【高考突破方案】必修一 专题4 第3讲 细胞的分化 衰老和死亡 -讲义（教师版） 高考生物一轮复习

第3讲　细胞的分化、衰老和死亡
1.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 生命观念 1.比较细胞的分化、衰老和死亡及细胞的全能性，建立生命的发展观 2.阐明干细胞的特点
科学思维 归纳年龄因素与细胞衰老的关系，通过对不同细胞寿命和分裂能力数据表格的分析，概括细胞寿命和分裂能力间的关系
社会责任 1.分析细胞分化、衰老和死亡的特点，关注人体健康和科技发展 2.关注干细胞在医学上的应用
1.细胞分化
分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子等刺激后仍可再分裂。
2.细胞的全能性
(1)概念
细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整__有机体__或分化成__其他各种细胞__的潜能和特性。
(2)原因：已分化的细胞一般都有一套与__受精卵__相同的遗传物质。
(3)表达条件：a.离体；b.给予一定营养物质、激素等；c.适宜的温度等环境条件。
(4)实例
①植物组织培养(以胡萝卜组织培养为例)
②克隆动物的培育(动物体细胞核移植：以非洲爪蟾的核移植为例)
3.干细胞
(1)概念：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。
(2)类型
类型 胚胎干细胞 成体干细胞
来源 存在于__早期胚胎__中 来自各式各样的组织
功能 可以分化成__各种__组织和器官甚至个体 具有分化成__特定功能__细胞或组织的能力
举例 囊胚的内细胞团细胞 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
【易错易混自纠】
(1)RNA聚合酶基因是否表达常作为判断细胞是否分化的依据之一。( × )
提示：一般活细胞内都在不断地进行基因的表达，其转录过程都需要RNA聚合酶，因此RNA聚合酶基因表达，不能作为判断细胞是否分化的依据。
(2)成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。( × )
提示：成熟的个体内绝大部分细胞都是高度分化的细胞，但仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞。
(3)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。( × )
提示：细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不变。
(4)已分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。( × )
提示：分化程度较高的细胞虽在执行特定的功能，但有些细胞还可以进行分裂增殖，如B淋巴细胞等。
(5)壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性。( × )
提示：细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整有机体或其他各种细胞的潜能和特性，而壁虎断尾后重新长出尾部属于器官的再生，是细胞的分裂和分化，并没有体现细胞的全能性。
4.细胞衰老
(1)细胞衰老的特征
①代谢变化
②__细胞核__体积增大，__核膜__内折，__染色质__收缩、染色加深。
(2)细胞衰老的原因
①自由基学说：细胞代谢中产生的自由基会攻击和破坏__生物膜__、DNA、蛋白质等，致使细胞衰老。
②端粒学说：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。端粒DNA序列会随着细胞分裂次数的增加而__缩短__，导致正常基因的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。
(3)细胞衰老和个体衰老的关系
①单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
②多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。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。从总体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
(4)细胞衰老的意义
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。
5.细胞的死亡
(1)细胞死亡包括__凋亡__和__坏死__等方式。
(2)细胞凋亡
①概念：是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
②类型
③意义
(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__损伤和死亡__。
(4)细胞自噬
①概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。
②对象：受损或功能退化的细胞结构等。
③作用条件：a.在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量；b.细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的__细胞器__；c.微生物入侵时，清除感染的__微生物和毒素__。
④有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
【易错易混自纠】
(1)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。( × )
提示：细胞的衰老和凋亡都是生物体正常的生命活动。
(2)生物体中细胞的更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等。( √ )
(3)被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的。( × )
提示：被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的。
(4)单细胞生物的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。( √ )
(5)细胞凋亡过程中不需要合成新的蛋白质。( × )
提示：细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因需要表达，即有相应蛋白质的合成。
