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专题09 细胞的分化、衰老和死亡
（共20 题，限时45 分钟）
一、单选题
1．（2024·重庆·高考真题）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再
生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（ ）
A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖
B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能
C．“窗口”再生的方向与两端H 酶的活性高低有关，F 可抑制远端H 酶活性
D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
【答案】B
【分析】题图分析，该实验研究的是组织再生的方向和机制，由图可知，组织再生的方向为由H 酶活性低
向H 酶活性高方向延伸，添加F 后，能抑制远端H 酶的活性，组织延伸方向为两端向中间延伸，据此答题。
【详解】A、“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量，正常细胞增殖过程中存在接触抑制，
即细胞之间的接触会影响细胞增殖，A 正确；
B、处理组与对照组比较发现，添加F 后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远
端的细胞保留了增殖分化的能力，B 错误；
C、由图可知，“窗口”再生的方向与两端H 酶的活性高低有关，由活性低的向活性高的方向再生，添加
F 后可抑制远端H 酶活性，使组织再生的方向往中间延伸，C 正确；
D、图中的近端和远端为同一个“窗口”，只能判断出再生的方向，若要判断出再生的能力，则需沿鳍近、
远端各开“窗口”分别观察，D 正确。
故选B。
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2．（2024·安徽·高考真题）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．酶联受体是质膜上的蛋白质，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
【答案】D
【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合，ATP
水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性，有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答
蛋白。
【详解】A、由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A 错误；
B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，
但不具有运输作用，B 错误；
C、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 错误；
D、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 正确。
故选D。
3．（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
组
均呈球形
59.20%
4.61%
实验
组
部分呈扁平状，溶酶体增多
9.57%
18.64%
A．细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
2
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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
【分析】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。细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞基因表达情况不同，如血红蛋白
基因只在红细胞中表达。
【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G2期、有丝分裂前期、中期、后期，B
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。
4．（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
