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第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
课标要求 核心素养
1.描述细胞衰老的特征和原因。
2．描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。
3．探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康。 1.生命观念：理解细胞衰老、凋亡的实质和特点，认同细胞的生命历程。
2．科学思维：个体衰老过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，辩证看待部分与整体之间的关系。
3．社会责任：关注我国老龄化问题，形成关爱老年人的社会责任感。
必备知识 自主梳理
?细胞衰老
1．细胞衰老的特征
2．细胞衰老的原因
(1)自由基学说
①自由基本质：____________的带电分子或基团。
攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子
异常活泼
氧化反应
辐射
磷脂分子
生物膜
DNA
基因突变
蛋白质
蛋白质活性下降
(2)端粒学说
①端粒本质：________________________。
②端粒位置：__________的两端。
③作用机理：端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧________________________就会受到损伤。
DNA—蛋白质复合体
染色体
正常基因的DNA序列
3．细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是____________________。
(2)多细胞生物
①细胞的衰老和死亡__________个体的衰老和死亡。
②两者之间的联系：个体衰老的过程也是组成个体的细胞____________的过程。
个体的衰老或死亡
不等于
普遍衰老
4．年龄因素与细胞衰老的关系
该实验说明__________可以影响细胞的分裂。
(2)细胞核是细胞____________的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的____________会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会________，从而影响细胞的生命活动。
不分裂
分裂旺盛
细胞核
生命活动
遗传物质
下降
?细胞的死亡
1．细胞死亡：包括________和________等方式。
2．细胞凋亡
(1)概念：由________所决定的细胞自动结束生命的过程。
3．细胞坏死：在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞______________。
凋亡
坏死
基因
程序性死亡
自然更新
清除
损伤和死亡
4．细胞自噬
(1)概念：在一定条件下，细胞会将__________________的细胞结构等，通过__________降解后再利用。
(2)意义
①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的______________。
②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除______________的细胞器，以及感染的________________，从而维持细胞____________的稳定。
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导____________。
受损或功能退化
溶酶体
物质和能量
受损或衰老
微生物和毒素
内部环境
细胞凋亡
(1)细胞衰老时，所有酶的活性都降低。( )
(2)衰老细胞的细胞核体积减小，细胞体积增大，染色质收缩，染色加深。( )
(3)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。( )
(4)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老。( )
(5)细胞凋亡受基因控制，细胞衰老不受基因控制。( )
(6)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。( )
(7)细胞死亡都是主动进行的，对生物体是有利的。( )
(8)在蝌蚪发育成蛙的过程中，细胞不断分裂，但不发生凋亡。( )
×
×
√
×
×
√
×
×
