高中生物一輪復習專題訓練第13講　細胞的分化、衰老和死亡1．下列關于細胞全能性的理解，正確的是(　　)A．從理論上講，生物體的每一個具有完整細胞核的細胞都具有全能性B．未脫離植株的幼葉，在適當?shù)那闆r下能表現(xiàn)出全能性C．在個體發(fā)育的不同時期，由于細胞內(nèi)的基因發(fā)生變化，細胞不能表現(xiàn)出全能性D．脫離了植株的芽，一定能表現(xiàn)出全能性解析：未脫離植株的幼葉，不能表現(xiàn)出全能性，B錯誤；在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)基因選擇性表達，導致細胞不能表現(xiàn)出全能性，C錯誤；脫離了植株的芽，要表現(xiàn)出全能性，還需要一定的營養(yǎng)、植物激素等條件，D錯誤。答案：A2．下列關于細胞衰老的說法，正確的是(　　)A．衰老的細胞中黑色素含量增加，妨礙細胞內(nèi)物質的交流和傳遞B．衰老細胞內(nèi)的酶活性均下降C．衰老細胞體積變大，細胞核體積變小，物質運輸效率低，代謝慢D．自由基學說認為，輻射會刺激細胞產(chǎn)生自由基攻擊蛋白質和磷脂，使細胞衰老解析：衰老細胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成減少，A錯誤；衰老細胞內(nèi)多種酶的活性降低，而非所有酶的活性均下降，B錯誤；衰老細胞體積變小，細胞核體積變大，物質運輸效率低，代謝慢，C錯誤；自由基學說認為，輻射會刺激細胞產(chǎn)生自由基攻擊蛋白質和磷脂等，導致細胞衰老，D正確。答案：D3．每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質復合體，稱為端粒。細胞衰老的端粒學說認為，端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截。隨著細胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側的正?；虻?/span>DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。從以上信息中不能得出的結論是(　　)A．每條染色體含有2個或4個端粒B．端粒中含有與細胞衰老有關的基因C．癌變的細胞在細胞分裂時端?？赡懿粫s短D．端粒對染色體中基因起著保護作用解析：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質復合體稱為端粒，染色體復制后含有兩條染色單體，因此每條染色體含有2個或4個端粒，A正確；端粒在決定動物細胞的壽命中起著重要作用，經(jīng)過多代培養(yǎng)的老化細胞端粒變短，而不是端粒中含有與細胞衰老有關的基因，B錯誤；隨著細胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側正?；虻?/span>DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。由此可知，癌變的細胞在細胞分裂時端?？赡懿粫s短，C正確；端粒能穩(wěn)定染色體末端結構，防止染色體間末端連接，因此端粒對染色體中基因起著保護作用，D正確。答案：B4．(2022·山東日照模擬)細胞呼吸過程中葡萄糖和水分子脫去的氫可被氧化型輔酶Ⅰ(NAD＋)結合而形成還原型輔酶Ⅰ(NADH)。細胞外煙酰胺磷酸核糖轉移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD＋的原料。研究發(fā)現(xiàn)，人和哺乳動物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關。下列說法正確的是(　　)A．高溫變性的eNAMPT不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應B．哺乳動物細胞呼吸產(chǎn)生NADH的場所有細胞質基質和線粒體內(nèi)膜C．體內(nèi)的NMN合成量增多可能導致哺乳動物早衰D．促進小鼠體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能延長其壽命解析：高溫變性的eNAMPT中肽鍵沒有斷裂，因此仍可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，A錯誤；哺乳動物細胞呼吸產(chǎn)生NADH的場所有細胞質基質和線粒體基質，B錯誤；NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳動物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關，因此體內(nèi)的NMN合成量下降可能導致哺乳動物早衰，C錯誤；細胞外煙酰胺磷酸核糖轉移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳動物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關，因此促進小鼠體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能延長其壽命，D正確。