5.3 细胞衰老和死亡是自然的生理过程（分层作业）生物沪科版必修1

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 5.3细胞衰老和死亡是自然的生理过程 A组 巩固过关 1.D 2.C 3.B 4.D 5.C B组 能力进阶 6.(1)AC (2)c 3)A (4) 短 调亡 (⑤)可通过降解/减少P蛋白在患儿体内的量或延长患儿染色体末端的特殊结构来治疗早老症 7.(1)细胞坏死 (2)B (3)B (4) 延缓 经高氧压治疗后，细胞端粒长度都有所增加 C组 拓展培优 8.(1)ABCD (2)ABC (3)ABCD (4)ACD (5)C (6)DOP提高了细胞中SOD和CAT的活性，催化O2转化为H2O2,并加快H2O2的分解，从而降低了细胞 活性氧的含量，减弱活性氧对细胞的损伤，延长了寿命 9.(1)BD (2)AB (3)AB 10.1) 有丝 有 保持稳定 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (2)B (3)AB (4)①③⑤或②③⑤ (⑤)获取ATP能力减弱；蓝光照射后线粒体内膜消失，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，有氧呼吸 第三阶段可产生大量ATP 2/2 5.3细胞衰老和死亡是自然的生理过程 目 录 A组 巩固过关 B组 能力进阶 C组 拓展培优 1．衰老是生物界的普遍现象。下列有关人体细胞衰老的叙述错误的是（　　） A．衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深 B．个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 C．衰老细胞内色素逐渐积累会妨碍其物质的交流和传递 D．黑色素细胞因衰老导致酪氨酸酶基因突变，引发人头发变白 2．细胞衰老和凋亡是人体内发生的正常生命现象，下图表示细胞衰老和凋亡的大致过程。下列有关叙述正确的是（    ） A．图示过程不会发生在胚胎发育过程中 B．皱缩细胞为衰老细胞，细胞内酶活性升高 C．凋亡小体在吞噬细胞中的水解与溶酶体有关 D．图示细胞属于被动死亡 3．不同于失控的肿瘤细胞， 皮肤细胞衰老和死亡是自然的生理过程，皮肤细胞死 亡过程属于细胞凋亡。下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述错误的是（　　） A．细胞凋亡是由基因决定的自行结束生命的过程 B．细胞凋亡不有利于生物体的生存 C．细胞坏死是在特定条件下的被动死亡 D．坏死细胞的内容物会释放到胞外，影响健康细胞 4．凋亡抑制因子（IAPs）是一类由IAP基因编码的蛋白质，主要通过抑制Caspase3等酶的活性而发挥阻断凋亡的作用。下列有关叙述错误的是（    ） A．细胞凋亡是机体消除有害细胞、防止细胞过度增殖的正常生理过程 B．细胞凋亡的调控有利于维持机体正常的细胞更新 C．增强肿瘤细胞内Caspase3酶活性，能促进肿瘤细胞的凋亡 D．IAP基因属于凋亡基因，在细胞内的表达具有选择性 5．“不知明镜里，何处得秋霜”，这诗句生动地描绘了岁月催人老的自然现象。下列叙述错误的是（    ） A．细胞凋亡不会引起炎症 B．某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的 C．衰老细胞内所有酶的活性都降低 D．细胞衰老时，核酸的种类会发生改变 6．“早老症”是指幼儿皮肤松弛变薄，面容布满皱纹，像老人一般，器官也很快衰老而造成生理机能下降，又名早衰综合征，患儿平均寿命为13至14岁。 (1)请根据已有信息推测，下列关于患儿衰老细胞的叙述正确的是_____。 A．细胞代谢减慢 B．细胞核体积变小 C．细胞质膜物质运输功能较低 D．细胞中各种酶活性不变 (2)2003年，科学家确定P蛋白与此病有关。P蛋白抑制了某些干细胞“特化”为多种类型细胞的产生，也抑制了某些干细胞“转化”为脂肪细胞而使得患儿皮肤变薄。据此推测，P蛋白与图中_____________过程有关（填图中字母）。 (3)对比图中细胞Ⅱ、细胞Ⅲ、细胞Ⅴ，三者都具有相同的_____________ A．遗传信息 B．蛋白质种类 C．细胞器数量 D．生理功能 (4)人类染色体末端有一种特殊结构，起到保护DNA的作用，它会随细胞的分裂而缩短。