高中生物人教版（2019）必修1-6.3细胞的衰老和死亡（教学学案）（含解析）

第6章 第3节 细胞的衰老和死亡
1.阐明细胞衰老的特征及原因。
2.说明个体衰老与细胞衰老的关系。
3.阐明细胞调亡的概念和意义。
一、细胞衰老
1细胞衰老的含义：细胞衰老是细胞的生理状态和 发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和 发生变化。
2.衰老细胞的主要特征
（1）细胞内的 减少,导致细胞萎缩，体积 ，如老年人皮肤皱缩。
（2）细胞内多种酶的活性 ，呼吸速率 ，新陈代谢 ，如老年人白发是由于头发基部细胞中 活性降低；黑色素合成减少所致。
二、细胞死亡
1.研究发现,核仁的稳定性下降、线粒体功能失调等均会引起细胞的衰老,而身体中细胞衰老的速度决定了我们寿命的长短。下列相关叙述正确的是( )
A.衰老细胞中黑色素的合成加快,导致“老年斑”的出现
B.衰老细胞表现为水分减少、呼吸减慢、细胞核体积增大
C.个体衰老与细胞衰老的速度有关,衰老个体中均是衰老细胞
D.细胞死亡一定是细胞衰老导致的,衰老细胞染色体结构的稳定性下降
2.生物体的衰老过程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。佛山特产黑桑葚中含有多种抗氧化成分，包括大量的花青素、维生素E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( )
A. 自由基引起DNA损伤会影响DNA复制，但不会改变遗传信息
B. 自由基攻击蛋白质，可能引起蛋白质的空间结构发生改变
C. 自由基通过氧化花青素产生延缓细胞衰老的物质来抗衰老
D. 叶绿素、花青素等色素位于细胞内的叶绿体中
3.“花有重开日，人无再少年”，人体的衰老现象从古至今一直在困扰着我们。有学者用秀丽隐杆线虫研究发现，基因可以影响衰老及寿命，该虫age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。研究发现age-1突变型有较强的抗氧化酶活性。下列有关说法不正确的有( )
①衰老细胞的细胞核体积变小，核膜内折，染色质收缩，染色加深
②age-1基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
③衰老细胞中所有酶的活性降低，新陈代谢速率减慢
④age-1突变型可能对紫外线的耐受性高于野生型
⑤衰老机体内与正常机体相比，没有细胞分化，却有较多细胞凋亡
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
4.自由基学说能较好地解释细胞衰老的原因和机理。如图是自由基学说的主要观点示意图, 对此有关分析正确的是( ) A.衰老细胞的体积和细胞核的体积均会变小B.辐射和有害物质侵入可能会加速图示过程C.④⑤过程说明自由基含量存在负反馈调节D.白化病患者白化的肤色与②过程有直接关系
5.近年来，很多消费者通过多种方法来去除身体多余的角质，让自己的肌肤焕然一新，下列有关说法错误的是( )
A.人体表层的角质层细胞是因衰老而死亡的细胞，人体细胞的衰老受基因的调控
B.人体细胞的衰老对于维持个体的正常生长和发育具有重要意义
C.衰老细胞内酶的活性增强
D.个体衰老的过程即组成个体的细胞普遍衰老的过程
6.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。下列有关叙述正确的是( )
A.胎儿手的发育过程中会发生细胞凋亡
B.羊的成熟红细胞衰老后与凋亡有关的基因开始表达
C.细胞凋亡不利于多细胞生物体完成正常发育
D.清除被病原体感染的细胞的过程是由细胞坏死完成的
7.细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹，在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用，其过程如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A.待降解成分进入自噬体需要穿过四层磷脂分子
B.溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用
C.自噬体的膜结构可能来自于内质网等具膜细胞器
D.细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动
8.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( )
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
9.如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是( )
A.①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
C.②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D.凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
10.“不知明镜里，何处得秋霜。”这一诗句生动描绘了岁月催人老的自然现象。人皮肤成纤维细胞是组成皮肤真皮的主要结构成分，对于修复损伤及美容美体具有重要作用。回答下列有关问题：
