课时分层作业(十五) 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
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，如攻击蛋白质，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．细胞分裂时，线粒体通常依赖微丝(细胞骨架的组分之一)而均匀分配，但一些特定的乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配，形成一个子干细胞和一个分化细胞，后者形成乳腺组织细胞。与乳腺干细胞相比，乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列说法正确的是( )
A．微丝由蛋白质组成，线粒体由细胞骨架支撑于细胞质中
B．细胞分裂时，DNA分子能平均分配到两个子细胞中
C．乳腺干细胞分裂后，接受较多线粒体的子细胞会保持继续分裂的能力
D．乳腺组织细胞代谢需要的能量主要来自线粒体氧化分解葡萄糖
A [细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，可以起到锚定的作用，故微丝(细胞骨架的组分之一)由蛋白质组成，线粒体等细胞器由细胞骨架支撑于细胞质中，A正确；根据题干“但一些特定的乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配，形成一个子干细胞和一个分化细胞 ”，且线粒体中有一小部分DNA可知，细胞分裂时，DNA分子不一定能平均分配到两个子细胞中，B错误；由题干“与乳腺干细胞相比，乳腺组织细胞代谢需要更多的能量 ”可以推测乳腺组织细胞中的线粒体数量更多，但是其为分化细胞，不能继续分裂，即接受较多线粒体的子细胞无继续分裂的能力，C错误；线粒体无法氧化分解葡萄糖，分解的是丙酮酸，D错误。]
3．(2025·广东湛江模拟)多细胞的生物会经历细胞的分裂、分化、衰老、凋亡等过程，细胞的生命历程虽短暂，却对个体的生命有一份贡献，下列关于细胞生命历程的说法，不正确的是( )
A．细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B．细胞衰老表现为多种酶活性降低，细胞核体积变大
C．分化和凋亡的细胞均存在基因的选择性表达
D．分化和凋亡的细胞中蛋白质的种类完全不同
D [细胞分裂使细胞数量增加，细胞凋亡使细胞数量减少，两者共同维持多细胞生物体的细胞数量平衡，A正确；细胞衰老时，表现为多种酶活性降低，细胞核体积变大，B正确；细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞凋亡过程中也存在基因的选择性表达，C正确；分化和凋亡的细胞中基因的选择性表达情况不同，但蛋白质的种类并不是完全不同，会有部分相同的蛋白质，D错误。]
4．(2021·广东卷)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( )
A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
D [被病毒感染的细胞凋亡后，丧失其功能且不可恢复，A错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是程序性死亡，受基因控制，B、C错误；由题意可知，激活蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。]
5．细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞的分化。下列叙述错误的是( )
A．α-酮戊二酸合成酶中可能含有短肽序列KFERQ
B．α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C．胚胎干细胞分化期间，受体L基因表达受到抑制
D．目标蛋白进入溶酶体的过程体现生物膜物质运输的功能
C [由题干“细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体”可知，α-酮戊二酸合成酶中可能含有短肽序列KFERQ，A正确；根据题干信息“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞的分化”，说明α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化，而含量升高不利于胚胎干细胞的分化，B正确；根据题干信息可知，该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解，所以抑制L基因表达，复合体不能与受体L结合，细胞中α-酮戊二酸的含量会升高，不利于胚胎干细胞的分化，C错误；目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能，D正确。]
6．(2025·广东深圳模拟)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
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。]
7．科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．iPS细胞有丝分裂后期染色体数目与核DNA分子数目相同
B．iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列一般不变
C．iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D．小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C [iPS细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂，使得此时染色体数目与核DNA分子数目相同，A正确；iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生改变，但DNA序列一般不变，B正确；iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞强，C错误；小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞，D正确。]
