2027届高考生物学一轮复习-细胞的分化、衰老和死亡（课件、练习、讲义）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的分化、衰老和死亡”专题，依据高考评价体系梳理了细胞分化实质与全能性、衰老特征与机制、凋亡坏死与自噬等核心考点，通过思维导图和对比表格明确细胞分化不可逆性、衰老“一大一小一多两低”特征等高频考点分布，归纳选择、实验分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与应试技巧指导，精选10道典型题（如BMI1基因与红细胞分化、细胞自噬机制），结合科学思维（对比分析、逻辑推理）和探究实践（实验变量控制），通过“因果关系判断”“关键词定位”等方法突破考点，如用表格对比凋亡与坏死特征，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，助力高效备考。

（2）细胞的分化、衰老和死亡 1.人的骨髓中有许多保留着分裂和分化能力的造血干细胞，它们不断产生红细胞、白细胞和血小板补充到血液中去。下列关于人体造血干细胞的说法，正确的是（ ） A.造血干细胞具有分化能力，体现了细胞的全能性 B.成熟红细胞、白细胞、血小板内具有相同的核酸 C.细胞分化是基因选择性表达的结果 D.细胞的分裂、分化、衰老、凋亡都要受基因的调控 2.肠绒毛长度增加常引起肿瘤，肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度。正常情况下，肠道干细胞产生新的肠上皮细胞，肠上皮细胞在向绒毛顶端迁移的过程中，逐渐远离血管，顶端细胞会因缺氧而凋亡。下列相关叙述错误的是（ ） A.肠道干细胞经过有丝分裂和分化产生新的肠上皮细胞 B.顶端肠上皮细胞的凋亡受到了由遗传机制决定的程序性调控 C.顶端肠上皮细胞凋亡是严重的病理性刺激下引起的细胞死亡 D.细胞凋亡对人体维持内部环境的稳定起着非常关键的作用 3.肌腱的主要作用是连接肌肉和骨骼，肌腱病在高运动量人群中常见，慢性肌腱病的致病原因之一是肌腱干细胞错误分化为非肌腱细胞，诱因包括衰老、过度机械刺激等。某药物可以抑制肌腱干细胞向非肌腱细胞分化。下列叙述错误的是（ ） A.肌腱干细胞的分化可使细胞的细胞器数目发生改变 B.肌腱干细胞与它分化成的肌腱细胞的遗传信息存在差异 C.肌腱干细胞向肌腱细胞分化的能力随着细胞的衰老而降低 D.该药物可能是通过改变肌腱干细胞中相关基因的表达而发挥作用的 4.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.停止分裂的肝细胞在受到特定信号的诱导下，又会进入细胞周期进行增殖 B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡 C.卵圆细胞能形成新的肝细胞，体现出卵圆细胞具有全能性 D.卵圆细胞因基因的选择性表达而分化形成新的肝细胞，卵圆细胞和新的肝细胞具有相同的遗传信息 5.某学生打篮球时不小心摔倒，导致膝盖部位皮肤破损，出现渗血、红肿等现象。一段时间后，红肿逐渐消失，皮肤得到修复。关于该过程的细胞活动，下列叙述错误的是（ ） A.皮肤破损部位的毛细血管破裂、部分细胞坏死，释放的内容物引发红肿 B.部分干细胞被激活并迁移到损伤部位，增殖分化为修复所需的特定细胞 C.新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰老、凋亡、脱落，以维持细胞数量的平衡 D.新增殖的细胞发生基因选择性丢失，仅保留了与其功能相关的遗传信息 6.利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量细胞因子。下列说法错误的是（ ） A.细胞焦亡可能引发机体的免疫反应 B.细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡 C.细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响 D.通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡 7.研究发现，肿瘤细胞经某种化疗药物处理后，其自噬强度和细胞凋亡率均明显上升；若同时添加化疗药物与自噬抑制剂，肿瘤细胞凋亡率比单独用药显著升高；敲除自噬关键基因ATG5后再用该药物处理，肿瘤细胞凋亡率同样显著升高。下列说法错误的是（ ） A.该化疗药物作用下，细胞自噬对肿瘤细胞凋亡起促进作用 B.肿瘤细胞通过自噬能及时清除受损细胞器，维持能量供给 C.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除也与细胞凋亡有关 D.推测采用“自噬抑制+凋亡诱导”联合策略，可降低肿瘤耐药性 8.重组人表皮生长因子凝胶是一种促进表皮干细胞增殖的药物，临床上主要用于皮肤烧烫伤引起的皮肤创面治疗。下列叙述正确的是（ ） A.烧烫伤引起的皮肤细胞死亡属于细胞凋亡 B.表皮干细胞增殖产生的子细胞都能继续分裂 C.表皮干细胞增殖时着丝粒的分裂会导致DNA数目加倍 D.临床上用该凝胶治疗后，表皮干细胞的细胞周期可能变短 9.如图表示人内部结缔组织细胞的形成过程。其中，成纤维细胞的形成过程未经人为调控。A细胞到单核细胞、血红细胞的几种途径部分属于人为调控过程。PU、GATA为两种蛋白质，为细胞内调控因子。据图分析，下列有关叙述正确的是（ ） A.上述①②分别表示细胞分化与分裂，细胞核中的遗传物质都发生改变 B.全能性大小最接近胚胎干细胞的是A细胞，但其所含蛋白质种类与受精卵不完全相同 C.单核细胞能与血红细胞相互转化，说明自然发育中细胞分化是可逆的 D.在人成熟红细胞衰老过程中，会出现细胞核体积增大，染色质凝聚、碎裂、溶解，核膜内陷的特征 10.肝干细胞是干细胞的一种，可分化为成熟肝细胞、胆管上皮细胞和胰腺上皮细胞等。从理论上讲，与肝移植相比，肝干细胞移植具有明显优势。目前肝细胞移植主要用于治疗急性肝功能衰竭、慢性肝病及代谢性肝病。回答下列问题： （1）干细胞是指动物和人体内保留的少数具有_______能力的细胞。由肝干细胞发育为成熟肝细胞、胆管上皮细胞和胰腺上皮细胞等的实质是_______这一过程是否体现了干细胞的全能性？请作出判断： _______ （填“是”或“否”）。 （2）干细胞并非是“长生不老”的细胞，衰老的细胞生物学基础是组织器官中细胞更新能力的降低，根源是干细胞衰老使其相应能力下降。据此推测，肝功能衰竭患者进行器官移植时，应选择________（从“成体肝干细胞、胚胎肝干细胞、肝”中选填）移植，成功率更高，并发症的发生率更低，原因是___________________________________________。 （3）白藜芦醇是一种多酚类天然化合物，可以通过改善机体脂肪代谢等方式缓解肝脏病变，还可以促进肝细胞的更新。为了研究白藜芦醇与肝干细胞移植联合治疗大鼠肝硬化的作用效果，构建肝硬化模型大鼠80只，随机均分为四组，部分实验处理和结果如表所示。 指标 甲组 乙组 丙组 丁组 大鼠尾静脉注射0.5mL完全培养液 大鼠尾静脉注射0.5mL适宜浓度的肝干细胞 大鼠灌胃一定量的白藜芦醇 _______ 丙氨酸氨基转移酶（U/L） 5.11±0.51 3.44±0.38 3.18±0.36 2.76±0.29 总胆红素（mg/L） 110.17±32.80 80.64±20.40 80.02±16.80 75.30±12.20 总蛋白（g/L） 38.68±5.47 48.12±4.71 51.31±4.94 59.56±5.32 白蛋白/球蛋白 2.39±0.55 3.08±0.89 3.57±1.01 4.10±1.13 注：表中前两项指标作为肝功能损害的检测指标，后两项指标为肝功能恢复的检测指标。 ①甲组作为______组。 ②补充实验处理：丁组大鼠______。 ③实验结果分析：四组实验大鼠血清中丙氨酸氨基转移酶酶活性、总胆红素含量的大小关系是______，总蛋白含量、白蛋白含量/球蛋白含量的值的大小关系是______。由此得出实验结论：______。 答案以及解析 1.答案：C 解析：D造血干细胞在自然状态下分裂分化成各种血细胞，但不具有形成人体各种细胞的能力，不能体现细胞的全能性，A错误。人体成熟红细胞、血小板没有细胞核，无核DNA；细胞分化后，由于基因的选择性表达，不同细胞所含的RNA存在差异，B错误。细胞分化是基因选择性表达的结果，不会改变原有基因的碱基序列，C正确。细胞的增殖、分化、衰老、凋亡等生命历程受基因的调控，D正确。 2.答案：C 解析：A（√）动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的干细胞，它们通过增殖和分化产生其他细胞，肠道干细胞经过有丝分裂和分化产生新的肠上皮细胞；B（√）、C（×）由题中信息可知，顶端上皮细胞的死亡属于细胞凋亡，细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，而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属于细胞坏死；D（√）细胞凋亡对于多细胞生物完成正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着非常关键的作用。 3.答案：B 解析：A（√）细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，推测肌腱干细胞的分化可使细胞的细胞器数目发生改变；B（×）细胞分化的实质是基因选择性表达，细胞分化前后遗传信息不发生改变；C（√）细胞分化的能力随着细胞的衰老而降低；D（√）肌腱干细胞向非肌腱细胞分化的实质是基因选择性表达，题述药物可以抑制肌腱干细胞向非肌腱细胞分化，推测该药物可能是通过改变肌腱干细胞中相关基因的表达而抑制其向非肌腱细胞分化的。 4.答案：C 解析：A（√）依据题干信息，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，说明停止分裂的肝细胞在受到特定信号的诱导下，又会进入细胞周期进行增殖；B（√）肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，细胞凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡；C（×）卵圆细胞能形成新的肝细胞是细胞分化的结果，未体现出其具有全能性；D（√）卵圆细胞经过细胞分化形成新的肝细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，卵圆细胞和新的肝细胞具有相同的遗传信息。 5.答案：D 解析：细胞的生命历程。根据题干信息“渗血”，推断皮肤破损部位的毛细血管破裂、部分细胞坏死，释放的内容物进入组织液，导致红肿出现，A正确；新增殖的细胞发生基因选择性表达，从而分化出结构和功能不同的细胞，D错误。 6.答案：D 解析：细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量的细胞因子，可能会引发机体的免疫反应，A正确；细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡，B正确；细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞凋亡，若激活蛋白Q，则诱导细胞焦亡，说明细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响，C正确；通过细胞自噬清除衰老的线粒体，该过程没有引起细胞死亡，不属于细胞凋亡，D错误。 7.答案：A 解析：A、由题干可知，化疗药物+自噬抑制剂、敲除自噬关键基因后，肿瘤细胞凋亡率显著升高，说明该化疗药物作用下，细胞自噬对肿瘤细胞凋亡起抑制作用，而非促进，A错误； B、细胞自噬可清除受损、衰老的细胞器，降解产物可用于细胞供能或物质合成，维持细胞能量供给，B正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡，细胞自然更新、被病原体感染细胞的清除均通过细胞凋亡完成，C正确； D、自噬抑制可增强化疗药物诱导的凋亡效果，推测“自噬抑制+凋亡诱导”联合策略可降低肿瘤耐药性，D正确。 故选A。 8.答案：D 解析：烧烫伤属于不利的环境因素，引起的皮肤细胞死亡属于细胞坏死，A错误；表皮干细胞增殖产生的子细胞不都能继续分裂，B错误；表皮干细胞增殖时着丝粒的分裂会导致染色体数目加倍，DNA数目不变，C错误；重组人表皮生长因子凝胶能促进细胞增殖，临床上用该凝胶治疗后，表皮干细胞的细胞周期可能变短，D正确。 9.答案：B 解析：图示①为细胞分化过程，②为细胞分裂过程，这两个过程中细胞核中的遗传物质都不会发生改变，A错误；全能性大小最接近胚胎干细胞的是A细胞，其所含蛋白质种类与受精卵不完全相同，B正确；自然状态下的细胞分化一般是不可逆的，单核细胞能与血红细胞相互转化是因为有人为调控，C错误；人成熟红细胞没有细胞核，所以人成熟红细胞衰老过程中，不会出现细胞核体积增大，染色质凝聚、碎裂、溶解，核膜内陷的特征，D错误。 10.答案：（1）分裂和分化；基因的选择性表达；否 （2）胚胎肝干细胞；胚胎肝干细胞分裂次数更少，分裂分化能力更强 （3）①对照 ②尾静脉注射0.5mL适宜浓度的肝干细胞，同时灌胃与丙组等量的白藜芦醇 ③甲组>乙组>丙组>丁组；甲组<乙组<丙组<丁组；白藜芦醇与肝干细胞移植联合治疗肝硬化的效果优于单独治疗组 解析：（1）干细胞是具有分裂和分化能力的细胞，能分化成多种细胞。细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化未体现细胞的全能性，因为全能性强调发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，这里只是分化成多种组织细胞。 （2）肝功能衰竭患者进行器官移植时，相比成体肝干细胞移植和肝移植，胚胎肝干细胞移植更合适，因为胚胎肝干细胞分裂次数更少，分裂分化能力更强。 （3）①甲组作为对照组，应注射0.5mL完全培养液；②丁组是实验组，结合实验目的可知，应对丁组大鼠尾静脉注射0.5mL适宜浓度的肝干细胞和与丙组等量的白藜芦醇。③由表注可知，丙氨酸氨基转移酶酶活性和总胆红素含量可反映肝功能损害程度，数值越低说明肝功能受损程度越低，从表中数据可知，这两项指标的大小关系为甲组>乙组>丙组>丁组。由表注可知，总蛋白含量和白蛋白含量/球蛋白含量的值可反映肝功能恢复情况，数值越高说明肝功能恢复越好，从表中数据可知，这两项指标的大小关系为甲组<乙组<丙组<丁组，综合以上结果，可得出白藜芦醇与肝干细胞移植联合治疗对肝硬化大鼠肝功能改善效果最好，优于二者单独治疗组。 学科网（北京）股份有限公司 $（2）细胞的分化、衰老和死亡 专题五 细胞的生命历程 1 知识解构&思维导图 1 2 1 知识解构&思维导图 细胞的分化、衰老和死亡 细胞分化 结果 细胞衰老 特点 细胞的全能性 实质 细胞的死亡 细胞凋亡 细胞坏死 特征 实质 意义 3 同步教材&复习重点 2 4 一、细胞的分化与全能性 1.