研究发现，相对于正常幼儿，早老症患儿的该特殊结构损耗较快，导致该结构较__________（长/短），从而对DNA的保护作用减弱，造成患儿细胞过早_____________（凋亡/坏死）。 (5)综合上述信息，请提出一条针对早老症的治疗方案。___________。 7．人体皮肤发生损伤后经组织修复过程可愈合伤口。巨噬细胞等分泌的蛋白类因子TGF-β对皮肤组织修复有重要作用，其部分作用如图。 (1)皮肤发生损伤后，受损细胞会发生被动死亡，该死亡方式属于______（细胞凋亡/细胞坏死）。 (2)巨噬细胞可分泌TGF-β促角质形成细胞活化，而角质形成细胞经系列变化可为受损皮肤补充新生表皮，两种细胞功能上有差异的根本原因是______。（单选） A．细胞核中DNA不同 B．细胞选择表达的基因不同 C．细胞的结构不同 D．细胞的大小形态不同 (3)巨噬细胞中TGF-β基因与其他基因的功能不同是因其______。（单选） A．组成单位不同 B．碱基序列不同 C．空间结构不同 D．碱基配对不同 (4)染色体两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体称为端粒，细胞分裂一次，端粒就缩短一点，端粒消耗到一定程度，细胞就会进入衰老状态。研究人员随机选取老年人进行高压氧治疗后，部分结果见下表。 高压氧治疗前后淋巴细胞端粒变化 项目 高压氧治疗前 高压氧治疗1周后 相对变化量 B淋巴细胞端粒长度 8.36单位 11.17单位 +33.61% T淋巴细胞端粒长度 8.04单位 10.20单位 +26.87% 由此可知，高压氧治疗有可能______（延缓/加速/无法判断）细胞衰老，请简要说明理由________________________。 8．秀丽隐杆线虫体长约1 mm、呈圆柱形、身体透明（如图），有雌雄同体和雄性两种生物类型，能在实验室用培养皿培养，并可以在-80℃下冷冻保存。20℃下，秀丽隐杆线虫平均生活史为3.5天；雌雄同体秀丽隐杆线虫的平均繁殖力为300～350个后代。雌雄同体秀丽隐杆线虫从受精卵到发育成熟，共产生1090个体细胞，其中131个细胞发生凋亡而被清除，最终成体共有959个体细胞。 秀丽隐杆线虫基因组相对较小，约含3000个基因。科学家经过一系列的研究，共有四个基因编码的蛋白质参与细胞凋亡，它们分别是EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9，它们相互作用的机制如下图。 (1)秀丽隐杆线虫作为研究器官发育的模型生物，其优势有_____（多选）。 A．身体透明，可以清晰地数出细胞数量 B．基因组相对较小，便于对基因进行研究 C．繁殖周期短，繁殖力强 D．细胞数量少，便于分类观察 (2)秀丽线虫从受精卵到发育成熟的过程中，正常情况下存在的现象有_____（多选）。 A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞凋亡 D．细胞坏死 (3)以下相关说法正确的是_____（多选）。 A．秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是多个基因共同调控的结果 B．秀丽隐杆线虫细胞在凋亡过程中有基因的选择性表达 C．秀丽隐杆线虫体内细胞凋亡的同时也可能产生新细胞 D．秀丽隐杆线虫体内细胞的凋亡不一定代表器官功能的丧失 (4)根据图，描述细胞凋亡过程的分子机制正确的是_____（多选）。 A．CED-4基因的表达能加速细胞凋亡的发生 B．某药物的使用促进了CED-3的活化，会延缓其细胞凋亡 C．用某种药物特异性结合EGL-1，其细胞凋亡可能会变慢 D．细胞凋亡的发生和线粒体有关 铁皮石斛多糖（DOP）是铁皮石斛的主要活性成分，为探究其对动物衰老的影响，进行以下实验。 实验1：以添加不同浓度DOP的培养基培养秀丽线虫，测定相关指标，结果如表。 组别 DOP浓度 /（μg mL-1） 平均寿命/天 最大寿命/天 培养不同天数细胞活性氧相对含量 5天 10天 15天 1 空白 14.67 20.44 7.2 26.5 31.8 2 50 14.77 22.20 — — — 3 250 16.53 23.17 6.9 17.5 28.2 4 750 16.27 21.50 — — — 注：活性氧包括、H2O2等；“—”代表没有进行该项实验。 (5)根据结果可知，铁皮石斛多糖具有_____衰老的作用，其原因可能是其_____清除细胞活性氧的功能（     ）（单选）。 A．