8．研究发现，内皮素能促进黑色素细胞的增殖，从而促进黑色素的产生，使黑色素急剧增加；内皮素拮抗剂可以竞争黑色素细胞膜上的受体，使内皮素失去作用，消除内皮素所带来的负面影响。这为美白祛斑产品的开发提供了一种新的思路。下列相关叙述正确的是( )
A．黑色素细胞内黑色素积累增多，进而出现皮肤色斑和老年斑
B．内皮素对黑色素细胞的调节作用体现了细胞膜信息交流的功能
C．内皮素拮抗剂与受体结合后，也能促进黑色素细胞产生黑色素
D．控制内皮素、内皮素受体的基因只在黑色素细胞中选择性表达
B [皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞中的褐色素积累有关，A错误；内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，细胞膜上的受体识别并与相应的信号分子结合从而完成信息传递的过程，属于细胞膜的信息交流功能，B正确；内皮素拮抗剂可以竞争黑色素细胞膜上的受体，使内皮素失去作用，而内皮素能促进黑色素的产生，故内皮素拮抗剂能抑制黑色素的产生，C错误；控制内皮素受体的基因只在黑色素细胞中选择性表达，但控制内皮素的基因在相应的内分泌细胞中选择性表达，D错误。]
9．研究发现，端粒DNA通常由富含鸟嘌呤的短重复序列构成。因细胞分裂而损伤的端粒可以通过以下方式进行修复，进而稳定染色体结构。下列叙述正确的是( )
A．端粒酶复制端粒时既提供模板，也起到催化作用
B．端粒酶中RNA上相邻的3个碱基组成一个密码子
C．端粒酶中核酸链的碱基之间不存在氢键
D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
A [端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，使端粒保持一定长度，端粒酶复制端粒时既提供模板，也起到催化作用，A正确；mRNA上决定氨基酸的3个相邻碱基组成一个密码子，B错误；端粒酶的RNA不是一条直的单链，而是弯曲的，在弯曲的部位，碱基对中存在氢键，C错误；端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，使端粒保持一定长度，所以端粒酶催化的反应过程中，遗传信息的流向是RNA→DNA，D错误。]
10．根据实验目的选择恰当的实验材料，是实验成功的关键因素之一。洋葱是常用的实验材料，洋葱的不同部位可进行不同的实验。请回答下列问题：
(1)在探究植物细胞的吸水与失水的实验中，实验材料一般取自紫色洋葱鳞片叶的____________，原因是_________________________________________________
___________________________________________________________________。
在该实验中，取了3个洋葱(甲、乙、丙)的该部位材料制片，使用相同浓度的蔗糖溶液浸润相同时间后观察到：甲洋葱的细胞未发生变化，丙洋葱的细胞发生质壁分离的程度大于乙洋葱。推测实验前，三种细胞液浓度由小到大依次为____________。
(2)科研人员从洋葱中提取了一种名为槲皮素的物质。为研究槲皮素在机体衰老过程中的抗氧化作用，研究人员选择了若干只健康小鼠和衰老模型小鼠进行了实验，部分实验结果如下表所示，其中空白组使用健康小鼠进行实验，其余各组使用模型鼠进行实验。已知维生素C具有抗氧化能力。
组别 血清MDA含量/(nmol·mL－1) 血清SOD活力/(U·m)
空白组(生理盐水) 23.16 336.78
模型组(生理盐水) 34.78 165.52
维生素C组 28.48 539.42
洋葱槲皮素低剂量组 20.59 475.76
洋葱槲皮素中剂量组 18.79 544.27
洋葱槲皮素高剂量组 17.56 734.63
注：MDA是丙二醛，SOD是超氧化物歧化酶。
①自由基会导致细胞衰老，与未衰老前相比，细胞衰老过程中细胞大小与细胞核大小的比值_________________________________________________________。
②衰老的机体内代谢产物丙二醛(MDA)增多，造成机体平衡被打乱，自由基堆积，加速衰老。而SOD(超氧化物歧化酶)能消除生物体在新陈代谢过程中产生的自由基等有害物质，起到抗氧化作用进而延缓衰老。据表分析，与空白组相比，模型组MDA含量和SOD活力变化是_____________________________________ ___________________________________________________________________。
槲皮素剂量对MDA含量、SOD活力的影响是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
分析实验结果可得出的实验结论是_____________________________________ ____________________________________________________________________。
解析：(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色中央大液泡，便于观察，因此常用作探究植物细胞的吸水与失水的实验材料。在相同的蔗糖溶液中，质壁分离的程度越大，失水越多，细胞液浓度越小，甲洋葱的细胞未发生变化，丙洋葱的细胞发生质壁分离的程度大于乙洋葱，说明甲洋葱细胞液的浓度最大， 其次是乙洋葱，最后是丙洋葱，故三种细胞液浓度由小到大依次为丙<乙<甲。(2)①细胞衰老后，细胞体积减小，细胞核的体积变大，则细胞大小与细胞核大小的比值减小。②由表格数据可知，与空白组相比，模型组MDA含量增加，SOD活力降低。模型组使用槲皮素治疗后，随着槲皮素剂量的增加，MDA含量逐渐降低，SOD活力逐渐增强，由此可知，槲皮素能够增强衰老小鼠的抗氧化能力，从而起到延缓衰老的作用。
答案：(1)外表皮 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色中央大液泡，便于观察 丙<乙<甲
(2)①减小 ②MDA含量增加，SOD活力降低 随着槲皮素剂量的增加，MDA含量逐渐降低，SOD活力逐渐增强 槲皮素能够增强衰老小鼠的抗氧化能力，从而起到延缓衰老的作用
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第15讲 细胞的分化、衰老和死亡
