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第17讲细胞的分化、衰老和死亡
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点二
细胞的衰老和死亡
细胞分化和细胞的全能性
考点一
细胞分化和细胞的全能性
考点一
梳理 必备知识
1.细胞的分化
形态、结构和生理功能
普遍性
组织和器官
遗传信息的表达情况
个体发育
2.细胞的全能性
全套遗
传信息
细胞
细胞核
受精卵
体细胞
低
高
3.干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有 能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。
(2)类型
项目 胚胎干细胞 成体干细胞
来源 来自__________ 来自各式各样的组织
功能 可以分化成 组织和器官 具有分化成 的组织或细胞的能力
举例 来自囊胚的内细胞团细胞 精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞
分裂和分化
早期胚胎
各种
特定功能
拾遗 挖掘
(1)(必修1 P118“问题探讨”)骨髓移植可以改变血型,但不影响下一代的遗传,原因是移植的造血干细胞通过增殖分化为血细胞改变血型,但不能分化为生殖细胞,不影响下一代的遗传。
(2)(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。理由是干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。
精练 迁移应用
考向1　细胞分化和细胞全能性的判断
1.(2024·黑吉辽卷,2)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
D
解析:肝细胞增殖过程中,会发生细胞的分裂使细胞数目增多,需要进行DNA复制,A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错误。
考向2　关注干细胞的研究及其价值
2.(2026·河南郑州模拟)某实验室做了如图所示的实验研究,下列有关叙述错误的是(　　)
A.过程①类似于植物组织培养过程中的脱分化
B.过程②是诱导干细胞中基因选择性表达的结果
C.肝细胞、神经细胞、上皮细胞中都有与癌症有关的基因
D.与成纤维细胞相比,过程①形成的诱导干细胞全能性较低
D
解析:植物组织培养脱分化是已分化细胞失去其特有的结构和功能转变成未分化的细胞进而形成愈伤组织的过程,过程①是成纤维细胞(分化细胞)→诱导干细胞(未分化),二者均是由分化到未分化,A正确;过程②是诱导干细胞分化,细胞分化的实质是基因选择性表达,B正确;人体所有细胞
(包括肝细胞、神经细胞等)都含原癌基因和抑癌基因,C正确;成纤维细胞是高度分化细胞(全能性低),诱导干细胞的全能性更高,D错误。
细胞的衰老和死亡
考点二
梳理 必备知识
1.细胞衰老
(1)特征
①细胞膜的变化:细胞膜 改变,使物质运输功能降低。
②细胞核的变化:细胞核的体积增大,核膜 ,染色质 、染色加深。
③细胞代谢的变化
a.细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小。
b.细胞内多种酶的活性 ,呼吸速率减慢,新陈代谢速率 。
c.细胞内的 逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
通透性
内折
收缩
降低
减慢
色素
(2)细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
DNA—
蛋白质复合体
(3)个体衰老与细胞衰老的关系
细胞衰老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 。
单
多
自我更新
2.细胞的死亡
(1)细胞凋亡
基因
程序性死亡
自然更新
稳定
(2)细胞坏死
物理
化学
病理性刺激
(3)细胞自噬
溶酶体
细胞器
拾遗 挖掘
(1)(必修1 P126正文拓展)人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡,这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器溶酶体有直接关系,因为溶酶体内有多种水解酶,能够使自动死亡的细胞发生分解。
(2)(必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞,白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多,原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。
精练 迁移应用
考向1　细胞衰老的特征与原因及其相关的实验分析
1.(2025·陕晋青宁卷,4)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
C
解析:端粒随细胞分裂逐渐缩短,当端粒缩短到临界值时,细胞停止分裂并衰老,符合端粒学说,A正确;皮肤生发层细胞分裂产生新细胞时,需合成DNA复制所需的酶及结构蛋白,故有新蛋白生成,B正确;多细胞生物的细胞衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡,红细胞寿命有限,其正常死亡不会直接导致机体衰老,C错误;衰老细胞的细胞膜通透性改变,载体蛋白减少或功能下降,主动运输效率降低,D正确。
2.(2025·湖北卷,13)科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,以EdU作为细胞DNA复制的标记,揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制,实验结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A.对照组中也有衰老的细胞
B.蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累
C.据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升
D.含EdU标记的细胞所占比例越大,表明细胞增殖越旺盛
C
