资源简介 生物学高考备考教案第四章 细胞的生命历程课时3 细胞的分化、衰老和死亡教师尊享·命题分析课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接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的分化,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 细胞的分化和细胞的全能性 2022:湖北T6、河北T14、浙江1月T1; 2021:山东T3和T8、辽宁T9、重庆T5、浙江6月T11; 2020:海南T6和 、浙江1月T6; 2019:浙江4月T14、江苏 ; 2018:全国卷Ⅲ 1.生命观念——理解细胞分化、衰老、凋亡等的概念、特点,深化结构与功能观。 2.科学思维——对细胞不同生命历程的特点进行归纳与概括、构建模型,培养科学思维素养。 3.社会责任——运用所学知识解释衰老、凋亡等热点问题,培养考生的社会责任感细胞的衰老和死亡 2022:海南T2、辽宁T17、江苏T2、山东T1、浙江6月T4; 2021:北京T8、河北T5、广东T4、江苏T2、浙江1月T3; 2020:海南 、浙江7月T7、江苏T4; 2019:天津T3、全国卷Ⅰ 、江苏 ; 2018:浙江11月T5、江苏T23命题分析预测 1.本部分常结合生长、发育、遗传、人体健康等考查细胞的分化、衰老和死亡等知识,多以选择题形式呈现,难度不大。 2.预计2024年高考可能会结合最新科研成果考查细胞的分化、细胞的全能性、细胞凋亡的机理及其应用、细胞衰老的原因,也可能结合干细胞的研究与应用等科技前沿进行综合命题知识导图 教材读薄考点1 细胞的分化和细胞的全能性教材帮 读透教材 融会贯通知识整合 教材读厚1.细胞分化(1)图解细胞的分化(2)三个层面判断细胞是否发生分化(3)牢记细胞分化的“变”与“不变”(1)分化的细胞不一定不再进行分裂,如 淋巴细胞,接受抗原和细胞因子的刺激后仍可再分裂。(2)同一个体不同类型的分化细胞内,遗传物质相同,mRNA和蛋白质不完全相同。2.细胞的全能性分化程度高的细胞全能性不一定低,如生殖细胞为高度分化的细胞,但全能性依然较高。3.干细胞[必修1 P121“与社会的联系”]可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的原因是干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。知识活用 教材读活情境应用1. 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞,并对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测,结果发现3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、 珠蛋白基因、胰岛素基因,但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA,这一事实说明了什么?提示 这一事实说明基因的表达具有选择性。2. 体细胞与早期胚胎干细胞都起源于受精卵,理论上都具有全能性,但到目前为止还没有通过培养体细胞得到任何动物个体,而将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成的重组细胞,可以培育出动物个体。这个事实说明了什么?提示 动物细胞的全能性随着分化程度的提高而逐渐受到抑制,已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。深度思考1. 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞,可以替代损伤的胰岛 细胞,以此来治疗糖尿病,原因是“胰岛样”细胞基因表达情况与胰岛 细胞相似。2. 可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织和器官用于器官移植等,实现对临床疾病的治疗?说明理由。提示 动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞,它通常不能转化为其他类型的细胞,因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织和器官。3. 细胞全能性大小与细胞分化程度之间存在怎样的关系?提示 一般来说,细胞的分化程度与细胞全能性的大小呈负相关,即细胞分化程度越高,其全能性越受到抑制。高考帮 研透高考 明确方向命题点1 细胞分化的本质、特点和意义分析1. [2021山东]体外实验研究发现, 氨基丁酸持续作用于胰岛 细胞,可诱导其转化为胰岛 细胞。下列说法错误的是( B )A. 胰岛 细胞转化为胰岛 细胞是基因选择性表达的结果B. 胰岛 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 细胞也具有转化为胰岛 细胞的潜能D. 胰岛 细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活[解析] 胰岛 细胞转化为胰岛 细胞是基因选择性表达的结果,A正确;胰岛 细胞不合成胰高血糖素,故胰岛 细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱,B错误;胰岛 细胞仍含有该生物的全套遗传物质,推测胰岛 细胞也具有转化为胰岛 细胞的潜能,C正确;激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D正确。命题拓展[设问拓展型][多选]题干信息不变,下列说法正确的是( AC )A. 胰岛 细胞转化为胰岛 细胞后不能分泌胰高血糖素B. 胰岛 细胞转化为胰岛 细胞的过程体现了细胞的全能性C. 胰岛 细胞中含有发育成个体的全套基因D. 