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文档简介
生物学高考一轮复习学案:第14讲细胞的分化、衰老和死亡课标内容(1)说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性分化,形成了复杂的多细胞生物体。(2)描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。考点一细胞的分化与细胞的全能性1.细胞的分化不会导致遗传物质改变①细胞分化程度越高,细胞分裂的能力一般就越低。②分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞,接受抗原和细胞因子等刺激后仍可再分裂。③同一个体不同类型的分化细胞内,遗传物质相同,mRNA和蛋白质并非完全不同。2.细胞的全能性高低与细胞的分化程度有关①全能性表达的标志:细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性,因为种子的胚本身就是植株的幼体,其萌发长成植株是正常发育的过程。③分化程度高的细胞全能性不一定低,如生殖细胞属于高度分化的细胞,但全能性依然较高。3.干细胞(1)概念动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。(2)类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自早期胚胎来自各式各样的组织功能可以分化成各种组织和器官具有分化成特定功能细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞提醒并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。【考点速览·诊断】1.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。2.细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。3.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。4.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。5.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖。6.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。7.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能。【情境推理·探究】8.如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因,在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d属于管家基因的是哪一个?属于奢侈基因的是哪些基因?(2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子,则其杂交带状况如何?若用探针检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带状况如何?9.人的肌肉细胞和神经细胞的核基因的种类和数量相同,但功能不同,说明原因:。10.可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的原因是。【重点难点·透析】1.细胞分化的关键点(1)细胞分化的标志(2)分化细胞表达的基因①管家基因:所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。(3)细胞分化的“变”与“不变”2.细胞分化与全能性的比较考向1围绕细胞分化的实质、特点及意义,考查生命观念11.人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述,正确的是()A.卵原细胞只进行减数分裂,肝细胞只进行有丝分裂B.肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上,因此肝炎可遗传C.卵原细胞与肝细胞含有的DNA和RNA分子相同,蛋白质不完全相同D.卵原细胞与肝细胞的基因相同,基因的表达具有差异12.秀丽隐杆线虫身体微小透明、易饲养、繁殖快,成虫仅含有959个体细胞,常作为发育生物学的模式生物。它的整个发育过程要经过四次蜕皮。研究发现,lin—14基因参与调控线虫蜕皮过程。下列相关叙述错误的是()A.该线虫发育过程经历了分裂、分化、衰老和凋亡等过程B.该线虫发生细胞分化的原因是遗传物质发生改变C.lin14基因表达异常,可能会导致线虫发育迟缓D.该线虫不同细胞含有的RNA和蛋白质不完全相同考向2围绕细胞的全能性,考查科学思维13.下列关于细胞的全能性的叙述,错误的是()A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性B.在生物体所有的细胞中,受精卵的全能性最高C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性14.将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是()A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因考点二细胞的衰老和死亡1.细胞衰老(1)细胞衰老的特征(2)个体衰老与细胞衰老的关系(3)细胞衰老的原因①自由基学说②端粒学说(4)细胞衰老的意义细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。2.细胞的死亡(1)细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式(2)细胞坏死提醒注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况:若是被病原体感染而死亡,则属于细胞坏死;若感染后被机体免疫系统清除,则属于细胞凋亡。(3)细胞自噬激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡【考点速览·诊断】15.花开花落与细胞的生长和细胞凋亡相关联。16.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。17.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。18.衰老细胞中各种酶的活性显著降低。19.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老。20.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除。考向1围绕细胞衰老与细胞死亡,考查生命观念21.研究发现老年人细胞增殖的速度明显下降。下列说法错误的是()A.老年人细胞内仍可观察到星射线、细胞板等与分裂相关的结构B.随着细胞增殖速度下降,基因突变的积累速率也会减缓C.细胞内部分酶活性降低可能是限制细胞增殖速度的原因之一D.依据端粒学说判断,细胞会随着分裂次数的增多而衰老22.下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析错误的是()A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能B.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程C.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达D.