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课时规范练 21 细胞的分化、衰老和死亡
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一 细胞的分化与细胞的全能性
1.(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同
决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是细胞膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
2.(2024·黑吉辽卷)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中
的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
3.(2024·河北三模)人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)是一种来源于人脐带组织且具有自我更新、
多向分化的多潜能干细胞。hUC-MSCs在体外培养时容易趋向衰老、逐渐失去快速增殖和多向
分化潜能,从而限制其临床应用。下列叙述正确的是( )
A.hUC-MSCs具有多向分化的潜能,说明其具有全能性
B.hUC-MSCs可以靠细胞分裂增加细胞的数量,分裂过程中细胞体积不会增大
C.hUC-MSCs的分化和衰老都会表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
D.hUC-MSCs进入衰老状态,细胞核中的染色质会出现收缩状态,酶的活性均下降
考点二 细胞的衰老和死亡
4.(2024·湖北一模)人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细
胞来取代垂死细胞进而维持角膜。短期睡眠不足会加速角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足
则会造成角膜变薄。下列叙述正确的是( )
A.人体对角膜中垂死细胞的清除过程属于细胞凋亡
B.角膜上皮细胞中特有基因的表达使其呈现透明状
C.睡眠不足会加速角膜上皮细胞的增殖分化、衰老凋亡
1D.角膜干细胞分化成角膜上皮细胞体现了动物细胞的全能性
5.(2025·湖南联考)角膜缘干细胞通过增殖、分化产生角膜上皮细胞来实现角膜更新,属于成体干
细胞。离体培养的角膜缘干细胞增殖能力强,可用于治疗角膜缘功能衰竭症。下列叙述正确的
是 ( )
A.角膜缘干细胞分化程度较低,不会发生衰老和死亡
B.角膜缘干细胞具有多向分化潜能,说明该细胞具有全能性
C.角膜缘干细胞分化产生角膜上皮细胞是基因选择性表达的结果
D.角膜上皮细胞衰老和凋亡时细胞内遗传物质改变,酶活性降低
关键能力提升练
6.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)巨噬细胞吞噬病原体后会消耗大量氧气,这一过程被称为“呼吸爆
发”。当有病原信号刺激时,巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸化,解除其自抑
制状态,并与膜上NOX2结合,激活NOX2,进而将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬
小泡中的氧气,使其还原为氧自由基,导致氧气快速消耗。氧自由基在SOD和MPO的催化下,产
生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,杀死包裹在吞噬小泡中的病原体。下列说法正确
的是( )
A.“呼吸爆发”过程发生在巨噬细胞的线粒体内膜上
B.若用磷酸化酶抑制剂处理巨噬细胞,会使氧自由基积累从而加速巨噬细胞的衰老
C.巨噬细胞无氧呼吸过程中,底物中的绝大部分能量以热能形式散失
D.若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程,仍然可以吞噬病原体,但不能将其有效杀死
7.(2025·湖南永州一模)关于细胞自噬,下列叙述正确的是( )
A.“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量
B.有些激烈的细胞自噬可能诱导相关基因表达,引起细胞坏死
C.溶酶体合成的多种水解酶参与细胞自噬过程
D.正常生理状态下细胞自噬不利于细胞内部环境的稳定
8.(9分)(2024·黑龙江哈尔滨三模)生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的
生命历程。活细胞也一样,会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下图是人体常
见的不同细胞的形成示意图,其中①~ 表示细胞,Ⅰ~Ⅳ表示过程。
2(1)多细胞生物体从小长大都经历了图中的 过程(填序号)。细胞①~⑧的主要差异体现
在下列哪些方面? 。(填写字母)
A.形态结构 B.DNA的碱基序列
C.mRNA的种类 D.细胞器的种类及数目
E.蛋白质的种类
(2)细胞的衰老、死亡有利于机体更好地实现自我更新。细胞衰老时具有的特征是
(答出2个),其自然更新的过程属于 (填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。
(3)在细胞受到损伤或微生物入侵时还可通过细胞自噬维持胞内环境的稳定。研究表明,人类许
多疾病的发生可能与细胞自噬发生障碍有关。某科研团队欲“探究癌症与细胞自噬发生障碍的
关系”,利用DEN(一种致癌因子)诱发大鼠肝癌,并分别在肝癌起始期和发展期对大鼠进行
CQ(一种自噬抑制剂,可以抑制细胞自噬发生)处理,一段时间后观察各组大鼠肿瘤发生的情况,得
到的部分实验结果如下表所示。
起始期 发展期
组别
DEN处理组 DEN+CQ处理组 DEN处理组 DEN+CQ处理组
肿瘤发生率/% 30 90 90 60
最大肿瘤体积/mm3 3.5±2.5 17.1±5.6 312.0±132.9 8.3±6.0
肿瘤数量/个 0.6±0.4 2.5±0.6 3.6±0.7 1.6±0.6
本实验还另外设置了两组对照组,其中一组用正常大鼠作对照,另一组是用 作
为对照,两组的肿瘤发生率相近且接近0。由表中结果推测,在DEN诱发的肝癌起始期,细胞自噬
会 (填“促进”或“抑制”)肿瘤的发生,在肝癌的发展期,细胞自噬会 (填“促
进”或“抑制”)肿瘤的发生。
结合此实验,你认为自噬对于机体的作用是有利还是有害: 。
3参考答案
课时规范练 21 细胞的分化、衰老和死亡
必备知识基础练
1.D 解析 由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞膜上的酶联受体,A项错误;题
