高考生物 专题八 细胞的分化、衰老和死亡

专题八细胞的分化、衰老和死亡
考点一细胞的分化和全能性
1.(2022浙江1月选考,1,2分)在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。

此过程主要涉及细胞的() A.分裂与分化 B.分化与癌变
C.癌变与衰老
D.衰老与分裂
答案 A 人体造血干细胞能够分化成各种血细胞,其在体外培养中经某些因素诱导,可分裂、分化产生神经细胞和肝细胞,故选A。

2.(2022湖北,6,2分)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。

体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。

在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。

根据以上研究结果,下列叙述错误的是()
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
答案 A 红系祖细胞未发生癌变,不能无限增殖,A错误;BMI1基因过量表达时,成熟红细胞数量是正常情况下的1012倍,这说明BMI1基因的表达产物可以促进红系祖细胞的增殖分化,该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,B、C、D正确。

3.(2022河北,14,3分)(多选)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。

下列叙述正确的是()
A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C.激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备
D.适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型
答案ACD 卫星细胞是一种成肌干细胞,被激活后增殖、分化为新的肌细胞,故卫星细胞具有自我更新和分化的能力,A正确;肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,但其编码基因也存在于其他类型的细胞中,B错误;激活的卫星细胞中,线粒体、核糖体、中心体等多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,C正确;适当进行抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉激活卫星细胞增殖、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。

4.(2021浙江6月选考,11,2分)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”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.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
答案 B 动物细胞在分化过程中,细胞内的物质组成和化学成分发生了改变,导致动物体细胞受某些物质的限制而不能表达出全能性,A正确;“合子”发育即胚胎发育,在胚胎发育的早期(如卵裂期),细胞还没有分化,胚胎细胞仍然具有全能性,B错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化,C正确;动物细胞核具有全能性,其根本原因是细胞核内含有该物种的全套基因,D正确。

5.(2021辽宁,18,3分)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,如下图所示。

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。

下列有关叙述正确的是( )
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
答案ABD 微囊泡是肝癌细胞分泌形成的,依赖于细胞膜的流动性,A正确;单核细胞分化成巨噬细胞的过程的实质是基因的选择性表达,B正确;PKM2进入单核细胞内可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,丙酮酸是在呼吸作用第一阶段生成的,场所为细胞质基质,因此,PKM2在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;巨噬细胞分泌的细胞因子能够促进肝癌细胞中更多的PKM2以微囊泡的形式分泌,这属于正反馈调节,D正确。

6.(2021山东,3,2分)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,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。

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分化。

下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.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
答案 C α-酮戊二酸合成酶的降解产物为氨基酸,可被细胞再利用,A正确;根据题意可知,降解α-酮戊二酸合成酶,使α-酮戊二酸合成减少,从而能够促进胚胎干细胞分化,B正确;抑制L基因表达,则溶酶体膜上的受体L减少,影响α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解,所以α-酮戊二酸合成增加,含量升高,C错误;目标蛋白进入溶酶体的方式是胞吞,体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。

7.(2021河北,5,2分)关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
答案 A 细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命活动的过程,具体体现在相关基因控制一些水解酶的合成,A错误;细胞衰老的自由基学说认为,自由基是引起细胞衰老的因素之一,清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞的衰老,B正确;紫外线、X射线及其他辐射可以通过损伤细胞的DNA引起皮肤细胞癌变,C正确;已分化的动物细胞全能性表达困难,但若将已分化的动物细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中,其可表达全能性,这说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。

8.(2019浙江4月选考,14,2分)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。

下列关于这两种细胞的叙述,错误的是( )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
答案 D 本题通过神经细胞与巨噬细胞功能的差异,考查了细胞分化的知识,考查了考生识记、理解、分析、判断的能力。

试题对两种细胞的异同分析体现了对科学思维素养中归纳与概括要素的考查。

神经细胞与巨噬细胞已是高度分化的细胞,正常情况下无法脱分化到受精卵的状态,A正确;同一个体的神经细胞与巨噬细胞来源于同一个受精卵,两者细胞核中的染色体数目相同,B正确;两者功能不同是由于发生了细胞分化,C正确,D 错误。

9.(2016课标全国Ⅱ,1,6分)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。

下列叙述
错误
．．的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案 B 本题考查细胞的有丝分裂、干细胞、细胞分化、组织培养等知识,考查考生对知识的识记和分析判断能力,试题通过基础判断的形式考查了科学思维素养中的归纳与概括要素。

