4.2细胞分化、衰老和死亡 练习 2023-2024学年高一上学期生物苏教版必修1(含解析)

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4.2细胞分化、衰老和死亡 练习 2023-2024学年高一上学期生物苏教版必修1(含解析)

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4.2细胞分化、衰老和死亡 练习 2023-2024学年高一上学期生物苏教版必修1
一、单选题
1.下列关于生物体组成成分、结构和功能的叙述,正确的是( )
A.同一个体不同细胞中mRNA的差异决定了细胞结构和功能的差异
B.神经元之间信号分子的传递是通过直接接触来实现的
C.纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关
D.内质网上核糖体合成的性激素与第二性征的维持有关
2.关于细胞的叙述,正确的是(  )
A.生命活动离不开细胞,细胞是所有生物体结构和功能的基本单位
B.细胞中都含有DNA和RNA,它们都可以作为细胞生物的遗传物质
C.真核细胞具有细胞骨架,它是由蛋白质纤维组成的网架结构
D.细胞只有在进行分化时,才会有基因的选择性表达
3.脐带血中有多种类型的干细胞,能产生不同种类的体细胞,如神经细胞、肝脏细胞和成纤维细胞等。脐带血干细胞在医学上有广泛的应用,有些患白血病等血液系统疾病的儿童,可通过移植自己的脐带血干细胞得到治愈。下列相关叙述错误的是( )
A.已分化的成纤维细胞的细胞核具有全能性
B.神经细胞中血红蛋白合成基因处于活动状态
C.人体中多种分化的细胞有利于提高各种生理功能的效率
D.脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病、组织损伤修复
4.胡萝卜根尖细胞通过植物组织培养能发育成完整的植株。这说明植物细胞具有(  )
A.全能性 B.特异性
C.多样性 D.周期性
5.下列关于细胞的衰老和死亡与个体的生命历程相关表述,正确的是( )
A.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
B.端粒受损可能会导致细胞衰老
C.某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
D.衰老细胞的细胞核体积变小,染色质收缩、染色加深
6.植物细胞生长发育过程中,一些受损或功能退化的细胞结构会进入液泡中,被液泡中的水解酶降解后再利用,这种细胞“吃掉”自身的结构和物质的现象称为植物细胞自噬。下列说法错误的是( )
A.植物细胞自噬过程中液泡具有类似溶酶体的功能
B.植物细胞的液泡中可以合成多种水解酶
C.植物细胞通过细胞自噬维持细胞内部环境的稳定
D.激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡
7.下列有关细胞衰老和死亡的叙述,正确的是( )
A.衰老细胞的细胞膜通透性改变,细胞核体积减小
B.细胞的凋亡有助于清除被病原体感染的细胞
C.原核细胞的衰老可能与端粒DNA序列被“截”短有关
D.细胞坏死对生物体维持内部环境的稳定有积极意义
8.正常生理状态下,细胞代谢产生的自由基会攻击细胞内的DNA、蛋白质等物质,该过程持续不断地发生,不断地积累,最可能直接引起的细胞水平的变化是( )
A.细胞衰老 B.细胞癌变
C.细胞坏死 D.细胞凋亡
9.细胞衰老会影响个体的表现。关于细胞衰老的机制,有科学家认为细胞的衰老与染色体的端粒结构损耗有关,也有科学家认为细胞的衰老与细胞中自由基增多有关。研究发现,端粒酶能将端粒修复延长,绿茶中的茶多酚具有清除自由基的作用。下列有关叙述错误的是( )
A.老年人的皮肤上会长出“老年斑”,这是衰老细胞内色素积累的结果
B.与正常细胞相比,恶性肿瘤细胞中端粒酶的活性通常较低
C.随着细胞分裂次数的增加,端粒内侧正常基因的DNA序列可能会受到损伤
D.每天饮用适量的绿茶可能有利于延缓人体细胞的衰老
10.下图表示细胞凋亡过程,叙述错误的是( )
A.细胞执行凋亡是因为其特有的凋亡基因表达的结果
B.据图推测,图中X指的是受体,可能分布在细胞膜上
C.细胞凋亡是细胞自主有序的死亡过程,是机体为了更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程
D.癌细胞难以凋亡往往是因为凋亡相关基因已经突变无法发挥作用,据此推测凋亡相关基因可能属于抑癌基因
11.鸡在胚胎发育形成趾的时期,原本存在蹼状结构,但随着发育的进行蹼逐渐消失。科学家为探究该原因,进行了如下实验:①将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位,结果鸡爪长成了鸭掌;②将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位,结果鸭掌长成了鸡爪。推测,鸡爪胚胎发育时期蹼消亡属于( )
A.细胞凋亡 B.细胞衰老
C.细胞坏死 D.细胞分化
12.下列与细胞相关的叙述,错误的是( )
A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的
B.细胞分化是基因选择性表达的结果
C.衰老细胞中所有酶的活性都会降低
