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第 06 讲 细胞的分化、衰老和死亡
目 录
01 细胞的分化与全能性 1
02 细胞的衰老和死亡 7
01 细胞的分化与全能性
1.(2022·浙江高考真题)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
【详解】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。故选A。
2.(2023·河北三模)自然界包括蝾螈、海星、蜥蜴在内的许多生物至少有部分肢体可以完全再生,这就
给人类肢体再生提供了研究方向。研究发现,壁虎尾部横隔处的细胞依然保留着干细胞功能,可以继续发
育成尾巴。下列关于横隔处细胞发育成尾巴的过程,叙述错误的是( )
A.该过程的实现是基因选择性表达的结果
B.该过程遗传物质未变,但形成的细胞中RNA、蛋白质种类会发生改变
C.该过程体现了尾部横隔处细胞具有全能性D.该过程体现了尾部横隔处的细胞具有分化的能力
【答案】C
【详解】A、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,A正确;
B、根据基因的选择性表达,细胞分化前后,与横隔处细胞相比,新形成的尾部细胞中遗传物质不变,只
是表达的基因有所不同,所以蛋白质和RNA种类会发生变化,B正确;
C、由“壁虎尾部横隔处的细胞依然保留着干细胞功能,可以继续发育成尾巴”可知,横隔处细胞只能分
化为部分种类细胞,不能体现该处细胞具有全能性,C错误;
D、由“壁虎尾部横隔处的细胞依然保留着干细胞功能”可知,尾部横隔处的细胞具有自我更新和分化的
能力,D正确。故选C。
3.ACM为星形胶质细胞的培养液,ATRA为全反式维甲酸。为探究ACM培养液能否促进胚胎干细胞
(ESCs)分化为神经元,研究人员单独用ATRA和ATRA联合ACM两种方法诱导ESCs定向生成神经元
样细胞。结果发现,联合诱导组的分化细胞中NF-200和NSE(两者为神经元特异性标志物)的表达率高
于单独用ATRA组。下列相关叙述错误的是( )
A.ACM中可能存在某种诱导细胞分化的因子
B.若ESCs分化成神经元样细胞,则其全能性会降低
C.ESCs分化为神经元样细胞的实质是基因进行选择性表达
D.与单独用ATRA组比,单独用ACM组的NF-200和NSE表达率更高
【答案】D
【详解】A、由题意可知,ACM中可能存在某种诱导细胞分化的因子,A正确;
B、若ESCs被诱导分化成神经元样细胞,则其全能性会降低,B正确;
C、胚胎干细胞分化为神经元样细胞的实质是基因进行选择性表达,C正确;
D、没有进行单独用ACM诱导胚胎干细胞分化的实验,不能得出单独用ACM组比单独用ATRA组的
NF-200和NSE表达率高的结论,D错误。故选D。
4.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
【详解】细胞分化的实质是基因的选择性表达,同一个体的所有体细胞来自于同一受精卵发育而来,故均
含有相同的全套基因,因此C项错误。造血干细胞能分化成各种血细胞(白细胞、红细胞、血小板)及淋巴细胞,故A对。B项正确:细胞癌变的根本原因——在各种致癌因子的作用下,细胞中的原癌基因和抑
癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。D正确:一般来说,幼嫩的细胞(分化
程度低)比成熟的细胞分化能力强。
5.(2023·河秦皇岛二模)壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管,缺少了原
生尾巴的脊椎、神经组织等,科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助断尾壁虎长出一条接近于原装版
本的尾巴,实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是( )
A.胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同
B.胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,蛋白质的种类完全不同
C.该研究无法体现胚胎干细胞具有全能性
D.该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望
【答案】B
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,即同一个体不同细胞中基因的执行情况不同,A正确;
B、细胞分化的根本原因为基因的选择性表达,胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,其DNA不变,也有相同
的表达基因,如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等,所以蛋白质种类不完全相同,B错误;
