能力驗收評價（十三）細胞的分化、衰老和死亡一、選擇題1．骨髓移植是治療白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干細胞可在患者體內()A．正常生長B．增殖并分化成多種血細胞C．恢復其全能性D．殺死各種病原菌解析：選B造血干細胞是保持分裂和分化能力的細胞，能分裂和分化成各種血細胞，可以治療白血病，B符合題意。2．下列對細胞分化的敘述正確的是()A．細胞分化是遺傳物質改變的結果B．細胞分化發生在從受精卵到胚胎形成的過程C．細胞分化從原腸胚后期開始至生命結束D．細胞分化是由細胞內的遺傳物質調控的解析：選D細胞分化的實質是基因的選擇性表達，細胞中的遺傳物質不發生改變，A錯誤；細胞分化貫穿于整個生命歷程，在胚胎時期達到最大限度，高等哺乳動物胚胎發育中的細胞分化開始于囊胚期，終止于生命結束，B、C錯誤；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，是由細胞內的遺傳物質調控的，D正確。3．下列有關植物細胞全能性的敘述，正確的是()A．花藥、胚不能作為組織培養的材料B．植物體只有體細胞才具有發育成完整個體所必需的全部基因C．高度分化的植物細胞只有處于離體狀態時才有可能表現出全能性D．植物體內某些體細胞沒有表現出全能性，其原因是所含基因不同解析：選C植物體的體細胞和生殖細胞都具有發育成完整個體所必需的全部基因，所以花藥、胚也能作為組織培養的材料，A、B錯誤；植物細胞表現全能性的前提條件是離體，C正確；同一植物體所有的體細胞都是由同一個受精卵有絲分裂形成的，都具有相同的基因，植物體內某些體細胞沒有表現出全能性，其原因是基因的選擇性表達，D錯誤。4．下列關于細胞分裂、分化、衰老和凋亡的敘述，正確的是()A．細胞分裂存在于個體發育整個生命過程中，細胞分化僅發生于胚胎發育階段B．多細胞生物細胞的衰老與機體的衰老總是同步進行的C．細胞分化使各種細胞的遺傳物質有所差異，導致細胞的形態和功能各不相同D．個體發育過程中細胞的分裂、分化和凋亡對于生物體都是有積極意義的解析：選D細胞分裂、分化存在于個體發育的整個生命過程中，細胞分化在胚胎發育階段達到最大限度，A錯誤；對于多細胞生物而言，細胞的衰老和機體的衰老并不是同步進行的，B錯誤；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，導致細胞的形態和功能各不相同，但細胞的遺傳物質不變，C錯誤；細胞的分裂、分化、衰老和凋亡等生命活動，是生物體生長發育過程中正常的現象，對生物體的生存和發展具有重要意義，D正確。5．下列關于細胞生命歷程的敘述，錯誤的是()A．細胞生長，其表面積增大，導致細胞的物質交換效率降低B．核仁解體、核膜消失發生在細胞分裂前期C．細胞的凋亡，從根本上是基因選擇性表達的結果D．衰老的細胞體積變小，細胞核體積增大，各種酶活性均顯著降低解析：選D衰老細胞內多種酶活性降低，而不是各種酶活性均降低，D錯誤。6．科學工作者將4個關鍵基因移植到已分化的肌肉細胞中并成功表達，使這個細胞成為多能干細胞(iPS細胞)，過程如圖所示。下列敘述正確的是()A．圖示過程能體現iPS細胞核的全能性B．過程①②③表達的基因完全不同C．圖中，iPS細胞內的DNA與肝臟細胞內的DNA不同D．圖中，iPS細胞內的mRNA的種類與神經細胞內的mRNA的種類有差異解析：選D圖示過程只是分化形成各種細胞，沒有形成個體，故沒有體現iPS細胞核的全能性，A錯誤；過程①②③是細胞分化，其實質是基因的選擇性表達，表達的基因不完全相同，而不是完全不同，B錯誤；細胞分化過程中，遺傳物質不變，iPS細胞內的DNA與肝臟細胞內的DNA相同，C錯誤；圖中，iPS細胞通過細胞分化形成了神經細胞等，其實質是基因的選擇性表達，故iPS細胞內的mRNA的種類與神經細胞內的mRNA的種類有差異，D正確。7．如圖是細胞分裂和分化示意圖。下列有關敘述正確的是()A．