1.人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，但两种细胞的形态和功能不同，请分析原因：__因为二者都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，所以两种细胞的核基因种类和数量是相同的，而不同的细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同__。
2.(必修1 P121)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，原因是__已分化的动物体细胞由受精卵有丝分裂而来，细胞核具有本物种全套的遗传物质，所以细胞核具有全能性__。
3.(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。从细胞凋亡速率与其功能的关系角度出发，尝试分析其生物学意义：__因为红细胞的主要功能是运输氧气和输送二氧化碳，而白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用__。
教材拾遗
(必修1 P124)自由基攻击生物膜的组成成分__磷脂__分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起__基因突变__；攻击__蛋白质__，使__蛋白质活性下降__，导致细胞衰老。
考点1　细胞的分化和全能性
1.理解细胞分化的关键点
(1)细胞分化的标志
①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平：形成了不同种类的细胞。
(2)分化细胞表达的基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
(3)细胞分化的“变”与“不变”
①“变”
A.从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
B.从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
C.从分子水平分析
a.基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。
b.蛋白质和RNA角度：同一个体不同类型的细胞蛋白质和mRNA不完全相同。
②“不变”：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
2.细胞分化与细胞的全能性的比较
名称 细胞分化 细胞的全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性； ②不可逆性； ③普遍性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性； ②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体
比较 细胞分化程度有高低之分：体细胞＞生殖细胞＞受精卵 细胞全能性的表达有难易程度之分，由易到难：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
关系 ①细胞分化一般不会导致遗传物质改变，除某些特殊情况外，已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表现，细胞分化程度越低，全能性越容易表现。但花粉、卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高
以细胞分化为载体，考查生命观念
1.(2024·陕西模拟)下列能说明细胞已发生分化的依据是(　　)
A.RNA聚合酶结合到DNA上
B.缺氧条件下进行无氧呼吸
C.细胞中有胰岛素的DNA
D.细胞中有胰岛素的mRNA
【答案】D
2.在生物体所有细胞中均表达的一类基因称为管家基因，其表达产物通常是维持细胞基本生命活动所必需的；在不同类型细胞中特异性表达的一类基因称为奢侈基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能。如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：
(1)上述基因属于管家基因的是________，属于奢侈基因的是____________。(填字母)
(2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，____________杂交带；若用该探针检测胰岛素基因转录出的mRNA，________________杂交带。(填“有”“没有”或“不一定有”)
(3)请解释(2)中现象产生的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)a　b、c、d　(2)有　不一定有　(3)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针检测DNA分子，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因转录出的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带
结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力
3.(2024·湖南模拟)如图中Ⅰ、Ⅱ为人体内某些细胞的部分生命历程，其中细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征。下列有关叙述正确的是(　　)
A.肝细胞与成体干细胞相比核酸没有变化
B.Ⅰ过程代表细胞分化，其实质是基因的选择性表达
C.图中的细胞从左向右细胞的全能性依次升高
D.Ⅱ过程中细胞体积变小，染色质染色加深，所有酶活性下降
【解析】B　肝细胞是由成体干细胞分化而来的，细胞分化的实质是基因的选择性表达，则肝细胞与成体干细胞相比核酸中的RNA有区别，A错误；浆细胞、肝细胞、血细胞和细胞1的全能性很低，成体干细胞的全能性高于四者，C错误；Ⅱ过程代表细胞衰老，在细胞衰老过程中细胞内水分减少，细胞体积变小，细胞核内染色质收缩，染色加深，但细胞衰老是多种酶的活性下降，不是所有酶活性都下降，D错误。
4.2019年《自然》杂志发表文章：年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰，这一竞争有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长，胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多，以下分析正确的是(　　)
A.年轻小鼠COL17A1基因表达水平较高的干细胞较多，无衰老皮肤细胞
B.COL17A1基因含量的高低，可作为判断皮肤是否衰老的依据
C.老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低，与许多酶的活性下降有关
D.皮肤干细胞能分化为表皮细胞，说明皮肤干细胞具有全能性
