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专题 11 细胞的分化、衰老与死亡
考 点 链 接
考点1 细胞的分化
1．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
2．高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。原因是细胞中有全套的遗传物质。
3．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。
4．细胞分化的原因是基因的选择性表达。
5．同一个体的两个细胞不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是 mRNA不同；两个个体
不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是DNA不同。
考点2 细胞的衰老和死亡
1．衰老的细胞主要具有以下特征：
①细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；
②细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；
③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；
④细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；
⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。
2．对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事；总体上看，
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
3．由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由
遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
4．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。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御
外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
真 题 回 顾
1．（2023·海南·高考真题）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
【答案】D
【解析】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“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。
2．（2023·山东·高考真题）研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性
时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，
病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是（ ）
A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
【答案】B
【解析】蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；根据题干信息“细胞内蛋白酶L
在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎
症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，
所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡后，病原体被释放，
可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B
淋巴细胞的增殖与分化，D正确。
3．（2022·山东·高考真题）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
【解析】由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知APOE可改变细胞核的形态，A正确；
蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；
自噬是在溶酶体（如动物）或液泡（如植物、酵母菌）中进行，不在细胞核内，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。
4．（2022·浙江·高考真题）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
【解析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个
生命历程，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速
率减慢，新陈代谢减慢，D错误。5．（2022·江苏·统考高考真题）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
【解析】胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达，A错误；细胞衰老，
会引起代谢速率变慢。但是如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有细胞衰老，那它
的增殖速率在衰老前后就不会发生变化，B错误；细胞凋亡是生物体正常的生理现象，有
利于个体的发育，刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡，C正确；原癌基因和
抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变，D错误。
6．（2022·浙江·统考高考真题）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
【解析】在正常情况下，经过细胞分裂产生的新细胞，在遗传物质的作用下，其形态、结
构、功能随着细胞的生长出现了差异，就是细胞的分化，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分裂和分化，A正确，BCD
错误。
新 题 尝 鲜
1．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）胡杨具有高温45℃热不死、低温-40℃
冻不死的特性，该植物是我国西北大漠的守卫者。下列与胡杨相关的叙述正确的是（
）
A．不同季节的胡杨细胞内自由水的含量没有变化
B．在外界45℃下，胡杨体内的ATP合成酶会完全变性失活
C．在胡杨的不同发育阶段，细胞内mRNA的种类无差异
D．从25℃至-40℃，胡杨细胞膜的流动性会降低
【答案】D
【解析】不同季节的胡杨细胞代谢速率有差异：一般情况下，细胞代谢的强弱与自由水的
含量呈正相关，A错误；胡杨在45 ℃热不死，说明细胞在此温度下依然有活性，所以ATP
合成酶也一定有活性，B错误；在胡杨的不同发育阶段，细胞内表达的基因种类有差异，
因而细胞内mRNA的种类也有差异，C错误；温度会影响细胞膜的流动性，低温下细胞膜的
流动性会降低，D正确。
2．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）成纤维细胞在调控过程中的定向转化如图
所示，下列关于①②③过程中细胞发生变化的叙述，正确的是（ ）A．①过程无核膜和核仁的周期性变化
B．图示过程表明细胞的分化是不可逆的
C．③过程中遗传物质没有发生变化
D．①过程中没有基因的选择性表达
【答案】C
【解析】①过程是有丝分裂的过程，可发生核膜和核仁的周期性变化，A错误;图示为细胞
转化的人工调控过程。由图可知成纤维细胞经过脱分化处理，变成了干细胞，经过转再分
化处理，变成了神经细胞，不再是成纤维细胞，该过程表明细胞分化是可逆的，B错误;③
过程为再分化的过程，该过程中遗传物质没有发生改变，只是发生了基因的选择性表达，C
正确；①过程为细胞分裂过程，该过程中也会发生基因的选择性表达，D错误。
3．（2023·广东汕头·统考三模）人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞
（MSC），下列叙述正确的是（ ）
A．MSC细胞具有多向分化潜能，可通过定向诱导分化，用于治疗组织细胞损伤类的疾
病
B．MSC具有增殖分化的能力，也正是由于不断分裂使其比组织细胞更易衰老
C．MSC分化成脂肪、骨、肌肉等多种组织细胞的过程中，胞内DNA和RNA逐渐发生改变
D．MSC可分化形成多种类型的细胞，体现了动物细胞的全能性
【答案】A
【解析】MSC细胞属于多能干细胞，通过定向诱导分化后，可分化成不同的组织细胞，用
于治疗某些组织细胞损伤的疾病，A正确；MSC具有增殖分化的能力，分化程度低，不易衰
