高中生物一轮复习专题训练：第13讲 细胞的分化(word含解析)

高中生物一轮复习专题训练
第13讲细胞的分化、衰老和死亡
1．下列关于细胞全能性的理解，正确的是()
A．从理论上讲，生物体的每一个具有完整细胞核的细胞都具有全能性
B．未脱离植株的幼叶，在适当的情况下能表现出全能性
C．在个体发育的不同时期，由于细胞内的基因发生变化，细胞不能表现出全能性D．脱离了植株的芽，一定能表现出全能性
解析：未脱离植株的幼叶，不能表现出全能性，B错误；在个体发育的不同时期，细胞内基因选择性表达，导致细胞不能表现出全能性，C错误；脱离了植株的芽，要表现出全能性，还需要一定的营养、植物激素等条件，D错误。

答案：A
2．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，而非所有酶的活性均下降，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等，导致细胞衰老，D正确。

答案：D
3．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。

细胞衰老的端粒学说认为，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。

随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。

在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧的正常基因的DNA 序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。

从以上信息中不能得出的结论是() A．每条染色体含有2个或4个端粒
B．端粒中含有与细胞衰老有关的基因
C．癌变的细胞在细胞分裂时端粒可能不会缩短
D．端粒对染色体中基因起着保护作用
解析：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，染色体复制后含有两条染色单体，因此每条染色体含有2个或4个端粒，A正确；端粒在决定动物细胞的寿命中起着重要作用，经过多代培养的老化细胞端粒变短，而不是端粒中含有与细胞衰老有关的基因，B错误；随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。

在端粒
DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。

由此可知，癌变的细胞在细胞分裂时端粒可能不会缩短，C正确；端粒能稳定染色体末端结构，防止染色体间末端连接，因此端粒对染色体中基因起着保护作用，D正确。

答案：B
4．(2022·山东日照模拟)细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可被氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)结合而形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。

细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD＋的原料。

研究发现，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关。

下列说法正确的是()
A．高温变性的eNAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应
B．哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜
C．体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰
D．促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命
解析：高温变性的eNAMPT中肽键没有断裂，因此仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，A错误；哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质，B错误；NMN 是合成NAD＋的原料，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关，因此体内的NMN合成量下降可能导致哺乳动物早衰，C错误；细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关，因此促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命，D正确。

答案：D
5．p53蛋白是由p53基因控制合成的一种可与DNA发生特异性结合的蛋白质，该蛋白质可以阻止损伤的DNA进行复制，促使DNA自我修复；若修复失败则引起细胞出现“自杀”现象。

下列有关叙述错误的是()
A．细胞“自杀”过程离不开溶酶体的作用
B．细胞分裂过程中若DNA受损，p53蛋白可能会使间期延长
C．p53基因控制合成p53蛋白的过程中，mRNA往往会沿核糖体移动
D．细胞的“自杀”现象与被病原体感染的细胞的清除，均属于细胞的编程性死亡
解析：由题干信息知细胞“自杀”现象属于细胞凋亡，该过程需要溶酶体中相关水解酶的参与，A正确；由题干信息知p53蛋白可以阻止损伤的DNA进行复制，促使DNA自我修复，因此可推测，细胞分裂过程中若DNA受损，p53蛋白可能会使间期延长，B正确；p53基因通过转录和翻译过程指导p53蛋白的合成，翻译过程中核糖体沿mRNA移动，C 错误；由题干信息知细胞的“自杀”过程属于细胞凋亡，被病原体感染的细胞的清除也属于细胞凋亡，细胞凋亡也称为细胞的编程性死亡，D正确。

答案：C
6．特发性肺纤维化是一种慢性肺疾病，有研究显示其机理是转化生长因子­β(TGF­β)
异常增多，通过信号蛋白(Smad3)抑制端粒酶基因(TERT)的表达，导致端粒缩短而出现异常的细胞衰老，其机理如图所示。

下列相关叙述错误的是()
A．衰老细胞的细胞核体积增大，染色质收缩，染色加深
B．TGF­β数量异常增多引起细胞衰老的过程存在负反馈调节
C．阻断组织细胞内Smad3受体基因的表达可能会延缓细胞衰老
D．端粒变短后，细胞活动会逐渐变得异常
解析：细胞核体积增大，染色质收缩，染色加深是细胞衰老的特征，A正确；由图可知，当TGF­β数量异常增多引起细胞衰老后，细胞衰老通过控制“纤维细胞增生”进而“促进”TGF­β再次增多，这一调节过程属于正反馈调节，B错误；若Smad3受体基因的表达被抑制，则Smad3(信号蛋白)就无法抑制TERT基因的表达，从而可延缓细胞衰老，C正确；端粒位于染色体的末端，每次细胞分裂后，端粒的长度都会缩短一截，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常，D正确。

