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第13讲　细胞的分化、衰老与死亡
[课标内容]　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。
微考点大突破
考点一　细胞的分化与全能性
　
1.细胞的分化
提醒　①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。
②同一个体不同类型的分化细胞内,遗传物质相同,mRNA和蛋白质并非完全不同。
2.细胞的全能性
提醒　全能性表达的标志:细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。
3.干细胞
(1)同一人体内的上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞等都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞。(必修1 P118、119“思考·讨论”)()
(2)B细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。(源自必修1 P119)()
(3)非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植实验证明了动物体细胞具有全能性。(必修1 P120“思考·讨论”)()
(4)自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞,基因表达情况与胰岛B细胞相同,可以替代损伤的胰岛B细胞,治疗糖尿病。(必修1 P122“概念检测”2)()
(5)自体造血干细胞移植不改变后代的血型,异体造血干细胞移植可以改变后代的血型。(必修1 P122“科学·技术·社会”拓展)()
1.(必修1 P118“问题探讨”拓展)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗
答:______________________。
2.请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况并将其分类。
①胰岛素基因;②ATP合酶基因;③血红蛋白基因;④呼吸酶基因;⑤抗体基因;⑥核糖体合成酶基因。
(1)管家基因(所有细胞均表达的一类基因):__________(填序号,下同)。
(2)奢侈基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因):__________。
能力一　细胞分化的实质和特点(考查生命观念)
1.骨骼肌受牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是(　　)
A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C.激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备
D.适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型
2.(2025·重庆联考)研究发现,在骨细胞形成过程(骨祖细胞→成骨细胞→骨细胞)中存在线粒体的断裂现象,研究人员对诱导成骨细胞形成骨细胞的过程中,显微镜下观察线粒体形态、数量变化结果如图所示,研究人员进一步追踪溶酶体的活动,发现溶酶体在第14天后的活动增强。下列叙述错误的是(　　)
A.成骨细胞到骨细胞,细胞中的细胞器种类和数量发生变化
B.与成骨细胞相比,骨细胞的形态、结构、遗传物质发生变化
C.线粒体的断裂受基因调控,是基因选择性表达的结果
D.溶酶体活动增强的原因可能是清除断裂的线粒体
能力二　细胞全能性与干细胞的应用(考查社会责任)
3.(2021·辽宁卷,T9)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细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
细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析。
(1)细胞具有全能性的原因:________________________________________。
(2)细胞全能性表达的标志:________________________________________。
(3)干细胞发育成组织或器官__________(填“能”或“不能”)体现细胞的全能性。
4.(2021·重庆卷,T5)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞,下列叙述错误的是(　　)
A.可用来治疗造血功能障碍类疾病
B.分化后,表达的蛋白种类发生变化
C.分化后,细胞结构发生变化
D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
考点二　细胞的衰老和死亡
　
1.细胞的衰老
(1)个体衰老与细胞衰老的关系。
(2)细胞衰老的特征。
(3)细胞衰老的原因。
2.细胞的死亡
(1)细胞的凋亡和坏死。
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。
(2)细胞自噬。
(1)老年人体内有幼嫩的细胞,年轻人体内没有衰老的细胞。(必修1 P123“问题探讨”)()
(2)衰老细胞内染色质收缩、染色加深,这样会影响DNA复制和转录。(必修1 P123“图6-8”)()
(3)细胞的衰老、凋亡都是基因控制的细胞行为,与基因的选择性表达有关,其遗传物质不变。(源自必修1 P126)()
(4)蝌蚪尾的消失、细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞属于细胞坏死。(源自必修1 P126)()
(5)寿命越短的细胞,其分裂能力不一定越强。(必修1 P127“思维训练”)()
小肠上皮是研究成体干细胞的理想材料之一。它由大量重复的单元构成,每个单元结构如图甲所示,a处是干细胞,其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H 胸苷的营养液处理活的小肠上皮,半小时后洗去游离的3H 胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位,结果如图乙(黑点表示放射性部位)所示。
甲 乙
(1)处理后开始的几小时,发现只有a处能够检测到放射性,原因是________________________________________。
(2)48小时后继续跟踪检测,发现小肠上皮上的放射性完全消失了,原因可能是________________________________________。
能力一　细胞的衰老和自噬(考查科学思维)
1.(2023·海南卷,T4)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚,细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(　　)
A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D.物质A引起的根边缘细胞凋亡,是该植物在胚发育时期基因表达的结果
2.(2024·甘肃卷,T4)某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬,下列叙述错误的是(　　)
A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量
B.当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
能力二　细胞的生命历程(考查生命观念)
3.(2023·江苏卷,T1)下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是(　　)
A.细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C.细胞自噬降解细胞内自身物质,维持细胞内环境稳态
D.DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
4.(2024·黑吉辽卷,T2)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
微真题重体悟
　
1.(2023·山东卷,T3)研究发现,病原体侵入细胞后,细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是(　　)
A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
2.(2023·湖南卷,T7)基因Bax和Bcl 2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl 2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
3.(2022·山东卷,T1)某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(　　)
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
4.(2023·天津卷,T4)脊椎动物发育过程中,躯体运动神经元接受到肌细胞分泌的足量神经营养性蛋白才能存活,并与肌细胞建立连接,否则发生凋亡。下列叙述错误的是 (　　)
A.神经营养性蛋白是一种神经递质
B.躯体运动神经元和肌细胞建立的连接可发育为突触
C.神经元凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.使用神经营养性蛋白合成抑制剂可促进躯体运动神经元凋亡
5.(2022·重庆卷,T6)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响,结果如表。下列关于实验组的叙述,正确的是(　　)