细胞分化及其意义 （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，叫作细胞分化 （2）特点 ①普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础，贯穿于多细胞生物体整个生命历程 ②持久性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡 ③不可逆性：一般情况下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 ④遗传物质稳定性：一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变 01 同步教材 5 （3）实质及原因：基因的选择性表达 （4）结果：形成各种不同的组织和器官 （5）意义：细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率 01 同步教材 6 2.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 已分化细胞的细胞核中含有与本物种受精卵相同的全套遗传物质 （3）实例 利用植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等；克隆羊“多莉”的培育成功说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 01 同步教材 7 二、细胞衰老 1.个体衰老与细胞衰老的关系 （1）单细胞生物：个体衰老与细胞衰老是同步的 （2）多细胞生物：个体衰老与细胞衰老不同步 2.细胞衰老的特征 记忆小技巧：一大、一小、一多、两低 01 同步教材 8 （1）代谢减慢 水分减少——细胞萎缩，体积变小 色素积累——妨碍细胞内物质的交流和传递 多种酶的活性降低——呼吸速率和新陈代谢速率都减慢 细胞膜通透性改变——物质运输能力降低 （2）细胞核变化 细胞核体积增大，核膜内折 染色质收缩，染色加深 ※衰老的哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，不会出现细胞核的变化 01 同步教材 9 3.细胞衰老原因的“二学说” （1）自由基学说 各种氧化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击 DNA、蛋白质等致使细胞衰老 （2）端粒学说 每条染色体两端的特殊DNA﹣蛋白质复合体（端粒）会随细胞分裂次数增加而被“截”短，进而损伤正常基因的 DNA 序列，使细胞活动渐趋异常 01 同步教材 10 三、细胞的死亡 1.细胞的衰老、凋亡、坏死与癌变的关系 01 同步教材 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变 与基因的关系 可能有关 受基因控制 不受基因控制 基因突变 细胞膜的变化 通透性改变 内陷 破裂 糖蛋白减少 形态变化 细胞萎缩 体积缩小、与周围细胞分离分割为几个凋亡小体 外形不规则变化 呈球形 影响因素 内、外因共同作用 严格的基因控制 电、热、冷各种不利因素 物理、化学、病毒等致癌因子 对机体的影响 正常衰老有利 对机体有利 对机体不利 对机体有害 11 2.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，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 3.细胞的衰老和凋亡与人体健康 细胞的衰老与凋亡是机体的正常生命现象，细胞衰老与人体健康的实例：老年人头发变白的原因是新陈代谢变慢，与黑色素合成相关的酶活性降低；皮肤上的老年斑是细胞内的色素随细胞的衰老而逐渐积累的结果。 细胞凋亡是个体正常发育的基础，如手和足的发育、蝌蚪尾的消失、被病毒入侵的细胞的清除、衰老细胞的清除等 01 同步教材 12 一、细胞分化与细胞全能性 1.细胞全能性大小与细胞分化的关系 （1）细胞全能性大小的比较：一般来说，细胞分化程度越高，其全能性越难以实现 ①受精卵（未分化）＞精子或卵细胞＞体细胞 ②植物体细胞＞动物体细胞（克隆羊“多莉”的成功只证明动物细胞核具有全能性） ③胚胎干细胞＞成体干细胞（如造血干细胞等） 02 复习重点 13 （2）细胞分化使细胞种类增多，是细胞全能性表达的前提，没有细胞的分化，细胞的全能性无法得到表达 一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体、人工培养条件下，高度分化的细胞可经脱分化、再分化过程，发育成完整个体。生物体内的细胞不能表现全能性，只能进行基因选择性表达完成发育。 02 复习重点 14 2.干细胞的分类 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。按所处的发育阶段，干细胞可以分为两类： ①一类是胚胎干细胞来自早期胚胎，可以分化成各种组织和器官，比如来自囊胚的内细胞团细胞 ②另一类是成体干细胞，来自成体组织或器官，具有分化成特定功能细胞的能力，比如骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞等。按分化潜能，干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞 02 复习重点 15 二、细胞生命历程的综合分析 1.细胞生命历程中遗传物质的变化 02 复习重点 结果 遗传物质变化 细胞分裂 单细胞生物完成生殖多细胞生物产生新细胞 核遗传物质复制后分配给子细胞 细胞分化 形成不同的组织和器官 遗传物质不发生改变 细胞癌变 变成无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变 细胞衰老 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 细胞凋亡 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 16 2.细胞生命历程各过程之间的关系 02 复习重点 17 3.细胞自噬 细胞自噬是在一定条件下，细胞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的过程，是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同，可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三种方式，具体过程如图所示 巨自噬 微自噬 分子伴侣介导的自噬 02 复习重点 3.细胞自噬 细胞自噬是在一定条件下，细胞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的过程，是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同，可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三种方式，具体过程如图所示 巨自噬 微自噬 分子伴侣介导的自噬 18 概念辨析与记忆技巧 1.细胞分化与全能性的精准区分 核心对比法：分化强调 “功能特化”（如造血干细胞→红细胞），全能性强调 “发育潜能”（如叶肉细胞→完整植株）。通过典型实例记忆： 植物组织培养体现全能性，而干细胞分化为多种细胞不体现。 动物细胞核移植（如克隆羊）证明细胞核全能性，但体细胞全能性受限制。 易错点警示： 分化过程中遗传物质不变，但 mRNA 和蛋白质种类改变（如血红蛋白基因仅在红细胞表达） 全能性的判断标准是 “发育成完整个体”，种子萌发成植株属于自然生长，不体现全能性 03 技巧归纳 19 2.衰老特征的口诀记忆 一大一小一多一少两低： 细胞核增大，核膜内折 细胞体积减小 色素积累（如老年斑） 水分减少 酶活性降低（如酪氨酸酶活性下降导致白发）、物质运输功能降低 机制关联：端粒缩短导致分裂能力下降，自由基攻击生物膜引发代谢紊乱 03 技巧归纳 20 解题策略与技巧 1.