角度:蛋白质种类数量发生改变;②基因角度:基因的选择性表达使RNA的种类和数目发生改变。
6.意义:
(1)细胞分化是生物_____________的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向___________,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
7.细胞分化的“变”与“不变”
(1)不变:______、tRNA、rRNA、细胞的______。
(2)变:______________的种类,细胞的形态、结构和功能。
易错提醒
(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。
考点2:细胞的全能性
1.定义:细胞经分裂和分化后,仍具有产生______________或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
2.具有全能性的原因:
(1)已经分化的细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的____________。
(2)同一个体的体细胞一般都是由__________通过有丝分裂增殖而来的,般已经分化的体细胞都有一套和受精卵相同的_______,携带有本物种全套的DNA分子,因此已经分化的体细胞仍具有发育成__________的潜能。
3.全能性高低的比较:一般来说,细胞全能性的高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越____,全能性表达越______,克隆成功的可能性越____。
(1)植物细胞的全能性_____动物细胞,生殖细胞的全能性____体细胞,在所有动物细胞中_______的全能性最高
(2)幼嫩细胞的全能性____衰老细胞。
(3)分裂能力强的细胞的全能性______分裂能力弱的细胞。
4.植物细胞表现全能性的条件:
(1)_____(必要条件);
(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)和___________;
(3)适宜的外界条件(适宜的温度、pH等)、__________的环境。
易错提醒
(1) 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。
考点3:干细胞
1.概念:动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。
2.特点:具有__________能力;在动物和人体内,数量较少。
3.类型
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自_________
来自各式各样的组织
功能
可以分化成____组织和器官
具有分化成_________的组织或细胞的能力
举例
来自囊胚的_______细胞
精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞
核心知识2 细胞的衰老
考点1:细胞衰老的特征
1.形态结构方面
(1)细胞萎缩,体积_______。
(2)细胞膜__________改变,使物质运输功能_______ 。
(3)细胞核的体积________,核膜内折,染色质收缩、染色______。
2.细胞内的物质方面
(1)水:水分______。
(2)酶:多种酶的活性______,呼吸速率减慢,新陈代谢速率______。
(3)色素:细胞内的色素逐渐_____(与溶酶体的功能降低有关),妨碍细胞内物质的________________。
小结:
一大(细胞核变大,染色质收缩,染色加深);
一多(细胞内色素逐渐积累、增多);
一小(细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小);
三低(细胞膜运输功能降低,多种酶的活性降低,细胞代谢速率降低)。
3.衰老的细胞影响个体上的表现(如外貌上)
(1)皮肤干燥、皱纹(细胞内的_______减少,细胞______)。
(2)头发变白(毛囊中黑色素细胞衰老,____________活性降低,_______合成减少)。
(3)老年斑(皮肤细胞内色素积累,主要是_________的堆积)。
易错提醒
(1) 细胞体积变小,细胞核体积增大
(2) 并非所有酶的活性均降低
考点2:细胞衰老的原因
1.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
①自由基本质:异常活泼的__________________。
②自由基来源:_________、______以及_____________都能产生。
③作用机理:攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。
a.攻击__________,产生更多自由基,损伤生物膜。
b.攻击_____,可能引起基因突变。
c.攻击_________,使蛋白质活性下降。
(2)端粒学说
①端粒:每条染色体两端的一段特殊序列的 ___________________。
②机理:随细胞分裂次数的增加,端粒DNA序列被___________,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,使细胞活动渐趋异常。
2.细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是______的衰老或死亡。
(2)多细胞生物:
①体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
②从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞__________的过程。
3.意义:细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老_________机体更好地实现自我更新。
易错提醒
(1)端粒酶可修复缩短的端粒,但正常细胞中活性较低
核心知识3 细胞的死亡
考点1: 细胞的凋亡
1.定义:由_____所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由_______决定的程序性调控,所以它是一种_______死亡。
2.细胞凋亡的实例
①人在______时期,要经历有_____的阶段,后来尾部细胞自动死亡,尾才消失。
②蝌蚪____的消失,也是通过细胞自动死亡实现的。
③在胎儿手的发育过程中,五个手指最初是愈合在一起的,像一把铲子,后来随着指间的细胞________,才发育为成形的手指。
④在成熟的生物体中,细胞的__________,某些被病原体感染的__________,也是通过细胞凋亡完成的。
(2)细胞凋亡的过程
(3)细胞凋亡的意义:细胞凋亡对于多细胞生物体完成_______,维持____________以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
考点2: 细胞坏死
1.定义:在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动________或_____引起的细胞损伤和死亡。
2.过程:
3.细胞凋亡和细胞坏死的区别
(1)从“方式”看
(2)从“机制”看
(3)从“结果”看
易错提醒
(1)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。
考点3: 细胞自噬
1.概念:在一定条件下,细胞会将___________的细胞结构等,通过______降解后再利用,这就是细胞自噬。
2.过程:
(1)细胞凋亡_____引起细胞死亡;细胞自噬________引起细胞死亡。
(2)细胞凋亡与细胞自噬的联系:有些激烈的细胞自噬,可能诱导_________。
(3)自噬体内的物质被水解后,其产物可以被细胞重新利用。由此推测,当细胞养分不足时,细胞自噬作用会______。
3.意义:
(1)处于__________条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的__________。
(2)在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的________,以及感染的___________,从而维持_____________的稳定。
(3)细胞自噬机制的研究对许多疾病的__________有重要意义。
易错提醒
