高中生物课时规范练13　细胞的分化、衰老和死亡(学生版含答案详解)

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高中生物课时规范练13　
细胞的分化、衰老和死亡
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022八省联考江苏卷)多细胞生物要经历细胞增殖、分化、衰老和凋亡等过程,下列叙述错误的是(　　)
A.细胞分化与基因选择性表达有关
B.衰老细胞的呼吸速率减慢,细胞膜通透性改变
C.凋亡细胞的细胞核体积变小,细胞膜破裂
D.细胞的长大会受细胞表面积与体积比的限制
2.(2022广东适应性测试)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是(　　)
A.在植物发育过程中,导管的原始细胞经细胞伸长,细胞壁加厚等,最后形成了木质部导管,在该过程中发生了细胞凋亡
B.在高等植物胚的发育早期,出现了胚柄,胚发育后期胚柄逐渐退化,在该过程中主要发生了细胞衰老
C.在体外使用基因转移的方法,建立神经干细胞系,使其不断生长和分裂,从而阻止细胞坏死
D.在损伤情况下,肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力,肝组织自我更新功能依赖于细胞脱分化
3.(2022八省联考辽宁卷)下列有关多细胞生物体的细胞生命历程的叙述,正确的是(　　)
A.细胞增殖过程中会发生DNA复制
B.成熟的生物体内不存在细胞分化现象
C.衰老的细胞中细胞核与细胞质体积比变小
D.正在发育的生物体内不会发生细胞凋亡
4.(2022山东淄博一模)皮肤由表皮和真皮构成。表皮外侧的细胞逐渐衰老凋亡,最终脱落。表皮内侧的生发层细胞不断分裂,产生的子细胞逐渐变成表皮外侧细胞,生发层细胞分裂失控会引起皮肤癌。下列说法错误的是(　　)
A.细胞分裂失控的表皮细胞容易发生细胞转移
B.表皮外侧的细胞体积和细胞核体积逐渐变小
C.表皮细胞和真皮细胞的差异是基因选择性表达的结果
D.表皮内侧生发层细胞可以进行有丝分裂,具有细胞周期
5.分别用胰高血糖素基因、血红蛋白基因和ATP水解酶基因的片段制成探针,与人的胰岛A细胞、中幼红细胞和肾小管管壁细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述错误的是(　　)
探针 胰高血糖 素基因 血红蛋白 基因 ATP水解 酶基因
细胞总 RNA 胰岛A细胞 + - +
中幼红细胞 - + +
肾小管管壁细胞 - - +
A.在中幼红细胞中,血红蛋白基因处于活跃状态,胰高血糖素基因处于关闭状态
B.肾小管管壁细胞中存在ATP水解酶基因,缺少血红蛋白基因、胰高血糖素基因
C.ATP水解酶基因的表达产物对维持各类细胞的基本生命活动必不可少
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
6.(2022山东枣庄模拟)干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞,体外培养干细胞可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。下列关于干细胞的叙述,错误的是(　　)
A.干细胞利用端粒酶使端粒长度缩短,维持持续分裂
B.干细胞的分化方向与细胞中基因的执行情况有关
C.骨髓移植的根本目的是提供正常的造血干细胞
D.干细胞富含线粒体,利于其进行旺盛的代谢活动
7.(2022山东泰安一模)某研究小组发现某些肾病的发病原因与细胞内活化氧的含量有关。正常情况下肾细胞中活化氧的数量较低,但因一些原因如长期误食砷、镉或细胞内自由基清除酶合成量低,导致细胞内活化氧含量上升,最终导致肾细胞的凋亡。下列说法错误的是(　　)
A.某些肾病患者的发病原因来自外界环境或自身
B.某些肾病患者肾细胞DNA可能会发生变化
C.若能降低肾病患者细胞内活化氧量则可能会减轻病情
D.砷、镉等刺激肾细胞产生的自由基不会攻击蛋白质
8.(2022山东济南一模)细胞自噬是细胞组分降解与再利用的重要机制。细胞在应对短暂的生存压力时,可通过降解自身非必需成分来提供营养和能量,从而维持其存活。正常生命过程中损伤的蛋白质和细胞器,在一定的介导物质作用下聚集,最终通过细胞自噬来清除。自噬过程中待降解成分被自噬小泡包裹后,运输到溶酶体中进行降解并得以重复利用。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞通过调控自噬过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行
B.介导物质的合成受阻会导致损伤的蛋白质在细胞内积累
C.细胞自噬过程消化掉自身的一部分,对细胞不利,容易引发疾病
D.细胞自噬可以批量降解损伤的蛋白质和细胞器
9.(2022山东潍坊一模)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,甲基化时能关闭某些基因的活性。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各种类型细胞特异的形态结构
