4.3细胞凋亡是编程性死亡——2023-2024学年高一生物学浙科版（2019）必修一课时分层练（含解析）

4.3细胞凋亡是编程性死亡
——2023-2024学年高一生物学浙科版（2019）必修一
课时分层练
【夯实基础】
知识点1 衰老细胞的结构和代谢产生异常
1.李白诗云：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”从细胞学的角度分析，这个过程中不会出现下列哪一过程( )
A.细胞内的色素逐渐积累，例如老年斑
B.细胞内的水分减少，细胞核体积减小
C.多种酶的活性降低，细胞内呼吸速率减慢
D.细胞质膜通透性改变，物质运输能力下降
2.细胞衰老是细胞在正常环境条件下发生的功能减退、逐渐趋向死亡的现象。下列有关细胞衰老与人体衰老关系的叙述，正确的是( )
A.细胞衰老是在个体成年之后才发生的
B.人体衰老与细胞的衰老联系密切
C.细胞衰老破坏机体的稳定
D.细胞衰老不受内外环境变化影响
知识点2 衰老细胞的死亡受基因的调控
3.植物细胞中存在程序性死亡的现象。下列现象不属于程序性死亡的是( )
A.在植物木质部成熟过程中管状细胞逐渐空心化成为运输水和无机盐的通道
B.小麦种子萌发过程中糊粉层会慢慢退化直到消失
C.某植物水淹时，茎秆中某些细胞发生自溶而形成通气组织，时间持久出现烂根现象
D.植物细胞在遭受细菌或真菌感染后主动快速死亡，限制病原体的生长和扩散
4.细胞凋亡在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着重要的作用。Fas是一种跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体，与FasL（只在效应T细胞中表达的一种蛋白质）结合可以启动凋亡信号的转导，进而引起细胞凋亡。下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是( )
A.胎儿手的发育过程中五个手指的形成与细胞凋亡有关
B.用药物阻止Fas与FasL的结合可能会阻碍细胞凋亡的发生
C.肿瘤细胞能够无限增殖可能与其细胞膜上FasL的减少有关
D.细胞的自然更新和被病原体感染的细胞的清除都属于细胞凋亡
知识点3 体液免疫依靠抗体发挥作用
5.某实验小组探究了IL-18（人白细胞介素）对核辐射诱导的小鼠脾细胞凋亡的影响，实验结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别 处理方法 脾细胞凋亡率
0 h 12 h 24 h 48 h
甲 无辐射处理 0.046 0.056 0.048 0.038
乙 辐射损伤 0.460 0.420 0.530 0.520
丙 辐射损伤后用IL-18处理 0.239 0.265 0.279 0.269
A.核辐射导致的细胞凋亡不受机体遗传物质的控制
B.核辐射后细胞的形态结构和功能可能会发生改变
C.该实验可以说明IL-18能促进被辐射损伤后的脾细胞的凋亡
D.细胞的凋亡不受外界因素的影响
6.下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，错误的是( )
A.细胞衰老和凋亡的过程中均存在着基因的选择性表达
B.细胞凋亡后细胞内含物流出，引起周围组织发生炎症反应
C.人的胚胎发育过程中，伴随着细胞衰老和细胞凋亡
D.细胞衰老的原因可能是自由基攻击DNA，引起基因突变
知识点4 免疫接种可以战胜许多传染性疾病
7.下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
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
8.20世纪90年代以来，关于细胞衰老机制的研究有了重大进展。如图所示为细胞衰老的自由基学说的相关内容，下列有关叙述错误的是( )
A.①②过程中存在着正反馈调节机制
B.③过程引起细胞核合成的蛋白质活性下降，细胞代谢速率降低
C.④过程可能导致细胞膜上的蛋白质种类或数量发生改变
D.⑤可来自辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
【能力提升】
9.下列有关细胞衰老和凋亡的叙述，正确的有( )
①衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制
②衰老细胞的各种酶活性降低，细胞核体积减小
③被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
④端粒是染色体两端的一段特殊序列的蛋白质细胞代谢产生的自由基，会攻击DNA和蛋白质分子等，致使细胞衰老
⑥衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率提高
A.二项 B.三项 C.四项 D.五项
10.近年来的研究表明，线粒体也是细胞发生凋亡的主要调控场所，线粒体参与了大多数细胞凋亡的调控过程。内源性凋亡途径（又称线粒体凋亡途径）可由多种因素诱发，如失去了赖以生存的生长因子或激素的支持等。下列分析错误的是( )
A.细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程
B.外界的pH或温度的剧烈变化会引起细胞凋亡
C.细胞凋亡是一种自然的生理过程
D.细胞凋亡有利于个体的生长发育