G0期細胞可暫時不進行增殖，但在適當刺激下可重新進入細胞周期B．干細胞能夠分裂和分化，可以無限增殖C．細胞分化后形成的不同細胞中，核DNA、mRNA和蛋白質一般不同D．細胞衰老與個體衰老是等同的解析：選A由圖可知，G1期細胞可以轉化成暫不增殖的G0期細胞，但在適當刺激下G0期細胞可重新進入G1期，A正確；干細胞能夠分裂和分化，但不可以無限增殖，能無限增殖的是癌細胞，B錯誤；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，分化過程中遺傳物質不變，所以細胞分化后形成的不同細胞中，核DNA是相同的，mRNA和蛋白質一般不同，C錯誤；單細胞的衰老與個體的衰老是同步的，多細胞生物的衰老與個體衰老不完全同步，D錯誤。8．如圖表示細胞凋亡的過程模式圖，下列相關敘述錯誤的是()A．該過程說明細胞膜具有細胞間信息交流的功能B．細胞凋亡只受細胞內基因的控制，與細胞外的環境無關C．吞噬細胞吞噬分解凋亡細胞的過程依賴于細胞膜的流動性D．細胞的自然更新和被病原體感染的細胞的清除可通過細胞凋亡實現解析：選B凋亡誘導因子與膜受體結合是通過膜表面的糖蛋白進行的，可反映細胞膜具有信息交流的功能，A正確；細胞凋亡由細胞自身基因控制，但也受外部因素影響，如外界誘導因子，B錯誤；吞噬細胞吞噬分解凋亡細胞的方式為胞吞，這一過程依賴于細胞膜的流動性，C正確；在成熟的生物體中，細胞自然更新和被病原體感染的細胞的清除可通過細胞凋亡完成，D正確。9．(多選)研究表明線粒體上的PT孔和細胞凋亡直接相關，促凋亡因素能通過誘導線粒體上PT孔的開放，導致線粒體膜電位喪失，促使細胞色素c和凋亡誘導因子進入細胞質基質中，誘導凋亡基因的表達，促使細胞凋亡。據此分析下列說法正確的是()A．線粒體上的PT孔是某些離子進出線粒體的通道B．癌細胞不會發生細胞凋亡的原因可能是凋亡基因沒有表達C．紅細胞沒有線粒體，其凋亡過程和線粒體無關D．燒傷的皮膚細胞不通過誘導形成PT孔使細胞死亡解析：選ABD促凋亡因素能通過誘導線粒體上PT孔的開放，導致線粒體膜電位喪失，而膜電位與離子的進出有關，因此線粒體上的PT孔是某些離子進出線粒體的通道，A正確；癌細胞也具有凋亡基因，癌細胞不發生細胞凋亡的原因是凋亡基因沒有表達，B正確；哺乳動物成熟的紅細胞才沒有線粒體，其凋亡過程和線粒體無關，C錯誤；PT孔和細胞凋亡直接相關，而燒傷的皮膚細胞的死亡屬于細胞壞死，不通過誘導形成PT孔使細胞死亡，D正確。10．(多選)據《自然》雜志文章，年輕小鼠膠原蛋白COL17A1基因表達水平較低的干細胞比表達水平高的干細胞更容易被淘汰，這一競爭有利于維持皮膚年輕態。隨著年齡的增長，膠原蛋白COL17A1基因表達水平較低的干細胞增多。以下分析錯誤的是()A．皮膚干細胞具有分化為表皮細胞的能力，屬于成體干細胞B．年輕小鼠COL17A1基因的表達水平較高，無衰老的皮膚細胞C．可把COL17A1基因含量的高低作為判斷皮膚是否衰老的依據D．老年小鼠COL17A1基因的表達水平普遍較低，可能與酶活性下降有關解析：選BC皮膚干細胞具有分化為表皮細胞的能力，屬于成體干細胞，A正確；年輕小鼠COL17A1基因的表達水平較高，但也存在衰老的皮膚細胞，B錯誤；根據題干信息可知，COL17A1基因表達水平的高低(而不是基因含量的高低)可以作為皮膚是否衰老的依據，C錯誤；通過題干信息可知，隨著年齡的增長，膠原蛋白COL17A1基因表達水平較低的干細胞增多，故老年小鼠COL17A1基因的表達水平普遍較低，可能與酶活性下降有關，D正確。11．(多選)細胞衰老和干細胞耗竭是機體衰老的重要標志，轉錄激活因子YAP是發育和細胞命運決定中發揮重要作用的蛋白質。研究人員利用CRISPR/Cas9基因編輯技術和定向分化技術來產生YAP特異性缺失的人胚胎干細胞，YAP缺失的干細胞會表現出嚴重的加速衰老。下列敘述錯誤的是()A．推測YAP在維持人體干細胞年輕態中發揮著關鍵作用B．轉錄激活因子YAP的合成需要在核糖體上進行C．