分组 细胞特征 核DNA含量增 加的细胞比例 吞噬细 菌效率
对照组 均呈球形 59.20% 4.61%
实验组 部分呈扁平状, 溶酶体增多 9.57% 18.64%
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
第13讲　细胞的分化、衰老与死亡
微考点·大突破
考点一
教材解读
1.形态、结构和生理功能　胚胎　组织和器官　持久性　普遍性
个体发育　专门化　遗传信息的表达情况
2.全套遗传信息　细胞　细胞核　离体　受精卵　体细胞　低　高
3.少　造血干细胞
教材基础辨析
　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
教材素材拓展
1.提示　可以改变血型,但不会影响下一代的遗传
2.提示　(1)②④⑥　(2)①③⑤
能力提升
1.B　解析　分析题干信息可知,卫星细胞具有自我更新和分化的能力,A项正确;因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵,所以遗传物质相同,肌动蛋白的编码基因也存在于其他类型的细胞中,B项错误;卫星细胞被激活后会进行增殖、分化,所以激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,如核糖体会合成蛋白质等,C项正确;根据题干信息可知,适当进行抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉,可以激活卫星细胞,最后达到使肌肉增粗的作用,有助于塑造健美体型,D项正确。
2.B　解析　成骨细胞到骨细胞,细胞分化的过程中形态、结构和功能发生改变,细胞中的细胞器种类和数量也会根据功能的改变发生变化,A项正确;与成骨细胞相比,骨细胞的遗传物质未发生改变,B项错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,受基因的控制,在人体成骨细胞分化为骨细胞的过程中,存在线粒体断裂和被清除现象,因此线粒体的断裂受基因调控,是基因选择性表达的结果,C项正确;溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体活动增强的原因可能是清除断裂的线粒体,D项正确。
3.C　解析　据题意可知,卵细胞和助细胞染色体组成相同,故二倍体被子植物的卵细胞和助细胞经无融合生殖产生的植株为单倍体(高度不育),而珠心细胞是植物的体细胞,此类细胞经无融合生殖产生的植株是正常的二倍体(可育),A项正确;卵细胞是高度分化的细胞,其直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性,B项正确;据题意可知,助细胞与卵细胞染色体组成相同,因此由助细胞无融合生殖产生的个体不能保持亲本的全部遗传特性,C项错误;据题意可知,珠心细胞是植物的体细胞,故由某二倍体被子植物的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,D项正确。
回源教材　提示　(1)细胞中含有该物种的全套遗传信息　(2)细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞　(3)不能
4.D　解析　脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞,可以增殖、分化为血细胞,用来治疗造血功能障碍类疾病,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞中蛋白质种类有所不同,B项正确;基因的选择性表达使得不同组织细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性变化,C项正确;早期胚胎细胞的全能性高于脐血中的干细胞,其分化程度相对脐血中的干细胞更低,D项错误。
考点二
教材解读
1.(1)单　多　(2)②增大　③减少　④降低　⑤积累　(3)带电分子或基团　生物膜损伤　基因突变　活性下降　DNA—蛋白质复合体
2.(1)基因　程序性死亡　自然更新　清除　受损或中断　(2)细胞器
微生物和毒素
教材基础辨析
　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
教材素材拓展
　提示　(1)只有a处的细胞能进行细胞分裂,细胞分裂间期要利用3H 胸苷合成DNA
(2)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失
能力提升
1.D　解析　根据题干信息,“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”,说明根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质,A项正确;根据题干信息,“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚”,说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多,B项正确;细胞通过自噬,分解部分细胞中的物质和结构,可获得维持生存所需的物质和能量,C项正确;根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,是高度分化的细胞,物质A引起的根边缘细胞凋亡,不是该植物在胚发育时期基因表达的结果,D项错误。
2.C　解析　由题干信息可知,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解,所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量,来维持基本的生命活动,A项正确;细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能无法获得足够的能量和营养素,细胞自噬会过度活跃,导致细胞功能紊乱,可能会引起细胞凋亡,B项正确;溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,在溶酶体内发挥作用,参与了细胞自噬过程,C项错误;细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为,来维持基本的生命活动,从而维持细胞内部环境的稳定,D项正确。
3.B　解析　细胞分裂可以增加细胞数目,细胞凋亡会减少细胞数目,所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量,A项正确;端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶,可以延缓细胞的衰老,B项错误;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,维持细胞内环境稳态,C项正确;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,抑癌基因的突变或甲基化可能诱发细胞癌变,D项正确。
4.D　解析　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项正确;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项正确;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项正确;细胞的全能性是指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,卵圆细胞能形成新的肝细胞,未证明其具有全能性,D项错误。
微真题·重体悟
1.B　解析　蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的,A项正确;根据题干信息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡”,说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡,所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡,B项错误;细胞焦亡后,病原体被释放,可以被体内的巨噬细胞吞噬消化,C项正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化,D项正确。
2.D　解析　细胞的衰老和凋亡都是正常的细胞生命历程,都受遗传信息的调控,A项正确。分析题图可知,与空白对照组以及无功能siRNA干扰对照组相比,siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高,由此得出TRPM7基因的功能是抑制细胞凋亡。根据题意可知,Bax基因促进细胞凋亡,结合题图可知,无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的Bax基因的表达量明显低于siRNA干扰TRPM7基因实验组,所以TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡,B项正确。根据题意可知,Bcl 2基因抑制细胞凋亡,结合题图可知,无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的Bcl 2基因的表达量明显高于siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bcl 2基因的表达量,但无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的细胞凋亡率明显低于siRNA干扰TRPM7基因实验组的细胞凋亡率,说明TRPM7基因可能通过促进Bcl 2基因的表达来抑制细胞凋亡,C项正确。TRPM7基因的功能是抑制细胞凋亡,因此应该特异性抑制癌细胞中TRPM7基因的表达来促进癌细胞的凋亡,从而达到治疗相关癌症的目的,D项错误。