1.描述细胞会经历生长、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
(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．(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？可以改变血型，但不会影响遗传。
2．(必修1 P121“与社会的联系”)为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？
因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
1．断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化。( √ )
2．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。( × )
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。
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a，属于奢侈基因的是b、c、d。
(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？三类细胞均可形成杂交带。若用探针检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？只有A细胞能产生杂交带。
2．与体细胞相比，生殖细胞中核遗传物质减少了一半，是否还具有全能性？为什么？
生殖细胞仍然具有全能性。在生物的体细胞中染色体是成对的，基因也是成对的。生殖细胞中的染色体数目减少了一半，核基因也减少了一半，但基因的种类没有少，仍然含有控制生长发育的全部遗传信息，因此仍然具有全能性。
对细胞分化的理解
1．近年来，通过体外对人胚胎干细胞的定向诱导分化，已成功获得了胰岛B细胞等多种体细胞，从而为细胞治疗和再生医学的临床应用打下基础，也为药物筛选和毒性评估提供了新的平台。如胰岛移植是治疗1型糖尿病的有效方法，人们在体外定向分化胰岛B细胞，移植到糖尿病模型小鼠体内后，血糖明显地恢复到正常值。下列说法错误的是( )
A．人胚胎干细胞能定向诱导分化成多种细胞类型是基因选择性表达的结果
B．分化形成的各种细胞在形态、结构和生理功能上都具有稳定性差异
C．胚胎干细胞没有分裂的能力
D．分化形成的胰岛B细胞和骨髓干细胞的DNA和RNA的种类不完全相同
C [细胞分化的实质是基因的选择性表达，A正确；细胞分化使不同细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，细胞分化一般是稳定的、不可逆的，B正确；胚胎干细胞具有分裂、分化的能力，C错误；细胞分化的过程中DNA保持不变，但基因的选择性表达使得RNA的种类不完全相同，D正确。]
2．下图表示人体部分组织细胞的形成过程。A细胞到单核细胞、血红细胞的几种途径中部分属于人为调控过程。PU、GATA为两种蛋白质，是细胞调控因子。下列叙述错误的是( )
A．图中A、B、C、D四类细胞，分化能力最接近受精卵的是A细胞
B．过程①发生了mRNA种类和数量的改变
C．过程②发生过中心体、染色体、核DNA的倍增
D．单核细胞能与血红细胞相互转化，说明自然发育中细胞分化是可逆的
D [由题图可知，A、B、C、D四类细胞里，分化能力最接近受精卵的是A细胞，A正确；过程①D细胞发生分化形成成纤维细胞，故该过程发生了mRNA种类和数量的改变，B正确；过程②发生细胞分裂，故该过程发生过中心体、染色体、核DNA的倍增，C正确；细胞分化一般是不可逆的，D错误。]
对细胞全能性的理解
3．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( )
A．“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性
B．“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，但不发生细胞分化
C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达
D．细胞核含有该物种的全套基因，但单独培养肠细胞其全能性会受到抑制
B [“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性，A正确；“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，通过细胞分化形成不同的组织和器官，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B错误，C正确；单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪，可能是肠细胞的全能性会受到抑制，D正确。]
4．(2025·广东中山模拟)我国科学家开发了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为具有全能性的8细胞期胚胎样细胞(8CL细胞，相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞)，这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞，该成果将助力实现未来人体器官的体外再生，对解决器官短缺、异体和异种移植排斥反应等问题，有着重大的意义。下列相关叙述正确的是( )
A．人的多能干细胞转化为具有全能性的8CL细胞要经过细胞分化过程
B．因为8CL细胞未分化，因此细胞内不存在基因的选择性表达
C．通过细胞编程能使该多能干细胞转化为全能性的8CL细胞，说明该多能干细胞具有全能性
D．该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的
D [人的多能干细胞转化为具有全能性的8CL细胞的过程中发生了逆分化，A错误；8CL细胞内存在基因的选择性表达，B错误；通过细胞编程能使该多能干细胞转化为全能性的8CL细胞，但不能说明该多能干细胞具有全能性，C错误；该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的，D正确。]
