5年（2020-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（北京专用） 专题05 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变（原卷版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题05细胞的分化、衰老、凋亡及癌变五年考情考情分析细胞的分化、衰老、凋亡及癌变2023年北京卷第20题2022年北京卷第20题2021年北京卷第8题细胞生命历程内容比较琐碎，考查主要以选择题为主，联系同位素标记技术考查学生对细胞增殖各个时期变化的理解，考查学生对细胞分化，细胞衰老和细胞凋亡的机制等相关学科知识，考查学生从试题文字描述和图表中获取信息的能力，并能综合运用细胞周期和有丝分裂过程的相关知识解释相关问题。以考查学生的理解能力、实验探究能力、解决问题能力和创新能力等关键能力的作为考查内容的重心，体现了“立足考查知识与能力，体现学科素养的导向作用，引导高中生物教学”。1、（2023·北京·高考真题）学习以下材料，回答下面问题。调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。

在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。(1)叶绿体通过作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分。(2)结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。(3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：。①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明。2、（2022·北京·高考真题）人体皮肤损伤时，金黄色葡萄球菌容易侵入伤口并引起感染。清除金黄色葡萄球菌的过程中，免疫系统发挥的基本功能属于（）A．免疫防御 B．免疫自稳 C．免疫监视、免疫自稳 D．免疫防御、免疫监视5、（2022·北京·高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。(2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合，。(3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞实验步骤：先加入保温后漂洗，再加入保温后漂洗，检测荧光强度。(4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内，两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因。3、（2021·北京·高考真题）为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。

处理检测项目对照组连续9天给予海洛因低剂量组中剂量组高剂量组活胚胎数/胚胎总数（%）100766555脑畸形胚胎数/活胚胎数（%）0335579脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l）6．77．510．012．5以下分析不合理的是（）A．低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育B．海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡C．对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡D．结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险一、单选题1．（2024·北京西城·二模）下列关于细胞生命历程的说法错误的是（

）A．细胞增殖可以增加细胞数目B．细胞分化可以增加细胞的种类C．细胞衰老与个体衰老同步D．细胞凋亡是自然的生理过程2．（2024·北京海淀·二模）研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（）A．用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原B．可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞C．S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力D．体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性3．（2024·北京西城·二模）线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。说法正确的是（

）注：颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高，drp-1、fzo-1代表相关基因突变体A．线粒体是细胞合成ATP的唯一场所B．运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化C．敲除DRP-1基因会加重线粒体碎片化D．线粒体融合与裂变不是运动益处所必需4．（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5．（2024·北京丰台·二模）CAR-T细胞免疫疗法是将从患者体内提取的T细胞通过基因工程改造，使其表达肿瘤嵌合抗原受体（CAR），大量扩增后输回患者体内以清除癌细胞。下列有关说法错误的是（）A．CAR-T疗法的T细胞来源于细胞毒性T细胞B．该疗法利用了细胞免疫和基因重组的基本原理C．CAR-T细胞清除癌细胞的过程属于细胞坏死D．CAR-T细胞上的CAR能够精准识别癌细胞6．（2024·北京房山·一模）锰是机体必需的微量元素，研究发现肝癌组织中的锰含量低于癌旁组织和正常组织。为探究锰离子（Mn2+）对肝癌细胞增殖及凋亡的影响，用不同浓度锰离子溶液处理肝癌细胞，结果如图。相关判断不正确的是（

）A．基因选择性表达导致产生肝癌细胞B．随着锰离子浓度的增加，对肝癌细胞增殖的抑制作用增强C．锰离子通过抑制癌细胞增殖，促进癌细胞凋亡抑制肝癌D．锰离子可能增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用7．（2024·北京朝阳·一模）研究者构建敲除B基因的人胚胎干细胞系，诱导其向平滑肌细胞分化，发现敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平。发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系。以下关于“人胚胎干细胞”的叙述错误的是（）A．分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变B．与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同C．向平滑肌细胞分化过程中B基因起抑制作用D．向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低8．（2024·北京西城·一模）下列技术能够体现细胞全能性的是（

）A．植物组织培养 B．动物细胞培养 C．动物细胞融合 D．胚胎移植9．（2024·北京密云·模拟预测）研究发现，内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3-Ⅰ蛋白形成LC3-Ⅱ蛋白，促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。科研人员选取大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后，检测大鼠腓肠肌细胞LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量，结果如下图。下列叙述不正确的是（）

A．自噬体与溶酶体的融合依赖于膜的流动性B．LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值随运动强度增大而增大C．溶酶体内的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体D．运动可以抑制大鼠腓肠肌细胞的线粒体自噬10．（23-24高三上·北京西城·期末）下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是（）

A．该过程体现了细胞膜的信息交流功能B．C蛋白被激活后其空间结构发生改变C．细胞凋亡是特定基因表达的结果D．细胞凋亡不利于生物体的生存11．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）营养物和氧气供应不足时心肌细胞会发生自噬，即降解自身细胞部分蛋白质和受损细胞器。据此推测，参与心脏细胞自噬过程的细胞器主要是（）A．中心体 B．内质网 C．核糖体 D．溶酶体12．（23-24高三上·北京丰台·期末）再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是（）A．造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞）的分化程度相同B．体外培养iPS细胞时培养液中通常需要加入血清等物质C．干细胞分化成特定组织细胞后可再受刺激变回原来的干细胞D．患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同13．（23-24高三上·北京石景山·期末）我国科研人员利用人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞（hihep细胞），成功构建了新型的生物人工肝。下列叙述不正确的是（