胰岛 细胞转化的过程中控制合成胰高血糖素的基因逐渐减少[解析] 胰岛 细胞转化为胰岛 细胞后,胰岛 细胞合成胰岛素,不能合成胰高血糖素,A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,故胰岛 细胞转化为胰岛 细胞的过程不能体现细胞的全能性,B错误;胰岛 细胞中含有发育成个体的全套基因,C正确;胰岛 细胞转化的过程中胰高血糖素的合成逐渐减少,而控制合成胰高血糖素的相关基因不变,只是基因发生了选择性表达,D错误。2. [2022湖北] 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, 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 倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是( A )A. 红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞B. 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 基因表达量有关[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错误;体外培养实验表明,在 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 倍,推测 基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖,B正确;若 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, 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 基因表达量有关,D正确。命题点2 细胞的全能性和干细胞分析3. [2021浙江6月]将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( B )A. 肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制B. “合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性C. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化D. 细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因[解析] 高度分化的动物细胞不表现出全能性,其原因是受到了细胞内某些物质的限制,A正确;“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性,B错误;个体发育过程中伴随着细胞分化,C正确;细胞核具有一套完整的遗传信息,其具备发育成完整个体的潜能,D正确。命题拓展[设问拓展型]题干信息不变,下列说法错误的是( C )A. 肠细胞的细胞核重建的“合子”具有全能性B. “合子”细胞与肠细胞的细胞核遗传物质相同C. 由“合子”发育成的正常蝌蚪长大后必为雌蛙D. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞凋亡等生命活动[解析] 将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”,可发育成正常的蝌蚪,说明蝌蚪肠细胞的细胞核重建的“合子”具有全能性,A正确;由题意可知,“合子”细胞的细胞核的遗传物质来源于肠细胞,B正确;由“合子”发育成的正常蝌蚪的性别与供核的蝌蚪相同,无法判断雌雄,C错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中细胞的更新换代伴随着细胞凋亡,D正确。4. [2021重庆]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( D )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] 人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞,推测脐血中的干细胞可以用来治疗造血功能障碍类疾病,A正确;细胞分化的本质是基因选择性表达,因此分化后,表达的蛋白种类会发生变化,B正确;根据细胞分化的概念可知,分化后,细胞结构会发生变化,C正确;早期胚胎细胞的分化程度低于脐血中的干细胞的,D错误。考点2 细胞的衰老和死亡教材帮 读透教材 融会贯通知识整合 教材读厚1.细胞的衰老(1)细胞衰老的特征、意义和影响(2)细胞衰老的原因(3)细胞衰老和个体衰老的关系2.细胞死亡[必修1 P126“小字信息”]细胞自噬是指在一定条件下,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。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。另外,处在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必需的物质和能量。知识活用 教材读活深度思考1. 细胞衰老一定能引起个体衰老吗?提示 不一定。对于单细胞个体而言,细胞的衰老就是个体的衰老。对于多细胞个体而言:①个体衰老时,其体内大部分细胞处于衰老状态,但是也有少量新生细胞(如多能干细胞仍会分裂产生新细胞);②细胞衰老并不是仅发生在衰老个体中,如新生儿体内也会有细胞衰老。2. 老年人的白发与白化病患者的白发产生的原因相同吗?提示 不同。前者是由于毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少;后者是由于细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常,不能合成酪氨酸酶,细胞中缺少酪氨酸酶。3. 细胞凋亡会造成细胞数目的减少,为什么这对生物体的生命活动还是有利的?提示 在胚胎发育阶段,通过细胞凋亡清除多余的和已经完成使命的细胞,保证了胚胎的正常发育;在成年阶段,通过细胞凋亡清除衰老和异常的细胞,保证了机体的健康,因此细胞凋亡对生物体的生命活动是有利的。4. 