选择题快速破题法 因果关系判断：如选项 “细胞分化导致基因选择性表达” 是错误的，因基因选择性表达是分化的原因而非结果。 关键词定位：看到 “不可逆性” 选分化，“离体培养” 选全能性，“细胞编程性死亡” 选凋亡，“炎症反应” 选坏死。 排除法应用：如选项 “衰老细胞中所有酶活性下降” 错误，因与衰老相关的酶（如溶酶体酶）活性可能升高。 03 技巧归纳 21 2.实验设计与分析技巧 （1）变量控制三原则： 单一变量：如探究光照对细胞衰老的影响时，仅改变光照强度，其他条件（温度、pH）保持一致。 对照设置：验证 SASP 因子促进衰老的实验中，对照组为年轻细胞单独培养，实验组为年轻细胞与衰老细胞共培养，检测年轻细胞的衰老指标（如 β- 半乳糖苷酶活性）。 重复实验：减少偶然误差，如每组设置多个平行样本。 结果预测逻辑链：若实验目的是 “验证某药物诱导癌细胞凋亡”，预期结果应为 “随药物浓度升高，凋亡率增加，Caspase 酶活性升高”。 03 技巧归纳 22 3.图表分析三步法 明确横纵坐标：如 “细胞凋亡率随时间变化” 曲线中，横坐标为时间，纵坐标为凋亡率。 识别关键点： 起点：初始凋亡率（如对照组基础值） 拐点：药物起效的临界浓度或时间 终点：最大凋亡率或平台期 结合原理分析：若曲线显示 “随温度升高，细胞衰老相关基因表达先升后降”，可解释为高温初期激活酶活性，后期导致酶变性失活。 03 技巧归纳 23 考法探究&轻松得分 3 24 1.研究发现，高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子（蛋白质），抑制心肌细胞凋亡以维持其正常数量。当心肌细胞缺血、缺氧时，ARC基因表达量下降，导致心肌细胞死亡，造成心力衰竭。下列叙述正确的是（ ） A.高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性 B.有氧运动会抑制心肌细胞中ARC基因的表达，心肌细胞凋亡率会降低 C.ARC基因只存在于心肌细胞，并在该细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子 D.心脏老化会损失心肌细胞，原因可能是凋亡抑制因子减少引起细胞凋亡 3 考法探究&轻松得分 答案：D 解析：A（×）高度分化的细胞呈现特定的形态，在体内执行特定的功能，一般不再继续分裂，这是分化的结果，而不是由于细胞失去了全能性；B（×）由题意可知，心肌细胞缺血、缺氧时，ARC基因表达量下降，故有氧运动可能会促进心肌细胞中ARC基因的表达，抑制心肌细胞凋亡，心肌细胞凋亡率会降低；C（×）ARC基因存在于所有的细胞中，但是只在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子；D（√）由题意可知，ARC基因表达量下降，导致心肌细胞死亡，故心脏老化会损失心肌细胞可能是心脏老化使ARC基因表达量下降，凋亡抑制因子减少，引起细胞凋亡导致的。 2.BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（ ） A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞 B. BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖 C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路 D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关 3 考法探究&轻松得分 答案：A 解析：癌细胞（异常细胞）才能无限增殖，红系祖细胞是正常细胞， 不具有无限增殖的能力，A错误。 3.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。下列叙述错误的是（ ） A.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性 B.毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达 C.“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定 D.“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少 3 考法探究&轻松得分 答案：A 解析：HFSCs形成毛囊细胞，没有发育为完整个体或分化成其他各种细胞，不能体现细胞全能性，A错误；毛囊细胞的再生过程发生了细胞的分化，其本质是遗传物质发生选择性表达，B正确；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，C正确；“8+16”限时进食减肥方式可能导致体重变轻，同时会诱导已被激活的毛囊干细胞发生凋亡，抑制毛囊细胞的再生，从而使发量减少，D正确。 4.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，部分过程如图所示，图中指针的位置表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关叙述正确的是（ ） A.转分化过程体现了动物细胞的全能性 B.转分化过程与植物组织细胞脱分化过程相同 C.成纤维细胞、T细胞等变成iPS细胞属于转分化 D.保持适中的Dnmt3a表达量，可提升胰岛B细胞的比例 3 考法探究&轻松得分 答案：D 解析：A、转分化是一种分化细胞直接转变成另一种分化细胞，未形成完整个体，不能体现动物细胞的全能性，A错误； B、转分化是分化细胞直接转变为另一种分化细胞，植物组织细胞脱分化是分化细胞转变为未分化的愈伤组织，二者过程不同，B错误； C、成纤维细胞、T细胞等变成iPS细胞（诱导多能干细胞），是恢复细胞的全能性，不属于转分化，C错误； D、由图可知，Dnmt3a基因表达量适中时，胰岛B细胞的比例最高，因此保持适中的Dnmt3a表达量，可提升胰岛B细胞的比例，D正确。 故选D。 5.细胞外基质是细胞赖以生存的环境，主要由透明质酸等多种大分子构成。裸鼹鼠拥有合成高质量透明质酸的基因，研究者将该基因转移到小鼠的衰老细胞后，该细胞衰老的速度明显减缓。下列对高质量透明质酸作用效果的叙述，不合理的是（ ） A.对损伤DNA的修复加快 B.细胞中染色体端粒异常缩短 C.活性氧等自由基的产生被抑制 D.细胞中线粒体功能增强 3 考法探究&轻松得分 答案：B 解析：A（合理）高质量透明质酸可能通过改善细胞微环境，稳定细胞内信号通路，从而加快损伤DNA的修复，进而减缓细胞衰老。B（不合理）染色体端粒异常缩短是细胞衰老的关键标志，而高质量透明质酸能减缓衰老，应防止端粒缩短，而非引起端粒缩短。C（合理）高质量透明质酸可能通过抗氧化作用，抑制活性氧等自由基的产生，从而延缓细胞衰老。D（合理）高质量透明质酸可能通过改善细胞代谢环境或增强信号传导，促进线粒体功能（如提高ATP合成效率），延缓细胞衰老。 6.图示小肠上皮组织，a~c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类或c类细胞c类细胞 B.压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，可促使干细胞衰老 C.c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同 D.3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因 3 考法探究&轻松得分 答案：A 解析：A（×）a类干细胞分裂产生的子细胞，一部分会继续分化成b类或c类细胞，以实现组织的更新和维持，还有一部分子细胞会保持干细胞特性，继续作为a类干细胞存在。