大学细胞生物学上册《细胞衰老与细胞死亡》练习题

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本单元考点（5 个）

细胞衰老的特征细胞衰老的机制细胞凋亡的形态学特征与途径细胞坏死与凋亡的区别细胞自噬的类型与功能

本单元练习题（27 题）

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1. 某实验室用低浓度化疗药物处理体外培养的肿瘤细胞，24小时后观察到部分细胞出现下述变化：①细胞皱缩，与邻近细胞脱离；②染色质浓缩并边缘化，核质沿核膜聚集成半月形；③细胞膜内陷包裹胞内组分形成芽状突起，最终脱落为有膜包被的小体；④线粒体肿胀、膜完整性丧失，细胞内容物外漏并引发周围炎症反应；⑤荧光显微镜下可见细胞核内DNA断裂，电泳呈梯状条带。下列关于上述变化的判断正确的是：A. ①②③⑤均为细胞坏死特征，④为细胞凋亡特征 B. ①②③⑤为细胞凋亡的形态学特征，④为细胞坏死特征，且凋亡小体的形成依赖细胞的主动程序性过程 C. ②③为自噬性细胞死亡特征，⑤可发生于凋亡与坏死两种方式中，无法区分 D. ①②④为细胞凋亡特征，⑤仅见于坏死

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2. 某实验室比较培养中的年轻成纤维细胞与复制性衰老成纤维细胞，观察到四种变化：①细胞体积增大、扁平化且染色质收缩；②端粒平均长度显著缩短；③β-半乳糖苷酶在pH 6.0条件下活性升高；④细胞内脂肪褐素（脂褐素）颗粒增多；⑤细胞膜磷脂双层流动性上升、饱和脂肪酸比例下降。其中属于细胞衰老特征的有____项；上列各项中不属于衰老典型表现的是第____项。

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3. 某种子活力检测试剂可特异性标记细胞内脂褐素。取同一植株幼嫩叶肉细胞与衰老叶肉细胞各一组，经试剂染色后在相同条件下测定平均每细胞荧光标记颗粒数。已知幼嫩组平均为 12 个/细胞，衰老组平均为 96 个/细胞。请计算：衰老组细胞内脂褐素积累量是幼嫩组的多少倍？并据此说明该结果体现了细胞衰老的哪一特征？

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4. 某实验室用同一批培养细胞设计两组处理：甲组加入凋亡诱导剂，乙组施加致死性热损伤。处理后镜检并统计各特征性变化的细胞比例（每组总细胞数为1000个）。甲组中：出现细胞膜内陷包裹形成凋亡小体的细胞占42%，出现细胞皱缩、染色质边缘化的细胞占38%，其中两特征同时出现的细胞占20%；其余细胞形态正常。乙组中：出现细胞肿胀、膜破裂的细胞占55%，其细胞匀浆注入同种动物可诱发明显炎症反应。请计算：甲组中至少表现出一种凋亡特征性变化（即凋亡细胞）的数量，并说明该数量细胞与乙组死亡细胞在膜完整性、是否需要基因调控和是否引发炎症三方面有何区别。

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5. 某研究小组从同一组织分离出年轻细胞与衰老细胞进行对比，记录到如下现象：①细胞内水分减少，体积缩小但核固缩、染色加深；②脂褐素在胞内沉积；③线粒体数量增多且膜电位升高；④细胞膜磷脂含量下降，胆固醇与磷脂比值升高。上述现象中，属于细胞衰老特征的共有____项，其中属于生物膜变化的直接表现为____（填序号）。

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6. 某课题组用紫外线照射处理体外培养的一组细胞，取样计数1000个细胞。其中呈现典型凋亡形态学特征（细胞皱缩、染色质浓缩边缘化、凋亡小体形成）的细胞共80个，呈现坏死形态特征（细胞肿胀、膜破裂）的细胞共40个。请计算该样本中凋亡细胞所占的百分比。

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7. 某正常体细胞系染色体末端端粒初始长度为100单位，每次细胞分裂端粒缩短2单位，且该细胞因缺乏端粒酶无法补齐末端。已知当端粒长度缩短至不超过60单位时，细胞将激活p53-p21通路进入衰老状态，则该细胞系最多可传代分裂____次；从机制上看，触发衰老的直接原因是端粒缩短导致染色体末端被识别为____，引发DNA损伤反应。

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8. 某研究者用药物处理培养细胞后，检测到以下现象：①溶酶体膜直接内陷、包裹部分细胞质成分并将其降解；②胞质中的含 KFERQ 五肽基序的可溶性蛋白被胞质分子伴侣识别，经溶酶体膜蛋白 LAMP-2A 介导进入溶酶体降解；③细胞形成双层膜自噬体包裹受损线粒体并与溶酶体融合。上述①②③过程对应细胞自噬类型依次为____、____、____（均填中文名称）。

