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第16讲 细胞的分化、衰老和死亡
必修1 分子与细胞
第三单元 细胞的生命历程
1．细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程，说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。
2．描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
一、细胞分化及其意义
考点1 细胞的分化和全能性
形态、结构和生理功能
胚胎
基因选择性表达
组织和器官
普遍性
个体发育
专门化
持久性
1．分化细胞表达的基因
[深化拓展]
2．细胞分化的“变”与“不变”
二、细胞的全能性
遗传信息
细胞
细胞核
全套
受精卵
体细胞
低
高
三、干细胞
少
造血干细胞
1．(人教版必修1 P118问题探讨拓展)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？_____________________________________________________________________________________。
提示：可以改变血型，但不会影响遗传
2．(人教版必修1 P121与社会的联系)为什么可以利用干细胞培养组织或器官来修复受到损伤的组织或器官？_________________________________________________________________________________。
提示：因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官
提示：同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因相同。
2．基因选择性表达只发生在细胞分化过程中。 ( )
提示：细胞增殖、分化、衰老和凋亡过程中都有基因的选择性表达。
×
1．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因种类不同。 ( )
×
3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果。 ( )
提示：基因选择性表达是指同一个体的不同种类细胞中基因表达情况不同。
4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。 ( )
提示：成熟个体体内也有分化程度低的干细胞。
5．同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达。 ( )
×
√
×
1．如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d中属于管家基因的是______，属于奢侈基因的是______________。
(2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？______________________________。若用探针检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？______________________________。
提示：(1)a b、c、d (2)三类细胞均可形成杂交带 只有A细胞能产生杂交带
2．血红蛋白的主要生理功能是运输氧气。人的血红蛋白基因位于第11号和第16号染色体上，其编码基因有α、β、γ、ε等，在人的不同发育阶段，血红蛋白由不同分子组成。
请据图思考在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成不同的原因是___________________________________________________________。
提示：同一种细胞在人体发育的不同时期会表达不同的基因
考向1 细胞分化
1．(链接人教版必修1 P119正文)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是( )
A．肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B．肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C．肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D．上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
√
A [肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误；肝细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，是基因选择性表达的结果，二者是由同一受精卵分化而来的，所含遗传信息相同，B、C、D正确。]
考向2 细胞的全能性
2．(链接人教版必修1 P120思考·讨论)科学家取胡萝卜韧皮部的一些细胞，在含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中成功培养出一棵胡萝卜植株，体现了植物细胞具有全能性。下列叙述错误的是( )
A．胡萝卜细胞分化程度越高，表现出全能性就越弱
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．同传统的生产方式相比，以上方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势
D．用类似的方法可以将非洲爪蟾的蝌蚪的肠上皮细胞培养成新个体
√
D [一般情况下，细胞的分化程度越高，细胞的全能性越低，胡萝卜细胞分化程度越高，表现出全能性就越弱，A正确；高度分化的植物细胞只有处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，才有可能表现出全能性，B正确；植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，同传统的生产方式相比，该方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势，C正确；非洲爪蟾属于动物，其蝌蚪的肠上皮细胞不能培养成新个体，D错误。]
3．(链接人教版必修1 P121正文、与社会的联系)《自然》杂志发表了一项研究报告：失明老鼠接受干细胞诱导产生的视网膜感光细胞移植手术，恢复部分视力，这为盲人重见光明开启希望之门。下列关于干细胞的说法，不正确的是( )
A．利用干细胞治疗某些疾病是因为干细胞具有再生多种细胞、组织和器官的潜能
B．干细胞的研究和应用将在器官移植等多方面造福于人类的疾病治疗
C．用异体小鼠的视网膜感光细胞直接移植，失明小鼠不发生排斥反应
D．干细胞是指分化程度相对低，全能性相对高的一类细胞
√
C [干细胞具有再生多种细胞、组织和器官的潜能，故可利用干细胞治疗某些疾病，A正确；胚胎干细胞体外培养，可以被诱导分化成人造组织器官，用于器官移植，也可移植胚胎干细胞修复坏死、退化的组织细胞，干细胞的研究和应用将在器官移植等多方面造福于人类的疾病治疗，B正确；视网膜感光细胞移植时用的是异体细胞，异体细胞进入患者体内后，仍会发生排斥反应，C错误；干细胞分化程度相对低，具有较高的全能性，D正确。]
归纳提升 细胞分化与细胞全能性的比较
项目 细胞分化 细胞的全能性
原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞
联系 ①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有本物种全套的遗传物质，因而都具有全能性 ②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达；细胞分化程度越低，全能性就越高
一、细胞衰老
1．细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为______________________________。
考点2 细胞的衰老和死亡
细胞的形态、结构和功能发生变化
2．衰老细胞的特征
通透性
内折
收
缩
降低
减慢
色素
3．细胞衰老的原因
(1)自由基学说
带电分子或基团
应活泼性
磷脂分子
基因突变
蛋白质
反
(2)端粒学说
DNA
—蛋白质
DNA序列
DNA序列
4．细胞衰老与个体衰老的关系
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
单
多
二、细胞的死亡
1．细胞的凋亡和坏死
基因
程序性死亡
自然更新
清除
受损或中断
提醒： 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况：若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
2．细胞自噬
溶酶体
细胞器
微生物和毒素
1．(人教版必修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__________，原因是_______________________________________________________________。
