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第3讲　细胞的分化、衰老和死亡
新教材生物一轮复习
01
考点研析·重难突破

考点一　细胞分化与细胞的全能性
1.细胞分化
2.细胞的全能性
3.干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有 　分裂和分化　 能力的细胞。
分裂和分化　

1.肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。（必修1 P119正文拓展） （　×　）
2.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。（必修1 P120思考·讨论） （　√　）
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.脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。（必修1 P121正文） （　√　）
×
√
×
√

1.（必修1 P118～119 思考·讨论）人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因。
提示：两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同。
2.（必修1 P119 正文拓展）一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。在什么条件下，这些分化的细胞不再保持分化后的状态呢？
提示：离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化恢复分裂和分化能力。
3.（必修1 P122 拓展应用2拓展）利用干细胞的分离和体外培养在体外培育出组织和器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗，将干细胞体外培育出组织和器官的过程是否体现了体细胞的全能性，理由是什么？
提示：不能，细胞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，将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性。

1.细胞分化的内在原因
2.区分细胞分化的关键点
（1）分化细胞表达的基因
（2）细胞分化的“变”与“不变”

围绕细胞分化的实质和特点，考查生
命观念
1.管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。基因的选择性表达与DNA的甲基化（将甲基从活性甲基化合物上转移到特定部位的碱基上）有关，甲基化能抑制某些基因的活性。下列叙述错误的是（　　）
A.管家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达
B.管家基因表达产物是维持细胞基本生命活动必需的
C.有些奢侈基因的表达产物赋予不同类型细胞特异的形态、结构和功能
D.DNA的甲基化改变了基因的碱基种类与排序使生物的表型发生变化
解析：D　根据题干信息“管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因”可知，管家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达，A正确；管家基因在所有细胞都会表达，其表达的产物应该是维持细胞基本生命活动必需的，B正确；有些奢侈基因的表达产物赋予不同类型细胞特异的形态、结构和功能，C正确；DNA的甲基化不会改变基因的碱基种类与排序，但使生物的表型发生变化，D错误。
2.如表为不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，说法错误的是（　　）
检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA
输卵管细胞 ＋＋＋ ＋ － －
红细胞 ＋＋＋ － ＋ －
胰岛细胞 ＋＋＋ － － ＋
说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子
A.由表可说明同一生物体不同类型的细胞中，基因是相同的
B.在生物体中，三种细胞合成的蛋白质都不相同
C.胰岛素mRNA的形成可以体现细胞分化的实质
D.生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的
解析：B　由表可说明同一生物体不同类型的细胞都是有丝分裂形成的，基因是相同的，A正确；在生物体中，三种细胞中存在奢侈基因和管家基因，奢侈基因在特定的细胞表达，而管家基因在所有细胞中表达，因此合成的蛋白质不完全相同，B错误；胰岛素mRNA的形成，可以体现细胞分化的实质，即基因的选择性表达，C正确；细胞分化形成特定的蛋白，进而形成多种性状，D正确。

“四看”法判断细胞分化
围绕细胞全能性与干细胞的应用，
考查社会责任
3.研究发现，胶原蛋白的含量增加有利于保持皮肤的年轻态。进一步研究表明，年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰；随着年龄的增长，胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多。下列分析正确的是（　　）
A.皮肤干细胞能分化为表皮细胞，说明皮肤干细胞具有全能性
B.COL17A1基因含量的高低，可作为判断皮肤是否衰老的依据
C.老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低，皮肤细胞都已衰老
D.年轻小鼠体内部分干细胞被淘汰，有利于皮肤年轻态的维持
解析：D　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，皮肤干细胞能分化为表皮细胞，不能说明皮肤干细胞具有全能性，A错误；随着年龄的增长，胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多，因此可以判断COL17A1基因表达的程度可以作为皮肤是否衰老的一个依据，但基因含量的高低不能作为衰老的依据，B错误；老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低，能说明较多的皮肤细胞已经衰老，但是不能说明所有皮肤细胞都已衰老，C错误；年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰，这有利于细胞胶原蛋白的含量增加，有利于保持皮肤的年轻态，D正确。