D.DNA的甲基化过程改变了碱基种类与数量使细胞呈现多样化
二、选择题:每小题有一个或多个选项符合题目要求。
10.(2022山东临沂二模)某些肿瘤细胞中MDR基因表达产物是P—gp转运蛋白,该蛋白有ATP依赖性跨膜转运活性,可将药物转运至细胞外,MDR基因高度表达后使癌细胞耐药性增强。在P—gp转运蛋白低水平表达的癌细胞内,某些化疗药物的浓度明显升高。下列叙述错误的是(　　)
A.MDR基因高度表达的肿瘤细胞中核糖体数量较多
B.P—gp转运蛋白转运物质的跨膜运输方式为主动运输
C.P—gp转运蛋白能转运各种化疗药物,不具有特异性
D.提高癌细胞P—gp转运蛋白的活性为癌症治疗开辟了新途径
11.(2022山东济宁二模)myoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因,其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录,还能促进myoD基因的表达,最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是(　　)
A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的
B.与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较高
C.含有myoD基因的细胞只能分化为肌细胞
D.MyoD蛋白对myoD基因的表达存在正反馈调节
12.(2022辽宁)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是(　　)
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
三、非选择题
13.(2022陕西渭南一模)烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质,它普遍存在于哺乳动物体内,对延缓细胞衰老有重要作用。
(1)对哺乳动物而言,细胞衰老与个体衰老并不是一回事,二者的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　。细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终细胞核会表现出　　　　　　　　　　　　　　　的特征。
(2)研究发现,衰老细胞中NAD+的含量明显降低。通常情况下,哺乳动物细胞的　　　　　　　　　　　　　　　　　(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD+转化成NADH。NAMPT是NAD+合成的关键限速酶(指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶),其可决定代谢中NAD+的水平。为探究细胞衰老与NAMPT之间的关系,研究小组选取了两组健康的小鼠,甲组注射　　　　　　补充剂,乙组注射等量生理盐水,结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年,乙组小鼠的平均寿命约为2.4年;且与乙组相比较,甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD+。由此推测NAMPT延缓细胞衰老的机制是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是　　　　。NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中,若脱去囊泡则会失去活性。试推测NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
14.(2022安徽合肥期中)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,可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程,其中AKT和mTor是抑制酵母细胞凋亡和自噬的2种关键蛋白激酶。请回答下列问题。
图1
图2
(1)与细胞自噬有关的细胞器主要是　　　　　　,该细胞器的主要功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)据图1所示,当营养物质充足时,胰岛素与特异性受体结合,激活AKT来抑制凋亡,激活的该酶一方面可促进　　　　　　　　;另一方面可促进　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,并且进一步激活了mTor,从而抑制　　　　　　　　。
(3)细胞凋亡是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)据图2所示,当环境中营养物质或胰岛素缺乏时,mTor失活,酵母细胞会启动细胞自噬过程,其意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;如果上述过程无法满足细胞代谢需要,酵母细胞则启动细胞凋亡程序。