老，B错误；MSC分化成不同组织细胞的过程中，细胞中的DNA不发生改变，但RNA不完全
相同，C错误；细胞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，MSC分化成多种类型细胞没有体现动物细胞的全能性，D错误。
4．（2023·湖北襄阳·襄阳四中校考模拟预测）下图是小肠上皮细胞运输葡萄糖的过程。
其中GLUT 是细胞膜上运输葡萄糖的载体蛋白，Na+/K+-ATPase是钠/钾-ATP水解酶。有关
2
叙述正确的是（ ）A．葡萄糖载体和Na+/K+-ATPase功能不同的根本原因是基因的选择性表达
B．GLUT 运输葡萄糖时，需要与其结合，且每次转运时都会发生自身构象的改变
2
C．Na+/K+-ATPase合成、运输过程不需要高尔基体的参与
D．图中Na+以主动运输的方式运出小肠上皮细胞时能量来自K+电化学势能和ATP的水解
【答案】B
【解析】葡萄糖载体和Na+/K+ATPase功能不同的根本原因，是其各自基因中的碱基对排列
顺序不同，A错误；通过载体蛋白的协助扩散每次转运时都会发生自身构象的改变，所以
GLUT2运输葡萄糖时，需要与其结合，且每次转运时都会发生自身构象的改变，B正确；
Na+/K+-ATPase属于膜蛋白，其运输过程需要高尔基体的参与，C错误；由图可知，Na+通过
Na+/K+ATPase以主动运输的方式出小肠上皮细胞，消耗的能量由钠-钾ATP水解酶水解ATP
提供，D错误。
5．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考一模）下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是
（ ）
A．细胞凋亡过程中，存在蛋白质的合成和水解
B．细胞分化过程中基因的表达不受信号分子调控
C．细胞分化具有稳定性，一般不可逆
D．细胞衰老后体积会变小，且物质运输效率会降低
【答案】B
【解析】细胞凋亡过程中有控制凋亡的基因表达，需要新合成蛋白质（如与凋亡有关的蛋
白质），另外也存在某些蛋白质的水解过程，A正确；细胞分化过程中基因的表达受相应
信号分子调控，B错误；细胞分化是细胞在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过
程，具有稳定性，一般不可逆，C正确；细胞衰老后水分减少，体积会变小，细胞膜通透
性功能改变，引起物质运输效率会降低，D正确。
6．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）超氧化物歧化酶（SOD）可抑制氧自由
基的活性，提高机体的抗逆能力。研究发现，低温锻炼可一定程度上提高植物的抗寒能力，
科研人员为了探究低温锻炼对冷胁迫下幼苗体内超氧化物歧化酶活性的影响，将某种幼苗随机分成T、T 和CK三组，冷胁迫前，三组对应的温度依次为昼15℃夜10℃、昼10℃夜
1 2
5℃、昼25℃夜20℃，10天后进行冷胁迫处理，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的
是（ ）
A．随着冷胁迫处理时间的延长，三组SOD的活性变化趋势不完全一致
B．人体衰老的过程中，细胞内SOD的活性很可能是不断下降的
C．幼苗进行适当的低温锻炼，可能是通过提高SOD活力增强抗寒能力
D．该实验的自变量是冷胁迫下的温度，幼苗的种类属于无关变量
【答案】D
【解析】据图可知，着冷胁迫处理时间的延长，三组 SOD 的活性变化趋势不完全一致，比
如CK组在开始有上升趋势，A正确；根据自由基学说，人体细胞衰老与自由基对细胞的破
坏有关，因此，人体衰老的过程中，细胞内 SOD 的活性很可能是不断下降的，B正确；
由图可知，幼苗进行适当的低温锻炼，可能是通过提高 SOD 活力增强抗寒能力，C正确；
根据实验目的和实验结果可知，该实验的自变量是低温锻炼的温度和冷胁迫处理的时间，
幼苗的种类和冷胁迫下的温度应属于无关变量，D错误。
7．（2023·海南·统考模拟预测）研究表明，尿苷能延缓人类干细胞衰老，促进多组织再
生修复。下列分析正确的是（ ）
A．干细胞衰老后细胞体积、细胞核体积都变小，染色质收缩、染色加深
B．组织再生修复可能与染色体两端的端粒修复有关，端粒是DNA—RNA复合物
C．用3H标记的尿苷饲喂动物，可在动物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质中检
测到放射性
D．尿苷能延缓干细胞衰老，可能与其能阻止自由基攻击蛋白质、DNA、磷脂等生物大分
子有关
【答案】C
【解析】干细胞衰老后细胞体积变小，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深，A错误；