(1)形态学上的区别:凋亡会使染色质固缩,染色加深,细胞膜内陷形成凋亡小体,最后细胞解体;自噬是形成双层膜的自噬泡,包裹细胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化掉内容物。
(2)生理意义上的区别:凋亡是正常的细胞死亡途径,凋亡后,细胞必定死亡;自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应急机制,旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白等,不一定引起死亡。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
考查重点:细胞的分化和全能性;细胞的衰老;细胞的死亡。
题型一:细胞的分化和全能性
1.(25-26广西高三)细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象。下列叙述正确的是( )
A.老年人体内不存在有分裂和分化能力的细胞
B.分化后的不同组织细胞中,蛋白质种类相同
C.细胞分化的实质是细胞内遗传信息的执行情况不同
D.细胞分化后,细胞内的遗传物质会发生显著性差异
2.(25-26高三·山东泰安·期末)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列说法错误的是( )
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
C.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
3.(25-26高三·河北石家庄·期末)哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.人体内成熟红细胞可以通过无丝分裂补充死亡的红细胞
B.同一个体的未凋亡红细胞和凋亡细胞中的蛋白质存在差异
C.哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的能量来自于无氧呼吸
D.造血干细胞中含有血红蛋白基因的mRNA和呼吸酶基因的mRNA
4.(25-26高三·云南·期末)近年来,许多父母会为新生儿储存脐带血,具体做法是:婴儿出生后十分钟,医生从与胎盘相连的脐带中抽取少量血液,立即用液态氮冷冻储存。脐带血中有多种类型的干细胞,能够产生不同种类的体细胞,如骨细胞、神经细胞、肝脏细胞、内皮细胞和成纤维细胞等。下列说法错误的是( )
A.脐带血干细胞能分化成不同种类的体细胞,是基因选择性表达的结果
B.脐带血中的造血干细胞可以分化成各种血细胞,体现了细胞的全能性
C.细胞分化使得细胞中的蛋白质、RNA都发生了稳定性变化
D.动物体细胞的细胞核具有全能性,是因为细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质
5.(25-26高三·广东深圳·期末)最新研究揭示细胞外基质中纤连蛋白(一种糖蛋白)含量增加时,促使细胞分化为成纤维细胞。过度活化的成纤维细胞是肺纤维化的核心机制。下列叙述正确的是( )
A.纤连蛋白诱导成纤维细胞发生基因的选择性表达
B.纤连蛋白通过改变细胞内染色体组成影响细胞分化
C.细胞分化为成纤维细胞的过程中细胞核全能性丧失
D.调控纤连蛋白含量可为治疗肺纤维化提供新思路
题型二:细胞的衰老
6.(25-26高三·福建泉州·期末)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到染色体两端的端粒上,以自身RNA为模板合成端粒DNA,从而延长端粒。下列叙述正确的是( )
A.端粒酶的基本单位是核糖核苷酸
B.大肠杆菌细胞中含有端粒和端粒酶
C.端粒酶中的蛋白质发挥着RNA聚合酶的作用
D.提高端粒酶的活性有助于延缓机体细胞的衰老
7.(25-26高三·湖南邵阳·期末)研究发现,敲除armh4基因能够延缓衰老小鼠多个器官的年龄相关性病变,进而延长其寿命。下列叙述正确的是( )
A.衰老小鼠体内,所有细胞均处于衰老状态
B.细胞衰老是由基因决定的程序性死亡过程
C.衰老细胞中多种酶的活性降低,代谢速率减慢
D.armh4基因只在衰老细胞中表达,年轻细胞中不表达
8.(25-26高三·湖北咸宁·期末)“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。下列关于细胞衰老相关叙述正确的是( )
A.白发是由于毛囊中的黑色素细胞中编码酪氨酸酶的基因异常,黑色素合成减少所致
B.细胞中产生的自由基,可以通过攻击DNA、蛋白质、脂质等生物大分子引起细胞衰老
C.衰老细胞的细胞体积变小,细胞核体积增大,核质间的物质交换频率降低
D.将年轻人的体细胞去核后与老年人的衰老细胞的细胞核融合,获得的融合细胞可以正常增殖
题型三:细胞的死亡
9.(25-26高三·重庆·期末)下列有关细胞死亡的叙述,正确的是( )
A.细胞坏死由遗传机制决定
B.正在发育以及发育成熟的生物体中,都有细胞凋亡发生
C.被病原体感染的细胞的清除,只能通过细胞坏死来完成
D.细胞自噬是细胞在营养缺乏条件下分解自身成分的过程,与细胞凋亡无关
10.(25-26高三·广东揭阳·期末)在细胞发生凋亡时,磷脂酰丝氨酸(PS)会从细胞膜内侧暴露至膜外,膜联蛋白V与PS结合发出绿色荧光;碘化丙啶(PI)是一种核酸染料,随着膜通透性的改变进入细胞,使细胞核发出红色荧光。下列实验现象分析错误的是( )
A.绿色和红色荧光都较弱表示细胞为活细胞
B.绿色和红色荧光都较强表示晚期凋亡细胞
C.绿色荧光强,红色荧光弱,表示早期凋亡细胞
D.绿色荧光弱,红色荧光强,表示坏死细胞
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:肝胆的修复机制;小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低;降压药贝那普利抑制Ras蛋白表达;新型的程序性细胞死亡——泛凋亡。
1.【肝胆的修复机制】(25-26高三·湖北·期末)在中华文化中,“肝胆相照”用来比喻朋友之间真心相待。研究表明,当某实验动物的肝脏或者胆管受到严重损伤时,机体可通过图所示的相互转化机制进行修复。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.肝、胆严重损伤是细胞凋亡所致
B.过程①、②为细胞增殖,有丝分裂的中期染色体数目会加倍
C.过程③产生的细胞,其分化程度比胆管细胞高
D.过程④、⑤中均存在基因的选择性表达
2.【小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低】(25-26高三·重庆·期末)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。下列相关分析错误的是( )
A.干细胞的分化程度低于皮肤表皮细胞
B.皮肤细胞衰老的过程中其形态、结构、功能会发生变化
C.一般情况下,细胞会随着分裂次数的增多而衰老
D.COL17A1基因含量的高低可以作为判断皮肤是否衰老的重要依据
3.【降压药贝那普利抑制Ras蛋白表达】(25-26高三·山东滨州·期末)椎间盘髓核干细胞(NP)衰老、凋亡引发的腰疼(IDD)与JNK(应激激活蛋白激酶)通路有关。炎症因子常诱发IDD,机制如图所示。降压药贝那普利可抑制Ras蛋白表达。下列说法错误的是( )
注:“+”为促进或激活,“-”为抑制。ATF2为转录调控因子,TNF-α为炎症因子,“p-”为磷酸化
A.NP衰老、凋亡的过程均受基因调控
B.图中磷酸化的物质为活化态
C.激活JNK通路可抑制IDD
D.贝那普利可能有导致IDD的副作用
4.【新型的程序性细胞死亡——泛凋亡】(25-26高三·山东青岛·期末)研究发现,急性胰腺炎发病过程中,Zbpl蛋白能够感知细胞损伤并触发一种新型的程序性细胞死亡——泛凋亡。这种由Zbpl介导的泛凋亡会引发线粒体膜破裂,进而导致大量炎症因子释放,加剧组织损伤。下列说法错误的是( )
A.泛凋亡的发生与基因调控有关,与外界环境无关
B.线粒体膜破裂后,其内部的DNA可能释放到细胞质基质中
C.泛凋亡过程中释放的炎症因子可能会诱导新炎症反应的发生
D.抑制Zbpl基因的表达,可有效降低腺泡细胞的泛凋亡比率
5.【“8+16”限时进食】(25-26高三·贵州铜仁·期末)不科学的减肥方式在短期内能实现体重控制的同时可能对健康造成不良影响,研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食,剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述正确的是( )
A.限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少
B.HFSCs凋亡过程所有酶活性在一定程度不断降低