【解析】 (1)衰老细胞内大多数酶的活性降低，但并不是所有酶的活性都降低，如与衰老、凋亡有关的酶活性提高。(2)衰老细胞的细胞核体积增大，细胞体积变小，染色质收缩，染色加深。(4)自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的DNA、蛋白质等生物分子，致使细胞衰老。(5)细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的，是正常的生命现象。(7)细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，其中细胞坏死是在种种不利因素影响下产生的，不是主动进行的，且对生物体是不利的。(8)在蛙的发育过程中，会发生细胞凋亡，如蝌蚪尾巴的消失。
合作探究 能力提升
●情境解读
生活情境：“黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。”青少年思维敏捷、反应迅速，而老年人不仅反应减慢、行动迟缓，还会出现头发变白、皮肤干燥、皱纹增多、老年斑等外貌特征的变化。下图是细胞衰老的端粒学说和自由基学说图解。
任务一：分析细胞的衰老
●问题探究
1．老年人反应减慢、行动迟缓的原因是什么？
提示：衰老细胞内多种酶的活性降低，代谢速率下降，导致老年人反应减慢、行动迟缓。
2．老年斑的出现，说明衰老的细胞有什么特征？
提示：细胞内色素逐渐积累。
3．能不能说青少年体内都是幼嫩的细胞，老年人体内都是衰老的细胞？说明理由。
提示：不能。细胞衰老贯穿于整个生命历程，青少年体内不都是幼嫩的细胞，老年人体内不都是衰老的细胞。
4．若要研究端粒缩短与细胞衰老的关系，一年生植物与多年生植物哪个更适合作为研究材料？为什么？
提示：多年生植物。多年生植物的细胞分裂代数更多，端粒的缩短更加明显。
5．衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低的原因可能是什么？
提示：自由基攻击磷脂分子和蛋白质，会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，物质运输功能降低。
6．根据图示内容，提出延缓衰老的措施。
提示：避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等。
●典例剖析
中科院研究团队最近找到了“保持细胞年轻态”的分子开关——某表观遗传的酶，当这个开关开启的时候，人的细胞就会变得衰老，而这个开关如果关闭的时候，人的干细胞衰老速度就会减缓，该发现可以通过重设衰老的表观遗传时钟，使细胞老化的节奏放缓。下列说法错误的是( )
A．正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，对于个体具有积极意义
B．衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩，细胞体积和细胞核的体积均变小
C．衰老的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
D．细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子，可能引起基因突变
【解析】 细胞衰老是正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，A正确；衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩变小，细胞核体积变大，染色质收缩，染色加深，B错误；衰老的细胞细胞膜的物质运输功能降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，代谢速率降低，C正确；自由基本质是异常活泼的带电分子或基团，细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子，可能引起基因突变，D正确。故选B。
1．在人体生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，很容易产生异常活泼的带电分子或基团。自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，致使细胞衰老。下列有关说法不正确的是( )
A．若攻击细胞膜上的受体分子，可能会影响细胞间信息交流
B．自由基攻击DNA分子时，可能会引起基因突变
C．若攻击磷脂分子，可能影响葡萄糖进入线粒体氧化分解
D．人体细胞若能及时清除自由基，可能延缓细胞衰老
【解析】 自由基会攻击破坏蛋白质分子，若破坏细胞膜上的受体分子，可能会影响细胞间信息交流，A正确；自由基攻击DNA分子时，若引起碱基序列的改变，可能会引起基因突变，B正确；葡萄糖在细胞质基质中氧化分解形成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体氧化分解，C错误；及时清除自由基，可减少自由基对细胞内各种物质的破坏，能延缓细胞衰老，D正确。故选C。