解析:由题图可知,对照组中SA-β-Gal含量不为0,SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,所以对照组中也有衰老的细胞,A正确;AP2A1基因过表达组中p53蛋白含量明显比对照组多,蛋白质AP2A1可能促进了细胞中p53蛋白积累,B正确;衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加,但不是各种蛋白质的表达量都会增加,C错误;EdU作为细胞DNA复制的标记,细胞增殖过程中会发生DNA复制,所以含EdU标记的细胞所占比例越大,表明细胞增殖越旺盛,D正确。
考向2　细胞死亡的研究进展及细胞自噬的判断
3.(2025·重庆卷,13)在T细胞凋亡和坏死过程中,ATP生成速率和氧气消耗速率如图1、图2所示,下列说法错误的是(　　)
A.可根据氧气的消耗速率计算ATP生成的总量
B.有氧呼吸中氧气的消耗发生在线粒体的内膜
C.在t1时,凋亡组产生的乳酸比坏死组多
D.在t2时,凋亡组产生的CO2比坏死组多
A
解析:图2中凋亡组的氧气消耗速率在t2、t3时显著高于坏死组,且图1中凋亡组ATP生成速率也更高,说明两者可能存在关联性,T细胞有氧呼吸产生水、二氧化碳、大量ATP,无氧呼吸产生乳酸和少量ATP,在无氧条件下,细胞无氧呼吸也可以产生ATP,因此只根据氧气的消耗速率无法计算ATP 生成的总量,A错误;有氧呼吸第三阶段消耗氧气,场所是线粒体内膜,B正确;在t1时,凋亡组和坏死组氧气消耗速率相等,凋亡组ATP生成速率大于坏死组,说明凋亡组的无氧呼吸比坏死组更旺盛,因此凋亡组无氧呼吸产生的乳酸多,C正确;在t2时,凋亡组氧气消耗速率大于坏死组,因此凋亡组产生的CO2比坏死组多,D正确。
4.(2025·四川卷,3)通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物
质。下列叙述错误的是(　　)
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
D
解析:溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器等,可作为 “消化车间” 为细胞自噬提供水解酶,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,能为细胞生命活动(包括细胞自噬)提供能量(ATP),B正确;细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸,氨基酸可作为原料参与蛋白质合成,实现物质再利用,C正确;细胞自噬 “吃掉” 衰老、损伤的细胞器,能维持细胞内部环境稳定,利于细胞正常代谢,D错误。第17讲 细胞的分化、衰老和死亡
考点一　细胞分化和细胞的全能性
1.细胞的分化
2.细胞的全能性
3.干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。
(2)类型
项目 胚胎干细胞 成体干细胞
来源 来自早期胚胎 来自各式各样的组织
功能 可以分化成各种组织和器官 具有分化成特定功能的组织或细胞的能力
举例 来自囊胚的内细胞团细胞 精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞
拾遗·挖掘
(1)(必修1 P118“问题探讨”)骨髓移植可以改变血型,但不影响下一代的遗传,原因是移植的造血干细胞通过增殖分化为血细胞改变血型,但不能分化为生殖细胞,不影响下一代的遗传。
(2)(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。理由是干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。
考向1　细胞分化和细胞全能性的判断
1.(2024·黑吉辽卷,2)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
答案:D
解析:肝细胞增殖过程中,会发生细胞的分裂使细胞数目增多,需要进行DNA复制,A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错误。
考向2　关注干细胞的研究及其价值
2.(2026·河南郑州模拟)某实验室做了如图所示的实验研究,下列有关叙述错误的是(　　)
A.过程①类似于植物组织培养过程中的脱分化
B.过程②是诱导干细胞中基因选择性表达的结果
C.肝细胞、神经细胞、上皮细胞中都有与癌症有关的基因
D.与成纤维细胞相比,过程①形成的诱导干细胞全能性较低
答案:D
解析:植物组织培养脱分化是已分化细胞失去其特有的结构和功能转变成未分化的细胞进而形成愈伤组织的过程,过程①是成纤维细胞(分化细胞)→诱导干细胞(未分化),二者均是由分化到未分化,A正确;过程②是诱导干细胞分化,细胞分化的实质是基因选择性表达,B正确;人体所有细胞(包括肝细胞、神经细胞等)都含原癌基因和抑癌基因,C正确;成纤维细胞是高度分化细胞(全能性低),诱导干细胞的全能性更高,D错误。
考点二　细胞的衰老和死亡
1.细胞衰老
(1)特征
①细胞膜的变化:细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
②细胞核的变化:细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
③细胞代谢的变化
a.细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小。
b.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。
c.细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
(2)细胞衰老的原因
①自由基学说
②端粒学说
(3)个体衰老与细胞衰老的关系
细胞衰老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。
2.细胞的死亡
(1)细胞凋亡
(2)细胞坏死
(3)细胞自噬
拾遗·挖掘
(1)(必修1 P126正文拓展)人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡,这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器溶酶体有直接关系,因为溶酶体内有多种水解酶,能够使自动死亡的细胞发生分解。