【解析】C　虽然年轻小鼠COL17A1基因的表达水平较高，但也有衰老的皮肤细胞，A错误；同一个体的所有细胞基因都相同，根据题干信息“随着年龄的增长，胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多”可知，COL17A1基因的表达水平的高低(而不是基因含量的高低)可以作为判断皮肤是否衰老的依据，B错误；基因的表达过程中需要多种酶参与，所以老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低，与许多酶活性下降有关，C正确；细胞全能性是指离体细胞具有分化出完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能，皮肤干细胞能分化为表皮细胞，不能说明皮肤干细胞具有全能性，D错误。
5.(2024·河南名校联盟)(不定项)将胡萝卜根的韧皮部组织细胞放在合适的培养基上培养，最终分化成具有根、茎、叶的完整的植株，说明植物细胞具有全能性。下列有关细胞全能性的叙述，正确的是(　　)
A.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
B.紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映了植物种子具有全能性
C.将乳腺细胞核移植到去核卵母细胞中培育而成的克隆羊“多莉”，证明动物细胞核具有全能性
D.骨髓中的造血干细胞能分化出各种血细胞，不能证明造血干细胞具有全能性
【解析】CD　植物体内某些细胞没有表现出全能性通常是由于基因的选择性表达，A错误；种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，B错误。
考点2　细胞的衰老和死亡
1.细胞死亡的方式有四类，简称“三凋亡、一坏死”
细胞死亡方式 类型 代表性实例
三类凋亡 自然更新 小肠上皮细胞、皮肤表皮细胞不断凋亡，机体不断产生新细胞替换
免疫防御 某些被病原体感染的细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡
正常发育 脊椎动物的神经系统在发育过程中，约50%以上细胞凋亡
一类坏死 代谢受损 机械损伤、药物毒害、病毒侵染等引起细胞代谢受损而死亡
2.细胞凋亡和细胞坏死的区别
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。
结合细胞衰老的特征、原因及意义，考查分析判断能力
1.(2024·江苏期中)“毛痣”处存在毛发过度生长的现象，这是因为其毛囊周围衰老的黑色素细胞释放的Spp1分子活化了毛囊干细胞，主要机制如图。下列叙述正确的是(　　)
A.释放Spp1的黑色素细胞物质运输功能上升
B.衰老的黑色素细胞内黑色素会过度积累，导致“老年斑”
C.Spp1分子会诱导毛囊干细胞DNA序列改变，引起细胞分化
D.Spp1分子能够调控毛囊干细胞的细胞周期，加快细胞分裂
【解析】D　Spp1分子是由毛囊周围衰老的黑色素细胞释放的，细胞衰老后，细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，A错误；黑色素细胞衰老后，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白，老年人的皮肤上会长出“老年斑”，这是细胞内色素积累的结果，该色素主要为脂褐素，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，一般不改变细胞DNA序列，C错误。
2.(2024·安徽模拟)(不定项)端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，端粒短重复序列与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构，作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒酶是在细胞中负责端粒延长的一种酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端，把DNA复制损失的端粒填补起来，使端粒修复延长，可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗，使得细胞分裂的次数增加。相关说法正确的是(　　)
A.细胞在每次分裂过程中，若DNA聚合酶功能障碍则不能完全复制它们的染色体
B.端粒、端粒酶活性与细胞衰老有着一定的联系
C.端粒的长度逐渐变长，有丝分裂的能力明显逐渐变弱
D.端粒这一特殊结构区域只对于线状染色体的结构和稳定起重要作用
【解析】ABD　依题意，细胞在每次分裂过程中，若DNA聚合酶功能障碍，则不能完全复制它们的染色体，A正确；据题干信息可知，端粒、端粒酶活性可以调控细胞周期，故与细胞衰老有着一定的联系，B正确；一般而言，随端粒长度变短，细胞分裂能力降低，而端粒的长度逐渐变长，有丝分裂的能力会增强，C错误；据题干信息可知，端粒这一特殊结构区域只对于线状染色体的结构和稳定起重要作用，D正确。
围绕细胞的死亡方式，考查生命观念
3.图示为中国科学院近来发现的一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和细胞因子TNFa等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是(　　)
A.抗体与图中H2O2和细胞因子相似，都可以作为信号分子
B.胰凝乳蛋白酶的释放增加了cBid的数量，cBid进一步引起溶酶体内容物的释放是正反馈调节
C.线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的根本原因
D.该过程主要与细胞膜的结构特点有关
【解析】B　抗体能与抗原特异性结合，并没有在细胞间或细胞内传递信息，故抗体不属于信号分子，A错误；胰凝乳蛋白酶的释放使Bid分解，增加了cBid的数量，cBid引起溶酶体内容物的释放使细胞凋亡，该过程属于正反馈调节，B正确；导致细胞凋亡的根本原因是凋亡相关基因的表达，C错误；据图示可知，该过程与H2O2和细胞膜表面的受体结合有关，故体现了细胞膜的信息交流功能，D错误。
4.(2024·辽宁月考)葡萄糖饥饿和缺氧压力使细胞中自由基(ROS)水平上升，激活自噬通路蛋白(Beclin1)磷酸化，阻碍Beclin1和Bcl－2结合，从而诱导细胞自噬。包裹损伤线粒体的双层膜结构称为自噬体，其与溶酶体融合后可降解受损的线粒体，维持细胞稳态。下列说法错误的是(　　)
A.ROS可攻击线粒体的DNA和蛋白质，引起线粒体损伤
B.当Beclin1和Bcl－2结合后，可阻碍细胞自噬现象的发生
C.溶酶体内的水解酶可水解线粒体，维持细胞生存所需的物质和能量
D.激烈的细胞自噬可能诱导细胞坏死，甚至个体死亡