组织再生修复可能与组织细胞染色体两端的端粒修复有关，端粒是每条染色体两端的一段
特殊的DNA—蛋白质复合体，B错误；尿苷是合成RNA的成分，细胞内凡是有RNA的地方就
有尿苷，故用3H标记的尿苷饲喂动物，可在动物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质
中检测到放射性，C正确；磷脂不是生物大分子，D错误。8．（2023·吉林·统考模拟预测）我国是茶的故乡，制茶喝茶的历史有三千多年，茶汁中
富含的茶多酚能清除自由基，对人体有益。下列叙述不正确的是（ ）
A．茶制作过程的高温处理，是为控制酶的活性，保留茶多酚等物质含量
B．沸水泡茶时，卷曲的茶叶变得舒展，是茶的叶肉细胞渗透吸水的结果
C．茶多酚消除自由基，保护细胞膜，具有养颜美容、减缓细胞衰老的药效
D．茶中富含咖啡碱，饮茶与喝咖啡一样有提神的作用，可以适当选择饮用
【答案】B
【解析】高温可以使酶变性失活，防止茶多酚等物质分解，A正确；茶叶细胞是死细胞，
不具备原生质层，没有渗透吸水的能力。沸水泡茶时，卷曲的茶叶变得舒展，是水分子通
过分子的扩散作用进入茶的叶肉细胞的结果，B错误；自由基可攻击蛋白质、DNA、磷脂等
结构，导致细胞凋亡，茶多酚可消除自由基延缓衰老，C正确；茶叶中的咖啡碱具有提神
作用，可适当饮用，但不能过量饮用，有提神的作用，D正确。
9．（2023·广东梅州·大埔县虎山中学校考模拟预测）冰叶日中花是一种耐盐碱植物，它
的盐囊泡具有暂时储存盐分和泌盐的作用（部分机制如下图所示）。盐囊泡是一种体积大、
高度液泡化的泡状细胞，其形成过程为原表皮细胞的原生质变浓，细胞增大，原表皮细胞
垂直于叶片突出生长，形成盐囊泡原始细胞，盐囊泡原始细胞再分裂成两个子细胞，其中
一个发育成囊泡细胞，另一个发育成柄细胞。请回答下列问题：
注：HKTl.2是Na+转运蛋白，NHX是液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白，P-ATPase和V-ATPase分
别代表定位于细胞膜和液泡膜上的质子泵，ClCc是Cl-通道蛋白
(1)分别从分子水平和细胞水平分析原表皮细胞和囊泡细胞的不同点： （各写
出一点即可）。
(2)据图分析，为了避免Na+毒害，盐囊泡细胞的适应机制是 。质子泵能够直接
利用 释放的能量将膜内侧的H+转运至 。Cl-在通过ClC-c时，
（填“需要”或“不需要”）与通道蛋白结合。
(3)盐胁迫可以改变冰叶日中花的光合途径，由卡尔文（C）途径变成景天酸代谢（CAM）
3
途径。CAM途径是对C 途径的补充，夜间植物叶片气孔打开，在液泡内暂时完成CO 的固定；
3 2
白天气孔关闭，经一系列反应CO 再进入叶绿体中，经过C 途径形成淀粉。气孔开闭昼夜
2 3
差别是CAM途径区别于C 途径的重要标志。尚不清楚在此过程中Na+和Cl-是单独作用，还
3是两者共同作用。某科研人员想探究以上问题，请结合以上信息，帮助其设计实验思路。
（提示：复合钠盐和复合氯盐可分别提供Na+和Cl-且其他成分对植物无影响，对实验结果
及其检测方法不做要求）
实验思路： 。
【答案】(1)分子水平：mRNA和蛋白质不同；细胞水平：细胞器的数量不同
(2) 通过NHX将Na＋运输并储存在液泡内 ATP水解 液泡和细胞外 不需
要
(3)将长势和生理状态一致的冰叶日中花随机均分为四组，并编号为ABCD，其中A组不作
处理（空白对照），B组施加一定量的复合钠盐，C组施加等量的复合氯盐，D组施加等量
的复合钠盐和复合氯盐。将4组植物在相同环境中培养一段，观察并统计气孔开闭昼夜情
况
【解析】（1）原表皮细胞和囊泡细胞是同一个个体的不同细胞，其基因组成都相同，但两
者由于分化，即发生了基因的选择性表达，表现不同，具体表现为：两者的mRNA分子和有
关蛋白质不同（分子水平），此外，两者功能不同，细胞器如液泡、线粒体等的数量也有
差异（细胞水平。）
（2）据图可知，为避免Na+毒害，盐囊泡细胞的适应机制是：通过NHX将钠离子运输并储
存在液泡内；分析题意可知，P-ATPase和V-ATPase分别代表定位于细胞膜和液泡膜上的
质子泵，结合图示可知，质子泵能直接利用ATP水解释放的能量将膜（盐囊泡细胞膜）内
侧的H+转运至液泡和细胞外；据题可知，ClCc是Cl-通道蛋白，通道蛋白只容许与自身通
道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白
时，不需要与通道蛋白结合，故Cl-在通过ClC-c时，不需要与通道蛋白结合。
（3）分析题意，本实验目的是探究盐胁迫下由卡尔文途径转变为景天酸代谢途径的作用机
理（此过程中Na+和Cl-是单独作用，还是两者共同作用），则实验的自变量是不同的盐处
理，因变量是光合途径，可根据气孔开闭昼夜差别进行测定，实验设计应遵循对照与单一