根据端粒学说和细胞凋亡的机理,二者可能存在什么联系?提示 根据端粒学说,随着细胞分裂次数的增多,染色体DNA会受到损伤,可能会导致细胞凋亡有关的基因启动,通过细胞凋亡清除衰老的细胞。基础自测1. 衰老细胞内染色质收缩、染色加深影响DNA的复制和转录。( √ )2. 衰老细胞中各种酶的活性显著降低。( × )3. [2022江苏,T2B、C]成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增殖速率都由快变慢;( × )刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡。( √ )4. [2021河北,T5A、B]细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质;( × )清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老。( √ )5. [2020浙江7月,T7B、C]高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小,呼吸变慢;( × )高等植物胚胎发育过程中,胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的。( √ )6. [2019天津,T3D]细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染。( √ )教师尊享·思维提升构建模型厘清细胞各生命历程间的内在联系高考帮 研透高考 明确方向命题点1 细胞的衰老分析1. [海南高考]下列关于人体细胞的叙述,错误的是( D )A. 人的正常体细胞的分裂次数是有限的B. 自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老C. 细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除D. 衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的[解析] 细胞会随着分裂次数的增多而衰老,人的正常体细胞的分裂次数是有限的,A正确;自由基攻击蛋白质,会使蛋白质活性下降,引起细胞衰老,B正确;溶酶体可以分解清除衰老、损伤的细胞器,C正确;衰老细胞的新陈代谢速率是减慢的,D错误。2. [2023福州三中质检]生物体的衰老可能是机体的组织细胞不断产生自由基并积累的结果。自由基具有氧化性,会引起DNA损伤,可能导致基因突变,自由基还会攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。黑桑葚中含有多种抗氧化成分,包括大量的花青素、维生素 等,所以黑桑葚具有一定的抗衰老作用。下列相关说法正确的是( D )A. 自由基可能引起细胞衰老,但一定不会引起细胞癌变B. 被自由基攻击的机体细胞的死亡属于细胞凋亡C. 衰老细胞中的自由基攻击蛋白质,使线粒体内葡萄糖的氧化分解速率减慢D. 自由基攻击DNA可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变[解析] 自由基可攻击DNA,可能引起细胞癌变,A错误;被自由基攻击的机体细胞的死亡属于细胞坏死,B错误;葡萄糖在线粒体中不能氧化分解,其氧化分解过程发生在细胞质基质中,C错误;自由基攻击DNA可能导致DNA分子中基因的碱基对发生变化,导致遗传信息发生改变,进而可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变,D正确。命题点2 细胞的死亡分析3. [2021广东]研究表明,激活某种蛋白激酶 ,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( D )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. 激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究[解析] 题述病毒感染后细胞凋亡,细胞失去生命活动,A错误;题述病毒感染细胞的凋亡属于细胞程序性死亡,B错误;题述病毒感染细胞的凋亡过程受基因控制,C错误;分析题意可知, 激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D正确。命题拓展[设问拓展型]题干信息不变,下列说法正确的是( B )A. 上述被病毒感染细胞的凋亡不受环境影响B. 细胞凋亡后,失去“藏身之所”的病毒被吞噬消化需要溶酶体的参与C. 基因只存在于被病毒感染的细胞中D. 细胞凋亡不利于维持内部环境的稳定[解析] 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,不仅受基因控制,也受环境影响,A错误;细胞凋亡后,失去“藏身之所”的病毒被吞噬细胞吞噬,然后被吞噬细胞内的溶酶体消化,B正确; 基因存在于有关生物体所有的有核细胞中,C错误;细胞凋亡有利于维持内部环境的稳定,D错误。4. [2019全国卷Ⅰ]细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是( B )A. 胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B. 小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象C. 清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D. 细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死[解析] 胎儿手的发育过程中会发生细胞凋亡,A错误;小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡,B正确;被病原体感染的细胞会成为靶细胞,机体可通过细胞免疫将靶细胞裂解,释放病原体,此过程中发生细胞凋亡,C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,细胞坏死是在种种极端不利因素的影响下出现的细胞非正常死亡,D错误。