促进、增强 B．促进、减弱 C．延缓、增强 D．延缓、减弱 实验2：进一步分析DOP对细胞中过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD，能催化转化为H2O2）活性的影响，结果如下图。 (6)根据图和表信息，分析表中组3和组1存在差异的原因是：_____。 9．我国研究人员发现，葡萄籽中PCC1，其结构如图甲所示，能加速机体内衰老细胞的凋亡， 以延缓衰老。研究人员为探究PCC1的抗衰老作用开展实验，相关实验数据如图乙所示。 (1) 据图甲及已学知识推断，下列物质与PCC1的元素组成相同的是_____。 A．蛋白质 B．脂肪 C．磷脂 D．糖类 (2)在探究PCC1抗衰老作用的实验中，衰老细胞应符合的特征是_____。 A．细胞内酶的活性降低 B．细胞内代谢速率减缓 C．细胞质膜转变为小泡 D．细胞的内容物被释放 (3)据图乙推断，支持PCC1能抗衰老的实验证据包括_____ A．PCC1处理后，衰老细胞凋亡比例增大 B．PCC1处理后，正常细胞凋亡比例无显著变化 C．未用PCC1处理，衰老细胞凋亡比例比正常细胞高 D．与未处理的正常细胞相比，PCC1处理的衰老细胞凋亡比例高 10．视网膜色素上皮细胞：随着电子产品的普及，人们在日常生活中接触到蓝光的机会越来越大。研究表明蓝光对眼睛有一定的损伤。视网膜色素上皮细胞（RPE细胞）可通过提供营养、运输代谢废物的方式滋养视网膜，对维护视网膜的正常结构和功能有重要意义。RPE细胞无再生能力，死亡后不被替换。研究人员首先研究了蓝光对体外培养的RPE细胞的影响：用不同强度的蓝光照射RPE细胞6h，光照结束后24h终止培养，终止培养后马上检测RPE细胞类型，部分结果见下表。 组别 蓝光强度/lx 光照时间/h RPE细胞/% 凋亡细胞 凋亡继发坏死细胞 正常细胞 坏死或机械损伤细胞 Ⅰ 无光照 6 1.70 4.40 93.10 0.80 Ⅱ 1000 6 2.35 7.05 89.45 1.15 Ⅲ 2000 6 5.95 11.80 81.05 1.20 Ⅳ 3000 6 2.90 14.65 69.95 12.50 注：*表示与第Ⅰ组有显著差异；#表示与第Ⅱ组有显著差异；△表示与第Ⅲ组有显著差异。 (1)诱导人体胚胎干细胞增殖分化可形成RPE细胞，此过程中，胚胎干细胞可通过______（有丝/减数/无丝）分裂方式进行增殖；处于增殖过程的胚胎干细胞中______（有/无）同源染色体；随着细胞分裂次数的增加，单个细胞中的DNA含量______（逐渐增加/逐渐减少/保持稳定）。 (2)在培养RPE细胞的过程中，有部分细胞会凋亡或坏死，下列关于凋亡或坏死的描述正确的是______。（单选） A．细胞凋亡和细胞衰老是同一过程 B．细胞凋亡是受遗传信息控制的 C．细胞坏死通常是细胞主动死亡 D．细胞坏死是细胞程序性的死亡 (3)据表分析，下列描述合理的是______。（多选） A．蓝光对RPE细胞的损伤程度与蓝光强度正相关 B．第Ⅳ组凋亡细胞比例偏小，可能与细胞大量坏死有关 C．1000lx的蓝光照射6h，对RPE细胞无任何损伤作用 D．RPE细胞的凋亡和坏死均是由于蓝光照射造成的 (4)如果要研究蓝光照射时间对体外培养的RPE细胞的影响，可采用的实验方案为______。（编号选填） ①光照强度设为1000lx ②光照强度设为2000lx ③光照时间分别设为3h、6h、12h、24h，光照结束后24h终止培养 ④光照时间设为6h，光照结束后分别经6h、12h、24h、48h终止培养 ⑤终止培养后测定各类型RPE细胞的比例 (5)利用电子显微镜观察一定强度蓝光照射前后的RPE细胞，得到了下图所示的结果（示意部分细胞结构）。据图分析一定强度蓝光照射后的RPE细胞获取ATP会发生怎样的变化？并阐述理由_____。    1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3细胞衰老和死亡是自然的生理过程 目 录 A组 巩固过关 B组 能力进阶 C组 拓展培优 1．衰老是生物界的普遍现象。下列有关人体细胞衰老的叙述错误的是（　　） A．衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深 B．个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 C．衰老细胞内色素逐渐积累会妨碍其物质的交流和传递 D．