图中酶联受体没有体现出运输作用,B项错误;ATP水解产生ADP和磷酸基团,磷酸基团与其他
物质如靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性,C项错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号
分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D项正确。
2.D 解析 肝细胞增殖时,需要通过有丝分裂增加细胞数目,有丝分裂前的间期会发生DNA复
制,A项正确;肝细胞的自然更新,必然伴随着细胞的分裂、衰老和凋亡,B项正确;细胞分化是细
胞中的基因选择性表达的结果,C项正确;细胞的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,卵圆细胞能形成新的肝细胞,并未产生完整有机
体,也未分化成其他各种细胞,故不能证明其具有全能性,D项错误。
3.C 解析 细胞的全能性是指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,hUC-
MSCs具有多向分化潜能,不能体现全能性,A项错误;hUC-MSCs可以靠细胞分裂增加细胞的数
量,分裂间期细胞会有适度的生长,B项错误;细胞分化和衰老都会表现为细胞的形态、结构和功
能发生变化,C项正确;hUC-MSCs进入衰老状态,细胞核中的染色质会出现收缩状态,多种酶的活
性下降,D项错误。
4.A 解析 人体对角膜中垂死细胞的清除过程是免疫系统在起作用,属于细胞凋亡,A项正确;一
般情况下,细胞不含特有基因,B项错误;据题意可知,角膜上皮细胞已经高度分化,C项错误;角膜
干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现动物细胞的全能性,D项错误。
5.C 解析 细胞的衰老和死亡属于正常的生命历程,虽然角膜缘干细胞分化程度较低,但也要经
历衰老和死亡的过程,A项错误;细胞的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,角膜缘干细胞未能产生完整有机体,也不能分化成其他各
种细胞,故其不具有全能性,B项错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,角膜缘干细胞分化产
生角膜上皮细胞是基因选择性表达的结果,C项正确;角膜上皮细胞衰老、凋亡时,多种酶活性降
低,但一些与细胞衰老、凋亡有关的酶的活性升高,细胞衰老和凋亡过程中遗传物质没有改变,D
项错误。
关键能力提升练
6.D 解析 根据题意:当有病原信号刺激时,巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸
化,解除其自抑制状态,并与膜上NOX2结合,激活NOX2,进而将细胞质中NADPH携带的电子跨
膜传递给吞噬小泡中的氧气,使其还原为氧自由基,导致氧气快速消耗,即“呼吸爆发”过程发生
在吞噬小泡中,A项错误;由题意可知,若用磷酸化酶抑制剂处理巨噬细胞,细胞质基质中的p47蛋
白磷酸化被抑制,不能与膜上NOX2结合,不能激活NOX2,细胞质中NADPH携带的电子不能跨
膜传递给吞噬小泡中的氧气,不能被还原为氧自由基,因此会使氧自由基减少,B项错误;巨噬细胞
无氧呼吸过程中,底物中的绝大部分能量仍储存在未被分解的乳酸中,C项错误;氧自由基在SOD
和MPO的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,杀死包裹在吞噬小泡中的病
4原体,因此若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程,仍然可以吞噬病原体,但氧自由基减少,过氧化氢、
次氯酸等物质减少,不能将其有效杀死,D项正确。
7.A 解析 在营养缺乏条件下,即“饥饿状态”下,细胞自噬会加强,使细胞获得所需的物质和能
量,A项正确;有些激烈的细胞自噬可能诱导相关基因表达,引起细胞凋亡,B项错误;溶酶体内的
多种水解酶参与细胞自噬过程,其内的酶是在核糖体上合成的,C项错误;正常生理状态下,细胞自
噬可以清除细胞内衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒和病菌等,有利于维持细胞内部环
境稳定,D项错误。
8.答案 (1)Ⅱ、Ⅲ ACDE
(2)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性
改变,物质运输功能降低;细胞色素逐渐累积;多种酶的活性降低;呼吸速率减慢,新陈代谢速率减
慢 细胞凋亡
(3)单独使用CQ处理 抑制 促进 自噬对机体的作用具有两重性
解析 (1)Ⅰ过程表示受精作用,Ⅱ过程表示有丝分裂,Ⅲ过程表示细胞分化,Ⅳ过程表示减数分裂。
细胞通过分裂增加细胞的数目,细胞通过生长增大细胞的体积,细胞通过细胞分化形成不同的组
织;细胞分裂、细胞生长和细胞分化使生物体由小长大,因此多细胞生物体从小长大都经历了图
中的Ⅱ、Ⅲ过程。图中细胞①~⑧都是由受精卵分裂和分化形成的,因此所含DNA的碱基序列
相同,但它们选择性表达的基因不同,因此细胞的形态结构、mRNA的种类、细胞器的种类及数
目、蛋白质的种类都不同。
(2)细胞衰老时,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细
胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;
呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。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,因此细
胞的自然更新的过程属于细胞凋亡。
(3)上述实验除设置表中已有的单独用DEN处理作为对照组外,还应另外设置对照组。其中一组
是相应时间段单独使用CQ处理组(作为条件对照),另一组是用正常大鼠作为对照(作为空白对
照),表中未列出的这些对照组的肿瘤发生率均为0。由表中结果可知,在起始期的DEN+CQ处理
组的肿瘤发生率高于DEN处理组,说明在DEN诱发的肝癌的起始期自噬会抑制肿瘤的发生;在
肝癌的发展期,DEN+CQ处理组的肿瘤发生率反而低于DEN处理组,说明在肝癌的发展期自噬
会促进肿瘤的发生。结合图中自噬的过程,肝癌的起始期自噬会抑制肿瘤的发生,在肝癌的发展
期,癌细胞可利用自噬过程的水解产物作为自身细胞代谢的原料,以满足其持续增殖和生长的营
养物质需要,由此可知,自噬对机体的作用具有两重性。
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