3.C　解析　由题干信息“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知,APOE可改变细胞核的形态,A项正确;蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B项正确;自噬在溶酶体中进行,不在细胞核内,C项错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D项正确。
4.A　解析　神经递质是指在神经冲动传导时由神经元轴突末梢的突触小泡释放的一种化学物质。由题干信息可知,神经营养性蛋白是由肌细胞分泌,并非由神经元分泌,A项错误;躯体运动神经元可以与肌细胞形成突触,两者之间通过神经递质传递信息,B项正确;凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡,C项正确;结合题意,如果不能得到这种蛋白质,躯体运动神经元会凋亡,故神经营养性蛋白合成抑制剂可以促进躯体运动神经元凋亡,D项正确。
5.C　解析　细胞的形态变化是基因选择性表达的结果,遗传物质没有发生改变,A项错误;由题表信息可知,核DNA含量增加的细胞比例为9.57%,核DNA含量增加的时期包括G2期和分裂期,B项错误;吞噬细胞中的溶酶体释放消化酶,可分解进入细胞的细菌,因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶酶体增多有关,C项正确;去除该化合物后扁平状细胞不再分裂分化,扁平状细胞不会恢复成球形,D项错误。(共59张PPT)
第13讲
第三单元　细胞的生命历程(含减数分裂)
细胞的分化、衰老与死亡
课
标
内
容
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。
微考点 大突破
内容
索引
微真题 重体悟
考点一　细胞的分化与全能性
考点二　细胞的衰老和死亡
考点一　细胞的分化与全能性
微考点/大突破
第一部分
1.细胞的分化
形态、结构和生理功能
胚胎
组织和器官
持久性
普遍性
个体发育
专门化
遗传信息的表达情况
提醒　①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。
②同一个体不同类型的分化细胞内，遗传物质相同，mRNA和蛋白质并非完全不同。
2.细胞的全能性
全套
遗传信息
细胞
细胞核
离体
受精卵
体细胞
低
高
提醒　全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。
3.干细胞
少
造血干细胞
教材基础辨析
(1)同一人体内的上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞等都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞。(必修1 P118、119“思考·讨论”)
( )
(2)B细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。(源自必修1 P119)( )
(3)非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植实验证明了动物体细胞具有全能性。(必修1 P120“思考·讨论”)( )
√
×
×
(4)自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，基因表达情况与胰岛B细胞相同，可以替代损伤的胰岛B细胞，治疗糖尿病。(必修1 P122“概念检测”2)( )
(5)自体造血干细胞移植不改变后代的血型，异体造血干细胞移植可以改变后代的血型。(必修1 P122“科学·技术·社会”拓展)( )
√
×
教材素材拓展
1.(必修1 P118“问题探讨”拓展)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗
答：______________________________________。
2.请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况并将其分类。
①胰岛素基因；②ATP合酶基因；③血红蛋白基因；④呼吸酶基因；⑤抗体基因；⑥核糖体合成酶基因。
(1)管家基因(所有细胞均表达的一类基因)：______(填序号，下同)。
(2)奢侈基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)：________。
可以改变血型，但不会影响下一代的遗传
②④⑥
①③⑤
能力一　细胞分化的实质和特点(考查生命观念)
1.骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是( )
A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C.激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备
D.适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型
分析题干信息可知，卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A项正确；因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵，所以遗传物质相同，肌动蛋白的编码基因也存在于其他类型的细胞中，B项错误；卫星细胞被激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备，如核糖体会合成蛋白质等，C项正确；根据题干信息可知，适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，可以激活卫星细胞，最后达到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美体型，D项正确。
解析
2.(2025·重庆联考)研究发现，在骨细胞形成过程(骨祖细胞→成骨细胞→骨细胞)中存在线粒体的断裂现象，研究人员对诱导成骨细胞形成骨细胞的过程中，显微镜下观察线粒体形态、数量变化结果如图所示，研究人员进一步追踪溶酶体的活动，发现溶酶体在第14天后的活动增强。下列叙述错误的是(　　)
A.成骨细胞到骨细胞，细胞中的细胞器种类和数量发生变化
B.与成骨细胞相比，骨细胞的形态、结构、遗传物质发生变化
C.线粒体的断裂受基因调控，是基因选择性表达的结果
D.溶酶体活动增强的原因可能是清除断裂的线粒体
成骨细胞到骨细胞，细胞分化的过程中形态、结构和功能发生改变，细胞中的细胞器种类和数量也会根据功能的改变发生变化，A项正确；与成骨细胞相比，骨细胞的遗传物质未发生改变，B项错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，受基因的控制，在人体成骨细胞分化为骨细胞的过程中，存在线粒体断裂和被清除现象,因此线粒体的断裂受基因调控，是基因选择性表达的结果，C项正确；溶酶体内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体活动增强的原因可能是清除断裂的线粒体，D项正确。
解析
能力二　细胞全能性与干细胞的应用(考查社会责任)
3.(2021·辽宁卷，T9)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细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
据题意可知，卵细胞和助细胞染色体组成相同，故二倍体被子植物的卵细胞和助细胞经无融合生殖产生的植株为单倍体(高度不育)，而珠心细胞是植物的体细胞，此类细胞经无融合生殖产生的植株是正常的二倍体(可育)，A项正确；卵细胞是高度分化的细胞，其直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性，B项正确；据题意可知，助细胞与卵细胞染色体组成相同，因此由助细
解析
胞无融合生殖产生的个体不能保持亲本的全部遗传特性，C项错误；据题意可知，珠心细胞是植物的体细胞，故由某二倍体被子植物的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,
D项正确。
解析
细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析。
(1)细胞具有全能性的原因：_______________________________。
(2)细胞全能性表达的标志：_________________________________
_________。
(3)干细胞发育成组织或器官_______(填“能”或“不能”)体现细胞的全能性。
细胞中含有该物种的全套遗传信息
细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞
不能
4.(2021·重庆卷，T5)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞，下列叙述错误的是(　　)
A.可用来治疗造血功能障碍类疾病
B.分化后，表达的蛋白种类发生变化
C.分化后，细胞结构发生变化
D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞，可以增殖、分化为血细胞，用来治疗造血功能障碍类疾病，A项正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞中蛋白质种类有所不同，B项正确；基因的选择性表达使得不同组织细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性变化，C项正确；早期胚胎细胞的全能性高于脐血中的干细胞，其分化程度相对脐血中的干细胞更低，D项错误。
解析
考点二　细胞的衰老和死亡
微考点/大突破
第一部分
1.细胞的衰老
(1)个体衰老与细胞衰老的关系。
单
多
(2)细胞衰老的特征。
增大
减少
降低
积累
(3)细胞衰老的原因。
带电分子或基团
生物膜损伤
基因突变
活性下降
DNA—蛋白质复合体
2.细胞的死亡
(1)细胞的凋亡和坏死。
基因
程序性死亡
自然更新
清除
受损或中断