通性通法两看法判断细胞凋亡与细胞坏死(1)(2)命题点3 细胞生命历程的综合分析5. [2022海南]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( B )A. 正常的 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] 在一定条件下, 淋巴细胞可增殖、分化形成浆细胞和记忆 细胞,但其不能无限增殖,A正确;细胞分化是一种持久性的变化,发生在生物体的整个生命进程中,B错误;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;通过细胞自噬,细胞可以清除受损或衰老的细胞器,从而维持细胞内部环境的稳定,D正确。6. [2022浙江6月]下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是( A )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] 细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡,A正确;机体的整个生命过程中都存在细胞凋亡的现象,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。教师尊享·备考教案线粒体胞吐与细胞自噬情境导入资料1 清华大学俞立团队在国际顶尖学术期刊《 》发表的论文中提到:他们发现并命名了细胞内一种现象——线粒体胞吐。用一定浓度的 (诱导线粒体自噬的物质)处理线粒体,受损的线粒体会被转运到一种囊泡状的细胞器——迁移体中,再被迁移体运送到细胞外。资料2 通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下,细胞可通过溶酶体的作用,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,其局部过程如图所示。(1) 线粒体胞吐作用可清除损伤的线粒体,有利于细胞内线粒体数目和细胞内部环境的稳定。(2) 细胞自噬可以将自身物质降解,为细胞提供物质和能量。(3) 自噬性死亡是细胞的程序性死亡,属于细胞凋亡,这与细胞内的溶酶体(填细胞器)的功能有关。强化训练1. [2022山东]某种干细胞中,进入细胞核的蛋白 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( C )A. 细胞核中的 可改变细胞核的形态B. 敲除 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[解析] 由题干信息“蛋白 可作用于细胞核骨架 自噬性降解”可知, 可改变细胞核的形态,A正确;蛋白 可促进该种干细胞的衰老,所以敲除 基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确; 可作用于异染色质蛋白,引起异染色质蛋白通过溶酶体发生自噬性降解,C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正确。2. [2022抚松一模]细胞内线粒体受损后会释放出信号蛋白,进而引发细胞死亡。如图表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体的过程。下列说法错误的是( D )A. 线粒体水解产物中含有 、 、 、 、 等元素B. 线粒体受损后引发细胞死亡的过程属于细胞凋亡C. 自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜具有一定的流动性的特点D. 细胞自噬过程中,溶酶体通过合成水解酶发挥作用[解析] 线粒体内含有少量DNA和RNA,水解产物有核苷酸,核苷酸的组成元素包括 、 、 、 、 ,A正确;细胞内受损后的线粒体释放的信号蛋白会引发细胞死亡,细胞及时清除受损的线粒体的意义是维持细胞内部环境的相对稳定,因此线粒体受损后引发的细胞死亡的过程属于细胞凋亡,B正确;溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的,D错误。3. [2022山东师大附中模拟]细胞自噬是真核细胞将自身衰老的细胞器及错误折叠的蛋白质等物质通过溶酶体降解的过程,其过程如图所示。下列推断错误的是( B )A. 自噬溶酶体的形成与内质网、高尔基体等细胞器有关B. 细胞自噬与细胞凋亡无关C. 当细胞营养物质缺乏时,细胞自噬作用可能增强D. 错误折叠的蛋白质的最终水解产物可以留在细胞内再利用[解析] 据图分析可知,自噬溶酶体的形成与内质网、高尔基体等细胞器有关,A正确;细胞自噬可能导致细胞凋亡,B错误;细胞自噬可以将自身物质降解,为细胞提供物质和能量,当细胞营养物质缺乏时,细胞自噬作用可能增强,C正确;错误折叠的蛋白质通过细胞自噬被水解,产物是氨基酸,氨基酸可以留在细胞内再利用,D正确。教师尊享·备课题组1. [2022浙江1月]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 )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] 人体造血干细胞在体外培养成神经细胞和肝细胞,经历了细胞数量的增多和细胞种类的变化,该过程发生了细胞分裂和细胞分化,A符合题意。2. [2021江苏]下列关于人体细胞生命历程的叙述正确的是( A )A. 组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程B. 造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞C. 