C、壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化尾部的相关组织、器官,无法说明其可以分化成各种细胞
的能力或发育成个体的能力,C正确;
D、科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴,说明人类实现受损
器官原位再生也有可能实现,D正确。故选B。
6.人体皮肤组织发生损伤后经修复可愈合伤口,该过程经历炎症期、组织塑型期等阶段,需皮肤干细胞
等多种细胞的参与。下列叙述正确的是( )
A.伤口愈合过程体现了细胞的全能性
B.炎症反应属于细胞免疫的感应阶段
C.皮肤组织中的细胞都处于细胞周期中
D.伤口愈合过程中存在基因选择性表达
【答案】D
【详解】A、伤口愈合过程没有生成完整的个体或分化成其他各种细胞,不能体现动物细胞的全能性,A
错误;
B、炎症反应属于细胞免疫的效应阶段,B错误;
C、皮肤组织中的细胞不属于连续分裂的细胞,不具有细胞周期,C错误;
D、伤口愈合过程中存在细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,D正确。故选D。
7.下列有关细胞分化的叙述,正确的是( )A.原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化直接有关
B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关
C.胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性
D.癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系
【答案】A
【详解】A、原肠胚是由囊胚发育而来的,所以原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化直接有关,A正确;
B、红细胞的形成与细胞分化有关,而细胞分化的实质就是基因的选择性表达,B错误;
C、胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后具有全能性,且全能性较高,C错误;
D、癌细胞是正常细胞畸形分化形成的,D错误。故选A。
8.(2022·重庆高考真题)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞
的影响,结果见如表。下列关于实验组的叙述,正确的是( )
分组 细胞特征 核DNA含量增加的细胞比例 吞噬细菌效率
对照
均呈球形 59.20% 4.61%
组
实验
部分呈扁平状,溶酶体增多 9.57% 18.64%
组
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
【答案】C
【详解】A、细胞的形态变化是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,A错误;
B、由表格信息可知,核DNA含量增加的细胞比例为9.57%,包括G 期、有丝分裂前期、中期、后期,B
2
错误;
C、吞噬细胞中的溶酶体释放消化酶,可分解进入细胞的细菌,因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶
酶体增多有关,C正确;
D、去除该化合物后扁平状细胞不再分裂分化,扁平状细胞不会恢复成球形,D错误。故选C。
9.(2021·山东高考真题)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的分化
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
【详解】A、α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解,所以其降解产物可被细胞再利用,A正确;
B、根据题干信息“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”,说明α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化,而含量升高不利于胚胎干细胞的分化,B正确;
C、根据题干信息“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”,所以如果抑
制 L 基因表达,则复合体不能与受体L结合,不利于降解α-酮戊二酸合成酶,细胞中α-酮戊二酸的含量
会升高,C错误;
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,D正确。故选C。
10.(不定项)(2023·保定二模)如图所示,棉花愈伤组织的细胞增殖和细胞分化与调控因子Gh1—
GhE1有关。下列相关叙述正确的是( )
A.Gh1与GhE1相互作用可以调控GhPs的表达
B.抑制基因Gh1表达可促进愈伤组织分化成根、芽等器官
C.愈伤组织再分化成根、芽等器官后,细胞将失去全能性
D.棉花愈伤细胞的分化是基因选择性表达的结果
【答案】ABD
【详解】A、结合图示可以看出,Gh1与GhE1表达后形成的蛋白质相互结合可调控GhPs的表达,A正确;