答案：B
7．自由基的产生可引起细胞衰老。

细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，会产生更多的自由基。

某小组分别在正常温度、中度高温和极端高温条件下处理组织细胞，这三组细胞内的自由基产生速率情况如图所示。

下列分析不正确的是()
A．自由基攻击生物膜的磷脂分子引起细胞损伤的过程体现了正反馈调节
B．在处理时间相同的情况下，三组中极端高温组细胞的物质运输功能最强
C．正常温度下细胞也会产生自由基，说明正常温度下细胞也会衰老
D．该实验结果可说明，长期处于高温环境中，细胞衰老的速率会加大
解析：自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，会产生更多的自由基，这体现了正反馈调节，A正确；从图中结果可以看出，处理1～11 d，三组中极端高温组细胞内自由基产生速率最大，其细胞的物质运输功能受破坏最严重，B错误；正常温度下细胞也会产生自由基，说明正常温度下细胞也会衰老，C正确；高温诱导细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子，使蛋白质的活性下降，导致细胞衰老
加快，D正确。

答案：B
8．细胞内受损后的线粒体释放的信号蛋白会引发细胞非正常死亡。

如图表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体及其释放的信号蛋白的过程。

下列说法正确的是()
A．由图可知，自噬体可能来源于内质网，由4层磷脂双分子组成
B．由图可知，自噬作用清除受损细胞器，维持细胞内部环境的稳定
C．由图可知，自噬体将水解产物排出细胞外，以避免诱导细胞癌变
D．由图可知，溶酶体具有识别功能，并参与细胞坏死和凋亡过程
解析：由图可知，自噬体由2层膜，4层磷脂分子组成，A错误；及时清除受损的线粒体及信号蛋白的过程发生在细胞内，因而能维持细胞内部环境的稳定，B正确；自噬体内的物质被水解后，其产物有的可以被细胞重新利用，不能被利用的则被排到细胞外，C错误；溶酶体只有识别自噬体后才能与其融合，可见，溶酶体具有识别功能，参与细胞衰老和凋亡过程，而不是参与细胞坏死过程，D错误。

答案：B
9．(多选)研究表明myoD基因在黄颡鱼雌雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达，在肌肉组织中表达量最高。

下列叙述正确的是()
A．myoD基因在肌肉组织中表达量最高，不能说明肌肉细胞的分化程度最高
B．心、脑、肌肉细胞中DNA和RNA相同，但蛋白质种类不一定相同
C．myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体出现性状差异
D．通过检测组织细胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表达，可确定细胞是否分化
解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，myoD基因在肌肉组织中表达量最高，不能说明肌肉细胞分化程度最高，A正确；心、脑、肌肉细胞中DNA相同，但是RNA和蛋白质种类是不完全相同的，B错误；myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体出现性状差异，C正确；所有细胞中呼吸酶基因都表达，因此不能通过检测组织细胞的呼吸酶基因是否表达，来确定细胞是否分化，D错误。

答案：AC
10．(多选)下表是人体内红细胞(未成熟)、胰岛A细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。

下列有关叙述正确的是()
B．未成熟的红细胞中有胰岛素基因和抗体基因
C．浆细胞在线粒体中通过有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解
D．胰岛A细胞和胰岛B细胞分泌的激素都与血糖调节有关
解析：红细胞在成熟前可以进行有氧呼吸，A错误；未成熟的红细胞含有细胞核，即含有该生物个体生长发育所需的全套基因，B正确；葡萄糖氧化分解的第一阶段是在细胞质基质中进行的，在线粒体中葡萄糖不能彻底氧化分解，C错误；胰岛A细胞可分泌胰高血糖素以升高血糖，胰岛B细胞可分泌胰岛素以降低血糖，D正确。

答案：BD
11．烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。

(1)对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是____________________________________________。

细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表现出______________________________的特征。

(2)研究发现，衰老细胞中NAD＋的含量明显降低。

通常情况下，哺乳动物细胞的________________________(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD＋转化成NADH。