【分析】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。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”，可以得出相
应的过程，α-酮戊二酸合成酶先形成复合体，与受体L 结合，进入溶酶体被降解，导致α-酮戊二酸含量降
低，促进细胞分化。
【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
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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。
5．（2024·山东·高考真题）心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中
NAD+浓度降低，生成NADH 的速率减小，引起有机酸ITA 的生成增加。ITA 可被细胞膜上的载体蛋白L
转运到细胞外。下列说法错误的是（ ）
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA 时，载体蛋白L 的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
【答案】C
【分析】由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中
NAD+浓度降低，生成NADH 的速率减小，说明有氧呼吸减弱。
【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A 正确；
B、转运ITA 为主动运输，载体蛋白L 的构象会发生改变，B 正确；
C、由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度
降低，生成NADH 的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的
速率减小，C 错误；
D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D 正确。
故选C。
6．（2023·重庆·高考真题）药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K
（可将细胞阻滞在细胞周期某时期）研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，实验流程和结果如图所示。
下列推测正确的是（ ）
注：G1：DNA 合成前期；S：DNA 合成期；G2：分裂准备期；M 期：分裂期
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A．试剂K 可以将细胞阻滞在G1期
B．试剂K 对细胞周期的阻滞作用不可逆
C．药物甲主要作用于G2+M 期，Ⅱ组的凋亡率应最低
D．在机体内，药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
【答案】C
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次细胞分裂完成时结束的一段时间。
细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期包括G1、S、G2, 且在细胞周期中占据90-95%的时间，此期进
行DNA 的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备，此后进入分裂期（M）。
【详解】A、与Ⅰ组相比，Ⅱ组添加了试剂K，由表格数据可以看出Ⅱ组的细胞主要停滞在S 期，A 错误；
B、对比第Ⅱ组和第Ⅲ组可以得出试剂K 对细胞周期的阻滞作用是可逆，B 错误；
C、药物甲主要作用于G2+M 期，Ⅱ组处于G2+M 期细胞数最少，所以Ⅱ组的凋亡率应最低，C 正确；
D、浆细胞为高度分化的细胞不再进行细胞分裂，所以药物甲对造血干细胞的毒性强于浆细胞，D 错误。
故选C。
7．（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
【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、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。
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故选B。
8．（23-24 高三下·新疆·阶段练习）涡虫是雌雄同体的动物，既可进行有性生殖又可进行无性生殖，生存
于水质十分洁净的环境中，对水质变化十分敏感。涡虫有很强的再生能力，这与涡虫体内具有大量的成体