凋亡相关基因也存在于分裂旺盛的细胞中,对动物完成正常发育发挥重要作用23.细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,如下图所示。它是通过对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用实现的。下列叙述错误的是()A.细胞器a源自高尔基体,需借助单位膜的融合发挥功能B.细胞自噬受到自噬基因的调控,对细胞内物质的降解具有特异性C.丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象,会导致细胞内代谢废物和垃圾增多D.饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强,将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料考向2围绕细胞的生命历程,考查生命观念24.细胞生命历程中会出现细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变及细胞坏死等现象。下列相关叙述中错误的是()A.细胞分化过程中,细胞膜的物质运输功能会发生改变B.细胞衰老后细胞核体积增大,细胞膜表面积与细胞体积的比值变大C.细胞癌变和细胞坏死都是相关基因中的遗传信息发生改变引起的D.细胞的自然更新、某些被病原体感染细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的25.脑缺血会造成局部脑神经细胞不可逆的损伤,甚至死亡。骨髓基质细胞是骨髓中的干细胞,经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对脑缺血引起的损伤神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列相关叙述错误的是()A.脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡属于细胞坏死B.骨髓基质细胞能够合成多种mRNA表明细胞已经分化C.干细胞参与受损部位修复时,体内细胞同时发生着程序性死亡D.干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同重温真题经典再现26.下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是()A.细胞凋亡是受基因调控的B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中C.人体各组织细胞的衰老总是同步的D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大27.研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是()A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究28.下列关于人体细胞生命历程的叙述正确的是()A.组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程B.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞C.细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变D.凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫29.某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是()A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用30.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限时强化练【对点强化】考点一细胞的分化与细胞的全能性31.下列能说明细胞已发生分化的依据是()A.RNA聚合酶结合到DNA上 B.缺氧条件下进行无氧呼吸C.细胞中有胰岛素的DNA D.细胞中有胰岛素的mRNA32.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()A.玉米种子萌发长成新植株B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株33.下表为人体四种细胞某些基因表达的结果,下列相关叙述正确的是()细胞名称肝细胞幼嫩红细胞造血干细胞浆细胞mRNAmRNA1mRNA2mRNA3mRNA4蛋白质血浆蛋白血红蛋白呼吸酶免疫球蛋白A.上述与四种蛋白质的合成与分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体B.四种细胞转录的mRNA有相同也有不同的,如mRNA3在其他细胞中也有C.四种细胞的全能性有差异,如幼嫩红细胞的全能性大于造血干细胞D.四种蛋白质的功能不同,其原因是它们的氨基酸组成不同34.科学家将cMyc、Klf4、Sox2和Oct3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是()A.图示过程运用了转基因技术,原理是基因重组B.iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变C.iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞弱D.iPS细胞分化成各种组织细胞时表达的基因不完全相同考点二细胞衰老和死亡35.研究表明,溶酶体膜损伤能够引起谷氨酰胺分解增强,谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础。而谷氨酰胺分解产生的氨,可以缓解由溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低。下列有关叙述错误的是()A.衰老细胞的细胞核体积缩小,核膜内折B.衰老细胞中溶酶体膜损伤可能是自由基攻击其磷脂分子所致C.酸性条件更有利于溶酶体水解酶发挥作用D.降低谷氨酰胺分解是延缓细胞衰老的一种有效途径36.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡的叙述,错误的是()A.衰老细胞中物质运输功能降低,各种酶活性均降低B.通常情况下,细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱C.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程D.细胞的分化、衰老、凋亡过程中,细胞转录的mRNA的种类和数量有所不同37.大隅良典因研究蛋白质在体内被分解,再利用“自噬性”机能而获得诺贝尔生理学或医学奖。如图所示酵母细胞的自噬过程。大隅良典培育出因突变而缺乏液泡降解酶的酵母细胞,并通过使细胞饥饿激发自噬,结果几个小时内,液泡中就充满了细小的、未被降解的囊泡,这些囊泡就是自噬体。据此,下列说法错误的是()A.酵母细胞中的液泡是单层膜结构,其与人体细胞中的溶酶体作用类似B.在面对饥饿和其他种类的应激时,细胞通过自噬能快速获取物质和能量C.如果使细胞内与自噬体形成有关的重要基因失活,则自噬体的积累就不会发生D.酵母细胞在饥饿状态下能生存下来,其细胞自噬和细胞凋亡对细胞具有相同的意义38.运用DNA电泳分析技术发现,凋亡细胞的DNA被切割成有规律的小片段,电泳图呈梯状条带;正常细胞的DNA未降解,电泳图表现为大分子片段;坏死细胞的DNA随机断裂,电泳图呈现出连续分布的弥散条带。下列说法错误的是()A.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程B.