11.现实生活中，常说压力大会催生白发。最新的研究表明，压力会激活交感神经系统，产生去甲肾上腺素，使黑素干细胞过度增殖和过早耗竭，导致之后长出的毛发缺少黑色素。下列有关说法错误的是( )
A.该过程涉及神经系统对细胞生命历程的调节作用
B.该过程中，黑素干细胞中的核酸种类未发生变化
C.黑素干细胞过早耗竭可能与端粒的缩短有关
D.该过程涉及黑素干细胞的分裂、分化、衰老
12.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.血液中白细胞可吞噬病菌，故白细胞不会发生凋亡
D.细胞的长大会受细胞表面积与体积比的限制
13.下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是( )。
A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制
B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D.细胞分化过程中遗传物质发生改变
14.动物个体发育过程中，有制造过多细胞的趋势，后期通过反馈调节作用，留存所需数量的功能细胞。如图表示脊椎动物神经细胞发育和存活的调节机制，下列叙述错误的是( )
A.靶细胞分泌的X因子可能参与诱导神经细胞的凋亡过程
B.神经细胞调节靶细胞分泌X因子的过程属于反射
C.神经细胞的凋亡过程与相关基因的程序性表达有关
D.通过细胞凋亡，神经细胞的数目与靶细胞的数目相匹配
【综合素养】
15.细胞衰老与凋亡是生物界的普遍规律。一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除，但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累，并分泌一些免疫刺激因子，导致低水平炎症发生，引起周围组织衰老或癌变。实验揭示，衰老细胞不仅是衰老过程的产物，也可能是组织器官进一步衰退的重要原因。最近科学家通过研究表明，清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程，该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径。
（1）衰老细胞的特征主要有___________减少，细胞萎缩；多种___________的活性降低，代谢速率减慢；细胞膜___________改变，使物质运输功能降低等。
（2）人的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞发生程序性死亡。你认为人的表皮细胞中具有控制细胞程序性死亡的基因吗？______________。为什么？___________。
（3）在成熟的生物体内，衰老细胞以及某些被病原体感染的细胞的清除，都是通过_________完成的。
（4）对人类来说，良好的外部环境和行为习惯也可以延缓细胞的衰老，试举例（至少写两个）：____________________________________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：根据李白的诗句可知，该诗句描述的是细胞衰老现象，衰老细胞的特征包括：①细胞水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速度减慢；②多种酶活性降低，代谢缓慢；③色素沉积，影响物质交换和信息传递；④核体积增大，染色质固缩，染色加深；⑤细胞质膜通透性改变，物质运输能力降低。衰老细胞内水分减少，细胞核体积增大，B符合题意。
2.答案：B
解析：人体整个生命历程中都会发生细胞的衰老，A错误；多细胞个体的衰老是细胞普遍衰老的过程，B正确；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，C错误；环境的变化会影响细胞的衰老，D错误。
3.答案：C
解析：植物木质部成熟过程中管状细胞逐渐空心化成为运输水和无机盐的通道，对生物体是有利的，这些细胞的死亡属于程序性死亡；小麦种子萌发过程中糊粉层退化直到消失，是细胞的自然更新；极端的物理、化学因素如缺氧、营养不良等均可能导致细胞坏死，植物水淹时，茎秆中某些细胞发生自溶而形成通气组织，时间持久出现烂根现象，属于细胞坏死；植物细胞在遭受细菌或真菌感染后主动快速死亡，限制病原体的生长和扩散，属于被病原体感染的细胞的清除，属于程序性死亡。
4.答案：C
解析：胎儿手的发育过程中，五个手指的形成与细胞凋亡有关，A正确；Fas与FasL的结合可以启动凋亡信号的转导，进而引起细胞凋亡，故用药物阻止Fas与FasL结合可能会阻碍细胞凋亡，B正确；FasL是只在效应T细胞中表达的一种蛋白质，不位于肿瘤细胞的细胞膜上，C错误；细胞的自然更新和被病原体感染的细胞的清除都是通过细胞凋亡实现的，D正确。
5.答案：B
解析：根据细胞凋亡的概念可知，细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程，结合题表信息可知，细胞凋亡会受外界因素（比如辐射）的影响，所以A错误、D错误；凋亡细胞的形态、结构和功能会发生改变，B正确；根据丙组凋亡率比乙组低，可知IL-18能抑制被辐射损伤后的脾细胞的凋亡，C错误。
6.答案：B