C.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞的全能性
D.HFSCs凋亡不受基因调控,受进食方式直接控制
6.【细胞色素c与Apaf-1蛋白结合】(25-26高三·江西·期末)诱导细胞凋亡的信号作用于Bim蛋白后,Bim蛋白会激活Bcl-2家族蛋白,使其在线粒体上聚集,导致细胞色素c从线粒体释放。释放后的细胞色素c与Apaf-1蛋白结合并招募胱天蛋白酶形成凋亡体,激活的胱天蛋白酶执行功能,导致细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.推测线粒体结构损伤可诱导细胞发生凋亡
B.细胞凋亡与外源信号及内源基因表达均有关
C.Bcl-2蛋白和Apaf-1蛋白属于抑凋亡蛋白
D.胱天蛋白酶可能通过降解细胞结构或相关蛋白,执行细胞凋亡过程
7.【人脐带间充质干细胞】(25-26高三·安徽马鞍山·期末)人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)在体外培养时,随增殖代次增加,端粒缩短,细胞内活性氧水平逐渐上升,Caspase蛋白酶被激活。该干细胞可定向分化为骨细胞和脂肪细胞等。下列叙述正确的是( )
A.研发提高端粒酶活性的药物,可延缓该细胞的衰老
B.抑制Caspase蛋白酶活性,可诱导该细胞发生凋亡
C.该干细胞定向分化为骨细胞时,细胞内遗传物质改变
D.该干细胞可分化为多种类型的细胞,体现了细胞全能性
8.【脊髓损伤常由外伤引发】(25-26高三·浙江温州·期末)脊髓损伤常由外伤引发,会造成局部神经元死亡、神经功能障碍等。近年来,科研人员利用骨髓间充质干细胞进行移植治疗脊髓损伤,这类干细胞可分化为神经元、神经胶质细胞等,帮助患者修复受损的神经结构、恢复部分运动与感觉功能。下列叙述错误的是( )
A.骨髓间充质干细胞在修复损伤部位的过程中,会发生细胞分裂、分化、凋亡等过程
B.骨髓间充质干细胞分化为神经元、神经胶质细胞时,细胞内的基因会发生选择性表达
C.外伤导致局部神经元因缺血、机械损伤而死亡属于细胞坏死
D.骨髓间充质干细胞是未分化的细胞,具有全能性
9.【线粒体自噬】(25-26高三·江西吉安·期末)线粒体自噬时,内质网膜包裹衰老或损伤的线粒体形成双层膜的自噬体,此时胞内LC3-I蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,降解衰老或损伤的线粒体。研究人员将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和高强度运动组,训练一周后测量了细胞中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量。下列叙述错误的是( )
A.自噬体在膜结构上的主要特征是具有四层磷脂分子
B.溶酶体降解衰老或损伤线粒体后的产物只能被细胞再利用
C.表中LC3-Ⅰ与LC3-Ⅱ蛋白的比值随运动强度的增大而减小
D.本实验说明适当运动可以促进大鼠细胞衰老或损伤的线粒体自噬
10.(25-26高三·湖南怀化·期末)如图为人体细胞所经历的生长发育过程示意图,其中字母a~c表示细胞所进行的生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞凋亡和细胞坏死都是细胞自动结束生命的过程
B.图中高度分化的骨骼肌细胞,一般不再进行b过程
C.b过程细胞核遗传物质不变,c过程细胞核遗传物质改变
D.与细胞①相比,细胞②与外界环境进行物质交换的效率较高
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国)
高频考点:重视衰老细胞的特征;细胞衰老的原理;细胞的全能性;细胞的死亡。
1.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)蛋白复合物E参与细胞内的膜系统修复、细胞自噬等过程,如图。下列关于该复合物功能的叙述错误的是( )
A.可避免溶酶体水解酶渗漏,保护细胞内组分
B.参与的核膜重建过程常发生在有丝分裂末期
C.介导细胞自噬,参与维持细胞内部环境的稳定
D.介导细胞内部膜融合的基础是膜的选择透过性
2.(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
3.(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
4.(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
5.(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
6.(2024·黑龙江·高考真题)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
7.(2021·辽宁·高考真题)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同,珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述,错误的是( )
A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的
B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性
C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性
D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
8.(不定项)(2022·辽宁·高考真题)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列叙述正确的是( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
1
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第13讲 细胞的分化、衰老和死亡
分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
B
D
D
C
C
B
D
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
A
A
C
A
D
B
B
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+多选+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
A
C
C
D
C
ABC
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第13讲 细胞的分化、衰老和死亡
第一部分 五年考情·精准定向
黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略
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01 细胞的分化与全能性
核心02 细胞的衰老
核心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(全国视野,3大题型)
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,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.通过对细胞的分化、衰老、死亡实质的理解,认同细胞的结构与功能是相适应的。
2.结合对细胞的全能性的分析,阐明细胞具有全能性的原因。
3.搜集有关干细胞研究进展、社会老龄化问题和健康的生活方式等方面的资料,关注人体健康。
2026·江西·细胞的全能性
2026·陕晋青宁·细胞自噬
2026·贵州·减数分裂过程的变化规律
2026·湖北·细胞的衰老
2026·贵州·细胞的凋亡 细胞的衰老
2026·黑吉辽蒙·细胞的衰老
2024·黑吉辽蒙·细胞的全能性 细胞的衰老
2022·黑吉辽蒙·细胞自噬
2021·黑吉辽蒙·细胞的全能性
1.考查频次:近5年黑吉辽蒙新高考在2026、2024、2022年都有出题,属于高频考点,从命题题型和内容上看,试题以选择题为主,题目难度一般不大。
2.考查要点:查内容聚焦板块:
(1)细胞的分化;
(2)细胞衰老的特点及原因;
(3)细胞凋亡与细胞坏死的比较等。
热点情境
本地情境素材:
情境1:红松种子繁育周期长、野生种群衰退,科研取红松胚性愈伤组织培养,调节生长素/细胞分裂素比例,诱导分化出不定芽、完整试管苗。