细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡C.凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶D.细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命【综合提升】39.细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如图所示。下列有关叙述错误的是()A.细胞凋亡是基因控制的,对生物的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用B.细胞坏死最终会导致细胞膜被破坏,细胞内容物外溢C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关D.在成人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的40.北大课题组设计并合成了一种新型抗衰老化合物——SSK1,SSK1本身不具有杀伤作用,当其进入衰老细胞,SSK1的β半乳糖苷键会迅速被β半乳糖苷酶(βgal)水解,释放具有杀伤性的毒性分子,诱导衰老细胞凋亡,从而使与多种衰老有关的功能退化都得到明显改善;当SSK1进入非衰老细胞却不会产生杀伤作用。据此推测错误的是()A.衰老细胞核体积增大,其代谢速率降低B.βgal活性在衰老细胞中较非衰老细胞中低C.加速衰老细胞的凋亡能够抑制个体的衰老D.细胞衰老、凋亡对维持个体稳态有重要意义41.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)中可通过有氧呼吸将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。
答案解析部分1.【答案】错误【解析】【解答】造血干细胞是已分化的细胞,它是存在于造血组织中的一群多能干细胞,能够分化产生各种成熟血细胞(红细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等)来维持生命体正常生理功能。题述错误。
【分析】1、动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
2、胚胎干细胞(embryonicstemcell,简称ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。2.【答案】错误【解析】【解答】细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,题述错误。
【分析】细胞分化:
(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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。3.【答案】错误【解析】【解答】愈伤组织是离体的植物组织,器官或细胞(外植体)通过脱分化形成的。题述错误。
【分析】1、植物组织培养:(1)原理:植物细胞具有全能性。(2)植物组织培养的过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成根、芽→植株(新植体)。
2、植物组织培养的应用:(1)优良品种的快速繁殖;(2)茎尖脱毒培育无毒苗;(3)组织培养培育新品种;(4)次生代谢产物的生产;(5)种质资源的保存和交换。4.【答案】正确【解析】【解答】“多利”绵羊等克隆动物的培育成功证明了已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。题述正确。
【分析】细胞的“全能性”:
(1)概念:细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然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。
(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
(3)细胞全能性大小不同,一般植物细胞的全能性大于动物细胞,所以植物细胞比动物细胞更容易发育成完整个体。
(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。5.【答案】错误【解析】【解答】高度分化的细胞执行特定的功能,但有些高度分化的细胞能再分裂增殖,如肝细胞、皮肤生发层细胞、记忆细胞等。题述错误。
【分析】细胞分化:
(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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。6.【答案】正确【解析】【解答】细胞分化是不可逆的,哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核及各种细胞器,哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆的。题述正确。
【分析】细胞分化:
(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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。7.【答案】错误【解析】【解答】细胞分化的实质是基因的选择性表达,高度分化的成熟叶肉细胞含有本物种的全套遗传物质,具备发育成完整植株的潜能。题述正确。
【分析】细胞的“全能性”:
(1)概念:细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然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。
(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
(3)细胞全能性大小不同,一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。植物细胞全能性高于动物细胞,而生殖细胞全能性高于体细胞。幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。
(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。8.【答案】(1)a;b、c、d。(2)仅A细胞出现杂交带【解析】【解答】(1)由于管家基因在所有细胞中均能表达,奢侈基因只在特定的细胞中表达。据图可知,a基因A、B、C三类细胞中都表达,b基因只在B细胞中表达,c基因在A细胞中表达,d基因都不表达,因此,a基因属于管家基因,b、c、d基因都属于奢侈基因。
(2)胰岛素基因属于奢侈基因,它只在胰岛B细胞中表达。图中A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因,故用胰岛素基因作探针,检测三类细胞的DNA分子,三类细胞均可形成杂交带。由于胰岛素基因只在A细胞(胰岛B细胞)中才能转录产生mRNA,因此用探针检测胰岛素基因的mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。
【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。
(1)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(2)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(3)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化.