黑色素细胞因衰老而导致酪氨酸酶基因突变引发人头发变白 【答案】D 【分析】细胞衰老的特征： （1）细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢； （2）细胞内多种酶的活性降低，细胞内呼吸速度减慢； （3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能； （4）细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深； （5）细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 【详解】A、衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深，A正确； B、对于多细胞生物而言，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，B正确； C、衰老细胞内色素逐渐积累，会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能，C正确； D、黑色素细胞衰老，酪氨酸酶的活性降低，导致头发变白，而不是不能合成酪氨酸酶，D错误。 故选D。 2．细胞衰老和凋亡是人体内发生的正常生命现象，下图表示细胞衰老和凋亡的大致过程。下列有关叙述正确的是（    ） A．图示过程不会发生在胚胎发育过程中 B．皱缩细胞为衰老细胞，细胞内酶活性升高 C．凋亡小体在吞噬细胞中的水解与溶酶体有关 D．图示细胞属于被动死亡 【答案】C 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数量的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、细胞凋亡发生在个体发育的整个过程中， A 错误； B、衰老细胞中酶活性有的升高，有的降低，B错误； C、吞噬细胞吞噬凋亡小体，被吞噬细胞内的溶酶体酶水解， C 正确； D、图示细胞的死亡为凋亡，为主动死亡，D错误。 故选C。 3．不同于失控的肿瘤细胞， 皮肤细胞衰老和死亡是自然的生理过程，皮肤细胞死 亡过程属于细胞凋亡。下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述错误的是（　　） A．细胞凋亡是由基因决定的自行结束生命的过程 B．细胞凋亡不有利于生物体的生存 C．细胞坏死是在特定条件下的被动死亡 D．坏死细胞的内容物会释放到胞外，影响健康细胞 【答案】B 【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡；细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰；而细胞坏死是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或死亡，是一种病理性过程。 【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的自行结束，称为编程性死亡，A正确； B、细胞凋亡有利于生物体的生存，是主动的细胞死亡，B错误； C、细胞坏死是在特定条件下的被动死亡，不受机体控制，C正确； D、坏死细胞的内容物会释放到胞外，影响健康细胞，形成炎症，D正确。 故选B。 4．凋亡抑制因子（IAPs）是一类由IAP基因编码的蛋白质，主要通过抑制Caspase3等酶的活性而发挥阻断凋亡的作用。下列有关叙述错误的是（    ） A．细胞凋亡是机体消除有害细胞、防止细胞过度增殖的正常生理过程 B．细胞凋亡的调控有利于维持机体正常的细胞更新 C．增强肿瘤细胞内Caspase3酶活性，能促进肿瘤细胞的凋亡 D．IAP基因属于凋亡基因，在细胞内的表达具有选择性 【答案】D 【分析】细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，对生物正常的生长发育、内部环境的相对稳定以及抵御外界因素的各种干扰起着重要作用。 【详解】AB、衰老细胞、癌变细胞不利于个体正常的生命活动，通过细胞凋亡消除有害细胞、防止细胞过度增殖，有利于维持机体正常的细胞更新，AB正确； C、抑制Caspase3等酶的活性可阻断凋亡，推测增强肿瘤细胞内Caspase3酶活性，能促进肿瘤细胞的凋亡，C正确； D、凋亡抑制因子（IAPs）是一类由IAP基因编码的蛋白质，IAP基因属于凋亡抑制基因，D错误。 