未分化细胞有关，该类细胞能分化成神经细胞和生殖细胞在内的近40 种细胞。研究人员采用从中间横切涡
虫的方法，探究了温度对涡虫再生的影响，发现从19～30℃，涡虫再生成活率先增大后减小。下列推测不
合理的是（ ）
A．观察涡虫在不同水体中的反应能判断水体污染情况
B．成体未分化细胞含有涡虫生长发育所需的全部基因
C．温度可能通过影响相关酶的活性来影响涡虫的再生
D．涡虫进行无性生殖比有性生殖更能适应多变的环境
【答案】D
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中遗传物质不变。
【详解】A、涡虫生存于水质十分洁净的环境中，对水质变化十分敏感，故可观察涡虫在不同水体中的反
应能判断水体污染情况，A 正确；
B、同一个体不同细胞所含的基因是相同的，成体未分化细胞能分化成神经细胞和生殖系细胞在内的近40
种细胞，其细胞内含有涡虫生长发育所需的全部基因，B 正确；
C、研究人员采用从中间横切涡虫的方法，探究了温度对涡虫再生的影响，发现从19～30℃，涡虫再生成
活率先增大后减小，推测温度可能通过影响相关酶的活性来影响涡虫的再生，C 正确；
D、无性生殖有利于保持母体的优良性状，有性生殖使得同一双亲的后代呈现多样性，这种多样性有利于
生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，D 错误。
故选D。
9．（2024·北京顺义·一模）科研工作者在果蝇眼中发现一种蛋白E，将E 基因导入即将发育为腿的幼虫细
胞中，诱导此处产生了构成眼的不同类型的细胞群，最终在腿的中部形成了眼。据此推测正确的是
（ ）
A．发育为腿的幼虫细胞因缺少E 基因而不能发育为眼
B．构成果蝇眼的不同类型的细胞中所含蛋白质完全相同
C．蛋白E 启动了不同类型细胞群中特异基因的表达
D．蛋白E 激活相同基因使发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞
【答案】C
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【分析】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。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、发育为腿的幼虫细胞中本来就有E 基因，只是没有表达，A 错误;
B、构成果蝇眼的不同类型的细胞，由于基因的选择性表达，所含蛋白质不完全相同，B 错误;
C、蛋白E 诱导腿部产生了构成眼的不同类型的细胞群，说明蛋白E 启动了不同类型细胞群中特异基因的
表达，导致细胞分化，C 正确;
D、蛋白E 激活不同基因使发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞，D 错误。
故选C。
10．（2024·福建泉州·三模）花是种子植物特有的繁殖器官，花的发育由A~E 五类基因共同决定。五类基
因在花的不同结构中的表达情况如下表。下列相关叙述不合理的是（ ）
基因
花的结构
花
萼
花瓣
雄蕊
雌
蕊
胚珠
A 类
+
+
-
-
-
B 类
-
+
+
-
-
C 类
-
-
+
+
+
D 类
-
-
-
-
+
E 类
+
+
+
+
+
注：“+”表示表达，“-”表示不表达
A．花结构的形成过程中存在着基因的选择性表达
B．花瓣细胞中含有控制该植物生长发育的全套遗传信息
C．若抑制B 类基因表达，则花的结构为花萼、雌蕊、胚珠
D．E 类基因在种子植物器官中均表达，才能促进花的发育
【答案】D
【分析】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．细胞分化的实质：基因的选择性表达。
【详解】A、花结构的形成过程中依赖细胞分化实现，细胞分化的本质是基因的选择性表达，A 正确；
B、花瓣细胞属于体细胞，其中含有控制该植物生长发育的全套遗传信息，B 正确；
C、若抑制B 类基因表达，则会影响花瓣和雄蕊的形成形成，因此，花的结构中会含有花萼、雌蕊、胚珠，
C 正确；
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D、表中信息说明，E 类基因在花的各部分结构形成过程中均起作用，但不能说明E 类基因在种子植物器
官中均表达，D 错误。
故选D。
11．（2024·安徽合肥·一模）海鞘未受精的卵经过活体染色后，可被人工分离为四种不同颜色的卵片（具
有细胞膜），如图所示。研究发现只有红卵片含有细胞核，不同卵片所含物质不完全相同，其中一些物质
与细胞的发育命运有关。下列选项中，对“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”的推断，最有力
的实验证据组合是（ ）