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。
(2)细胞自噬。
细胞器
微生物和毒素
教材基础辨析
(1)老年人体内有幼嫩的细胞，年轻人体内没有衰老的细胞。(必修1 P123“问题探讨”)( )
(2)衰老细胞内染色质收缩、染色加深，这样会影响DNA复制和转录。(必修1 P123“图6-8”)( )
(3)细胞的衰老、凋亡都是基因控制的细胞行为，与基因的选择性表达有关，其遗传物质不变。(源自必修1 P126)( )
×
√
√
(4)蝌蚪尾的消失、细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞属于细胞坏死。(源自必修1 P126)( )
(5)寿命越短的细胞，其分裂能力不一定越强。(必修1 P127“思维训练”)
( )
×
√
教材素材拓展
小肠上皮是研究成体干细胞的理想材料之一。它由大量重复的单元构成，每个单元结构如图甲所示，a处是干细胞，其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H-胸苷的营养液处理活的小肠上皮，半小时后洗去游离的3H-胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位，结果如图乙(黑点表示放射性部位)所示。
(1)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，原因是_________________________________________________________________。
(2)48小时后继续跟踪检测，发现小肠上皮上的放射性完全消失了，原因可能是_______________________________________________。
只有a处的细胞能进行细胞分裂，细胞分裂间期要利用3H-胸苷合成DNA
具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失
能力一　细胞的衰老和自噬(考查科学思维)
1.(2023·海南卷，T4)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(　　)
A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D.物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
根据题干信息，“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”,说明根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A项正确；根据题
解析
干信息，“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B项正确；细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构,可获得维持生存所需的物质和能量，C项正确；根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，是高度分化的细胞，物质A引起的根边缘细胞凋亡，不是该植物在胚发育时期基因表达的结果，D项错误。
解析
2.(2024·甘肃卷，T4)某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是(　　)
A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量
B.当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来维持基本的生命活动，A项正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法获得足够的能量和营养素，细胞自噬会过度活跃，导致
解析
细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B项正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C项错误；细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来维持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D项正确。
解析
能力二　细胞的生命历程(考查生命观念)
3.(2023·江苏卷，T1)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是
(　　)
A.细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C.细胞自噬降解细胞内自身物质，维持细胞内环境稳态
D.DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
细胞分裂可以增加细胞数目，细胞凋亡会减少细胞数目，所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量，A项正确；端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老，B项错误；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，维持细胞内环境稳态，C项正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因的突变或甲基化可能诱发细胞癌变，D项正确。
解析
4.(2024·黑吉辽卷，T2)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
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项正确；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项正确；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项正确；细胞的全能性是指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，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D项错误。
解析
微真题/重体悟
第二部分
1.(2023·山东卷，T3)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是(　　)
A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A项正确；根据题干信息
“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B项错误；细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C项正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D项正确。
解析
2.(2023·湖南卷，T7)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
细胞的衰老和凋亡都是正常的细胞生命历程，都受遗传信息的调控，A项正确。分析题图可知，与空白对照组以及无功能siRNA干扰对照组相比，siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，由
解析
此得出TRPM7基因的功能是抑制细胞凋亡。根据题意可知，Bax基因促进细胞凋亡，结合题图可知，无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的Bax基因的表达量明显低于siRNA干扰TRPM7基因实验组，所以TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡，B项正确。根据题意可知，Bcl-2基因抑制细胞凋亡，结合题图可知，无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的Bcl-2基因的表达量明显高于siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bcl-2基因的
解析
表达量，但无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的细胞凋亡率明显低于siRNA干扰TRPM7基因实验组的细胞凋亡率，说明TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡，C项正确。TRPM7基因的功能是抑制细胞凋亡，因此应该特异性抑制癌细胞中TRPM7基因的表达来促进癌细胞的凋亡，从而达到治疗相关癌症的目的，D项错误。
解析
3.(2022·山东卷，T1)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(　　)
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
由题干信息“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知，APOE可改变细胞核的形态，A项正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B项正确；自噬在溶酶体中进行，不在细胞核内，C项错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D项正确。
解析
4.(2023·天津卷，T4)脊椎动物发育过程中，躯体运动神经元接受到肌细胞分泌的足量神经营养性蛋白才能存活，并与肌细胞建立连接,否则发生凋亡。下列叙述错误的是(　　)
A.神经营养性蛋白是一种神经递质
B.躯体运动神经元和肌细胞建立的连接可发育为突触
