新高考生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：第13講 細(xì)胞的分化（含解析）

高中生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第13講細(xì)胞的分化、衰老和死亡1．下列關(guān)于細(xì)胞全能性的理解，正確的是()A．從理論上講，生物體的每一個(gè)具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞都具有全能性B．未脫離植株的幼葉，在適當(dāng)?shù)那闆r下能表現(xiàn)出全能性C．在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，由于細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生變化，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性D．脫離了植株的芽，一定能表現(xiàn)出全能性解析：未脫離植株的幼葉，不能表現(xiàn)出全能性，B錯(cuò)誤；在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，C錯(cuò)誤；脫離了植株的芽，要表現(xiàn)出全能性，還需要一定的營養(yǎng)、植物激素等條件，D錯(cuò)誤。答案：A2．下列關(guān)于細(xì)胞衰老的說法，正確的是()A．衰老的細(xì)胞中黑色素含量增加，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞B．衰老細(xì)胞內(nèi)的酶活性均下降C．衰老細(xì)胞體積變大，細(xì)胞核體積變小，物質(zhì)運(yùn)輸效率低，代謝慢D．自由基學(xué)說認(rèn)為，輻射會(huì)刺激細(xì)胞產(chǎn)生自由基攻擊蛋白質(zhì)和磷脂，使細(xì)胞衰老解析：衰老細(xì)胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成減少，A錯(cuò)誤；衰老細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低，而非所有酶的活性均下降，B錯(cuò)誤；衰老細(xì)胞體積變小，細(xì)胞核體積變大，物質(zhì)運(yùn)輸效率低，代謝慢，C錯(cuò)誤；自由基學(xué)說認(rèn)為，輻射會(huì)刺激細(xì)胞產(chǎn)生自由基攻擊蛋白質(zhì)和磷脂等，導(dǎo)致細(xì)胞衰老，D正確。答案：D3．每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體，稱為端粒。細(xì)胞衰老的端粒學(xué)說認(rèn)為，端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會(huì)縮短一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會(huì)逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側(cè)的正?；虻腄NA序列就會(huì)受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動(dòng)漸趨異常。從以上信息中不能得出的結(jié)論是()A．每條染色體含有2個(gè)或4個(gè)端粒B．端粒中含有與細(xì)胞衰老有關(guān)的基因C．癌變的細(xì)胞在細(xì)胞分裂時(shí)端?？赡懿粫?huì)縮短D．端粒對(duì)染色體中基因起著保護(hù)作用解析：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體稱為端粒，染色體復(fù)制后含有兩條染色單體，因此每條染色體含有2個(gè)或4個(gè)端粒，A正確；端粒在決定動(dòng)物細(xì)胞的壽命中起著重要作用，經(jīng)過多代培養(yǎng)的老化細(xì)胞端粒變短，而不是端粒中含有與細(xì)胞衰老有關(guān)的基因，B錯(cuò)誤；隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會(huì)逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列就會(huì)受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動(dòng)漸趨異常。由此可知，癌變的細(xì)胞在細(xì)胞分裂時(shí)端?？赡懿粫?huì)縮短，C正確；端粒能穩(wěn)定染色體末端結(jié)構(gòu)，防止染色體間末端連接，因此端粒對(duì)染色體中基因起著保護(hù)作用，D正確。答案：B4．(2022·山東日照模擬)細(xì)胞呼吸過程中葡萄糖和水分子脫去的氫可被氧化型輔酶Ⅰ(NAD＋)結(jié)合而形成還原型輔酶Ⅰ(NADH)。細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD＋的原料。研究發(fā)現(xiàn)，人和哺乳動(dòng)物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關(guān)。下列說法正確的是()A．高溫變性的eNAMPT不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)B．哺乳動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜C．體內(nèi)的NMN合成量增多可能導(dǎo)致哺乳動(dòng)物早衰D．