①只有红卵片受精后才能形成胚胎，并且只能分化成表皮细胞；
②当红卵片和黄卵片融合并受精后，产生含有表皮细胞和肌肉细胞的胚胎；
③当红卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后所得胚胎仅含有表皮细胞；
④当黄卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后都不会产生含有肌肉细胞的胚胎。
A．①②③
B．①②
C．②③④
D．①③④
【答案】A
【分析】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、细胞分化的意义：使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
【详解】①题干提出只有红卵片含有细胞核，实验结果为只有红卵片受精后才能形成胚胎，并且只能分化
成表皮细胞，说明红卵片具有决定分化为表皮细胞的能力，①符合题意；
②当红卵片和黄卵片融合并受精后，产生含有表皮细胞和肌肉细胞的胚胎，题干信息“不同卵片所含物质
不完全相同，”结合①实验证据，可以说明“黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”，②符合题意；
③当红卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后所得胚胎仅含有表皮细胞，结合①②的实验证据，说明棕卵片
和白卵片不具有决定分化为肌肉细胞的能力，①②③组合可以说明“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞
的能力”，③符合题意；
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④当黄卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后都不会产生含有肌肉细胞的胚胎，说明都不能决定分化成肌肉，
④不符合题意；
综上所述，①②③组合可以说明“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”，A 正确，BCD 错误。
故选A。
12．（23-24 高三上·河南·阶段练习）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
【分析】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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【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。
13．（2024·全国·模拟预测）铁元素是组成人体的重要化学元素之一，健康人的铁元素浓度维持在一定范
围。以下分析错误的是（ ）
A．铁参与构成血红蛋白、肌红蛋白等生物大分子
B．机体可从凋亡的细胞中回收铁离子并再次利用
C．应经常性给发育黄金期的青少年服用补铁药剂
D．铁离子的一些功能可能与体内其他阳离子相似
【答案】C
【分析】铁是血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分，缺铁会引起缺铁性贫血，铁过量会引起色素性肝硬
化，铁质沉着病。
【详解】A、血红蛋白和肌红蛋白中都有血红素，血红素分子中含有铁，蛋白质、多糖、核酸属于生物大
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分子，A 正确；
B、细胞通过出芽的方式形成凋亡小体，可被邻近细胞吞噬消化，故可从凋亡细胞中回收铁离子并再次利
用，B 正确；
C、铁过量会引起色素性肝硬化，铁质沉着病，不能过量服用补铁药剂，C 错误；
D、铁离子的一些功能可能与体内其他阳离子相似，D 正确。
故选C。
14．（2024·重庆九龙坡·模拟预测）分子伴侣介导的自噬（CMA）的降解底物为胞质中带有特定标签
（KFERQ 序列）的蛋白质，底物直接与分子伴侣70（Hsc70）结合后，沿微管蛋白运输至溶酶体，与溶酶
体膜上的LAMP-2A 蛋白结合，从而进入溶酶体进行降解。下列叙述错误的是（ ）
A．异常蛋白质经KFERQ 序列标记后才能成为CMA 的底物
B．底物—Hsc70 结合物在胞质内的运输可能与细胞骨架有关
C．该细胞自噬的过程中存在溶酶体膜与囊泡膜的融合
D．阻断LAMP-2A 基因的表达会抑制细胞进行CMA
【答案】C
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。内含许多水解酶，溶酶体在细胞中的
功能，是分解从外界进入到细胞内的物质，也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器，当细胞衰老时，其