有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,A正确。

造血干细胞是由受精卵经分裂,并发生一定程度的分化形成的,属于多能干细胞,B错误。

细胞分化是基因选择性表达的结果,C正确。

植物叶肉细胞具有全能性,可通过组织培养形成新植株,D正确。

10.(2014课标Ⅱ,2,6分)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
答案 B 同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果,其实质是基因的选择性表达,合成了特定的蛋白质,从而表现出特定的生理功能,B正确;二者都是高度分化的细胞,均不具有分裂能力,所以二者均没有细胞周期,核DNA也不能进行复制,A、D错误;细胞分化过程中基因组不变,所以二者基因组相同,C错误。

易错警示不同个体细胞形态功能不同的根本原因是基因不同,同一个体不同细胞的形态功能不同的原因是基因的选择性表达。

11.(2016海南单科,9,2分)下列关于植物细胞的叙述,错误的是( )
A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的
D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
答案 A 高度分化的成熟叶肉细胞含有该种生物全套的遗传信息,具有发育成完整植株的潜能,A错误;植物细胞无氧呼吸产物多数是酒精和CO2,有氧呼吸产物是CO2和H2O,B 正确;种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来,C正确;叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果,D正确。

易错警示不同于动物细胞,植物细胞的全能性较高,只要有细胞核,就可以在适宜的条件下表达全能性。

12.(2015海南单科,6,2分)关于人体造血干细胞的叙述,错误
．．的是( )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
答案 B 人的成熟红细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,而造血干细胞可进行有氧呼吸,两种细胞中的酶存在差异,A正确;细胞分化一般是不可逆的,且人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不可能再脱分化为造血干细胞,B错误;健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;人体造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同,D正确。

知识拓展干细胞在一定条件下,可以分化成多种功能细胞。

根据所处的发育阶段干细胞通常分为胚胎干细胞和成体干细胞。

根据发育潜能干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。

13.(2014安徽理综,3,6分)分别用β-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。

下列叙述不正确的是( )
探针细胞总RNA β-珠蛋
白基因
卵清蛋
白基因
丙酮酸激
酶基因
成红细胞+-+
输卵管细胞-++
胰岛细胞--+
A.在成红细胞中,β-珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态
B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少β-珠蛋白基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
答案 B 由表中结果可知,在鸡的成红细胞中,β-珠蛋白基因和丙酮酸激酶基因处于活跃状态,而卵清蛋白基因处于关闭状态,A正确;鸡的不同体细胞都是由同一受精卵分裂分化而来的,所以输卵管细胞中也存在β-珠蛋白基因,B错误;丙酮酸激酶基因的表达产物参与细胞呼吸,对维持鸡细胞的基本生命活动很重要,C正确;不同类型的细胞生理功能不同与基因的选择性表达有关,D正确。

14.(2013山东理综,2,4分)将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞,细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。

下列叙述正确的是( )
A.携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞
B.检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否
C.完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维
D.肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变
答案 D 本题综合考查了细胞生命历程的相关知识。

携带目的基因的载体属于大分子物质,常用显微注射法导入动物细胞,A错误;肌肉前体细胞分化前后核糖体蛋白基因均需表达,所以细胞核糖体蛋白基因是否表达不能作为检测细胞是否分化的依据,B错误;已完成分化的肌肉细胞失去了分裂能力,C错误;细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,在分裂旺盛的细胞中更易发生,D正确。

15.(2013海南单科,6,2分)关于细胞分化的叙述,错误
．．的是( )
A.白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的
B.基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞
C.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同
D.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
答案 C 同一个体的不同细胞所含的基因相同,因为它们都来自于同一个细胞——受精卵的分裂分化,C错误。

16.(2012天津理综,1,6分)下列有关干细胞的叙述,错误
．．的是( )
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
答案 B 本题主要考查细胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知识。

自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原,因此通常不会引起免疫排斥反应,故A正确;胚胎干细胞全能性较高,在体外培养不但能增殖,更易被诱导分化,故B错误;组织的细胞更新,包括细胞的
凋亡和新细胞的产生,故C正确;造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病。

故D正确。

17.(2011全国,1,6分)下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成
B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白
D.存在纤维蛋白原基因
答案 C 特异性蛋白合成的实质在于基因选择性表达,因此,看某细胞是否已发生分化,关键看细胞的特异性蛋白是否合成。