C.神经元凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.使用神经营养性蛋白合成抑制剂可促进躯体运动神经元凋亡
神经递质是指在神经冲动传导时由神经元轴突末梢的突触小泡释放的一种化学物质。由题干信息可知，神经营养性蛋白是由肌细胞分泌，并非由神经元分泌，A项错误；躯体运动神经元可以与肌细胞形成突触，两者之间通过神经递质传递信息，B项正确；凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种程序性死亡,
C项正确；结合题意，如果不能得到这种蛋白质，躯体运动神经元会凋亡，故神经营养性蛋白合成抑制剂可以促进躯体运动神经元凋亡，D项正确。
解析
5.(2022·重庆卷，T6)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响，结果如表。下列关于实验组的叙述，正确的是(　　)
分组 细胞特征 核DNA含量增 加的细胞比例 吞噬细
菌效率
对照组 均呈球形 59.20% 4.61%
实验组 部分呈扁平状， 溶酶体增多 9.57% 18.64%
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
细胞的形态变化是基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变，A项错误；由题表信息可知，核DNA含量增加的细胞比例为9.57%，核DNA含量增加的时期包括G2期和分裂期，B项错误；吞噬细胞中的溶酶体释放消化酶，可分解进入细胞的细菌，因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶酶体增多有关，C项正确；去除该化合物后扁平状细胞不再分裂分化，扁平状细胞不会恢复成球形，D项错误。
解析课时微练(十三)　细胞的分化、衰老与死亡
　
一、选择题:本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2021·山东卷,T8)体外实验研究发现,γ 氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是(　　)
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能
D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
2.端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。下列叙述正确的是(　　)
A.原核细胞内没有端粒,也不存在RNA 蛋白质复合体
B.端粒酶能够合成端粒DNA重复序列,表现出逆转录酶活性
C.端粒酶的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
D.若降低端粒酶的活性或抑制端粒酶的表达,可延缓细胞衰老
3.(2022·湖北卷,T6)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
4.(2021·广东卷,T4)研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是(　　)
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
5.(2021·山东卷,T3)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α 酮戊二酸合成酶,调控细胞内α 酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是(　　)
A.α 酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α 酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α 酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
6.(经典高考题)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是(　　)
A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
7.(2025·保定联考)线粒体衰老假说认为:在衰老过程中,线粒体产生的大量自由基不仅会对细胞造成直接损伤,还能启动一系列的信号转导途径,促进细胞衰老;线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降,导致ATP生成减少,细胞能量代谢功能下降,从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用,科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是(　　)
A.线粒体产生的自由基会攻击DNA,可能会引起基因突变
B.线粒体产生的自由基促进细胞衰老过程中会发生信息交流
C.细胞中ATP合酶基因表达说明细胞发生了分化
D.雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体,发挥抗衰老的作用
8.(2022·辽宁卷,T17改编)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。下列叙述错误的是(　　)
[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
9.人脐带间充质干细胞(hUC MSCs)是一种来源于人脐带组织且具有自我更新、多向分化的多潜能干细胞。hUC MSCs在体外培养时容易趋向衰老、逐渐失去快速增殖和多向分化的潜能,从而限制其临床应用。下列叙述正确的是(　　)
A.hUC MSCs具有多向分化的潜能,说明其具有全能性
B.hUC MSCs可以靠细胞分裂增加细胞的数量,分裂过程中细胞体积会变小
C.hUC MSCs的分化和衰老都会表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
D.hUC MSCs进入衰老状态,细胞核中的染色质会出现收缩状态,酶的活性均下降
10.(2025·唐山模拟)促黑激素(α MSH)能够促进黑色素合成,使皮肤及毛发颜色加深;烟酰胺和茶多酚是化妆品中常见的成分,具有美白等作用。科研人员研究了α MSH、烟酰胺以及茶多酚对酪氨酸酶活性的影响,相关实验结果如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.人体中酪氨酸酶积累过多会引起雀斑以及少白头等问题
B.茶多酚和烟酰胺通过抑制α MSH的作用使酪氨酸酶活性降低
C.实验结果表明烟酰胺在低浓度时能提高酪氨酸酶活性,高浓度时降低其活性
D.实验结果表明添加烟酰胺和茶多酚能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性
二、非选择题
11.如图为人体吞噬细胞吞噬细菌后,吞噬细胞内处理过程的示意图(①为过程,②为结构)。请据图回答下列问题:
(1)吞噬细胞吞噬细菌的方式是[①]_______(填名称),吞噬过程说明细胞膜的结构具有________________。
(2)溶酶体是由[②]_______(填名称)形成的一种细胞器,其内部含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不被分解 请提出一种假说,解释这种现象:___________________________________________________________________________________________。
(3)溶酶体的结构损伤会引起某些疾病,例如肺部吸入硅尘(SiO2)后,SiO2会被吞噬细胞吞噬,但是由于细胞内缺乏______________,而SiO2却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致肺功能受损。
(4)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它通过溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器等进行分解。自噬溶酶体内的物质被分解后,其产物的去向是__________________________________
和____________。由此推测,当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会_______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
12.(科学探究)脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤,最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建,将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。
(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于_________(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。
(2)干细胞的主要特点有________________________________________________________。M可通过____________,增加神经细胞的数量和种类,在脑缺血的治疗中发挥作用。
(3)研究发现,M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响,进行了如下实验:
分组 第1组 第2组 第3组
处理 方法 用含有M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对____________________________________________________________________ 进行培养
