课时规范练14 细胞的分化、衰老和死亡 一、基础练1.(2020海南)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )A.细胞分裂和分化均可增加细胞数量B.细胞分化只发生在胚胎时期C.细胞衰老时,细胞膜的选择透过性功能提高D.细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成,又有蛋白质的水解2.(2020山东日照实验班过程检测)自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图,有关叙述正确的是( )A.自由基可能引起细胞衰老,一定不会引起细胞癌变B.由图可知,过程②①的作用效果属于负反馈调节C.若过程③攻击的是酪氨酸酶,则会引起人体患白化病D.过程④可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变3.(2020山东德州一模)细胞代谢过程中会产生异常蛋白,异常蛋白积累会引起细胞凋亡。癌细胞内存在清除异常蛋白的机制,其过程如下图所示。下列说法不正确的是( )A.蛋白酶体清除异常蛋白需要消耗水分子B.蛋白酶体清除异常蛋白受细胞呼吸的影响C.蛋白酶体有识别泛素和催化蛋白质水解的功能D.特异性提高蛋白酶体活性可用于癌症的治疗4.(2020山东济宁一模)端粒学说是目前为大家普遍接受的用来解释细胞衰老机制的一种学说。端粒是染色体末端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截。端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒序列加到染色体DNA末端而修复缩短部分。下列叙述正确的是( )A.正常细胞中端粒酶的活性普遍高于癌细胞B.端粒酶是一种RNA聚合酶,能延缓细胞的衰老C.染色体DNA末端修复过程中有A—T、T—A碱基配对D.胚胎干细胞中的端粒可能普遍比口腔上皮细胞中的端粒短5.(2020山东潍坊一模)细胞的衰老和死亡是普遍的生命现象,下列有关叙述正确的是( )A.衰老时细胞内多数酶的活性降低,凋亡时有些酶的活性升高B.细胞的坏死对生物个体的生命活动有积极意义C.细胞凋亡由基因控制,凋亡速率与细胞功能无关\nD.端粒随着细胞分裂次数增加而变短,直接导致细胞生命活动异常6.(2020山东临沂一模)人体胚胎发育过程中会产生过量的神经元,只有能接受到足量靶细胞分泌的生长因子的神经元才能生存下来,并与靶细胞建立连接,从而保证神经元与所支配的靶细胞数量相适应,实现神经系统对生命活动的准确调节。下列叙述错误的是( )A.过量神经元的调整通过细胞凋亡过程实现B.神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向信息传递C.神经元凋亡后被吞噬细胞清除属于人体的特异性免疫D.神经元的凋亡是受基因控制的、基因与环境共同作用的结果7.(2020山东青岛模拟)姜黄素抗癌有多位点、广谱性、毒副作用较小等优点。体外培养人的乳腺癌细胞,检测发现施加适量的姜黄素能引起细胞中Bax蛋白的表达上调,Bcl-2蛋白的表达受到抑制,癌细胞凋亡率升高。同时,研究证明p53基因能够通过“判断”DNA的变异程度来促使DNA修复或诱导细胞凋亡。下列说法不正确的是( )A.Bax蛋白和Bcl-2蛋白的作用可能相互拮抗B.编码p53蛋白合成的基因可能属于抑癌基因C.清除凋亡的癌细胞与吞噬细胞的溶酶体有关D.用Bax蛋白饲喂实验鼠可研究其能否诱导癌细胞凋亡8.(2020山东枣庄、临沂模拟)脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤,最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建,这将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于 (填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。 (2)干细胞的主要特点有 。 M可通过 ,增加神经细胞的数量和种类,在脑缺血的治疗中发挥作用。 (3)研究发现,M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响,进行了如下实验。分组第1组第2组第3组处理方法用含有M线粒体的培养基对N进行培养用不含M线粒体的培养基对N进行培养用不含M线粒体的培养基对 进行培养 ①第3组为正常对照组,请将实验补充完整: 。 ②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。由图分析比较可知,第1组神经细胞内ATP水平 正常水平,第2组在实验中起 作用。 ③根据上述实验结果,推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制: \n 。 二、提升练1.(2020山东泰安四模)人体细胞中的染色体DNA会随着复制次数的增加而逐渐缩短。在原始生殖细胞和癌细胞中有一定量的端粒酶(由RNA和蛋白质形成的复合体),能够将变短的DNA末端重新加长,其作用机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )A.抑制端粒酶的作用可抑制癌细胞增殖B.端粒酶作用的实质是催化转录过程C.人体除了生殖细胞以外的其他细胞不含端粒酶基因D.染色体DNA缩短可影响细胞的正常代谢而促使细胞衰老2.(2020山东威海模拟)细胞自噬是指细胞将自身受损衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程。细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌。下图中的甲、乙、丙过程分别对应细胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侣介导型自噬三种类型,且研究发现丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP-2a的数量呈正相关。下列相关说法正确的是( )A.细胞自噬会导致肝癌细胞中的原癌基因和p53基因发生突变B.自吞小泡是由内质网或高尔基体的双层膜脱落后形成的C.丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP-2a介导才能进入溶酶体内D.细胞自噬与细胞坏死不存在本质区别3.(2020山东潍坊三模)科学研究发现,四种基因控制着秀丽隐杆线虫细胞凋亡的启动,四种基因的表达产物EGL-1、CED-9、CED-4、CED-3之间的关系如下图。以下相关说法错误的是( )注:“-”表示抑制,“+”表示促进。A.调控秀丽隐杆线虫细胞凋亡全过程的基因应该多于四种B.正常情况下,发生凋亡的细胞内EGL-1、CED-3的含量增加C.若CED-9基因发生突变而不能表达,会引起细胞癌变D.若CED-4基因发生突变而不能表达,细胞凋亡过程会受很大影响4.(2020山东济南二模)秀丽隐杆线虫(2n=12)有雌雄同体和雄性两种性别个体。雌雄同体为XX\n型,个体发育时长为2.5天。受精卵通过有丝分裂产生体细胞1090个,发育成熟时体细胞为959个,平均寿命2至3周。雄性为XO型(无Y染色体),只占群体0.2%。下列叙述错误的是( )A.秀丽隐杆线虫减数分裂时均能观察到6个四分体B.有丝分裂时体细胞内DNA分子最多可达到24个C.秀丽隐杆线虫个体发育过程中无细胞凋亡发生D.秀丽隐杆线虫个体发育过程中由于基因选择性表达出现了大量的分化细胞5.(2020山东威海一模)烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质,它普遍存在于哺乳动物体内,对延缓细胞衰老有重要作用。(1)对哺乳动物而言,细胞衰老与个体衰老并不是一回事,二者的关系是 。细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终细胞核会表现出 的特征。 (2)研究发现,衰老细胞中NAD+的含量明显降低。通常情况下,哺乳动物细胞的 (填场所)中可通过呼吸作用将NAD+转化成NADH。NAMPT是NAD+合成的关键限速酶(指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶),其可决定代谢中NAD+的水平。为探究细胞衰老与NAMPT之间的关系,研究小组选取了两组健康的小鼠,甲组注射 补充剂,乙组注射等量生理盐水,结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年,乙组小鼠的平均寿命约为2.4年;且与乙组相比较,甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD+。由此推测NAMPT延缓细胞衰老的机制是 。 (3)NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是 。NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中,若脱去囊泡则会失去活性。试推测NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性的原因是 。 课时规范练14 细胞的分化、衰老和死亡一、基础练1.D 细胞分裂可增加细胞数量,细胞分化可增加细胞种类但不增加细胞数量,A项错误;细胞分化发生在个体发育的各个时期,是生物个体发育的基础,B项错误;细胞衰老时,细胞膜的通透性改变,使物质运输功能降低,C项错误;细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成,又有蛋白质的水解,如清除被病原体感染的细胞时,需要合成凋亡相关的酶,也需要水解被感染细胞中的各种蛋白质,D项正确。2.D 自由基可攻击DNA,能引起细胞癌变,A项错误;由图可知,过程②①的作用效果属于正反馈调节,B项错误;老年人头发变白是由酪氨酸酶活性降低引起的,白化病是酪氨酸酶基因异常导致的,若过程③攻击的是酪氨酸酶,则会引起头发变白,C项错误;过程④使DNA分子中的基因碱基对缺失、替换等,导致遗传信息发生改变,可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变,D项正确。3.D 从题图中看出,异常蛋白被分解成氨基酸的过程是蛋白质的水解过程,需要消耗水分子,A项正确;异常蛋白的清除消耗ATP,而ATP主要由细胞呼吸产生,所以蛋白酶体清除异常蛋白受细胞呼吸的影响,B项正确;蛋白酶体有识别泛素和催化蛋白质水解的功能,C项正确;异常蛋白积累会引起细胞凋亡,\n蛋白酶体可以清除异常蛋白使细胞避免凋亡,所以特异性提高蛋白酶体活性不利于癌症的治疗,D项错误。4.C 癌细胞中端粒酶的活性普遍高于正常细胞,A项错误;端粒酶是一种专一逆转录酶,能延缓细胞衰老,B项错误;染色体DNA末端修复过程中有A—T、T—A碱基配对,C项正确;胚胎干细胞中的端粒可能普遍比口腔上皮细胞中的端粒长,D项错误。5.A 衰老细胞中多数酶的活性降低,凋亡时与凋亡有关的酶的活性会升高,如溶酶体中酶的活性可能提高,A项正确;细胞坏死是由于受到某些因素的影响细胞被迫中断代谢而死亡,会影响正常生命活动的进行,B项错误;凋亡速率与细胞功能有关,如高度分化的红细胞的凋亡速率高于普通体细胞,C项错误;端粒学说认为端粒随着细胞分裂次数增加而变短,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,进而导致其控制的细胞活动渐趋异常,D项错误。6.C 未接受足量靶细胞分泌的生长因子的神经元最终会死亡,而这是生物体正常发育中存在的生理现象,属于细胞凋亡,A项正确;靶细胞分泌的生长因子可以作用于相关的神经元,后续神经元产生的神经递质可以作用于靶细胞,这是双向信息传递,B项正确;吞噬细胞吞噬凋亡的神经元属于非特异性免疫,C项错误;凋亡是细胞的程序性死亡,是在凋亡基因的控制下完成的,也受环境影响,D项正确。7.D 根据题干信息“Bax蛋白的表达上调,Bcl-2蛋白的表达受到抑制,癌细胞凋亡率升高”可推知,Bax蛋白和Bcl-2蛋白的作用可能相互拮抗,A项正确;p53基因能够通过“判断”DNA的变异程度来促使DNA修复或诱导细胞凋亡,这说明编码p53蛋白合成的基因可能属于抑癌基因,B项正确;清除凋亡的癌细胞与吞噬细胞的溶酶体有关,C项正确;进行实验时,不能用Bax蛋白饲喂实验鼠,原因是蛋白质会在小鼠的消化道内被水解而失去作用,D项错误。8.答案:(1)细胞坏死 (2)分裂能力强、全能性高、具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能 增殖和分化 (3)①正常脑神经细胞 ②高于 对照 ③M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体数量,使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量解析:(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是由不利因素引起的细胞被动死亡,因此脑缺血导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的特点为分裂能力强、全能性高、具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖和分化以达到增加神经细胞的数量和种类的目的。