D.有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡
二、多选题
13.如图所示哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a),不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列叙述正确的是(  )
A.a、b细胞含有相同的遗传物质,但细胞中基因的执行情况不同
B.已分化的b细胞形态、结构和功能发生改变,但仍具有全能性
C.b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞新陈代谢的速率减慢
D.c细胞凋亡有利于吸收细胞更新,但不利于机体内部环境稳定
14.下列有关细胞衰老和死亡的叙述正确的是
A.年轻人体内不存在衰老的细胞 B.端粒受损可能会导致细胞衰老
C.细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程 D.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
15.细胞自噬是细胞对胞质蛋白和细胞器进行降解和再利用的过程,感染病毒后细胞自噬现象更为明显。研究表明,细胞自噬与蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)的活性有关。游离的PERK有活性,但其与游离的GRP78蛋白结合后会处于无活性状态。感染某种呼吸综合征病毒前后细胞中游离GRP78含量的情况如图所示,下列相关推测正确的是( )

A.当细胞自噬作用增强时,胞内游离的PERK将增多
B.若细胞内游离的GRP78含量升高,则游离的PERK相应增多
C.若某药物可与GRP78特异性结合,则该药物可加强细胞自噬
D.感染病毒的细胞会增强PERK与GRPT8的结合
16.骨骼肌受到损伤时,卫星细胞(成肌干细胞)可增殖、分化为新的肌细胞,并与原有的肌细胞融合,重建肌纤维,使骨骼肌得到修复。下列叙述正确的是( )
A.卫星细胞是未分化的细胞
B.同一个体的肌细胞和卫星细胞的基因组成不同
C.外力导致的肌细胞死亡不受基因的控制
D.肌细胞和卫星细胞基因表达情况不同
三、非选择题
17.植物组织培育技术
(1)理论基础(原理):
细胞具有全能性的原因:每个细胞都含有该物种的
全能性表达的难易程度:受精卵、生殖细胞、干细胞、体细胞;植物细胞、动物细胞,请排序 ;
(2)过程: 的植物器官、组织或细胞(又称 ) ―→ ―→胚状体―→试管苗 ―→植物体
愈伤组织的特点:一团没有特定 不处于旺盛分裂状态的
脱分化: 形成 的过程
再分化:愈伤组织生长一段时间后,再移植到新的培养基上继续培养,从新诱导分化形成 的过程。
18.线粒体不仅与细胞的能量代谢有关,也在细胞凋亡的调控中起重要作用,其作用机理如下图所示。请回答问题:
(1)线粒体中的细胞色素C嵌入在 中,参与有氧呼吸第 阶段的化学反应。
(2)由图可知,当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素C被释放到 中,与蛋白A结合,消耗ATP,产生的磷酸基团与C-9酶前体结合,使C-9酶前体 ,空间结构改变,转化为活化的C-9酶,进而激活C-3酶,最终引发细胞凋亡。
(3)细胞凋亡是细胞的一种 死亡,该过程由 决定,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由吞噬细胞内的 (请填写细胞器名称)将其消化。
(4)在一定条件下,细胞也可能将损伤的线粒体等细胞结构降解后再利用,这一过程称为 。
19.研究发现,结核分枝杆菌(TB)感染肺部细胞,会导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS),然后通过激活BAX蛋白复合物(图1),从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,进而诱导线粒体自噬,启动肺部细胞裂解,释放出来的TB感染更多的宿主细胞,引起肺结核。图2为溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程,称为细胞自噬。请分析后回答下列问题。
(1)结核分枝杆菌与人体肺部细胞在结构上的最大区别是 。
(2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是: →溶酶体(用文字和箭头表示)。
(3)细胞自噬过程体现了生物膜具有 (特点),该过程 (填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(4)人体细胞能形成囊泡的结构有 。
(5)自噬体内的线粒体被水解后的去向是被细胞利用或排出细胞。由此推测,当细胞养分不足时,细胞自噬作用可能会 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(6)提高溶酶体内水解酶的活性能使BAX蛋白复合酶水解,可以阻止肺结核病的进程,这为药物开发提供了思路,请根据题中信息为药物开发人员提出其他思路: (答出一点即可)。