①第3组为正常对照组,请将实验补充完整:______________。
②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。
由图分析比较可知,第1组神经细胞内ATP水平_______正常水平,第2组在实验中起_______作用。
③根据上述实验结果,推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为______________________________________________________________________________________________________。
课时微练(十三)　细胞的分化、衰老与死亡
1.B　解析　胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果,A项正确;胰岛B细胞不合成胰高血糖素,故胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱,B项错误;胰岛B细胞仍含有该生物的全套遗传物质,推测胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C项正确;激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D项正确。
2.B　解析　原核细胞没有染色体因而没有端粒,但是存在RNA 蛋白质复合体,如核糖体,A项错误;端粒酶利用自身RNA中的一段重复序列作为模板,逆转录合成端粒DNA重复序列,表现出逆转录酶活性,B项正确;端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,因此,端粒酶的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸,C项错误;细胞会随着细胞分裂次数的增多而衰老,若增加端粒酶的活性或促进端粒酶的表达,可延缓细胞衰老,D项错误。
3.A　解析　红系祖细胞能分化为成熟红细胞,但红系祖细胞不具有无限增殖的能力,A项错误;体外培养实验表明,在BMI1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,推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖,B项正确;若BMI1基因过量表达,则在短时间内可获得大量成熟红细胞,可为解决临床医疗血源不足问题提供新的思路,C项正确;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,其过量表达可使成熟红细胞的数量快速增加,因此,红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关,D项正确。
方法技巧　“四看法”判断细胞分化
4.D　解析　被病毒感染的细胞凋亡后,丧失其功能且不可恢复,A项错误;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,是程序性死亡,B、C两项错误;由题意可知,激活蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D项正确。
5.C　解析　α 酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解,其降解产物可以被细胞再度利用,A项正确;降解α 酮戊二酸合成酶,导致α 酮戊二酸含量减少,有利于胚胎干细胞分化,故α 酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化,B项正确;抑制L基因表达,导致溶酶体膜上的受体L减少,则α 酮戊二酸合成酶不能正常进入溶酶体降解,则α 酮戊二酸合成酶含量增加,α 酮戊二酸含量也会增多,C项错误;分子伴侣与目标蛋白形成的复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体,体现了生物膜的物质运输功能,D项正确。
6.D　解析　蛋白水解酶断裂的化学键是肽键,A项错误;钙离子需借助转运蛋白才能进入细胞,自由扩散不需要转运蛋白,B项错误;细胞色素c位于线粒体内膜上,与有氧呼吸第三阶段有关,C项错误;植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭,故可以避免病原菌对邻近细胞的进一步感染,D项正确。
7.C　解析　在衰老过程中,线粒体产生的大量自由基会攻击DNA,可能会引起基因突变,A项正确;由题干“在衰老过程中……促进细胞衰老”,推测线粒体产生的自由基促进细胞衰老过程中会发生信息交流,B项正确;ATP合酶基因在所有细胞中都会表达,因此细胞中ATP合酶基因表达不能说明细胞发生了分化,C项错误;由题意可知,在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体,推测雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体,发挥抗衰老的作用,D项正确。
8.D　解析　铁死亡是一种铁依赖性的细胞程序性死亡,铁死亡与细胞自噬都受基因调控,A项正确;从题图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离分别发生在细胞外与细胞内,可以看出两者的环境pH不同,B项正确;细胞膜的脂质过氧化会导致细胞死亡,细胞膜流动性降低,C项正确;运铁蛋白携带Fe3+进入细胞的方式为胞吞,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能量,D项错误。
9.C　解析　细胞的全能性是指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,hUC MSCs具有多向分化潜能,不能体现全能性,A项错误;hUC MSCs可以靠细胞分裂增加细胞的数量,分裂间期细胞会有适度的生长,体积会增大,B项错误;细胞分化和衰老都会表现为细胞的形态、结构和功能发生变化,C项正确;hUC MSCs进入衰老状态,细胞核中的染色质会出现收缩状态,多种酶的活性下降,D项错误。
10.D　解析　正常人体头发变白是因为酪氨酸酶的活性降低,因此人体中酪氨酸酶积累过多不会引起少白头,A项错误;由题图可知,与M组相比,添加烟酰胺和茶多酚后酪氨酸酶活性有所降低,表明添加烟酰胺和茶多酚能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性,但茶多酚、烟酰胺与α MSH的作用机制无法得知,B项错误、D项正确;从实验结果无法看出烟酰胺在低浓度时提高酪氨酸酶活性,高浓度时降低其活性,C项错误。
11.答案　(1)胞吞　流动性　(2)高尔基体　溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过修饰等,不会被水解酶分解(其他合理答案也可)　(3)分解SiO2的酶　(4)被回收利用　被排出细胞　增强
解析　(1)吞噬细胞通过胞吞的方式吞噬细菌,说明了细胞膜具有流动性。(2)溶酶体是由高尔基体脱落的小泡形成的,由于溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过特殊修饰等,不会被水解酶分解,所以溶酶体内部尽管含有多种水解酶,却不分解溶酶体膜。(3)吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解SiO2的酶,而SiO2却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致肺功能受损。(4)自噬溶酶体内的物质被分解后,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,而废物则被排出细胞,由此推测,当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会增强,以满足自身细胞对营养物质的需求。
12.答案　(1)细胞坏死　(2)分裂能力强,全能性高,具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能　增殖和分化　(3)①正常脑神经细胞　②高于　对照　③M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体数量,使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量
解析　(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡,因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的主要特点有分裂能力强,全能性高,具有分化成其他各种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量,通过分化来增加细胞的种类。(3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响,该实验的自变量是培养基是否含有M线粒体以及脑神经细胞是否正常。①第3组为正常对照组,则培养的应该是正常脑神经细胞。②第3组的ATP水平属于正常水平,则第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平;第2组在实验中起对照作用。③根据题述实验可知M的线粒体转移可提高N的ATP水平,由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制,见答案。(共37张PPT)
细胞的分化、衰老与死亡
课时微练(十三)
一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1.(2021·山东卷，T8)体外实验研究发现，γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞，可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是( )