（1）老年人的头发会变白与细胞衰老有关，目前关于细胞衰老的假说主要有_________和_________。
（2）成纤维细胞能分泌大量的胶原蛋白、弹性纤维蛋白等多种物质，成纤维细胞衰老后，合成胶原蛋白的能力_________，这与衰老细胞内_________的活性降低、呼吸速率减慢等因素有关。
（3）脊髓损伤会造成部分运动神经元的死亡，可通过神经干细胞移植进行治疗。脊髓损伤造成的部分运动神经元的死亡属于___________（填“细胞凋亡”或“细胞坏死”）。
（4）自由基会攻击和破坏各种执行正常功能的生物分子，若攻击DNA，则会导致___________，如果攻击人体内的蛋白质，则会使___________，导致细胞衰老。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.衰老细胞内多数酶的活性降低,合成黑色素能力降低,老年人细胞中脂褐素的积累增加,因此老年人易长“老年斑”,A错误;B.衰老细胞水分减少、呼吸减慢、细胞核体积增大,B正确;C.衰老的多细胞生物体内也有新生的细胞,多细胞个体的衰老是细胞普遍衰老的过程,C错误;D.细胞死亡不一定是细胞衰老导致的,还可能是因外界因素而导致的细胞坏死,D错误。故选B。
2.答案：B
解析：自由基引起DNA损伤可能导致基因突变，所以自由基会影响DNA复制，也会改变遗传信息，A错误；自由基攻击蛋白质，可能会导致蛋白质的空间结构发生改变，从而引起蛋白质失活，B正确；花清素具有抗衰老的作用，原因可能是花青素会与自由基反应，防止自由基攻击DNA、蛋白质等物质，起到延缓衰老的作用，C错误；叶绿素存在于叶绿体中，花清素存在于液泡中，D错误。
3.答案：C
解析：①衰老细胞的细胞核体积变大，①错误；②由题age-l突变型有较强的抗氧化酶活性可知，age-l基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，②错误；③衰老细胞内部分酶的活性降低，而不是所有酶，③错误；④由于age-l突变可提高寿命，age-l突变型有较强的抗氧化酶活性，age-l突变型可能对紫外线的耐受性高于野生型，④正确；⑤衰老机体内也有细胞分裂和分化，也有新的细胞产生，⑤错误。故选：C。
4.答案：B
解析：A、衰老细胞的体积变小，但细胞核体积变大，A错误；
B、辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等都会引起自由基增多，即图中的④和⑤，B正确；
C、④⑤过程说明自由基含量存在正反馈调节，C错误；
D、白化病是由于患者体内缺少络氨酸酶，而②是酶活性降低，D错误。
故选B。
5.答案：C
解析：人体表层的角质层细胞是因衰老而死亡的细胞，而人体细胞的衰老受基因的调控；细胞的衰老对于维持个体的正常生长和发育具有重要意义；衰老细胞内多种酶的活性降低；个体衰老的过程即组成个体的细胞普遍衰老的过程。
6.答案：A
解析：A、胎儿手发育的过程中，手指间隙的细胞会发生细胞凋亡，A正确;
B、由于晡乳动物的成熟红细胞已不具有细胞核与众多细胞器，故羊的成熟红细胞衰老后细胞内没有基因，也就没有凋亡基因的表达过程，B错误;
C、细胞调亡是基因程序性表达的细胞死亡过程，属于正常的生命现象，利于多细胞生物体完成正常发育，C错误;
D、清除被病原体感染的细胞的过程是由细胞凋亡完成的，D错误。
故选A。
7.答案：C
解析：A、细胞内的待降解成分被细胞自身的双层膜，包裹形成自噬体，不需跨膜进入，A错误；B、溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的，B错误；C、由于内质网等具膜细胞器可以形成囊泡结构，因此推测自噬体的膜结构可能来自于内质网等具膜细胞器，C正确；D、细胞自噬异常，衰老和损伤的细胞器、错误折叠的蛋白质等无法清除，会导致细胞生命活动紊乱，D错误。
故选：C。
8.答案：B
解析：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。胎儿手发育的过程中，手指间隙的细胞会发生细胞凋亡，A错误；小肠上皮细胞中衰老的细胞将会发生细胞凋亡，不断完成细胞的自然更新，B正确；被病原体感染的细胞属于靶细胞，机体通过细胞免疫将靶细胞裂解死亡，释放抗原，属于细胞凋亡，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，细胞坏死是在种种不利因素的影响下导致的细胞非正常死亡，D错误。故选B。
9.答案：C
解析：①过程中凋亡诱导因子与膜特异性受体结合，表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达，B正确；②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞自动死亡过程，C错误；凋亡相关基因在机体中本来就存在，在动物体生长发育过程中的不同时期选择性表达，从而发挥重要作用，D正确。
10.答案：（1）端粒学说；自由基学说
（2）减弱；多种酶
（3）细胞坏死
（4）基因突变；蛋白质活性下降
解析：（1）细胞衰老原因的主流假说有端粒学说和自由基学说，这两个学说被大多数人所接受。
（2）成纤维细胞衰老后，酶活性减弱，合成胶原蛋白的能力减弱；多种酶的活性降低属于细胞衰老的特征。
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