提示：快得多 白细胞的主要功能是吞噬病菌等
2．(人教版必修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——________有直接关系，因为______________________________________________________________________________________________________。
提示：溶酶体 溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解
提示：细胞的衰老和凋亡是生物体正常的生命活动。
2．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录。 ( )
3．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 ( )
提示：细胞凋亡是基因控制的。
×
√
1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。 ( )
×
提示：细胞凋亡对个体的生长发育是有利的。
5．细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。 ( )
6．衰老的细胞内所有酶的活性均降低。 ( )
提示：衰老的细胞内多种酶的活性降低，但不是所有酶的活性均降低。
×
√
4．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。 ( )
×
小肠上皮是研究成体干细胞理想的材料之一。它是由大量重复的单元构成，a处是干细胞，其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H-胸苷的营养液，处理活的小肠上皮，半小时后洗去游离的3H-胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位，结果如下图(黑点表示放射性部位)。
思考回答：
(1)小肠上皮a处的细胞因具有______________能力而被称为干细胞。
(2)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，原因是
___________________________________________________________。
(3)处理后24小时左右，在b处可以检测到放射性，48小时左右，在c处检测到放射性，原因是____________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
(4)48小时后继续跟踪检测，发现小肠上皮上的放射性完全消失了，原因是____________________________________________________。
(5)上述实验假如选用含有3H-尿嘧啶核糖核苷的营养液，请推测几小时内小肠黏膜层上放射性出现的情况是________________________________________，原因是____________________________________________________________________________________________。
提示：(1)分裂、分化
(2)只有a处的细胞能进行细胞分裂，细胞分裂间期要利用3H-胸苷合成DNA
(3)a处的细胞连续分裂把带有放射性标记的细胞推向b处，直至c处
(4)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失
(5)在小肠黏膜层的各处都可以检测到放射性 小肠黏膜层上的细胞不断进行mRNA的合成
考向1 细胞衰老的特征和机理
1．(链接人教版必修1 P123－124正文)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是( )
A．患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短
B．患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累
C．患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强
D．患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加
√
C [根据细胞衰老的端粒学说，结合题干可知，患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短，A正确；染色体中端粒缩短，会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，导致细胞衰老，B正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，表明其线粒体功能可能减弱，C错误；根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，引起细胞衰老，D正确。]
考向2 细胞死亡和细胞自噬
2．(2023·湖南卷)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C．TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
√
D [细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确；据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可知，TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确；siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2基因表达量降低，而Bcl-2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bcl-2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。]
3．(2025·河南适应性考试)植物可通过细胞自噬实现自清洁和胁迫应答。在自噬过程中，受损蛋白质或细胞器被膜包裹后形成自噬小体，自噬小体与液泡融合进而完成内容物的降解和利用。下列推测错误的是( )
A．内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料
B．植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关
C．液泡中含有多种水解酶，有类似于溶酶体的功能
D．钠盐胁迫下，植物减弱细胞自噬活动以维持生存
√
题后总结 细胞凋亡与细胞自噬的比较
区别 细胞凋亡 细胞自噬
形态学 方面 细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体 形成双层膜的自噬泡，包裹胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化内容物
生理意义方面 凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后细胞必定死亡 是细胞在高胁迫环境中的一种应急机制，旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白质、衰老损伤的结构
等，不一定引起细胞死亡
联系 有些激烈的细胞自噬，也能诱导细胞凋亡
考向3 细胞生命历程的综合
4．(2024·湖南长郡中学月考)下图为部分人体细胞的生命历程。图中Ⅰ至Ⅳ过程代表细胞的生命现象，细胞1具有水分减少，代谢减慢的特征，细胞2可以无限增殖。下列叙述正确的是( )
A．细胞1所有酶活性都降低，细胞2和细胞1的遗传物质相同
B．Ⅰ过程产生三种不同的细胞的根本原因是遗传物质的差异及其执行情况不同
C．细胞毒性T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡，此过程属于细胞坏死
D．细胞2与正常肝细胞相比，代谢旺盛，DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高
√
D [细胞1具有水分减少，代谢减慢的特征，说明细胞1是衰老的细胞，衰老细胞中部分酶活性降低，而不是所有酶的活性都降低；细胞1是衰老细胞，其遗传物质没有发生改变，而细胞2是癌变细胞，其形成原因是基因突变，即遗传物质发生改变，因此细胞2和细胞1的遗传物质不同，A错误。Ⅰ过程产生三种不同的细胞的根本原因是遗传物质的执行情况不同，B错误。细胞毒性T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡，属于细胞凋亡，C错误。细胞2属于癌细胞，能无限增殖，且其与正常肝细胞相比，代谢旺盛，DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高，D正确。]
体验真题 感悟高考 · 有章可循
√
1．(2024·贵州卷)蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是( )
A．四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离