20.适度低氧下人体细胞可正常存活,严重低氧导致死亡。研究人员以人体细胞为材料,研究了低氧影响细胞存活的机制:分别用常氧(20%O2)、适度低氧(10%O2)和严重低氧(0.3%O2)处理细胞,24h后检测线粒体自噬水平,结果如O2) 图甲。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理细胞,检测细胞活性氧含量,结果如图乙。分析回答下列问题:

(1)线粒体自噬属于细胞自噬的一种,在一定条件下,细胞会将受损或 的细胞结构等,通过 (填细胞结构)降解后再利用,这就是细胞自噬。
(2)从图示结果分析可知:适度低氧细胞可正常存活的机制是:适度低氧通过 (填“促进”或“抑制”)线粒体自噬进而 。
(3)人体正常细胞中受损线粒体还可通过进入迁移体(细胞形成的一些弹性纤维顶端生长出的小囊泡)而被释放到细胞外,进而维持细胞内正常线粒体的比率,迁移体膜的主要成分是 。为进一步研究上述过程中K蛋白发挥的作用,科研人员对红色荧光标记了线粒体的细胞进行了实验操作,检测迁移体中的红色荧光相对值,操作及结果如图所示:

图示结果表明,K蛋白的作用是 。
21.脑梗死又称缺血性脑卒中,是脑部血液循环障碍导致的局部脑组织坏死。为阐明脑组织神经元损伤死亡的机制,进行了如下研究。
(1)为制备大脑中动脉栓塞小鼠模型,研究人员对小鼠进行手术:颈部切1cm长切口,插入线栓,阻塞大脑中动脉血流,1h后拔出线栓恢复血流,缝合皮肤。在恢复血流24h后,取脑组织切片进行染色,结果如图1,并检测大脑组织内Sirt3蛋白表达量,结果如图2:
对照组小鼠的处理应为 。图1脑切片中深色部分是正常组织,浅色部分是缺血造成的梗死部分。由染色结果可知,小鼠大脑中动脉栓塞模型制备 (选填“成功”或“不成功”)。图2结果显示:对照组大脑两侧Sirt3蛋白表达量无显著差异,实验组 。
(2)研究人员以小鼠海马神经元为材料,在体外进行模拟实验。实验组的主要步骤依次是:将海马神经元置于常态条件培养8d→转入“氧糖剥夺”条件(无糖培养基、低氧气体环境)培养1h→转入常态条件培养12h→检测神经元的损伤情况及神经元内Sirt3蛋白表达量。实验中“氧糖剥夺”的目的是模拟体内血液循环障碍造成 的条件。实验结果显示,体外实验中神经元的变化与体内实验基本一致。
(3)已有研究表明,Sirt3蛋白能够避免血液循环障碍造成的线粒体功能障碍。为验证这一观点,研究人员设计了如下表所示的实验。
组别 实验处理 检测指标
步骤1(24h) 步骤2(8d) 步骤3(1h) 步骤4(12h)
甲组 用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞 常态条件培养 常态条件培 常态条件培养
乙组 用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
丙组
注:慢病毒是一种常用载体
从下列选项中选出合适的实验处理,填入上表完善实验设计。
a.用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
b.用含有Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞
c.常态条件培养
d.“氧糖剥夺”条件培养
e.检测Sirt3蛋白表达量
f.检测线粒体功能
(4)科研人员发现,线粒体功能障碍会导致神经元损伤。综合上述实验和研究,推测脑组织神经元损伤死亡的机制是 。
参考答案:
1.A
【分析】1、性激素本质是脂质中的固醇,能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
2、真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
3、细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
4、细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、同一个体不同细胞结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达,即不同细胞中mRNA的种类和数量不完全相同,A正确;
B、神经元之间信号的传递是神经递质通过体液运输作用于靶细胞来实现的,B错误;
C、细胞骨架的本质是蛋白质纤维,功能与细胞形态的维持有关,C错误;
D、性激素本质为脂质中的固醇,其合成场所是内质网,不是核糖体,D错误。
故选A。
2.C
【解析】细胞是生命活动的结构单位和功能单位。生命活动离不开细胞,如病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活;单细胞生物每个细胞能完成各种生命活动;多细胞生物通过各种分化细胞协调完成各种复杂的生命活动。
细胞骨架:真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序生的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、生命活动离不开细胞,细胞是除病毒以外的所有生物体结构和功能的基本单位,A错误;
B、细胞中都含有DNA和RNA,但只有DNA是细胞生物的遗传物质,B错误;
C、真核细胞具有细胞骨架,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞的物质运输、能量转换和信息传递有关,C正确;
D、细胞分化的本质是基因的选择性表达,但不是只发生在细胞分化时,如畸形分化的癌细胞中也会发生基因的选择性表达,细胞分化发生在整个生命活动过程中,在胚胎时期达到最大限度,D错误。
