内容正文:
专题突破(五) 细胞的生命历程
一、选择题
1.《自然》杂志发表文章:年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰,这一竞争有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多。以下分析正确的是( )
A.年轻小鼠COL17A1基因的表达水平较高,无衰老皮肤细胞
B.COL17A1基因含量的高低,可作为判断皮肤是否衰老的依据
C.老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低,与许多酶活性下降有关
D.皮肤干细胞能分化为表皮细胞,说明皮肤干细胞具有细胞全能性
C 解析:虽然年轻小鼠COL17A1基因的表达水平较高,但也有衰老皮肤细胞,A错误;根据题干信息“随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多”可知,COL17A1基因的表达水平的高低(而不是基因含量的高低)可以作为判断皮肤是否衰老的依据,B错误;基因的表达过程中需要多种酶参与,所以老年小鼠COL17A1基因的表达水平较低,可能与许多酶活性下降有关,C正确;发育的全能性即可以分化为任何一种组织细胞,皮肤干细胞能分化为表皮细胞,不能说明皮肤干细胞具有细胞全能性,D错误。
2.(2022·江苏苏州二模)下图表示洋葱根尖分生区细胞进行分裂时,细胞核中DNA含量的变化,每个点代表记录到的一个细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础
B.图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成
C.利用药物抑制DNA聚合酶的活性,细胞将停留在分裂间期
D.细胞核体积增大到最大体积的一半时,细胞核中进行DNA的复制及蛋白质的合成
D 解析:DNA的均等分配依靠纺锤体牵引染色体移动,故染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础,A正确;图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成,细胞一分为二,染色体均分到两个细胞中,B正确;DNA的复制发生在分裂间期,因此利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂间期,C正确;分析图形可知,在细胞分裂间期,细胞核体积达到其最大体积的一半时,DNA的含量开始急剧增加,此时细胞核中进行DNA的复制,蛋白质的合成在此之前,且发生在细胞质中,D错误。
3.(2022·辽宁抚顺模拟)科学家将cMyc、KIf4、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。下列相关叙述错误的是( )
A.iPS细胞有丝分裂后期染色体数目与核DNA分子数目相同
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.小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似,T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C 解析:iPS细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂,使得此时染色体数目与核DNA分子数目相同,A正确;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;iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞强,C错误;小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似,T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,D正确。
4.(2022·河北保定模拟)目前科学家较为认可的衰老机制是线粒体学说。该学说的内容是:在衰老过程中,线粒体产生的大量氧自由基不仅会对细胞造成直接损伤,还能启动一系列的信号转导途径,促进细胞衰老;线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降,导致ATP生成减少,细胞能量代谢功能下降,从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用,科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是( )
A.线粒体产生的氧自由基可间接导致细胞中水分减少、细胞核体积增大
B.在线粒体产生的氧自由基促进细胞衰老过程中会发生信息交流
C.线粒体合成ATP的能力与呼吸酶复合物的活性有关,ATP合成酶只存在于线粒体中
D.推测雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体,发挥其抗细胞衰老的作用
C 解析:由题意可知,在衰老过程中,线粒体产生的大量氧自由基能促进细胞衰老,而细胞中水分减少、细胞核体积增大都是细胞衰老的特点,A正确;由题意可知,在衰老过程中,线粒体产生的大量氧自由基能启动一系列的信号转导途径,促进细胞衰老,说明在线粒体产生的氧自由基促进细胞衰老过程中会发生信息交流,B正确;线粒体合成ATP的能力与呼吸酶复合物的活性有关,细胞质基质中也含有ATP合成酶,C错误;由题意推测,许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体,雌激素可能通过与