(2)(必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞,白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多,原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。
考向1　细胞衰老的特征与原因及其相关的实验分析
1.(2025·陕晋青宁卷,4)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
答案:C
解析:端粒随细胞分裂逐渐缩短,当端粒缩短到临界值时,细胞停止分裂并衰老,符合端粒学说,A正确;皮肤生发层细胞分裂产生新细胞时,需合成DNA复制所需的酶及结构蛋白,故有新蛋白生成,B正确;多细胞生物的细胞衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡,红细胞寿命有限,其正常死亡不会直接导致机体衰老,C错误;衰老细胞的细胞膜通透性改变,载体蛋白减少或功能下降,主动运输效率降低,D正确。
2.(2025·湖北卷,13)科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,以EdU作为细胞DNA复制的标记,揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制,实验结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A.对照组中也有衰老的细胞
B.蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累
C.据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升
D.含EdU标记的细胞所占比例越大,表明细胞增殖越旺盛
答案:C
解析:由题图可知,对照组中SA-β-Gal含量不为0,SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,所以对照组中也有衰老的细胞,A正确;AP2A1基因过表达组中p53蛋白含量明显比对照组多,蛋白质AP2A1可能促进了细胞中p53蛋白积累,B正确;衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加,但不是各种蛋白质的表达量都会增加,C错误;EdU作为细胞DNA复制的标记,细胞增殖过程中会发生DNA复制,所以含EdU标记的细胞所占比例越大,表明细胞增殖越旺盛,D正确。
考向2　细胞死亡的研究进展及细胞自噬的判断
3.(2025·重庆卷,13)在T细胞凋亡和坏死过程中,ATP生成速率和氧气消耗速率如图1、图2所示,下列说法错误的是(　　)
A.可根据氧气的消耗速率计算ATP生成的总量
B.有氧呼吸中氧气的消耗发生在线粒体的内膜
C.在t1时,凋亡组产生的乳酸比坏死组多
D.在t2时,凋亡组产生的CO2比坏死组多
答案:A
解析:图2中凋亡组的氧气消耗速率在t2、t3时显著高于坏死组,且图1中凋亡组ATP生成速率也更高,说明两者可能存在关联性,T细胞有氧呼吸产生水、二氧化碳、大量ATP,无氧呼吸产生乳酸和少量ATP,在无氧条件下,细胞无氧呼吸也可以产生ATP,因此只根据氧气的消耗速率无法计算ATP 生成的总量,A错误;有氧呼吸第三阶段消耗氧气,场所是线粒体内膜,B正确;在t1时,凋亡组和坏死组氧气消耗速率相等,凋亡组ATP生成速率大于坏死组,说明凋亡组的无氧呼吸比坏死组更旺盛,因此凋亡组无氧呼吸产生的乳酸多,C正确;在t2时,凋亡组氧气消耗速率大于坏死组,因此凋亡组产生的CO2比坏死组多,D正确。
4.(2025·四川卷,3)通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是(　　)
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
答案:D
解析:溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器等,可作为 “消化车间” 为细胞自噬提供水解酶,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,能为细胞生命活动(包括细胞自噬)提供能量(ATP),B正确;细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸,氨基酸可作为原料参与蛋白质合成,实现物质再利用,C正确;细胞自噬 “吃掉” 衰老、损伤的细胞器,能维持细胞内部环境稳定,利于细胞正常代谢,D错误。
1.(2026·广东广州模拟)菊花种类丰富,根据其主要用途可分为观赏菊、药用菊和茶用菊。下列叙述正确的是(　　)
A.菊花植株的生长发育是细胞分裂、分化以及细胞生长的结果
B.菊花花瓣呈现出不同颜色,是因为液泡中含有不同种类的光合色素
C.用菊花的花药进行植物组织培养获得完整植株,未体现细胞全能性
D.不同用途的菊花品种细胞中所含的DNA分子相同
答案:A
解析:菊花作为多细胞生物,其生长发育离不开细胞分裂(增加细胞数量)、细胞生长(增大细胞体积)和细胞分化(形成不同组织、器官),A正确;花瓣颜色由液泡中的色素(如花青素)决定,而非光合色素(如叶绿素、类胡萝卜素),光合色素存在于叶绿体中,与花瓣显色无关,B错误;花药离体培养得到完整植株,即单个细胞发育为完整个体,体现了生殖细胞的全能性,C错误;菊花可分为观赏菊、药用菊和茶用菊,尽管属于同一物种,但DNA分子并非完全相同,D错误。
2.(2026·重庆江北模拟)肌肉干细胞可分化为成肌细胞,成肌细胞可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。研究表明,随着年龄的增长,肌肉损伤的恢复能力下降是由一种P蛋白介导的,P蛋白能够抑制肌肉干细胞分化形成新肌肉组织。下列相关叙述错误的是(　　)
A.肌肉干细胞可分化为成肌细胞,最终形成骨骼肌,说明肌肉干细胞具有全能性
B.肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程中由于基因选择性表达,会产生不同的蛋白质
C.P蛋白能够抑制肌肉干细胞的分化,可能与P蛋白影响相关基因的表达有关
D.可推测,随着年龄的增长,控制P蛋白的基因表达能力逐渐增强,导致肌肉创伤后恢复时间延长
答案:A