B．四肢的组织来自干细胞的增殖分化
C．蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果
D．蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
B [四肢细胞分裂属于有丝分裂，不会发生同源染色体分离，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，A错误；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，四肢的组织细胞是来自干细胞的增殖分化，B正确；蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误；蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果，细胞分化的实质是细胞中基因选择性表达，而不是遗传物质改变，D错误。]
√
2．(2025·云南适应性考试)激活沉默信息调节因子1(Sirt1)可延缓细胞衰老。Sirt1激活程度与NAD＋/NADH的比值呈正相关。下列说法正确的是( )
A．NADH转化为NAD＋过程通常伴随O2产生
B．NADH转化成NAD＋过程通常伴随磷酸产生
C．科学运动增加NADH相对含量，可以延缓衰老
D．适度寒冷增加NAD＋相对含量，可以延缓衰老
√
3．(2023·海南卷)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是( )
A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
D [根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确；根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B正确；细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；物质A引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。]
1．(2022·海南卷)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是( )
A．正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B．细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C．细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老
D．细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，维持细胞内部环境的稳定
课时数智作业(十六) 细胞的分化、衰老和死亡
题号
1
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√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
B [正常的B淋巴细胞受到抗原刺激后，能发生分裂和分化，但不能无限增殖，癌细胞具有无限增殖的能力，A正确；细胞分化发生在个体发育中的各个阶段，B错误；细胞产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，攻击蛋白质，使蛋白质的活性下降，导致细胞衰老，C正确；细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。]
2．(2023·天津卷)在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系；如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是( )
A．这种蛋白质是一种神经递质
B．肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触
C．凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡
D．蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡
题号
1
3
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√
A [分析题意可知，该蛋白质进入肌神经细胞后，会促进其发育以及与肌肉细胞的联系，而神经递质需要与突触后膜的受体结合后起作用，不进入细胞，故这种蛋白质不是神经递质，A错误；肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触，两者之间通过神经递质传递信息，B正确；凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种程序性死亡，C正确；结合题意，如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡，故蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡，D正确。]
题号
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3．(2024·广东清远期末)2023年6月，《科学》杂志上发表了首个果蝇细胞衰老图谱(AFCA)，详细描述了果蝇中163种不同细胞类型的衰老过程。下列相关叙述正确的是( )
A．衰老细胞内细胞核体积减小，核膜内折
B．衰老细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能增强
C．端粒学说认为端粒由RNA和蛋白质组成
D．自由基学说认为自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子
题号
1
3
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√
D [细胞衰老的特征：细胞内水分减少，细胞体积减小，细胞核体积增大，代谢速率减慢；细胞内多种酶的活性降低，新陈代谢速率减慢；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；细胞呼吸速率减慢，细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，A、B错误；每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒，C错误；自由基学说认为在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生异常活泼的带电分子或基团，即自由基，自由基产生后，会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，D正确。]
题号
1
3
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11
4．(2024·四川遂宁期末)细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制，是细胞内受损的蛋白质、衰老的细胞器或入侵的病原体等待降解成分被双层膜结构的自噬小泡包裹后，运输到溶酶体(动物)或液泡(植物和酵母菌)中进行降解并回收利用的过程。下列说法正确的是( )
A．植物和酵母菌细胞中，液泡内的水解酶是在液泡内合成的
B．处于营养缺乏条件下的细胞，会减少细胞自噬，以便保留生存所需的物质和能量
C．饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡
D．细胞自噬与细胞凋亡不同，细胞自噬不会导致细胞凋亡
题号
1
3
5
2
4
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11
√
C [核糖体是蛋白质的合成车间，液泡内的水解酶也是在核糖体上合成的，A错误；细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器，或降解过剩的生物大分子，供细胞回收利用的正常生命过程，处于营养缺乏条件下的细胞，会通过细胞自噬，获得维持生存所需的物质和能量，B错误；饥饿状态下，细胞更需要能量，自噬作用增强，液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡，C正确；有些激烈的细胞自噬，可能会诱导细胞凋亡，D错误。]
题号
1
3
5
2
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6
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11
5．(2024·贵州省适应性测试)植物中一个胚囊母细胞通过分裂分化，得到4种不同生理功能的细胞，协同完成受精作用。完成受精后，助细胞随即解体。下列叙述错误的是( )
A．精子和卵细胞结合时体现了细胞间的信息交流
B．来源于胚囊母细胞的4种细胞mRNA种类相同
C．助细胞解体是基因所决定的细胞自动结束生命的过程
D．胚囊母细胞在一定条件下具有发育成完整植株的能力
题号
1
3