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9. 某实验室比较三组同源成纤维细胞的衰老相关指标：甲组为正常体外培养细胞，乙组表达端粒酶，丙组为抗氧化酶高表达株。检测发现乙组端粒长度维持稳定但仍出现衰老标志，进一步证实其线粒体ROS水平显著升高且DNA氧化损伤标记积累；而丙组ROS被清除后衰老明显延缓。下列关于细胞衰老机制的叙述，正确的是（　） A. 端粒缩短是细胞衰老的唯一机制，只要端粒不缩短细胞就不会衰老 B. 氧化应激诱导的ROS积累可独立于端粒缩短引起DNA损伤并驱动细胞衰老 C. 细胞衰老完全由p53-p21通路决定，与ROS水平无关 D. 表达端粒酶可清除ROS，因此乙组不会出现衰老

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10. 某实验室构建“细胞衰老指数（SI）”定量评估培养细胞的衰老程度：对每个细胞观察三项衰老特征并计分，①β-半乳糖苷酶在pH 6.0条件下呈阳性记20分、阴性记0分；②细胞内脂褐素沉积阳性记30分、阴性记0分；③细胞核固缩、染色质凝聚加深按程度记0～50分。SI为三项得分之和，SI≥60判定为衰老细胞。现检测某细胞：β-半乳糖苷酶染色阳性，脂褐素检测阴性，核固缩程度评分为35分。另设判定阈值不变。求该细胞的SI值，并判断其是否为衰老细胞。

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11. 某二倍体细胞系每传代一次，染色体末端端粒缩短1.2 kb，且该细胞缺乏端粒酶活性。已知：当端粒长度降至6 kb（临界值）时，细胞进入复制性衰老；细胞初始端粒长度为18 kb。（1）写出该细胞可稳定传代的最大代数n的计算式并求值；（2）若在传代过程中引入端粒酶使每次传代仅净缩短0.3 kb，最大传代数变为多少？（3）此现象支持细胞衰老机制的哪种学说？该学说的核心内容是什么？

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12. 某实验室用地塞米松处理体外培养的小鼠胸腺细胞，48小时后取样镜检并计数共5000个细胞。统计结果为：形态完好细胞3800个；仅出现细胞皱缩、染色质浓缩并沿核膜边缘化的早期凋亡细胞600个；在此基础上进一步形成核分叶并产生凋亡小体、细胞膜完整且无内容物外溢的晚期凋亡细胞400个；细胞膜破裂、内容物外溢并伴局部炎症的坏死细胞200个。请根据细胞凋亡的形态学特征与坏死相区别的标准，计算该样品的凋亡率（凋亡细胞数占总细胞数的百分比），并说明判断凋亡而非坏死的两条关键形态学依据。

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13. 某细胞系初始端粒总长度为12 kb。该细胞虽表达有活性的端粒酶，但活性较低：每次细胞分裂端粒因末端复制缩短0.8 kb，同时端粒酶仅能延伸补充0.5 kb。已知当端粒总长度降至不超过5 kb的临界值时，细胞进入复制性衰老。若不考虑其他影响端粒长度的因素，求该细胞系从初始状态起最多能完成多少次完整的细胞分裂而仍不进入衰老状态。

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14. 下列关于细胞凋亡与细胞坏死区别的叙述，正确的是：A. 凋亡时细胞膜破裂，内容物外漏引发炎症反应　B. 坏死是基因调控的程序性死亡，凋亡是被动损伤所致　C. 凋亡时细胞皱缩、膜内陷形成凋亡小体，被邻近细胞吞噬　D. 坏死时核质固缩并断裂为片段，形成规则小体

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15. 下列关于细胞自噬类型与功能的叙述，错误的是（　　） A. 微自噬中溶酶体直接内陷吞噬细胞质成分，不需要形成自噬体 B. 分子伴侣介导的自噬具有选择性，需经溶酶体膜受体识别含KFERQ基序的蛋白 C. 巨自噬通过自噬体与溶酶体融合降解内容物，饥饿时可为细胞提供营养和能量 D. 三种自噬方式均需先形成双层膜的自噬体包裹降解底物

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16. 人胚肺成纤维细胞在体外连续传代培养中，因端粒酶活性缺失，染色体末端DNA随分裂不断缩短，最终触发DNA损伤反应，激活 p53-p21 通路并上调 p16^INK4a。p16 通过抑制 CDK4/6 使 Rb 蛋白保持低磷酸化状态，细胞停滞于细胞周期的____期，不再增殖。这一现象表明端粒缩短是该类细胞复制性衰老的关键机制。

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17. 细胞衰老的机制中，端粒学说认为：由于正常体细胞缺乏____活性，DNA每复制一次，染色体末端端粒DNA就会缩短一截，当端粒缩短到临界长度时，细胞进入衰老状态。此外，氧化损伤学说认为细胞代谢产生的____（填活性氧种类统称）会损伤生物大分子，累积后导致细胞衰老。