促進(jìn)小鼠體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能延長其壽命解析：高溫變性的eNAMPT中肽鍵沒有斷裂，因此仍可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，A錯(cuò)誤；哺乳動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，B錯(cuò)誤；NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳動(dòng)物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關(guān)，因此體內(nèi)的NMN合成量下降可能導(dǎo)致哺乳動(dòng)物早衰，C錯(cuò)誤；細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳動(dòng)物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關(guān)，因此促進(jìn)小鼠體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能延長其壽命，D正確。答案：D5．p53蛋白是由p53基因控制合成的一種可與DNA發(fā)生特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)可以阻止損傷的DNA進(jìn)行復(fù)制，促使DNA自我修復(fù)；若修復(fù)失敗則引起細(xì)胞出現(xiàn)“自殺”現(xiàn)象。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞“自殺”過程離不開溶酶體的作用B．細(xì)胞分裂過程中若DNA受損，p53蛋白可能會(huì)使間期延長C．p53基因控制合成p53蛋白的過程中，mRNA往往會(huì)沿核糖體移動(dòng)D．細(xì)胞的“自殺”現(xiàn)象與被病原體感染的細(xì)胞的清除，均屬于細(xì)胞的編程性死亡解析：由題干信息知細(xì)胞“自殺”現(xiàn)象屬于細(xì)胞凋亡，該過程需要溶酶體中相關(guān)水解酶的參與，A正確；由題干信息知p53蛋白可以阻止損傷的DNA進(jìn)行復(fù)制，促使DNA自我修復(fù)，因此可推測(cè)，細(xì)胞分裂過程中若DNA受損，p53蛋白可能會(huì)使間期延長，B正確；p53基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程指導(dǎo)p53蛋白的合成，翻譯過程中核糖體沿mRNA移動(dòng)，C錯(cuò)誤；由題干信息知細(xì)胞的“自殺”過程屬于細(xì)胞凋亡，被病原體感染的細(xì)胞的清除也屬于細(xì)胞凋亡，細(xì)胞凋亡也稱為細(xì)胞的編程性死亡，D正確。答案：C6．特發(fā)性肺纖維化是一種慢性肺疾病，有研究顯示其機(jī)理是轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)異常增多，通過信號(hào)蛋白(Smad3)抑制端粒酶基因(TERT)的表達(dá)，導(dǎo)致端?？s短而出現(xiàn)異常的細(xì)胞衰老，其機(jī)理如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．衰老細(xì)胞的細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)收縮，染色加深B．TGF-β數(shù)量異常增多引起細(xì)胞衰老的過程存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)C．阻斷組織細(xì)胞內(nèi)Smad3受體基因的表達(dá)可能會(huì)延緩細(xì)胞衰老D．端粒變短后，細(xì)胞活動(dòng)會(huì)逐漸變得異常解析：細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)收縮，染色加深是細(xì)胞衰老的特征，A正確；由圖可知，當(dāng)TGF-β數(shù)量異常增多引起細(xì)胞衰老后，細(xì)胞衰老通過控制“纖維細(xì)胞增生”進(jìn)而“促進(jìn)”TGF-β再次增多，這一調(diào)節(jié)過程屬于正反饋調(diào)節(jié)，B錯(cuò)誤；若Smad3受體基因的表達(dá)被抑制，則Smad3(信號(hào)蛋白)就無法抑制TERT基因的表達(dá)，從而可延緩細(xì)胞衰老，C正確；端粒位于染色體的末端，每次細(xì)胞分裂后，端粒的長度都會(huì)縮短一截，端粒內(nèi)側(cè)的正常基因的DNA序列就會(huì)受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動(dòng)漸趨異常，D正確。答案：B7．自由基的產(chǎn)生可引起細(xì)胞衰老。細(xì)胞產(chǎn)生的自由基會(huì)攻擊磷脂和蛋白質(zhì)分子而損傷細(xì)胞，當(dāng)自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更多的自由基。某小組分別在正常溫度、中度高溫和極端高溫條件下處理組織細(xì)胞，這三組細(xì)胞內(nèi)的自由基產(chǎn)生速率情況如圖所示。下列分析不正確的是()A．自由基攻擊生物膜的磷脂分子引起細(xì)胞損傷的過程體現(xiàn)了正反饋調(diào)節(jié)B．在處理時(shí)間相同的情況下，三組中極端高溫組細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸功能最強(qiáng)C．正常溫度下細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生自由基，說明正常溫度下細(xì)胞也會(huì)衰老D．該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說明，長期處于高溫環(huán)境中，細(xì)胞衰老的速率會(huì)加大解析：自由基會(huì)攻擊磷脂和蛋白質(zhì)分子而損傷細(xì)胞，當(dāng)自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更多的自由基，這體現(xiàn)了正反饋調(diào)節(jié)，A正確；從圖中結(jié)果可以看出，處理1～11d，三組中極端高溫組細(xì)胞內(nèi)自由基產(chǎn)生速率最大，其細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸功能受破壞最嚴(yán)重，B錯(cuò)誤；正常溫度下細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生自由基，說明正常溫度下細(xì)胞也會(huì)衰老，C正確；高溫誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生的自由基會(huì)攻擊磷脂和蛋白質(zhì)分子，使蛋白質(zhì)的活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞衰老加快，D正確。