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，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
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．个体衰老与细胞衰老的关系
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。
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．(必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，原因是白细胞的主要功能是吞噬病菌等。
2．(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溶酶体有直接关系，因为溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。
1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。( × )
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。
4．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。( × )
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。
细胞凋亡时，内源性核酸酶被激活导致染色体DNA不同程度的断裂。用蓝细菌产生的毒素MC处理鲫鱼淋巴细胞，流式细胞仪检测结果如下图(检测时对细胞的处理会使断裂形成的小DNA片段释放到细胞外)。
(1)与对照组相比，MC处理组DNA相对含量20～40间的细胞增多，说明了MC可能促进了淋巴细胞的DNA复制。
(2)与对照组相比，MC处理组DNA相对含量低于20的细胞增多，说明了MC可能激活了内源性核酸酶，造成DNA不同程度的断裂，引起细胞凋亡。
细胞衰老
1．“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限，该虫age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。age-1突变型有较强的抗氧化酶活性。下列有关说法正确的是 ( )
A．age-1基因通过控制酶的合成来控制代谢过程直接控制生物的性状
B．age-1突变型可能通过增加自由基来减缓衰老
C．衰老细胞的细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
D．衰老细胞中黑色素合成增加，所以老年人皮肤上会出现“老年斑”
A [衰老细胞具有细胞核体积增大，核膜内折、染色质收缩，染色加深的特征，A错误；据题干信息可知，胎盘素能全面促进新生角质层细胞的增殖与生长，因此注射人体胎盘素以后，新生的角质层细胞的细胞周期将缩短，B正确；衰老的肝细胞和新生的肝细胞都具有染色质结构，染色质易被甲紫溶液(或醋酸洋红液)等碱性染料染成深色，C正确；由于衰老的细胞内色素逐渐积累，会导致老年人皮肤上会长出“老年斑”，D正确。]
2．关于细胞衰老的机制，目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。下列叙述错误的是( )
A．个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
B．自由基攻击和破坏蛋白质、DNA等分子导致细胞衰老
C．自由基攻击生物膜会产生新的自由基，加速自由基的积累
D．所有DNA分子都有端粒结构，端粒受损会导致细胞衰老
D [端粒是染色体两端的一段特殊序列，存在于染色体两端，不是所有DNA都有端粒，如原核生物DNA无端粒结构，D错误。]
细胞凋亡和细胞自噬
3．(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。]
4．(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。]
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考查
5．鞘脂与细胞增殖、生长、衰老、死亡等有关。随着人的年龄增长，骨骼肌中鞘脂积累，导致肌肉质量和力量降低。下列相关叙述错误的是( )
A．肌细胞衰老时，染色质收缩，基因转录减慢
B．自由基攻击蛋白质，会导致肌细胞衰老
C．激烈的细胞自噬，导致肌纤维减少，肌细胞坏死
D．抑制鞘脂合成可为治疗老年肌肉减少症提供新思路
C [肌细胞衰老时，染色质收缩，DNA不易解开，基因转录减慢，A正确；自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，会导致肌细胞衰老，B正确；激烈的细胞自噬，可能会诱导细胞凋亡，C错误；由“骨骼肌中鞘脂积累，导致肌肉质量和力量降低”可知，抑制鞘脂合成可为治疗老年肌肉减少症提供新思路，D正确。]
6．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。下列有关叙述错误的是( )
A．微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B．PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
C．单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
D．细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
B [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，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达，C正确；细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节，D正确。]
课时分层作业(十五)
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