●归纳提升
1．个体衰老的表现与细胞衰老的关系
个体衰老的表现 对应的细胞衰老原因
皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少，体积减小
头发变白 细胞内的酶(酪氨酸酶)活性降低
老年斑 细胞内色素(脂褐素)的积累
无力 细胞内呼吸速率减慢
吸收能力下降 细胞膜通透性改变
2.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
(2)端粒学说
3．关于细胞衰老的两点提醒
(1)并非衰老的细胞内所有的酶活性都降低，如与细胞衰老有关的酶在衰老的细胞中活性会升高。
(2)细胞衰老是细胞正常的生命活动，对机体是有利的，如血液中红细胞快速地更新，可以保障机体所需氧气的供应。
●情境解读
科普介绍：人体胚胎发育过程中要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后来随着指间的细胞自动死亡，才发育为成形的手指。
任务二：分析细胞的死亡
●问题探究
1．从细胞结构角度看，细胞凋亡与哪种细胞器有关？它是如何发挥作用的？
提示：溶酶体。溶酶体内有多种水解酶，可以分解衰老、损伤的细胞器。
2．在胎儿手的发育过程中，发生明显细胞凋亡的部位是哪里？请解释并指症(如食指和中指不分离)现象。
提示：手指之间的部位。食指和中指间的细胞没有发生凋亡。
3．如果对并指症患者进行手术治疗，指间细胞死亡属于细胞凋亡吗？如果不属于，两者在机理上有什么不同？
提示：不属于细胞凋亡，属于细胞坏死。细胞坏死是外因导致的细胞代谢终止，细胞凋亡是细胞在自身遗传物质的控制下，发生了程序性死亡。
4．当细胞被病原体感染时，机体也会通过凋亡的方式加以清除，这说明细胞凋亡具有什么意义？
提示：细胞凋亡对于维持内部环境的稳定和抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
●典例剖析
人在胚胎时期要经历有尾的阶段；胎儿手的发育过程中，五个手指最初像一把铲子，后来随着指间细胞的自动死亡，才发育为成形的手指。下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图，下列叙述错误的是( )
A．过程①发生后，细胞中与凋亡有关的蛋白质的合成增多
B．过程②中凋亡的细胞被吞噬细胞吞噬，体现了细胞膜具有选择透过性
C．人胚胎发育时期指间细胞的消亡属于细胞凋亡
D．人类五个手指的形成有利于增强个体的生存能力和对环境的适应能力
【解析】 分析题图可知，细胞凋亡之前，经过①凋亡诱导因子与将要凋亡的细胞膜上受体结合，可使凋亡信号激活凋亡细胞内的与凋亡相关的基因表达，因此细胞中与凋亡有关的蛋白质的合成增多，A正确；过程②中凋亡的细胞被吞噬细胞吞噬，体现了细胞膜具有流动性，B错误；人胚胎发育时期指间细胞的消亡属于细胞凋亡，细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡，C正确；人类五个手指的形成使手的运动更灵活、准确，有利于增强个体的生存能力和对环境的适应能力，D正确。故选B。
2.脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡，神经细胞数量的调节机制如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．胎儿发育过程中指间细胞消失属于细胞凋亡
B．神经细胞凋亡有利于神经系统的正常发育
C．若释放的生存因子少，则神经细胞的凋亡会减少
D．细胞死亡后的裂解碎片最终被吞噬细胞清除
【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，又称细胞编程性死亡，胎儿发育过程中指间细胞消失属于细胞凋亡，A正确；据图可知，得到足够生存因子的神经细胞能生存下来，否则会凋亡，故说明神经细胞凋亡有利于神经系统的正常发育，B正确；未获得足够生存因子的神经细胞会凋亡，因此释放的生存因子少会引起神经细胞凋亡增多，C错误；细胞死亡后的裂解碎片最终被吞噬细胞清除，以利于维持机体的稳定，D正确。故选C。
●归纳提升
1．细胞凋亡的种类和意义
分类 举例 意义
个体发育过程中细胞程序性死亡(发育性凋亡) a.胎儿尾的消失
b．蝌蚪尾的消失
c．胎儿手发育 使多细胞生物完成正常的发育
成熟细胞的自然更新
(更新性凋亡) 人成熟红细胞自动死亡 维持生物体内部环境的稳定
被病原体感染细胞的清除(清除性凋亡) a.某些被病原体感染细胞的清除
b．清除受损、突变、衰老的细胞 抵御外界病原体对生物体的干扰
2.细胞凋亡与坏死的区别
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系 受凋亡基因控制 与基因无关
特点 生理性 病理性