故选C。
【点睛】
3.B
【分析】细胞分化是指在个体发育中,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。细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞的遗传信息的执行情况不同;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。
【详解】A、已分化的成纤维细胞的细胞核含有本物种的所有遗传信息,所以具有全能性,A正确;
B、神经细胞不表达血红蛋白,所以血红蛋白合成基因处于关闭状态,B错误;
C、人体中多种分化的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率,C正确;
D、脐带血中的造血干细胞能分化形成血细胞,所以脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病、组织损伤修,D正确。
故选B。
4.A
【解析】全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;原因:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
【详解】胡萝卜根尖细胞能发育成完整的胡萝卜植株属于植物组织培养,体现植物细胞具有全能性。
故选A。
5.B
【分析】个体衰老和细胞衰老之间的关系:对于单细胞生物而言,细胞衰老就是个体衰老;对于多细胞生物而言,细胞衰老和个体衰老不是一回事,个体衰老是细胞普遍衰老的结果。
【详解】A、衰老的生物体中也有幼嫩的细胞,如造血干细胞,A错误;
B、细胞在每次分裂过程中端粒DNA序列会缩短一截,因此随着分裂次数增多,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,最终造成细胞衰老而走向死亡,B正确;
C、某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡,C错误;
D、衰老细胞的细胞核体积变大,D错误。
故选B。
6.B
【分析】细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程,对生命活动有积极的意义。
【详解】A、植物细胞中一些受损或功能退化的细胞结构会进入液泡中,被液泡中的水解酶降解后再利用,该过程溶酶体的功能类似,A正确;
B、植物细胞的液泡中的多种水解酶化学本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体而不是液泡,B错误;
C、作用分解细胞内衰老、损伤的细胞器,可维持细胞内部环境的稳定,C正确;
D、激烈的细胞自噬可能会导致大量细胞器被消化,导致细胞正常功能受影响,严重时可能会诱导细胞凋亡,D正确。
故选B。
7.B
【分析】1、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡。
2、衰老的细胞主要具有以下特征:(1)细胞内的水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢。(2)细胞内多种酶的活性降低。(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,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)细胞内呼吸速率减慢,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,使物质运输功能降低。
【详解】A、衰老细胞的细胞膜通透性改变,细胞核体积增大,细胞体积变小,A错误;
B、清除被病原体感染的细胞是通过细胞的凋亡实现的,B正确;
C、原核细胞没有染色体,故没有端粒,C错误;
D、细胞坏死是细胞在不利因素下的不正常死亡,对生物体维持内部环境的稳定有消极意义,D错误。
故选B。
8.A
【分析】1、对于单细胞生物而言,细胞衰老就是个体衰老;对于多细胞生物而言,细胞衰老和个体衰老不是一回事,个体衰老是细胞普遍衰老的结果。细胞衰老原因包括自由基学说和端粒学说。
2、细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程。常见的类型有:个体发育过程中细胞的编程性死亡;成熟个体细胞的自然更新;被病原体感染细胞的清除。细胞凋亡的意义:可以保证多细胞生物体完成正常发育;维持内环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰。
3、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
4、细胞分化是指在个体发育中,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稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】由题意可知,细胞代谢产生的自由基会攻击细胞内的DNA、蛋白质等物质,会直接引起细胞衰老,A符合题意,BCD均不符合题意。
故选A。
9.B
【分析】1、目前普遍认为导致细胞衰老的有两种学说:
(1)自由基理论:自由基是生物氧化过程中产生的、活性极高的中间产物。自由基的化学性质活泼,可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等物质,造成氧化性损伤,结果导致DNA断裂、交联、碱基羟基化,蛋白质变性失活等细胞结构和功能的改变;
(2)端粒学说:端粒是染色体末端的一种特殊结构,其DNA由简单的重复序列组成。在细胞分裂过程中,端粒由于不能为DNA聚合酶完全复制而逐渐变短。科学家提出了端粒学说,认为端粒随着细胞的分裂不断缩短,当端粒长度缩短到一定阈值时,细胞就进入衰老过程;
2、细胞衰老特征:细胞内水分减少、新陈代谢速率减慢、细胞内酶活性降低、细胞内色素积累、细胞内呼吸速度下降、细胞核体积增大、细胞膜通透性下降,物质运输功能下降。
【详解】A、“老年斑”皮肤细胞色素积累导致的,是细胞衰老的结果,A正确;
B、端粒酶可以修复端粒,使细胞保持分裂能力,癌变后,细胞无限增殖,端粒酶活性会提高,因此与正常细胞相比,恶性肿瘤细胞中端粒酶的活性通常较高,B错误;
C、随着细胞分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短,端粒内侧正常基因的DNA序列可能会受到损伤,将会激活衰老机制,C正确;
D、由题意可知绿茶中的茶多酚具有清除自由基的作用,因此每天饮用适量的绿茶可以清除自由基,可能有利于延缓人体细胞的衰老,D正确。
故选B。
10.A
【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,细胞凋亡的形态学观变化为首先出现的是细胞体积缩小,连接消失,与周围的细胞脱离,然后是细胞质密度增加,通透性改变,核质浓缩,核膜核仁破碎,DNA降解为不同片段;细胞膜有小泡状形成,结构仍然完整,最终可将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体,无内容物外溢,因此不引起周围的炎症反应,凋亡小体可迅速被周围吞噬细胞吞噬。
【详解】A、凋亡基因是机体固有的,细胞执行凋亡是凋亡基因选择性表达的结果,A错误;
B、据图可知,凋亡诱导因素与X结合后可诱导形成死亡信号,因此X是指受体,可能分布在细胞膜上,B正确;
C、细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,即细胞凋亡是细胞自主有序的死亡过程,是机体为了更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程,C正确;
D、抑癌基因能抑制细胞生长和增殖,癌细胞难以凋亡往往是因为凋亡相关基因已经突变无法发挥作用,据此推测凋亡相关基因可能属于抑癌基因,D正确。
故选A。
11.A
【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】鸡爪胚胎发育时,蹼状结构消失是正常的细胞死亡,属于细胞凋亡,A正确,BCD错误。
故选A。
12.C
【分析】细胞分化增加细胞种类,是个体发育的基础,使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化,就一个个体来说,神经细胞与心肌细胞的遗传信息相同,但形态、结构和功能却不同,这是因为不同细胞的遗传信息表达情况不同,即基因的选择性表达。
【详解】A、正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能够分裂50-60次,故人的正常体细胞的分裂次数是有限的,A正确;
B、细胞分化是由于基因的选择性表达产生不同的蛋白质,B正确;
C、细胞衰老时,细胞中多数酶的活性会降低,C错误;
D、细胞自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程,有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡,D正确。
故选C。
13.ABC
【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。据图示可知a为细胞增殖过程,b为细胞分化过程,c为细胞凋亡过程。
【详解】A、a,b细胞均来自于受精卵的有丝分裂,故含有相同的遗传物质,但由于细胞分化细胞中基因的执行情况不同,A正确;
B、已分化的b细胞形态、结构和功能发生改变,但仍具有全能性,B正确;
C、b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞新陈代谢的速率减慢,C正确;
D、c细胞凋亡有利于吸收细胞更新,也有利于机体内部环境稳定,D错误。
故选ABC。
14.BC
【分析】细胞衰老的特征:
(1)水少: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)酶低:细胞内多种酶的活性降低;
(3)色累: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)核大:细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;
(5)透变:细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