细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变D. 凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫[解析] 造血干细胞由胚胎干细胞分化而来,B错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中,细胞的遗传物质不会发生改变,C错误;凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫,细胞免疫属于特异性免疫,D错误。3. [2021山东]细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列 的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解 酮戊二酸合成酶,调控细胞内 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( C )A. 酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用B. 酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化C. 抑制 基因表达可降低细胞内 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] 酮戊二酸合成酶的化学本质是蛋白质,其降解产物是氨基酸,氨基酸可被细胞再利用,A正确;该过程通过降解 酮戊二酸合成酶,减少细胞内 酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化,故 酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化,B正确;结合题干信息“细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列 的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解,该过程可通过降解 酮戊二酸合成酶,调控细胞内 酮戊二酸的含量”,可推测抑制 基因表达可提高细胞内 酮戊二酸的含量,C错误;溶酶体是单层膜细胞器,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,D正确。4. [2020浙江1月]胡萝卜根单个细胞经体外培养,能发育成完整的植株。其根本原因是胡萝卜根细胞( B )A. 具有旺盛的分裂能力 B. 具有该物种的全套基因C. 通过有丝分裂形成了植株 D. 能合成胡萝卜所需的蛋白质[解析] 胡萝卜根单个细胞经体外培养能发育成完整的植株,说明已分化的植物细胞具有全能性,而其具有全能性的根本原因是其含有该物种的全套基因,B正确。5. [2019天津]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 含量增加启动。下列叙述正确的是( D )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 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[解析] 蛋白水解酶是水解蛋白质的酶,能使肽键断开,题中特异的蛋白水解酶会诱导植物细胞凋亡,不会使磷酸二酯键断开,A错误;由细胞膜的组成和结构可知钙离子进入细胞的方式应为主动运输或协助扩散,B错误;据题干信息可知,细胞色素 位于线粒体内膜上参与细胞呼吸,有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜,因此细胞色素 与有氧呼吸的第三阶段有关,C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,这样就避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染,D正确。作业帮 练透好题 精准分层基础过关1. [2023宁波模拟]在一个多细胞生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,这是因为( D )A. 细胞发生了变异 B. 不同细胞的基因不同C. 某些细胞失去了全能性 D. 不同细胞中的基因选择性表达[解析] 形成各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞是细胞分化的结果而不是变异的结果,其本质是不同细胞中的基因选择性表达,D正确。2. [2023湖北三校联考]2022年3月,中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究,成功将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞,即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。该研究成果可能会使个体化器官再生成为现实,为全世界数百万需要进行器官移植的患者带来了希望。下列有关叙述错误的是( B )A. 受精卵和人体早期胚胎细胞都具有全能性B. 上述转化过程发生了细胞分化,体现了动物细胞核具有全能性C. 细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全部或全套基因D. 多能干细胞能够发育为机体多种组织[解析] 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。受精卵和人体早期胚胎细胞都具有全能性,A正确。仅发生细胞分化不能体现动物细胞核具有全能性,B错误。3. [2023河南名校联考]细胞衰老是细胞生命历程中的正常现象,下列有关叙述正确的是( B )A. 细胞衰老后细胞中染色质会收缩,形成染色体B. 衰老细胞中水分减少,细胞萎缩C. 衰老细胞中细胞核体积减小,核膜内折D. 细胞衰老后细胞膜通透性不变[解析] 细胞衰老时染色质收缩,染色加深,但不是形成染色体,A错误;衰老细胞中水分减少,细胞萎缩,代谢减慢,B正确;衰老细胞中细胞核体积增大,核膜内折,C错误;细胞衰老时,细胞膜的通透性改变,物质运输能力降低,D错误。