解析:肌肉干细胞增殖、分化的结果没有产生完整有机体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,A错误;细胞分化的本质是基因选择性表达,肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程中由于基因选择性表达,会产生不同的蛋白质,B正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,P蛋白能够抑制肌肉干细胞的分化,可能与P蛋白影响相关基因的表达有关,C正确;P蛋白能够抑制肌肉干细胞分化形成新肌肉组织,由此可推测,随着年龄的增长,控制P蛋白的基因表达能力逐渐增强,导致肌肉创伤后恢复时间延长,D正确。
3.日本学者山中伸弥成功将人体皮肤细胞诱导形成多能干细胞——iPS细胞。iPS细胞可以分裂、分化为神经细胞、心肌细胞、肝细胞等多种细胞。下列叙述正确的是(　　)
A.iPS细胞和它分化形成的神经细胞都具有细胞周期
B.iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞中的基因表达存在差异
C.人体皮肤细胞诱导形成iPS细胞的过程中,细胞分化程度逐渐增加
D.诱导多功能干细胞分化成的多种细胞中核酸相同,蛋白质却不完全相同
答案:B
解析:iPS细胞具有分裂能力,因此具有细胞周期,但它分化形成的神经细胞是高度分化的细胞,不能持续分裂,因此不具有细胞周期,A错误;iPS细胞通过细胞分化形成神经细胞和肝细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞中的基因表达存在差异,B正确;人体皮肤细胞分化程度较高,iPS细胞分化程度较低,因此人体皮肤细胞诱导形成iPS细胞的过程中,细胞分化程度逐渐降低,C错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化形成的多种细胞中DNA相同,但mRNA不完全相同,蛋白质也不完全相同,D错误。
4.(2026·云南昆明模拟)人体内的骨骼肌肌母细胞在肌肉损伤时能增殖、分化成新的肌纤维,在体外特定培养条件下,肌母细胞可通过激活MyoD(成肌分化抗原)基因进行分化并丧失干细胞潜能。下列有关叙述错误的是(　　)
A.受损肌纤维被清除的过程属于细胞坏死
B.肌纤维衰老后,细胞内水分减少,细胞体积减小
C.通过检测肌母细胞中MyoD基因是否表达可确定细胞是否分化
D.肌母细胞与肌纤维中的核DNA相同,RNA、蛋白质种类不完全相同
答案:A
解析:细胞坏死是由外界不利因素引起的被动死亡,而受损肌纤维的清除属于细胞凋亡(程序性死亡),A错误;肌纤维衰老后,细胞内水分减少,细胞体积减小,B正确;肌母细胞可通过激活MyoD基因进行分化,所以可以检测肌母细胞中MyoD基因是否表达可确定细胞是否分化,C正确;肌母细胞在肌肉损伤时能增殖、分化成新的肌纤维,细胞分化是基因选择性表达的结果,核DNA未改变,但RNA和蛋白质存在差异,所以肌母细胞与肌纤维中的核DNA相同,RNA、蛋白质种类不完全相同,D正确。
5.(2026·贵州六盘水模拟)水城角蟾属于无尾目角蟾科动物,是中国《国家重点保护野生动物名录》二级保护动物,其发育过程主要包括受精卵、蝌蚪、幼蛙和成蛙,属于变态发育。下列关于其发育过程的描述,正确的是(　　)
A.蝌蚪尾部消失是基因正常表达的结果
B.红细胞分裂时纺锤丝牵引着染色体运动
C.蝌蚪尾部组织细胞的DNA与成蛙组织细胞中的DNA一般不同
D.自由基攻击组织细胞的DNA一定导致细胞衰老
答案:A
解析:蝌蚪尾部消失是细胞凋亡的结果,而细胞凋亡是由基因控制的主动过程,属于基因正常表达,A正确;蛙的红细胞分裂通常以无丝分裂方式进行,无丝分裂不形成纺锤丝和染色体,因此不存在纺锤丝牵引染色体运动,B错误;同一生物体的体细胞均由受精卵分裂、分化而来,DNA一般相同(未发生变异时),蝌蚪尾部细胞与成蛙细胞的DNA一致,C错误;自由基攻击DNA可能导致细胞衰老,但并非“一定”导致,细胞衰老是多种因素共同作用的结果,D错误。
6.(2026·福建福州模拟)关于细胞衰老的机制有自由基学说和端粒学说,下列叙述正确的是(　　)
A.自由基会使蛋白质活性升高,导致细胞衰老
B.自由基均来自细胞内的各种氧化反应
C.端粒DNA受损使细胞活动异常,导致细胞衰老
D.衰老细胞的细胞核体积变小,新陈代谢速率减慢
答案:C
解析:自由基是具有不成对电子的原子或基团,会攻击蛋白质,导致蛋白质氧化、变性或失活(活性降低),A错误;自由基主要来自细胞内的氧化反应(如线粒体呼吸链产生的活性氧),外部因素如紫外线辐射、环境污染或吸烟等也能产生自由基,B错误;根据端粒学说,端粒是染色体末端的DNA—蛋白质复合体,每次细胞分裂,端粒DNA会逐渐缩短(受损),导致细胞衰老,C正确;衰老细胞的细胞核体积变大,D错误。
7.秀丽隐杆线虫的整个身体呈透明状,在发育成熟的过程中,该线虫有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,成虫总共只有959个体细胞。以下说法错误的是(　　)
A.秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是细胞正常代谢活动受损或中断引起的
B.秀丽隐杆线虫成虫的正常体细胞的细胞核中含有相同的遗传物质
C.若用药物抑制秀丽隐杆线虫的细胞凋亡,会干扰其正常的个体发育
D.秀丽隐杆线虫的131个细胞凋亡过程中,会有特定的基因选择性表达
答案:A
解析:细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,细胞代谢活动受损或中断引起的细胞死亡属于细胞坏死,A错误;秀丽隐杆线虫成虫的体细胞由受精卵经有丝分裂、分化形成,因此,其体细胞中细胞核的遗传物质相同,B正确;细胞凋亡是生物体正常发育的必要过程,若被抑制会导致发育异常,C正确;细胞凋亡过程中,与凋亡相关的基因会选择性表达,调控细胞程序性死亡,D正确。
8.氨是一种弱碱性物质,对细胞具有毒害作用,主要由线粒体中谷氨酰胺分解代谢产生并转运至溶酶体内,其过度累积时可回流至线粒体,导致溶酶体与线粒体膜损伤进而引发T淋巴细胞死亡。下列推测不合理的是(　　)
A.氨积累导致溶酶体酶活性降低
B.氨积累引发的线粒体损伤都可通过细胞自噬得以有效清除
C.氨积累会影响T淋巴细胞内ATP的合成
D.通过药物降低溶酶体pH有可能减少氨诱导的T淋巴细胞死亡
答案:B
解析:氨为弱碱性物质,进入溶酶体可能中和其酸性环境,导致溶酶体酶(需酸性条件激活)活性降低,A正确;细胞自噬可清除部分损伤的线粒体,但若损伤过于严重(如膜结构完全破坏),自噬可能无法有效清除,且过度自噬可能引发细胞死亡,B错误;线粒体是ATP合成的主要场所,氨积累导致线粒体膜损伤,影响ATP的合成,C正确;降低溶酶体pH可增强其酸性环境,减少氨的碱性中和作用,从而保护溶酶体膜结构,减少T细胞死亡,D正确。