死亡原因 基因控制 不利因素影响
死亡过程 主动的 被动的
对机体的影响 对机体是有利的 对机体是有害的
3.被病原体感染的细胞死亡的不同情况
(1)被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死。
(2)感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
课堂达标 巩固训练
1．哺乳动物衰老的红细胞具有的特征有( )
①水分减少，细胞萎缩 ②新陈代谢速率减慢 ③多种酶活性降低 ④呼吸速率增大 ⑤色素积累 ⑥细胞呼吸速率减慢 ⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性改变
A．①②③④⑤⑥ B.①②③⑤⑥⑦⑧
C．①②③⑤⑥⑧ D.①②③④⑤⑧
【解析】 衰老细胞中水分减少，细胞萎缩，多种酶活性降低，细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，细胞膜的通透性改变，但哺乳动物的红细胞没有细胞核，综上分析④⑦错误，①②③⑤⑥⑧正确。故选C。
2．下列不属于细胞凋亡的是( )
A．手指发育过程中，指间细胞的自动死亡
B．红细胞寿命只有120天左右，红细胞的自我更新
C．被病原体感染的细胞被清除
D．被浓硫酸烧伤而死亡的细胞
【解析】 手指发育过程中，指间细胞的自动死亡属于细胞凋亡，A不符合题意；红细胞在120天左右就会发生细胞凋亡，在此过程中有新的红细胞生成，使得红细胞可以发生自我更新，B不符合题意；被病原体感染的细胞被清除属于细胞凋亡，C不符合题意；被浓硫酸烧伤的细胞由于受到浓硫酸的破坏导致细胞代谢紊乱进而使细胞死亡，属于细胞坏死，D符合题意。故选D。
3．细胞凋亡又叫细胞程序性死亡，是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。如健康的成人体内，在骨髓和肠中每小时约有10亿个细胞凋亡。人的不同细胞的寿命和分裂能力不同，请分析表中有关数据回答相关问题。
细胞
种类 小肠上
皮细胞 平滑肌细胞(分布于内脏器官) 心肌
细胞 神经
细胞 白细胞
寿命 1～2 d 很长 很长 很长 5～7 d
能否
分裂 能 能 不能 多数
不能 不能
(1)细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗？__________________ _________。
(2)寿命短的细胞是否一定能分裂？__________________________ _______________。
(3)细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？_____(填“有”或“无”)。
细胞的寿命与分裂能力无关
寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞
有
(4)根据上述分析，推测皮肤表皮细胞的寿命_____(填“长”或“短”)，_____(填“有”或“无”)分裂能力。
(5)细胞的凋亡对多细胞生物体的生长和发育有害吗？请说明理由。_____________________________________________________________________________________________________________________。
短
有
无害。因为细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起到关键作用
【解析】 (1)根据表格可知，细胞的寿命与分裂能力之间并无对应关系。(2)寿命短的细胞也可能不分裂，如白细胞。(3)细胞的寿命和分裂能力与其承担的功能有关。(4)根据小肠上皮细胞来看，皮肤表皮细胞不断脱落凋亡，可以推测，皮肤表皮细胞的寿命很短，有分裂能力。(5)细胞凋亡无害，细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
课时小结第6章 第3节
课时跟踪 分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．下列关于细胞衰老和凋亡的叙述中错误的是( )
A．衰老细胞的形态、结构和功能发生变化
B．衰老细胞的水分减少导致细胞核变小
C．蝌蚪尾的退化属于细胞凋亡
D．正在发育的胎儿，体内也会有细胞的衰老和凋亡发生
【解析】 细胞衰老最终表现为形态、结构和功能发生变化，A正确；衰老细胞的细胞核体积增大，B错误；蝌蚪尾的退化是通过细胞凋亡完成的，C正确；人胚胎发育时期尾的消失、手指的形成等过程，都依赖于细胞凋亡的发生，D正确。故选B。
2．下列各项中，属于细胞凋亡的原因是( )
A．编程性死亡理论 B.体细胞的分化
C．端粒学说 D.自由基学说