NAMPT是NAD＋合成的关键限速酶(指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶)，其可决定代谢中NAD ＋的水平。

为探究细胞衰老与NAMPT之间的关系，研究小组选取了两组健康的小鼠，甲组注射________补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年，乙组小鼠的平均寿命约为2.4年；且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD＋。

由此推测NAMPT延缓细胞衰老的机制是______________________________________。

(3)NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是______。

NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中，若脱去囊泡则会失去活性。

试推测NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是________________________________________________________________________。

解析：(1)对哺乳动物而言，个体衰老的过程是细胞普遍衰老的过程。

衰老的细胞中细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。

(2)哺乳动物细胞有氧呼吸的第一和第二阶段会将NAD＋转化成NADH，场所为细胞质基质和线粒体基质。

根据实验结果推测NAMPT是通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老的。

(3)NAMPT是大分子物质，其合成后通过胞吐的方式分泌到细胞外。

NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中，若脱去囊泡则会失去活性，原因可能是血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构。

答案：(1)个体衰老的过程是细胞普遍衰老的过程体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深(2)细胞质基质和线粒体基质NAMPT NAMPT通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老(3)胞吐血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构
12．细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。

细胞面临代谢压力时，可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。

图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程，其中AKT和mTor是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。

请回答下列问题：
(1)与细胞自噬有关的细胞器主要是________，该细胞器的主要功能是________________________________________________________________________。

(2)据图1所示，当营养物质充足时，胰岛素与特异性受体结合，激活AKT来抑制凋亡，激活的该酶一方面可促进____________，另一方面可促进________________________________________，并且进一步激活了mTor，从而抑制____________。

(3)细胞凋亡是指_______________________________________________。

(4)据图2所示，当环境中营养物质或胰岛素缺乏时，mTor失活，酵母细胞会启动细胞自噬过程，其意义是____________________；如果上述过程无法满足细胞代谢需要，酵母细胞则启动细胞凋亡程序。

(5)总结细胞自噬和细胞凋亡的共同点：___________________________________。

(答出两点即可)
解析：(1)与细胞自噬有关的细胞器主要是溶酶体。

溶酶体的主要功能是分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。

(2)分析图1可知，当营养物质充足时，
胰岛素与特异性受体结合，激活AKT来抑制凋亡，激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞，另一方面可促进葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量ATP，并且进一步激活了mTor，从而抑制细胞自噬的发生。

(3)细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程。

(4)分析图2可知，当环境中营养物质或胰岛素缺乏时，mTor失活，酵母细胞会启动细胞自噬过程，其意义是为细胞生命活动提供A TP(能量)。

(5)细胞自噬和细胞凋亡都受基因控制；都贯穿于生物体生长发育的全过程；都在生物体生命活动过程中发挥积极作用。

答案：(1)溶酶体分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌(2)葡萄糖进入细胞葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量A TP(写全才可)细胞自噬(3)由基因决定的细胞自动结束生命的过程(4)为细胞生命活动提供ATP(能量)(5)都受基因控制；都贯穿于生物体生长发育的全过程；都在生物体生命活动过程中发挥积极作用(答出两点即可)
13．高度分化的细胞会逐渐衰老和凋亡，这与细胞内存在的相关基因密切相关，请回答下列有关问题：
(1)老年人皮肤布满皱纹的原因是______________________________________。

(2)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时尾消失了，从细胞水平看这是________的结果；人类中也会出现一些返祖现象，如毛孩，从细胞水平上分析是由于________过程受阻。

(3)高度分化的动物细胞分化潜能变窄，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。

请利用性成熟的青蛙作为实验材料，设计一个实验方案证明上述说法，写出实验思路和预期结果。

解析：(1)老年人皮肤布满皱纹的原因是细胞内的水分减少，体积减小。

(2)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时尾消失了，从细胞水平看这是细胞凋亡的结果；人类中也会出现一些返祖现象，如毛孩，从细胞水平上分析是由于细胞凋亡过程受阻。

答案：(1)细胞内的水分减少，体积减小(2)细胞凋亡细胞凋亡(3)实验思路：取若干正常性成熟青蛙的体细胞均分为两组，一组直接进行细胞培养，一组将细胞核植入去核的卵细胞中形成重组细胞，对重组细胞进行培养，观察能否发育成完整青蛙。

预期结果：直接单独培养青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙；培养重组细胞则能发育成完整的青蛙。