溶酶体破裂，释放出水解酶，消化整个细胞而使其死亡。
【详解】A、根据题干信息，分子伴侣介导的自噬（CMA）的降解底物为胞质中带有特定标签（KFERQ
序列）的蛋白质，因此异常蛋白质经KFERQ 序列标记后才能成为CMA 的底物，A 正确；
B 、细胞骨架是指真核细胞生物中的一种纤维蛋白结构，细胞骨架主要由微管、微丝、中间纤维等物质组
成，在物质的运输以及物质的转运转运等方面，细胞骨架发挥着重要的作用，因此底物—Hsc70 结合物在
胞质内的运输可能与细胞骨架有关，B 正确；
C、由题可知，底物直接与分子伴侣70（Hsc70）结合后，沿微管蛋白运输至溶酶体，与溶酶体膜上的
LAMP-2A 蛋白结合，从而进入溶酶体进行降解，该细胞自噬是通过自噬体与溶酶体的融合完成，不存在
溶酶体膜与囊泡膜的融合，C 错误；
D、由题可知，底物与分子伴侣70（Hsc70）结合后，需要与溶酶体膜上的LAMP-2A 蛋白结合才能进入溶
酶体进行降解，因此阻断LAMP-2A 基因的表达会抑制细胞进行CMA，D 正确。
故选C。
15．（2024·江苏南通·三模）双硫死亡是转运蛋白SLC7AⅡ高表达癌细胞的新型细胞程序性死亡类型（如
图所示），由过量胱氨酸积累引起的二硫化物应激，诱导肌动蛋白二硫键形成、细胞骨架收缩及与细胞质
膜的剥离，导致细胞死亡。相关叙述错误的是（ ）
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A．与细胞坏死不同，所有细胞程序性死亡均会形成凋亡小体，以避免炎性反应
B．胱氨酸大量积累可能与SLC7AⅡ高表达以及NADPH 供应不足有关
C．细胞葡萄糖摄入不足和胱氨酸摄入过量都可能诱导双硫死亡
D．细胞骨架收缩导致细胞形态、运动、信息传递等受到影响
【答案】A
【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、与细胞坏死不同，并非所有的细胞程序性死亡均会形成凋亡小体，“双硫死亡”是一种与原
转运蛋白SLC7AⅡ有关的细胞程序性死亡新机制，属于细胞凋亡的一种类型，但是没有形成凋亡小体，A
错误；
B、如图所示，若SLC7AⅡ高表达就会使胱氨酸大量运输进入细胞内，在NADPH 的作用下转化为2 分子
半胱氨酸，所以如果细胞内胱氨酸大量积累可能与SLC7AⅡ高表达以及NADPH 供应不足有关，B 正确；
C、由图可知，细胞外葡萄糖运输到细胞内后，转化为NADPH，将胱氨酸转化为2 分子半胱氨酸，减少胱
氨酸在细胞内积累，由题干信息可知，过量胱氨酸积累会引起二硫化物应激，诱导肌动蛋白二硫键形成、
细胞骨架收缩及与细胞质膜的剥离，导致细胞死亡，所以细胞葡萄糖摄入不足和胱氨酸摄入过量都可能诱
导双硫死亡，C 正确；
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运
动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，所以细胞骨架收缩会导致细胞
形态、运动、信息传递等受到影响，D 正确。
故选A。
16．（2024·河北邯郸·三模）细胞衰老可由多种内外因素触发（如下图所示），其中衰老细胞通过自分泌
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或旁分泌方式释放SASP（可溶性信号因子）或SMS（衰老信息分泌组），从而传播到邻近的肿瘤细胞，
促进邻近细胞发生衰老。下列有关叙述错误的是（ ）
G1期：合成蛋白质，为S 期DNA 的合成做准备
S 期：进行DNA 的复制
G2期：合成蛋白质，为分裂期做准备
M 期：细胞分裂期
A．DNA 损伤、氧化应激和端粒损伤可能是自由基导致的
B．衰老的细胞由于细胞内色素积累，一般体积会变大
C．衰老细胞通过产生SMS 作用于自身并加速衰老，属于正反馈调节
D．可能是某些蛋白质不能合成导致肿瘤细胞停止分裂
【答案】B
【分析】1、自由基学说：我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子，
表现出高度的反应活泼性，在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基，
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。最为严重的是，当自由基攻击生物膜
的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式
的反应，对生物膜损伤比较大，此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质
活性下降，致使细胞衰老；