考点:脱分化形成愈伤组织(薄壁细胞、分化程度降低);
再分化形成根、芽(基因选择性表达)
完整植株再生证明植物体细胞全能性;只长出根/芽不能体现全能性
长期继代培养后愈伤组织分化能力下降,细胞分裂次数增多,细胞逐步衰老
培养褐变:多酚氧化酶引发细胞坏死,属于被动细胞死亡,区别凋亡
情境2:秋季气温降低,蒙古栎叶片同步启动衰老程序,叶绿素分解,养分回收至枝干,叶柄离层细胞凋亡,叶片脱落。
考点:植物叶片衰老的细胞特征:水分减少、酶活性下降、自由基增多
叶片脱落是细胞凋亡(程序性死亡),由基因调控,利于植株越冬;极端寒潮冻坏叶片属于细胞坏死
端粒、自由基两大衰老学说结合植物情境设问
备考策略
1.立足本地乡土素材专项刷题
重点吃透东北林木(红松、红景天、红豆杉)、内蒙古草原植物(羊草、柠条)、北方牛羊畜牧三类情境题,归纳组培、低温/干旱胁迫、叶片秋冬衰老类题型答题模板,避免对南方水稻、热带植物类素材陌生。
2.区分易混核心概念,建立对比清单
整理四组高频易错点:①脱分化/再分化;②细胞全能性(只长器官≠全能性、动植物全能性差异);③细胞衰老结构特征(动植物通用);④细胞凋亡vs细胞坏死(结合霜冻落叶、虫害、组培褐变实例区分,这是选择必考点),反复背诵默写。
3.抓准实验大题固定答题逻辑
本地大题常考植物组织培养综合题,固定答题思路:外植体选择逻辑(幼嫩组织分化程度低、全能性高)→激素比例调控分化方向→长期培养细胞衰老、褐变原因→低温/干旱诱导细胞凋亡机理,按模板规范书面术语作答,减少口语化表达。
4.构建知识串联网络,打通模块关联
将细胞分裂、分化、衰老、凋亡串联记忆:细胞分裂次数增多→端粒缩短→细胞衰老;基因选择性表达完成细胞分化;基因调控凋亡、外界损伤引发坏死;结合干细胞、植物组培全能性形成完整知识链条,避免知识点孤立。
5.针对性突破区域特色设问角度
东北、内蒙试卷高频考气候胁迫(早霜、干旱)对细胞衰老的影响,专项练习该类实验分析题;牢记抗氧化酶、自由基、叶绿素降解等专用得分词,实验原因类答题优先从“细胞膜通透性、酶活性、自由基积累”三个角度作答。
6.错题分层复盘,锁定失分点
选择题重点复盘全能性判断、凋亡/坏死区分;大题复盘组培流程描述、衰老机理文字表述;单独整理因乡土情境看不懂题干导致的错题,总结林区、草原类材料的信息提取技巧。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:细胞的分化和全能性、细胞的衰老、细胞的死亡。
一图串联
核心梳理
核心知识1 细胞的分化与全能性
考点1:细胞分化
1.细胞分化的概念: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.细胞分化的特点
(1)普遍性:多细胞生物普遍具有。
(2)持久性:贯穿于生物体整个生命进程中。
(3)稳定性:已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡。
(4)不可逆性:一般来说,细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行。
3.细胞分化的实质:基因的选择性表达
4.细胞分化的结果:产生不同的组织和器官
5.细胞分化的标志:
(1)从细胞水平看:细胞形态、结构、功能发生改变。
(2)从亚显微水平看:细胞器的数目、种类及细胞质基质成分等发生改变。
(3)从分子水平看:①蛋白质角度:蛋白质种类数量发生改变;②基因角度:基因的选择性表达使RNA的种类和数目发生改变。
6.意义:
(1)细胞分化是生物 个体发育 的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向 专门化 ,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
7.细胞分化的“变”与“不变”
(1)不变:DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
(2)变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能。
易错提醒
(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。
考点2:细胞的全能性
1.定义: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.具有全能性的原因:
(1)已经分化的细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因。
(2)同一个体的体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的,般已经分化的体细胞都有一套和受精卵相同的染色体,携带有本物种全套的DNA分子,因此已经分化的体细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。
3.全能性高低的比较:一般来说,细胞全能性的高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。
(1)植物细胞的全能性高于动物细胞,生殖细胞的全能性高于体细胞,在所有动物细胞中受精卵的全能性最高
(2)幼嫩细胞的全能性高于衰老细胞。
(3)分裂能力强的细胞的全能性高于分裂能力弱的细胞。
4.植物细胞表现全能性的条件:
(1)离体(必要条件);
(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)和植物激素;
(3)适宜的外界条件(适宜的温度、pH等)、无菌无毒的环境。
易错提醒
(1) 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。
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,这些细胞叫作干细胞。
2.特点:具有分裂和分化能力;在动物和人体内,数量较少。
3.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
核心知识2 细胞的衰老
考点1:细胞衰老的特征
1.形态结构方面
(1)细胞萎缩,体积变小。
(2)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低 。
(3)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
2.细胞内的物质方面
(1)水:水分减少。
(2)酶:多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
(3)色素:细胞内的色素逐渐积累(与溶酶体的功能降低有关),妨碍细胞内物质的交流和传递。
小结:
一大(细胞核变大,染色质收缩,染色加深);
一多(细胞内色素逐渐积累、增多);
一小(细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小);
三低(细胞膜运输功能降低,多种酶的活性降低,细胞代谢速率降低)。
3.衰老的细胞影响个体上的表现(如外貌上)
(1)皮肤干燥、皱纹(细胞内的水分减少,细胞萎缩)。
(2)头发变白(毛囊中黑色素细胞衰老,酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少)。
(3)老年斑(皮肤细胞内色素积累,主要是脂褐素的堆积)。
易错提醒
(1) 细胞体积变小,细胞核体积增大
(2) 并非所有酶的活性均降低
考点2:细胞衰老的原因
1.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
①自由基本质:异常活泼的带电分子或基团。
②自由基来源:氧化反应、辐射以及有害物质入侵都能产生。
③作用机理:攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。
a.攻击磷脂分子,产生更多自由基,损伤生物膜。
b.攻击DNA,可能引起基因突变。
c.攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。
(2)端粒学说
①端粒:每条染色体两端的一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体。
②机理:随细胞分裂次数的增加,端粒DNA序列被“截”短,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,使细胞活动渐趋异常。
2.细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(2)多细胞生物:
①体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
②从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
3.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。
易错提醒
(1)端粒酶可修复缩短的端粒,但正常细胞中活性较低
核心知识3 细胞的死亡
考点1: 细胞的凋亡
1.定义:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
2.细胞凋亡的实例
①人在胚胎时期,要经历有尾的阶段,后来尾部细胞自动死亡,尾才消失。
②蝌蚪尾的消失,也是通过细胞自动死亡实现的。
③在胎儿手的发育过程中,五个手指最初是愈合在一起的,像一把铲子,后来随着指间的细胞自动死亡,才发育为成形的手指。
④在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。
(2)细胞凋亡的过程
(3)细胞凋亡的意义:细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
考点2: 细胞坏死
1.定义:在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
2.过程:
3.细胞凋亡和细胞坏死的区别
(1)从“方式”看
(2)从“机制”看
(3)从“结果”看
易错提醒
(1)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。
考点3: 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.过程:
(1)细胞凋亡一定引起细胞死亡;细胞自噬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。
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。
易错提醒
(1)形态学上的区别:凋亡会使染色质固缩,染色加深,细胞膜内陷形成凋亡小体,最后细胞解体;自噬是形成双层膜的自噬泡,包裹细胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化掉内容物。
(2)生理意义上的区别:凋亡是正常的细胞死亡途径,凋亡后,细胞必定死亡;自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应急机制,旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白等,不一定引起死亡。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
考查重点:细胞的分化和全能性;细胞的衰老;细胞的死亡。
题型一:细胞的分化和全能性
1.(25-26广西高三)细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象。下列叙述正确的是( )
A.老年人体内不存在有分裂和分化能力的细胞
B.分化后的不同组织细胞中,蛋白质种类相同
C.细胞分化的实质是细胞内遗传信息的执行情况不同
D.细胞分化后,细胞内的遗传物质会发生显著性差异
【答案】C
【详解】A、老年人体内仍存在造血干细胞等具有分裂和分化能力的细胞,可不断分裂分化产生血细胞等,A错误;
BC、细胞分化的实质是基因的选择性表达,即细胞内遗传信息的执行情况不同,不同组织细胞表达的基因存在差异,因此蛋白质种类不完全相同,B错误、C正确;
D、细胞分化过程中遗传物质不发生改变,仅遗传信息的执行情况存在差异,因此分化后的细胞遗传物质无显著性差异,D错误。
2.(25-26高三·山东泰安·期末)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列说法错误的是( )
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
C.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
【答案】B
【详解】A、根据端粒学说,细胞持续分裂时端粒会不断缩短,当端粒DNA序列被截短到一定程度后会损伤正常功能基因,进而引起细胞衰老,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡属于细胞凋亡,是正常的生命现象,机体可通过造血干细胞的增殖分化持续补充新的红细胞,单个或某类细胞的凋亡不会导致机体衰老,多细胞生物普遍的细胞衰老才会引发个体衰老,B错误;
C、皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞的过程中存在细胞分化、衰老细胞凋亡等生理过程,这些过程都存在基因的选择性表达,会合成新的蛋白质,C正确;
D、衰老细胞的典型特征包括细胞膜通透性改变、物质运输功能降低,因此衰老小肠上皮细胞的物质吸收效率会下降,D正确。
3.(25-26高三·河北石家庄·期末)哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.人体内成熟红细胞可以通过无丝分裂补充死亡的红细胞
B.同一个体的未凋亡红细胞和凋亡细胞中的蛋白质存在差异
C.哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的能量来自于无氧呼吸
D.造血干细胞中含有血红蛋白基因的mRNA和呼吸酶基因的mRNA
【答案】B
【详解】A、人体内成熟红细胞无细胞核和细胞器,是高度分化的细胞,不具备分裂能力,机体依靠造血干细胞增殖分化补充死亡的红细胞,A错误;
B、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程,凋亡过程中会有凋亡相关基因选择性表达,合成特异性的凋亡相关蛋白,因此同一个体的未凋亡红细胞和凋亡细胞中的蛋白质存在差异,B正确;
C、哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,该过程仅需要转运蛋白协助,不需要消耗能量,C错误;
D、血红蛋白基因是红细胞中特异性表达的基因,造血干细胞中血红蛋白基因不表达,因此不含血红蛋白基因的mRNA;呼吸酶基因是所有活细胞都表达的管家基因,造血干细胞中仅含有呼吸酶基因的mRNA,D错误。
4.(25-26高三·云南·期末)近年来,许多父母会为新生儿储存脐带血,具体做法是:婴儿出生后十分钟,医生从与胎盘相连的脐带中抽取少量血液,立即用液态氮冷冻储存。脐带血中有多种类型的干细胞,能够产生不同种类的体细胞,如骨细胞、神经细胞、肝脏细胞、内皮细胞和成纤维细胞等。下列说法错误的是( )
A.脐带血干细胞能分化成不同种类的体细胞,是基因选择性表达的结果
B.脐带血中的造血干细胞可以分化成各种血细胞,体现了细胞的全能性
C.细胞分化使得细胞中的蛋白质、RNA都发生了稳定性变化
D.动物体细胞的细胞核具有全能性,是因为细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质
【答案】B
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,脐带血干细胞分化形成不同种类体细胞的过程,正是不同基因选择性表达的结果,A正确;
B、细胞全能性的定义是已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,造血干细胞仅分化形成各种血细胞,没有发育为完整个体,因此不能体现细胞的全能性,B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达的结果,分化过程中不同细胞表达的基因存在差异,因此细胞中的RNA、蛋白质都会发生稳定性的、不可逆的变化,C正确;
D、动物体细胞的细胞核中含有该物种的全套遗传信息,仅细胞质中的线粒体等结构含少量遗传物质,因此细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质,具备发育为完整个体的潜能,即动物体细胞核具有全能性,D正确。
5.(25-26高三·广东深圳·期末)最新研究揭示细胞外基质中纤连蛋白(一种糖蛋白)含量增加时,促使细胞分化为成纤维细胞。过度活化的成纤维细胞是肺纤维化的核心机制。下列叙述正确的是( )
A.纤连蛋白诱导成纤维细胞发生基因的选择性表达
B.纤连蛋白通过改变细胞内染色体组成影响细胞分化
C.细胞分化为成纤维细胞的过程中细胞核全能性丧失
D.调控纤连蛋白含量可为治疗肺纤维化提供新思路
【答案】D