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，如攻击蛋白质，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．细胞分裂时，线粒体通常依赖微丝(细胞骨架的组分之一)而均匀分配，但一些特定的乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配，形成一个子干细胞和一个分化细胞，后者形成乳腺组织细胞。与乳腺干细胞相比，乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列说法正确的是( )
A．微丝由蛋白质组成，线粒体由细胞骨架支撑于细胞质中
B．细胞分裂时，DNA分子能平均分配到两个子细胞中
C．乳腺干细胞分裂后，接受较多线粒体的子细胞会保持继续分裂的能力
D．乳腺组织细胞代谢需要的能量主要来自线粒体氧化分解葡萄糖
A [细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，可以起到锚定的作用，故微丝(细胞骨架的组分之一)由蛋白质组成，线粒体等细胞器由细胞骨架支撑于细胞质中，A正确；根据题干“但一些特定的乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配，形成一个子干细胞和一个分化细胞 ”，且线粒体中有一小部分DNA可知，细胞分裂时，DNA分子不一定能平均分配到两个子细胞中，B错误；由题干“与乳腺干细胞相比，乳腺组织细胞代谢需要更多的能量 ”可以推测乳腺组织细胞中的线粒体数量更多，但是其为分化细胞，不能继续分裂，即接受较多线粒体的子细胞无继续分裂的能力，C错误；线粒体无法氧化分解葡萄糖，分解的是丙酮酸，D错误。]
3．(2025·广东湛江模拟)多细胞的生物会经历细胞的分裂、分化、衰老、凋亡等过程，细胞的生命历程虽短暂，却对个体的生命有一份贡献，下列关于细胞生命历程的说法，不正确的是( )
A．细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B．细胞衰老表现为多种酶活性降低，细胞核体积变大
C．分化和凋亡的细胞均存在基因的选择性表达
D．分化和凋亡的细胞中蛋白质的种类完全不同
D [细胞分裂使细胞数量增加，细胞凋亡使细胞数量减少，两者共同维持多细胞生物体的细胞数量平衡，A正确；细胞衰老时，表现为多种酶活性降低，细胞核体积变大，B正确；细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞凋亡过程中也存在基因的选择性表达，C正确；分化和凋亡的细胞中基因的选择性表达情况不同，但蛋白质的种类并不是完全不同，会有部分相同的蛋白质，D错误。]
4．(2021·广东卷)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( )
A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
D [被病毒感染的细胞凋亡后，丧失其功能且不可恢复，A错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是程序性死亡，受基因控制，B、C错误；由题意可知，激活蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。]
5．细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞的分化。下列叙述错误的是( )
A．α-酮戊二酸合成酶中可能含有短肽序列KFERQ
B．α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C．胚胎干细胞分化期间，受体L基因表达受到抑制
D．目标蛋白进入溶酶体的过程体现生物膜物质运输的功能
C [由题干“细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体”可知，α-酮戊二酸合成酶中可能含有短肽序列KFERQ，A正确；根据题干信息“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞的分化”，说明α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化，而含量升高不利于胚胎干细胞的分化，B正确；根据题干信息可知，该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解，所以抑制L基因表达，复合体不能与受体L结合，细胞中α-酮戊二酸的含量会升高，不利于胚胎干细胞的分化，C错误；目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能，D正确。]
6．(2025·广东深圳模拟)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
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。]
7．科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．iPS细胞有丝分裂后期染色体数目与核DNA分子数目相同
B．iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列一般不变
C．iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D．小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C [iPS细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂，使得此时染色体数目与核DNA分子数目相同，A正确；iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生改变，但DNA序列一般不变，B正确；iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞强，C错误；小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞，D正确。]
8．研究发现，内皮素能促进黑色素细胞的增殖，从而促进黑色素的产生，使黑色素急剧增加；内皮素拮抗剂可以竞争黑色素细胞膜上的受体，使内皮素失去作用，消除内皮素所带来的负面影响。这为美白祛斑产品的开发提供了一种新的思路。下列相关叙述正确的是( )