【详解】A、细胞衰老贯穿整个生命历程,故年轻人体内有衰老的细胞,A错误;
B、端粒受损可能会导致细胞衰老,这是端粒学说的内容,B正确;
C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,有利于生物体内部环境的稳定,C正确;
D、细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死,因此细胞死亡不是细胞凋亡的同义词,D错误。
故选BC。
15.ABC
【分析】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,这就是细胞自噬。处于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需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,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,从而维持细胞内部环境的稳定。
【详解】A、 根据题意,感染病毒后细胞自噬现象更为明显,图示中感染病毒后,游离的GRP78蛋白含量上升,说明与GRP78蛋白结合的蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)含量下降,说明游离的蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)含量上升,因此当细胞自噬作用增强时,胞内游离的PERK将增多,A正确;
B、根据题意,游离的PERK与游离的GRP78蛋白结合后会处于无活性状态,因此若细胞内游离的GRP78含量升高,则游离的PERK相应增多,B正确;
C、根据题意,游离的PERK与游离的GRP78蛋白结合后会处于无活性状态,若某药物可与GRP78特异性结合,则有更多游离的PERK有活性,其可以增强细胞自噬,C正确;
D、感染病毒的细胞自噬现象更为明显,而细胞自噬与游离的PERK的活性有关,因此感染病毒后会降低PERK与GRPT8的结合,D错误。
故选ABC。
16.CD
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,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。
2、细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性和不变性。
3、细胞分化的实质:基因的选择性表达。
4、细胞分化的结果:细胞的种类增多,细胞中细胞器的种类和数量发生改变,细胞功能趋于专门化。
【详解】A、卫星细胞是分化程度较低的细胞,A错误;
BD、同一个体的肌细胞和卫星细胞的基因组成相同,基因的表达情况不同,B错误,D正确;
C、外力导致的肌细胞死亡属于细胞坏死,不受基因的控制,C正确。
故选CD。
17.(1) 细胞全能性 全套遗传物质 受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞 植物细胞>动物细胞
(2) 离体 外植体 愈伤组织 结构和功能 薄壁细胞 已经分化的植物细胞 愈伤组织 根和芽等器官
【解析】略
18.(1) 线粒体内膜 三
(2) 细胞质基质 磷酸化
(3) 程序性(编程性) 基因 溶酶体
(4)细胞自噬
【分析】1、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡;在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
2、分析题图:细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素C被释放到细胞溶胶(或“细胞质基质”)中,与蛋白结合,在ATP的作用下,使C-9酶前体磷酸化,转化为活化的C-9酶,活化的C-9酶激活C-3酶,引起细胞凋亡。
【详解】(1)根据图分析,线粒体中的细胞色素C嵌入在线粒体内膜上,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,故细胞色素C参与有氧呼吸第三阶段。
(2)由题图可知,当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时,线粒体外膜的通透性增大,细胞色素C被释放到细胞质基质,与蛋白A结合,在ATP供能的情况下,使C-9酶前体磷酸化,转化为活化的C-9酶,活化的C-9 酶激活C-3酶,引起细胞凋亡。
(3)细胞凋亡是细胞自动结束生命的现象,又称为细胞编程性死亡,该过程由基因决定,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由细胞内的溶酶体(含有水解酶)将其消化分解。
(4)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,这就是细胞自噬。
19.(1)结核分枝杆菌没有以核膜为界限的细胞核(或结核分枝杆菌没有成形的细胞核)
(2)核糖体→内质网→高尔基体(或游离的核糖体→内质网上的核糖体→内质网→高尔基体)
(3) 一定的流动性 需要
(4)内质网、高尔基体、细胞膜
(5)增强
(6)抑制内质网上的钙离子通道(RyR)开放;抑制线粒体内活性氧组分(ROS)的水平等