5
2
4
6
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7
9
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√
B [精子和卵细胞结合时需要细胞膜上的特异性受体进行识别，体现了细胞间的信息交流，A正确；由题意可知，植物中一个胚囊母细胞通过分裂分化，得到4种不同生理功能的细胞，说明发生了细胞分化，则mRNA不都相同，B错误；助细胞解体属于细胞凋亡，是基因所决定的细胞自动结束生命的过程，C正确；植物细胞在一定条件下经过脱分化、再分化可获得完整植株，D正确。]
题号
1
3
5
2
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11
6．(2024·湖北重点中学联考)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是( )
A．肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，肝细胞中不含该编码基因
B．卫星细胞虽已分化，但仍具有自我更新和分化的能力
C．激活的卫星细胞中，线粒体、核糖体等细胞器代谢活跃
D．适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型
题号
1
3
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√
A [机体细胞都来源于同一个受精卵，肌动蛋白的编码基因在其他类型的细胞中一般都存在，A错误；根据题意，卫星细胞是一种成肌干细胞，干细胞具有自我更新和分化的能力，B正确；据题意“骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞”，此过程涉及DNA的复制和相关蛋白质的合成，需要多种细胞器分工合作，为细胞分裂做物质准备，C正确；适当进行有氧运动，使骨骼肌受牵拉或轻微损伤，激活卫星细胞，使其增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗，有助于塑造健美体型，D正确。]
题号
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7．(2024·广东广州检测)毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现，慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态，肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是( )
A．保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发
B．毛囊干细胞与其他干细胞一样都有一定的分裂能力
C．长期高脂肪饮食可能会使毛囊干细胞分化方向改变而使头发脱落
D．毛囊干细胞分化的过程中细胞的形态、结构、遗传物质均发生了改变
题号
1
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√
D [分析题意可知，长期处于慢性压力会使毛囊干细胞保持静止状态，不会发生分裂分化，毛发再生减少且易脱落，故保持愉悦的心情并及时排解压力，可减少脱发，A正确；毛囊干细胞与其他干细胞一样都有一定的分裂能力，B正确；根据题干信息可知，肥胖可通过激活某些信号改变毛囊干细胞的分化方向，使其分化成皮肤表面的其他细胞，而不是头发生长所必需的毛囊，由此判断高脂肪饮食或遗传导致的肥胖可能会因毛囊干细胞分化方向改变而使头发脱落，C正确；细胞分化不改变细胞内的遗传物质，D错误。]
题号
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8．(2024·广东深圳联考)红藻氨酸(KA)是离子型谷氨酸受体的激动剂，是一种具有强烈的兴奋作用和致癫痫作用的兴奋性毒素。研究发现，高浓度KA会促进小胶质细胞的凋亡，下列叙述正确的是( )
A．同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞中的核酸相同，但蛋白质存在差异
B．病毒感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的
C．细胞凋亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定
D．小胶质细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，不受环境因素影响
题号
1
3
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11
√
B [核酸包括DNA和RNA，同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞基因表达有差异，故这两种细胞中RNA和蛋白质均有差异，A错误；细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，被病原体感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的，B正确；细胞凋亡是细胞主动进行的程序性死亡，有利于维持生物体内部环境的稳定，C错误；细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，受环境影响，如高浓度KA会促进小胶质细胞的凋亡，D错误。]
题号
1
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9．(2024·广东江门期末)2024年4月30日，上海长征医院联合中国科学院研究团队发表了一项干细胞领域的重要成果，即国际上首次利用自体干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病人，具体过程如图所示。下列叙述错误的是( )
题号
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A．由患者外周血细胞诱导产生iPS细胞的过程类似于脱分化
B．iPS细胞可以分化为胰岛等多种组织但不属于全能干细胞
C．ENS细胞形成胰岛组织的过程中发生了遗传物质的改变
D．该成果对解决异体移植排斥反应等问题具有重大意义
题号
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√
C [由患者外周血细胞诱导产生iPS细胞的过程类似于脱分化，即细胞恢复分裂能力表现为具有分化成各种组织细胞的能力，A正确；iPS细胞可以分化为胰岛等多种组织，被称为诱导多能干细胞，不属于全能干细胞，B正确；ENS细胞形成胰岛组织的过程中发生了形态、结构和功能的改变，该过程中没有发生遗传物质的改变，C错误；该成果将助力实现人体器官的体外再生，解决器官短缺、移植排斥反应等问题，因而具有重大意义，D正确。]
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10．(2024·四川巴中一模)肾脏是一个高能量消耗器官，线粒体在肾脏功能中扮演着重要的角色，肾脏疾病通常与线粒体功能异常有关。线粒体自噬可以清除这些受损的线粒体，从而保护肾脏细胞免受细胞自噬的影响，在肾脏疾病的预防和治疗中具有重要的作用，其过程如图所示。下列有关说法错误的是( )
题号
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A．自噬体与溶酶体的融合说明生物膜有相似的物质基础和结构基础
B．当细胞养分不足时，可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
C．维持线粒体的动态平衡和质量控制，对于肾脏的正常功能是必不可少的
D．线粒体自噬需要溶酶体中合成的多种水解酶的参与
√
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D [自噬体与溶酶体的融合说明生物膜有相似的物质基础和结构基础，体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性，A正确；处于营养缺乏条件下(养分不足时)，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量，B正确；依据题干信息可知，线粒体自噬可以清除受损的线粒体，从而保护肾脏细胞免受细胞自噬的影响，所以维持线粒体的动态平衡和质量控制，对于肾脏的正常功能是必不可少的，C正确；溶酶体内含有的多种水解酶(本质为蛋白质)是由核糖体合成的，不是溶酶体自身合成的，D错误。]
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11．(10分)(2024·福建泉州模拟)心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌细胞衰老对改善老年人生活质量具有重要意义。
(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所，其产生大量ATP的过程发生在