9.(2024·安徽卷,4)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　)
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是细胞膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
答案:D
解析:由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答依赖于贯穿细胞膜内外的酶联受体,A错误;酶联受体贯穿细胞膜内外,其化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但图示过程未体现其运输作用,B错误;ATP水解产生ADP和磷酸基团(磷酸分子的一部分),磷酸基团与应答蛋白(靶蛋白)结合,使其磷酸化而有活性,C错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控图中应答通路产生活化的应答蛋白,活化的应答蛋白再通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
10.(2025·山东卷,3)利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后,若激活蛋白P,则诱导细胞发生凋亡,细胞膜突起形成小泡,染色质固缩;若激活蛋白Q,则诱导细胞发生焦亡,细胞肿胀破裂,释放大量细胞因子。下列说法错误的是(　　)
A.细胞焦亡可能引发机体的免疫反应
B.细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡
C.细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响
D.通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡
答案:D
解析:细胞焦亡释放大量细胞因子,可激活免疫细胞并引发炎症反应,这一过程与免疫系统的激活相关,A正确;细胞凋亡是基因程序性调控的主动死亡过程,涉及一系列凋亡相关基因的有序表达,B正确;题目中明确说明凋亡和焦亡分别由不同蛋白(P和Q)调控,且两者执行机制和结果不同,C正确;细胞自噬是通过溶酶体降解细胞内受损或衰老的细胞器(如线粒体),属于细胞自身的“回收”机制,与细胞凋亡或细胞焦亡的最终细胞清除过程不同,D错误。
11.(2025·湖南卷,4)单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限。降低线粒体蛋白V合成,不影响癌细胞凋亡,但同时加入干扰素-γ能破坏线粒体膜结构,促进癌细胞凋亡。下列叙述错误的是(　　)
A.癌细胞凋亡是由基因决定的
B.蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡
C.线粒体膜结构破坏后,其DNA可能会释放
D.抑制蛋白V合成会减弱肿瘤治疗的效果
答案:D
解析:癌细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,A正确;由题干可知,单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限(即癌细胞凋亡程度有限),而降低线粒体蛋白V合成的同时加入干扰素-γ能促进癌细胞凋亡,这说明在正常情况下,蛋白V可能会对干扰素-γ诱发癌细胞凋亡的过程起到抑制作用,当降低蛋白V合成后,干扰素-γ促进癌细胞凋亡的作用得以显现,故抑制蛋白V合成会增强肿瘤治疗的效果,B正确,D错误;线粒体基质中含有DNA,线粒体膜结构被破坏后,线粒体基质中的DNA可能会释放,C正确。
12.(2026·重庆渝中模拟)小肠上皮细胞的寿命仅为几天,科研人员对小肠上皮细胞更新机制进行了研究。
(1)如图甲所示,帕内特细胞和小肠上皮细胞都是由小肠干细胞　　　　　而来的。能进行营养吸收的小肠上皮细胞中　　　　(填“存在”或“不存在”)帕内特细胞中指导合成溶菌酶的基因。
(2)小肠干细胞中特异性地表达L蛋白,并且每个细胞中的表达量基本一致。科研人员将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接,转入小鼠受精卵细胞中,随后从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养。一段时间后在培养液中加入药物T。几天后洗去药物T,将小肠干细胞转入新的培养液中培养(记为第0天),定期取样并测定样品的绿色荧光相对强度,结果如图乙所示。
①样品中绿色荧光相对强度的变化可反映　　　　　　　的变化。
②若药物T直接导致细胞正常代谢活动中断,最终将导致细胞　　　　(填“凋亡”或“坏死”)。
③若药物T处理只会使蛋白K的含量下降,科研人员观察到该药物处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白K的含量仍较低。推测蛋白K的作用可能是　　　　　　　　　　　　　。
(3)研究发现,蛋白K含量较低时,小肠干细胞会分泌P因子,并作用于周围的小肠干细胞。据此推测,上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是P因子　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案:(1)分裂、分化　存在
(2)①小肠干细胞数目　②坏死　③对小肠干细胞的凋亡有抑制作用
(3)促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复
解析:(1)帕内特细胞和小肠上皮细胞都是由小肠干细胞分裂、分化而来的。生物体细胞都是由受精卵经过有丝分裂和分化形成的,每个细胞都包含该生物体的全套遗传物质,只是在不同细胞中基因进行选择性表达,故能进行营养吸收的小肠上皮细胞中存在帕内特细胞中指导合成溶菌酶的基因。
(2)①L蛋白基因是目的基因,导入小鼠受精卵细胞前需要用限制酶进行切割,并用DNA连接酶将绿色荧光蛋白基因与之连接。绿色荧光蛋白基因相当于标记基因,所以小肠干细胞离体培养的培养液中绿色荧光强度可反映小肠干细胞数目的变化。