B、抑制Gh1表达,不能与GhE1的表达产物形成复合物,GhPs不能表达,解除了对愈伤组织分化成根、
芽等器官的抑制作用,B正确;
C、高度分化的植物细胞仍然具有全能性,据此推测,愈伤组织再分化成根、芽等器官后,细胞仍然具有
全能性,C错误;
D、细胞分化是基因的执行情况不同,即基因选择性表达的结果,棉花愈伤细胞的分化也不例外,D正确;
故选ABD。11.干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞,图1表示胚胎干细胞分裂过程中的一个细胞周期,图2为
人体中胚胎干细胞分化出各种组织细胞的示意图。回答下列问题:
(1)胚胎干细胞增殖过程中,一个完整的细胞周期可用表示 (填“a→a”或“d→d”或“d→a”),核
DNA和染色体数的倍增分别发生在细胞周期的 期和 期。
(2) 是细胞内维持正常细胞周期所必需的基因,癌变往往与该基因的激活有关。
(3)不同干细胞的分化潜能是不同的,受精卵是全能干细胞,胚胎干细胞是 ,它的分化能力仅次
于受精卵。
(4)图2中肌肉细胞、骨细胞和神经细胞等形态、结构、功能不同的根本原因是 。
【答案】(1) a→a 间/S 后
(2)原癌基因
(3)多能干细胞
(4)基因选择性表达/遗传物质有选择地发挥作用/mRNA有差异
【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞周
期,分为分裂期和分裂间期,分裂间期持续的时间远比分裂期长。
2、关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:(1)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。(2)细胞分化的特点:普遍性、
稳定性、不可逆性。(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增
多,功能趋于专门化。
【详解】(1)细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞
周期,分为分裂间期和分裂期,一个完整的细胞周期可用表示a→a。核DNA的倍增分别发生在细胞周期
的分裂间期(间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成),染色体数的倍增分别发生在有丝分裂后期
(有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体)。
(2)原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,原癌基因是细胞内维持正常细胞周
期所必需的基因。(3)胚胎干细胞是多能干细胞。
(4)由于基因的选择性表达,导致肌肉细胞、骨细胞和神经细胞等形态、结构、功能不同。
02细胞的衰老和死亡
1.(2023·大连期中)关于细胞衰老和凋亡的叙述,错误的是( )
A.鸡爪胚胎发育时期的蹼后来由于细胞凋亡而消失了,这有利于鸡适应陆地环境
B.因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速度比红细胞慢
C.老年人骨折后愈合的慢,与成骨细胞的衰老有关系
D.细胞进入衰老状态,核中的遗传物质会出现收缩状态
【答案】B
【详解】A、鸡爪胚胎发育时期的蹼后来由于细胞凋亡而消失了,这有利于鸡适应陆地环境,蹼的消失利
于鸡在陆地上快速行走,蹼则更多是如鸭子等游泳类的生物保留,A正确;
B、细胞凋亡的速率与其功能有关,同样是血细胞,白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,
因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率比红细胞快得多,B错误;
C、成骨细胞是骨形成的主要功能细胞,负责骨基质的合成、分泌和矿化,老年人骨折后很难愈合,与老年
人成骨细胞的衰老有关,C正确;
D、细胞进入衰老状态,细胞核体积增大,核中的遗传物质会出现收缩状态,D正确。故选B。
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
【详解】A、蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的,A正确;
B、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;C、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;
D、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。
故选B。
3.线粒体对缺氧敏感,高海拔低氧可引起线粒体氧化应激平衡失调,严重低氧可导致细胞死亡。研究人
员将大鼠细胞分别用常氧(甲)、适度低氧(乙)和严重低氧(丙)处理24h后,三类细胞受损线粒体的
自噬情况如图1所示;三类细胞经3—甲基腺嘌呤处理相同时间后细胞内活性氧(一种自由基)含量情况