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能
D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
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胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果，A项正确;胰岛B细胞不合成胰高血糖素，故胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱，B项错误；胰岛B细胞仍含有该生物的全套遗传物质,推测胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能，C项正确；激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，D项正确。
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2.端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。下列叙述正确的是( )
A.原核细胞内没有端粒，也不存在RNA-蛋白质复合体
B.端粒酶能够合成端粒DNA重复序列，表现出逆转录酶活性
C.端粒酶的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
D.若降低端粒酶的活性或抑制端粒酶的表达，可延缓细胞衰老
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原核细胞没有染色体因而没有端粒,但是存在RNA-蛋白质复合体,如核糖体，A项错误；端粒酶利用自身RNA中的一段重复序列作为模板，逆转录合成端粒DNA重复序列，表现出逆转录酶活性，B项正确；端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，因此，端粒酶的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸，C项错误；细胞会随着细胞分裂次数的增多而衰老，若增加端粒酶的活性或促进端粒酶的表达，可延缓细胞衰老，D项错误。
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3.(2022·湖北卷，T6)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
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红系祖细胞能分化为成熟红细胞，但红系祖细胞不具有无限增殖的能力，A项错误；体外培养实验表明，在BMI1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，推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖，B项正确；若BMI1基因过量表达，则在短时间内可获得大量成熟红细胞，可为解决临床医疗血源不足问题提供新的思路，C项正确；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，其过量表达可使成熟红细胞的数量快速增加，因此，红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关，D项正确。
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方法技巧　“四看法”判断细胞分化
4.(2021·广东卷，T4)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( )
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
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被病毒感染的细胞凋亡后，丧失其功能且不可恢复，A项错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，是程序性死亡，B、C两项错误；由题意可知，激活蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D项正确。
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5.(2021·山东卷，T3)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
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α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解，其降解产物可以被细胞再度利用，A项正确；降解α-酮戊二酸合成酶，导致α-酮戊二酸含量减少，有利于胚胎干细胞分化，故α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化，B项正确；抑制L基因表达，导致溶酶体膜上的受体L减少，则α-酮戊二酸合成酶不能正常进入溶酶体降解，则α-酮戊二酸合成酶含量增加，α-酮戊二酸含量也会增多，C项错误；分子伴侣与目标蛋白形成的复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体，体现了生物膜的物质运输功能，D项正确。
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6.(经典高考题)植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径：①由钙离子进入细胞后启动；②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是( )
A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
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蛋白水解酶断裂的化学键是肽键，A项错误；钙离子需借助转运蛋白才能进入细胞，自由扩散不需要转运蛋白，B项错误；细胞色素c位于线粒体内膜上，与有氧呼吸第三阶段有关，C项错误；植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭，故可以避免病原菌对邻近细胞的进一步感染，D项正确。
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7.(2025·保定联考)线粒体衰老假说认为：在衰老过程中，线粒体产生的大量自由基不仅会对细胞造成直接损伤，还能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老；线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降，导致ATP生成减少，细胞能量代谢功能下降，从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用，科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是( )
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A.线粒体产生的自由基会攻击DNA，可能会引起基因突变
B.线粒体产生的自由基促进细胞衰老过程中会发生信息交流
C.细胞中ATP合酶基因表达说明细胞发生了分化
D.雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，发挥抗衰老的作用
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在衰老过程中，线粒体产生的大量自由基会攻击DNA，可能会引起基因突变，A项正确；由题干“在衰老过程中……促进细胞衰老”，推测线粒体产生的自由基促进细胞衰老过程中会发生信息交流，B项正确；ATP合酶基因在所有细胞中都会表达，因此细胞中ATP合酶基因表达不能说明细胞发生了分化，C项错误；由题意可知，在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体，推测雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，发挥抗衰老的作用，D项正确。
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8.(2022·辽宁卷，T17改编)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。下列叙述错误的是( )
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[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
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铁死亡是一种铁依赖性的细胞程序性死亡，铁死亡与细胞自噬都受基因调控，A项正确；从题图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离分别发生在细胞外与细胞内，可以看出两者的环境pH不同，B项正确；细胞膜的脂质过氧化会导致细胞死亡，细胞膜流动性降低，C项正确；运铁蛋白携带Fe3+进入细胞的方式为胞吞，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能量，D项错误。