B（√）压力应激可引起a类干细胞质膜通透性改变，会影响细胞内外物质交换等正常生理过程，可能促使干细胞衰老。C（√）细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，可维持内环境稳定，对细胞外液的影响较小；细胞坏死是指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，对细胞外液的影响较大。D（√）细胞骨架是维持细胞形态、参与细胞运动等的重要结构，3类不同功能的细胞都需要细胞骨架维持基本生命活动，因此3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因。 7.关于细胞衰老的机制，目前大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说，下列有关说法正确的是（ ） A.端粒是每条染色体的两端的一段特殊的DNA B.端粒只存在于真核细胞中，人的体细胞中端粒的平均长度随年龄增大而变短 C.过多的自由基攻击磷脂分子可能会直接损伤核糖体、内质网等细胞器 D.若自由基攻击酪氨酸酶，会导致衰老细胞内黑色素的积累 3 考法探究&轻松得分 答案：B 解析：A（×）端粒是每条染色体的两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体；B（√）端粒属于染色体上的结构，故只存在于真核细胞中，由于端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，故人的体细胞中端粒的平均长度随年龄增大而变短；C（×）过多的自由基攻击磷脂分子会损伤生物膜，但核糖体不含磷脂分子，故不会直接受损伤；D（×）自由基攻击酪氨酸酶会使酪氨酸酶活性降低，导致衰老细胞内黑色素合成减少，而非积累。 8.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 3 考法探究&轻松得分 答案：C 解析：题干信息：东方蝾螈切除附肢后伤口细胞死亡，多数细胞重回细胞周期形成芽基，芽基发育为完整附肢，选出错误叙述。A、伤口处部分细胞死亡包含两种类型：病理性损伤直接死亡为细胞坏死；再生过程中多余细胞程序性清除属于细胞凋亡，因此再生过程同时存在细胞凋亡、细胞坏死，A正确；B、细胞分化本质为基因选择性表达，芽基形成（细胞脱分化）、芽基发育（细胞再分化）均伴随不同基因选择性开启与关闭，B正确；C、骨骼肌细胞、软骨细胞为高度分化成熟体细胞；前体细胞团芽基具备分化潜能，分化程度更低，因此前体细胞分化程度低于骨骼肌、软骨细胞，C错误；D、再生过程仅发生有丝分裂，有丝分裂亲子代细胞染色体数目完全一致，再生附肢细胞染色体数目与原附肢细胞相同，D正确。故选C。 9.果蝇从幼虫到预蛹的发育过程中，前中肠的肠上皮细胞内会发生线粒体自噬和内质网自噬。细胞自噬发生时，蛋白ATG8a会与待水解细胞器上的自噬受体蛋白结合，启动自噬过程。Parkin和Keap1两种蛋白可分别提高线粒体和内质网上的自噬受体蛋白泛素化水平，进而促进自噬受体蛋白与ATG8a结合。下列叙述错误的是（ ） A.细胞自噬是果蝇肠上皮细胞生命历程中的正常过程，需要借助溶酶体完成 B.细胞自噬有利于维持细胞内部环境的相对稳定，但若细胞自噬过于激烈，可能诱导细胞凋亡 C.提高Parkin和Keap1的泛素化水平将加速线粒体和内质网自噬 D.上述调节机制说明细胞可选择性地清除某些特定细胞器 3 考法探究&轻松得分 答案：C 解析：由题可知，Parkin和Keap1两种蛋白可分别提高线粒体和内质网上的自噬受体蛋白泛素化水平，进而促进自噬受体蛋白与ATG8a结合，而非提高Parkin和Keap1的泛素化水平，C错误。果蝇从幼虫到预蛹的发育过程中，前中肠的肠上皮细胞内会发生线粒体自噬和内质网自噬，该调节机制说明细胞可选择性地清除某些特定细胞器，D正确。 10.内质网长期处于应激状态会诱导细胞凋亡，内质网保护剂PBA可抑制内质网应激。近年来研究发现，芹菜素（Api）具有多种生物学活性，如抗炎、抗氧化、抗衰老等作用。毒胡萝卜素（TG）可使内质网应激而诱导细胞凋亡，科研人员用TG处理SH－SY5Y细胞制备内质网应激模型并探究TG造模最佳浓度与时间（图1、图2），且以该细胞模型为研究对象，探究Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响（图3），用细胞活力来衡量细胞凋亡情况。回答下列问题。 3 考法探究&轻松得分 （1）内质网在细胞内的功能是____________________________________________。细胞凋亡是由________所决定的细胞自动结束生命的过程。 （2）图1、图2、图3实验的自变量分别为______________________________。由图3可知，Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响为_____________________________________________。 （3）内质网应激常导致内质网中未折叠蛋白质或错误折叠蛋白质的蓄积，BIP是内质网应激信号通路的主要调控因子，可利用细胞降解机制使未折叠的蛋白质重新折叠或降解。图1中，与对照组相比，TG处理组细胞中内质网应激相关蛋白BIP的含量明显________（填“上升”或“下降”）。图3中，与TG处理组相比，Api处理组细胞中BIP的含量________（填“上升”或“下降”）。 （4）科研人员还检测了不同处理下细胞中CHOP蛋白的含量，如图4所示。请推测CHOP蛋白的作用可能是________________。 3 考法探究&轻松得分 蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道 基因 TG浓度、TG处理时间、Api浓度 削弱TG的影响，提高细胞活力，减少细胞凋亡 上升 下降 介导细胞凋亡 3 考法探究&轻松得分 解析：（1）内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 （2）结合题干和题图信息可知，图1实验的目的是探究制备内质网应激模型的最佳TG浓度，图2实验的目的是探究用最佳TG浓度制备内质网应激模型的最佳处理时间，故图1实验的自变量为TG浓度，图2实验的自变量为TG处理时间。图3实验的目的是探究Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响，分析图3可知，该实验中作对照的有两组，一组是对照组，该组未用TG和Api处理SH－SY5Y细胞（空白对照），另一组是TG处理组，该组用1.0μmol·L-1TG处理SH－SY5Y细胞（模型组），实验组是用不同浓度的Api处理模型细胞（用1.0μmol·L-1TG处理过的SH－SY5Y细胞），故图3实验的自变量是Api浓度。图3实验中，对照组与TG处理组对比可知，TG可导致细胞凋亡，TG处理组与Api处理组对比可知，Api可使模型细胞的活力提高，故Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响为削弱TG的影响，提高细胞活力，减少细胞凋亡。 （3）由题中信息可知，内质网应激常导致内质网中未折叠蛋白质或错误折叠蛋白质的蓄积，而BIP是内质网应激信号通路的主要调控因子，可利用细胞降解机制使未折叠的蛋白质重新折叠或降解，说明内质网应激时，细胞内BIP蛋白的含量会上升，从而减少内质网中未折叠蛋白质的蓄积。