答案：B8．細(xì)胞內(nèi)受損后的線粒體釋放的信號(hào)蛋白會(huì)引發(fā)細(xì)胞非正常死亡。如圖表示細(xì)胞通過“自噬作用”及時(shí)清除受損線粒體及其釋放的信號(hào)蛋白的過程。下列說法正確的是()A．由圖可知，自噬體可能來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，由4層磷脂雙分子組成B．由圖可知，自噬作用清除受損細(xì)胞器，維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定C．由圖可知，自噬體將水解產(chǎn)物排出細(xì)胞外，以避免誘導(dǎo)細(xì)胞癌變D．由圖可知，溶酶體具有識(shí)別功能，并參與細(xì)胞壞死和凋亡過程解析：由圖可知，自噬體由2層膜，4層磷脂分子組成，A錯(cuò)誤；及時(shí)清除受損的線粒體及信號(hào)蛋白的過程發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)，因而能維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，B正確；自噬體內(nèi)的物質(zhì)被水解后，其產(chǎn)物有的可以被細(xì)胞重新利用，不能被利用的則被排到細(xì)胞外，C錯(cuò)誤；溶酶體只有識(shí)別自噬體后才能與其融合，可見，溶酶體具有識(shí)別功能，參與細(xì)胞衰老和凋亡過程，而不是參與細(xì)胞壞死過程，D錯(cuò)誤。答案：B9．(多選)研究表明myoD基因在黃顙魚雌雄成體的心、腦、肌肉等不同組織中均有表達(dá)，在肌肉組織中表達(dá)量最高。下列敘述正確的是()A．myoD基因在肌肉組織中表達(dá)量最高，不能說明肌肉細(xì)胞的分化程度最高B．心、腦、肌肉細(xì)胞中DNA和RNA相同，但蛋白質(zhì)種類不一定相同C．myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達(dá)量不同，可能導(dǎo)致雌雄個(gè)體出現(xiàn)性狀差異D．通過檢測(cè)組織細(xì)胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表達(dá)，可確定細(xì)胞是否分化解析：細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，myoD基因在肌肉組織中表達(dá)量最高，不能說明肌肉細(xì)胞分化程度最高，A正確；心、腦、肌肉細(xì)胞中DNA相同，但是RNA和蛋白質(zhì)種類是不完全相同的，B錯(cuò)誤；myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達(dá)量不同，可能導(dǎo)致雌雄個(gè)體出現(xiàn)性狀差異，C正確；所有細(xì)胞中呼吸酶基因都表達(dá)，因此不能通過檢測(cè)組織細(xì)胞的呼吸酶基因是否表達(dá)，來確定細(xì)胞是否分化，D錯(cuò)誤。答案：AC10．(多選)下表是人體內(nèi)紅細(xì)胞(未成熟)、胰島A細(xì)胞、漿細(xì)胞內(nèi)所含有的核基因及這些基因表達(dá)的情況(“＋”表示該基因能表達(dá)，“－”表示該基因未表達(dá))。下列有關(guān)敘述正確的是()細(xì)胞血紅蛋白基因胰島素基因抗體基因有氧呼吸酶基因紅細(xì)胞(未成熟)＋－－③胰島A細(xì)胞－①－＋漿細(xì)胞－－②＋A.表格中的①②③分別是－、＋、－B．未成熟的紅細(xì)胞中有胰島素基因和抗體基因C．漿細(xì)胞在線粒體中通過有氧呼吸將葡萄糖徹底氧化分解D．胰島A細(xì)胞和胰島B細(xì)胞分泌的激素都與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)解析：紅細(xì)胞在成熟前可以進(jìn)行有氧呼吸，A錯(cuò)誤；未成熟的紅細(xì)胞含有細(xì)胞核，即含有該生物個(gè)體生長發(fā)育所需的全套基因，B正確；葡萄糖氧化分解的第一階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的，在線粒體中葡萄糖不能徹底氧化分解，C錯(cuò)誤；胰島A細(xì)胞可分泌胰高血糖素以升高血糖，胰島B細(xì)胞可分泌胰島素以降低血糖，D正確。答案：BD11．煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(NAMPT)是一種蛋白質(zhì)類物質(zhì)，它普遍存在于哺乳動(dòng)物體內(nèi)，對(duì)延緩細(xì)胞衰老有重要作用。(1)對(duì)哺乳動(dòng)物而言，細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老并不是一回事，二者的關(guān)系是____________________________________________。細(xì)胞衰老是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終細(xì)胞核會(huì)表現(xiàn)出______________________________的特征。(2)研究發(fā)現(xiàn)，衰老細(xì)胞中NAD＋的含量明顯降低。通常情況下，哺乳動(dòng)物細(xì)胞的________________________(填場(chǎng)所)中可通過有氧呼吸將NAD＋轉(zhuǎn)化成NADH。NAMPT是NAD＋合成的關(guān)鍵限速酶(指整條代謝通路中催化反應(yīng)速度最慢的酶)，其可決定代謝中NAD＋的水平。