变量原则，故可设计实验如下：将长势和生理状态一致的冰叶日中花随机均分为四组，并
编号为ABCD，其中A组不作处理（空白对照），B组施加一定量的复合钠盐，C组施加等量
的复合氯盐，D组施加等量的复合钠盐和复合氯盐。将4组植物在相同环境中培养一段，
观察并统计气孔开闭昼夜情况。
过 关 检 测
一、选择题
1．（2023秋·河南·高三校联考开学考试）科研人员通过转基因技术将外源基因导入黑
色羽毛鸡胚的成纤维细胞，诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导iPS分化为诱
导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白色羽毛鸡胚血管中，最终
获得黑色羽毛鸡特性的后代。下列相关分析错误的是（ ）
A．iPS细胞能够分化成多种器官、组织细胞B．从iPS细胞到iPGCs细胞发生了基因的变化
C．iPS技术过程中不使用胚胎细胞或卵细胞
D．该技术为避免器官移植免疫排斥提供了依据
【答案】B
【解析】由题可知，iPS细胞是多能干细胞，所以能够分化成多种器官、组织细胞，A正确；
iPGCs细胞是诱导原始生殖细胞，来源于iPS细胞，二者细胞内基因相同，表达不同，B错
误；iPGCs细胞是iPS分化来的，没用到胚胎细胞，也没用到卵细胞，C正确；iPS技术中
如果用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，可以大大降低器官移植免疫排斥反应发生的
可能性，D正确。
2．（2023秋·高一课时练习）管家基因的表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，
而奢侈基因的表达产物赋予细胞特殊的形态与功能。下图所示为同一个体中不同类型的细
胞内基因的表达情况，有关分析错误的是（ ）
A．在基因1－8中，管家基因最可能是基因2 B．奢侈基因的表达标志着细胞的分化
C．细胞分化使不同细胞中的遗传信息发生变化D．此图可以用来说明细胞分化的实质
【答案】C
【解析】在基因1～8中，2号基因在7种细胞中均表达，故管家基因最可能是基因2，A正
确；细胞分化是指在个体发育中，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。奢侈基因的表达能显示细胞的特异性，因而标志着细胞
的分化，B正确；细胞分化的过程中遗传物质不变，即细胞分化不会使不同细胞中的遗传
信息发生变化，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，此图可以用来说明细胞分
化的实质，D正确。
3．（2023春·云南丽江·高二宁蒗彝族自治县第一中学校考期末）研究人员常用饲养层
细胞（与胚胎干细胞共同培养的失去分裂能力的细胞，用于支持胚胎干细胞的生长）分离
培养胚胎干细胞，研究表明，胚胎干细胞具有形成畸胎瘤的可能性。下列有关叙述错误的
是（ ）
A．体外培养的胚胎干细胞可以不断增殖而不发生分化
B．胚胎干细胞可在成人体内分离得到
C．饲养层细胞可为胚胎干细胞提供营养与贴附面
D．先将胚胎干细胞在体外诱导分化为某种特异组织再用于治疗，可防止形成畸胎瘤
【答案】B【解析】体外培养的胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞，
在体外培养条件下，胚胎干细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行
某些遗传改造，A正确；胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺，不可在成人体内分离得
到，B错误；胚胎干细胞培养时的饲养层细胞为胚胎干细胞提供营养与贴附面，C正确；胚
胎干细胞在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞，因此将胚
胎干细胞体外诱导分化为某特异组织再用于治疗，可防止形成畸胎瘤，D正确。
4．（2023春·湖北·高一武汉市第四十九中学校联考期中）肌卫星细胞是骨骼肌中除肌
细胞外的一种干细胞。力量训练时肌细胞受损会激活肌卫星细胞进行增殖分化，产生新的
肌细胞与现有的肌细胞融合来修复肌肉损伤。下列叙述正确的（ ）
A．肌细胞和肌卫星细胞的细胞核都具有全能性
B．力量训练造成的肌细胞损伤会使肌肉萎缩，危害人体健康
C．肌细胞与肌卫星细胞的功能不同是因为它们含有的基因不同
D．肌卫星细胞可进行增殖分化产生新的肌细胞，体现了细胞的全能性
【答案】A
【解析】已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，由此可知，肌细胞和肌卫星细胞的细
胞核都具有全能性，A正确；力量训练造成的肌细胞损伤，会激活肌卫星细胞进行增殖分