“三看”法确认细胞“全能性”
考点二　细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
（1）细胞衰老的特征
（2）个体衰老与细胞衰老的关系
（3）细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
2.细胞的死亡
（1）细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式
（2）细胞坏死
（3）细胞自噬

1.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） （　√　）
2.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。（必修1 P125正文） （　√　）
3.细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。（必修1 P126正文） （　×　）
4.蝌蚪尾的消失、被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。（必修1 P126正文） （　√　）
5.有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。（必修1 P126正文） （　√　）
√
√
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√
√

1.（必修1 P123图6－8）细胞衰老过程中细胞代谢会减慢，原因有哪些？
提示：水分减少，多种酶活性降低，细胞膜通透性改变，染色质收缩等。
2.（必修1 P124正文）端粒酶是延长端粒的一种酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因。
提示：癌细胞能激活端粒酶活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。
3.（必修1 P127拓展应用）白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不同，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。
提示：细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。

结合细胞衰老的特征、原因及意义，
考查分析判断能力
1.下列关于细胞衰老的特征及原因，叙述错误的是（　　）
A.衰老细胞内色素积累，妨碍了细胞内物质的交流和传递
B.细胞衰老导致细胞代谢减弱，对生物体不利
C.细胞衰老可能是由于代谢产生的自由基破坏了DNA或蛋白质所致
D.衰老的细胞体积变小，细胞与外界进行物质交换的效率降低
解析：B　衰老细胞内色素积累，妨碍了细胞内物质的交流和传递，A正确；细胞衰老导致细胞代谢减弱，但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，B错误；细胞衰老的机制有两种学说：自由基学说和端粒学说。细胞代谢产生自由基，自由基攻击DNA，可能引起基因突变，自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，C正确；衰老的细胞体积变小，细胞膜的通透性发生改变，物质运输功能降低，细胞与外界进行物质交换的效率降低，D正确。
2.自由基学说是被众多学者认可的细胞衰老的原因之一，该学说认为机体的细胞在氧化代谢过程中，经过射线的照射、化学药剂的损害等产生大量的自由基，这部分自由基是有害的，可攻击蛋白质使其活性下降，它还能攻击生物膜的组成成分磷脂分子，破坏了细胞膜的结构，最终引起细胞功能积累性退化衰老。下列说法错误的是（　　）
A.衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增强
B.自由基攻击生物膜上的磷脂后，引起细胞损伤的过程体现了正反馈调节
C.自由基的产生与细胞内的代谢有关，也受环境影响
D.自由基可能影响兴奋在神经元之间的传递
解析：A　衰老细胞的体积减小，但由于膜的通透性改变、水分减少、酶活性下降，物质运输效率减弱，A错误；当自由基攻击生物膜上的磷脂时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，这体现了正反馈调节，B正确；自由基学说认为，机体的细胞在氧化代谢的过程中，经过射线的照射、化学药剂的损害等产生大量的自由基，C正确；由于自由基可以攻击蛋白质使其活性下降，当其攻击突触后膜上递质的受体使其活性下降后，即可影响兴奋在神经元之间的传递，D正确。
围绕细胞的死亡方式，考查生命观念
3.（2021·广东高考）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
解析：D　 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，因此细胞凋亡后其功能不可恢复，A、C错误；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，因此细胞凋亡也被称为细胞编程性死亡，B错误；依据题干“激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡”可知，PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。
4.如图表示人体红细胞成熟经历的几个过程及各阶段的细胞特点。下列叙述正确的是（　　）
A.造血干细胞和网织红细胞均具有细胞周期
B.成熟红细胞在细胞呼吸过程中释放的二氧化碳和吸收的氧气相等
C.成熟红细胞的凋亡由基因控制，其凋亡基因在过程④之前已表达
D.①②③④均为细胞分化过程，过程③在脱去细胞核的同时还排出核糖体等细胞器
解析：C　只有能够连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，网织红细胞不具有细胞周期，A错误；成熟红细胞无线粒体，不进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸产生乳酸，因此成熟红细胞在细胞呼吸过程中不吸收氧气，也不释放二氧化碳，B错误；细胞凋亡是由基因所决定的程序性死亡，故成熟红细胞的凋亡由基因控制，因为成熟红细胞不合成蛋白质，说明其凋亡基因在过程④之前已表达，C正确；据图可知，①②③④均为细胞分化过程，因为蛋白质的合成场所为核糖体，据图可知，过程③在脱去细胞核后，形成的网织红细胞能进行蛋白质的合成，说明过程③没有排出核糖体等细胞器，D错误。
02
真题体验·感悟高考