【解析】 细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡，是一种自然的生理过程，可通过编程性死亡理论来解释，端粒学说和自由基学说用于解释细胞衰老的原因。故选A。
3．下列关于细胞衰老的自由基学说的说法，错误的是( )
A．自由基是异常活泼的带电分子或基团
B．细胞内的氧化反应很容易产生自由基
C．自由基对生物膜损害较大
D．自由基会攻击蛋白质，但不会攻击DNA
【解析】 我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基，A正确；细胞内的氧化反应很容易产生自由基，B正确；自由基攻击组成生物膜的磷脂分子时，产物同样是自由基，这些自由基又会去攻击其他的分子，所以自由基对生物膜损害较大，C正确；自由基会攻击DNA，可能引起基因突变，D错误。故选D。
4．关于多细胞生物的个体衰老和细胞衰老的关系中，说法正确的是( )
A．正在衰老的个体内没有幼嫩的细胞
B．细胞的普遍衰老导致生物个体的衰老
C．年幼个体中很少有衰老和凋亡的细胞
D．老年个体的体内细胞没有更新
【解析】 对于多细胞生物来说，细胞的衰老或死亡与个体的衰老或死亡并不是一回事，正在衰老的生物体，体内也有幼嫩的细胞，A错误；细胞的普遍衰老导致生物个体的衰老，B正确；多细胞生物体内的细胞总在进行着不断的更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡状态，年幼个体中也有衰老和凋亡的细胞，C错误；多细胞生物体内的细胞总在进行着不断的更新，D错误。故选B。
5．下列关于端粒的说法，错误的是( )
A．端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构
B．端粒对维持染色体的稳定性和DNA复制的完整性有重要作用
C．端粒DNA序列在每次细胞分裂后会变长
D．端粒是一种DNA—蛋白质复合体
【解析】 端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构，A正确；端粒在维持染色体的稳定性和DNA复制的完整性方面起重要作用，B正确；端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，C错误；端粒是染色体的一部分，是一种DNA—蛋白质复合体，D正确。故选C。
6．有关细胞凋亡和细胞坏死的叙述正确的是( )
A．细胞凋亡的速率会因其功能不同而不同
B．被病毒侵染的细胞的清除属于细胞坏死
C．细胞凋亡和细胞坏死都有利于个体的生长发育
D．细胞凋亡和细胞坏死都受环境影响较大，机体难以控制
【解析】 功能不同的细胞凋亡速率不同，如神经细胞可能一生都不凋亡，口腔上皮细胞则在短时间内发生凋亡，A正确；被病毒侵染的细胞的清除属于细胞凋亡，B错误；细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，有利于个体的生长发育；细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢受损或中断而引起的细胞损伤和死亡，不利于个体的生长发育，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也常被称为细胞编程性死亡，因此细胞凋亡受基因控制，D错误。故选A。
7．溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用，作用途径如图所示。下列说法正确的是( )
A．具有吞噬作用的细胞才有自噬作用
B．清除衰老损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的
C．溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变
D．营养物质缺乏时，细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存
【解析】 本题主要考查细胞自噬。据题图可知，溶酶体参与了细胞的自噬作用，具有溶酶体的细胞都可进行自噬作用，因此并不是具有吞噬作用的细胞才有自噬作用，A错误；据图可知，清除衰老损伤的细胞器是通过自噬作用完成的，清除衰老损伤的细胞是通过吞噬作用实现的，B错误；溶酶体内水解酶的最适pH呈酸性，而细胞质基质中的pH在7.0左右，故溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性会发生变化，C错误；在应对生存压力，如营养物质缺乏时，细胞自噬作用会增强，真核细胞通过降解自身非必需成分，获得生存所需的物质和能量，D正确。故选D。
二、非选择题
8．人们都渴望健康长寿，这使得人们对细胞和生物体衰老的研究格外感兴趣，下列是一组科学家在该领域所进行的一些研究。根据这些研究成果，你能从中得到关于细胞衰老的哪些认识？