【解析】D　ROS作为自由基可攻击细胞中具有正常功能的物质和结构，因此，其可攻击线粒体的DNA和蛋白质，引起线粒体损伤，A正确；Beclin1和Bcl－2结合被阻碍，从而诱导细胞自噬，据此可推测，当Beclin1和Bcl－2结合后，可抑制细胞自噬现象的发生，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，其内的水解酶可水解衰老、损伤的线粒体，为细胞生存提供所需的物质和能量，C正确；激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡，D错误。
1.(2023·湖南卷)基因Bax和Bcl2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM 7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.TRPM 7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM 7基因可能通过促进Bcl2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TRPM 7基因的表达来治疗相关癌症
【解析】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，由此可以得出，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，Bcl2基因表达量降低，而Bcl2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bcl2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，Bcl2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。
2.(2024·湖南卷)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
【解析】C　衰老的细胞代谢减慢，线粒体功能减弱。
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
【解析】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”可推知，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”可推知，物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B正确；在营养缺乏条件下，细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量，C正确；根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，是高度分化的细胞(植物的胚发育已经完成)，故物质A引起的根边缘细胞凋亡，不是该植物在胚发育时期基因表达的结果，D错误。
4.(2024·黑吉辽卷)手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是(　　)
A.肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性
【解析】D　卵圆细胞形成新的肝细胞属于细胞分化，由于没有得到完整个体因而不能体现细胞的全能性。
5.(2023·广东卷)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的__________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过__________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对__________的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据以上信息，除减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)自由基　(2)RNA聚合　miRNA
(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡　(4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡
3T3－L1前脂肪细胞在胰岛素(INS)、地塞米松(DEX)和3－异丁基－1－甲基－黄嘌呤(IBMX)的刺激下，具有100%分化为成熟脂肪细胞的能力，是目前研究肥胖的常用细胞模型。为研究发酵大麦提取物(LFBE)对3T3－L1前脂肪细胞活力与分化的影响，科研人员在适宜条件下进行了以下实验。
实验材料：小鼠3T3－L1前脂肪细胞，细胞培养液，未发酵大麦提取物(RBE)，发酵大麦提取物(LFBE)，胰岛素(INS)，地塞米松(DEX)，3－异丁基－1－甲基－黄嘌呤(IBMX)等。
实验1：用RBE与LFBE分别处理小鼠3T3－L1前脂肪细胞24 h、48 h后，测定3T3－L1前脂肪细胞的存活率，结果如图所示。
(1)3T3－L1前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞可能是____________________的结果。
(2)根据实验1的结果可得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验2：用3种不同浓度的RBE与LFBE分别诱导3T3－L1前脂肪细胞分化8 d后，观察细胞形态，记录脂滴数量，统计细胞分化率。结果显示，与模型组细胞相比，RBE处理组均未显著减少细胞内脂滴数量，LFBE处理组均能显著减少细胞内脂滴数量。回答下列问题：
(3)实验2中模型组的实验处理是______________________________________________________，这样处理的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据实验2的结果推测，LFBE能________(填“促进”或“抑制”)3T3－L1前脂肪细胞分化。进一步研究发现，LFBE能减少脂代谢相关基因的mRNA表达量，增加葡萄糖转运蛋白的mRNA表达量，由此推测，LFBE影响前脂肪细胞分化的作用机理可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)基因选择性表达
(2)低于250 μg·mL-1的RBE和LFBE不影响3T3－L1前脂肪细胞的活力。RBE浓度超过1 000 μg·mL-1时对3T3－L1前脂肪细胞的活力有一定的抑制作用。LFBE浓度达到500 μg·mL-1时，可显著抑制3T3－L1前脂肪细胞的活力，且随着浓度的增大和时间的延长，抑制作用不再有明显变化
(3)3T3－L1前脂肪细胞＋细胞培养液＋INS＋DEX＋IBMX　保证3T3－L1前脂肪细胞100%分化为成熟脂肪细胞(或保证100%的分化率)
(4)抑制　LFBE可通过调节相关基因的表达(转录)，减少脂肪合成，增强细胞对葡萄糖的摄取，从而抑制3T3－L1前脂肪细胞的分化