(5)总结细胞自噬和细胞凋亡的共同点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答出两点即可)
答案：
课时规范练
1.C　解析 细胞分化本质上就是基因的选择性表达,A项正确;呼吸速率减慢,细胞膜通透性改变是衰老细胞的特征,B项正确;细胞凋亡时核固缩、细胞皱缩、质膜出泡、DNA断裂,凋亡的细胞,细胞膜不会破裂,因始终有膜封闭,没有内容物释放,C项错误;细胞的长大会受细胞表面积与体积比的限制,所以细胞要通过分裂增殖减小这个比例,D项正确。
2.A　解析 在植物发育过程中,导管的原始细胞经细胞伸长,细胞壁加厚等,最后形成了木质部导管,在该过程中为维持内环境稳定,有基因控制的细胞自主的、有序的死亡,即发生了细胞凋亡,A项正确;在高等植物胚的发育早期,出现了胚柄,胚发育后期胚柄逐渐退化。在该过程中主要发生了细胞凋亡,B项错误;在体外使用基因转移的方法,建立神经干细胞系,使其不断生长和分裂,从而阻止细胞分化,C项错误;在损伤情况下,肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力,肝组织自我更新功能依赖于细胞分化,而不是细胞脱分化,D项错误。
3.A　解析 细胞通过分裂进行增殖,细胞分裂时会发生DNA复制,A项正确;细胞分化发生在整个生命进程中,故成熟的生物体内也存在细胞分化现象,B项错误;衰老的细胞的细胞体积减小,细胞核体积增大,故细胞核与细胞质体积比变大,C项错误;正在发育的生物体内也会发生细胞凋亡,如胎儿手的发育过程中存在细胞凋亡,D项错误。
4.B　解析 细胞分裂失控的表皮细胞即癌细胞容易发生转移,A项正确;表皮外侧的细胞是逐渐衰老的细胞,衰老细胞的细胞内水分减少,细胞体积变小,但细胞核体积增大,B项错误;表皮细胞和真皮细胞存在功能上的差异,细胞的功能差异是基因选择性表达的结果,C项正确;表皮内侧生发层细胞具有分裂能力,可以连续进行有丝分裂,具有细胞周期,D项正确。
5.B　解析 由题表可知,在中幼红细胞中,血红蛋白基因处于活跃状态,该基因得到了表达,检测结果呈阳性,胰高血糖素基因处于关闭状态,没有得到表达,检测结果呈阴性,A项正确;同一人体内所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂和分化形成,都含有该个体全部的遗传物质,其各种体细胞内含的基因都是相同的,肾小管管壁细胞中存在ATP水解酶基因,也含有血红蛋白基因和胰高血糖素基因,B项错误;由题表可知,三种细胞中ATP水解酶基因都得到了表达,因此可知ATP水解酶基因的表达产物对维持各类细胞的基本生命活动是必不可少的,为细胞的生命活动提供能量,C项正确;上述不同类型细胞的生理功能差异是细胞分化的结果,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,D项正确。
6.A　解析 端粒酶可修复变短的端粒,使细胞维持分裂,A项错误;干细胞的分化方向,是基因选择性表达的结果,即与细胞中基因的执行情况有关,B项正确;骨髓移植的根本目的是提供正常的造血干细胞,使造血干细胞能分化出功能正常的血细胞,C项正确;线粒体是细胞的“动力工厂”,干细胞富含线粒体,利于其进行旺盛的代谢活动,D项正确。
7.D　解析 某些肾病患者的发病原因可能是细胞内活化氧的含量有关,属于自身因素,长期误食砷、镉导致属于外界因素,A项正确;DNA控制生物体性状,某些肾病患者肾细胞DNA可能会发生变化,导致体内代谢异常,B项正确;某些肾病的发病原因是细胞内活化氧含量上升,若能降低肾病患者细胞内活化氧量则可能会减轻病情,C项正确;砷、镉等刺激肾细胞产生的自由基会攻击蛋白质,损伤蛋白质,D项错误。
8.C　解析 细胞通过调控自噬过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行,A项正确;正常生命过程中损伤的蛋白质和细胞器,在一定的介导物质作用下聚集,最终通过细胞自噬来清除,若介导物质的合成受阻会导致损伤的蛋白质在细胞内积累,B项正确;细胞在应对短暂的生存压力时,可通过降解自身非必需成分来提供营养和能量,从而维持其存活,C项错误;细胞自噬可以批量降解损伤的蛋白质和细胞器,D项正确。
9.D　解析 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项正确;管家基因在所有细胞都会表达,其表达的产物应该是能维持细胞基本生命活动必需的,B项正确;奢侈基因只在特定细胞表达,赋予细胞特定的功能和形态,C项正确;DNA甲基化是在相关酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上的过程,这不会改变DNA中碱基的种类和数量,D项错误。