【分析】自噬作用是细胞的一种自我保护机制,是真核细胞通过形成"自噬体"用于清除细胞内聚物及受损细胞器,进而维持细胞内稳态的一种途径。根据题干信息可以得出:TB感染巨噬细胞后,导致巨噬细胞裂解的机制为:TB感染巨噬细胞→导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS)→激活溶酶体内的BAX复合物→促使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体→线粒体自噬→巨噬细胞裂解。
【详解】(1)结核分枝杆菌是原核生物,人体肺部细胞是真核细胞,故在结构上最大的区别是结核分枝杆菌没有以核膜为界限的细胞核。
(2)溶酶体内含有多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质。水解酶在核糖体上合成,从合成到进入溶酶体的途径是:游离的核糖体→内质网上的核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体。
(3)自噬过程中损伤的细胞器被细胞自身的膜包裹形成自噬体,因此细胞自噬过程体现了生物膜具有一定的流动性,需要消耗能量。
(4)细胞产生分泌蛋白的过程中,内质网与高尔基体都会形成囊泡。题中巨噬细胞吞噬结核分枝杆菌的方式为胞吞,细胞膜内陷形成囊泡。故人体细胞能形成囊泡的结构有内质网、高尔基体、细胞膜。
(5)被溶酶体降解后的产物,可以被细胞再度利用。因此,当细胞养分不足时,细胞自噬作用会增强,细胞可以获得更多维持生存所需的物质和能量。
(6)根据题干信息“线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS),然后通过激活BAX蛋白复合物,从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,进而诱导线粒体自噬,启动肺部细胞裂解”可知,抑制肺结核病的产生,药物开发上可以从抑制内质网上的钙离子通道(RyR)开放或抑制线粒体内活性氧组分(ROS)的水平等思路开展。
20.(1) 功能退化(或衰老) 溶酶体
(2) 促进 降低活性氧含量
(3) 磷脂和蛋白质 促进受损线粒体进入迁移体
【分析】有氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】(1)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,这就是细胞自噬。
(2)分析图甲、图乙,适度低氧线粒体自噬水平明显升高,与自噬抑制剂3 MA处理组对比活性氧含量明显下降,由结果可知,适度低氧促进线粒体自噬来降低活性氧含量。
(3)迁移体就是一种囊泡结构,囊泡膜的主要成分为磷脂和蛋白质。分析图中数据可知,CCCP处理诱导线粒体损伤后,K基因未敲除组迁移体中荧光值高,进入迁移体的受损线粒体多,而K基因敲除组未出现该现象。说明K蛋白有促进受损线粒体进入迁移体的作用。
21.(1) 进行手术操作,但不插入线栓 成功 损伤侧脑组织中3Sirt3蛋白表达量显著低于未损伤侧脑组织
(2)脑组织缺血
(3) f d b d
(4)脑部血液循环障碍导致Sirt3蛋白表达量下降,引起线粒体功能障碍,从而引起脑组织神经元损伤
【分析】分析题意,本实验目的是研究脑组织神经元损伤死亡的机制,实验设计时应遵循对照原则与单一变量原则,其中无关变量应保持等量且适宜。据此分析作答。
(1)
实验设计应遵循对照与单一变量原则,实验组处理为“颈部切1cm长切口,插入线栓,阻塞大脑中动脉血流,1h后拔出线栓恢复血流”,为了排除手术的影响,对照组的处理应是进行手术操作,但不插入线栓;据图可知,“深色部分是正常组织,浅色部分是缺血造成的梗死部分”,与对照相比,模型组的浅色部分增多,故小鼠大脑中动脉栓塞模型制备成功;图2结果显示,对照组大脑两侧Sirt3蛋白表达量无显著差异,实验组损伤侧脑组织中Sirt3蛋白表达量显著低于未损伤侧脑组织。
(2)
据题干信息可知,氧糖剥夺条件是无糖培养基、低氧气体环境,故该处理是模拟体内的血液循环障碍造成的脑组织缺血。
(3)
本实验目的是验证“线粒体功能障碍会导致神经元损伤”且“Sirt3蛋白能够避免血液循环障碍造成的线粒体功能障碍”,则实验的自变量是线粒体功能是否正常及Sirt3蛋白的有无,实验设计应遵循对照与单一变量原则,结合(3)中的实验顺序:将海马神经元置于常态条件培养8d→转入“氧糖剥夺”条件(无糖培养基、低氧气体环境)培养1h→转入常态条件培养12h→检测神经元的损伤情况、神经元内Sirt3蛋白表达量,可知表格中的实验设计为:乙组处理为:步骤1,用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞;步骤2,常态培养;步骤3,“氧糖剥夺”条件培养;步骤4,常态培养;检测指标:为检测线粒体功能。丙组处理为:步骤1,用含有Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞;步骤2,常态培养;步骤3,“氧糖剥夺”条件培养;步骤4,常态培养;检测指标:为检测线粒体功能。
(4)
根据题意,可能因脑部血液循环障碍导致Sirt3蛋白表达量下降,引起线粒体功能障碍,从而引起脑组织神经元损伤。

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