图1中，与对照组相比，TG处理组会使内质网应激，TG处理组细胞中内质网应激相关蛋白BIP含量会明显上升。图3中，Api可削弱TG的影响，与TG处理组相比，Api处理组细胞中BIP含量下降。 （4）分析图4可知，与对照组相比，含TG处理的组中CHOP蛋白含量均较高，而TG可使内质网应激而诱导细胞凋亡，推测CHOP蛋白的作用可能是介导细胞凋亡。 $ 生物学 （2）细胞的分化、衰老和死亡 一、细胞的分化与全能性 1.细胞分化及其意义 （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，叫作细胞分化 （2）特点 ①普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础，贯穿于多细胞生物体整个生命历程 ②持久性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡 ③不可逆性：一般情况下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 ④遗传物质稳定性：一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变 （3）实质及原因：基因的选择性表达 （4）结果：形成各种不同的组织和器官 （5）意义：细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率 2.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 已分化细胞的细胞核中含有与本物种受精卵相同的全套遗传物质 （3）实例 利用植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等；克隆羊“多莉”的培育成功说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 （4）植物细胞表现全能性的条件 离体、无菌、一定的营养和激素 适宜的外部条件——光照、温度、pH等 （5）全能性的应用 植物组织培养、克隆动物 二、细胞的衰老 1.个体衰老与细胞衰老的关系 （1）单细胞生物：个体衰老与细胞衰老是同步的 （2）多细胞生物：个体衰老与细胞衰老不同步 2.细胞衰老的特征 · 记忆小技巧：一大、一小、一多、两低 （1）代谢减慢 水分减少——细胞萎缩，体积变小 色素积累——妨碍细胞内物质的交流和传递 多种酶的活性降低——呼吸速率和新陈代谢速率都减慢 细胞膜通透性改变——物质运输能力降低 （2）细胞核变化 细胞核体积增大，核膜内折 染色质收缩，染色加深 ※衰老的哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，不会出现细胞核的变化 3.细胞衰老原因的“二学说” （1）自由基学说 各种氧化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击 DNA、蛋白质等致使细胞衰老 （2）端粒学说 每条染色体两端的特殊DNA﹣蛋白质复合体（端粒）会随细胞分裂次数增加而被“截”短，进而损伤正常基因的 DNA 序列，使细胞活动渐趋异常 三、细胞的死亡 1.细胞的衰老、凋亡、坏死与癌变的关系 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变 与基因的关系 可能有关 受基因控制 不受基因控制 基因突变 细胞膜的变化 通透性改变 内陷 破裂 糖蛋白减少 形态变化 细胞萎缩 体积缩小、与周围细胞分离分割为几个凋亡小体 外形不规则变化 呈球形 影响因素 内、外因共同作用 严格的基因控制 电、热、冷各种不利因素 物理、化学、病毒等致癌因子 对机体的影响 正常衰老有利 对机体有利 对机体不利 对机体有害 2.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，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 3.细胞的衰老和凋亡与人体健康 细胞的衰老与凋亡是机体的正常生命现象，细胞衰老与人体健康的实例：老年人头发变白的原因是新陈代谢变慢，与黑色素合成相关的酶活性降低；皮肤上的老年斑是细胞内的色素随细胞的衰老而逐渐积累的结果。 细胞凋亡是个体正常发育的基础，如手和足的发育、蝌蚪尾的消失、被病毒入侵的细胞的清除、衰老细胞的清除等 · 技能提升 一、细胞分化与细胞全能性 1.细胞全能性大小与细胞分化的关系 （1）细胞全能性大小的比较：一般来说，细胞分化程度越高，其全能性越难以实现 1　 受精卵（未分化）＞精子或卵细胞＞体细胞 2　 植物体细胞＞动物体细胞（克隆羊“多莉”的成功只证明动物细胞核具有全能性） 3　 胚胎干细胞＞成体干细胞（如造血干细胞等） （2）细胞分化使细胞种类增多，是细胞全能性表达的前提，没有细胞的分化，细胞的全能性无法得到表达 一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体、人工培养条件下，高度分化的细胞可经脱分化、再分化过程，发育成完整个体。生物体内的细胞不能表现全能性，只能进行基因选择性表达完成发育。 2.干细胞的分类 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。按所处的发育阶段，干细胞可以分为两类： 1　 一类是胚胎干细胞来自早期胚胎，可以分化成各种组织和器官，比如来自囊胚的内细胞团细胞 2　 另一类是成体干细胞，来自成体组织或器官，具有分化成特定功能细胞的能力，比如骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞等。按分化潜能，干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞 二、细胞生命历程的综合分析 1.细胞生命历程中遗传物质的变化 结果 遗传物质变化 细胞分裂 单细胞生物完成生殖多细胞生物产生新细胞 核遗传物质复制后分配给子细胞 细胞分化 形成不同的组织和器官 遗传物质不发生改变 细胞癌变 变成无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变 细胞衰老 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 细胞凋亡 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 2.细胞生命历程各过程之间的关系 3.细胞自噬 细胞自噬是在一定条件下，细胞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的过程，是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同，可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三种方式，具体过程如图所示： 巨自噬 微自噬 分子伴侣介导的自噬 【技巧归纳】 一、概念辨析与记忆技巧 1.细胞分化与全能性的精准区分 核心对比法：分化强调 “功能特化”（如造血干细胞→红细胞），全能性强调 “发育潜能”（如叶肉细胞→完整植株）。通过典型实例记忆： 植物组织培养体现全能性，而干细胞分化为多种细胞不体现。 动物细胞核移植（如克隆羊）证明细胞核全能性，但体细胞全能性受限制。 易错点警示： 分化过程中遗传物质不变，但 mRNA 和蛋白质种类改变（如血红蛋白基因仅在红细胞表达） 全能性的判断标准是 “发育成完整个体”，种子萌发成植株属于自然生长，不体现全能性 2.