(1)有人用小鼠做皮肤移植实验，发现同一位置的细胞移植到年轻小鼠身上后，其细胞周期比移植到老年鼠身上的细胞周期短。_生物体内的环境因素能够影响细胞的衰老__。
(2)1982年，Hirokawa等人对老年鼠进行强辐射处理，破坏其免疫干细胞，然后给其移植年轻鼠的骨髓和新生小鼠的胸腺，结果发现老年受体鼠的细胞免疫功能得到复苏。_生物体的衰老是由细胞衰老引起的__。
(3)1990年，Harley等人通过实验发现，人体成纤维细胞在培养过程中，随着细胞的不断分裂，细胞中的染色体上的TRFS长度不断变短，而在不分裂的细胞中，TRFS长度不减少。_细胞的衰老过程受细胞内遗传物质的影响__。
【解析】 (1)用小鼠做皮肤移植实验，发现同一位置的细胞移植到年轻小鼠身上后，其细胞周期比移植到老年鼠身上的细胞周期短，这说明生物体内的环境因素能够影响细胞的衰老。(2)将老年鼠进行强辐射处理，破坏其免疫干细胞，然后给其移植年轻鼠的骨髓和新生小鼠的胸腺，结果发现老年受体鼠的细胞免疫功能得到恢复，这说明生物体的衰老是由细胞衰老引起的。(3)染色体是遗传物质的主要载体，人体成纤维细胞在培养过程中，随着细胞的不断分裂，细胞中的染色体上的TRFS长度不断变短，而在不分裂的细胞中，TRFS长度不减少，这说明细胞的衰老过程受到细胞内遗传物质的影响。
选择考提升练
一、选择题
1．下列关于细胞衰老的说法，正确的是( )
A．衰老的细胞中黑色素含量增加，妨碍细胞内物质的交流和传递
B．衰老细胞内的酶活性均下降
C．衰老细胞体积变大，细胞核体积变小，物质运输效率低，代谢慢
D．自由基学说认为，辐射会刺激细胞产生自由基攻击蛋白质和磷脂，使细胞衰老
【解析】 衰老细胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，A错误；衰老细胞内多种酶的活性降低，而非所有酶，B错误；衰老细胞体积变小，细胞核体积变大，物质运输效率低，代谢慢，C错误；自由基学说认为，辐射会刺激细胞产生自由基攻击蛋白质和磷脂，导致细胞衰老，D正确。故选D。
2．下列关于细胞衰老机制的说法，错误的是( )
A．染色体复制区域不能完全的复制，端粒变长
B．生物氧化过程当中产生的自由基会破坏生物的大分子
C．端粒受损可能会导致细胞衰老
D．辐射及有害物质入侵也会导致细胞产生自由基，从而使细胞衰老
【解析】 染色体复制区域不能完全的复制会使端粒变短，A错误；生物氧化过程会产生自由基，自由基会破坏生物大分子，从而使细胞衰老，B正确；端粒受损会使正常基因的DNA受损，可能会导致细胞衰老，C正确；辐射及有害物质入侵会导致细胞产生自由基，自由基会破坏生物大分子，从而使细胞衰老，D正确。故选A。
3．下列不属于细胞凋亡的是( )
A．蝌蚪在个体发育过程中尾消失
B．人体发育过程中尾的消失
C．人体手的发育过程中指间细胞的消失
D．某人部分脑细胞由于缺氧而死亡
【解析】 蝌蚪在个体发育过程中尾消失属于细胞凋亡，是由基因决定的程序性死亡，A不符合题意；人体发育过程中尾的消失，属于细胞凋亡，B不符合题意；人体手的发育过程中指间细胞的消失，属于细胞凋亡，C不符合题意；人部分脑细胞由于缺氧而死亡属于细胞坏死，D符合题意。故选D。
4．2016年的诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典，以表彰他在细胞自噬机制研究中取得的成就，细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程。以下相关叙述中正确的是( )
A．细胞自噬通过破坏细胞正常的结构和物质，从而缩短了细胞寿命
B．细胞自噬与基因的选择性表达无关
C．细胞自噬贯穿于正常细胞的整个生命历程中
D．溶酶体是由高尔基体出芽形成的细胞器，可合成并分泌多种水解酶
【解析】 细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解，有利于延长细胞寿命，A错误；细胞的生命活动从根本上来说是由基因控制的，与基因的选择性表达有关，B错误；正常细胞的整个生命历程中会出现蛋白质或细胞器的受损、变性、衰老，细胞自噬贯穿于正常细胞的整个生命历程中，C正确；水解酶是由核糖体合成的，D错误。故选C。
5．细胞凋亡又称细胞程序性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程
B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量
C．细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来
D．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关
【解析】 细胞凋亡是由基因决定的细胞主动结束生命的过程，A错误；由图示可知，细胞凋亡过程中细胞崩溃，分解成多个凋亡小体，被小泡包裹，使细胞内容物不释放出来，然后被吞噬细胞吞噬，这一过程需要消耗能量，B、C正确；吞噬细胞中含有大量的溶酶体，能释放出水解酶消化凋亡小体，D正确。故选A。