A．黑色素细胞内黑色素积累增多，进而出现皮肤色斑和老年斑
B．内皮素对黑色素细胞的调节作用体现了细胞膜信息交流的功能
C．内皮素拮抗剂与受体结合后，也能促进黑色素细胞产生黑色素
D．控制内皮素、内皮素受体的基因只在黑色素细胞中选择性表达
B [皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞中的褐色素积累有关，A错误；内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，细胞膜上的受体识别并与相应的信号分子结合从而完成信息传递的过程，属于细胞膜的信息交流功能，B正确；内皮素拮抗剂可以竞争黑色素细胞膜上的受体，使内皮素失去作用，而内皮素能促进黑色素的产生，故内皮素拮抗剂能抑制黑色素的产生，C错误；控制内皮素受体的基因只在黑色素细胞中选择性表达，但控制内皮素的基因在相应的内分泌细胞中选择性表达，D错误。]
9．研究发现，端粒DNA通常由富含鸟嘌呤的短重复序列构成。因细胞分裂而损伤的端粒可以通过以下方式进行修复，进而稳定染色体结构。下列叙述正确的是( )
A．端粒酶复制端粒时既提供模板，也起到催化作用
B．端粒酶中RNA上相邻的3个碱基组成一个密码子
C．端粒酶中核酸链的碱基之间不存在氢键
D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
A [端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，使端粒保持一定长度，端粒酶复制端粒时既提供模板，也起到催化作用，A正确；mRNA上决定氨基酸的3个相邻碱基组成一个密码子，B错误；端粒酶的RNA不是一条直的单链，而是弯曲的，在弯曲的部位，碱基对中存在氢键，C错误；端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，使端粒保持一定长度，所以端粒酶催化的反应过程中，遗传信息的流向是RNA→DNA，D错误。]
10．根据实验目的选择恰当的实验材料，是实验成功的关键因素之一。洋葱是常用的实验材料，洋葱的不同部位可进行不同的实验。请回答下列问题：
(1)在探究植物细胞的吸水与失水的实验中，实验材料一般取自紫色洋葱鳞片叶的____________，原因是_________________________________________________
___________________________________________________________________。
在该实验中，取了3个洋葱(甲、乙、丙)的该部位材料制片，使用相同浓度的蔗糖溶液浸润相同时间后观察到：甲洋葱的细胞未发生变化，丙洋葱的细胞发生质壁分离的程度大于乙洋葱。推测实验前，三种细胞液浓度由小到大依次为____________。
(2)科研人员从洋葱中提取了一种名为槲皮素的物质。为研究槲皮素在机体衰老过程中的抗氧化作用，研究人员选择了若干只健康小鼠和衰老模型小鼠进行了实验，部分实验结果如下表所示，其中空白组使用健康小鼠进行实验，其余各组使用模型鼠进行实验。已知维生素C具有抗氧化能力。
组别 血清MDA含量/(nmol·mL－1) 血清SOD活力/(U·m)
空白组(生理盐水) 23.16 336.78
模型组(生理盐水) 34.78 165.52
维生素C组 28.48 539.42
洋葱槲皮素低剂量组 20.59 475.76
洋葱槲皮素中剂量组 18.79 544.27
洋葱槲皮素高剂量组 17.56 734.63
注：MDA是丙二醛，SOD是超氧化物歧化酶。
①自由基会导致细胞衰老，与未衰老前相比，细胞衰老过程中细胞大小与细胞核大小的比值_________________________________________________________。
②衰老的机体内代谢产物丙二醛(MDA)增多，造成机体平衡被打乱，自由基堆积，加速衰老。而SOD(超氧化物歧化酶)能消除生物体在新陈代谢过程中产生的自由基等有害物质，起到抗氧化作用进而延缓衰老。据表分析，与空白组相比，模型组MDA含量和SOD活力变化是_____________________________________ ___________________________________________________________________。
槲皮素剂量对MDA含量、SOD活力的影响是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
分析实验结果可得出的实验结论是_____________________________________ ____________________________________________________________________。
解析：(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色中央大液泡，便于观察，因此常用作探究植物细胞的吸水与失水的实验材料。在相同的蔗糖溶液中，质壁分离的程度越大，失水越多，细胞液浓度越小，甲洋葱的细胞未发生变化，丙洋葱的细胞发生质壁分离的程度大于乙洋葱，说明甲洋葱细胞液的浓度最大， 其次是乙洋葱，最后是丙洋葱，故三种细胞液浓度由小到大依次为丙<乙<甲。(2)①细胞衰老后，细胞体积减小，细胞核的体积变大，则细胞大小与细胞核大小的比值减小。②由表格数据可知，与空白组相比，模型组MDA含量增加，SOD活力降低。模型组使用槲皮素治疗后，随着槲皮素剂量的增加，MDA含量逐渐降低，SOD活力逐渐增强，由此可知，槲皮素能够增强衰老小鼠的抗氧化能力，从而起到延缓衰老的作用。
答案：(1)外表皮 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色中央大液泡，便于观察 丙<乙<甲
(2)①减小 ②MDA含量增加，SOD活力降低 随着槲皮素剂量的增加，MDA含量逐渐降低，SOD活力逐渐增强 槲皮素能够增强衰老小鼠的抗氧化能力，从而起到延缓衰老的作用
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第15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
课标要求 1.描述细胞会经历生长、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