如图2所示。下列叙述错误的是( )
A.受损线粒体可经自噬途径被细胞中的溶酶体降解
B.细胞自噬可能是初进高原缺氧细胞损伤过程中的重要保护方式
C.由图示结果可推测适度低氧能促进受损线粒体自噬,使细胞的活性氧较低
D.3—甲基腺嘌呤可能是通过促进细胞的自噬水平加重细胞损伤
【答案】D
【详解】A、溶酶体是细胞的消化车间,内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,损伤的线粒体
可通过线粒体自噬途径,被细胞中的溶酶体降解,A正确;
BC、分析图1、2可知,与甲组(常氧)和丙组(严重低氧)相比,乙组(适度低氧)细胞内线粒体自噬
情况相对值最高,并且活性氧含量较低,可推测适度低氧能促进受损线粒体自噬,使细胞的活性氧较低,
活性氧是一种自由基,含量越多对细胞的损害越大,所以初进高原缺氧细胞自噬可能是细胞损伤过程中的
重要保护方式,BC正确;
D、分析图2可知,用3—甲基腺嘌呤处理各组的活性氧含量均有所升高,故可推测3—甲基腺嘌呤是可能
是通过降低细胞的自噬水平加重细胞损伤,D错误。
故选D。
4.在高原缺氧环境中雄性动物的生育力明显下降。科研人员发现,缺氧环境下小鼠精细胞的Caspase-3基
因被激活,细胞凋亡因子Bcl-2的表达水平降低、Bax的表达水平升高,引发细胞启动氧化应激反应,产生
大量过氧化物,凋亡细胞数量明显增多。下列叙述错误的是( )A.氧化应激反应容易产生自由基,损伤DNA分子的结构
B.自由基攻击蛋白质使蛋白质活性降低,引起细胞衰老
C.高原动物的生育力低可能与精细胞数量减少和活力降低有关
D.Caspase-3、Bcl-2和Bax基因都能促进小鼠精细胞凋亡
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体
是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目
的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的
清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、由题意“细胞启动氧化应激反应,产生大量过氧化物”可知,氧化应激反应容易产生自由基,
自由基还会攻击DNA,损伤DNA分子结构,A正确;
B、自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,如攻击蛋白质,使蛋白质活性下
降,导致细胞衰老,B正确;
C、由题意知,缺氧环境下小鼠精细胞中自由基多,蛋白质活性弱,且凋亡细胞数量明显增多,所以高原
动物的生育力低可能与精细胞数量减少和活力降低有关,C正确;
D、根据题干信息,缺氧环境下小鼠精细胞的Caspase-3基因被激活,细胞凋亡因子Bcl-2的表达水平降低、
Bax的表达水平升高,凋亡细胞数量明显增多,说明Caspase-3基因和Bax基因可能促进细胞凋亡,Bcl-2
基因可能抑制细胞凋亡,D错误。故选D。
5.自噬意为自体吞噬,是真核细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞
器的过程。在鼻咽癌细胞中抑制基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态,NOR1蛋白含量低,而用DNA甲
基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞,NOR1基因的表达得到恢复,自噬体囊泡难以形成,癌细胞增殖受到抑
制。下列叙述不正确的是( )
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B.咽细胞癌变后,NOR1基因转录受到抑制,自噬作用增强
C.细胞自噬作用受到相关基因调控,与细胞编程性死亡无关
D.癌细胞增殖迅速,当处于营养缺乏状态时,可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物质和能量
【答案】C
【详解】A、细胞自噬实现了细胞中物质的重新利用,因此细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发
育中发挥着重要作用,A正确;
B、由题干信息知,鼻咽细胞癌变后,NOR1的启动子呈高度甲基化状态,NOR1基因转录受到抑制,NOR1蛋白含量低,则自噬体囊泡得以形成,则自噬作用增强,B正确;
C、细胞自噬是真核细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程,
显然细胞自噬作用受到相关基因调控,与细胞编程性死亡有关,C错误;
D、细胞自噬形成的产物对细胞有用则会被再利用,癌细胞增殖迅速,需要消耗更多的营养物质,当处于
营养缺乏状态时,可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物质和能量,D正确。故选C。
6.细胞的衰老和凋亡是人体内正常的生理现象,其基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞衰老时,细胞核的体积减小,染色质收缩