2、胰岛素基因探针的碱基排列顺序与胰岛素基因中的一条链相同,因此可以与胰岛素基因、胰岛素基因转录形成的mRNA形成杂交分子。9.【答案】两者都是由同一个受精卵经有丝分裂和分化而形成的,因此核遗传物质相同;不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达,直接原因是细胞中的蛋白质不完全相同。【解析】【解答】同一个体中不同体细胞如人的肌肉细胞和神经细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,它们细胞核中所含基因的种类、数目和排列顺序都相同,但不同细胞选择表达的基因不同,因此不同细胞的形态、结构和功能都不同。
【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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化10.【答案】干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。【解析】【解答】因为干细胞具有分裂、分化的能力,因此,可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官。
【分析】1、动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。
2、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
(1)特点:具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
(2)胚胎干细胞的主要用途是:
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料.ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态.在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段;
③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;
④培育各种组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。11.【答案】D【解析】【解答】A、卵原细胞不只进行减数分裂,也可以通过有丝分裂进行增殖,A错误;
B、肝炎病毒的遗传物质DNA可以整合到肝细胞的DNA上,但发生在体细胞的遗传物质改变一般不能遗传,B错误;
CD、由于不同细胞基因表达不完全相同,来源于同一受精卵的卵原细胞与肝细胞含有的DNA分子相同,但RNA和蛋白质不完全相同,即基因的表达具有差异,C错误,D正确。
故选D。
【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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。12.【答案】B【解析】【解答】A、该线虫发育过程经历了细胞分裂、分化、衰老和凋亡等过程,A正确;
B、线虫细胞分化的原因是基因的选择性表达,遗传物质未改变,B错误;
C、lin14基因参与调控线虫蜕皮过程,lin14基因表达异常,可能会导致线虫发育迟缓,C正确;
D、由于不同细胞发生了不同基因的选择性表达,但不同细胞中存在均会表达的基因,如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等,所以不同细胞含有的RNA和蛋白质不完全相同,D正确。
故选B。
【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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。13.【答案】C【解析】【解答】A、处于离体状态的植物细胞,在一定的营养物质、激素和其他外界条件下,可培养成完整植株,体现了植物细胞的全能性,A正确;
B、在生物体所有的细胞中,受精卵的分化程度最低,全能性最高,B正确;
C、高度分化的动物细胞,其全能性受到限制,不容易表达,克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,C错误;
D、由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了动物细胞具有全能性,D正确。
故选C。
【分析】细胞的“全能性”:
(1)概念:细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然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。
(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
(3)细胞全能性大小不同,一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。植物细胞全能性高于动物细胞(所以植物细胞比动物细胞更容易发育成完整个体),而生殖细胞全能性高于体细胞。幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。
(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。14.【答案】B【解析】【解答】A、肠细胞是高度分化的细胞,基因选择性表达使细胞的成分发生改变,因此,肠细胞不能表达全能性是受到了细胞内物质的限制,A正确;B、“合子”进行有丝分裂,分裂后形成的细胞仍具有全能性,B错误;CD、“合子”发育成正常蝌蚪个体的过程中,需要通过细胞分裂增加细胞的数量,通过细胞分化增加细胞的种类,细胞核仍含有该物种的全套基因,故动物细胞核具有全能性,CD正确。故选B。【分析】1、关于细胞的“全能性”:
(1)概念:细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然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。
(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
(3)细胞全能性大小不同,一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。植物细胞全能性高于动物细胞(所以植物细胞比动物细胞更容易发育成完整个体),而生殖细胞全能性高于体细胞。幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。
(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。
2、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。
(1)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(2)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(3)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