(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．(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？
可以改变血型，但不会影响遗传。
2．(必修1 P121“与社会的联系”)为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？
因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
1．断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化。( )
2．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。
( )
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。
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a，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？_________________________________。
b、c、d
三类细胞均可形成杂交带
只有A细胞能产生杂交带
2．与体细胞相比，生殖细胞中核遗传物质减少了一半，是否还具有全能性？为什么？
生殖细胞仍然具有全能性。在生物的体细胞中染色体是成对的，基因也是成对的。生殖细胞中的染色体数目减少了一半，核基因也减少了一半，但基因的种类没有少，仍然含有控制生长发育的全部遗传信息，因此仍然具有全能性。
1．近年来，通过体外对人胚胎干细胞的定向诱导分化，已成功获得了胰岛B细胞等多种体细胞，从而为细胞治疗和再生医学的临床应用打下基础，也为药物筛选和毒性评估提供了新的平台。如胰岛移植是治疗1型糖尿病的有效方法，人们在体外定向分化胰岛B细胞，移植到糖尿病模型小鼠体内后，血糖明显地恢复到正常值。下列说法错误的是( )
1
对细胞分化的理解
A．人胚胎干细胞能定向诱导分化成多种细胞类型是基因选择性表达的结果
B．分化形成的各种细胞在形态、结构和生理功能上都具有稳定性差异
C．胚胎干细胞没有分裂的能力
D．分化形成的胰岛B细胞和骨髓干细胞的DNA和RNA的种类不完全相同
√
C [细胞分化的实质是基因的选择性表达，A正确；细胞分化使不同细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，细胞分化一般是稳定的、不可逆的，B正确；胚胎干细胞具有分裂、分化的能力，C错误；细胞分化的过程中DNA保持不变，但基因的选择性表达使得RNA的种类不完全相同，D正确。]
2．下图表示人体部分组织细胞的形成过程。A细胞到单核细胞、血红细胞的几种途径中部分属于人为调控过程。PU、GATA为两种蛋白质，是细胞调控因子。下列叙述错误的是( )
A．图中A、B、C、D四类细胞，分化能力最接近受精卵的是A细胞
B．过程①发生了mRNA种类和数量的改变
C．过程②发生过中心体、染色体、核DNA的倍增
D．单核细胞能与血红细胞相互转化，说明自然发育中细胞分化是可逆的
√
D [由题图可知，A、B、C、D四类细胞里，分化能力最接近受精卵的是A细胞，A正确；过程①D细胞发生分化形成成纤维细胞，故该过程发生了mRNA种类和数量的改变，B正确；过程②发生细胞分裂，故该过程发生过中心体、染色体、核DNA的倍增，C正确；细胞分化一般是不可逆的，D错误。]
3．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( )
A．“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性
B．“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，但不发生细胞分化
C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达
D．细胞核含有该物种的全套基因，但单独培养肠细胞其全能性会受到抑制
2
对细胞全能性的理解
√
B [“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性，A正确；“合子”细胞通过有丝分裂进行增殖，通过细胞分化形成不同的组织和器官，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B错误，C正确；单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪，可能是肠细胞的全能性会受到抑制，D正确。]
4．(2025·广东中山模拟)我国科学家开发了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为具有全能性的8细胞期胚胎样细胞(8CL细胞，相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞)，这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞，该成果将助力实现未来人体器官的体外再生，对解决器官短缺、异体和异种移植排斥反应等问题，有着重大的意义。下列相关叙述正确的是( )
A．人的多能干细胞转化为具有全能性的8CL细胞要经过细胞分化过程
B．因为8CL细胞未分化，因此细胞内不存在基因的选择性表达
C．通过细胞编程能使该多能干细胞转化为全能性的8CL细胞，说明该多能干细胞具有全能性
D．该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的
√
D [人的多能干细胞转化为具有全能性的8CL细胞的过程中发生了逆分化，A错误；8CL细胞内存在基因的选择性表达，B错误；通过细胞编程能使该多能干细胞转化为全能性的8CL细胞，但不能说明该多能干细胞具有全能性，C错误；该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的，D正确。]
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________________________________________。
细胞的形态、结构和功能发生变化
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．个体衰老与细胞衰老的关系