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9.人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)是一种来源于人脐带组织且具有自我更新、多向分化的多潜能干细胞。hUC-MSCs在体外培养时容易趋向衰老、逐渐失去快速增殖和多向分化的潜能，从而限制其临床应用。下列叙述正确的是( )
A.hUC-MSCs具有多向分化的潜能，说明其具有全能性
B.hUC-MSCs可以靠细胞分裂增加细胞的数量，分裂过程中细胞体积会变小
C.hUC-MSCs的分化和衰老都会表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
D.hUC-MSCs进入衰老状态，细胞核中的染色质会出现收缩状态，酶的活性均下降
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细胞的全能性是指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，hUC-MSCs具有多向分化潜能，不能体现全能性，A项错误；hUC-MSCs可以靠细胞分裂增加细胞的数量，分裂间期细胞会有适度的生长，体积会增大，B项错误；细胞分化和衰老都会表现为细胞的形态、结构和功能发生变化，C项正确；hUC-MSCs进入衰老状态，细胞核中的染色质会出现收缩状态，多种酶的活性下降，D项错误。
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10.(2025·唐山模拟)促黑激素(α-MSH)
能够促进黑色素合成，使皮肤及毛发颜色加深；烟酰胺和茶多酚是化妆品中常见的成分，具有美白等作用。科研人员研究了α-MSH、烟酰胺以及茶多酚对酪氨酸酶活性的影响，相关实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
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A.人体中酪氨酸酶积累过多会引起雀斑以及少白头等问题
B.茶多酚和烟酰胺通过抑制α-MSH的作用使酪氨酸酶活性降低
C.实验结果表明烟酰胺在低浓度时能提高酪氨酸酶活性，高浓度时降低其活性
D.实验结果表明添加烟酰胺和茶多酚能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性
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正常人体头发变白是因为酪氨酸酶的活性降低，因此人体中酪氨酸酶积累过多不会引起少白头，A项错误；由题图可知，与M组相比，添加烟酰胺和茶多酚后酪氨酸酶活性有所降低，表明添加烟酰胺和茶多酚能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性，但茶多酚、烟酰胺与α-MSH的作用机制无法得知，B项错误、D项正确；从实验结果无法看出烟酰胺在低浓度时提高酪氨酸酶活性，高浓度时降低其活性，C项错误。
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二、非选择题
11.如图为人体吞噬细胞吞噬细菌后，吞噬细胞内处理过程的示意图(①为过程，②为结构)。请据图回答下列问题:
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(1)吞噬细胞吞噬细菌的方式是[①]_______
(填名称)，吞噬过程说明细胞膜的结构具有_________。
胞吞
流动性
(2)溶酶体是由[②]_____________(填名称)形成的一种细胞器，其内部含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解 请提出一种假说，解释这种现象:_________________________________________________
_____________________________。
(3)溶酶体的结构损伤会引起某些疾病，例如肺部吸入硅尘(SiO2)后，SiO2会被吞噬细胞吞噬，但是由于细胞内缺乏_______________，而SiO2却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损。
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高尔基体
溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被水解酶分解(其他合理答案也可)
分解SiO2的酶
(4)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器等进行分解。自噬溶酶体内的物质被分解后，其产物的去向是______________和_____________。由此推测，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会_________
(填“增强”“减弱”或“不变”)。
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被回收利用
被排出细胞
增强
(1)吞噬细胞通过胞吞的方式吞噬细菌，说明了细胞膜具有流动性。(2)溶酶体是由高尔基体脱落的小泡形成的，由于溶酶体的膜在结
构上比较特殊，如经过特殊修饰等，不会被水解酶分解，所以溶
酶体内部尽管含有多种水解酶，却不分解溶酶体膜。(3)吞噬细胞
的溶酶体中缺乏分解SiO2的酶，而SiO2却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功
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能受损。(4)自噬溶酶体内的物质被分解后，如果是对细胞有用的
物质，细胞可以再利用，而废物则被排出细胞，由此推测，当环
境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会增强，以满足自身细胞
对营养物质的需求。
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12.(科学探究)脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。
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(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于_____________(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。
(2)干细胞的主要特点有_______________________________________
______________________。M可通过_____________，增加神经细胞的数量和种类，在脑缺血的治疗中发挥作用。
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细胞坏死
分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能
增殖和分化
(3)研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验:
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分组 第1组 第2组 第3组
处理 方法 用含有M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对________________________
进行培养
①第3组为正常对照组，请将实验补充完整:_________________。
正常脑神经细胞
②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。
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由图分析比较可知，第1组神经细胞内ATP水平________正常水平，第2组在实验中起_________作用。
高于
对照
③根据上述实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为__________________________________________________________________________________________________________________________。
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M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量
(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡，因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的主要特点有分裂能力强,全能性高，具有分化成其他各种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量，通过分化来增加细胞的种类。(3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响，该实验的自变量是
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培养基是否含有M线粒体以及脑神经细胞是否正常。①第3组为正常对照组，则培养的应该是正常脑神经细胞。②第3组的ATP水平属于正常水平，则第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平；第2组在实验中起对照作用。③根据题述实验可知M的线粒体转移可提高N的ATP水平，由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制，见答案。
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