4. [2023重庆八中检测]我国科学家在《细胞发现》发表了关于抗衰老关键代谢物——尿苷(由尿嘧啶与核糖组成)的研究结果。研究表明,尿苷是一种可以通过血脑屏障进入脑区的生物活性分子,且具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能。下列相关叙述正确的是( D )A. 尿苷可与腺苷、鸟苷、胸苷等通过磷酸二酯键连接形成RNAB. 尿苷可能通过提高机体抗氧化酶水平以增多氧自由基从而抗衰老C. 衰老细胞的细胞核体积增大,端粒DNA序列逐渐向外延长D. 用尿苷延缓神经干细胞的衰老可作为缓解阿尔茨海默病的新思路[解析] 胸苷是由胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖组成的,RNA中的含氮碱基不含有胸腺嘧啶,且五碳糖为核糖,所以尿苷不能与腺苷、鸟苷、胸苷等通过磷酸二酯键连接形成 RNA,A错误;自由基学说认为是自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,而自由基来源于细胞中各种氧化反应,抗氧化酶能抑制氧自由基的产生,由此表明尿苷延缓干细胞衰老的原因,有可能是尿苷通过提高抗氧化酶水平,以减少氧自由基的产生从而达到抗衰老的作用,B错误;衰老细胞的细胞核体积增大,根据端粒学说,细胞衰老是因为细胞每分裂一次,染色体两端的端粒就会缩短一截,最后使DNA的正常功能受到影响,因此衰老细胞的端粒DNA序列不会向外延长,而是缩短,C错误;阿尔茨海默病的病因有很多,有可能是患者的神经组织受到损伤或神经细胞衰老造成,尿苷具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能,所以可尝试使用尿苷延缓神经干细胞的衰老,使神经干细胞通过增殖和分化,产生新的神经细胞,或对神经组织进行再生修复,以缓解阿尔茨海默病,D正确。5. [2023雅礼中学二测]研究发现,人体皮肤细胞中的 蛋白可通过抑制 基因表达并促进 基因表达来诱导细胞凋亡。下列有关叙述正确的是( A )A. 人体神经细胞中也含有 、 和 基因B. 和 基因的表达产物可能是细胞凋亡促进剂C. 癌细胞内 基因的表达产物含量较低D. 研发 蛋白抑制剂有利于抑制皮肤癌细胞的增殖[解析] 人体的各种组织细胞均由受精卵发育而来,故人体神经细胞中也含有 、 和 基因,A正确; 蛋白可通过抑制 基因表达并促进 基因表达来诱导细胞凋亡,故 基因的表达产物可能是细胞凋亡抑制剂, 基因的表达产物可能是细胞凋亡促进剂,癌细胞具有无限增殖的能力,因此 的表达产物含量较高,可抑制其凋亡,B、C错误; 蛋白能够诱导细胞凋亡,因此 蛋白抑制剂会阻止细胞凋亡,不利于抑制皮肤癌细胞的增殖,D错误。6. [2023重庆大联考]动物机体的细胞凋亡及清除过程如图所示,下列有关说法正确的是( C )A. 细胞凋亡是由基因控制的细胞被动死亡的过程B. 受酒精毒害导致的细胞死亡属于细胞凋亡C. 吞噬细胞清除凋亡细胞利于机体维持稳态D. 膜受体的化学本质为糖蛋白,所有受体均在细胞膜上[解析] 细胞凋亡是由基因控制的细胞自动死亡的过程,A错误;受酒精毒害的细胞死亡属于细胞坏死,B错误;吞噬细胞清除凋亡细胞利于机体维持稳态,C正确;受体分为细胞膜受体和细胞内受体,如性激素、甲状腺激素的受体在细胞内,D错误。7. [2023重庆一测]细胞自噬是细胞维持稳态的一种重要机制。下列有关细胞自噬的叙述,错误的是( B )A. 衰老的细胞中细胞自噬较幼嫩的细胞更激烈B. 细胞自噬的激烈程度严格受细胞调控,与外界条件无关C. 细胞自噬是细胞死亡的诱因之一D. 细胞自噬是机体发挥免疫调节的基础之一[解析] 细胞通过自噬可以分解衰老、损伤的细胞器,衰老的细胞中由于衰老细胞器较多,故细胞自噬较幼嫩的细胞更激烈,A正确;细胞自噬的激烈程度与细胞自身基因调控有关,也受外界条件影响,B错误;细胞自噬受相关基因调控,与细胞程序性死亡有关,细胞自噬是细胞死亡的诱因之一,C正确;细胞自噬是细胞的一种自我保护机制,对维持细胞内部环境的稳定起着重要作用,细胞自噬是机体发挥免疫调节的基础之一,D正确。8. [2023九师联盟联考]研究表明,较低水平的活性氧有利于维持干细胞的自我更新及防止可能发生的不利突变。谷胱甘肽作为细胞内活性氧的主要拮抗分子,在干细胞的功能维持与调节等方面有着重要功能。下列相关叙述正确的是( D )A. 不同组织细胞中蛋白质种类、数量完全不同B. 干细胞细胞凋亡过程中细胞内的基因不再表达C. 谷胱甘肽增加可提高干细胞不利突变的频率D. 适当控制活性氧的产生,可防止干细胞功能失常[解析] 不同组织细胞中蛋白质的种类、数量不完全相同,A错误;细胞凋亡过程中细胞内与细胞凋亡有关的基因表达,B错误;谷胱甘肽增加可维持较低水平活性氧,降低干细胞不利突变的频率,C错误;较低水平的活性氧有利于维持干细胞的自我更新及防止可能发生的不利突变,据此可推知,适当控制干细胞内活性氧分子的产生,能够防止干细胞功能失常,D正确。9. [2023重庆八中模拟]脑缺血会造成局部脑神经细胞不可逆的损伤,甚至死亡。骨髓基质细胞是骨髓中的干细胞,经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对脑缺血引起的损伤神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列相关叙述错误的是( B )A. 脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡属于细胞坏死B. 骨髓基质细胞能够合成多种mRNA,表明细胞已经高度分化C. 干细胞参与受损部位修复时,体内同时有细胞发生着程序性死亡D. 干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达[解析] 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,A正确;mRNA是翻译的模板,生物体所有细胞都能合成多种mRNA,因此存在多种mRNA不能说明细胞已经分化,B错误;干细胞参与受损部位修复时,体内细胞同时发生着程序性死亡(即细胞凋亡),C正确;干细胞与神经细胞是由同一个受精卵发育而来的,其形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达,D正确。