从生命观念角度，考查细胞分化和细
胞的全能性
1.（2022·浙江1月选考）在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的（　　）
A.分裂与分化 B.分化与癌变
C.癌变与衰老 D.衰老与分裂
解析：A　一个细胞通过核分裂和胞质分裂产生两个子细胞的过程叫做细胞分裂。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的差异的过程称为细胞分化。在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的分裂与分化。
2.（2021·重庆高考）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
解析：D　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，使得细胞中蛋白种类有所不同，B正确；基因的选择性表达使得不同组织细胞在形态、结构和功能上发生稳定性变化，C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错误。
3.（2021·山东高考）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
解析：C　被溶酶体分解后的产物，对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外，α－酮戊二酸合成酶本质为蛋白质，水解成氨基酸后可以被细胞再利用，A正确；通过题干可知，α－酮戊二酸合成酶被溶酶体降解之后，细胞内的α－酮戊二酸无法合成，含量会降低，从而促进胚胎干细胞分化。因此若α－酮戊二酸含量升高，会抑制胚胎干细胞分化，B正确；抑制L基因表达，则溶酶体膜上的受体L无法合成，分子伴侣与α－酮戊二酸合成酶形成的复合物无法进入溶酶体被降解，则α－酮戊二酸合成酶含量增加，催化细胞内α－酮戊二酸合成使其含量增加，C错误；目标蛋白进入溶酶体的过程属于跨膜运输，体现了生物膜具有物质运输的功能，D正确。
从科学思维的角度，考查细胞衰老
和死亡的特点
4.（2022·浙江6月选考）下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是（　　）
A.细胞凋亡是受基因调控的
B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的
D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
解析：A　细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡，A正确；细胞的正常发育过程中都有细胞凋亡的现象，因此细胞凋亡不仅仅发生在胚胎发育过程中，B错误；人体各组织细胞的衰老不是同步的，C错误；细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断变小，D错误。
5.（2022·海南高考）人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是（　　）
A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B.细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老
D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，维持细胞内部环境的稳定
解析：B　受抗原等刺激，正常的B淋巴细胞可增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞，B淋巴细胞的增殖、分化过程中遗传物质未改变，不具有无限增殖的特性，A正确；细胞分化贯穿于人体发育的各个时期，B错误；细胞衰老的自由基学说认为，细胞产生的自由基可攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老，C正确；细胞的自噬作用可将细胞内受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，从而有利于维持细胞内部环境的稳定，D正确。
03
课后作业·巩固提升