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,纤连蛋白的作用是诱导未分化的细胞发生基因选择性表达,进而分化为成纤维细胞,A错误;
B、糖蛋白(纤连蛋白)作为细胞外基质成分,通过信号传导途径(如受体-信号通路)影响细胞内的基因表达调控,但不会改变染色体的组成(染色体数目和结构在细胞分裂时保持稳定),B错误;
C、细胞分化为成纤维细胞后,其细胞核仍含有该生物全套遗传物质,理论上具有全能性(如通过核移植可体现),分化过程仅导致基因选择性表达而非全能性丧失,C错误;
D、题干指出纤连蛋白含量增加促进成纤维细胞分化,且其过度活化是肺纤维化的核心机制。因此,通过调控纤连蛋白含量,为治疗肺纤维化提供新思路,D正确。
题型二:细胞的衰老
6.(25-26高三·福建泉州·期末)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到染色体两端的端粒上,以自身RNA为模板合成端粒DNA,从而延长端粒。下列叙述正确的是( )
A.端粒酶的基本单位是核糖核苷酸
B.大肠杆菌细胞中含有端粒和端粒酶
C.端粒酶中的蛋白质发挥着RNA聚合酶的作用
D.提高端粒酶的活性有助于延缓机体细胞的衰老
【答案】D
【详解】A、端粒酶由RNA和蛋白质共同组成,其基本单位是核糖核苷酸和氨基酸,A错误;
B、大肠杆菌属于原核生物,细胞内没有染色体结构,而端粒是染色体两端的特殊序列,因此大肠杆菌不存在端粒和端粒酶,B错误;
C、端粒酶以自身RNA为模板合成DNA,该过程为逆转录,其蛋白质组分发挥逆转录酶的作用;RNA聚合酶的功能是催化以DNA为模板合成RNA的转录过程,二者功能不同,C错误;
D、根据细胞衰老的端粒学说,细胞每次分裂后端粒都会缩短,端粒缩短到一定程度会导致细胞衰老,端粒酶可以延长端粒,因此提高端粒酶的活性有助于延缓机体细胞的衰老,D正确。
7.(25-26高三·湖南邵阳·期末)研究发现,敲除armh4基因能够延缓衰老小鼠多个器官的年龄相关性病变,进而延长其寿命。下列叙述正确的是( )
A.衰老小鼠体内,所有细胞均处于衰老状态
B.细胞衰老是由基因决定的程序性死亡过程
C.衰老细胞中多种酶的活性降低,代谢速率减慢
D.armh4基因只在衰老细胞中表达,年轻细胞中不表达
【答案】C
【详解】A、多细胞生物的个体衰老是细胞普遍衰老的过程,衰老个体内仍存在新生的幼嫩细胞(如造血干细胞),并非所有细胞都处于衰老状态,A错误;
B、由基因决定的程序性死亡是细胞凋亡,细胞衰老和细胞凋亡是不同的生理过程,B错误;
C、衰老细胞中多种酶的活性降低,代谢速率减慢,C正确;
D、题干仅说明armh4基因影响衰老进程,该基因并非只在衰老细胞中表达,年轻细胞中也可表达,D错误。
8.(25-26高三·湖北咸宁·期末)“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。下列关于细胞衰老相关叙述正确的是( )
A.白发是由于毛囊中的黑色素细胞中编码酪氨酸酶的基因异常,黑色素合成减少所致
B.细胞中产生的自由基,可以通过攻击DNA、蛋白质、脂质等生物大分子引起细胞衰老
C.衰老细胞的细胞体积变小,细胞核体积增大,核质间的物质交换频率降低
D.将年轻人的体细胞去核后与老年人的衰老细胞的细胞核融合,获得的融合细胞可以正常增殖
【答案】C
【详解】A、老年人白发是毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少导致的,编码酪氨酸酶的基因并未异常,基因异常导致酪氨酸酶不能合成是白化病的病因,A错误;
B、细胞产生的自由基可以通过攻击脂质(如磷脂)、DNA、蛋白质等,造成细胞结构损伤、细胞功能下降,进而引起细胞衰老,但DNA、蛋白质属于生物大分子,脂质不属于生物大分子,B错误;
C、衰老细胞内的水分减少,细胞体积变小;细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;细胞核的体积增大, 核膜内折,染色质收缩、染色加深,核膜的物质运输效率下降,因此核质间的物质交换频率降低,C正确;
D、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,衰老细胞的细胞核存在端粒缩短、DNA损伤等问题,无法调控细胞正常增殖,因此融合了老年人衰老细胞核的重组细胞不能正常增殖,D错误。
题型三:细胞的死亡
9.(25-26高三·重庆·期末)下列有关细胞死亡的叙述,正确的是( )
A.细胞坏死由遗传机制决定
B.正在发育以及发育成熟的生物体中,都有细胞凋亡发生
C.被病原体感染的细胞的清除,只能通过细胞坏死来完成
D.细胞自噬是细胞在营养缺乏条件下分解自身成分的过程,与细胞凋亡无关
【答案】B
【详解】A、细胞坏死是极端理化因素、严重病理刺激等不利因素导致的细胞被动损伤死亡,不受遗传机制决定,由遗传机制决定的程序性死亡是细胞凋亡,A错误;
B、细胞凋亡是基因调控的细胞程序性死亡,是生物体正常的生命现象,正在发育的生物体中(如胚胎发育阶段指间多余细胞的清除)、发育成熟的生物体中(如衰老细胞的自然更新)均有细胞凋亡发生,B正确;
C、被病原体感染的细胞的清除是受基因调控的主动过程,属于细胞凋亡,并非细胞坏死,C错误;
D、细胞自噬除了可在营养缺乏时分解自身非必要成分供能外,过度的细胞自噬还会诱导细胞凋亡,二者并非完全无关,D错误。
10.(25-26高三·广东揭阳·期末)在细胞发生凋亡时,磷脂酰丝氨酸(PS)会从细胞膜内侧暴露至膜外,膜联蛋白V与PS结合发出绿色荧光;碘化丙啶(PI)是一种核酸染料,随着膜通透性的改变进入细胞,使细胞核发出红色荧光。下列实验现象分析错误的是( )
A.绿色和红色荧光都较弱表示细胞为活细胞
B.绿色和红色荧光都较强表示晚期凋亡细胞
C.绿色荧光强,红色荧光弱,表示早期凋亡细胞
D.绿色荧光弱,红色荧光强,表示坏死细胞
【答案】D
【详解】A、在细胞发生凋亡时,磷脂酰丝氨酸(PS)会从细胞膜内侧暴露至膜外,膜联蛋白V与PS结合发出绿色荧光,随着凋亡的进行,绿色荧光会逐渐增强;碘化丙啶(PI)是一种核酸染料,随着膜通透性的改变进入细胞,使细胞核发出红色荧光,所以在凋亡初期可能膜通透性改变还比较小,染色会比较浅,后面逐渐增大,死亡细胞染色最深,所以根据上述原理,一般会有三种荧光现象,两种荧光都弱表示细胞为活细胞,两种荧光都强表明是凋亡晚期,绿色荧光强,表明发生凋亡,红色荧光弱,表明是凋亡初期,ABC正确;
D、坏死细胞细胞膜完整性丧失,膜联蛋白V可进入细胞内结合细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸,碘化丙啶也可大量进入细胞核结合核酸,因此坏死细胞绿色荧光与红色荧光均较强,D错误。
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:肝胆的修复机制;小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低;降压药贝那普利抑制Ras蛋白表达;新型的程序性细胞死亡——泛凋亡。
1.【肝胆的修复机制】(25-26高三·湖北·期末)在中华文化中,“肝胆相照”用来比喻朋友之间真心相待。研究表明,当某实验动物的肝脏或者胆管受到严重损伤时,机体可通过图所示的相互转化机制进行修复。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.肝、胆严重损伤是细胞凋亡所致
B.过程①、②为细胞增殖,有丝分裂的中期染色体数目会加倍
C.过程③产生的细胞,其分化程度比胆管细胞高
D.过程④、⑤中均存在基因的选择性表达
【答案】D
【详解】A、肝、胆严重损伤是由外界因素导致的细胞坏死,A错误;
B、过程①、②为细胞增殖,在细胞分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,B错误;
C、过程③产生的细胞是干细胞特性的细胞,其分化程度比胆管细胞低,C错误;
D、过程④、⑤是细胞分化过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,D正确。
2.【小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低】(25-26高三·重庆·期末)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。下列相关分析错误的是( )
A.干细胞的分化程度低于皮肤表皮细胞
B.皮肤细胞衰老的过程中其形态、结构、功能会发生变化
C.一般情况下,细胞会随着分裂次数的增多而衰老
D.COL17A1基因含量的高低可以作为判断皮肤是否衰老的重要依据
【答案】D
【详解】A、细胞分化程度越低,分裂分化能力越强,干细胞可分化为皮肤表皮细胞,因此干细胞的分化程度低于高度分化的皮肤表皮细胞,A正确;