10. [2023海南期中]细胞分化对于个体的生长发育和组织更新具有重大意义。胚胎干细胞分化可形成多种细胞;开展细胞衰老的研究,可在很大程度上延缓个体衰老;各种杀伤细胞对被感染细胞的攻击并导致其死亡是通过诱导细胞凋亡来实现的。下列有关叙述错误的是( D )A. 用干细胞生产胰岛 细胞的过程属于细胞分化B. 与骨骼肌细胞相比,胚胎干细胞具有更大的分化潜能C. 细胞凋亡可在抗击病原体感染中发挥重要作用D. 口服多种酶,提高细胞代谢水平可延缓皮肤衰老[解析] 胰岛 细胞较干细胞而言在形态、结构和功能上发生了稳定差异,故用干细胞生产胰岛 细胞的过程属于细胞分化,A正确;一般来说,分化程度越低的细胞分化潜能越大,与骨骼肌细胞相比,胚胎干细胞具有更大的分化潜能,B正确;各种杀伤细胞对被感染细胞的攻击并导致其死亡是通过诱导细胞凋亡来实现的,说明细胞凋亡可在抗击病原体感染中发挥重要作用,C正确;酶的化学本质是蛋白质或RNA,口服多种酶,会通过消化道消化,起不到提高细胞代谢水平,延缓皮肤衰老的作用,D错误。能力提升一、选择题11. [2023重庆八中模拟]如图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述错误的是( B )A. 图示所有的细胞中,干细胞具有细胞周期,而且其分裂能力较强B. 成熟的红细胞能进行DNA的复制和蛋白质的合成C. 同一个体干细胞与白细胞的DNA相同,合成的蛋白质的种类不完全相同D. 白细胞能够穿过毛细血管壁去吞噬病菌,体现了细胞膜具有一定的流动性的特点[解析] 相对于红细胞、白细胞等,干细胞不仅具有细胞周期,而且也具有较强的分裂能力,A正确;成熟的红细胞内无细胞核及细胞器,不能进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,B错误;同一个体干细胞与白细胞的DNA相同,但由于基因的选择性表达,合成的蛋白质种类不完全相同,C正确;白细胞能够穿过毛细血管壁去吞噬病菌,因为细胞膜具有一定的流动性,D正确。12. [2022莆田三模] 细胞分化为浆细胞的过程中,细胞中有限的抗体基因经过DNA的断裂、丢失与重排,形成多样性的抗体可变区序列,理论上可形成数百亿种抗体。下列叙述错误的是( A )A. 细胞分化为浆细胞的过程,细胞中抗体基因的遗传信息未发生改变B. 细胞分化有利于细胞趋向专门化,提高生理功能的效率C. 细胞中有限的抗体基因的可变表达有利于抵抗多种病原体D. 上述分化过程中细胞的形态等变化是基因选择性表达的结果[解析] 根据题意, 细胞分化为浆细胞的过程中,抗体基因经过DNA的断裂、丢失与重排,而DNA上碱基对的排列顺序代表遗传信息,所以抗体基因的遗传信息已经发生了改变,A错误。细胞分化是指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,有利于细胞趋于专门化,提高生理功能的效率,B正确。不同的抗体与不同的病原体结合,细胞中有限的抗体基因的可变表达有利于抵抗多种病原体,C正确。细胞分化的本质是基因的选择性表达,题述分化过程中细胞的形态等变化是基因选择性表达的结果,D正确。13. [2022重庆育才中学二诊]“花有重开日,人无再少年”,人体衰老是一种自然规律。有学者研究秀丽隐杆线虫发现,基因可以影响细胞衰老及寿命,该虫 单基因突变,平均寿命可提高 ,最大提高 。 突变型有较强的抗氧化酶(具有将体内形成的过氧化物转换为毒害较低或无害的物质的功效)活性。下列有关叙述正确的是( A )A. 突变型可能通过减少自由基的产生来减缓衰老B. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状C. 只有在辐射以及有害物质入侵时才会刺激细胞产生自由基D. 衰老细胞中全部基因的表达受阻,新陈代谢减弱[解析] 由自由基学说可知,自由基的产生可使细胞衰老,而 突变型有较强的抗氧化酶活性,因此 突变型可能通过减少自由基的产生来减缓衰老,A正确。由题干 突变型有较强的抗氧化酶活性可知, 基因可能通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,B错误。在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基,C错误。衰老细胞中部分基因的表达受阻,新陈代谢减弱,D错误。14. [2022保定一模]在对细胞衰老机制的研究中,有学者提出了线粒体学说。该学说的内容是:在衰老过程中,线粒体产生的大量氧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;线粒体呼吸相关酶复合物的活性随年龄的增长而下降,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( C )A. 线粒体产生的氧自由基可间接导致细胞中水分减少、细胞核体积增大B. 在线粒体产生氧自由基促进细胞衰老的过程中会发生信息交流C. 线粒体合成ATP的能力与呼吸相关酶复合物的活性有关,ATP合成所需的酶只存在于线粒体中D. 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,发挥其抗细胞衰老的作用[解析] 在细胞衰老过程中,线粒体产生的大量氧自由基能启动一系列的信号转导途径,促进细胞衰老;而细胞衰老的特点有细胞中水分减少、细胞核体积增大,故线粒体产生的氧自由基可间接导致细胞中水分减少、细胞核体积增大,A正确。线粒体产生的大量氧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,因此此过程会发生信息交流,B正确。线粒体呼吸相关酶复合物的活性随年龄的增长而下降,导致ATP生成减少,因此线粒体合成ATP的能力与呼吸相关酶复合物的活性有关,ATP合成所需的酶存在于线粒体和细胞质基质等中,C错误。由题干信息“许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体”且“雌激素具有良好的抗衰老作用”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,D正确。