化，产生新的肌细胞与现有的肌细胞融合来修复肌肉损伤，B错误；肌卫星细胞进行增殖
分化可产生新的肌细胞，肌卫星细胞与肌细胞基因组成相同，基因表达的情况不相同，C
错误；肌卫星细胞可进行增殖分化产生新的肌细胞，体现了细胞核的全能性，D错误。
5．（2023春·广东深圳·高一深圳市罗湖高级中学校考期中）科学家为了探究影响细胞
衰老的年龄因素，进行了如下实验。实验一：在相同条件下，分别单独培养胎儿、中年人、
老年人的肺成纤维细胞，增殖代数分别为50、20、2～4。实验二：将年轻人的肺成纤维细
胞去核后与老年人的肺成纤维细胞的细胞核融合，细胞几乎不分裂；将老年人的肺成纤维
细胞去核后与年轻人的肺成纤维细胞的细胞核融合，细胞分裂旺盛。下列叙述错误的是（
）
A．老年人的细胞增殖能力会受细胞核中染色质收缩的影响
B．细胞增殖能力与个体的年龄密切相关
C．老年人体内缺乏新生细胞因而代谢速率减慢
D．由上述实验可推测肺成纤维细胞的分裂由细胞核决定
【答案】C
【解析】细胞增殖过程中涉及DNA分子的复制，老年人的细胞核染色质收缩，影响有丝分
裂中DNA复制，从而影响增殖，A正确；由实验一中胎儿的肺成纤维细胞增殖代数最多，
老年人最少，说明细胞增殖能力与个体的年龄有关，B正确；结合实验二可知，将年轻人
的肺成纤维细胞去核后与老年人的肺成纤维细胞的细胞核融合，细胞几乎不分裂；将老年
人的肺成纤维细胞去核后与年轻人的肺成纤维细胞的细胞核融合，细胞分裂旺盛，可推测
肺成纤维细胞的分裂由细胞核决定，不能得出老年人体内缺乏新生细胞因而代谢速率减慢
的结论，C错误，D正确。
6．（2023·江苏苏州·统考三模）脑缺血会引起局部脑神经细胞出现不可逆损伤，甚至死
亡。干细胞疗法有望实现对脑缺血受损神经细胞进行修复和重建。下列相关叙述错误的是（ ）
A．脑缺血引起的局部神经细胞死亡属于细胞坏死
B．神经干细胞是未分化细胞，能形成各种组织细胞
C．神经干细胞与神经细胞的mRNA和蛋白质不完全相同
D．修复和重建过程中伴随着细胞分裂、分化、衰老等过程
【答案】B
【解析】脑缺血会引起局部脑神经细胞出现不可逆损伤，甚至死亡，这属于细胞坏死，A
正确；神经干细胞属于分化了的细胞，神经肝细胞只能分化出神经细胞，B错误；神经干
细胞到神经细胞发生了细胞分化，细胞分化的本质是基因的选择性表达，则神经干细胞与
神经细胞的mRNA和蛋白质不完全相同，C正确；神经干细胞补充神经细胞进行修复和重建
过程中存在细胞分裂、分化、衰老等过程，D正确。
7．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）溶酶体是真核细胞内的“消化车间”之
一，其含有多种水解酶，而这些水解酶先由游离核糖体合成一段信号肽，在信号肽的指引
下，该游离核糖体会转变为内质网上的附着核糖体，然后多肽链会继续合成，翻译结束后，
核糖体会解体成大小两个亚基。细胞自噬是一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬
小泡包裹后，送入溶酶体（动物）或液泡（酵母菌和植物）中进行降解并得以循环利用的
过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．真核细胞内的“消化车间”都是具有单层膜的细胞结构
B．动物细胞内具有双层膜的细胞结构只有线粒体和细胞核
C．若抑制信号肽的合成，则粗面内质网上的核糖体数量会下降
D．细胞自噬对细胞内一些物质的循环再利用具有重要意义
【答案】B
【解析】真核细胞内的“消化车间”有溶酶体和液泡，这两种细胞结构都具有单层膜，A
正确；动物细胞内具有双层膜的细胞结构有自噬小泡、线粒体和细胞核，B错误；分析题
意可知，抑制信号肽的合成，游离核糖体不能转变成附着核糖体，且内质网上完成翻译的
核糖体会解体，因此，若抑制信号肽的合成，则粗面内质网上的核糖体数量会下降，C正
确；细胞自噬是细胞对细胞内物质进行周转的重要过程，即氨基酸、核苷酸等物质可以循
环再利用，D正确。
8．（2024·全国·高三专题练习）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。下列叙述不正确的是（ ）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】D
【解析】铁死亡是细胞发生铁依赖的程序性死亡，细胞自噬也是细胞程序性死亡，故都受
基因调控，A正确；从图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离，可以看出环境溶液pH为5.0
时，运铁蛋白与铁离子分离，环境溶液pH为7.0时，运铁蛋白与其受体分离，随后与铁离
子结合成铁结合运铁蛋白，B正确；细胞器和细胞膜结构的改变和功能障碍是脂质过氧化