②若药物T直接导致细胞正常代谢活动中断,最终将导致细胞坏死。细胞凋亡是细胞程序性死亡,是由基因控制的主动过程;而细胞坏死是由外界不利因素导致的细胞意外死亡。
③药物T处理使绿色荧光强度降低,即蛋白K的合成量下降,药物T处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白K的含量仍较低,说明蛋白K对小肠干细胞的凋亡有抑制作用。
(3)已知蛋白K含量较低时,小肠干细胞会分泌P因子,并作用于周围的小肠干细胞。由题图乙可知,4天时K蛋白的含量最低,而后荧光强度逐步增加,说明P因子促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复。(共29张PPT)
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1.(2026·广东广州模拟)菊花种类丰富,根据其主要用途可分为观赏菊、药用菊和茶用菊。下列叙述正确的是(　　)
A.菊花植株的生长发育是细胞分裂、分化以及细胞生长的结果
B.菊花花瓣呈现出不同颜色,是因为液泡中含有不同种类的光合色素
C.用菊花的花药进行植物组织培养获得完整植株,未体现细胞全能性
D.不同用途的菊花品种细胞中所含的DNA分子相同
A
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解析:菊花作为多细胞生物,其生长发育离不开细胞分裂(增加细胞数量)、细胞生长(增大细胞体积)和细胞分化(形成不同组织、器官),A正确;花瓣颜色由液泡中的色素(如花青素)决定,而非光合色素(如叶绿素、类胡萝卜素),光合色素存在于叶绿体中,与花瓣显色无关,B错误;花药离体培养得到完整植株,即单个细胞发育为完整个体,体现了生殖细胞的全能性,C错误;菊花可分为观赏菊、药用菊和茶用菊,尽管属于同一物种,但DNA分子并非完全相同,D错误。
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2.(2026·重庆江北模拟)肌肉干细胞可分化为成肌细胞,成肌细胞可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。研究表明,随着年龄的增长,肌肉损伤的恢复能力下降是由一种P蛋白介导的,P蛋白能够抑制肌肉干细胞分化形成新肌肉组织。下列相关叙述错误的是(　　)
A.肌肉干细胞可分化为成肌细胞,最终形成骨骼肌,说明肌肉干细胞具有全能性
B.肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程中由于基因选择性表达,会产生不同的蛋白质
C.P蛋白能够抑制肌肉干细胞的分化,可能与P蛋白影响相关基因的表达有关
D.可推测,随着年龄的增长,控制P蛋白的基因表达能力逐渐增强,导致肌肉创伤后恢复时间延长
A
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解析:肌肉干细胞增殖、分化的结果没有产生完整有机体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,A错误;细胞分化的本质是基因选择性表达,肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程中由于基因选择性表达,会产生不同的蛋白质,B正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,P蛋白能够抑制肌肉干细胞的分化,可能与P蛋白影响相关基因的表达有关,C正确;P蛋白能够抑制肌肉干细胞分化形成新肌肉组织,由此可推测,随着年龄的增长,控制P蛋白的基因表达能力逐渐增强,导致肌肉创伤后恢复时间延长,D正确。
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3.日本学者山中伸弥成功将人体皮肤细胞诱导形成多能干细胞——iPS细胞。iPS细胞可以分裂、分化为神经细胞、心肌细胞、肝细胞等多种细胞。下列叙述正确的是(　　)
A.iPS细胞和它分化形成的神经细胞都具有细胞周期
B.iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞中的基因表达存在差异
C.人体皮肤细胞诱导形成iPS细胞的过程中,细胞分化程度逐渐增加
D.诱导多功能干细胞分化成的多种细胞中核酸相同,蛋白质却不完全相同
B
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解析:iPS细胞具有分裂能力,因此具有细胞周期,但它分化形成的神经细胞是高度分化的细胞,不能持续分裂,因此不具有细胞周期,A错误;iPS细胞通过细胞分化形成神经细胞和肝细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞中的基因表达存在差异,B正确;人体皮肤细胞分化程度较高,iPS细胞分化程度较低,因此人体皮肤细胞诱导形成iPS细胞的过程中,细胞分化程度逐渐降低,C错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化形成的多种细胞中DNA相同,但mRNA不完全相同,蛋白质也不完全相同,D错误。
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4.(2026·云南昆明模拟)人体内的骨骼肌肌母细胞在肌肉损伤时能增殖、分化成新的肌纤维,在体外特定培养条件下,肌母细胞可通过激活MyoD(成肌分化抗原)基因进行分化并丧失干细胞潜能。下列有关叙述错误的是(　　)
A.受损肌纤维被清除的过程属于细胞坏死
B.肌纤维衰老后,细胞内水分减少,细胞体积减小
C.通过检测肌母细胞中MyoD基因是否表达可确定细胞是否分化
D.肌母细胞与肌纤维中的核DNA相同,RNA、蛋白质种类不完全相同
A
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解析:细胞坏死是由外界不利因素引起的被动死亡,而受损肌纤维的清除属于细胞凋亡(程序性死亡),A错误;肌纤维衰老后,细胞内水分减少,细胞体积减小,B正确;肌母细胞可通过激活MyoD基因进行分化,所以可以检测肌母细胞中MyoD基因是否表达可确定细胞是否分化,C正确;肌母细胞在肌肉损伤时能增殖、分化成新的肌纤维,细胞分化是基因选择性表达的结果,核DNA未改变,但RNA和蛋白质存在差异,所以肌母细胞与肌纤维中的核DNA相同,RNA、蛋白质种类不完全相同,D正确。