15.【答案】正确16.【答案】错误【解析】【解答】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡,细胞凋亡过程中与凋亡有关的基因表达,即有相应蛋白质的合成。题述错误。
【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。17.【答案】错误【解析】【解答】被病原体感染的细胞属于靶细胞,机体通过细胞免疫使靶细胞裂解死亡,释放抗原,该过程属于细胞凋亡。题述错误。
【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。18.【答案】错误【解析】【解答】衰老细胞中多种酶的活性降低,但不是所有酶的活性都降低,如与细胞衰老有关的酶活性会增强,故题述错误。
【分析】衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。19.【答案】正确【解析】【解答】自由基学说认为,自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。题述正确。
【分析】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。此外,辐射以及有害物质人侵也会刺激细胞产生自由基。例如,水在电离辐射下便会产生自由基。
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,导致细胞衰老。20.【答案】正确【解析】【解答】溶酶体具有分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌的功能。题述正确。
【分析】溶酶体是一种具有单层膜的细胞器,主要分布在动物细胞中,是细胞内的“消化车间”,内部含有多种水解酶(水解酶的化学本质是蛋白质),能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死细胞的病毒或病菌。21.【答案】A【解析】【解答】A、细胞板是植物细胞分裂时才出现的结构,A错误;
B、基因突变主要发生在分裂间期DNA复制的时候,细胞增殖速度下降,基因突变的积累速率也会减缓,B正确;
C、衰老细胞内部分酶活性降低可能是限制细胞增殖速度的原因之一,C正确;
D、依据端粒学说判断,随着分裂次数的增多,端粒会缩短,细胞会走向衰老、凋亡,D正确。
故选A。
【分析】1、衰老细胞的主要特征包括:(1)细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞代谢速率减慢;(2)细胞内多种酶的活性降低;(3)细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质交流和传递,影响细胞的正常生理功能;(4)细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;(5)细胞膜通透性改变,使物质运输功能下降。
2、细胞衰老自由基学说:(1)自由基攻击生物膜中的磷脂分子,产生新的自由基,对生物膜损伤较大;(2)自由基攻击DNA,可能引起基因突变;(3)自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。
3、端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,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。22.【答案】B【解析】【解答】A、分析题图可知,细胞凋亡之前,经过①,凋亡诱导因子与将要凋亡的细胞膜上的受体结合,由于凋亡诱导因子与细胞膜受体结合过程具有特异性,因此说明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能,A正确;
B、分析题图可知,细胞凋亡是细胞的程序性死亡,是由与凋亡相关的基因决定的,是细胞的主动死亡,B错误;
C、蛋白质的合成过程是基因的表达过程,细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达,C正确;
D、凋亡基因是机体固有的,控制着细胞凋亡的过程,在动物生长发育过程中发挥重要作用,D正确。
故选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。23.【答案】B【解析】【解答】A、细胞器a是溶酶体,源自高尔基体的断裂,溶酶体内有多种水解酶,需借助单位膜的融合,将待降解物质与酶充分接触发挥功能,A正确;
B、细胞自噬受到自噬基因的调控,但细胞自噬对物质的降解没有特异性,细胞内衰老的结构或废物都会被降解,B错误;
C、自噬泡内都是待降解物质,若自噬泡大量堆积会导致细胞内代谢废物和垃圾增多,C正确:
D、饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强,将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料,为生命活动提供能量,D正确。
故选B。
【分析】1、溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞内的“消化车间”,内部含有多种水解酶(水解酶的化学本质是蛋白质),能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死细胞的病毒或病菌。
2、细胞自噬:通俗地说,细胞自噬(autophagy)就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。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,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。24.【答案】C【解析】【解答】A、细胞分化后,细胞的功能不同,细胞膜的物质运输功能发生改变,A正确;
B、细胞衰老后细胞核体积变大,但细胞的体积是变小的,所以细胞膜表面积与细胞体积的比值变大,B正确;
C、细胞癌变是基因突变的结果,但细胞坏死与基因无关,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,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,D正确。
故选C。
【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。细胞分化的实质:基因的选择性表达。2、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。
3、衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
4、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。5、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。25.【答案】B【解析】【解答】A、脑缺血导致的局部脑神经细胞死亡为不正常的细胞死亡,属于细胞坏死,A正确;
B、增殖和分化的细胞中都能合成多种mRNA,因此存在多种mRNA不能说明细胞已经分化,B错误;
C、干细胞参与受损部位修复时,体内细胞同时发生着编程性死亡,即细胞凋亡,C正确;