YAP缺失的干細胞的形態、結構和功能不會發生改變D．CRISPR/Cas9基因編輯過程中，基因中的特殊的化學鍵會斷裂解析：選CD根據題干信息“YAP缺失的干細胞會表現出嚴重的加速衰老”，可推測YAP在維持人體干細胞年輕態中發揮著關鍵作用，而細胞衰老過程中形態、結構和功能會發生改變，所以YAP缺失的干細胞的形態、結構和功能會發生改變，A正確，C錯誤；轉錄激活因子YAP是一種蛋白質，其合成場所是核糖體，B正確；CRISPR/Cas9基因編輯過程中，基因中的磷酸二酯鍵會斷裂，特殊的化學鍵存在于ATP中，D錯誤。二、非選擇題12．下圖為人體細胞的分裂、分化、衰老和凋亡過程的示意圖，圖中①～⑥為各個時期的細胞，a～c表示細胞所進行的生理過程。據圖分析回答下列問題：(1)圖中過程a、b分別表示________和________。(2)與細胞①相比，細胞②的物質運輸效率下降，原因是____________________________。過程b分裂產生的子細胞③和④與原來的母細胞②具有相同的特征，這是因為______________________________________________________________________________。(3)圖中細胞⑤與⑥形成的過程中，會在____________________上發生穩定性差異。細胞⑤⑥的全能性與受精卵相比，相對較________。(4)細胞衰老與凋亡是生物界的普遍規律。①衰老細胞的特征主要有__________減少，細胞萎縮；__________的活性降低，代謝速率減慢；細胞膜________改變，使物質運輸功能降低等。②細胞自噬就是細胞吃掉自身的結構和物質。有些激烈的細胞自噬可能誘導________，參與細胞自噬的重要細胞器是________。③在成熟的生物體內，衰老細胞以及被病原體感染的細胞的清除，都是通過________完成的。答案：(1)細胞生長細胞分裂(2)細胞體積增大，細胞的表面積與體積的比值減小細胞③和④是由細胞②經有絲分裂產生的兩個子細胞，子細胞與母細胞含有相同的遺傳物質，且兩個子細胞還沒有分化(3)形態、結構和生理功能低(4)①水分酶通透性②細胞凋亡溶酶體③細胞凋亡13．細胞自噬是真核生物細胞內普遍存在的一種自穩機制，它借助溶酶體對細胞內受損的蛋白質、細胞器或入侵的病原體等進行降解并回收利用，其局部過程如圖所示。據圖回答下列問題：(1)衰老線粒體的功能逐漸退化，會直接影響細胞的____________。細胞自噬過程中細胞內由____________形成一個雙層膜的杯形結構，______________從杯口進入，杯形結構形成具有雙層膜的小泡。(2)細胞中水解酶的合成場所是________________。自噬溶酶體內的物質被水解后，其產物的去向是____________________________。由此推測，當環境中營養物質缺乏時，細胞的自噬作用會________(填“增強”“減弱”或“不變”)。(3)神經退行性疾病是一類由突變蛋白質在神經細胞中堆積而引起的神經系統失調癥。研究發現，提高細胞的自噬能力能治療該類疾病，這是因為細胞自噬能________________________________________________________________________。(4)酵母菌液泡內富含水解酶，科學家在研究液泡與自噬的關系時，以野生型酵母菌為對照組，以液泡水解酶缺陷型酵母菌為實驗組，在饑餓狀態下，______________酵母菌細胞中出現自噬泡大量堆積現象。解析：(1)線粒體是有氧呼吸的主要場所，所以衰老線粒體的功能逐漸退化，會直接影響細胞的有氧呼吸(能量供應)。題圖顯示：細胞內由內質網形成一個雙層膜的杯形結構，衰老線粒體從杯口進入，杯形結構形成具有雙層膜的小泡。(2)細胞中水解酶的化學本質是蛋白質，蛋白質的合成場所是核糖體。自噬溶酶體內的物質被水解后，其產物的去向是排出細胞或在細胞內被