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5.(2026·贵州六盘水模拟)水城角蟾属于无尾目角蟾科动物,是中国《国家重点保护野生动物名录》二级保护动物,其发育过程主要包括受精卵、蝌蚪、幼蛙和成蛙,属于变态发育。下列关于其发育过程的描述,正确的是(　　)
A.蝌蚪尾部消失是基因正常表达的结果
B.红细胞分裂时纺锤丝牵引着染色体运动
C.蝌蚪尾部组织细胞的DNA与成蛙组织细胞中的DNA一般不同
D.自由基攻击组织细胞的DNA一定导致细胞衰老
A
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解析:蝌蚪尾部消失是细胞凋亡的结果,而细胞凋亡是由基因控制的主动过程,属于基因正常表达,A正确;蛙的红细胞分裂通常以无丝分裂方式进行,无丝分裂不形成纺锤丝和染色体,因此不存在纺锤丝牵引染色体运动,B错误;同一生物体的体细胞均由受精卵分裂、分化而来,DNA一般相同(未发生变异时),蝌蚪尾部细胞与成蛙细胞的DNA一致,C错误;自由基攻击DNA可能导致细胞衰老,但并非“一定”导致,细胞衰老是多种因素共同作用的结果,D错误。
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6.(2026·福建福州模拟)关于细胞衰老的机制有自由基学说和端粒学说,下列叙述正确的是(　　)
A.自由基会使蛋白质活性升高,导致细胞衰老
B.自由基均来自细胞内的各种氧化反应
C.端粒DNA受损使细胞活动异常,导致细胞衰老
D.衰老细胞的细胞核体积变小,新陈代谢速率减慢
C
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解析:自由基是具有不成对电子的原子或基团,会攻击蛋白质,导致蛋白质氧化、变性或失活(活性降低),A错误;自由基主要来自细胞内的氧化反应(如线粒体呼吸链产生的活性氧),外部因素如紫外线辐射、环境污染或吸烟等也能产生自由基,B错误;根据端粒学说,端粒是染色体末端的DNA—蛋白质复合体,每次细胞分裂,端粒DNA会逐渐缩短(受损),导致细胞衰老,C正确;衰老细胞的细胞核体积变大,D错误。
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7.秀丽隐杆线虫的整个身体呈透明状,在发育成熟的过程中,该线虫有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,成虫总共只有959个体细胞。以下说法错误的是(　　)
A.秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是细胞正常代谢活动受损或中断引起的
B.秀丽隐杆线虫成虫的正常体细胞的细胞核中含有相同的遗传物质
C.若用药物抑制秀丽隐杆线虫的细胞凋亡,会干扰其正常的个体发育
D.秀丽隐杆线虫的131个细胞凋亡过程中,会有特定的基因选择性表达
A
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解析:细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,细胞代谢活动受损或中断引起的细胞死亡属于细胞坏死,A错误;秀丽隐杆线虫成虫的体细胞由受精卵经有丝分裂、分化形成,因此,其体细胞中细胞核的遗传物质相同,B正确;细胞凋亡是生物体正常发育的必要过程,若被抑制会导致发育异常,C正确;细胞凋亡过程中,与凋亡相关的基因会选择性表达,调控细胞程序性死亡,D正确。
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8.氨是一种弱碱性物质,对细胞具有毒害作用,主要由线粒体中谷氨酰胺分解代谢产生并转运至溶酶体内,其过度累积时可回流至线粒体,导致溶酶体与线粒体膜损伤进而引发T淋巴细胞死亡。下列推测不合理的是(　　)
A.氨积累导致溶酶体酶活性降低
B.氨积累引发的线粒体损伤都可通过细胞自噬得以有效清除
C.氨积累会影响T淋巴细胞内ATP的合成
D.通过药物降低溶酶体pH有可能减少氨诱导的T淋巴细胞死亡
B
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解析:氨为弱碱性物质,进入溶酶体可能中和其酸性环境,导致溶酶体酶(需酸性条件激活)活性降低,A正确;细胞自噬可清除部分损伤的线粒体,但若损伤过于严重(如膜结构完全破坏),自噬可能无法有效清除,且过度自噬可能引发细胞死亡,B错误;线粒体是ATP合成的主要场所,氨积累导致线粒体膜损伤,影响ATP的合成,C正确;降低溶酶体pH可增强其酸性环境,减少氨的碱性中和作用,从而保护溶酶体膜结构,减少T细胞死亡,D正确。
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9.(2024·安徽卷,4)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　)
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于
细胞内的相应受体
B.酶联受体是细胞膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
D
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解析:由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答依赖于贯穿细胞膜内外的酶联受体,A错误;酶联受体贯穿细胞膜内外,其化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但图示过程未体现其运输作用,B错误;ATP水解产生ADP和磷酸基团(磷酸分子的一部分),磷酸基团与应答蛋白(靶蛋白)结合,使其磷酸化而有活性,C错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控图中应答通路产生活化的应答蛋白,活化的应答蛋白再通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
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10.(2025·山东卷,3)利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后,若激活蛋白P,则诱导细胞发生凋亡,细胞膜突起形成小泡,染色质固缩;若激活蛋白Q,则诱导细胞发生焦亡,细胞肿胀破裂,释放大量细胞因子。下列说法错误的是(　　)