(3)①该实验的目的是探究M的线粒体转移对缺氧损伤的脑神经细胞N的影响,第3组作为正常对照组,应采用正常脑神经细胞进行培养。②由题图可知,第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平,第2组为不添加M线粒体培养的N,在实验中起对照作用。③根据题图分析可知,M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体数量,使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量。二、提升练1.AD 抑制端粒酶的作用可抑制DNA末端重新加长,进而抑制癌细胞增殖,A项正确;端粒酶作用的实质是催化逆转录过程,B项错误;人体除了生殖细胞以外的其他细胞也含有端粒酶基因,C项错误;染色体DNA缩短可影响细胞的正常代谢,因而能促使细胞衰老,D项正确。2.C 由题意可知,细胞自噬能通过激活原癌基因的过度表达和抑制p53基因的表达来促发肝癌,基因没有发生突变,A项错误;内质网、高尔基体都是单层膜结构,B\n项错误;丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP-2a的数量呈正相关,由此可知丙过程蛋白质的清除需经受体蛋白LAMP-2a介导,C项正确;细胞坏死是环境因素引起的细胞被动死亡,对机体有消极的、不利的影响,而细胞自噬是指细胞内发生的对衰老损伤的细胞器及蛋白质等的资源化利用的过程,D项错误。3.C 根据题干信息可知,四种基因控制着秀丽隐杆线虫细胞凋亡的启动,而凋亡过程也是细胞内基因选择性表达的过程,因此调控秀丽隐杆线虫细胞凋亡全过程的基因应该多于四种,A项正确;正常情况下,发生凋亡的细胞内EGL-1解除了CED-9对CED-4的抑制,使CED-4基因、CED-3基因大量表达从而启动凋亡,因此细胞内EGL-1、CED-3的含量增加,B项正确;CED-9基因发生突变而不能表达,会使CED-4基因正常表达进而启动细胞凋亡,而细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起的,C项错误;CED-4基因发生突变而不能表达,会影响CED-3基因的正常表达,进而影响细胞凋亡过程的启动,D项正确。4.ABC 由于雄性个体只含有一条X染色体,其体细胞中染色体数为11,所以雄性个体减数分裂时只能看到5个四分体,A项错误;雌雄同体的秀丽隐杆线虫体细胞中含有12条染色体,故核DNA分子有12个,有丝分裂经过间期DNA复制后,体细胞内核DNA分子可达24个,但由于还存在细胞质DNA,所以体细胞中DNA分子最多时会超过24个,B项错误;根据“受精卵通过有丝分裂产生体细胞1090个,发育成熟时体细胞为959个”可知,秀丽隐杆线虫个体发育过程中存在细胞凋亡,C项错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,个体发育过程中由于基因选择性表达出现了大量的分化细胞,D项正确。5.答案:(1)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 体积增大、核膜内折、染色质收缩、染色加深 (2)细胞质基质和线粒体基质 NAMPT NAMPT通过促进NAD+的合成来延缓细胞衰老 (3)胞吐 血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构解析:(1)对哺乳动物而言,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。衰老的细胞中细胞核的体积增大、核膜内折、染色质收缩、染色加深。(2)哺乳动物细胞有氧呼吸的第一阶段和第二阶段会将NAD+转化成NADH,场所为细胞质基质和线粒体基质。要探究细胞衰老与NAMPT之间的关系,实验的自变量应为是否注射NAMPT,因变量是小鼠的平均寿命,两组健康的小鼠,甲组注射NAMPT补充剂,乙组注射等量生理盐水,结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8年,乙组小鼠的平均寿命约为2.4年;且与乙组相比较,甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD+。由此推测NAMPT通过促进NAD+的合成来延缓细胞衰老。(3)NAMPT是大分子物质,其合成后通过胞吐分泌到细胞外。NAMPT在血液中运输时需包裹在囊泡中,若脱去囊泡则会失去活性,这可能是血液中的pH等影响了蛋白质的空间结构,进而导致NAMPT在血液中运输时脱掉囊泡会失去活性。