2、端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。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。
【详解】A、细胞不断进行各种氧化反应产生自由基，自由基含有未配对的电子，表现出高度的反应活泼
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性，自由基可以攻击和破坏细胞内各种生物分子，因此DNA 损伤、氧化应激和端粒损伤均有可能是自由
基导致的，A 正确；
B、衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，B 错误；
C、衰老细胞通过产生SMS 作用于自身，进一步促进细胞的衰老，属于正反馈调节，C 正确；
D、由图可知，DNA 损伤、氧化应激、端粒损伤以及衰老细胞释放的SASP 或SMS 均作用于肿瘤细胞的
G1期，G1期的细胞中合成某些蛋白质有利于S 期的DNA 复制，不能合成蛋白质会导致细胞不能继续进行
分裂，D 正确。
故选B。
17．（2024·河北·三模）近年来，细胞衰老的研究日益受到人们的关注。DNA 损伤导致线粒体功能障碍，
是造成细胞衰老的原因之一。研究人员研究了细胞衰老与糖酵解相关指标（如乳酸、NAD+含量）的关系。
如图为DNA 损伤引发的细胞衰老机制，图中TCA 循环表示三羧酸循环，发生于线粒体基质中，PARP 为
DNA 修复酶，SIRT1 为沉寂信息调节因子，能延缓细胞衰老。下列相关叙述错误的是（ ）
A．丙酮酸转化为乳酸过程无NADH 的产生，TCA 循环过程中需要水的参与
B．SIRT1 是促进电子转移及ATP 和NAD+合成、维持线粒体功能的重要物质
C．在衰老的细胞中ATP 主要由厌氧的糖酵解过程产生，从而导致乳酸产生量增加
D．与年轻细胞相比，DNA 损伤导致的衰老细胞中NAD+/NADH 比值增大，ATP 含量减少
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第
一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]（还原型辅酶Ⅰ），合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二
氧化碳和[H]（还原型辅酶Ⅰ），合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]（还原型辅酶Ⅰ）反应生成水，合
成大量ATP。
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【详解】A、丙酮酸转化为乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段，无NADH 的产生，TCA 循环为有氧呼吸
的第二阶段，是丙酮酸与水反应生成二氧化碳和ATP 的过程，A 正确；
B、由图可知，SIRT1 是维持线粒体功能的重要因素，其活性下降或含量减少都会导致线粒体内膜上的电
子转移受阻，不能产生ATP，B 正确；
C、由图可知，在衰老的细胞中线粒体功能受阻，主要通过厌氧的糖酵解过程产生ATP，从而导致乳酸产
生量增加，C 正确；
D、DNA 损伤的积累会激活DNA 修复机制并增加NAD+消耗，从而使细胞中NAD+/NADH 的比值降低，
ATP 生成量减少，D 错误。
故选D。
二、非选择题
18．（2024·湖北黄冈·二模）脓毒症是由感染等引起的全身炎症反应综合征，细菌脂多糖（LPS）会造成脓
毒血症的发生。脓毒症会造成心肌等多器官组织的损害。研究显示，中草药提取物葛根素（Pue）可有效
改善脓毒症引起的心肌损伤，但具体机制研究并不全面，科研人员对该机制展开了研究，分析下列材料并
回答问题。
材料一：铁依赖性铁死亡（以下简称“铁死亡”）是一种新的有别于传统模式的细胞死亡，其发生机制主
要是与铁死亡促进剂（Era）间接促进大量Fe2+进入线粒体，产生大量活性氧（ROS），最终导致细胞死亡。
已证实铁死亡在脓毒症心肌损伤中起着关键作用，AMPK 信号通路是其调控通路之一，激活AMPK 磷酸化
可抑制铁死亡的发生。
材料二：将生长状况良好的大鼠随机分为A（对照组）、B（LPS 组）、C（1，PS+Pue 组）和D
（LPS+Pue+Era）4 组，处理一段时间后，对各组心肌细胞进行形态观察。结果如下图。发现A 组心肌细
胞排列整齐，细胞间隙很小。
(1)与A 组相比，B 组大鼠的心肌组织发生明显的病理改变，心肌细胞 。C 组大鼠心肌组织的病理改
变明显改善，细胞排列较为紧密，细胞间隙介于A 组和B 组之间。D 组大鼠心肌组织表现与B 组无明显差
异。材料二的结果说明 。在实验组中，心肌细胞线粒体中Fe2+含量大小关系最可能是 （选用
B、C、D 和>、=作答）。
(2)葛根素抑制心肌细胞铁死亡的机理是：通过激活AMPK 磷酸化信号通路和抑制Fe2+进入线粒体。请设计