的最明显后果，包括膜流动性降低，C正确；铁离子进入细胞的方式为胞吞，并非主动运
输，运铁蛋白运出细胞的过程为胞吐，胞吞与胞吐过程都需要消耗细胞代谢释放的能量，
即需要ATP水解并提供能量，D错误。
二、非选择题
9．（2023·全国·高三专题练习）诗仙李白在《将进酒》中写道：“君不见，高堂明镜悲
白发，朝如青丝暮成雪”。 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。目前大家普遍接受的细胞衰老的假
说是自由基学说和端粒学说。
(1)通常，随着年龄的增长，人的头发会逐渐“青丝成雪”。试从细胞衰老的角度分析，其
原因是 。
(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。自由基学说认
为，自由基产生后会攻击细胞内各种执行正常功能的生物分子，致使细胞衰老。如：攻击
生物膜上的磷脂分子时，对生物膜损伤比较大；攻击DNA分子时，可能引起 ；攻击蛋
白质时，会使 下降。
(3)对于人体而言，细胞的衰老与个体的衰老并不是一回事，人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。但从总体上看，二者的关系可概括为
。
(4)人体内细胞的自然更新，被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的。据此，
可以说明细胞凋亡的生物学意义有 。（答出1点即可）
(5)从细胞形态、结构上看，细胞衰老的特点有 （至少答两点）。老年人白发的原因
是 。
(6)已知端粒是染色体两端的特殊序列，保护端粒内侧的正常DNA不被损伤，推测端粒的化学组成主要是 。动物细胞随着培养代数增多，端粒平均长度缩短，更多细胞趋向于衰
老死亡。请利用端粒学说来解释细胞衰老的原因： 。
(7)端粒是如何产生的呢？科学家把加入四膜虫端粒的一条人工染色体转入酵母菌中，通过
实验发现复制后的染色体上带有的是酵母菌的端粒。这说明端粒的形成过程 （填
“是”或“不是”）单纯的DNA聚合酶在发挥催化作用。科学家继续探究端粒形成过程中
发挥催化作用的物质，将四膜虫细胞提取液中加入端粒DNA，然后分别加入蛋白酶、多糖
酶、DNA酶、RNA酶等进行实验，检测培养液中是否能合成端粒DNA．结果在四膜虫细胞提
取液中分别加入蛋白酶、RNA酶的这两组实验培养液中均不能合成端粒DNA．科学家通过实
验能得到结论： 。
(8)科学家将端粒酶进行纯化，发现其是由RNA和蛋白质组成的，作用机制如图。将其中的
RNA进行测序，发现端粒酶RNA中有一段序列能够与 序列互补。
(9)不同细胞中端粒酶的活性是不同的，干细胞相比较体细胞来说端粒酶的活性 。细
胞中如果端粒酶的活性异常升高，可能会导致细胞 。
【答案】(1)是细胞衰老，衰老细胞中的酪氨酸酶的活性降低，导致黑色素生成减少，头发
变白。
(2) 基因突变 蛋白质活性
(3)个体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
(4)细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境的稳定，抵御外界各种因素的干
扰都起到非常关键的作用。
(5) 有细胞萎缩、体积减小，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深
毛囊中的黑色素细胞衰老，酪氨酸酶的活性下降，黑色素合成减少。
(6) 蛋白质和DNA 随着细胞分裂次数增多，端粒长度会逐渐缩短，端粒内侧的正
常的DNA序列会受到损伤，细胞衰老。
(7) 不是 端粒合成过程中离不开蛋白质、RNA的参与。
(8)端粒
(9) 强 癌变
【解析】（1）“朝如青丝暮成雪”导致这种变化的原因是细胞衰老，衰老细胞中的酪氨酸
酶的活性降低，导致黑色素生成减少，头发变白。
（2）自由基攻击蛋白质、磷脂、DNA等生物分子，当自由基攻击生物膜的磷脂时可以产生
更多自由基，进而引起细胞衰老；当自由基攻击DNA分子时，可能引起基因突变；当自由
基攻击蛋白质时，会使蛋白质活性下降。
（3）人是多细胞生物，对人体而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是个
体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。（4）人体内细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的，说明
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰
都起到非常关键的作用。
（5）从细胞形态结构上看，细胞衰老的特点有细胞萎缩、体积减小，细胞核体积增大，核