B、细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终会表现为细胞的形态、结构、功能发生改变,B正确;
C、正常体细胞的分裂次数存在上限,一般情况下,细胞会随着分裂次数的增多而逐渐衰老,C正确;
D、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,同一个体的所有体细胞核基因含量基本相同,细胞间的差异是基因选择性表达的结果,因此不能以COL17A1基因的含量作为皮肤衰老的判断依据,D错误。
3.【降压药贝那普利抑制Ras蛋白表达】(25-26高三·山东滨州·期末)椎间盘髓核干细胞(NP)衰老、凋亡引发的腰疼(IDD)与JNK(应激激活蛋白激酶)通路有关。炎症因子常诱发IDD,机制如图所示。降压药贝那普利可抑制Ras蛋白表达。下列说法错误的是( )
注:“+”为促进或激活,“-”为抑制。ATF2为转录调控因子,TNF-α为炎症因子,“p-”为磷酸化
A.NP衰老、凋亡的过程均受基因调控
B.图中磷酸化的物质为活化态
C.激活JNK通路可抑制IDD
D.贝那普利可能有导致IDD的副作用
【答案】C
【详解】A、细胞衰老和细胞凋亡都是受基因调控的正常生命活动,A正确;
B、从图中通路过程可知,只有磷酸化后的物质(p-MAPK激酶、p-JNK、p-ATF2)才能发挥后续的调控作用,说明磷酸化后的物质为活化态,B正确;
C、由题干可知IDD是NP衰老、凋亡引发的疾病,激活JNK通路后,最终会促进衰老、凋亡基因表达,促进NP衰老凋亡,进而促进IDD发生,而非抑制IDD,C错误;
D、图中Ras蛋白可抑制JNK激活,贝那普利抑制Ras蛋白表达后,对JNK的抑制作用减弱,JNK通路更容易激活,进而促进NP衰老凋亡,因此贝那普利可能存在诱发IDD的副作用,D正确。
4.【新型的程序性细胞死亡——泛凋亡】(25-26高三·山东青岛·期末)研究发现,急性胰腺炎发病过程中,Zbpl蛋白能够感知细胞损伤并触发一种新型的程序性细胞死亡——泛凋亡。这种由Zbpl介导的泛凋亡会引发线粒体膜破裂,进而导致大量炎症因子释放,加剧组织损伤。下列说法错误的是( )
A.泛凋亡的发生与基因调控有关,与外界环境无关
B.线粒体膜破裂后,其内部的DNA可能释放到细胞质基质中
C.泛凋亡过程中释放的炎症因子可能会诱导新炎症反应的发生
D.抑制Zbpl基因的表达,可有效降低腺泡细胞的泛凋亡比率
【答案】A
【详解】A、泛凋亡属于程序性细胞死亡,虽受基因调控,但题干表明其是Zbpl蛋白感知细胞损伤后触发的,细胞损伤属于外界环境相关的刺激,因此泛凋亡与外界环境有关,A错误;
B、线粒体为半自主细胞器,内部含有DNA,线粒体膜破裂后,其内部的DNA可能释放到细胞质基质中,B正确;
C、炎症因子具有介导炎症反应的作用,泛凋亡过程释放的炎症因子可能诱导新炎症反应的发生,C正确;
D、泛凋亡由Zbpl蛋白介导,抑制Zbpl基因的表达会减少Zbpl蛋白的合成,可有效降低腺泡细胞的泛凋亡比率,D正确。
5.【“8+16”限时进食】(25-26高三·贵州铜仁·期末)不科学的减肥方式在短期内能实现体重控制的同时可能对健康造成不良影响,研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食,剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述正确的是( )
A.限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少
B.HFSCs凋亡过程所有酶活性在一定程度不断降低
C.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞的全能性
D.HFSCs凋亡不受基因调控,受进食方式直接控制
【答案】A
【详解】A、题干明确说明“8+16”限时进食可实现体重控制,同时会诱导毛囊干细胞凋亡、抑制毛囊细胞再生,毛囊再生受抑制会导致发量减少,因此该方式可能导致体重变轻的同时发量减少,A正确;
B、细胞凋亡是由基因调控的程序性死亡,凋亡过程中与凋亡相关的酶活性会升高,并非所有酶活性都降低,B错误;
C、细胞全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,HFSCs仅形成毛囊细胞,没有发育为完整个体,不能体现细胞的全能性,C错误;
D、细胞凋亡的本质是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,进食方式仅作为外界诱导因素,凋亡仍受基因调控,D错误。
6.【细胞色素c与Apaf-1蛋白结合】(25-26高三·江西·期末)诱导细胞凋亡的信号作用于Bim蛋白后,Bim蛋白会激活Bcl-2家族蛋白,使其在线粒体上聚集,导致细胞色素c从线粒体释放。释放后的细胞色素c与Apaf-1蛋白结合并招募胱天蛋白酶形成凋亡体,激活的胱天蛋白酶执行功能,导致细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.推测线粒体结构损伤可诱导细胞发生凋亡
B.细胞凋亡与外源信号及内源基因表达均有关
C.Bcl-2蛋白和Apaf-1蛋白属于抑凋亡蛋白
D.胱天蛋白酶可能通过降解细胞结构或相关蛋白,执行细胞凋亡过程
【答案】C
【详解】A、线粒体结构损伤会导致线粒体中的细胞色素c释放,启动后续凋亡流程,因此可诱导细胞凋亡,A正确;
B、由题干可知,细胞凋亡需要外界诱导凋亡的信号刺激,同时需要细胞内Bim、Bcl-2等基因表达的产物参与调控,因此与外源信号及内源基因表达均有关,B正确;
C、由题干可知,Bcl-2蛋白被激活后会促进细胞色素c释放,Apaf-1蛋白可与细胞色素c结合启动后续凋亡过程,二者均属于促凋亡蛋白,不是抑凋亡蛋白,C错误;
D、胱天蛋白酶属于蛋白酶,可通过降解细胞结构蛋白或相关功能蛋白,执行细胞凋亡的过程,D正确。
7.【人脐带间充质干细胞】(25-26高三·安徽马鞍山·期末)人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)在体外培养时,随增殖代次增加,端粒缩短,细胞内活性氧水平逐渐上升,Caspase蛋白酶被激活。该干细胞可定向分化为骨细胞和脂肪细胞等。下列叙述正确的是( )
A.研发提高端粒酶活性的药物,可延缓该细胞的衰老
B.抑制Caspase蛋白酶活性,可诱导该细胞发生凋亡
C.该干细胞定向分化为骨细胞时,细胞内遗传物质改变
D.该干细胞可分化为多种类型的细胞,体现了细胞全能性
【答案】A
【详解】A、根据细胞衰老的端粒学说,细胞增殖代次增加会伴随端粒缩短,端粒酶可以修复、延长端粒,因此研发提高端粒酶活性的药物,可延缓该细胞的衰老,A正确;
B、Caspase蛋白酶是细胞凋亡过程中的关键执行酶,激活该酶会促进细胞凋亡,抑制其活性会抑制细胞凋亡,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化过程中细胞内的遗传物质不会发生改变,因此该干细胞定向分化为骨细胞时遗传物质不变,C错误;
D、细胞全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,该干细胞仅分化为多种类型的细胞,没有发育为完整个体,不能体现细胞全能性,D错误。
8.【脊髓损伤常由外伤引发】(25-26高三·浙江温州·期末)脊髓损伤常由外伤引发,会造成局部神经元死亡、神经功能障碍等。近年来,科研人员利用骨髓间充质干细胞进行移植治疗脊髓损伤,这类干细胞可分化为神经元、神经胶质细胞等,帮助患者修复受损的神经结构、恢复部分运动与感觉功能。下列叙述错误的是( )
A.骨髓间充质干细胞在修复损伤部位的过程中,会发生细胞分裂、分化、凋亡等过程
B.骨髓间充质干细胞分化为神经元、神经胶质细胞时,细胞内的基因会发生选择性表达
C.外伤导致局部神经元因缺血、机械损伤而死亡属于细胞坏死
D.骨髓间充质干细胞是未分化的细胞,具有全能性
【答案】D
【详解】A、骨髓间充质干细胞修复损伤时,首先通过细胞分裂增加细胞数目,再分化为神经元、神经胶质细胞等功能细胞,修复过程中也会通过细胞凋亡清除多余或异常的细胞,因此会发生细胞分裂、分化、凋亡等过程,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,骨髓间充质干细胞分化为形态、功能不同的神经元、神经胶质细胞,是细胞内基因选择性表达的结果,B正确;
C、细胞坏死是在不利因素影响下,细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞非正常死亡,外伤导致的神经元缺血、机械损伤死亡属于细胞坏死,C正确;
D、骨髓间充质干细胞属于多能干细胞,是已经发生一定程度分化的细胞,并非未分化的细胞;且细胞全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,骨髓间充质干细胞只能分化为部分类型的细胞,无法发育为完整个体,不具有全能性,D错误。