______________。为探究线粒体损伤与心肌细胞衰老的相关性，研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，检测两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，检测ATP合成能力的目的是_________________________。
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线粒体内膜
检测线粒体损伤情况
实验过程中，检测介质加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境后，加入____、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，研究人员据此推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。
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[H]
(2)在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除(如下图)，a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于___________(填细胞器名称)，b代表的细胞器是__________。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。
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内质网
溶酶体
[解析] (1)线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP，因此产生大量ATP的过程发生在线粒体内膜上。线粒体是产生ATP的主要场所，因此检测心肌细胞ATP合成能力的目的是检测线粒体损伤情况。有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合生成水的过程，所以离体合成ATP，需要线粒体、适宜温度和气体(O2)环境、[H](或还原氢或NADH)、ADP和Pi条件。(2)损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，a来源于内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与b溶酶体结合将包裹的线粒体降解，即图中a来源于内质网，b代表溶酶体。
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谢 谢 ！第16讲 细胞的分化、衰老和死亡
1．细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程，说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。
2．描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
考点1 细胞的分化和全能性
一、细胞分化及其意义
[深化拓展]
1．分化细胞表达的基因
2．细胞分化的“变”与“不变”
二、细胞的全能性
三、干细胞
1．(人教版必修1 P118问题探讨拓展)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
2．(人教版必修1 P121与社会的联系)为什么可以利用干细胞培养组织或器官来修复受到损伤的组织或器官？__________________________________________
___________________________________________________________________。
1．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因种类不同。 ( )
2．基因选择性表达只发生在细胞分化过程中。 ( )
3．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果。
( )
4．成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。 ( )
5．同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达。
( )
1．如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d中属于管家基因的是 ，属于奢侈基因的是 。
(2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？ 。若用探针检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？ 。
2．血红蛋白的主要生理功能是运输氧气。人的血红蛋白基因位于第11号和第16号染色体上，其编码基因有α、β、γ、ε等，在人的不同发育阶段，血红蛋白由不同分子组成。
请据图思考在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成不同的原因是
。
细胞分化
1．(链接人教版必修1 P119正文)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是( )
A．肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B．肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C．肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D．上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
细胞的全能性
2．(链接人教版必修1 P120思考·讨论)科学家取胡萝卜韧皮部的一些细胞，在含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中成功培养出一棵胡萝卜植株，体现了植物细胞具有全能性。下列叙述错误的是( )
A．胡萝卜细胞分化程度越高，表现出全能性就越弱
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．同传统的生产方式相比，以上方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势
D．用类似的方法可以将非洲爪蟾的蝌蚪的肠上皮细胞培养成新个体
3．(链接人教版必修1 P121正文、与社会的联系)《自然》杂志发表了一项研究报告：失明老鼠接受干细胞诱导产生的视网膜感光细胞移植手术，恢复部分视力，这为盲人重见光明开启希望之门。下列关于干细胞的说法，不正确的是( )
A．利用干细胞治疗某些疾病是因为干细胞具有再生多种细胞、组织和器官的潜能
B．干细胞的研究和应用将在器官移植等多方面造福于人类的疾病治疗
C．用异体小鼠的视网膜感光细胞直接移植，失明小鼠不发生排斥反应
D．干细胞是指分化程度相对低，全能性相对高的一类细胞
细胞分化与细胞全能性的比较
项目 细胞分化 细胞的全能性
原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞
联系 ①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有本物种全套的遗传物质，因而都具有全能性 ②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达；细胞分化程度越低，全能性就越高
考点2 细胞的衰老和死亡
一、细胞衰老
1．细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为____________________________________。
2．衰老细胞的特征
3．细胞衰老的原因
(1)自由基学说
(2)端粒学说
4．细胞衰老与个体衰老的关系
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____________________。
二、细胞的死亡
1．细胞的凋亡和坏死
注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况：若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
2．细胞自噬
1．(人教版必修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__________，原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
2．(人教版必修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——__________有直接关系，因为____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。 ( )
2．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录。 ( )
3．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 ( )