膜内折，染色质收缩、染色加深；老年人白发的原因是毛囊中的黑色素细胞衰老，酪氨酸
酶的活性下降，黑色素合成减少。
（6）端粒是染色体序列，推测端粒的化学组成是蛋白质和DNA．用端粒学说来解释细胞衰
老的原因：随着细胞分裂次数增多，端粒长度会逐渐缩短，端粒内侧的正常的DNA序列会
受到损伤，细胞衰老。
（7）科学家通过把加入四膜虫端粒的一条人工染色体转入酵母菌中，通过实验发现复制后
的染色体上带有的是酵母菌的端粒。这说明端粒的形成过程不是单纯的DNA聚合酶在发挥
催化作用。如果仅是单纯的DNA聚合酶起作用，新复制的端粒应该是半保留复制，与四膜
虫的端粒一样；科学家的实验设计思路考查减法原理。在四膜虫细胞提取液中分别加入蛋
白酶、多糖酶、DNA酶、RNA酶等，重复实验。检测培养液中是否能合成端粒DNA，自变量
是加入酶不同，培养液中起作用的物质不同，根据结果在四膜虫细胞提取液中分别加入蛋
白酶、RNA酶的这两组实验培养液中均不能合成端粒DNA．判断得知端粒合成过程中离不开
蛋白质、RNA的参与。
（8）据图可知，端粒酶RNA中有一段序列能够与端粒序列互补。
（9）分裂旺盛的细胞，端粒酶的活性强，所以干细胞相比较体细胞来说端粒酶的活性强。
癌变细胞中端粒酶的活性可能会异常升高，所以细胞中如果端粒酶的活性异常升高，可能
会导致细胞癌变。
10．（2024·全国·高三专题练习）细胞色素c是细胞呼吸过程中的电子传递体，参与水
的生成。细胞受到损伤时，细胞色素c从呼吸链中流失导致线粒体释放出大量自由基（如
ROS），并与蛋白A结合进而诱发细胞凋亡，如图所示。
(1)ROS可以攻击DNA，可能引起 ；攻击蛋白质，使蛋白质活性 ，导致
细胞衰老。
(2)当紫外线、化学因素等导致细胞损伤时，细胞色素c被释放到细胞质基质中，与蛋白A
结合，在ATP的作用下，使 ，进而诱导细胞凋亡。
(3)细胞凋亡是细胞的一种 死亡，该过程由基因决定，凋亡细胞解体后被吞噬细
胞吞噬，由吞噬细胞内的 （细胞器）将其消化，最终维持了内部环境的稳定。
(4)为探究生物制用Q对阿毒素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，设计如下三组实
验：甲组加入培养液+心肌细胞+生理盐水：
乙组加入培养液+心肌细胞+生理盐水+阿霉素；
丙组加入培养液+心肌细胞+生理盐水+阿霉素+生物制剂Q。
每组所加心肌细胞数量相同，设置若干重复。在相同且适宜的条件下培养，一段时间后观
察 。若 ，则说明生物制剂 Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护
作用。
【答案】(1) 氧化损伤 丧失
(2)C-9酶前体转化为活化的C-9酶，活化的C-9酶激活C-3酶
(3) 细胞编程性 溶酶体
(4) 心肌细胞数，再计算心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率） 存活率丙组
＞乙组。
【解析】（1）ROS可以攻击DNA，可能引起DNA链断裂、DNA位点突变、DNA双链畸变和原
癌基因与肿瘤抑制基因突变，最终导致机体产生DNA氧化损伤；攻击蛋白质，使蛋白质活
性丧失，导致细胞衰老。
（2）由图可知，细胞色素c位于线粒体内膜上，细胞损伤时线粒体外膜的通透性发生了改
变，细胞色素c会从线粒体中释放出来，释放出来的细胞色素c与蛋白A结合，在ATP的
作用下，能促进C-9酶前体转化为活化的C-9酶，活化的C-9酶能激活C-3酶，C-9酶和
C-3酶的活化能促进细胞凋亡。
（3）细胞凋亡由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡，属正常死
亡。溶酶体为细胞浆内由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列酸性水解酶的小体，凋亡细胞解
体后被吞噬细胞吞噬，由吞噬细胞内的溶酶体将其消化，最终维持了内部环境的稳定。
（4）本实验材料为心肌细胞，要进行心肌细胞的培养，故计算心肌细胞的存活率（或心肌
细胞的凋亡率）作为因变量。在相同且适宜的条件下培养，一段时间后观察纪录心肌细胞
数，再计算心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率），每组设置若干个重复组的目的减
小实验误差（使实验结果更可信）。实验中，甲为对照组，存活率最高，若生物制剂Q对
阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用，则存活率丙组>乙组。因此甲组和丙组的存活率均高于
乙组的存活率（或甲组和丙组的凋亡率均低于Z组的凋亡率），可说明生物制剂Q对阿霉
素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用。