一、选择题
1.下列关于多细胞生物体内细胞分化的叙述，正确的是（　　）
A.细胞分化使不同细胞内合成的蛋白质都不同
B.细胞分化是发育的基础且贯穿于整个生命历程中
C.任何条件下，已分化的细胞均保持分化后的状态
D.分裂结束的细胞都会分化且分化程度与分裂能力呈负相关
解析：B　细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化使不同细胞内合成了不同的蛋白质，但不是所有的蛋白质均不同，如均合成与细胞呼吸有关的酶等，A错误；细胞分化是发育的基础且贯穿于整个生命历程中，B正确；细胞分化具有持久性和不可逆性，但是植物细胞在离体且受到一定外界刺激的条件下，可能进行脱分化、再分化，C错误；细胞分裂形成的子细胞有三个去向：继续分裂、暂不分裂和分化，所以分裂结束的细胞不一定会分化，D错误。
2. 如图表示人体部分细胞的形成过程，PU、GATA为两种蛋白质，是细胞内调控因子。下列说法错误的是（　　）
A.根据图中信息可推测N细胞具有全能性
B.图中自然发育过程是基因选择性表达的结果
C.图中人为调控的过程说明细胞分化后遗传物质不变
D.细胞分化有利于提高人体各种生理功能的效率
解析：A　细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体或各种细胞的潜能，图示没有体现出N细胞发育为完整的个体或各种细胞，故不具有全能性，A错误；自然发育过程实质上是细胞的增殖和分化，细胞的分化是基因选择性表达的结果，B正确；在自然发育的过程中，单核细胞前体分化为单核细胞，红细胞前体发育为幼红细胞；在人为调控下，单核细胞前体分化为幼红细胞，红细胞前体发育为单核细胞，人为调控的过程说明细胞拥有全套的遗传物质，由N细胞分化后遗传物质不变，C正确；细胞分化是使得细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，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，D正确。
3. 中科院研究团队最近找到了“保持细胞年轻态”的分子开关——某表观遗传的酶，当这个开关开启的时候，人的细胞就会变得衰老，而这个开关如果关闭的时候，人的干细胞衰老速度就会减缓，该发现可以通过重设衰老的表观遗传时钟，使细胞老化的节奏放缓。下列说法错误的是（　　）
A.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，对于个体具有积极意义
B.衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩，细胞体积和细胞核的体积均变小
C.衰老的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
D.细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子，可能引起基因突变
解析：B　细胞衰老是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，对于个体具有积极意义，A正确；衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩，细胞体积减小，细胞核的体积变大，B错误；衰老的细胞内与衰老有关的多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，C正确；根据细胞衰老的自由基学说，自由基会攻击DNA分子，可能引起基因突变，致使细胞衰老，D正确。
4.人的骨髓中有许多造血干细胞，它们通过增殖和分化，能不断产生其他种类的细胞。如图展示了造血干细胞分化成多种细胞的潜能。下列相关叙述错误的是（　　）
A.与肥大细胞相比，造血干细胞的分化程度低，分裂能力强
B.过程b表示细胞分化，得到的各种细胞内的遗传物质发生改变
C.红细胞、巨核细胞和单核细胞不同的根本原因是基因进行了选择性表达
D.造血干细胞分化成血小板和巨噬细胞，不能说明造血干细胞具有全能性
解析：B　肥大细胞是由造血干细胞分化来的，与肥大细胞相比，造血干细胞的分化程度低，分裂能力强，A正确；图中过程a表示细胞分裂，过程b是细胞分化，得到的各种细胞遗传物质不发生变化，B错误；红细胞、巨核细胞和单核细胞都是由造血干细胞分化来的，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；造血干细胞分化成血小板和巨噬细胞，说明其具有分裂和分化能力，但不能形成完整的个体，也不能分化成其他各种细胞，因此不能体现细胞具有全能性，D正确。
5.细胞分化的实质是基因的选择性表达，而基因的选择性表达与基因表达的调控有关，真核细胞基因的前端（或“上游”）具有的启动子相当于转录的开关，可以通过甲基化被修饰，从而抑制基因的表达，进而对表型产生影响。下列有关基因表达和表观遗传的叙述，不正确的是（　　）
A.核糖体蛋白基因在所有细胞中都表达，卵清蛋白基因只在某类细胞中特异性表达
B.表观遗传是基因表达过程中表型发生改变，但基因的碱基序列不变，不能遗传给后代
C.启动子中某些碱基发生甲基化，可能影响RNA聚合酶的识别结合，从而影响基因的转录
D.除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
解析：B　核糖体蛋白基因属于管家基因，在所有细胞中都表达，卵清蛋白基因属于奢侈基因，只在输卵管细胞中特异性表达，A正确；表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，B错误；由于RNA聚合酶与启动子结合，催化基因进行转录，而启动子中某些碱基甲基化，会影响与启动子的结合，不能转录形成mRNA，从而抑制了基因的表达，C正确；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰，可以产生激活或抑制基因转录的现象，从而影响基因的表达，D正确。
