专项突破12 结合科技前沿考查细胞生命历程-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中生物必修第一册(人教版2019)

心专项突破12 结合科技前沿考查细胞生命历程 1,(2023·安徽宿州期中)细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同 一阶段的过程。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，G1、S、G2、M期依次分别为10、 7h、3.5h、1.5h。使用DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，从 而实现细胞周期同步化。下列叙述错误的是 ( A.阻断I所用试剂属于可逆性抑制DNA复制的试剂 阻斯 解涂 阻断Π B.第1次阻断处理至少15h后，所有细胞都停留在 S期 图a 图b 图c 图d C.阻断Ⅱ的处理与阻断I相同，经过处理后，所有细 注：一：表示细孢分布的时期，G,:DNA复制前期， 胞实现细胞周期的同步化 S:DNA复割部，G:DNA复制后期，H:分裂期。 D.可根据间期染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化 2.(2023·陕西西安阶段练习)中国科学家在《EMB0 Reports》杂志发表论文，首次建立了内质 网中蛋白质氧化折叠同干细胞衰老之间的联系，实时监测到内质网中蛋白质氧化折叠产生的 副产物H,O,能够释放到细胞核中发挥作用，调控衰老相关基因SERPINE1的表达，促进细胞 衰老。下列相关叙述正确的是 () A.人体干细胞在增殖过程中会发生同源染色体的联会和分离现象 B.干细胞中单层膜的内质网可对蛋白质进行加工且不需要消耗能量 C.SERPINE1的表达导致干细胞衰老过程中细胞核的体积不断缩小 D.衰老的干细胞中多种酶的活性下降，细胞的呼吸速率逐渐减慢 3.(2023·重庆南开中学校考期中)研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细 胞”，对此种干细胞进行培养后能得到多种细胞（如 。。的色素上皮组织细胞 视网膜色素 图)。下列叙述正确的是 ( 神经元 上皮细胞 A.图中所示过程中细胞内的遗传物质会发生改变 富含脂肪的钢胞 B.图中富含脂肪的细胞和神经元，蛋白质的种类完全不同 两种骨细胞 C.分化后的细胞中，某些细胞器的数量会有差异 D.图中过程是可逆的 4.自噬是把细胞质中的物质运送到溶酶体中降解的过程，该过程中损伤的细胞器被细胞自身的 膜包裹形成自噬体，自噬体再与细胞内的溶酶体结合从而完成细胞自噬的过程。吸烟是导致 慢性阻塞性肺疾病(COPD)的首要发病因素，银杏叶提取物(GBE)对COPD具有一定的治疗 效果，机制是GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬，已知细胞内PI3K蛋白的表达水平下 降，会导致自噬程度增强，为验证上述机制设计实验如表所示，下列说法错误的是 () 组别 实验材料 检测指标 预期结果 对照组 COPD组大鼠肺泡巨噬细胞 PI3K蛋白含量 实验组 进阶突破·专项练23 A.实验组应选用GBE+COPD组大鼠肺泡巨噬细胞 B.细胞自噬过程体现了生物膜具有一定的流动性 C.GBE可通过PI3K蛋白来促进细胞自噬，所以预期结果应为实验组PI3K蛋白含量高于对 照组 D.溶酶体内的水解酶可水解衰老、损伤的细胞器，使细胞获得生存所需的物质和能量 5.(不定项)(2023·山西大同期中)我国科研团队使用一种无转基因、快速和可控的方法将人 类多能干细胞(PSC)转化成为8细胞阶段全能性胚胎样细胞（简称8CLC,相当于受精卵发育 3天状态的全能千细胞)。下列相关叙述正确的是 A.8CLC的全能性高于PSC,体外培养时可能诱导分化为造血干细胞 B.有丝分裂后期的8CLC中着丝粒分裂，细胞中含有92条染色体 C.PSC转化为8CLC的过程中发生了细胞内多种基因的选择性表达 D.8CLC发育为人类胚胎的过程中细胞不断分裂，但不会发生凋亡 6.(2023·湖南师大附中校考期末)脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致25忄AT水平湘对位 轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患20 1.5 者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多 1.0 种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细05 0.0 胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修 第1组第2组第3组 复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。 (1)脑缺血条件下会出现供氧不足，此时脑神经细胞也会进行无氧呼吸供能，细胞氧气消耗 量 (填“大于”“小于”或“等于”)C0,产生量。脑缺血导致脑神经细胞由于供能 不足及有害物质积累而死亡属于 (填“细胞调亡”或“细胞坏死”)。 (2)M诱导分化成心肌细胞、成骨细胞或神经细胞的过程 (填“体现”或“未体现”) 其具有全能性。心肌细胞、成骨细胞与神经细胞三种细胞的形态、结构、功能不同， 根本原因是 (3)研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中，实现细胞供能机制的修复。 为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验。 分组 第1组 第2组 第3组 处理 用含有M线粒体的培 用不含有M线粒体的培 用不含有M线粒体的培 方法 养基对N进行培养 养基对N进行培养 养基对？进行培养 ①第3组为正常对照组，请将实验补充完整： ②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。由图分析比较可知，第1组神经细 胞内ATP水平 正常水平，第2组在实验中起 作用。 ③综合上述研究资料和实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的作用机制： 24黑白题生物1必修第一册·RJ4.D解析：a点后染色体/核DNA含量比值由1变为12，变化原因是 的体积变小，C错误：衰老的干细胞中多种南的话性下降，细胞的呼 DNA复制，DNA复制前要合成蛋白质，需要更多核糖体，因此难点前 吸速率送渐诚慢.细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，D正确 细胞内核糖体增生，A正确：b段染色体/核DNA含量比值由1变为 故选D 1/2,形成的原因是DNA分子复制，B正确：be段表示有丝分裂的间 3,C解析：题图中所示过程属于细胞分化，其实质是基因的选择性表 期、前期，中期，细胞内核DNA含量不变，C正确：e点染色体/核DNA 达.该过程中细胞内的遗传物质不发生改变，A错误：题图中高含脂 含量比值由1/2变为1，原因是着丝粒分裂，此时不存在染色单体， 防的细胞和神经元的mRNA和蛋白质不完全相同.而不是完全不同， D错误。故选D B错误：分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异，如心肌细胞中 5.D解析：甲图为染色体复制，处于间期，此时呈现染色质的状态， 线粒体多，胰腺细胞中高尔基体多，C正确：细胞分化是一种持久性 这种变化在光学显微镜下难以观察到，A正确：甲图为DNA分子的 的变化，一般来说分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡： 复制，对应题图1中的CD段，对应题图2的FG段，B正确：乙图为 也就是说细胞分化是不可逆的.D错误。故选C 着丝粒分裂，是细胞分裂后期图，这一时期题图1曲线中一个细胞 4,C解析：该实验目的是验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞 内的DNA含量不变.而题图2曲线中一条染色体上的DNA数目诚 自噬，因此自变量为对COPD模型鼠是否进行GE处理.因此实验 半，两曲线有不同的变化，C正确：观察组织细胞有丝分裂时，在解 组需要选择(COPD模型鼠肺泡巨隙细胞并施加GBE,A正确：根据题 离时细胞已失活，不能用同一细胞来观察甲，乙两种时期，D错误 意，自噬过程中损伤的细胞器被细胞自身的膜包要形成自噬体，因此 故选D 细胞自噬过程体现了生物膜具有一定的流动性，B正确：根据题干信 四名师点睛 息推翡P3K蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强，即GBE可 分析题图：图甲为D八A分子的复制.图乙为着丝粒分裂，秦色体 以通过成少3K蛋白含量来促进细胞自隙，因此预期结果应为实验 数目加倍：图1的纵坐标为一个细隐中核DNA含量，CD段代表 组P3K蛋白含量低于对照组，C错误：溶醇体中含有多种水解醇，在 DNA分子复制，DE段可以表示有丝分裂的前期，中期、后期、末期 一定条件下，细胞会将受横或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降 解后再利用，使细胞获得生存所需的物质和能量，D正确。故选C 结束前：图2的纵坐标为一条染色体上DNA数用，FG为DNA分 子复制，GH为有丝分裂前期、中期 5:ABC解析：8CLC相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞，其全 能性高于PSC(多能千细胞)，在体外对全能干细胞进行培养时，可能 6.