A.细胞焦亡可能引发机体的免疫反应
B.细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡
C.细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响
D.通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡
D
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解析:细胞焦亡释放大量细胞因子,可激活免疫细胞并引发炎症反应,这一过程与免疫系统的激活相关,A正确;细胞凋亡是基因程序性调控的主动死亡过程,涉及一系列凋亡相关基因的有序表达,B正确;题目中明确说明凋亡和焦亡分别由不同蛋白(P和Q)调控,且两者执行机制和结果不同,C正确;细胞自噬是通过溶酶体降解细胞内受损或衰老的细胞器(如线粒体),属于细胞自身的“回收”机制,与细胞凋亡或细胞焦亡的最终细胞清除过程不同,D错误。
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11.(2025·湖南卷,4)单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限。降低线粒体蛋白V合成,不影响癌细胞凋亡,但同时加入干扰素-γ能破坏线粒体膜结构,促进癌细胞凋亡。下列叙述错误的是(　　)
A.癌细胞凋亡是由基因决定的
B.蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡
C.线粒体膜结构破坏后,其DNA可能会释放
D.抑制蛋白V合成会减弱肿瘤治疗的效果
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解析:癌细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,A正确;由题干可知,单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限(即癌细胞凋亡程度有限),而降低线粒体蛋白V合成的同时加入干扰素-γ能促进癌细胞凋亡,这说明在正常情况下,蛋白V可能会对干扰素-γ诱发癌细胞凋亡的过程起到抑制作用,当降低蛋白V合成后,干扰素-γ促进癌细胞凋亡的作用得以显现,故抑制蛋白V合成会增强肿瘤治疗的效果,B正确,D错误;线粒体基质中含有DNA,线粒体膜结构被破坏后,线粒体基质中的DNA可能会释放,C正确。
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(1)如图甲所示,帕内特细胞和小肠上皮细胞都是由小肠干细胞
　　　 　　而来的。能进行营养吸收的小肠上皮细胞中　　　　(填“存在”或“不存在”)帕内特细胞中指导合成溶菌酶的基因。
解析:帕内特细胞和小肠上皮细胞都是由小肠干细胞分裂、分化而来的。生物体细胞都是由受精卵经过有丝分裂和分化形成的,每个细胞都包含该生物体的全套遗传物质,只是在不同细胞中基因进行选择性表达,故能进行营养吸收的小肠上皮细胞中存在帕内特细胞中指导合成溶菌酶的基因。
分裂、分化
存在
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(2)小肠干细胞中特异性地表达L蛋白,并且每个细胞中的表达量基本一致。科研人员将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接,转入小鼠受精卵细胞中,随后从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养。一段时间后在培养液中加入药物T。几天后洗去药物T,将小肠干细胞转入新的培养液中培养(记为第0天),定期取样并测定样品的绿色荧光相对强度,结果如图乙所示。
①样品中绿色荧光相对强度的变化可反映　　　　 　　　的变化。
小肠干细胞数目
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解析:L蛋白基因是目的基因,导入小鼠受精卵细胞前需要用限制酶进行切割,并用DNA连接酶将绿色荧光蛋白基因与之连接。绿色荧光蛋白基因相当于标记基因,所以小肠干细胞离体培养的培养液中绿色荧光强度可反映小肠干细胞数目的变化。
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②若药物T直接导致细胞正常代谢活动中断,最终将导致细胞　　　(填“凋亡”或“坏死”)。
解析:若药物T直接导致细胞正常代谢活动中断,最终将导致细胞坏死。细胞凋亡是细胞程序性死亡,是由基因控制的主动过程;而细胞坏死是由外界不利因素导致的细胞意外死亡。
坏死
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③若药物T处理只会使蛋白K的含量下降,科研人员观察到该药物处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白K的含量仍较低。推测蛋白K的作用可能是　　　　　　　　　　 　　　。
解析:药物T处理使绿色荧光强度降低,即蛋白K的合成量下降,药物T处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白K的含量仍较低,说明蛋白K对小肠干细胞的凋亡有抑制作用。
对小肠干细胞的凋亡有抑制作用
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(3)研究发现,蛋白K含量较低时,小肠干细胞会分泌P因子,并作用于周围的小肠干细胞。据此推测,上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是P因子　　　　　　 　　　　　　　　　　　。
解析:已知蛋白K含量较低时,小肠干细胞会分泌P因子,并作用于周围的小肠干细胞。由题图乙可知,4天时K蛋白的含量最低,而后荧光强度逐步增加,说明P因子促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复。
促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复

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