B.图中细胞皱缩时,细胞内所有酶活性下降
C.图示过程在机体老年时普遍发生,在机体幼年时不发生
D.吞噬细胞消化凋亡小体与溶酶体中含有的水解酶有关
【答案】D
【详解】A、细胞衰老时,细胞核体积变大,A错误;
B、细胞衰老时大多数酶活性降低,B错误;
C、细胞的衰老和凋亡在机体发育的各个时期均有发生, C错误;
D、吞噬细胞消化凋亡小体与溶酶体中含有的水解酶有关,因为溶酶体中有多种水解酶,是细胞中的消化
车间,D正确。故选D。
7.动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质,这一现象
称为细胞自噬。降解的小分子物质可被再利用而产生能量,从而维持细胞基本的生命活动。但是,过度活
跃的自噬活动也可以引起细胞死亡。在鼻咽癌细胞中抑癌基因 NOR1的启动子呈高度甲基化状态,NORl
蛋白含量低,而用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞,NOR1基因的表达得到恢复,自噬体囊泡难以
形成,癌细胞增殖受到抑制。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬作用受到相关基因调控,与细胞程序性死亡无关
B.鼻咽细胞癌变后,NORl基因转录受到抑制,自噬作用增强
C.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
D.细胞自噬在细胞清除废物、重建结构等方面发挥着重要作用
【答案】A
【详解】A、动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质,细胞自噬作用受到相关基因调控,所以是细胞编程性死亡,A错误;
B、鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态,NOR1基因转录受到抑制,NOR1蛋白含量
低,利于自噬体囊泡形成,自噬作用增强,B正确;
C、细胞自噬降解的小分子物质可被再利用或产生能量,癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的
不利影响,C正确;
D、受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质,在细胞废物清除、结
构重建等方面发挥着重要作用,D正确。故选A。
8.为研究三氧化二砷对人肝癌细胞凋亡的影响,科研人员用不同浓度的三氧化二砷培养人肝癌细胞,结
果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.三氧化二砷可促进人肝癌细胞凋亡,且浓度越高,促进效果越强
B.人体癌细胞凋亡对机体是有利的,其他细胞凋亡对机体是有害的
C.人肝癌细胞发生细胞凋亡的过程中,细胞内发生了基因的选择性表达
D.由图可知,可选择浓度为2.0 mg/L的三氧化二砷用于临床治疗肝癌
【答案】C
【详解】A、由图可知,2.0mg/L的三氧化二砷处理人肝癌细胞,细胞凋亡率高于4.0mg/L三氧化二砷
处理,A错误;
B、细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,有利于多细胞生物个体的发育,对机体是有利的,B
错误;
C、细胞凋亡是由基因决定的,因此凋亡过程中,细胞内发生了基因的选择性表达,C正确;
D、由图可知,2.0mg/L的三氧化二砷处理,人肝癌细胞的凋亡率最高,但是无法得知2.0mg/L的三氧
化二砷对正常细胞是否有影响,因此无法得知是否适用于临床治疗,D错误。故选C。
9.下列关于人体细胞生命历程的叙述正确的是( )
A.神经干细胞与神经细胞的基因组成不同,基因表达情况也不同
B.细胞的原癌基因和抑癌基因发生多次突变导致人体患可遗传的癌症C.细胞在衰老的过程中酶活性降低,细胞核体积减小
D.细胞在凋亡过程中会有新蛋白质的合成,体现了基因的选择性表达
【答案】D
【详解】A、神经干细胞与神经细胞都来自同一个受精卵,基因组成一样,由于分化的过程中,基因的选
择性表达,基因表达情况不同,A错误;
B、细胞的原癌基因和抑癌基因发生多次突变从而导致细胞发生癌变,但是癌变往往发生在体细胞中并不
能遗传,B错误;
C、细胞在衰老的过程中多种酶活性降低,细胞核体积增大,C错误;
D、细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,该过程中存在新蛋白质的合成,体现了基因的选
择性表达,D正确。故选D。
10.(2021·广东高考真题)研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下
列叙述正确的是( )
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
【答案】D
【详解】A、被病毒感染的细胞凋亡后,丧失其功能且不可恢复,A错误;