故选D。 5．“不知明镜里，何处得秋霜”，这诗句生动地描绘了岁月催人老的自然现象。下列叙述错误的是（    ） A．细胞凋亡不会引起炎症 B．某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的 C．衰老细胞内所有酶的活性都降低 D．细胞衰老时，核酸的种类会发生改变 【答案】C 【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。细胞凋亡属于细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡。 【详解】A、细胞凋亡属于正常的生命活动，不会引起炎症， A 正确； B 、细胞内某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的，B正确； C 、衰老细胞内大多数酶的活性都降低，但并不是所有酶的活性都降低，如与衰老、凋亡有关的酶活性提高， C 错误； D 、生物体的细胞衰老时，DNA分子数不变，mRNA的种类与数量发生变化，D正确。 故选C。 6．“早老症”是指幼儿皮肤松弛变薄，面容布满皱纹，像老人一般，器官也很快衰老而造成生理机能下降，又名早衰综合征，患儿平均寿命为13至14岁。 (1)请根据已有信息推测，下列关于患儿衰老细胞的叙述正确的是_____。 A．细胞代谢减慢 B．细胞核体积变小 C．细胞质膜物质运输功能较低 D．细胞中各种酶活性不变 (2)2003年，科学家确定P蛋白与此病有关。P蛋白抑制了某些干细胞“特化”为多种类型细胞的产生，也抑制了某些干细胞“转化”为脂肪细胞而使得患儿皮肤变薄。据此推测，P蛋白与图中_____________过程有关（填图中字母）。 (3)对比图中细胞Ⅱ、细胞Ⅲ、细胞Ⅴ，三者都具有相同的_____________ A．遗传信息 B．蛋白质种类 C．细胞器数量 D．生理功能 (4)人类染色体末端有一种特殊结构，起到保护DNA的作用，它会随细胞的分裂而缩短。研究发现，相对于正常幼儿，早老症患儿的该特殊结构损耗较快，导致该结构较__________（长/短），从而对DNA的保护作用减弱，造成患儿细胞过早_____________（凋亡/坏死）。 (5)综合上述信息，请提出一条针对早老症的治疗方案。___________。 【答案】(1)AC (2)c (3)A (4) 短 凋亡 (5)可通过降解/减少P蛋白在患儿体内的量或延长患儿染色体末端的特殊结构来治疗早老症 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】（1）衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 综上所述，AC正确，BD错误。 故选AC。 （2）由题可知，P蛋白抑制了某些干细胞“特化”为多种类型细胞的产生，也抑制了某些干细胞“转化”为脂肪细胞而使得患儿皮肤变薄，P蛋白与细胞分化c过程有关。 （3）图中细胞Ⅱ、细胞Ⅲ、细胞Ⅴ由细胞I分裂以及分化而来，含有相同的遗传信息，A正确，BCD错误。 故选A。 （4）人类染色体末端有一种特殊结构端粒，起到保护DNA的作用，它会随细胞的分裂而缩短。早老症患儿的该特殊结构损耗较快，导致该结构较短，对DNA的保护作用减弱，造成患儿细胞过早凋亡。 （5）细胞衰老与染色体末端特殊结构有关，可通过降解/减少P蛋白在患儿体内的量或延长患儿染色体末端的特殊结构来治疗早老症。 7．人体皮肤发生损伤后经组织修复过程可愈合伤口。巨噬细胞等分泌的蛋白类因子TGF-β对皮肤组织修复有重要作用，其部分作用如图。 (1)皮肤发生损伤后，受损细胞会发生被动死亡，该死亡方式属于______（细胞凋亡/细胞坏死）。 (2)巨噬细胞可分泌TGF-β促角质形成细胞活化，而角质形成细胞经系列变化可为受损皮肤补充新生表皮，两种细胞功能上有差异的根本原因是______。（单选） A．细胞核中DNA不同 B．细胞选择表达的基因不同 C．细胞的结构不同 D．细胞的大小形态不同 (3)巨噬细胞中TGF-β基因与其他基因的功能不同是因其______。（单选） A．组成单位不同 B．碱基序列不同 C．空间结构不同 D．碱基配对不同 (4)染色体两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体称为端粒，细胞分裂一次，端粒就缩短一点，端粒消耗到一定程度，细胞就会进入衰老状态。