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18. 细胞自噬按底物进入溶酶体的方式可分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三类。其中，通过形成双层膜结构的自噬体包裹细胞质成分并与溶酶体融合降解的方式称为____；由溶酶体膜直接内陷吞噬胞质成分而不形成自噬体的方式称为____。

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19. 下列关于细胞衰老机制的叙述，正确的是（　） A. 端粒酶在正常体细胞中高表达，使端粒随分裂不断延长 B. 氧化应激产生的活性氧积累可损伤生物大分子，促进细胞衰老 C. 细胞衰老时p53-p21与p16^INK4a通路通常被抑制 D. 衰老细胞代谢停止，不再合成蛋白质

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20. 研究人员用药物处理体外培养的动物细胞，观察到细胞出现凋亡。若该过程属于线粒体（内源性）途径启动，下列叙述正确的是：A. 凋亡过程中细胞膜破裂，细胞内容物外溢，引发局部炎症　B. 细胞色素c从线粒体释放到细胞质后，与Apaf-1结合形成凋亡体并活化caspase-9　C. 凋亡早期细胞体积膨胀，染色质保持均匀分散状态　D. 该途径的起始依赖于死亡配体与细胞膜上死亡受体结合并活化caspase-8

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21. 某研究小组将培养细胞分为两组处理：X组加入凋亡诱导剂激活细胞内caspase级联反应，Y组施加急性机械性损伤。处理后观察细胞变化，下列现象最有可能出现的是：A. 仅Y组细胞出现细胞皱缩、染色质凝聚并形成凋亡小体　B. 两组细胞均发生细胞膜破裂、细胞内容物外漏并引发周围组织炎症反应　C. X组细胞体积皱缩、染色质边缘化，Y组细胞肿胀破裂并引发炎症反应　D. X组细胞线粒体肿胀破裂且ATP耗竭，Y组细胞出现凋亡小体并被邻近细胞吞噬

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22. 某细胞实验中，电镜观察发现细胞质成分被双层膜结构包裹形成自噬体，随后自噬体与溶酶体融合将其内容物降解，据此判断该过程属于哪种类型的细胞自噬。若该细胞总蛋白质量为 2.4×10⁻⁹ g，5 小时内共形成 400 个自噬体，每个自噬体平均包裹 1.5×10⁻¹² g 蛋白质，且包裹的蛋白质全部被降解，计算该过程每小时降解的蛋白质占细胞总蛋白的百分比。

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23. 细胞衰老的自由基学说认为，细胞代谢产生的活性氧（ROS）可引发氧化损伤并随年龄累积。请完成：ROS最易攻击的生物大分子是____，其氧化损伤会破坏膜结构与功能；ROS还可导致____氧化损伤碱基，诱发DNA突变；与此同时，衰老细胞中端粒缩短会激活p53-p21通路，使____（填一种周期蛋白依赖性激酶抑制因子）表达上调，阻滞细胞周期于G1期。

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24. 细胞凋亡与细胞坏死在形态和本质上存在明显区别。其中，凋亡是由基因调控的程序性细胞死亡，细胞膜内陷形成____并继而与细胞分离，最终被邻近细胞吞噬；而坏死则表现为细胞肿胀、膜破裂、内容物外漏，并引发周围组织的____反应。

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25. 细胞凋亡与细胞坏死的比较，下列叙述正确的是：A. 凋亡时细胞肿胀、膜破裂、内容物外泄并引发炎症反应　B. 坏死是基因调控的程序性死亡，以细胞皱缩、凋亡小体形成为特征　C. 凋亡过程中细胞膜内陷包裹内容物形成凋亡小体，被邻近细胞吞噬，一般不引发炎症反应　D. 两者均表现为细胞器大量肿胀、溶酶体破裂和染色质随机降解

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26. 当细胞处于营养缺乏状态时，细胞通过降解自身成分获得维持生存所需的物质与能量。下列关于细胞自噬类型与功能的叙述，正确的是（　　） A. 分子伴侣介导的自噬不形成自噬体，底物经分子伴侣识别后直接穿过溶酶体膜进入溶酶体降解 B. 巨自噬中溶酶体膜直接内陷包裹细胞质成分，全程不需要形成双层膜自噬体 C. 微自噬因具有高度选择性，是饥饿条件下降解大量细胞质成分的主要方式 D. 三类自噬降解底物时均必须先形成双层膜结构的自噬体再与溶酶体融合

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27. 在体外培养的细胞实验中，观察两组处理后的细胞死亡方式并统计特征比例：A组（凋亡诱导组）中，80%的细胞出现细胞皱缩、染色质凝聚、细胞膜内陷形成凋亡小体且无炎症反应；其余20%表现为上述特征不完全。B组（损伤组）中，70%的细胞出现细胞迅速肿胀、细胞膜破裂、内容物外漏并引发周围炎症反应。已知两组各培养细胞总数为500个。请计算：A组呈典型凋亡特征的细胞数与B组呈典型坏死特征的细胞数之和。

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