6．下列关于细胞分化和凋亡的叙述正确的是( )
A．具有分裂能力的细胞一定会分化且分化程度越高分裂能力就越强
B．细胞凋亡过程中有新蛋白质的合成，体现了基因的选择性表达
C．皮肤上的老年斑是细胞凋亡的产物
D．免疫细胞的凋亡是一种病理现象，不利于抵抗病原体的侵染
【解析】 分化程度越高，分裂能力越弱，故A错误；细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，是基因的选择性表达结果，故B正确；老年斑是细胞衰老的产物，故C错误；细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而细胞坏死是病理性细胞死亡，故D错误。故选B。
7．脑缺血会造成局部脑神经细胞不可逆的损伤，甚至死亡。骨髓基质细胞是骨髓中的干细胞，经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对脑缺血引起的损伤神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列相关叙述错误的是( )
A．脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡属于细胞坏死
B．骨髓基质细胞能够合成多种mRNA表明细胞已经高度分化
C．干细胞参与受损部位修复时，体内同时有细胞发生着程序性死亡
D．干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达
【解析】 细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡，因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死，A正确；mRNA是翻译的模板，生物体所有细胞都能合成mRNA，因此存在多种mRNA不能说明细胞已经分化，B错误；干细胞参与受损部位修复时，体内细胞同时发生着编程性死亡(即细胞的凋亡)，该过程对于维持机体环境的稳定是有利的，C正确；干细胞与神经细胞是由同一个受精卵发育而来，其形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同(基因的选择性表达)，D正确。故选B。
二、非选择题
8．科学家发现了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则，这项工作对人类战胜疾病将发挥重大作用。请完成下列问题。
(1)细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。下列属于衰老细胞特征的是( )
A．细胞内水分减少
B．呼吸速率加快
C．物质运输能力下降
D．酶的活性降低
(2)人的受精卵分裂，逐步形成大量功能不同的细胞，从分子水平看，这是_基因的选择性表达__的结果。
(3)人的胚胎发育初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时已失去尾，从细胞水平看，这是由于_组成尾的细胞在胚胎发育过程中程序性死亡__。
(4)后来的科学家研究发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类。一类是控制细胞死亡的，另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞的正常死亡。如果该死亡的细胞没有死亡，不该死亡的细胞大批死亡，人就会患病(如癌症、艾滋病等)。请你运用这个理论对癌症、艾滋病的治疗进行大胆的设想。_找到与癌症、艾滋病相关的所有调控基因，分析其功能，研制出能发挥或抑制这些基因功能的药物，就可以加速癌细胞自杀，达到治疗癌症的目的。提高免疫细胞的生命力，达到抵制艾滋病的目的。__
【解析】 (1)衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢，故选ACD。(2)人的受精卵开始分裂，逐渐形成大量功能不同的细胞，从细胞水平看，这是细胞分裂和细胞分化的结果，从分子水平上看，这是基因的选择性表达的结果。(3)人体胚胎发育过程中失去尾，是细胞凋亡的结果。(4)后来的科学家研究发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类。一类是控制细胞死亡的，另一类是启动或促进细胞死亡的。找到与癌症、艾滋病相关的所有调控基因，分析其功能，研制出能发挥或抑制这些基因功能的药物，就可以加速癌细胞自杀，达到治疗癌症的目的。提高免疫细胞的生命力，达到抵制艾滋病的目的。
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