研究人员随机选取老年人进行高压氧治疗后，部分结果见下表。 高压氧治疗前后淋巴细胞端粒变化 项目 高压氧治疗前 高压氧治疗1周后 相对变化量 B淋巴细胞端粒长度 8.36单位 11.17单位 +33.61% T淋巴细胞端粒长度 8.04单位 10.20单位 +26.87% 由此可知，高压氧治疗有可能______（延缓/加速/无法判断）细胞衰老，请简要说明理由________________________。 【答案】(1)细胞坏死 (2)B (3)B (4) 延缓 经高氧压治疗后，细胞端粒长度都有所增加 【详解】（1）皮肤细胞因损伤造成的受损细胞会发生被动死亡，并非由凋亡基因调控的细胞编程性死亡，属于细胞坏死。 （2）A、两种细胞由同一受精卵分裂分化而来，两种细胞细胞核中DNA相同，A错误； B、两种细胞在功能上有差异的根本原因是细胞选择表达的基因不同，B正确； C、细胞的结构不同，不是两种细胞功能上产生差异的根本原因，C错误； D、细胞的大小形态不同，不是两种细胞功能上产生差异的根本原因，D错误。 故选B。 （3）巨噬细胞中TGF-β基因与其他基因的功能不同的原因是它们碱基序列不同，ACD错误，B正确； 故选B。 （4）据表分析，经高氧压治疗后，细胞端粒长度都有所增加，因此高压氧治疗有可能延缓细胞衰老。 8．秀丽隐杆线虫体长约1 mm，呈圆柱形，身体透明（如图），有雌雄同体和雄性两种生物类型，能在实验室用培养皿培养，并可在-80℃下冷冻保存。20℃下，秀丽隐杆线虫平均生活史为3.5天；雌雄同体秀丽隐杆线虫的平均繁殖力为300～350个后代。雌雄同体秀丽隐杆线虫从受精卵到发育成熟，共产生1090个体细胞，其中131个细胞发生凋亡而被清除，最终成体共有959个体细胞。 秀丽隐杆线虫基因组相对较小，约含3000个基因。科学家经过一系列的研究，共有四个基因编码的蛋白质参与细胞凋亡，这些基因分别是EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9，它们相互作用的机制如下图。 (1)秀丽隐杆线虫作为研究器官发育的模型生物，其优势有_____（多选）。 A．身体透明，可以清晰地数出细胞数量 B．基因组相对较小，便于对基因进行研究 C．繁殖周期短，繁殖力强 D．细胞数量少，便于分类观察 (2)秀丽线虫从受精卵到发育成熟的过程中，正常情况下存在的现象有_____（多选）。 A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞凋亡 D．细胞坏死 (3)以下相关说法正确的是_____（多选）。 A．秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是多个基因共同调控的结果 B．秀丽隐杆线虫细胞在凋亡过程中有基因的选择性表达 C．秀丽隐杆线虫体内细胞凋亡的同时也可能产生新细胞 D．秀丽隐杆线虫体内细胞的凋亡不一定代表器官功能的丧失 (4)根据图，描述细胞凋亡过程的分子机制正确的是_____（多选）。 A．CED-4基因的表达能加速细胞凋亡的发生 B．某药物的使用促进了CED-3的活化，会延缓其细胞凋亡 C．用某种药物特异性结合EGL-1，其细胞凋亡可能会变慢 D．细胞凋亡的发生和线粒体有关 铁皮石斛多糖（DOP）是铁皮石斛的主要活性成分，为探究其对动物衰老的影响，进行以下实验。 实验1：以添加不同浓度DOP的培养基培养秀丽线虫，测定相关指标，结果如表。 组别 DOP浓度 /（μg mL-1） 平均寿命/天 最大寿命/天 培养不同天数细胞活性氧相对含量 5天 10天 15天 1 空白 14.67 20.44 7.2 26.5 31.8 2 50 14.77 22.20 — — — 3 250 16.53 23.17 6.9 17.5 28.2 4 750 16.27 21.50 — — — 注：活性氧包括、H2O2等；“—”代表没有进行该项实验。 (5)根据结果可知，铁皮石斛多糖具有_____衰老的作用，其原因可能是其_____清除细胞活性氧的功能（     ）（单选）。 A．促进、增强 B．促进、减弱 C．延缓、增强 D．延缓、减弱 实验2：进一步分析DOP对细胞中过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD，能催化转化为H2O2）活性的影响，结果如下图。 (6)根据图和表信息，分析表中组3和组1存在差异的原因是：_____。 