）A．培养过程中需要在培养液中添加动物血清B．成纤维细胞与hihep细胞的遗传物质不相同C．成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性D．成纤维细胞培养成hihep细胞的实质是基因的选择性表达14．（23-24高三上·北京东城·期末）秀丽隐杆线虫是研究个体发育的模式生物，其发育过程中共产生1090个细胞，其中131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失，最终发育成熟的成虫只有959个体细胞。以下说法不正确的是（）A．这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来B．131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡C．消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质不同D．组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同15．（23-24高三上·北京朝阳·期末）端粒酶是细胞中催化端粒延长的一种酶。为了研究端粒、DNA损伤与个体衰老之间的关系，研究人员分别构建了端粒酶缺失（G3

K0）、DNA损伤诱导蛋白缺失（dK0）和双缺失（G3-dK0）的三种模型小鼠，并检测小鼠的存活率，结果如图。

下列叙述错误的是（

）A．端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体B．和野生型小鼠相比，G3K0小鼠存活比率显著下降C．端粒酶缺失可能通过减少细胞中的DNA损伤影响衰老D．DNA损伤诱导蛋白的缺失能延长G3K0小鼠的寿命二、非选择题16．（2024·北京东城·二模）学习以下材料，回答（1）~（5）题。黑色素干细胞的动态变化毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期（毛发脱落），毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动，毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞（McSC）分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中，McSC的耗尽会导致毛发变白。研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠，对毛囊持续观察，研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期，McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设，毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化，McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。进一步研究发现，WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子，缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动，使它们能够处于不同的WNT信号水平，从而可逆地走向分化或去分化。对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中，检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失，这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是，老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置，分散到隆起区，而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类，对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来，请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路（答出2条）。(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”，是指McSC可来源于。(3)综合文中内容，完善McSC在毛发生长周期中的生命历程。（在实线框中以文字和箭头的形式做答）(4)根据文中信息，下列与WNT有关的推测合理的是____（多选）。A．毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期B．隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调C．持续激活隆起区WNT信号，会促进McSC分化(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路。17．（2024·北京朝阳·二模）运动一定时间之后，机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。(1)高强度运动初期时，氧气与[H]在（场所）结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化，持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。(2)研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点（乳酰化修饰）。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验，检测肌细胞中相关指标，结果如下表检测指标运动0min运动30minP酶相对活性（%）10035P酶乳酰化水平（%）970①据表中数据推测持续高强度运动诱发，减弱骨骼肌氧化磷酸强度，使运动耐力下降。②敲除小鼠AR基因，进行持续高强度运动模拟实验，发现P酶活性始终高于野生型。③研究者用小鼠肌细胞进行如图1中实验，推测：AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰，依据是。

(3)H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。

由结果可知，持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降，，AR蛋白含量升高。(4)上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生，超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强，适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理，并说明理由。18．（2024·北京门头沟·一模）学习以下材料，回答下列小题。人类基因组古病毒“复活”驱动衰老细胞衰老是机体衰老及各种衰老相关疾病发生发展的重要诱因。人类基因组潜藏着诸多“老化”信号，这些“老化”信号常受到表观遗传的严密监控而处于沉默状态，但在年龄增加的过程中，这些“老化”信号逐渐逃离监控，进而激活细胞内的一系列衰老程序。数百万年前，远古逆转录病毒入侵整合到人类的基因组并潜伏下来，这些病毒被称为“内源性逆转录病毒（ERV）”。我国科学家首次发现了ERV在细胞衰老过程中能被再度唤醒，其机制如下图所示。衰老细胞中表观修饰改变后导致基因组中ERVDNA被激活，通过一系列过程产生新的病毒颗粒。在衰老细胞的细胞质基质中，ERVRNA还能形成ERVDNA，使细胞误以为有外界病毒入侵，从而激活cGAS-STING天然免疫通路，使细胞产生并分泌SASP，SASP则会进一步加速细胞衰老。另一方面，衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液运输的方式在器官、组织、细胞间传递，最终使得年轻细胞因受“感染”而老化。该研究为衰老及老年疾病的评估和预警提供了科学依据，在此基础上，可开发有效延缓组织乃至系统衰老的干预技术，为衰老相关疾病的防治提供新的策略。(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，请从细胞形态结构和功能两个角度，各写出一点衰老细胞的主要特征：。(2)请依据中心法则用文字和箭头画出衰老细胞基因组中ERVDNA被激活后遗传信息的流动过程图。(3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后，研究者通过PCR技术和技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERVRNA及ERV表面特异性蛋白的含量，并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是。(4)请选择相应处理和实验结果完善以下实验，为验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”这一观点提供支持证据。实验组对照组实验结果①+②共同孵育一段时间后，加入培养年轻细胞的培养液中③+④共同孵育一段时间后，加入培养年轻细胞的培养液中⑤a．年轻细胞的细胞匀浆

b．衰老细胞的细胞匀浆c．培养了年轻细胞一段时间的培养液

d．培养了衰老细胞一段时间的培养液e．抗ERV抗体

f．无关抗体g．吸附在实验组细胞上的ERV比对照组多

h．吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少i．实验组细胞的衰老相关指标高于对照组

j．实验组细胞的衰老相关指标低于对照组(5)请根据图示信息提出一种干预策略用于抑制ERV“复活”引起的衰老。19．（2024·北京东城·一模）细胞内各种氧化反应以及辐射、有害物质等因素均会导致活性氧（ROS）的产生。为探究ROS对细胞的影响与机制开展研究。(1)ROS会破坏细胞内执行功能的生物分子，如tRNA等。tRNA受损会抑制核糖体上进行的以为原料合成蛋白质的过程，导致核糖体出现停滞或碰撞现象。(2)研究人员以