答案：D5．p53蛋白是由p53基因控制合成的一種可與DNA發(fā)生特異性結合的蛋白質，該蛋白質可以阻止損傷的DNA進行復制，促使DNA自我修復；若修復失敗則引起細胞出現(xiàn)“自殺”現(xiàn)象。下列有關敘述錯誤的是(　　)A．細胞“自殺”過程離不開溶酶體的作用B．細胞分裂過程中若DNA受損，p53蛋白可能會使間期延長C．p53基因控制合成p53蛋白的過程中，mRNA往往會沿核糖體移動D．細胞的“自殺”現(xiàn)象與被病原體感染的細胞的清除，均屬于細胞的編程性死亡解析：由題干信息知細胞“自殺”現(xiàn)象屬于細胞凋亡，該過程需要溶酶體中相關水解酶的參與，A正確；由題干信息知p53蛋白可以阻止損傷的DNA進行復制，促使DNA自我修復，因此可推測，細胞分裂過程中若DNA受損，p53蛋白可能會使間期延長，B正確；p53基因通過轉錄和翻譯過程指導p53蛋白的合成，翻譯過程中核糖體沿mRNA移動，C錯誤；由題干信息知細胞的“自殺”過程屬于細胞凋亡，被病原體感染的細胞的清除也屬于細胞凋亡，細胞凋亡也稱為細胞的編程性死亡，D正確。答案：C6．特發(fā)性肺纖維化是一種慢性肺疾病，有研究顯示其機理是轉化生長因子-β(TGF-β)異常增多，通過信號蛋白(Smad3)抑制端粒酶基因(TERT)的表達，導致端?？s短而出現(xiàn)異常的細胞衰老，其機理如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)A．衰老細胞的細胞核體積增大，染色質收縮，染色加深B．TGF-β數(shù)量異常增多引起細胞衰老的過程存在負反饋調(diào)節(jié)C．阻斷組織細胞內(nèi)Smad3受體基因的表達可能會延緩細胞衰老D．端粒變短后，細胞活動會逐漸變得異常解析：細胞核體積增大，染色質收縮，染色加深是細胞衰老的特征，A正確；由圖可知，當TGF-β數(shù)量異常增多引起細胞衰老后，細胞衰老通過控制“纖維細胞增生”進而“促進”TGF-β再次增多，這一調(diào)節(jié)過程屬于正反饋調(diào)節(jié)，B錯誤；若Smad3受體基因的表達被抑制，則Smad3(信號蛋白)就無法抑制TERT基因的表達，從而可延緩細胞衰老，C正確；端粒位于染色體的末端，每次細胞分裂后，端粒的長度都會縮短一截，端粒內(nèi)側的正?；虻?/span>DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常，D正確。答案：B7．自由基的產(chǎn)生可引起細胞衰老。細胞產(chǎn)生的自由基會攻擊磷脂和蛋白質分子而損傷細胞，當自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時，會產(chǎn)生更多的自由基。某小組分別在正常溫度、中度高溫和極端高溫條件下處理組織細胞，這三組細胞內(nèi)的自由基產(chǎn)生速率情況如圖所示。下列分析不正確的是(　　)A．自由基攻擊生物膜的磷脂分子引起細胞損傷的過程體現(xiàn)了正反饋調(diào)節(jié)B．在處理時間相同的情況下，三組中極端高溫組細胞的物質運輸功能最強C．正常溫度下細胞也會產(chǎn)生自由基，說明正常溫度下細胞也會衰老D．該實驗結果可說明，長期處于高溫環(huán)境中，細胞衰老的速率會加大解析：自由基會攻擊磷脂和蛋白質分子而損傷細胞，當自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時，會產(chǎn)生更多的自由基，這體現(xiàn)了正反饋調(diào)節(jié)，A正確；從圖中結果可以看出，處理1～11 d，三組中極端高溫組細胞內(nèi)自由基產(chǎn)生速率最大，其細胞的物質運輸功能受破壞最嚴重，B錯誤；正常溫度下細胞也會產(chǎn)生自由基，說明正常溫度下細胞也會衰老，C正確；高溫誘導細胞產(chǎn)生的自由基會攻擊磷脂和蛋白質分子，使蛋白質的活性下降，導致細胞衰老加快，D正確。答案：B8．細胞內(nèi)受損后的線粒體釋放的信號蛋白會引發(fā)細胞非正常死亡。如圖表示細胞通過“自噬作用”及時清除受損線粒體及其釋放的信號蛋白的過程。下列說法正確的是(　　)A．由圖可知，自噬體可能來源于內(nèi)質網(wǎng)，由4層磷脂雙分子組成B．由圖可知，自噬作用清除受損細胞器，維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定C．由圖可知，自噬體將水解產(chǎn)物排出細胞外，以避免誘導細胞癌變D．