為探究細(xì)胞衰老與NAMPT之間的關(guān)系，研究小組選取了兩組健康的小鼠，甲組注射________補(bǔ)充劑，乙組注射等量生理鹽水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲組小鼠的平均壽命約為2.8年，乙組小鼠的平均壽命約為2.4年；且與乙組相比較，甲組小鼠的脂肪細(xì)胞、心肌細(xì)胞等處均檢測(cè)出了高水平的NAD＋。由此推測(cè)NAMPT延緩細(xì)胞衰老的機(jī)制是______________________________________。(3)NAMPT合成后分泌到細(xì)胞外的方式是______。NAMPT在血液中運(yùn)輸時(shí)需包裹在囊泡中，若脫去囊泡則會(huì)失去活性。試推測(cè)NAMPT在血液中運(yùn)輸時(shí)脫掉囊泡會(huì)失去活性的原因是________________________________________________________________________。解析：(1)對(duì)哺乳動(dòng)物而言，個(gè)體衰老的過程是細(xì)胞普遍衰老的過程。衰老的細(xì)胞中細(xì)胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。(2)哺乳動(dòng)物細(xì)胞有氧呼吸的第一和第二階段會(huì)將NAD＋轉(zhuǎn)化成NADH，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)NAMPT是通過促進(jìn)NAD＋的合成來延緩細(xì)胞衰老的。(3)NAMPT是大分子物質(zhì)，其合成后通過胞吐的方式分泌到細(xì)胞外。NAMPT在血液中運(yùn)輸時(shí)需包裹在囊泡中，若脫去囊泡則會(huì)失去活性，原因可能是血液中的pH等影響了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。答案：(1)個(gè)體衰老的過程是細(xì)胞普遍衰老的過程體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)NAMPTNAMPT通過促進(jìn)NAD＋的合成來延緩細(xì)胞衰老(3)胞吐血液中的pH等影響了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)12．細(xì)胞自噬是指細(xì)胞通過降解自身結(jié)構(gòu)或物質(zhì)使細(xì)胞存活的自我保護(hù)機(jī)制。細(xì)胞面臨代謝壓力時(shí)，可通過降解自身大分子物質(zhì)或細(xì)胞器為生存提供能量。圖1、圖2表示酵母細(xì)胞自噬的信號(hào)調(diào)控過程，其中AKT和mTor是抑制酵母細(xì)胞凋亡和自噬的兩種關(guān)鍵蛋白激酶。請(qǐng)回答下列問題：(1)與細(xì)胞自噬有關(guān)的細(xì)胞器主要是________，該細(xì)胞器的主要功能是________________________________________________________________________。(2)據(jù)圖1所示，當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí)，胰島素與特異性受體結(jié)合，激活A(yù)KT來抑制凋亡，激活的該酶一方面可促進(jìn)____________，另一方面可促進(jìn)________________________________________，并且進(jìn)一步激活了mTor，從而抑制____________。(3)細(xì)胞凋亡是指_______________________________________________。(4)據(jù)圖2所示，當(dāng)環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)或胰島素缺乏時(shí)，mTor失活，酵母細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)細(xì)胞自噬過程，其意義是____________________；如果上述過程無法滿足細(xì)胞代謝需要，酵母細(xì)胞則啟動(dòng)細(xì)胞凋亡程序。(5)總結(jié)細(xì)胞自噬和細(xì)胞凋亡的共同點(diǎn)：___________________________________。(答出兩點(diǎn)即可)解析：(1)與細(xì)胞自噬有關(guān)的細(xì)胞器主要是溶酶體。溶酶體的主要功能是分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌。(2)分析圖1可知，當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí)，胰島素與特異性受體結(jié)合，激活A(yù)KT來抑制凋亡，激活的該酶一方面可促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞，另一方面可促進(jìn)葡萄糖分解成的丙酮酸和[H]進(jìn)入線粒體產(chǎn)生大量ATP，并且進(jìn)一步激活了mTor，從而抑制細(xì)胞自噬的發(fā)生。(3)細(xì)胞凋亡是指由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。(4)分析圖2可知，當(dāng)環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)或胰島素缺乏時(shí)，mTor失活，酵母細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)細(xì)胞自噬過程，其意義是為細(xì)胞生命活動(dòng)提供ATP(能量)。(5)細(xì)胞自噬和細(xì)胞凋亡都受基因控制；都貫穿于生物體生長發(fā)育的全過程；都在生物體生命活動(dòng)過程中發(fā)揮積極作用。答案：(1)溶酶體分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌(2)葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞葡萄糖