(1)B→A→D一C(2)着丝粒(3)首先在L蛋白的作用下，细胞完 诱导分化出多种干细胞，包括造血干细胞，A正确：人类细胞含有 成纺锤体的正确组装：在U蛋白的作用下，使防锤丝附着于染色体的 46条染色体，在有丝分裂后期由于着丝粒分裂，染色体数日加倍会 着丝粒上，牵拉其排列在赤道板上：接着在E蛋白的作用下，纺锤丝 出现92条染色体，B正确：细胞分化是细胞内基因选择性表达的结 牵拉姐妹染色单体移向细胞两极或如图所示： 果，即PSC转化为8C1C的过程中发生了细胞内多种基因的选择性 L蛋白 U蛋白 E蛋白 表达，C正确：8CLC发育为人类胚胎的过程中细胞不断分裂，同时也 有细胞的调亡，因为细胞周亡是细胞正常的生命现象，D错误。故 舫锤体筋楼丝附着纺锤丝牵拉于 选ABC 组装于着丝上 染色体移动 6.(1)等于细胞坏死(2)未体现基因的选择性表达（或细胞中速 解析：(1)题图1中A细胞染色体排列在一个平而上，说明此时为有 传信息的表达桥况不同)(3)①正常（成未受损）的脑神经细胞 丝分裂中期，准备进人后期：B细胞染色质松散，说明开始进人间期： ②高于对凰周M的线粒体可转移到蔽缺血神经细胞中，增加损 C细胞已经形成两个子细胞，说明处于有笑分裂末期：D细胞正在分 伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修 裂形成两个子细胞，说明处于有丝分裂后期，故按发生的时间先后排 复提供充足的能量 序为B→A→DC。(2)由于U蛋白含量降低导致个别染色体没有 解析：(1)脑缺血条件下会出现供氧不足，此时脑神经细胞也会进行 排列到赤道板上，而是游离在外，说明U蛋白促进纺锈丝附着于染色 无氧呼吸供能，但因为动物细胞无氧呼吸产生乳酸.不产生C0,,所 体的着丝粒上，牵引染色体排列在赤道板上。《3)由题意可知，U蛋 以细胞氧气消耗量等于C0,产生量。脑缺血导致脑神经细胞由于供 白战少时个别染色体没有排列到赤道板上，而是游离在外，说明U蛋 能不足及有害物质积累而死亡，这对机体不利，属于细胞坏死 白可促进纺锤丝附着于染色体的着丝粒上，牵引染色体排列在泰道板 (2)M诱导分化成心肌细胞、成骨细胞或神经细胞的过程，由于没有 上：1.蛋白减少时出现多极纺锤体，纺锤体变小且不再位于铜胞中央 形成个体或分化为各种细胞，因此未体现铜胞的全能性。细胞分化 说明L蛋白促进纺锤体正常极化且排布在细胞中央，完成纺锤体的正 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 确组装：E蛋白诚少时染色体向两极移动滞后，出现染色体桥，说明E 构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化的实质是基因的 蛋白保证如妹染色单体按时正常移向细跑两极或如答案图中所示。 选择性表达，因此心肌细胞、成骨细胞与神经铜胞三种细胞的形态， 专项突破12结合科技前沿考查 结构、功能不同，其根本原因是基因的选择性表达（或细胞中茸传信 息的表达情况不同)。(3)①该实验的目的是探究M的线粒体转移 细胞生命历程 对N的影响，则该实验的自变量是培养基是否含有M线粒体以及脑 1.D解析：阻断I需在培养液中添加DNA合成抑制剂选择性阻断 神经细胞是否正常。由于第3组为正常对照组，则培养的应该是正 S期，去除抑制剂后S期可继续进行，可见，对DNA复制的抑制是可 常（或未受横）的脑神经细胞。②第3组的ATP水平属于正常水平， 逆的，A正确：阻断【需在培养液中添加DA合成排制剂，培养时间 结合题图可知，第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平。第2组 不短于15h.即G2+M+G,的时间总和，这样可以使所有细胞都处 用不含有M线粒体的培养基对N进行培养，起对照作用。③根据上 于S期.B正确：经过题图中的三步处理后，所有细胞都应停滞在细 述实验可知M的线粒体转移可提高缺氧损伤脑神经细胞(N)的ATP 胞周期的某一时期处，从向实现细胞周期的同步化，C正确：有丝分 水平，由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为M的线 裂中期是观察染色体形态和数目的最佳时期，而G,S期处于间期， 粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有 此时染色体呈染色质的状态，因此不能根据染色体形态和数目来判 氧呼吸加强产生更多AP,为损伤细胞修复提供充足的能量。 断所有细胞是否实现细胞周期同步化，D错误。故选D 四解题指导 2.D解析：人体干细胞进行的是有丝分裂.不会发生同源染色体的联 分析题柱形图：第1组种经细隐内ATP水平高于第2组，说明W 会和分离现象，A错误：内质网是单层膜的细胞器，对蛋白质进行加 的线粒体转移可提高N的ATP永平。 工时需要消耗能量，B错误：细胞衰老过程中细胞核体积变大，细胞 必修第一册·RJ黑白题48