由圖可知，溶酶體具有識別功能，并參與細胞壞死和凋亡過程解析：由圖可知，自噬體由2層膜，4層磷脂分子組成，A錯誤；及時清除受損的線粒體及信號蛋白的過程發(fā)生在細胞內(nèi)，因而能維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，B正確；自噬體內(nèi)的物質被水解后，其產(chǎn)物有的可以被細胞重新利用，不能被利用的則被排到細胞外，C錯誤；溶酶體只有識別自噬體后才能與其融合，可見，溶酶體具有識別功能，參與細胞衰老和凋亡過程，而不是參與細胞壞死過程，D錯誤。答案：B9．(多選)研究表明myoD基因在黃顙魚雌雄成體的心、腦、肌肉等不同組織中均有表達，在肌肉組織中表達量最高。下列敘述正確的是(　　)A．myoD基因在肌肉組織中表達量最高，不能說明肌肉細胞的分化程度最高B．心、腦、肌肉細胞中DNA和RNA相同，但蛋白質種類不一定相同C．myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體出現(xiàn)性狀差異D．通過檢測組織細胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表達，可確定細胞是否分化解析：細胞分化的實質是基因的選擇性表達，myoD基因在肌肉組織中表達量最高，不能說明肌肉細胞分化程度最高，A正確；心、腦、肌肉細胞中DNA相同，但是RNA和蛋白質種類是不完全相同的，B錯誤；myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體出現(xiàn)性狀差異，C正確；所有細胞中呼吸酶基因都表達，因此不能通過檢測組織細胞的呼吸酶基因是否表達，來確定細胞是否分化，D錯誤。答案：AC10．(多選)下表是人體內(nèi)紅細胞(未成熟)、胰島A細胞、漿細胞內(nèi)所含有的核基因及這些基因表達的情況(“＋”表示該基因能表達，“－”表示該基因未表達)。下列有關敘述正確的是(　　)細胞血紅蛋白基因胰島素基因抗體基因有氧呼吸酶基因紅細胞(未成熟)＋－－③胰島A細胞－①－＋漿細胞－－②＋A.表格中的①②③分別是－、＋、－B．未成熟的紅細胞中有胰島素基因和抗體基因C．漿細胞在線粒體中通過有氧呼吸將葡萄糖徹底氧化分解D．胰島A細胞和胰島B細胞分泌的激素都與血糖調(diào)節(jié)有關解析：紅細胞在成熟前可以進行有氧呼吸，A錯誤；未成熟的紅細胞含有細胞核，即含有該生物個體生長發(fā)育所需的全套基因，B正確；葡萄糖氧化分解的第一階段是在細胞質基質中進行的，在線粒體中葡萄糖不能徹底氧化分解，C錯誤；胰島A細胞可分泌胰高血糖素以升高血糖，胰島B細胞可分泌胰島素以降低血糖，D正確。答案：BD11．煙酰胺磷酸核糖轉移酶(NAMPT)是一種蛋白質類物質，它普遍存在于哺乳動物體內(nèi)，對延緩細胞衰老有重要作用。(1)對哺乳動物而言，細胞衰老與個體衰老并不是一回事，二者的關系是____________________________________________。細胞衰老是細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終細胞核會表現(xiàn)出______________________________的特征。(2)研究發(fā)現(xiàn)，衰老細胞中NAD＋的含量明顯降低。通常情況下，哺乳動物細胞的________________________(填場所)中可通過有氧呼吸將NAD＋轉化成NADH。NAMPT是NAD＋合成的關鍵限速酶(指整條代謝通路中催化反應速度最慢的酶)，其可決定代謝中NAD＋的水平。為探究細胞衰老與NAMPT之間的關系，研究小組選取了兩組健康的小鼠，甲組注射________補充劑，乙組注射等量生理鹽水，結果發(fā)現(xiàn)甲組小鼠的平均壽命約為2.8年，乙組小鼠的平均壽命約為2.4年；且與乙組相比較，甲組小鼠的脂肪細胞、心肌細胞等處均檢測出了高水平的NAD＋。由此推測NAMPT延緩細胞衰老的機制是______________________________________。(3)NAMPT合成后分泌到細胞外的方式是______。NAMPT在血液中運輸時需包裹在囊泡中，若脫去囊泡則會失去活性。試推測NAMPT在血液中運輸時脫掉囊泡會失去活性的原因是________________________________________________________________________。解析：(1)對哺乳動物而言，個體衰老的過程是細胞普遍衰老的過程。衰老的細胞中細胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質收縮、染色加深。(2)哺乳動物細胞有氧呼吸的第一和第二階段會將NAD＋轉化成NADH，場所為細胞質基質和線粒體基質。根據(jù)實驗結果推測NAMPT是通過促進NAD＋的合成來延緩細胞衰老的。(3)NAMPT是大分子物質，其合成后通過胞吐的方式分泌到細胞外。NAMPT在血液中運輸時需包裹在囊泡中，若脫去囊泡則會失去活性，原因可能是血液中的pH等影響了蛋白質的空間結構。