B、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是程序性死亡,B错误;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受基因控制,C错误;
D、由题意可知,激活蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,故PKR激活剂可作为潜在的抗
病毒药物加以研究,D正确。故选D。
11.研究发现,秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中,有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,在凋亡过
程中有四种基因的表达产物EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9,控制着细胞凋亡的启动(如下图)。
下列说法正确的是( )
A.细胞凋亡时EGL-1含量增多,CED-4含量也会增多
B.用某种药物来抑制CED-9基因的表达,细胞凋亡过程可能会减慢C.秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是基因严格调控的死亡,与环境无关
D.癌细胞难以凋亡与凋亡基因不能发挥作用有关,因此推测凋亡基因属于原癌基因
【答案】A
【详解】A、由图可知,正常情况下,EGL-1含量升高,可解除CED-9对CED-4的抑制,CED-3的含量升
高可促进细胞凋亡,所以发生凋亡的细胞内EGL-1、CED-4、CED-3的含量会升高,A正确;
B、分析图可知,CED-9会抑制CED-4的作用,用某种药物来抑制CED-9基因的表达,则CED-9对
CED-4的抑制作用减弱,CED-4促进CED-3的含量升高,因此细胞凋亡过程可能会加快,B错误;
C、细胞凋亡也受环境因素影响,因此秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是基因严格调控的死亡,与环境有关,C
错误;
D、抑癌基因能抑制细胞生长和增殖,癌细胞难以凋亡往往是因为凋亡相关基因已经突变无法发挥作用,
据此推测凋亡相关基因可能属于抑癌基因,D错误。故选A。
12.自噬作用是细胞对胞质蛋白和细胞器进行降解和再利用的一种过程。某些情况下,细胞可通过自噬作
用降解自身的非必需成分来提供营养和能量。为探究B蛋白对细胞自噬的作用,研究人员进行了相关实验,
实验的处理及结果如图所示。据图回答下列问题:
(注:“+”表示有,“—”表示无,正常基因和突变基因分别表示转入正常B蛋白基因和突变B蛋白基
因)
(1)细胞自噬作用普遍存在于 (填“原核”或“真核”)细胞中;细胞自噬中起关键作用细胞器是
。
(2)根据题中信息判断,在营养缺乏时,细胞自噬作用会 。
(3)由实验结果可知,敲除B蛋白基因后,b组与a组比较,细胞内自噬体数目减少,研究人员据此初步判
断:B蛋白可以 自噬体的形成。根据实验结果,支持该实验结论的依据还有: 。
【答案】(1) 真核 溶酶体
(2)增强
(3) 诱导(或“促进”) 敲除后转入正常B蛋白基因,c组与a、b组比较,细胞内自噬体数目恢
复,敲除后转入B蛋白基因的突变基因,d组与a、b组比较,细胞内自噬体数目未恢复【分析】1、本实验为探究B蛋白对细胞自噬的作用,细胞自噬是细胞通过降解自身的非必需成分来提供
营养和能量,也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡,细胞自噬中起关键作用的是溶酶体,溶酶
体内部含有多种水解酶,主要功能是吞噬消化作用。有两种吞噬作用:一种是自体吞噬,另一种是异体吞
噬。
2、由图可知,a组没有进行基因敲除,也没有转入相应基因,是对照组;b组是基因敲除组;c组经基因敲除
后再转入正常B蛋白基因;d组经基因敲除后再转入突变B蛋白基因。对比a、b两组可知,敲除B蛋白基
因后,细胞不能表达正常的B蛋白,细胞内自噬体数目明显减少;对比a、b、c三组可知,基因敲除后再
转入正常B蛋白基因,细胞可以表达正常的B蛋白,细胞内自噬体数目和对照组接近,说明正常B蛋白基
因存在就可以表达正常的B蛋白,以维持细胞内自噬体数目正常;再与d组对比,B蛋白基因不正常时,
无法表达正常的B蛋白,故细胞内自噬体数目和敲除B基因(b组)大致相同,均较少。综上,B蛋白正常表
达时,自噬体数目较多;B蛋白不能正常表达时,自噬体数目较少,推知B蛋白的作用是诱导自噬体的形
成。
【详解】(1)细胞自噬中起关键作用的是溶酶体,溶酶体内部含有多种水解酶,而溶酶体只存在于真核
细胞内,所以细胞的自噬作用普遍存在于真核细胞中。
(2)细胞自噬是细胞通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量,也可以降解一些毒性成分以阻止细
胞损伤和凋亡,所以在营养缺乏时,细胞自噬作用会增强。
(3)B蛋白可以诱导自噬体的形成,依据从三个方面分析如下:①b组与a组比较,敲除B蛋白基因后,
细胞内自噬体数目减少。②c组与a、b组比较,敲除后转入正常B蛋白基因,细胞内自噬体数目恢复。③
d组与a、b组比较,敲除正常B蛋白基因后,再转入突变B蛋白基因,由于突变B蛋白基因无法表达正常
B蛋白,所以细胞内自噬体数目减少(未恢复)。