9.【线粒体自噬】(25-26高三·江西吉安·期末)线粒体自噬时,内质网膜包裹衰老或损伤的线粒体形成双层膜的自噬体,此时胞内LC3-I蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,降解衰老或损伤的线粒体。研究人员将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和高强度运动组,训练一周后测量了细胞中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量。下列叙述错误的是( )
A.自噬体在膜结构上的主要特征是具有四层磷脂分子
B.溶酶体降解衰老或损伤线粒体后的产物只能被细胞再利用
C.表中LC3-Ⅰ与LC3-Ⅱ蛋白的比值随运动强度的增大而减小
D.本实验说明适当运动可以促进大鼠细胞衰老或损伤的线粒体自噬
【答案】B
【详解】A、自噬体是双层膜结构,每层生物膜的基本支架为磷脂双分子层(含2层磷脂分子),因此双层膜的自噬体共含有4层磷脂分子,A正确;
B、溶酶体降解衰老或损伤线粒体后的产物,对细胞有用的物质可被细胞再利用,无用的代谢废物会排出细胞外,并非只能被细胞再利用,B错误;
C、对照组LC3-Ⅰ与LC3-Ⅱ的比值为1.05/1.05=1,中等强度运动组比值为0.75/1.50=0.5,高强度运动组比值为0.60/1.80≈0.33,比值随运动强度增大而减小,C正确;
D、由题干可知LC3-Ⅱ蛋白可促进自噬体与溶酶体融合,推动线粒体自噬,运动组LC3-Ⅱ含量明显高于对照组,说明适当运动可促进大鼠细胞衰老或损伤线粒体的自噬,D正确。
10.(25-26高三·湖南怀化·期末)如图为人体细胞所经历的生长发育过程示意图,其中字母a~c表示细胞所进行的生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞凋亡和细胞坏死都是细胞自动结束生命的过程
B.图中高度分化的骨骼肌细胞,一般不再进行b过程
C.b过程细胞核遗传物质不变,c过程细胞核遗传物质改变
D.与细胞①相比,细胞②与外界环境进行物质交换的效率较高
【答案】B
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,细胞坏死是不利因素导致细胞正常代谢受损或中断引起的被动死亡,不属于自动结束生命的过程,A错误;
B、高度分化的动物细胞通常失去分裂能力,因此高度分化的骨骼肌细胞一般不再进行b(细胞分裂)过程,B正确;
C、b为有丝分裂,细胞核遗传物质经复制后平均分配到子细胞,亲子代细胞核遗传物质不变;c为细胞分化,实质是基因的选择性表达,细胞核遗传物质也不发生改变,C错误;
D、与细胞①相比,细胞②体积更大,相对表面积更小,与外界环境进行物质交换的效率更低,D错误。
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国)
高频考点:重视衰老细胞的特征;细胞衰老的原理;细胞的全能性;细胞的死亡。
1.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)蛋白复合物E参与细胞内的膜系统修复、细胞自噬等过程,如图。下列关于该复合物功能的叙述错误的是( )
A.可避免溶酶体水解酶渗漏,保护细胞内组分
B.参与的核膜重建过程常发生在有丝分裂末期
C.介导细胞自噬,参与维持细胞内部环境的稳定
D.介导细胞内部膜融合的基础是膜的选择透过性
【答案】D
【详解】A、蛋白复合物E可修复溶酶体膜,能避免溶酶体内的水解酶渗漏到细胞质基质中,避免水解酶破坏细胞内正常组分,A正确;
B、有丝分裂的特点是前期核膜解体、核仁消失,末期核膜、核仁重新构建,因此核膜重建过程常发生在有丝分裂末期,B正确;
C、蛋白复合物E介导细胞自噬,可将细胞内衰老、损伤的细胞器分解,清除细胞内无用或有害的组分,参与维持细胞内部环境的稳定,C正确;
D、细胞内部膜融合的基础是生物膜具有一定的流动性,选择透过性是生物膜的功能特性,不是膜融合的结构基础,D错误。
2.(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。
3.(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。
4.(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。
5.(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。
6.(2024·黑龙江·高考真题)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
【答案】D
【分析】细胞的全能性是指细胞分裂和分化后,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。
【详解】A、肝细胞增殖过程中,会发生细胞的分裂使得细胞数目增多,需要进行DNA复制,A正确;
B、肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,有利于维持机体内部环境的相对稳定,B正确;
C、卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达,合成承担相应功能的蛋白质,C正确;
D、细胞的全能性是指细胞分裂和分化后,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,卵圆细胞能形成新的肝细胞,未证明其具有全能性,D错误。
故选D。
7.(2021·辽宁·高考真题)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同,珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述,错误的是( )
A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的
B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性
C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性
D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
【答案】C
【分析】无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心胞等直接发育成胚的现象,这体现了植物细胞的全能性,其中由配子直接发育而来的个体叫单倍体。
【详解】A、二倍体被子植物中卵细胞和助细胞不存在同源染色体,则它们直接发育成的植株是高度不育的,A正确;
B、一个细胞(如卵细胞)直接发育成一个完整的个体,这体现了细胞的全能性,B正确;
C、助细胞与卵细胞染色体组成相同,染色体数目减半,则由助细胞无融合生殖产生的个体与亲本的遗传特性不完全相同,C错误;
D、珠心细胞是植物的体细胞,发育成的植物为二倍体植株,体细胞中含有两个染色体组,D正确。
故选C。
8.(不定项)(2022·辽宁·高考真题)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列叙述正确的是( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
【答案】ABC
【分析】运铁蛋白与铁离子结合后成为铁结合运铁蛋白,该蛋白 与细胞膜上的运铁蛋白受体结合并引起细胞膜内陷,最终运送铁离子进入细胞,该过程表明细胞膜具有识别功能,也说明细胞膜在结构上具有流动性,A正确。
【详解】A、铁死亡是一种铁依赖性的,区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式,受基因调控,A正确;
B、从图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离,可以看出环境溶液pH为5.0时,运铁蛋白与铁离子分离,环境溶液pH为7.0时,运铁蛋白与其受体分离,随后与铁离子结合成铁结合运铁蛋白,B正确;
C、细胞器和细胞膜结构的改变和功能障碍是脂质过氧化的最明显后果,包括膜流动性降低,C正确;
D、铁离子进入细胞的方式为胞吞,并非主动运输,运铁蛋白运出细胞的过程为胞吐,胞吞与胞吐过程都需要消耗细胞代谢释放的能量,即需要ATP水解并提供能量,D错误。
故选ABC。
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