答案：(1)個體衰老的過程是細胞普遍衰老的過程　體積增大，核膜內(nèi)折，染色質收縮、染色加深　(2)細胞質基質和線粒體基質　NAMPT　NAMPT通過促進NAD＋的合成來延緩細胞衰老　(3)胞吐　血液中的pH等影響了蛋白質的空間結構12．細胞自噬是指細胞通過降解自身結構或物質使細胞存活的自我保護機制。細胞面臨代謝壓力時，可通過降解自身大分子物質或細胞器為生存提供能量。圖1、圖2表示酵母細胞自噬的信號調(diào)控過程，其中AKT和mTor是抑制酵母細胞凋亡和自噬的兩種關鍵蛋白激酶。請回答下列問題：(1)與細胞自噬有關的細胞器主要是________，該細胞器的主要功能是________________________________________________________________________。(2)據(jù)圖1所示，當營養(yǎng)物質充足時，胰島素與特異性受體結合，激活AKT來抑制凋亡，激活的該酶一方面可促進____________，另一方面可促進________________________________________，并且進一步激活了mTor，從而抑制____________。(3)細胞凋亡是指_______________________________________________。(4)據(jù)圖2所示，當環(huán)境中營養(yǎng)物質或胰島素缺乏時，mTor失活，酵母細胞會啟動細胞自噬過程，其意義是____________________；如果上述過程無法滿足細胞代謝需要，酵母細胞則啟動細胞凋亡程序。(5)總結細胞自噬和細胞凋亡的共同點：___________________________________。(答出兩點即可)解析：(1)與細胞自噬有關的細胞器主要是溶酶體。溶酶體的主要功能是分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。(2)分析圖1可知，當營養(yǎng)物質充足時，胰島素與特異性受體結合，激活AKT來抑制凋亡，激活的該酶一方面可促進葡萄糖進入細胞，另一方面可促進葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]進入線粒體產(chǎn)生大量ATP，并且進一步激活了mTor，從而抑制細胞自噬的發(fā)生。(3)細胞凋亡是指由基因決定的細胞自動結束生命的過程。(4)分析圖2可知，當環(huán)境中營養(yǎng)物質或胰島素缺乏時，mTor失活，酵母細胞會啟動細胞自噬過程，其意義是為細胞生命活動提供ATP(能量)。(5)細胞自噬和細胞凋亡都受基因控制；都貫穿于生物體生長發(fā)育的全過程；都在生物體生命活動過程中發(fā)揮積極作用。答案：(1)溶酶體　分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌　(2)葡萄糖進入細胞　葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]進入線粒體產(chǎn)生大量ATP(寫全才可)　細胞自噬　(3)由基因決定的細胞自動結束生命的過程　(4)為細胞生命活動提供ATP(能量)　(5)都受基因控制；都貫穿于生物體生長發(fā)育的全過程；都在生物體生命活動過程中發(fā)揮積極作用(答出兩點即可)13．高度分化的細胞會逐漸衰老和凋亡，這與細胞內(nèi)存在的相關基因密切相關，請回答下列有關問題：(1)老年人皮膚布滿皺紋的原因是______________________________________。(2)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時尾消失了，從細胞水平看這是________的結果；人類中也會出現(xiàn)一些返祖現(xiàn)象，如毛孩，從細胞水平上分析是由于________過程受阻。(3)高度分化的動物細胞分化潛能變窄，它的全能性受到限制，但它的細胞核仍具有全能性。請利用性成熟的青蛙作為實驗材料，設計一個實驗方案證明上述說法，寫出實驗思路和預期結果。解析：(1)老年人皮膚布滿皺紋的原因是細胞內(nèi)的水分減少，體積減小。(2)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時尾消失了，從細胞水平看這是細胞凋亡的結果；人類中也會出現(xiàn)一些返祖現(xiàn)象，如毛孩，從細胞水平上分析是由于細胞凋亡過程受阻。答案：(1)細胞內(nèi)的水分減少，體積減小　(2)細胞凋亡 　細胞凋亡　(3)實驗思路：取若干正常性成熟青蛙的體細胞均分為兩組，一組直接進行細胞培養(yǎng)，一組將細胞核植入去核的卵細胞中形成重組細胞，對重組細胞進行培養(yǎng)，觀察能否發(fā)育成完整青蛙。預期結果：直接單獨培養(yǎng)青蛙體細胞不能發(fā)育成完整的青蛙；培養(yǎng)重組細胞則能發(fā)育成完整的青蛙。    

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