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
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．(必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞，白细胞和红细胞的功能不同，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．(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______________________________________________ _____________。
快得多
白细胞的主要功能是吞噬病菌等
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
1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。( )
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。
4．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。( )
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。
√
×
细胞凋亡时，内源性核酸酶被激活导致染色体DNA不同程度的断裂。用蓝细菌产生的毒素MC处理鲫鱼淋巴细胞，流式细胞仪检测结果如下图(检测时对细胞的处理会使断裂形成的小DNA片段释放到细胞外)。
(1)与对照组相比，MC处理组DNA相对含量20～40间的细胞增多，说明了___________________________________________________。
(2)与对照组相比，MC处理组DNA相对含量低于20的细胞增多，说明了_______________________________________________________ ________________。
MC可能促进了淋巴细胞的DNA复制
MC可能激活了内源性核酸酶，造成DNA不同程度的断裂，
引起细胞凋亡
1．“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限，该虫age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。age-1突变型有较强的抗氧化酶活性。下列有关说法正确的是 ( )
A．age-1基因通过控制酶的合成来控制代谢过程直接控制生物的性状
B．age-1突变型可能通过增加自由基来减缓衰老
C．衰老细胞的细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
D．衰老细胞中黑色素合成增加，所以老年人皮肤上会出现“老年斑”
1
细胞衰老
√
A [衰老细胞具有细胞核体积增大，核膜内折、染色质收缩，染色加深的特征，A错误；据题干信息可知，胎盘素能全面促进新生角质层细胞的增殖与生长，因此注射人体胎盘素以后，新生的角质层细胞的细胞周期将缩短，B正确；衰老的肝细胞和新生的肝细胞都具有染色质结构，染色质易被甲紫溶液(或醋酸洋红液)等碱性染料染成深色，C正确；由于衰老的细胞内色素逐渐积累，会导致老年人皮肤上会长出“老年斑”，D正确。]
2．关于细胞衰老的机制，目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。下列叙述错误的是( )
A．个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
B．自由基攻击和破坏蛋白质、DNA等分子导致细胞衰老
C．自由基攻击生物膜会产生新的自由基，加速自由基的积累
D．所有DNA分子都有端粒结构，端粒受损会导致细胞衰老
D [端粒是染色体两端的一段特殊序列，存在于染色体两端，不是所有DNA都有端粒，如原核生物DNA无端粒结构，D错误。]
√
3．(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( )
2
细胞凋亡和细胞自噬
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。]
4．(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。]
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
5．鞘脂与细胞增殖、生长、衰老、死亡等有关。随着人的年龄增长，骨骼肌中鞘脂积累，导致肌肉质量和力量降低。下列相关叙述错误的是( )
A．肌细胞衰老时，染色质收缩，基因转录减慢
B．自由基攻击蛋白质，会导致肌细胞衰老
C．激烈的细胞自噬，导致肌纤维减少，肌细胞坏死
D．抑制鞘脂合成可为治疗老年肌肉减少症提供新思路
3
细胞生命历程的综合考查
√
C [肌细胞衰老时，染色质收缩，DNA不易解开，基因转录减慢，A正确；自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，会导致肌细胞衰老，B正确；激烈的细胞自噬，可能会诱导细胞凋亡，C错误；由“骨骼肌中鞘脂积累，导致肌肉质量和力量降低”可知，抑制鞘脂合成可为治疗老年肌肉减少症提供新思路，D正确。]
6．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。下列有关叙述错误的是( )
A．微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B．PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
C．单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
D．细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
√
B [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，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达，C正确；细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节，D正确。]