衰老特征的口诀记忆 一大一小一多一少两低： 细胞核增大，核膜内折 细胞体积减小 色素积累（如老年斑） 水分减少 酶活性降低（如酪氨酸酶活性下降导致白发）、物质运输功能降低 机制关联：端粒缩短导致分裂能力下降，自由基攻击生物膜引发代谢紊乱 二、解题策略与技巧 1.选择题快速破题法 因果关系判断：如选项 “细胞分化导致基因选择性表达” 是错误的，因基因选择性表达是分化的原因而非结果。 关键词定位：看到 “不可逆性” 选分化，“离体培养” 选全能性，“细胞编程性死亡” 选凋亡，“炎症反应” 选坏死。 排除法应用：如选项 “衰老细胞中所有酶活性下降” 错误，因与衰老相关的酶（如溶酶体酶）活性可能升高。 2.实验设计与分析技巧 （1）变量控制三原则： 单一变量：如探究光照对细胞衰老的影响时，仅改变光照强度，其他条件（温度、pH）保持一致。 对照设置：验证 SASP 因子促进衰老的实验中，对照组为年轻细胞单独培养，实验组为年轻细胞与衰老细胞共培养，检测年轻细胞的衰老指标（如 β- 半乳糖苷酶活性）。 重复实验：减少偶然误差，如每组设置多个平行样本。 结果预测逻辑链：若实验目的是 “验证某药物诱导癌细胞凋亡”，预期结果应为 “随药物浓度升高，凋亡率增加，Caspase 酶活性升高”。 3.图表分析三步法 明确横纵坐标：如 “细胞凋亡率随时间变化” 曲线中，横坐标为时间，纵坐标为凋亡率。 识别关键点： 起点：初始凋亡率（如对照组基础值） 拐点：药物起效的临界浓度或时间 终点：最大凋亡率或平台期 结合原理分析：若曲线显示 “随温度升高，细胞衰老相关基因表达先升后降”，可解释为高温初期激活酶活性，后期导致酶变性失活。 版权所有©正确教育 侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 1.研究发现，高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子（蛋白质），抑制心肌细胞凋亡以维持其正常数量。当心肌细胞缺血、缺氧时，ARC基因表达量下降，导致心肌细胞死亡，造成心力衰竭。下列叙述正确的是（ ） A.高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性 B.有氧运动会抑制心肌细胞中ARC基因的表达，心肌细胞凋亡率会降低 C.ARC基因只存在于心肌细胞，并在该细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子 D.心脏老化会损失心肌细胞，原因可能是凋亡抑制因子减少引起细胞凋亡 2.BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（ ） A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞 B. BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖 C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路 D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关 3.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。下列叙述错误的是（ ） A.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性 B.毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达 C.“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定 D.“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少 4.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，部分过程如图所示，图中指针的位置表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关叙述正确的是（ ） A.转分化过程体现了动物细胞的全能性 B.转分化过程与植物组织细胞脱分化过程相同 C.成纤维细胞、T细胞等变成iPS细胞属于转分化 D.保持适中的Dnmt3a表达量，可提升胰岛B细胞的比例 5.细胞外基质是细胞赖以生存的环境，主要由透明质酸等多种大分子构成。裸鼹鼠拥有合成高质量透明质酸的基因，研究者将该基因转移到小鼠的衰老细胞后，该细胞衰老的速度明显减缓。下列对高质量透明质酸作用效果的叙述，不合理的是（ ） A.对损伤DNA的修复加快 B.细胞中染色体端粒异常缩短 C.活性氧等自由基的产生被抑制 D.细胞中线粒体功能增强 6.图示小肠上皮组织，a~c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类或c类细胞c类细胞 B.压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，可促使干细胞衰老 C.c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同 D.3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因 7.关于细胞衰老的机制，目前大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说，下列有关说法正确的是（ ） A.端粒是每条染色体的两端的一段特殊的DNA B.端粒只存在于真核细胞中，人的体细胞中端粒的平均长度随年龄增大而变短 C.过多的自由基攻击磷脂分子可能会直接损伤核糖体、内质网等细胞器 D.若自由基攻击酪氨酸酶，会导致衰老细胞内黑色素的积累 8.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 9.果蝇从幼虫到预蛹的发育过程中，前中肠的肠上皮细胞内会发生线粒体自噬和内质网自噬。细胞自噬发生时，蛋白ATG8a会与待水解细胞器上的自噬受体蛋白结合，启动自噬过程。Parkin和Keap1两种蛋白可分别提高线粒体和内质网上的自噬受体蛋白泛素化水平，进而促进自噬受体蛋白与ATG8a结合。下列叙述错误的是（ ） A.细胞自噬是果蝇肠上皮细胞生命历程中的正常过程，需要借助溶酶体完成 B.细胞自噬有利于维持细胞内部环境的相对稳定，但若细胞自噬过于激烈，可能诱导细胞凋亡 C.提高Parkin和Keap1的泛素化水平将加速线粒体和内质网自噬 D.上述调节机制说明细胞可选择性地清除某些特定细胞器 10.内质网长期处于应激状态会诱导细胞凋亡，内质网保护剂PBA可抑制内质网应激。近年来研究发现，芹菜素（Api）具有多种生物学活性，如抗炎、抗氧化、抗衰老等作用。毒胡萝卜素（TG）可使内质网应激而诱导细胞凋亡，科研人员用TG处理SH－SY5Y细胞制备内质网应激模型并探究TG造模最佳浓度与时间（图1、图2），且以该细胞模型为研究对象，探究Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响（图3），用细胞活力来衡量细胞凋亡情况。回答下列问题。 （1）内质网在细胞内的功能是________。细胞凋亡是由________所决定的细胞自动结束生命的过程。 （2）图1、图2、图3实验的自变量分别为________。由图3可知，Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响为________。 （3）内质网应激常导致内质网中未折叠蛋白质或错误折叠蛋白质的蓄积，BIP是内质网应激信号通路的主要调控因子，可利用细胞降解机制使未折叠的蛋白质重新折叠或降解。