10.CD　解析 肿瘤细胞中MDR基因表达产物是P—gp转运蛋白,核糖体是蛋白质合成的场所,故MDR基因高度表达的肿瘤细胞中核糖体数量较多,A项正确;由于P—gp有ATP依赖性载体蛋白活性,该蛋白有ATP依赖性跨膜转运活性,说明将药物转运至细胞外需要载体协助,且消耗能量,所以转运方式为主动运输,B项正确;P—gp转运蛋白是一种载体蛋白,载体蛋白的功能具有特异性,故P—gp转运蛋白能转运各种化疗药物,具有特异性,C项错误;根据题意,提高癌细胞P—gp转运蛋白的活性即提高了癌细胞的抗药性,不利于癌症的治疗,D项错误。
11.BC　解析 细胞分化具有不可逆性,所以前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的,A项正确;与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较低,B项错误;细胞分化的标志是基因的选择性表达,myoD基因未表达的细胞能分化为其他细胞,C项错误;MyoD蛋白能促进myoD基因的表达,说明MyoD蛋白对myoD基因的表达存在正反馈调节,D项正确。
12.ABD　解析 微囊泡是细胞膜包裹PKM2形成的囊泡,该过程依赖于细胞膜的流动性,A项正确;分化的实质为基因的选择性表达,B项正确;PKM2可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,故主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C项错误;微囊泡可促使单核细胞分化成为巨噬细胞,巨噬细胞分泌的细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡,故细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节,D项正确。
13.答案 (1)个体衰老的过程是细胞普遍衰老的过程　体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深　(2)细胞质基质和线粒体基质　NAMPT　NAMPT通过促进NAD+的合成来延缓细胞衰老　(3)胞吐　血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构
解析 (1)对哺乳动物而言,个体衰老的过程是细胞普遍衰老的过程。衰老的细胞中细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。(2)哺乳动物细胞有氧呼吸的第一和第二阶段会将NAD+转化成NADH,场所为细胞质基质和线粒体基质。要探究细胞衰老与NAMPT之间的关系,实验的自变量应该为是否注射NAMPT,因变量是小鼠的平均寿命。选取两组健康的小鼠,甲组注射NAMPT补充剂,乙组注射等量生理盐水,结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年,乙组小鼠的平均寿命约为2.4年;且与乙组相比较,甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD+。由此推测NAMPT是通过促进NAD+的合成来延缓细胞衰老的。(3)NAMPT是大分子物质,其合成后通过胞吐的方式分泌到细胞外。NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中,若脱去囊泡则会失去活性,原因可能是血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构。
14.答案 (1)溶酶体　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　(2)葡萄糖进入细胞　葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量ATP(写全才可)　细胞自噬　(3)由基因决定的细胞自动结束生命的过程　(4)为细胞生命活动提供ATP(能量)　(5)都受基因控制;都贯穿于生物体生长发育的全过程;都在生物体生命活动过程中发挥积极作用(答出两点即可)
解析 (1)与细胞自噬有关的细胞器主要是溶酶体。溶酶体的主要功能是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。(2)分析图1可知,当营养物质充足时,胰岛素与特异性受体结合,激活AKT来抑制凋亡,激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞,另一方面可促进葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量ATP,并且进一步激活了mTor,从而抑制细胞自噬的发生。(3)细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程。(4)分析图2可知:当环境中营养物质或胰岛素缺乏时,mTor失活,酵母细胞会启动细胞自噬过程,其意义是为细胞生命活动提供ATP(能量)。(5)细胞自噬和细胞凋亡都受基因控制;都贯穿于生物体生长发育的全过程;都在生物体生命活动过程中发挥积极作用。
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