血红蛋白是红细胞的特异性蛋白,具有运输氧气的作用,故C正确;而ATP、mRNA和纤维蛋白原基因在细胞中普遍存在,不能作为说明细胞发生分化的依据。

18.(2011山东理综,2,4分)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
答案 D “细胞全能性”是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整新个体的潜能。

选项A所述内容是玉米的胚后发育过程;全能性表达的结果是得到完整新个体;由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”,花粉属于生殖细胞;胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞,经组织培养后得到了完整的新植株,故D正确。

19.(2011北京理综,1,6分)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
答案 C 细胞分化指一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

如A、B、D项。

蝌蚪尾巴消失的过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,即细胞凋亡。

20.(2011安徽理综,2,6分)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。

自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。

下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达存在差异
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的
答案 B 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞内基因表达存在差异;胰腺组织微环境诱导骨髓干细胞向胰岛样细胞分化,骨髓干细胞的基因没有丢失。

21.(2011北京理综,1,6分)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
答案 C 细胞分化指在个体发育过程中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,如A、B、D项。

蝌蚪尾巴消失的过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡。

易错警示因误认为造血干细胞是未分化的细胞而错选D。

考点二细胞的衰老和死亡
1.(2022浙江6月选考,4,2分)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是()
A.细胞凋亡是受基因调控的
B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的
D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
答案 A 细胞凋亡不只发生于胚胎发育过程中,在成熟的生物体中,细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的,B错误;多细胞生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们,人体各组织的衰老并非总是同步的,但从总体上看,人体衰老的过程是组成人体的细胞普遍衰老的过程,C错误;细胞的呼吸速率随细胞衰老而减慢,D错误。

2.(2022山东,1,2分)某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。

下列说法错误的是()
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
答案 C APOE可作用于细胞核骨架,从而改变细胞核的形态,A正确;APOE可促进该种干细胞的衰老,故敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;蛋白的自噬性降解与溶酶体有关,不发生在细胞核内,C错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。

3.(2022海南,2,3分)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
答案 B 受抗原等刺激,正常的B淋巴细胞可增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞,B淋巴细胞的增殖、分化过程中遗传物质未改变,不具有无限增殖的特性,A正确;细胞分化贯穿于人体发育的各个时期,B错误;细胞衰老的自由基学说认为,细胞产生的自由基可攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,C正确;细胞的自噬作用可将细胞内受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,从而有利于维持细胞内部环境的稳定,D正确。

4.(2022江苏,2,2分)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是()
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B.成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增殖速率都由快变慢
C.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D.只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
答案 C 胚胎干细胞为未分化细胞,但也进行基因选择性表达,A错误;成人脑神经细胞为高度分化的体细胞,一般高度分化的细胞不具有细胞周期,不再进行增殖,B错误;细胞凋亡对生物个体的正常发育、生命活动稳定状态的维持以及抵御外界各种因素的干扰等具有重要作用,在多细胞生物体发育的各个时期均会发生细胞凋亡,C正确;细胞癌变是多
个原癌基因或抑癌基因累积突变的结果,是一个漫长的变异过程,即很多正在走向癌变但还未变成癌细胞的细胞中也存在突变的原癌基因或抑癌基因,即在这些细胞中可能同时存在突变的原癌基因和抑癌基因,D错误。

5.(2022辽宁,17,3分)(不定项)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。

细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。

下列叙述正确的是()
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
答案ABC 铁死亡为铁依赖的程序性死亡,与细胞自噬相同,都是由基因控制的细胞“主动”死亡的过程,A正确;运铁蛋白与Fe3+的结合发生在pH为7.35~7.45的细胞外液中,运铁蛋白释放Fe3+发生在pH为5.0的环境中,B正确;细胞膜的脂质过氧化会使其侧向自由移动的能力降低,导致膜的流动性降低,C正确;运铁蛋白通过胞吞的方式携带Fe3+进入细胞,此过程中需要消耗能量,D错误。

6.(2021浙江1月选考,3,2分)秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1 090个,而发育成熟后体细胞只有959个。

体细胞减少的原因是( )
A.细胞凋亡
B.细胞衰老
C.细胞癌变
D.细胞分裂
答案 A 细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的,所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡。

秀丽新小杆线虫正常发育过程中体细胞数量减少的原因是细胞凋亡,A符合题意。