图1中，与对照组相比，TG处理组细胞中内质网应激相关蛋白BIP的含量明显________（填“上升”或“下降”）。图3中，与TG处理组相比，Api处理组细胞中BIP的含量________（填“上升”或“下降”）。 （4）科研人员还检测了不同处理下细胞中CHOP蛋白的含量，如图4所示。请推测CHOP蛋白的作用可能是________________。 答案以及解析 1.答案：D 解析：A（×）高度分化的细胞呈现特定的形态，在体内执行特定的功能，一般不再继续分裂，这是分化的结果，而不是由于细胞失去了全能性；B（×）由题意可知，心肌细胞缺血、缺氧时，ARC基因表达量下降，故有氧运动可能会促进心肌细胞中ARC基因的表达，抑制心肌细胞凋亡，心肌细胞凋亡率会降低；C（×）ARC基因存在于所有的细胞中，但是只在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子；D（√）由题意可知，ARC基因表达量下降，导致心肌细胞死亡，故心脏老化会损失心肌细胞可能是心脏老化使ARC基因表达量下降，凋亡抑制因子减少，引起细胞凋亡导致的。 2.答案：A 解析：癌细胞（异常细胞）才能无限增殖，红系祖细胞是正常细胞，不具有无限增殖的能力，A错误。 3.答案：A 解析：HFSCs形成毛囊细胞，没有发育为完整个体或分化成其他各种细胞，不能体现细胞全能性，A错误；毛囊细胞的再生过程发生了细胞的分化，其本质是遗传物质发生选择性表达，B正确；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，C正确；“8+16”限时进食减肥方式可能导致体重变轻，同时会诱导已被激活的毛囊干细胞发生凋亡，抑制毛囊细胞的再生，从而使发量减少，D正确。 4.答案：D 解析：A、转分化是一种分化细胞直接转变成另一种分化细胞，未形成完整个体，不能体现动物细胞的全能性，A错误； B、转分化是分化细胞直接转变为另一种分化细胞，植物组织细胞脱分化是分化细胞转变为未分化的愈伤组织，二者过程不同，B错误； C、成纤维细胞、T细胞等变成iPS细胞（诱导多能干细胞），是恢复细胞的全能性，不属于转分化，C错误； D、由图可知，Dnmt3a基因表达量适中时，胰岛B细胞的比例最高，因此保持适中的Dnmt3a表达量，可提升胰岛B细胞的比例，D正确。 故选D。 5.答案：B 解析：A（合理）高质量透明质酸可能通过改善细胞微环境，稳定细胞内信号通路，从而加快损伤DNA的修复，进而减缓细胞衰老。B（不合理）染色体端粒异常缩短是细胞衰老的关键标志，而高质量透明质酸能减缓衰老，应防止端粒缩短，而非引起端粒缩短。C（合理）高质量透明质酸可能通过抗氧化作用，抑制活性氧等自由基的产生，从而延缓细胞衰老。D（合理）高质量透明质酸可能通过改善细胞代谢环境或增强信号传导，促进线粒体功能（如提高ATP合成效率），延缓细胞衰老。 6.答案：A 解析：A（×）a类干细胞分裂产生的子细胞，一部分会继续分化成b类或c类细胞，以实现组织的更新和维持，还有一部分子细胞会保持干细胞特性，继续作为a类干细胞存在。B（√）压力应激可引起a类干细胞质膜通透性改变，会影响细胞内外物质交换等正常生理过程，可能促使干细胞衰老。C（√）细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，可维持内环境稳定，对细胞外液的影响较小；细胞坏死是指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，对细胞外液的影响较大。D（√）细胞骨架是维持细胞形态、参与细胞运动等的重要结构，3类不同功能的细胞都需要细胞骨架维持基本生命活动，因此3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因。 7.答案：B 解析：A（×）端粒是每条染色体的两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体；B（√）端粒属于染色体上的结构，故只存在于真核细胞中，由于端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，故人的体细胞中端粒的平均长度随年龄增大而变短；C（×）过多的自由基攻击磷脂分子会损伤生物膜，但核糖体不含磷脂分子，故不会直接受损伤；D（×）自由基攻击酪氨酸酶会使酪氨酸酶活性降低，导致衰老细胞内黑色素合成减少，而非积累。 8.答案：C 解析：题干信息：东方蝾螈切除附肢后伤口细胞死亡，多数细胞重回细胞周期形成芽基，芽基发育为完整附肢，选出错误叙述。 A、伤口处部分细胞死亡包含两种类型：病理性损伤直接死亡为细胞坏死；再生过程中多余细胞程序性清除属于细胞凋亡，因此再生过程同时存在细胞凋亡、细胞坏死，A正确； B、细胞分化本质为基因选择性表达，芽基形成（细胞脱分化）、芽基发育（细胞再分化）均伴随不同基因选择性开启与关闭，B正确； C、骨骼肌细胞、软骨细胞为高度分化成熟体细胞；前体细胞团芽基具备分化潜能，分化程度更低，因此前体细胞分化程度低于骨骼肌、软骨细胞，C错误； D、再生过程仅发生有丝分裂，有丝分裂亲子代细胞染色体数目完全一致，再生附肢细胞染色体数目与原附肢细胞相同，D正确。 故选C。 9.答案：C 解析：由题可知，Parkin和Keap1两种蛋白可分别提高线粒体和内质网上的自噬受体蛋白泛素化水平，进而促进自噬受体蛋白与ATG8a结合，而非提高Parkin和Keap1的泛素化水平，C错误。果蝇从幼虫到预蛹的发育过程中，前中肠的肠上皮细胞内会发生线粒体自噬和内质网自噬，该调节机制说明细胞可选择性地清除某些特定细胞器，D正确。 10.答案：（1）蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道；基因 （2）TG浓度、TG处理时间、Api浓度；削弱TG的影响，提高细胞活力，减少细胞凋亡 （3）上升；下降 （4）介导细胞凋亡 解析：（1）内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 （2）结合题干和题图信息可知，图1实验的目的是探究制备内质网应激模型的最佳TG浓度，图2实验的目的是探究用最佳TG浓度制备内质网应激模型的最佳处理时间，故图1实验的自变量为TG浓度，图2实验的自变量为TG处理时间。图3实验的目的是探究Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响，分析图3可知，该实验中作对照的有两组，一组是对照组，该组未用TG和Api处理SH－SY5Y细胞（空白对照），另一组是TG处理组，该组用1.0μmol·L-1TG处理SH－SY5Y细胞（模型组），实验组是用不同浓度的Api处理模型细胞（用1.0μmol·L-1TG处理过的SH－SY5Y细胞），故图3实验的自变量是Api浓度。图3实验中，对照组与TG处理组对比可知，TG可导致细胞凋亡，TG处理组与Api处理组对比可知，Api可使模型细胞的活力提高，故Api对TG所致内质网应激诱导的细胞凋亡的影响为削弱TG的影响，提高细胞活力，减少细胞凋亡。 （3）由题中信息可知，内质网应激常导致内质网中未折叠蛋白质或错误折叠蛋白质的蓄积，而BIP是内质网应激信号通路的主要调控因子，可利用细胞降解机制使未折叠的蛋白质重新折叠或降解，说明内质网应激时，细胞内BIP蛋白的含量会上升，从而减少内质网中未折叠蛋白质的蓄积。图1中，与对照组相比，TG处理组会使内质网应激，TG处理组细胞中内质网应激相关蛋白BIP含量会明显上升。图3中，Api可削弱TG的影响，与TG处理组相比，Api处理组细胞中BIP含量下降。 （4）分析图4可知，与对照组相比，含TG处理的组中CHOP蛋白含量均较高，而TG可使内质网应激而诱导细胞凋亡，推测CHOP蛋白的作用可能是介导细胞凋亡。 学科网（北京）股份有限公司 $