解析：细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，它们均存在着基因的选择性表达，A正确；细胞凋亡后由膜包裹形成凋亡小体，不会引起周围组织发生炎症反应，B错误；多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，而细胞的自然更新是通过细胞凋亡实现的，故人的胚胎发育过程中，伴随着细胞衰老和凋亡，C正确；根据细胞衰老的自由基学说，自由基会攻击DNA，可能引起基因突变，致使细胞衰老，D正确。
7.答案：A
解析：本题考查细胞衰老和细胞凋亡的有关知识。
选项 正误 原因
A √ 细胞凋亡是由基因控制的编程性死亡
B × 在个体发育和成熟过程中都会发生细胞凋亡
C × 人体内不断有细胞衰老和凋亡，也不断有新的细胞通过分裂产生，因此人体各组织细胞的衰老并不是同步的
D × 衰老细胞中自由水含量和线粒体数量减少，酶的活性降低，细胞的呼吸速率减小
8.答案：B
解析：由图可知，①②过程中自由基攻击磷脂分子产生更多自由基，该过程存在正反馈调节，A正确。③过程表示自由基攻击蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体而不是细胞核，B错误。④过程表示自由基攻击DNA，此时可能导致基因突变，进而引起细胞癌变，癌细胞细胞膜的成分发生改变，如癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，C正确。⑤过程表示自由基的产生，辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等都可能刺激细胞产生自由基，D正确。
9.答案：B
解析：衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制，①正确；衰老细胞的多种酶活性降低，细胞核体积增大，②错误；被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除，③正确；端粒是染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，④错误；细胞代谢产生的自由基，会攻击DNA和蛋白质分子等，致使细胞衰老，⑤正确；衰老细胞的物质运输效率降低，⑥错误。综上所述，B符合题意。
10.答案：B
解析：细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，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，A分析正确；外界的pH或温度的剧烈变化会引起细胞坏死，B分析错误；细胞凋亡是一种自然的生理过程，对个体的生长发育是有利的，而且细胞凋亡贯穿于多细胞生物体的整个生命历程，C、D分析正确。
11.答案：B
解析：由题可知，压力会激活交感神经系统，产生去甲肾上腺素，涉及神经系统对细胞生命历程的调节作用，A正确；该过程涉及黑素干细胞的分化，在细胞分化过程中，DNA种类不变化，mRNA种类变化，B错误；黑素干细胞过早衰老、耗竭，根据端粒学说分析可知，细胞过早衰老可能与细胞增殖过程中的端粒缩短有关，C正确；综上所述可知，该过程涉及黑素干细胞的分裂、分化、衰老等生命历程，D正确。
12.答案：C
解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，A正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞膜通透性改变，B正确；白细胞可吞噬病菌，但白细胞会发生凋亡，C错误；细胞的长大会受细胞表面积与体积比的限制，D正确。
13.答案：D
解析：A、细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，其中基因控制蛋白质的合成过程属于基因的表达，A正确；
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程，是由程序性死亡相关的基因的表达所启动的，C正确；
D、细胞分化过程中遗传物质不发生改变，D错误。
故选D。
14.答案：B
解析：本题考查细胞的凋亡。根据题意动物个体发育过程中会制造出过多的细胞，然后通过反馈调节作用，使部分细胞存活，再结合题图可知，靶细胞分泌的X因子可能参与诱导神经细胞的凋亡过程，A正确；反射需要有神经中枢的参与，且要求反射弧完整，题图所示过程不属于反射，B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，因此神经细胞的凋亡过程与相关基因的程序性表达有关，C正确；如题图，部分神经细胞凋亡后，神经细胞与靶细胞的数量变得相同，D正确。
15.答案：（1）细胞内水分；酶；通透性
（2）有；表皮细胞与神经细胞含有的基因一样，因为它们都是由同一个受精卵分裂、分化而来（3）细胞凋亡
（4）合理的饮食结构、适宜的体育运动、乐观的人生态度（写出两个即可）
解析：（1）掌握衰老细胞的基本特征即可作答。
（2）表皮细胞与神经细胞含有的基因一样，因为它们都是由同一个受精卵分裂、分化而来，因此人的表皮细胞中具有控制细胞程序性死亡的基因。
（3）成熟生物体内通过细胞凋亡实现对衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，维持生物体内部环境的稳定。
（4）对人类来说，细胞衰老与人体所处外界环境的变化等有密切的联系，具体见答案。
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