4．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。 ( )
5．细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。 ( )
6．衰老的细胞内所有酶的活性均降低。 ( )
小肠上皮是研究成体干细胞理想的材料之一。它是由大量重复的单元构成，a处是干细胞，其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H 胸苷的营养液，处理活的小肠上皮，半小时后洗去游离的3H 胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位，结果如下图(黑点表示放射性部位)。
思考回答：
(1)小肠上皮a处的细胞因具有 能力而被称为干细胞。
(2)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，原因是
。
(3)处理后24小时左右，在b处可以检测到放射性，48小时左右，在c处检测到放射性，原因是
。
(4)48小时后继续跟踪检测，发现小肠上皮上的放射性完全消失了，原因是
。
(5)上述实验假如选用含有3H 尿嘧啶核糖核苷的营养液，请推测几小时内小肠黏膜层上放射性出现的情况是 ，原因是 。
细胞衰老的特征和机理
1．(链接人教版必修1 P123－124正文)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是( )
A．患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短
B．患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累
C．患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强
D．患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加
细胞死亡和细胞自噬
2．(2023·湖南卷)基因Bax和Bcl 2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C．TRPM7基因可能通过促进Bcl 2基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
3．(2025·河南适应性考试)植物可通过细胞自噬实现自清洁和胁迫应答。在自噬过程中，受损蛋白质或细胞器被膜包裹后形成自噬小体，自噬小体与液泡融合进而完成内容物的降解和利用。下列推测错误的是( )
A．内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料
B．植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关
C．液泡中含有多种水解酶，有类似于溶酶体的功能
D．钠盐胁迫下，植物减弱细胞自噬活动以维持生存
细胞凋亡与细胞自噬的比较
区别 细胞凋亡 细胞自噬
形态学方面 细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体 形成双层膜的自噬泡，包裹胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化内容物
生理意义方面 凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后细胞必定死亡 是细胞在高胁迫环境中的一种应急机制，旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白质、衰老损伤的结构等，不一定引起细胞死亡
联系 有些激烈的细胞自噬，也能诱导细胞凋亡
细胞生命历程的综合
4．(2024·湖南长郡中学月考)下图为部分人体细胞的生命历程。图中Ⅰ至Ⅳ过程代表细胞的生命现象，细胞1具有水分减少，代谢减慢的特征，细胞2可以无限增殖。下列叙述正确的是( )
A．细胞1所有酶活性都降低，细胞2和细胞1的遗传物质相同
B．Ⅰ过程产生三种不同的细胞的根本原因是遗传物质的差异及其执行情况不同
C．细胞毒性T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡，此过程属于细胞坏死
D．细胞2与正常肝细胞相比，代谢旺盛，DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高
1．(2024·贵州卷)蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是( )
A．四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离
B．四肢的组织来自干细胞的增殖分化
C．蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果
D．蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
2．(2025·云南适应性考试)激活沉默信息调节因子1(Sirt1)可延缓细胞衰老。Sirt1激活程度与NAD＋/NADH的比值呈正相关。下列说法正确的是( )
A．NADH转化为NAD＋过程通常伴随O2产生
B．NADH转化成NAD＋过程通常伴随磷酸产生
C．科学运动增加NADH相对含量，可以延缓衰老
D．适度寒冷增加NAD＋相对含量，可以延缓衰老
3．(2023·海南卷)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是( )
A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
[夯实必备知识]自主诊断
考点1
一、形态、结构和生理功能 胚胎 基因选择性表达
组织和器官 持久性 普遍性 个体发育 专门化
二、全套遗传信息 细胞 细胞核 受精卵 体细胞 低 高
三、少 造血干细胞
考点2
一、1．细胞的形态、结构和功能发生变化 2．通透性 内折 收缩 降低 减慢 色素 3．(1)带电分子或基团 反应活泼性 磷脂分子 基因突变 蛋白质 (2)DNA—蛋白质 DNA序列 DNA序列 4．单 多 自我更新
二、1．基因 程序性死亡 自然更新 清除 受损或中断 2．溶酶体 细胞器 微生物和毒素
第16讲 细胞的分化、衰老和死亡
考点1
教材隐性知识
1．提示：可以改变血型，但不会影响遗传
2．提示：因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官
澄清概念
1．×提示：同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因相同。
2．×提示：细胞增殖、分化、衰老和凋亡过程中都有基因的选择性表达。
3．×提示：基因选择性表达是指同一个体的不同种类细胞中基因表达情况不同。
4．×提示：成熟个体体内也有分化程度低的干细胞。
5．√
达成学科素养
1．提示：(1)a b、c、d
(2)三类细胞均可形成杂交带 只有A细胞能产生杂交带
2．提示：同一种细胞在人体发育的不同时期会表达不同的基因
评价迁移应用
1．A [肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误；肝细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，是基因选择性表达的结果，二者是由同一受精卵分化而来的，所含遗传信息相同，B、C、D正确。]
2．D [一般情况下，细胞的分化程度越高，细胞的全能性越低，胡萝卜细胞分化程度越高，表现出全能性就越弱，A正确；高度分化的植物细胞只有处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，才有可能表现出全能性，B正确；植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，同传统的生产方式相比，该方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势，C正确；非洲爪蟾属于动物，其蝌蚪的肠上皮细胞不能培养成新个体，D错误。]
3．C [干细胞具有再生多种细胞、组织和器官的潜能，故可利用干细胞治疗某些疾病，A正确；胚胎干细胞体外培养，可以被诱导分化成人造组织器官，用于器官移植，也可移植胚胎干细胞修复坏死、退化的组织细胞，干细胞的研究和应用将在器官移植等多方面造福于人类的疾病治疗，B正确；视网膜感光细胞移植时用的是异体细胞，异体细胞进入患者体内后，仍会发生排斥反应，C错误；干细胞分化程度相对低，具有较高的全能性，D正确。]
考点2
教材隐性知识
1．提示：快得多 白细胞的主要功能是吞噬病菌等
2．提示：溶酶体 溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解
澄清概念
1．×提示：细胞的衰老和凋亡是生物体正常的生命活动。
2．√
3．×提示：细胞凋亡是基因控制的。
4．×提示：细胞凋亡对个体的生长发育是有利的。
5．√
6．×提示：衰老的细胞内多种酶的活性降低，但不是所有酶的活性均降低。
达成学科素养
提示：(1)分裂、分化
(2)只有a处的细胞能进行细胞分裂，细胞分裂间期要利用3H 胸苷合成DNA
(3)a处的细胞连续分裂把带有放射性标记的细胞推向b处，直至c处
(4)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失