D、干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达,即遗传信息表达不同,D正确。
故选B。
【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。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
2、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。
3、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
4、细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。26.【答案】A【解析】【解答】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,A正确;
B、细胞凋亡贯穿于整个生命历程,B错误;
C、人体的不同发育时期都有细胞衰老,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,C错误;
D、衰老的细胞酶的活性降低,细胞的呼吸速率下降,新陈代谢减慢,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。细胞的衰老和个体的衰老是两个不同的概念。衰老的生物体内,也有新产生的代谢旺盛的刚分化的细胞,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,如白细胞时刻都有刚形成的,也有衰老、凋亡的。但从总体上看,个体衰老与组成个体的细胞普遍衰老有关。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。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。27.【答案】D【解析】【解答】A和B、细胞凋亡是基因决定的程序性死亡,细胞会走向死亡。被病毒感染的细胞凋亡后,丧失部分细胞功能,而且不可恢复,A、B错误;C、细胞凋亡的现象是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,因此受基因控制,C错误;D、题目里提到,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,因此PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D正确。故答案为:D。【分析】细胞的凋亡:细胞在一定阶段,由特定基因控制程序引起正常的自然死亡,又称细胞编程性死亡或生理性死亡。
类型:①个体发育中细胞的编程性死亡;②成熟个体中细胞的自然更新;③被病原体感染的细胞的清除。
意义:①确保正常发育生长:细胞的自然更新;
②维持内部环境稳定:清除受损、突变、衰老的细胞;
③积极防御外界干扰:阻止病毒在感染细胞复制。28.【答案】A【解析】【解答】A、组织的更新包括细胞的分裂增殖和细胞的分化,A正确;
B、造血干细胞是经过分化的细胞,但不是高度分化,它能继续分化成其他细胞,B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变,C错误;
D、凋亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异免疫,细胞免疫属于特异性免疫的范畴,D错误;
故答案为:A
【分析】(1)多细胞生物体从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内,也不断地有细胞衰老死亡,需要通过细胞增殖和分化加以补充。细胞的分裂和分化过程中遗传物质是不会发生改变的。(2)成熟个体中细胞的自然更新是一种重要的生命活动,是一个主动的由基因决定的细胞程序化自行结束生命的过程,称为细胞凋亡。细胞凋亡是基因控制,是细胞主动发生的,对生物体有利。衰老的细胞可以通过溶酶体或吞噬细胞清除,这个过程属于免疫调节中的非特异性免疫。<o:p29.【答案】C【解析】【解答】A、由题意可知,APOE可进入某种干细胞作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,促进该种干细胞的衰老,衰老的细胞染色质固缩、细胞核体积增大,A正确;
B、由题意可知,APOE可进入某种干细胞作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,促进该种干细胞的衰老,敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;
C、细胞自噬发生在细胞质中,不发生在细胞核中,C错误;
D、蛋白质降解产物为氨基酸,可以在细胞中被再利用合成其他蛋白质,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、衰老细胞的特征:
(1)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;
(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;
(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;
(4)有些酶的活性降低;
(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞自噬是指细胞内生物膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体,并与某种细胞器融合形成某种结构,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身代谢需要和某些细胞器的更新。30.【答案】C【解析】【解答】A、α酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解,其降解产物可以被细胞再度利用,A正确;
B、降解α酮戊二酸合成酶,导致α酮戊二酸含量减少,有利于胚胎干细胞分化,故α酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化,B正确;
C、抑制L基因表达,导致溶酶体膜上的受体L减少,则α酮戊二酸合成酶不能正常进入溶酶体降解,则α酮戊二酸合成酶含量增加,α酮戊二酸含量也会增多,C错误;
D、分子伴侣与目标蛋白形成的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,体现了生物膜的物质运输功能,D正确。
故选C。
【分析】1、细胞分化:
(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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
2、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a-酮戊二酸合成酶,调控细胞内a-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,a-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a-酮戊二酸含量降低,促进细胞分化。31.【答案】D【解析】【解答】A、RNA聚合酶结合到DNA上说明该DNA正在进行转录,不能说明细胞是否分化,A错误;