6.当紫外线、DNA损伤等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放，引起细胞凋亡，如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A.细胞色素c主要分布在线粒体内膜，参与有氧呼吸过程中丙酮酸的分解
B.激活癌细胞的C－9酶或C－3酶有可能是治疗癌症的思路
C.活化的C－3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，这属于负反馈调节
D.衰老细胞释放的细胞色素c可能较少，C－9酶更容易被活化
解析：B　线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的脂双层中，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水，丙酮酸的分解属于有氧呼吸第二阶段，因此细胞色素c不参与丙酮酸的分解，A错误；据图可知，活化的C－9酶激活C－3酶，引起细胞凋亡，故激活癌细胞的 C－9酶或C－3酶进而引起细胞凋亡，有可能是治疗癌症的思路，B正确；正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。活化的C－3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，从而加速细胞的凋亡，这是正反馈调节机制，C错误；衰老细胞更容易凋亡，推测释放的细胞色素c可能较多，D错误。
7.凋亡诱导因子与细胞膜受体结合，通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因的表达，使细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活。Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能选择性切割某些蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，被吞噬细胞吞噬清除。下列叙述正确的是（　　）
A.凋亡小体被吞噬细胞清除的过程需要载体蛋白，与细胞膜的流动性有关
B.癌细胞不存在控制Dnase酶和Caspase酶合成的基因，所以不会凋亡
C.Dnase酶和Caspase酶被激活是细胞中遗传信息执行情况改变的结果
D.细胞凋亡过程中既存在DNA的断裂也存在蛋白质的水解，但不存在蛋白质的合成
解析：C　凋亡小体被吞噬细胞清除的过程，属于胞吞，需要ATP，不需要载体蛋白，A错误；同一生物个体中的细胞含有该个体的全套遗传物质，故癌细胞中存在控制Dnase酶和Caspase酶合成的基因，B错误；与凋亡有关的酶如Dnase酶、Caspase酶被激活，是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果，即细胞分化的结果，C正确；结合题干信息“Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能选择性切割某些蛋白质形成不同长度的多肽”可知，细胞凋亡过程中存在DNA的断裂和蛋白质的水解，同时该过程也存在蛋白质的合成，如凋亡过程中溶酶体会分泌水解酶（本质为蛋白质），D错误。
8.自由基引起细胞损伤的重要一步是脂质过氧化。脂质在激发态下，被抽氢生成脂质自由基，与氧气发生过氧化生成过氧脂质自由基，然后发生链式反应激发其他脂质分子变成脂质自由基，自身变成氢过氧化物。如果膜脂中不饱和脂肪酸氧化，细胞膜流动性会降低。下列说法错误的是（　　）
A.脂质过氧化会导致膜结构损伤，易导致老年斑的产生
B.自由基抑制剂及抗氧化剂可以延长细胞和动物的寿命
C.细胞的衰老与自由基有关，与基因无关
D.自由基氧化蛋白质，造成细胞膜功能损伤
解析：C　膜脂中不饱和脂肪酸氧化，细胞膜流动性会降低，说明脂质过氧化会导致膜结构损伤，引起细胞衰老，易导致老年斑的产生，A正确；由题干可知，自由基引起细胞损伤，而自由基抑制剂及抗氧化剂可以减轻自由基的作用，因此自由基抑制剂及抗氧化剂可以延长细胞和动物的寿命，B正确；自由基会引起细胞损伤，而自由基的产生与细胞的基因和代谢有关，因此细胞的衰老与自由基有关，与基因也有关，C错误；自由基氧化蛋白质，使细胞膜上的蛋白质活性降低，会造成细胞膜功能损伤，D正确。
9.（不定项）广谱抗肿瘤药阿霉素可嵌入DNA而抑制核酸的合成，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用，但有可能诱发心肌细胞凋亡导致心律失常。药物福达平对老年人心脏健康有很好的保健作用。科研人员提出一种假设：福达平对心肌细胞凋亡具有抑制作用，并进行了如下实验：
第1组：心肌细胞＋适宜培养液
第2组：心肌细胞＋适宜培养液＋阿霉素
第3组：心肌细胞＋适宜培养液＋阿霉素＋福达平
第4组：心肌细胞＋适宜培养液＋福达平
相同且适宜条件培养一段时间后，统计心肌细胞凋亡率。下列分析正确的是（　　）
A.第1组和第2组对照可验证阿霉素是否可以诱导心肌细胞凋亡
B.第2组和第3组对照可验证福达平是否能抑制阿霉素诱导凋亡的作用
C.第1组和第4组对照可以验证福达平是否可抑制心肌细胞凋亡
D.若心肌细胞凋亡率第2组＞第3组＞第4组＞第1组，则假设成立