(5)在小肠黏膜层的各处都可以检测到放射性 小肠黏膜层上的细胞不断进行mRNA的合成
评价迁移应用
1．C [根据细胞衰老的端粒学说，结合题干可知，患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短，A正确；染色体中端粒缩短，会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，导致细胞衰老，B正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，表明其线粒体功能可能减弱，C错误；根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，引起细胞衰老，D正确。]
2．D [细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确；据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可知，TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确；siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl 2基因表达量降低，而Bcl 2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bcl 2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bcl 2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。]
3．D
4．D [细胞1具有水分减少，代谢减慢的特征，说明细胞1是衰老的细胞，衰老细胞中部分酶活性降低，而不是所有酶的活性都降低；细胞1是衰老细胞，其遗传物质没有发生改变，而细胞2是癌变细胞，其形成原因是基因突变，即遗传物质发生改变，因此细胞2和细胞1的遗传物质不同，A错误。Ⅰ过程产生三种不同的细胞的根本原因是遗传物质的执行情况不同，B错误。细胞毒性T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡，属于细胞凋亡，C错误。细胞2属于癌细胞，能无限增殖，且其与正常肝细胞相比，代谢旺盛，DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高，D正确。]
体验真题
1．B [四肢细胞分裂属于有丝分裂，不会发生同源染色体分离，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，A错误；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，四肢的组织细胞是来自干细胞的增殖分化，B正确；蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误；蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果，细胞分化的实质是细胞中基因选择性表达，而不是遗传物质改变，D错误。]
2．D
3．D [根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确；根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B正确；细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；物质A引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。]
11 / 11课时数智作业(十六) 细胞的分化、衰老和死亡
1．(2022·海南卷)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是( )
A．正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B．细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C．细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老
D．细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，维持细胞内部环境的稳定
2．(2023·天津卷)在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系；如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是( )
A．这种蛋白质是一种神经递质
B．肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触
C．凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡
D．蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡
3．(2024·广东清远期末)2023年6月，《科学》杂志上发表了首个果蝇细胞衰老图谱(AFCA)，详细描述了果蝇中163种不同细胞类型的衰老过程。下列相关叙述正确的是( )
A．衰老细胞内细胞核体积减小，核膜内折
B．衰老细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能增强
C．端粒学说认为端粒由RNA和蛋白质组成
D．自由基学说认为自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子
4．(2024·四川遂宁期末)细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制，是细胞内受损的蛋白质、衰老的细胞器或入侵的病原体等待降解成分被双层膜结构的自噬小泡包裹后，运输到溶酶体(动物)或液泡(植物和酵母菌)中进行降解并回收利用的过程。下列说法正确的是( )
A．植物和酵母菌细胞中，液泡内的水解酶是在液泡内合成的
B．处于营养缺乏条件下的细胞，会减少细胞自噬，以便保留生存所需的物质和能量
C．饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡
D．细胞自噬与细胞凋亡不同，细胞自噬不会导致细胞凋亡
5．(2024·贵州省适应性测试)植物中一个胚囊母细胞通过分裂分化，得到4种不同生理功能的细胞，协同完成受精作用。完成受精后，助细胞随即解体。下列叙述错误的是( )
A．精子和卵细胞结合时体现了细胞间的信息交流
B．来源于胚囊母细胞的4种细胞mRNA种类相同
C．助细胞解体是基因所决定的细胞自动结束生命的过程
D．胚囊母细胞在一定条件下具有发育成完整植株的能力
6．(2024·湖北重点中学联考)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是( )
A．肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，肝细胞中不含该编码基因
B．卫星细胞虽已分化，但仍具有自我更新和分化的能力
C．激活的卫星细胞中，线粒体、核糖体等细胞器代谢活跃
D．适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型
7．(2024·广东广州检测)毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现，慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态，肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是( )
A．保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发
B．毛囊干细胞与其他干细胞一样都有一定的分裂能力
C．长期高脂肪饮食可能会使毛囊干细胞分化方向改变而使头发脱落
D．毛囊干细胞分化的过程中细胞的形态、结构、遗传物质均发生了改变
8．(2024·广东深圳联考)红藻氨酸(KA)是离子型谷氨酸受体的激动剂，是一种具有强烈的兴奋作用和致癫痫作用的兴奋性毒素。研究发现，高浓度KA会促进小胶质细胞的凋亡，下列叙述正确的是( )
A．同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞中的核酸相同，但蛋白质存在差异
B．病毒感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的
C．细胞凋亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定
D．小胶质细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，不受环境因素影响
9．(2024·广东江门期末)2024年4月30日，上海长征医院联合中国科学院研究团队发表了一项干细胞领域的重要成果，即国际上首次利用自体干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病人，具体过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．由患者外周血细胞诱导产生iPS细胞的过程类似于脱分化