B、绝大多数细胞在缺氧条件下都能进行无氧呼吸,与细胞是否分化无直接关系,B错误;
C、通常同一生物体所有具核体细胞都含有全套相同的基因,因此具有胰岛素的DNA,不能说明细胞已经发生分化,C错误;
D、只有胰岛B细胞能合成胰岛素,其他细胞不能合成胰岛素,细胞中有胰岛素的mRNA,说明该细胞发生了分化,D正确。
故选D。
【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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。32.【答案】D【解析】【解答】解:A、玉米种子萌发长成新植株过程中发生了细胞分化,但没有体现细胞的全能性,A错误;B、小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞是细胞分化形成的,但该过程没有体现细胞的全能性,B错误;C、小麦花粉是生殖细胞,不是体细胞,C错误;D、胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株过程中发生了细胞分化,该过程也体现了体细胞(胡萝卜根韧皮部细胞)的全能性,D正确.故选:D.【分析】全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完成个体的潜能.细胞的全能性以产生个体为标志,若无个体产生,不能体现全能性.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.33.【答案】B【解析】【解答】A、血红蛋白和呼吸酶是胞内蛋白,不需要高尔基体的加工和运输,A错误;
B、由于基因的选择性表达,四种细胞转录的mRNA有相同也有不同的,每个细胞都要进行呼吸作用,因此mRNA3在其它细胞中也有,B正确;
C、造血干细胞分化程度比幼嫩红细胞低,因此造血干细胞的全能性大于幼嫩红细胞,C错误;
D、结构决定功能,蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别,因此四种蛋白质的功能不同的原因是组成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同或蛋白质空间结构不同,D错误。
故答案为:B。
【分析】关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。34.【答案】C【解析】【解答】A、据图分析,将四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞,再通过培养转变成iPS细胞,运用了转基因技术,原理是基因重组,A正确;
B、iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中,细胞的形态、结构和生理功能发生改变,细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞内信使RNA和蛋白质改变,但DNA不变,B正确;
C、iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞强,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此,iPS细胞分化成各种组织细胞时,涉及基因的选择性表达,故表达的基因不完全相同,D正确。
故选C。
【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)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
(5)图为将cMyc、KI4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞,iPS细胞转化为各种细胞的过程,原因是细胞分化。35.【答案】A【解析】【解答】A、衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,A错误;
B、自由基攻击生物膜的磷脂分子,产生自由基,引起雪崩式反应,对生物膜损伤较大,B正确;
C、溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低,说明溶酶体内为酸性环境,C正确;
D、谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础,因此降低谷氨酰胺分解是延缓细胞衰老的一种有效途径,D正确。
故选A。
【分析】1、衰老细胞的主要特征包括:(1)细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞代谢速率减慢;(2)细胞内多种酶的活性降低;(3)细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质交流和传递,影响细胞的正常生理功能;(4)细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;(5)细胞膜通透性改变,使物质运输功能下降。
2、细胞衰老的原因;
(1)自由基学说: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,导致细胞衰老。
(2)端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,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。36.【答案】A【解析】【解答】A、衰老细胞中物质运输功能降低,多种酶活性降低,但与细胞衰老、凋亡有关的酶活性增强,A错误;
B、细胞的分裂能力与细胞的分化程度有一点的关联,通常情况下,细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱,B正确;
C、细胞凋亡是受遗传物质控制的程序性死亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,C正确;
D、细胞的分化、衰老、凋亡过程中,细胞表达的基因不完全相同,转录的mRNA的种类和数量有所不同,D正确。
故选D。
【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。细胞分化的实质:基因的选择性表达。2、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。
3、衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
4、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。37.【答案】D【解析】【解答】A、根据题干信息可知,酵母细胞发生细胞自噬是通过液泡来完成的,其液泡中含有降解酶,在动物细胞中含有水解酶的细胞器主要是溶酶体,A正确;
B、细胞在面对饥饿和其他种类的应激时,通过自噬将自身成分水解,水解产物可作为新物质及结构合成的原料,也可为某些过程提供能量,B正确;
C、液泡中积累未被降解的囊泡,是因为这些酵母细胞的液泡中缺乏降解酶,而自噬体形成又在不断发生着,如果使细胞内与自噬体形成有关的重要基因失活,将会导致自噬体不能形成,自噬体也就不会积累在液泡中,C
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