15. [2022景德镇模拟]凋亡素基因能选择性诱导黑色素瘤细胞凋亡,而对正常体细胞无影响。研究者将凋亡素基因导入黑色素瘤细胞后,检测黑色素瘤细胞的凋亡率及细胞周期中各阶段所占的比例,结果如表。以下相关分析错误的是( D )组别 凋亡率(%) DNA复制准备期(%) DNA复制期(%) 分裂期(%)对照组 6.38 66.73 24.68 8.59实验组 52.09 32.66 48.45 18.89注:DNA复制准备期和DNA复制期均属于分裂间期。A. 未导入凋亡素基因的黑色素瘤细胞中也存在细胞凋亡基因B. 凋亡素基因导入黑色素瘤细胞后,具有明显的致凋亡作用C. 凋亡素将黑色素瘤细胞的分裂阻滞在DNA复制期或分裂期D. 数据表明凋亡素通过延长细胞周期来抑制黑色素瘤细胞的分裂[解析] 细胞凋亡是由基因所控制的细胞自动结束生命的过程,由表可知,对照组黑色素瘤细胞的凋亡率为 ,说明未导入凋亡素基因的黑色素瘤细胞中也存在细胞凋亡基因,A正确;由表可知,实验组黑色素瘤细胞的凋亡率明显高于对照组的,说明凋亡素基因导入黑色素瘤细胞后,具有明显的致凋亡作用,B正确;由表可知,与对照组相比,实验组中处于DNA复制准备期的黑色素瘤细胞减少,处于DNA复制期和分裂期的黑色素瘤细胞增多,说明凋亡素可将黑色素瘤细胞的分裂阻滞在DNA复制期或分裂期,C正确;该实验数据没有显示细胞周期的时长,不能表明凋亡素通过延长细胞周期来抑制黑色素瘤细胞的分裂,D错误。16. [2022辽宁,不定项] 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 形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若 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( ABC )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 的环境 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 进入细胞不需要消耗能量[解析] 铁死亡为铁依赖的细胞程序性死亡,铁死亡和细胞自噬都受基因调控,A正确。运铁蛋白结合 的环境 接近中性或微碱性,运铁蛋白释放 的环境 为5.0,B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正确。运铁蛋白携带 通过胞吞方式进入细胞,该过程需要消耗能量,D错误。17. [2023苏州、张家港联考,多选]“高分化腺癌”、“低分化腺癌”是肿瘤医学中常见的专业术语。所谓分化程度就是指肿瘤细胞接近于正常细胞的程度。分化程度越高(高分化)就意味着肿瘤细胞越接近相应的正常发源组织;而细胞分化程度越低(低分化或未分化)与相应的正常发源组织区别就越大,肿瘤的恶性程度也相对较大。下列关于细胞分化和癌变的叙述,正确的是( CD )A. 分化和癌变的细胞形态都有改变,其本质或实质相同B. 高度分化的细胞若趋向衰老,细胞核体积会变小C. 分化程度不同的肿瘤细胞中突变的基因不完全相同D. 肿瘤细胞的分化程度和分裂能力通常呈负相关的关系[解析] 分化和癌变的细胞形态都有改变,分化的本质是基因的选择性表达,癌变的实质是基因发生突变,A错误;衰老细胞的细胞核体积会变大,B错误;分析题干信息可知,肿瘤分化程度不同的患者,其突变的基因不完全相同,C正确;肿瘤细胞分化程度越低,与相应的正常发源组织区别就越大,恶性程度越大,分裂能力也越强,D正确。二、非选择题18. [2023渤海大学附中检测,8分]绿茶含有丰富的儿茶素,被认为在延缓细胞衰老中发挥着重要作用。科学家为探索儿茶素的抗衰老机制,以 (一种儿茶素)为研究对象,进行了相关研究。(1) 关于细胞衰老的机制,自由基学说认为机体代谢产生的自由基积累过多,会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,例如使细胞呼吸酶的活性下降,导致有氧呼吸第三个阶段氧不能有效利用,从而产生更多的自由基,加速细胞衰老。[解析] 衰老细胞的呼吸速度减慢,新陈代谢减慢,所以细胞呼吸酶的活性下降,有氧呼吸的第三个阶段氧气和 结合形成水,细胞呼吸酶的活性下降,导致有氧呼吸第三个阶段氧不能有效利用,从而产生更多的自由基,加速细胞衰老。(2) 儿茶素一直被认为是一种抗氧化剂,可以中和或防止由氧自由基 引起的氧化应激反应,从而发挥抗衰老的作用。为验证上述观点的准确性,研究者将秀丽隐杆线虫随机均分为4组,利用 (常用的抗氧化剂)和 进行相关实验:① 定期检测秀丽隐杆线虫的生存率,结果如图1所示。图中对照组培养在不含 和 的培养基中。图1[解析] 分析题干可知,实验的自变量是抗氧化剂的种类,所以对照组应培养在不含 和 的培养基中。② 据图推测 不是通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用,公众认知可能被颠覆,请说明理由: 组和 组的作用效果不同;且同时添加 和 后,效果与对照组相似。[解析] 是常用的抗氧化剂,但是分析题图可知, 组和 组的作用效果不同;且同时添加 和 后,效果与对照组相似,所以推测 不是通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用。(3) 为验证上述推测,科学家进一步检测了秀丽隐杆线虫的线粒体呼吸酶活性、细胞呼吸强度和 含量,结果如图2所示。图2组处理 后,导致 含量升高的原因是线粒体呼吸酶活性下降(导致细胞呼吸速率降低),氧不能有效利用。培养 及 后,细胞呼吸强度恢复, 水平降低,表明 首先是通过短期内升高 的含量,从而提高氧化应激反应来提高机体的防御能力,然后再通过某种途径降低 的含量。[解析] 分析题图可知, 组处理 后与对照组相比,线粒体呼吸酶活性下降,呼吸强度减弱, 含量增加,所以 组处理 后,导致 含量升高的原因是线粒体呼吸酶活性下降(导致细胞呼吸速率降低),氧不能有效利用。培养 及 后,细胞呼吸强度恢复, 水平降低,表明 首先是通过短期内升高 的含量,从而提高氧化应激反应来提高机体的防御能力,然后再通过某种途径降低 的含量。第 页 展开更多...... 收起↑ 资源预览