B．iPS细胞可以分化为胰岛等多种组织但不属于全能干细胞
C．ENS细胞形成胰岛组织的过程中发生了遗传物质的改变
D．该成果对解决异体移植排斥反应等问题具有重大意义
10．(2024·四川巴中一模)肾脏是一个高能量消耗器官，线粒体在肾脏功能中扮演着重要的角色，肾脏疾病通常与线粒体功能异常有关。线粒体自噬可以清除这些受损的线粒体，从而保护肾脏细胞免受细胞自噬的影响，在肾脏疾病的预防和治疗中具有重要的作用，其过程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．自噬体与溶酶体的融合说明生物膜有相似的物质基础和结构基础
B．当细胞养分不足时，可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
C．维持线粒体的动态平衡和质量控制，对于肾脏的正常功能是必不可少的
D．线粒体自噬需要溶酶体中合成的多种水解酶的参与
11．(10分)(2024·福建泉州模拟)心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌细胞衰老对改善老年人生活质量具有重要意义。
(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所，其产生大量ATP的过程发生在______________。为探究线粒体损伤与心肌细胞衰老的相关性，研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，检测两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，检测ATP合成能力的目的是______________________________。实验过程中，检测介质加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境后，加入______________、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，研究人员据此推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。
(2)在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除(如下图)，a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于______________(填细胞器名称)，b代表的细胞器是______________。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。
课时数智作业(十六)
1．B [正常的B淋巴细胞受到抗原刺激后，能发生分裂和分化，但不能无限增殖，癌细胞具有无限增殖的能力，A正确；细胞分化发生在个体发育中的各个阶段，B错误；细胞产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，攻击蛋白质，使蛋白质的活性下降，导致细胞衰老，C正确；细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。]
2．A [分析题意可知，该蛋白质进入肌神经细胞后，会促进其发育以及与肌肉细胞的联系，而神经递质需要与突触后膜的受体结合后起作用，不进入细胞，故这种蛋白质不是神经递质，A错误；肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触，两者之间通过神经递质传递信息，B正确；凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种程序性死亡，C正确；结合题意，如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡，故蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡，D正确。]
3．D [细胞衰老的特征：细胞内水分减少，细胞体积减小，细胞核体积增大，代谢速率减慢；细胞内多种酶的活性降低，新陈代谢速率减慢；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；细胞呼吸速率减慢，细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，A、B错误；每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒，C错误；自由基学说认为在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生异常活泼的带电分子或基团，即自由基，自由基产生后，会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，D正确。]
4．C [核糖体是蛋白质的合成车间，液泡内的水解酶也是在核糖体上合成的，A错误；细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器，或降解过剩的生物大分子，供细胞回收利用的正常生命过程，处于营养缺乏条件下的细胞，会通过细胞自噬，获得维持生存所需的物质和能量，B错误；饥饿状态下，细胞更需要能量，自噬作用增强，液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡，C正确；有些激烈的细胞自噬，可能会诱导细胞凋亡，D错误。]
5．B [精子和卵细胞结合时需要细胞膜上的特异性受体进行识别，体现了细胞间的信息交流，A正确；由题意可知，植物中一个胚囊母细胞通过分裂分化，得到4种不同生理功能的细胞，说明发生了细胞分化，则mRNA不都相同，B错误；助细胞解体属于细胞凋亡，是基因所决定的细胞自动结束生命的过程，C正确；植物细胞在一定条件下经过脱分化、再分化可获得完整植株，D正确。]
6．A [机体细胞都来源于同一个受精卵，肌动蛋白的编码基因在其他类型的细胞中一般都存在，A错误；根据题意，卫星细胞是一种成肌干细胞，干细胞具有自我更新和分化的能力，B正确；据题意“骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞”，此过程涉及DNA的复制和相关蛋白质的合成，需要多种细胞器分工合作，为细胞分裂做物质准备，C正确；适当进行有氧运动，使骨骼肌受牵拉或轻微损伤，激活卫星细胞，使其增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗，有助于塑造健美体型，D正确。]
7．D [分析题意可知，长期处于慢性压力会使毛囊干细胞保持静止状态，不会发生分裂分化，毛发再生减少且易脱落，故保持愉悦的心情并及时排解压力，可减少脱发，A正确；毛囊干细胞与其他干细胞一样都有一定的分裂能力，B正确；根据题干信息可知，肥胖可通过激活某些信号改变毛囊干细胞的分化方向，使其分化成皮肤表面的其他细胞，而不是头发生长所必需的毛囊，由此判断高脂肪饮食或遗传导致的肥胖可能会因毛囊干细胞分化方向改变而使头发脱落，C正确；细胞分化不改变细胞内的遗传物质，D错误。]
8．B [核酸包括DNA和RNA，同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞基因表达有差异，故这两种细胞中RNA和蛋白质均有差异，A错误；细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，被病原体感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的，B正确；细胞凋亡是细胞主动进行的程序性死亡，有利于维持生物体内部环境的稳定，C错误；细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，受环境影响，如高浓度KA会促进小胶质细胞的凋亡，D错误。]
9．C [由患者外周血细胞诱导产生iPS细胞的过程类似于脱分化，即细胞恢复分裂能力表现为具有分化成各种组织细胞的能力，A正确；iPS细胞可以分化为胰岛等多种组织，被称为诱导多能干细胞，不属于全能干细胞，B正确；ENS细胞形成胰岛组织的过程中发生了形态、结构和功能的改变，该过程中没有发生遗传物质的改变，C错误；该成果将助力实现人体器官的体外再生，解决器官短缺、移植排斥反应等问题，因而具有重大意义，D正确。]
10．D [自噬体与溶酶体的融合说明生物膜有相似的物质基础和结构基础，体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性，A正确；处于营养缺乏条件下(养分不足时)，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量，B正确；依据题干信息可知，线粒体自噬可以清除受损的线粒体，从而保护肾脏细胞免受细胞自噬的影响，所以维持线粒体的动态平衡和质量控制，对于肾脏的正常功能是必不可少的，C正确；溶酶体内含有的多种水解酶(本质为蛋白质)是由核糖体合成的，不是溶酶体自身合成的，D错误。]
11．(每空2分，共10分)(1)线粒体内膜 检测线粒体损伤情况 [H] (2)内质网 溶酶体
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