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实验验证该机理，要求写出实验设计思路和检测指标。 。
【答案】(1) 排列紊乱，细胞间隙较大 葛根素可改善LPS 诱导的心肌损伤，但是铁死亡抑制剂可
以解除（或降低）葛根素对心肌的保护作用 B=D>C
(2)选取若干健康的大鼠随机均分成A、B、C、D 四组，A 组不作处理，B 组加入LPS，C 组加入
LPS+Pue，D 组加入LPS+Puc+AMPk 磷酸化抑制剂，在相同且适宜的条件下处理一段时间后检测AMPK 磷
酸化水平和线粒体Fe2＋含量
【分析】分析题图可知，C 组与B 组相比，C 组添加了中草药提取物葛根素，C 组大鼠心肌组织的病理改
变明显改善，细胞排列较为紧密，细胞间隙介于A 组和B 组之间，D 组含有LPS+Pue+Era，其大鼠心肌组
织表现与B 组无明显差异，由此可知，说明葛根素可改善LPS 诱导的心肌损伤，铁死亡抑制剂可以解除
（或降低）葛根素对心肌的保护作用。
【详解】（1）分析题意和题图可知，A 组心肌细胞排列整齐，细胞间隙很小，B 组心肌细胞，排列紊乱，
细胞间隙较大。C 组与B 组相比，C 组添加了中草药提取物葛根素，C 组大鼠心肌组织的病理改变明显改
善，细胞排列较为紧密，细胞间隙介于A 组和B 组之间，说明葛根素可改善LPS 诱导的心肌损伤；D 组含
有LPS+Pue+Era，其大鼠心肌组织表现与B 组无明显差异，由此可知，铁死亡抑制剂可以解除（或降低）
葛根素对心肌的保护作用。分析题意，铁死亡促进剂（Era）间接促进大量Fe2+进入线粒体，根据实验结果
可推测，心肌细胞线粒体中Fe2+含量大小关系最可能是B=D>C。
（2）为验证葛根素抑制心肌细胞是通过激活AMPK 磷酸化信号通路和抑制Fe2+进入线粒，可选取若干健
康的大鼠随机均分成A、B、C、D 四组，A 组不作处理，B 组加入LPS，C 组加入LPS+Pue，D 组加入
LPS+Puc+AMPk 磷酸化抑制剂，在相同且适宜的条件下处理一段时间后检测AMPK 磷酸化水平和线粒体
Fe2+含量。
19．（23-24 高三下·河南·阶段练习）某同学测定了生长状况相同的濒危植物——南方红豆杉雌雄植株不同
冠层部位叶片以及叶片阳面和阴面的平均净光合速率（单位：µmolCO2·m-2·s-1），以期揭示南方红豆杉的
光合作用机制，为南方红豆杉人工林栽培管理提供理论依据。实验结果如下表所示，请回答下列问题：
冠层部
位
上层
中层
下层
雌株阳
面
12.67
3.06
3.68
雌株阴
面
9.12
5.08
4.86
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雄株阳
面
8.34
3.01
3.62
雄株阴
面
6.76
4.82
4.32
(1)测定净光合速率时，可检测单位时间内单位叶面积的 （答出两点）。
(2)树冠上层的叶片，阳面与阴面净光合速率的差异主要是 引起的。中下层位置的叶片，与阳
面相比，阴面净光合速率较大可能与 ，CO2供应充足使暗反应速率较快有关。
(3)紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一。南方红豆杉的树叶、树皮、种子中，紫杉醇
含量最高的部位是树皮，不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是 。为获得更多的紫杉醇，宜
用南方红豆杉的 （填“雌株”或“雄株”）进行人工栽种。据题分析，你认为科研人员作此
选择的理由是 。
【答案】(1)CO2的吸收量或O2的释放量或有机物的积累量
(2) 光照强度 阴面温度低，气孔开放程度大
(3) 基因的选择性表达 雌株 因为雌株的净光合速率大于雄株，能合成更多的有机物，南方
红豆杉的树叶、树皮、种子多，紫杉醇含量可能更高
【分析】影响光合作用的环境因素：光照强度、温度、CO2 的浓度、水和矿质元素。内部因素为酶的活性
和数量、叶绿素的含量。
【详解】（1）测定净光合速率时，可检测单位时间内单位叶面积的CO2的吸收量或O2的释放量或有机物
的积累量。
（2）树冠上层光照充足，阴面的光照强度低于阳面，故阴面的净光合作用速率低于阳面。中下层位置的
叶片，阴面温度低，气孔开放程度大，CO2供应充足使暗反应速率较快，故阴面的净光合速率较大。
（3）南方红豆杉的树叶、树皮、种子中，紫杉醇含量最高的部位是树皮，紫杉醇合成含量不同，是性状
不同，根本原因是基因选择表达不同，由于雌株的净光合速率大于雄株，能合成更多的有机物，紫杉醇含
量可能更高，为获得更多的紫杉醇，宜用南方红豆杉的雌株。
20．（2024·浙江宁波·二模）糖尿病会显著增加认知障碍发生的风险，其影响机制如下：
(1)高血糖诱导部分细胞内 （填细胞器）异常分裂，从而导致有氧呼吸第一阶段产物流向其它代谢途径，
细胞能量衰竭；细胞内 DNA、蛋白质等物质损伤，根据细胞衰老原因的相关学说，推测可能是细胞内化