【答案】(1)ABCD (2)ABC (3)ABCD (4)ACD (5)C (6)DOP提高了细胞中SOD和CAT的活性，催化转化为H2O2，并加快H2O2的分解，从而降低了细胞活性氧的含量，减弱活性氧对细胞的损伤，延长了寿命 【详解】（1）A、秀丽隐杆线虫身体透明，可借助显微镜清晰观察计数细胞，因而是研究器官发育的模型生物，A正确； B、基因组相对较小，便于对基因功能进行研究，B正确； C、20℃下，秀丽隐杆线虫平均生活史为3.5天，适合实验培养，C正确； D、成体体细胞数量少且固定，便于细胞分类观察，因而可作为模式生物，D正确。 （2）受精卵发育为成体的过程中，需要通过细胞分裂增加细胞数量，通过细胞分化形成不同功能的组织细胞，题干明确说明发育过程中有131个细胞发生程序性凋亡；细胞坏死是受不利因素影响的病理性死亡，正常发育过程中不会出现，ABC正确。 （3）A、题意显示，共有4个基因的蛋白参与细胞凋亡，因此凋亡是多个基因共同调控的结果，A正确； B、细胞凋亡是基因控制的自动结束生命的过程，该过程是基因选择性表达的结果，B正确； C、秀丽隐杆线虫发育过程中，一边通过凋亡清除多余细胞，一边通过细胞分裂产生新细胞，C正确； D、细胞凋亡是正常的程序性生命过程，是个体发育的必要环节，不一定代表器官功能的丧失，D正确。 （4）A、CED-4释放后可促进CED-3活化，引发凋亡，因此其表达能加速细胞凋亡的发生，A正确； B、活化的CED-3会促进凋亡，因此促进CED-3活化会加速凋亡，B错误； C、EGL-1的作用是结合CED-9、释放CED-4启动凋亡，某种药物结合EGL-1，凋亡启动被抑制，凋亡速度变慢，C正确； D、CED-9定位在线粒体上，因此细胞凋亡过程和线粒体有关，D正确。 （5）和空白组比，加DOP的组平均寿命、最大寿命都更长，活性氧含量更低，据此可知，DOP可延缓衰老，且通过增强清除活性氧的能力实现延缓衰老，C正确。 （6）根据实验2可知，DOP处理后CAT和SOD的活性都比空白高，CAT分解H2O2，SOD催化O2-变成H2O2，都可实现活性氧的清除。因此，表中组3和组1存在差异的原因是DOP提高了秀丽隐杆线虫细胞中CAT和SOD的活性，增强了细胞清除活性氧的能力，减少了活性氧积累，降低了活性氧对细胞的损伤，使线虫平均寿命和最大寿命延长。 9．我国研究人员发现，葡萄籽中的PCC1，其结构如图甲所示，能加速机体内衰老细胞的凋亡， 以延缓衰老。研究人员为探究PCC1的抗衰老作用开展实验，相关实验数据如图乙所示。 (1) 据图甲及已学知识推断，下列物质与PCC1的元素组成相同的是_____。 A．蛋白质 B．脂肪 C．磷脂 D．糖类 (2)在探究PCC1抗衰老作用的实验中，衰老细胞应符合的特征是_____。 A．细胞内酶的活性降低 B．细胞内代谢速率减缓 C．细胞质膜转变为小泡 D．细胞的内容物被释放 (3)据图乙推断，支持PCC1能抗衰老的实验证据包括_____ A．PCC1处理后，衰老细胞凋亡比例增大 B．PCC1处理后，正常细胞凋亡比例无显著变化 C．未用PCC1处理，衰老细胞凋亡比例比正常细胞高 D．与未处理的正常细胞相比，PCC1处理的衰老细胞凋亡比例高 【答案】(1)BD (2)AB (3)AB 【详解】（1）图甲显示PCC1结构含C、H、O；脂肪仅含C、H、O；蛋白质含C、H、O、N（可能含S）；磷脂含C、H、O、N、P；糖类含C、H、O，故与PCC1的元素组成相同的是脂肪和糖类，BD正确。 故选BD。 （2）AB、细胞内酶的活性降低，细胞内代谢速率减缓均属于细胞衰老的特征，AB正确； CD、细胞质膜转变为小泡，细胞的内容物被释放均属于细胞凋亡的特征，CD错误。 故选AB。 （3）AB、PCC1处理后，衰老细胞凋亡比例增大，正常细胞凋亡比例无显著变化，说明PCC1可以清除衰老细胞，对正常细胞无影响，支持PCC1能抗衰老，AB正确； C、未用PCC1处理，衰老细胞凋亡比例比正常细胞高，不支持PCC1能抗衰老，C错误； D、与未处理的正常细胞相比，PCC1处理的衰老细胞凋亡比例高，该过程包含两个自变量（细胞类型和是否用PCC1处理），不能得出PCC1是否能抗衰老，D错误。 故选AB。 10．视网膜色素上皮细胞：随着电子产品的普及，人们在日常生活中接触到蓝光的机会越来越大。研究表明蓝光对眼睛有一定的损伤。视网膜色素上皮细胞（RPE细胞）可通过提供营养、运输代谢废物的方式滋养视网膜，对维护视网膜的正常结构和功能有重要意义。RPE细胞无再生能力，死亡后不被替换。