解析：ABC　第1组和第2组对比，自变量为是否添加阿霉素，两组对照可验证阿霉素是否可以诱导心肌细胞凋亡，A正确；第2组和第3组对比，两组均添加了阿霉素，自变量为是否添加福达平，两组对照可验证福达平是否能抑制阿霉素诱导凋亡的作用，B正确；第1组和第4组，自变量为是否添加福达平，两组对照可以验证福达平是否可抑制心肌细胞凋亡，C正确；若心肌细胞凋亡率第2组＞第3组＞第1组＞第4组，则福达平对心肌细胞凋亡具有抑制作用，D错误。
10.（不定项）细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时，细胞可降解自身大分子或细胞器为生存提供能量。图1、图2为细胞自噬的信号调控过程，AKT和mTor是抑制细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。下列叙述正确的是（　　）
A.营养物质充足时，ATP可激活AKT抑制细胞凋亡
B.营养物质充足时，胰岛素与受体结合，激活mTor来抑制凋亡
C.当胰岛素缺乏时，mTor失活，细胞可通过启动自噬过程为细胞提供ATP
D.长期饥饿状态下，细胞会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体
解析：CD　由图1可知，当营养物质充足时，胰岛素可激活AKT抑制细胞凋亡，A错误；营养物质充足时，胰岛素与受体结合，激活AKT，进而激活mTor来抑制细胞自噬，B错误；由图2可知，当缺乏胰岛素时，AKT失活，导致mTor失活，对细胞自噬抑制解除，细胞启动自噬过程为细胞提供ATP，C正确；在长期饥饿状态下，内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体，自噬体和溶酶体融合，促进内容物水解，D正确。
二、非选择题
11. 科学家将小鼠多能干细胞的4种基因Oct3/4、Sox2、c－Myc和Klf4，同时导入已分化的小鼠成纤维细胞中，结果后者被诱导成为多能干细胞，称为诱导多能干细胞（iPS），此类细胞能分裂并产生皮肤细胞、神经细胞以及可以搏动的心肌细胞等。请分析回答下列问题：
（1）人体干细胞可以分为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 两大类。
解析：（1）按照发育状态，干细胞可以分为成体干细胞和胚胎干细胞。
答案：（1）胚胎干细胞、成体干细胞　
（2）④过程表示细胞发生了分化，原因是D、E和F细胞中的 　　　　　　　　 （填2种化合物名称）种类不完全相同。请用箭头和文字简要表明该过程中遗传信息的流动途径 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（2）④过程表示细胞分化过程，分化是由于基因的选择性表达，导致转录出的mRNA和翻译出的蛋白质不完全相同。分化过程中遗传信息由DNA经转录流向mRNA，再经翻译流向蛋白质。
答案：（2）mRNA、蛋白质　DNA mRNA 蛋白质　
（3）动物细胞培养过程中需通入CO2，其作用是 　　　　　　　　　　　　 。
解析：（3）在动物细胞培养过程中培养液中必须通入O2和CO2，通入CO2的目的是维持培养液的pH。
答案：（3）维持培养液的pH　
（4）艾弗里在证明DNA是遗传物质的实验中，通过分别向不同实验组加入各类酶来确认“转化因子”的化学本质，利用了控制自变量的 　　　　　 原理。参考此方法，如果要了解Oct3/4、Sox2、c－Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，该如何进行实验？请你给出实验设计的思路。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（4）艾弗里通过加入酶水解某类特定的物质，属于减法原理。若用减法原理验证Oct3/4、Sox2、c－Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，在导入基因时，依次去掉某个特定的基因，只导入其他3个基因到小鼠成纤维细胞中，通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小。
答案：（4）减法　依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小
12.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”）。
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。
答案：（1）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。
解析：（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。
答案：（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）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 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（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根据上述实验可知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为：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。
答案：（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

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