学性质异常活泼的 增多所致；组成神经系统的细胞——神经元和 的胰岛素受体对胰岛素不敏感，
其新陈代谢异常，最终导致神经系统损伤；此外，糖尿病患者体内脂肪组织所释放的 （如白细胞介素
－6） 会引起中枢神经系统慢性炎症。
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(2)脂肪组织释放的外泌囊泡（EVs） 在器官间通讯中发挥重要作用。研究人员发现在胰岛素抵抗（IR）状
态下，EVs 使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。健康人体内，胰岛素可通过调控脂肪组织吸收、
利用葡萄糖，并将葡萄糖大量转化为 储存以降低血糖浓度。
(3)有学者提出，IR 状态下个体认知水平降低的分子机制为：IR 状态下脂肪细胞释放的EVs 经体液运输至
脑部，进而影响脑部突触数量。研究人员开展下列实验以验证上述观点。
①实验准备：采集 IR 鼠的 EVs 置于缓冲液中制成EVs 悬液
②实验分组及处理：
组别
注射物
注射对
象
注射方
式
检测指标
甲（对照
组）
a
b
c
培养2 周后，检测EVs 在小鼠脑部的分布情况、
d、小鼠认知水平
乙（实验
组）
适量IR 鼠的EVs
悬液
a 处注射物为 ；b 处选用的注射对象是 （填“健康”或“IR”）鼠； c 处选用的注射方式为
（A．尾部静脉注射 B．脑部定位注射）； d 处检测指标为 。
③实验结果及分析
乙组小鼠在水迷宫行为学检测中出现明显的认知障碍，而甲组认知正常。根据上述实验结果，可得出实验
结论：IR 状态下脂肪细胞释放的EVs 经体液运输至脑部并富集于 区域，进而 ，从而引起个体认
知水平降低。
(4)进一步研究发现，IR 鼠的EVs 中有高含量的P（一种长度约为20－24 个核苷酸的小RNA），为研究抑
制 P 可否改善IR 引起的认知障碍症状，研究人员用P 抑制剂处理实验鼠，处理后若测得实验组脑部突触
数量 ，认知障碍症状 。则说明抑制P 可改善IR 引起的认知障碍症状。
【答案】(1) 线粒体 自由基 神经胶质细胞 细胞因子
(2)脂肪
(3) 等量缓冲液 健康 A 脑部突触数量 海马体 减少脑部突触数量
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(4) 增加 减轻
【分析】1、目前大家普遍接受的细胞衰老原因是自由基学说和端粒学说。
2、胰岛素能通过促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细
胞转变为甘油三酯，同时抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，起到降低血糖的作用。
【详解】（1）线粒体为真核细胞有氧呼吸的主要场所，高血糖诱导部分细胞内线粒体异常分裂后，可导
致发生于细胞质基质中的有氧呼吸第一阶段产物丙酮酸和NADH 流向其它代谢途径；目前为大家普遍接受
的细胞衰老原因是自由基学说和端粒学说，自由基学说认为，细胞衰老与细胞中异常活泼的带电分子或基
团（自由基）攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子相关，端粒学说认为，细胞衰老与细胞分裂
导致染色体上端粒缩短相关；组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类；白细胞介素-6
属于免疫活性物质中的细胞因子。
（2）胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝
细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的
去向，又减少了血糖的来源，使血糖浓度降低。
（3）本实验目的为验证IR 状态下个体认知水平降低的分子机制是否是因为EVs 影响脑部突触数量，自变
量为有无注射EVs，因变量为检测脑部突触数量，实验对象应为健康鼠，保证实验开始前其脑部突触数量
正常，自变量为是否注射EVs，则实验组应注射适量的用缓冲液配置的EVs 悬液，对照组应注射等量的缓
冲液，因EVS 经体液运输至脑部，因此注射部位为尾部静脉注射；由1 可知，实验组脑部突触数量明显降
低，由图2 可知，乙组注射EVs 后EVs 在海马体的分布量明显高于其它脑部区域，因此可得出实验结论：
IR 状态下脂肪细胞释放的EVs 经体液运输至脑部并富集于海马体区域，进而减少脑部突触数量，从而引
起个体认知水平降低。
（4）IR 引起的认知障碍症状是由于脑部突出数量减少导致，因此，若抑制P 可改善IR 引起的认知障碍
症状，则用P 抑制剂处理实验鼠后，脑部突触数量应增加，认知障碍症状减轻。
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