研究人员首先研究了蓝光对体外培养的RPE细胞的影响：用不同强度的蓝光照射RPE细胞6h，光照结束后24h终止培养，终止培养后马上检测RPE细胞类型，部分结果见下表。 组别 蓝光强度/lx 光照时间/h RPE细胞/% 凋亡细胞 凋亡继发坏死细胞 正常细胞 坏死或机械损伤细胞 Ⅰ 无光照 6 1.70 4.40 93.10 0.80 Ⅱ 1000 6 2.35 7.05 89.45 1.15 Ⅲ 2000 6 5.95 11.80 81.05 1.20 Ⅳ 3000 6 2.90 14.65 69.95 12.50 注：*表示与第Ⅰ组有显著差异；#表示与第Ⅱ组有显著差异；△表示与第Ⅲ组有显著差异。 (1)诱导人体胚胎干细胞增殖分化可形成RPE细胞，此过程中，胚胎干细胞可通过______（有丝/减数/无丝）分裂方式进行增殖；处于增殖过程的胚胎干细胞中______（有/无）同源染色体；随着细胞分裂次数的增加，单个细胞中的DNA含量______（逐渐增加/逐渐减少/保持稳定）。 (2)在培养RPE细胞的过程中，有部分细胞会凋亡或坏死，下列关于凋亡或坏死的描述正确的是______。（单选） A．细胞凋亡和细胞衰老是同一过程 B．细胞凋亡是受遗传信息控制的 C．细胞坏死通常是细胞主动死亡 D．细胞坏死是细胞程序性的死亡 (3)据表分析，下列描述合理的是______。（多选） A．蓝光对RPE细胞的损伤程度与蓝光强度正相关 B．第Ⅳ组凋亡细胞比例偏小，可能与细胞大量坏死有关 C．1000lx的蓝光照射6h，对RPE细胞无任何损伤作用 D．RPE细胞的凋亡和坏死均是由于蓝光照射造成的 (4)如果要研究蓝光照射时间对体外培养的RPE细胞的影响，可采用的实验方案为______。（编号选填） ①光照强度设为1000lx ②光照强度设为2000lx ③光照时间分别设为3h、6h、12h、24h，光照结束后24h终止培养 ④光照时间设为6h，光照结束后分别经6h、12h、24h、48h终止培养 ⑤终止培养后测定各类型RPE细胞的比例 (5)利用电子显微镜观察一定强度蓝光照射前后的RPE细胞，得到了下图所示的结果（示意部分细胞结构）。据图分析一定强度蓝光照射后的RPE细胞获取ATP会发生怎样的变化？并阐述理由_____。    【答案】(1) 有丝 有 保持稳定 (2)B (3)AB (4)①③⑤或②③⑤ (5)获取ATP能力减弱；蓝光照射后线粒体内膜消失，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】（1）胚胎干细胞属于体细胞，通过有丝分裂的方式进行增殖；处于增殖过程的胚胎干细胞中有同源染色体，只是无联会等特殊现象；随着细胞分裂次数的增加，单个细胞中的DNA含量不变，有利于维持亲子代之间遗传物质的稳定性。 （2）AB、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是受遗传信息控制的，与细胞衰老不是同一过程，A错误，B正确； CD、细胞坏死通常是由于外界不利因素诱导的细胞的被动死亡，对于机体是不利的，CD错误。 故选B。 （3）A、分析表格可知，与无光照（坏死或机械损伤细胞是0.8）相比，随光照强度增加，损伤程度增加，说明蓝光对RPE细胞的损伤程度与蓝光强度正相关，A正确； B、细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，第Ⅳ组凋亡细胞比例偏小，可能与细胞大量坏死有关，B正确； C、据表可知，1000lx的蓝光照射6h，RPE细胞坏死或机械损伤比例是1.15%，说明对其有损伤作用，C错误； D、RPE细胞的凋亡和坏死受多种因素影响，蓝光并非唯一因素，D错误。 故选AB。 （4）分析题意，本实验目的是研究蓝光照射时间对体外培养的RPE细胞的影响，则实验的自变量是光照时间不同，因变量是各类型RPE细胞的比例，实验设计应遵循对照与单一变量原则，光照强度可为1000lx或2000lx，实验方案为①③⑤或②③⑤。 （5）线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，而有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP，据图可知，蓝光照射后线粒体内膜消失，据此推测一定强度蓝光照射后的RPE细胞获取ATP减弱。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $