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专题06 细胞的生命历程
1、 单选题
1.(23-24高一上·山东烟台·期末)痢疾杆菌和痢疾变形虫是两种能引发肠道疾病的致病微生物,下列说法错误的是( )
A.痢疾杆菌的遗传物质主要存在于拟核中
B.痢疾杆菌含有核酸的细胞器是核糖体
C.痢疾变形虫的染色质主要由DNA和蛋白质组成
D.痢疾杆菌和痢疾变形虫的增殖方式都是有丝分裂
2.(23-24高一上·山东菏泽·期末)有丝分裂过程中 M 蛋白可提供一个“等待”信号调控后期的开始,当所有染色体着丝粒排列在赤道板上且纺锤丝与染色体正确结合后,M 蛋白消失启动后期进行。药物 A 处理可导致 M蛋白延迟消失,药物B处理可导致M蛋白提前消失。下列说法错误的是( )
A.M蛋白是保证细胞正常分裂的重要物质
B.药物A可能会导致细胞周期明显变短
C.药物B 可能导致子细胞染色体数目异常
D.M蛋白会在连续分裂的细胞中周期性的合成与消失
3.(23-24高一上·山东威海·期末)下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。下列说法错误的是( )
A.A细胞中赤道板向四周扩展形成细胞板
B.B细胞中核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.中心体的复制发生在D细胞所处的时期
D.E细胞中核DNA数与染色体数相同
4.(23-24高一上·山东滨州·期末)图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域,图乙表示洋葱根尖细胞分裂周期中某物质的数量变化。下列说法错误的是( )
A.观察有丝分裂时选择图甲b区细胞,此区细胞呈正方形,排列紧密
B.需对根尖先后进行解离、漂洗、染色,再制成临时装片显微观察
C.乙图de段核仁逐渐解体、核膜逐渐消失、中心体移向细胞两极
D.图乙代表的是核DNA的数量变化,bc段变化的原因是DNA复制
5.(23-24高一上·山东济南·期末)如图是某生物体的细胞处于有丝分裂不同时期的图像,对图像的描述正确的是( )
A.细胞中含中心体,该生物是低等植物
B.甲细胞进行中心体复制,乙的后一个时期磷脂和蛋白质重新组装成细胞膜
C.丙处于有丝分裂的中期,图中未展示的时期是分裂间期和末期
D.图中三个细胞内染色体数、染色单体数与核DNA分子数的比例都为1∶2∶2
6.(23-24高一上·山东菏泽·期末)已知图甲为某生物的细胞有丝分裂部分时期的示意图;图乙表示该生物的细胞分裂过程中,不同时期细胞内核DNA、染色体、染色单体的数量关系。下列说法错误的是( )
A.因为有中心体无细胞壁,所以该生物是动物
B.图乙中 abc分别对应染色体、染色单体、核DNA
C.图甲中I细胞为有丝分裂后期,对应图乙中的②
D.图甲中II细胞对应图乙中的①,此时赤道板清晰可见
7.(23-24高一上·山东济南·期末)动粒是位于姐妹染色单体着丝粒两侧的多蛋白结构(如图所示),负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起。下列叙述错误的是( )
A.应选择有丝分裂中期的细胞观察染色体的形态和数量
B.图中所示的姐妹染色单体是经过染色体复制而来,但染色体数目未变化
C.正常细胞中,纺锤丝变短牵拉导致着丝粒分裂,姐妹染色单体移向细胞两极
D.若有丝分裂过程中动粒异常,则子代细胞中染色体数量可能增加或减少
8.(23-24高一上·山东济南·期末)下列关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂”的实验,叙述正确的是( )
A.光学显微镜下某些细胞中染色体呈现圆柱状或杆状。
B.在高倍镜下可观察到洋葱根尖分生区的某个细胞由前期进入中期
C.实验中先用10%盐酸破坏细胞膜,再用甲紫使染色体着色
D.可依次通过解离、染色、漂洗和制片等步骤制作临时装片
9.(23-24高一上·山东威海·期末)某同学利用大蒜根尖制备装片,观察分生区细胞的有丝分裂。下列说法正确的是( )
A.利用体积分数为15%的盐酸和95%的酒精1:1混合液对根尖进行解离
B.漂洗时应用缓水流充分冲洗掉解离液
C.甲紫溶液和醋酸洋红液均能使染色体着色
D.可在一个细胞中观察到染色体在分裂期发生的连续变化
10.(23-24高一上·山东济宁·期末)盐酸和酒精是生物学实验中的常用试剂,下列说法正确的是( )
A.在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,无水酒精可用于提取和分离色素
B.检测无氧呼吸产生酒精的实验中,用稀盐酸为酒精与重铬酸钾反应创造酸性条件
C.用质量分数15%的盐酸和体积分数95%酒精等体积混合液对洋葱根尖进行解离
D.观察花生子叶细胞中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后,需加无水酒精洗去浮色
11.(23-24高一上·山东德州·期末)转分化指某种类型的已分化细胞转变为另一种类型细胞的现象,如分化程度低的神经干细胞可转分化形成骨髓细胞和淋巴细胞等。转分化一般要经历去分化和再分化的过程。 下列说法错误的是( )
A.转分化过程中细胞的遗传信息发生了变化
B.再分化过程的实质是基因的选择性表达
C.骨髓细胞与淋巴细胞中的蛋白质不完全相同
D.转分化可以协助组织器官的修复和再生
12.(23-24高一上·山东淄博·期末)人类大多数干细胞不会直接形成分化的子细胞。干细胞首先通过不对称的有丝分裂,产生一个干细胞和一个过渡放大细胞,过渡放大细胞经过若干次分裂、分化后产生终末分化细胞,如图所示。下列说法错误的是( )
A.①过程产生的过渡放大细胞的核遗传物质与亲本不同
B.②过程使细胞趋向专门化,提高了生物体生理功能的效率
C.遗传信息的选择性表达导致终末分化细胞在形态、结构和功能上出现差异
D.终末分化细胞的细胞核仍具有全能性
13.(23-24高一上·山东聊城·期末)我国科研人员用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞(CiPSC)后,再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞,移植到糖尿病猴体内能安全有效地降低血糖。下列叙述错误的是( )
A.CiPSC恢复了细胞正常的细胞周期
B.与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的全能性更高
C.用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化
D.人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列会缩短
14.(23-24高一上·山东青岛·期末)下列有关细胞分化的说法,正确的是( )
A.细胞分化主要是功能发生特化,结构与分化前相比变化不大
B.细胞分化是细胞在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致
C.细胞分化的方向与细胞所处的时间和空间有密切的关系
D.分化后的细胞生理功能发生稳定性的变化,失去了全能性
15.(23-24高一上·山东滨州·期末)果蝇的肠道受到细菌感染后,肠道细胞会合成一种特殊的蛋白质,这种蛋白质调节神经细胞内某些基因的表达,从而增强了果蝇的嗅觉灵敏度,避免摄入更多含细菌的食物。下列说法正确的是( )
A.肠道细胞和神经细胞有相同的DNA,没有相同的蛋白质
B.果蝇可以通过改变自身的遗传物质以适应环境的变化
C.神经细胞发生上述变化的现象体现了细胞的全能性
D.已经分化的细胞中,某些基因的表达情况仍会发生改变
16.(23-24高一上·山东济宁·期末)“神舟十五”飞船带回了在太空微重力环境下进行的多能干细胞向早期造血干细胞分化的研究样品,首次实现了干细胞“太空造血”。在太空培养的干细胞呈现出优于地面的生长方式,在微重力环境中干细胞的体外培养更接近于胚胎内干细胞的增殖与分化。下列说法错误的是( )
A.一般情况下,细胞会随着分裂次数的增多而衰老
B.多能干细胞中遗传信息的表达情况不同使细胞种类增多
C.太空的微重力环境能为增强干细胞分化效率提供新途径
D.在微重力环境中干细胞的分化会导致细胞中DNA和蛋白质种类改变
17.(23-24高一上·山东日照·期末)检测生物个体的某组织细胞时,发现细胞内的水分减少,多种酶的活性降低。这些细胞最可能出现的变化还包括( )
A.呼吸速率减慢,细胞核体积变小
B.结合水/自由水值降低,抗逆性减弱
C.能继续分化,使自身功能趋向专门化
D.细胞膜通透性改变,物质运输能力降低
18.(23-24高一上·山东青岛·期末)动物细胞培养工作始于20世纪初,其后得到广泛的发展。Hayflick和Moorhead的实验发现在体外培养的细胞经过50-60次群体倍增后便不再分裂了。推断细胞不再分裂的主要原因是( )
A.细胞衰老 B.细胞凋亡
C.细胞自噬 D.细胞坏死
19.(23-24高一上·山东滨州·期末)研究发现,染色体的端粒缩短会导致细胞内p53蛋白活化,继而诱导p21蛋白的合成,p21蛋白使得细胞停滞在分裂间期,最终引发小鼠软骨细胞衰老。下列说法错误的是( )
A.端粒的化学成分是DNA和蛋白质
B.端粒DNA序列缩短最终会引起内侧的DNA序列受损
C.衰老的小鼠软骨细胞会出现水分减少,体积变小等现象
D.可尝试研发促进p21蛋白合成的药物延缓细胞的衰老
20.(23-24高一上·山东济南·期末)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元,它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的存活因子,只有接受了足量存活因子刺激的神经元才能生存,并与靶细胞建立连接,其他的则发生凋亡。下列说法错误的是( )
A.脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育时期 B.脊椎动物细胞凋亡与溶酶体等结构有关
C.神经元细胞膜上有存活因子的受体 D.存活因子可能抑制神经细胞凋亡基因的表达
21.(23-24高一上·山东济宁·期末)研究发现细胞有氧代谢产生的毒性副产物ROS(如1O2、、H2O2等)可促进细胞自噬,其调控机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.破伤风杆菌细胞中不存在ROS
B.酸性水解酶通过主动运输转运到液泡中,参与细胞自噬
C.高盐、干旱等不良环境导致植物细胞自噬增强,原因可能是ROS含量增加
D.图示NADPH氧化酶从合成到作用部位,需核糖体、内质网、高尔基体等细胞器参与
22.(23-24高一上·山东青岛·期末)近日,我国科学家发布了首个人类肢体发育单细胞时空图谱,解析了胎儿四肢的细胞分裂、分化和凋亡等演变过程。下列说法错误的是( )
A.细胞增殖使细胞数目增多,有利于生物体的生长
B.细胞生长使细胞体积增大,有利于提高细胞物质交换的效率
C.细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
D.细胞凋亡是细胞的自动死亡,有利于细胞的自然更新
23.(23-24高一上·山东菏泽·期末)下列有关细胞分化、衰老、凋亡及细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.受精卵没有分化,所以没有全能性
B.细胞分化使遗传信息发生改变,导致细胞形态结构的变化
C.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
D.细胞凋亡使细胞自主有序的死亡,对生物体是有利的
24.(22-23高一上·山东泰安·期末)下列是四位同学关于生物学实验的操作方法或结果,叙述错误的是( )
A.细胞质的流动速度,在不同温度的环境条件下有所不同
B.用苏丹Ⅲ对花生组织切片进行染色,可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,是鉴定还原糖的理想材料
D.在观察有丝分裂装片时,我们无法在同一个细胞中连续观察到细胞分裂各时期的变化
25.(22-23高一上·山东枣庄·期末)下图表示某高等植物细胞的一个细胞周期中每条染色体上的DNA含量变化曲线。下列有关说法,不正确的是( )
A.BC段可表示有丝分裂前期和中期
B.C点数量减半的原因是DNA平均分配到两个子细胞
C.DE段表示分裂末期,细胞中央出现细胞板
D.AB段DNA复制数目加倍,染色体数目不加倍
26.(23-24高一上·山东烟台·期末)图甲是人骨髓造血干细胞(2n=46)有丝分裂过程中某时期部分染色体的示意图,图乙表示有丝分裂中每条染色体上的DNA含量变化。下列叙述正确的是( )
A.图甲中结构①的复制和移向细胞两极发生在分裂间期
B.图甲中结构③是在有丝分裂末期出现的细胞板
C.图甲细胞处于图乙的cd段,细胞中有92个DNA分子
D.图乙中de段的变化是着丝粒分裂导致的
二 非选择题
27.(23-24高一上·山东烟台·期末)斑马鱼基因组与人类基因组高度相似,被称为“水中小白鼠”,常用于科学研究。为了便于开展研究,科研人员往往需要利用图示操作使细胞周期同步化。图a中标注了斑马鱼受精卵进行分裂时,细胞周期各阶段的时长。
(1)姐妹染色单体是在图a所示的细胞周期中的 (填相应字母)期形成的。若要观察细胞中染色体的形态和数目,最好选择处于有丝分裂 期的细胞进行观察,此时细胞内染色体、核DNA、染色单体之比为 。
(2)实验过程中,研究人员统计了处于分裂期的细胞数量为20个,请推断处于分裂间期的细胞数量约为 个。
(3)据图分析:阻断Ⅰ中向斑马鱼细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在S期和交界处:图b→图c解除过程,更换正常的新鲜培养液后,培养的时间应控制在 h范围之间;阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在 ,从而实现了细胞周期的同步化。
(4)斑马鱼受精卵从开始发育起,不断进行有丝分裂、细胞分化,形成了不同种类的细胞。细胞分化的意义在于 。
28.(23-24高一上·山东菏泽·期末)我国航天员在空间站用不同类型的细胞,开展了大量有关细胞生长发育的研究。图1为某二倍体高等植物细胞(2N=8) 有丝分裂过程中,一对姐妹染色单体(a和b)的切面变化及运行模式图,①→②→③表示不同时期细胞中 a、b位置的依次变化;图2表示该细胞有丝分裂不同时期,染色体与核 DNA数目比的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中①→②不同时期细胞中a、b位置的变化是 的结果。染色体处于图1中位置③对应时期的该植物细胞内,染色体和染色单体的数量分别是 。
(2)图1中①时期对应图2 段内。图2中DE段变化的原因是 。
(3)图2中A~F过程中,参与分裂的细胞器有 。与高等植物细胞不同,动物细胞在有丝分裂末期的特点是 。
29.(23-24高一上·山东聊城·期末)下图甲表示洋葱根尖的不同区域,图乙表示洋葱根尖细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系.图丙呈现的是细胞分裂过程中某一结构的形态变化情况。请据图分析并回答下列问题:
(1)图甲中适合作为观察有丝分裂实验的区域是 (填编号),该处细胞的特点是 ;如果制片时取材长度达到了②或①区域,会发现大部分细胞没有出现图丙的变化,原因是 。
(2)图乙中c表示的是 的数量变化,处于2状态的细胞可能处于 分裂期的时期。
(3)图丙中,细胞核内发生I→Ⅱ生理变化时进行的主要代谢活动是 ,Ⅱ→Ⅲ生理变化过程中细胞核发生的结构变化是 ,观察与计数Ⅲ的最佳时期是 期。
(4)在观察细胞有丝分裂的实验中,制作临时装片时漂洗的目的是 。实验中即使操作正确,也难以看到一个细胞分裂的连续变化,主要原因是 。
30.(23-24高一上·山东临沂·期末)图1和图2是两种生物细胞有丝分裂模式图,图3是细胞增殖过程中染色体与核 DNA 数目比的变化曲线。
(1)图1细胞为 (填“动物”或“植物”)细胞,其染色体数:染色单体数:核 DNA数为 。该细胞在末期分裂成2个子细胞时,不同于图2细胞的特点是 。
(2)图2处于图3中的 段(用字母表示)。其中结构 M的名称是 。
(3)若图3表示图1细胞的染色体与核 DNA 数目变化,则DE 段形成的原因是 ,E 点染色体条数是 。BC 段发生的分子水平变化是 。
(4)有丝分裂能保持细胞的亲代和子代之间的遗传稳定性的原因是 。
一、单选题
1.(23-24高一上·山东临沂·期末)下图为洋葱根尖细胞有丝分裂显微照片,下列叙述错误的是( )
A.中心体的复制最可能发生在b 细胞
B.上述细胞有丝分裂的顺序是b→c→a→d
C.d 细胞中纺锤体逐渐消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
D.若某药物可抑制纺锤体形成,则它最可能作用于b 细胞
2.(23-24高一上·山东日照·期末)研究发现,人工合成的小分子物质REV能诱导细胞发生去分化,从当前状态返回到祖细胞状态,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中各种细胞的蛋白质种类相同
B.图中各种细胞的遗传信息相同
C.过程①说明肌细胞发生了变异
D.过程②说明祖细胞具有全能性
3.(23-24高一上·山东聊城·期末)真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期(M期).间期又分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制,研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验,获得下表结果。下列推断正确的是( )
细胞融合的组合方式
融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞
原G1期细胞中出现染色质凝缩成单线状染色体
M期细胞和G2期细胞
原G2期细胞中出现染色质凝缩成双线状染色体
S期细胞和G1期细胞
原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞
原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A.诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中,且随M期进行含量越来越高
B.G2期凝缩成双线状不利于分裂期遗传物质的平均分配
C.将M期细胞和S期细胞融合.原S期细胞中染色质不会凝缩
D.将M期细胞和S期细胞融合,原M期细胞染色体DNA不会复制
4.(23-24高一上·山东日照·期末)为探究细胞周期阻断剂K与细胞周期的关系,研究人员利用小鼠某种干细胞进行实验,实验流程和结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞分裂间期时间长于M期
B.试剂K可能抑制DNA分子的复制
C.试剂K可以将细胞周期阻滞在S期
D.试剂K对细胞周期的作用是不可逆的
5.(23-24高一上·山东淄博·期末)细胞分裂间期由G₁期、S期(DNA的合成)和(G₂期组成。G₂期CDK1活化,促使细胞由G₂期进入分裂期,CDK1的活性与其磷酸化水平有关,如图所示。B蛋白可抑制细胞中CDK1的去磷酸化。下列说法错误的是( )
活化CDK1 无活性CDK1
A.DNA复制时,CDK1处于磷酸化无活性状态
B.细胞增殖的物质准备完成后,无活性的CDK1发生去磷酸化
C.活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化
D.B蛋白可使细胞周期同步于分裂期
6.(23-24高一上·山东青岛·期末)下列关于细胞周期的说法,错误的是( )
A.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
B.细胞周期包括前期、中期、后期、末期
C.抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期
D.根尖分生区细胞能进行连续分裂,具有细胞周期
7.(23-24高一上·山东潍坊·期末)星射线是动物细胞有丝分裂过程中组成纺锤体的丝状结构,抗癌药物长春碱能干扰小鼠星射线的形成。下列叙述错误的是( )
A.有丝分裂前期,动物细胞中心体发出星射线形成纺锤体
B.有丝分裂后期,在星射线的牵引下细胞从中部凹陷缢裂为两部分
C.长春碱可作用于小鼠的受精卵、胚胎干细胞等具有分裂能力的细胞
D.长春碱抗癌的作用机理是通过干扰纺锤体的形成来阻止癌细胞的增殖
【答案】B
8.(23-24高一上·山东德州·期末)有丝分裂的核心事件是染色体复制后精确地均分到两个子细胞中。为保证核心事件的顺利完成,细胞内存在多种监控机制,SAC蛋白是监控机制中一种重要的蛋白质。有丝分裂初期 SAC位于染色体的着丝粒上,染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上,之后,SAC 很快失活并脱离着丝粒,当所有的 SAC都脱离后,细胞进入后期并完成正常的有丝分裂。下列说法错误的是( )
A.染色体与纺锤丝的连接发生在有丝分裂的中期
B.核膜结构的周期性变化有利于核心事件的完成
C.抑制 SAC与着丝粒的脱离,细胞将停留在中期
D.SAC监控机制异常可能会导致子细胞中染色体数目改变
9.(11-12高二上·江西·期中)如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是( )
A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则c→d过程细胞中DNA含量不变
B.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变
C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变
D.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同
10.(22-23高一下·山东济南·期末)下图为某动物个体内发生细胞分裂的有关图像,图1表示细胞分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2、图3、图4是细胞分裂的部分图像,下列叙述错误的是( )
A.依据图1中AB段曲线可以判定该细胞正在进行有丝分裂
B.图2和图4可分别对应着图1中的FG和CD
C.图1中EF段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
D.图3中没有细胞板的出现,细胞缢裂成两个子细胞
11.(22-23高一上·山东济南·期末)如图表示动物细胞有丝分裂时的染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系。下列解释肯定不正确的是( )
A.①可以用于表示细胞分裂的中期
B.②表示有丝分裂后期
C.③可表示细胞分裂完成形成的两个子细胞
D.a代表染色体,b代表DNA,c代表染色单体
12.(22-23高三·安徽·阶段练习)图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线(部分)。图2表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(粘连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关,分裂中期开始在水解酶的作用下水解;SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解)。下列分析不合理的是( )
A.图1中,BC段的发生结果导致细胞中核DNA含量减半
B.图1中,观察染色体形态和数目的最佳时期处于AB段
C.着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对粘连蛋白的保护作用
D.抑制SGO蛋白的合成,可能导致细胞中染色体数量异常
13.(22-23高二上·云南大理·阶段练习)如图所示为四组植物材料在“观察细胞的有丝分裂”实验中的结果,下列说法错误的是( )
A.临时装片制作步骤为解离、漂洗、染色、制片
B.实验观察过程中如果利用药物抑制DNA的合成,所有细胞将停留在分裂间期
C.如果仅从图中细胞周期与分裂期来看,四组材料中d组作为实验材料最适合
D.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
14.(23-24高一上·山东济南·期末)生物界普遍存在再生现象。若将发育中的蝾螈晶状体摘除,其背面的虹膜上含黑色素的平滑肌细胞就会去分化,失去黑色素和肌纤维,然后再分化成为产生晶状体蛋白的晶状体细胞。下列相关说法正确的是( )
A.平滑肌细胞经去分化和再分化成为晶状体细胞,说明动物体内的细胞分化都具有可逆性
B.蝾螈的平滑肌细胞与晶状体细胞的蛋白质种类不完全相同
C.平滑肌细胞去分化后获得了晶状体蛋白基因,再分化成了晶状体细胞
D.平滑肌细胞能分化成晶状体细胞,说明平滑肌细胞是干细胞
15.(22-23高一上·山东·期末)科学家利用皮肤细胞“炮制”出了iPS细胞(多能干细胞)。下图为该技术的操作流程模式图,根据图示推断iPS细胞( )
A.与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低
B.水分减少,代谢速率较慢
C.分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
D.只能分化形成某种特定类型的细胞
16.(23-24高一上·山东烟台·期末)细胞凋亡中的典型事件有细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来细胞核浓缩,DNA 断裂等。下列推测错误的是( )
A.由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡不属于细胞凋亡
B.从呼吸速率变化的角度分析,衰老细胞与凋亡细胞并不相同
C.细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可作为细胞是否凋亡的依据
D.从细胞凋亡角度看,细胞的不受限制的增殖可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致
17.(22-23高一上·山东东营·期末)细胞自噬可分为如图中的甲、乙、丙三种类型。巨自噬是最常见的细胞自噬类型,其基本过程为:细胞中衰老的细胞器或者一些折叠错误的蛋白质被一种双膜(隔离膜)结构包裹,形成自吞小泡,接着自吞小泡的外膜与溶酶体膜融合,释放包裹的物质到溶酶体中,使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。下列说法错误的是( )
A.通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质
B.细胞自噬离不开溶酶体,是因为溶酶体可以合成各种酸性水解酶
C.据图可推断乙类型为巨自噬,隔离膜可来自高尔基体或内质网
D.一些蛋白质经分子伴侣识别后才可进入溶酶体,说明 丙类型具有一定的特异性
18.(22-23高一上·山东泰安·期末)随着人均寿命的延长,我国的老龄化人口逐渐增多。2021年5月,我国65岁及以上的人口占总人口的13.5%,我国已进入老龄化社会。下列有关叙述正确的是( )
A.在正常情况下,衰老细胞中各种酶的活性均下降
B.老年人的皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞中的色素积累有关
C.细胞衰老虽然属于细胞正常的生命历程,但其不利于机体的自我更新
D.自由基学说认为,自由基只能通过攻击细胞内蛋白质的方式,使细胞衰老
19.(22-23高一上·山东枣庄·期末)细胞的生命历程包括细胞衰老和死亡,下列有关说法正确的是( )
A.衰老细胞的细胞核体积增大 B.老年白发与酪氨酸酶活性增大有关
C.烫伤后细胞的死亡属于细胞凋亡 D.凋亡细胞中所有酶活性都降低
20.(22-23高一上·山东东营·期末)Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程:其机制是Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,该蛋白会消失;若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失;下列有关叙述错误的是( )
A.Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离
B.Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变
C.Mad2蛋白异常的细胞在染色体错误排列时停止在中期
D.当染色体只受到一极拉力时,人为提供对极拉力,可能促进细胞进入后期
21.(22-23高一上·山东枣庄·期末)细胞分裂过程中染色体和DNA数量会发生规律性的改变,下图为细胞有丝分裂某物质的变化,下列有关说法错误的是( )
A.该图表示有丝分裂核DNA变化曲线 B.OA段表示细胞分裂间期
C.AB段染色体数目与DNA数为1∶1 D.DE表示有丝分裂的末期
22.(22-23高一上·山东枣庄·期末)细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分化使细胞专门化,下列有关细胞分化的说法错误的是( )
A.细胞分化的实质是基因选择性的表达 B.细胞分化前后的DNA和RNA不变
C.细胞分化后蛋白质的种类和数目改变 D.分化后的细胞具有发育成完整个体潜能
23.(22-23高一下·山东济南·期末)机体内的细胞衰老和死亡是常见现象,在个体发育的早期也会发生,个体的衰老是机体各部分组织细胞衰老的总体反映。下列有关说法错误的是( )
A.根据自由基学说,自由基可损伤线粒体内膜,从而造成ATP合成和细胞能量供应不足
B.在衰老的细胞中细胞核体积增大,染色质松散,DNA的功能受到抑制,蛋白质合成减少
C.在成熟组织中细胞的凋亡可以平衡细胞的增殖,这是维持组织正常形态和机能所必需的
D.细胞的衰老和凋亡都是由基因调控的,机体内不同功能的细胞凋亡速度不同
24.(22-23高一上·山东德州·期末)研究表明,人参提取物可通过促进肝激酶B1和蛋白激酶AMPK的合成,抑制蛋白激酶mTOR的合成,从而增强细胞自噬活性,以延缓细胞衰老。下列说法正确的是( )
A.衰老细胞中AMPK和mTOR的合成量均下降
B.若溶酶体功能受损,可能会加速细胞的衰老
C.与正常细胞相比,衰老细胞的细胞周期变短
D.细胞自噬作用越强,延缓细胞衰老的作用越强
25.(23-24高一上·山东烟台·期末)铁死亡是一种依赖铁离子的脂质过氧化诱发的细胞调节性死亡。GPX4是铁死亡的核心调控因子,能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇,从而抑制铁死亡发生。在氧化应激条件下,Nrf2能够促进GPX4含量增加。下列说法正确的是( )
A.铁死亡是一种自然的生理过程,属于细胞凋亡
B.GPX4是一种酶,其作用底物是细胞中的谷胱甘肽
C.GPX4失活将导致细胞中脂质过氧化物积累而诱发铁死亡
D.提高细胞中Nrf2含量能够降低细胞的抗氧化能力,抑制铁死亡发生
二、非选择题
26.(23-24高一上·山东滨州·期末)CDK是一类调控细胞周期进程的蛋白,CyclinE蛋白可以激活CDK,而CKI是细胞内一类对CDK起抑制作用的蛋白质。为探究当归多糖对有丝分裂过程中三类蛋白和各时期细胞数量比例的影响,现将生理状况相似的96只小鼠随机分成三组:对照组为健康小鼠,模型组为采用X射线处理得到的衰老模型小鼠,干预组为在模型组的基础上给予当归多糖水溶液灌胃的小鼠,对照组和模型组给予等量水灌胃。实验结果如下所示。
组别
G1期细胞比例(%)
S期细胞比例(%)
G2期和M期细胞比例(%)
对照组
68
23
9
模型组
90
7
3
干预组
72
21
7
(1)细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂 时为止,包括分裂间期(G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)两个阶段,其中分裂间期的特点是 。
(2)据实验数据分析,X射线抑制了 过程;当归多糖能使衰老小鼠进入S期的细胞比例 (选填“增加”或“减少”),从三种蛋白调控细胞周期的角度分析,其作用机理为 。
(3)细胞周期三种常见检验点的功能如下表所示,据表推测,在一个细胞周期中检验点A、B、C发生的先后顺序为 。检验点A接受的信号是细胞体积 。通过检验点B后,细胞中染色体与核DNA的数量比变为 。
检验点
功能
A
评估细胞大小
B
评估DNA是否准确复制
C
评估纺锤体是否正确组装
(4)检验点C还可评估纺锤丝是否与着丝粒正确连接,推测此检验点对有丝分裂的重要作用是 。
27.(22-23高一上·山东泰安·期末)下图甲是某连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果,图乙是具有4条染色体的某体细胞进行有丝分裂的示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中一个完整的细胞周期是 (用字母表示),就图乙来说,作为一个细胞周期还缺少处于 期的细胞。
(2)图甲中,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失发生在 段,对应于图乙中的 图。
(3)染色体数目开始加倍发生在图乙 所示时期,对应于图甲中的 段。
(4)图甲中ab段细胞内的主要变化是 和 。
(5)从图中可见,亲代细胞和子代细胞中DNA的含量是稳定的,其意义是 。
28.(23-24高一上·山东枣庄·期末)细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时,可降解自身大分子或细胞器为生存提供能量。下图表示细胞自噬的信号调控过程,AKT和mTor是抑制细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。
(1)据图一所示,营养物质充足时,胰岛素与受体结合,激活 来抑制凋亡。大量葡萄糖进入细胞后在 中分解成中间产物丙酮酸。
(2)根据图二,当环境中葡萄糖不足或胰岛素缺乏时,线粒体所分解的物质主要来自 过程产生的物质,在线粒体内膜上进行有氧呼吸第 阶段可以产生大量ATP。
(3)细胞凋亡与细胞坏死的区别是 。
29.(22-23高一上·山东聊城·期末)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(DNA合成准备期)、S期(DNA合成期)和G2期(有丝分裂准备期)。对小鼠肠上皮细胞进行体外培养,测定细胞周期中各阶段的时间,结果如下表所示。回答下列问题。
分裂时期
分裂间期
分裂期
合计
G1期
S期
G2期
M期
时长/h
3.4
7.9
2.2
1.8
15.3
(1)与G1期相比,G2期细胞中染色体的数量变化是 (填“加倍”或“不变”),核DNA的数量变化是 (填“加倍”或“不变”)。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞,可见由 发出星射线形成纺锤体。在M期,染色单体的消失发生于 期。向培养液中加入过量胸苷,会使处于S期的细胞被抑制,其他期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在S期或停留在G1与S两时期的临界点处。
(3)下表是体外培养的三种细胞的细胞周期持续时间(h)。
细胞类型
分裂细胞
分裂期
人宫颈癌细胞
20.5
1.5
人的肝细胞
21.0
1.0
小鼠肠上皮细胞
13.5
1.8
细胞周期是指 。以上三种细胞中最适宜用作观察有丝分裂实验材料的是小鼠肠上皮细胞,原因是 。
30.(22-23高一上·山东烟台·期末)细胞会经历生长、增殖、衰老、死亡,细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。某研究小组对细胞的生命历程开展了一系列的研究。
(1)制作洋葱根尖有丝分裂装片时,选择分生区细胞的原因是 ,装片的制作流程为 。
(2)丙酯草醚是一种常见的除草剂,为研究它对植物细胞增殖的影响,科研小组统计不同浓度丙酯草醚处理后根尖细胞有丝分裂指数,结果如下表。
丙酯草醚浓度(%)
0
0.0125
0.0250
0.0500
0.1000
根尖细胞有丝分裂指数(%)
18.3
8.5
6.2
4.2
3.9
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%
根据实验结果可推断出丙酯草醚对植物细胞增殖产生的影响是 。进一步研究发现,经丙酯草醚处理后,很多分裂期细胞停滞于有丝分裂中期,这说明丙酯草醚可能有 的作用。
(3)细胞衰老机制的端粒学说认为:细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧的正常基因的DNA序列受到损伤会导致细胞衰老。已知端粒酶(含RNA模板和催化蛋白)能以自身的RNA为模板合成端粒DNA使端粒延长从而延缓细胞衰老,据此分析引起细胞衰老的原因可能是 。
(4)酒及长期服用某些药物会使肝脏受损,导致肝细胞的代谢活动中断而引起肝细胞死亡,该过程称为 ;而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为 。
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专题06 细胞的生命历程
1、 单选题
1.(23-24高一上·山东烟台·期末)痢疾杆菌和痢疾变形虫是两种能引发肠道疾病的致病微生物,下列说法错误的是( )
A.痢疾杆菌的遗传物质主要存在于拟核中
B.痢疾杆菌含有核酸的细胞器是核糖体
C.痢疾变形虫的染色质主要由DNA和蛋白质组成
D.痢疾杆菌和痢疾变形虫的增殖方式都是有丝分裂
【答案】D
【详解】A、痢疾杆菌没有成形的细胞核,遗传物质主要分布于拟核中,A正确;
B、核糖体含有rRNA,痢疾杆菌只有核糖体一种细胞器,因此痢疾杆菌含有核酸的细胞器是核糖体,B正确;
C、痢疾变形虫为真核生物,有染色质,染色质主要由DNA和蛋白质组成,C正确;
D、痢疾杆菌以二分裂的方式进行增殖,D错误。
故选D。
2.(23-24高一上·山东菏泽·期末)有丝分裂过程中 M 蛋白可提供一个“等待”信号调控后期的开始,当所有染色体着丝粒排列在赤道板上且纺锤丝与染色体正确结合后,M 蛋白消失启动后期进行。药物 A 处理可导致 M蛋白延迟消失,药物B处理可导致M蛋白提前消失。下列说法错误的是( )
A.M蛋白是保证细胞正常分裂的重要物质
B.药物A可能会导致细胞周期明显变短
C.药物B 可能导致子细胞染色体数目异常
D.M蛋白会在连续分裂的细胞中周期性的合成与消失
【答案】B
【详解】A、分析题意可知,M蛋白可以控制细胞周期的进程,故M蛋白是保证细胞正常分裂的重要物质,A正确;
B、M蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,该蛋白会消失。由于药物A处理可导致M蛋白延迟消失,有丝分裂后期无法正常进行,则可能会导致细胞周期明显变长,B错误;
C、药物B处理可导致M蛋白提前消失,则染色体分离不同步,可能导致子细胞染色体数目异常,C正确;
D、根据题意“有丝分裂过程中 M 蛋白可提供一个“等待”信号调控后期的开始,当所有染色体着丝粒排列在赤道板上且纺锤丝与染色体正确结合后,M 蛋白消失启动后期进行”可知,M蛋白会在连续分裂的细胞中周期性的合成与消失,D正确。
故选B。
3.(23-24高一上·山东威海·期末)下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。下列说法错误的是( )
A.A细胞中赤道板向四周扩展形成细胞板
B.B细胞中核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.中心体的复制发生在D细胞所处的时期
D.E细胞中核DNA数与染色体数相同
【答案】A
【详解】A、A细胞处于末期,该细胞赤道板的部位形成细胞板,细胞板向四周扩展形成细胞壁,A错误;
B、B细胞处于前期,该时期细胞中核膜、核仁逐渐消失,染色体和纺锤体逐渐形成,B正确;
C、D细胞所处的时期为间期,间期的细胞中进行的是DNA复制和有关蛋白质的形成,若为动物细胞或低等植物细胞,则细胞中会发生中心体的复制,C正确;
D、E细胞处于分裂后期,该细胞中染色体的着丝粒发生了分离,染色体数目暂时加倍,此时细胞中核DNA数与染色体数相同,D正确。
故选A。
4.(23-24高一上·山东滨州·期末)图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域,图乙表示洋葱根尖细胞分裂周期中某物质的数量变化。下列说法错误的是( )
A.观察有丝分裂时选择图甲b区细胞,此区细胞呈正方形,排列紧密
B.需对根尖先后进行解离、漂洗、染色,再制成临时装片显微观察
C.乙图de段核仁逐渐解体、核膜逐渐消失、中心体移向细胞两极
D.图乙代表的是核DNA的数量变化,bc段变化的原因是DNA复制
【答案】C
【详解】A、观察有丝分裂时选择图甲b分生区细胞,分生区细胞才进行有丝分裂,此区细胞呈正方形,排列紧密,A正确;
B、为了能够清楚看到染色体,需要对根尖先后进行解离、漂洗、染色,再制成临时装片显微观察,B正确;
C、洋葱根尖细胞没有中心体,C错误;
D、图乙代表的是核DNA的数量变化,bc段发生了DNA复制,导致DNA数量加倍,D正确。
故选C。
5.(23-24高一上·山东济南·期末)如图是某生物体的细胞处于有丝分裂不同时期的图像,对图像的描述正确的是( )
A.细胞中含中心体,该生物是低等植物
B.甲细胞进行中心体复制,乙的后一个时期磷脂和蛋白质重新组装成细胞膜
C.丙处于有丝分裂的中期,图中未展示的时期是分裂间期和末期
D.图中三个细胞内染色体数、染色单体数与核DNA分子数的比例都为1∶2∶2
【答案】C
【详解】A、该细胞中含中心体,但是没有细胞壁,所以该生物是动物细胞,A错误;
B、甲细胞是有丝分裂的前期,中心体在间期已经完成复制,乙的后一个时期是末期,磷脂和蛋白质重新组装成核膜,B错误;
C、甲、乙、丙三个细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期,因此图中未展示的时期是分裂间期和末期,C正确;
D、图中甲、丙细胞内染色体数、染色单体数与核DNA分子数的比例都是1∶2∶2,乙细胞内没有染色单体,因而三者的比例是1∶0∶1,D错误。
故选C。
6.(23-24高一上·山东菏泽·期末)已知图甲为某生物的细胞有丝分裂部分时期的示意图;图乙表示该生物的细胞分裂过程中,不同时期细胞内核DNA、染色体、染色单体的数量关系。下列说法错误的是( )
A.因为有中心体无细胞壁,所以该生物是动物
B.图乙中 abc分别对应染色体、染色单体、核DNA
C.图甲中I细胞为有丝分裂后期,对应图乙中的②
D.图甲中II细胞对应图乙中的①,此时赤道板清晰可见
【答案】D
【详解】A、中心体分布于低等植物和动物细胞中,因为无细胞壁,所以该生物是动物,A正确;
B、乙图中,②中没有染色单体,染色体:DNA分子=1:1;①中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,所以abc分别表示染色体、染色单体和DNA,B正确;
C、甲图中细胞Ⅰ着丝点(粒)分裂,处于有丝分裂后期,对应图乙中的②(无染色单体,染色体:DNA=1:1),C正确;
D、甲图中细胞Ⅱ的着丝点(粒)排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,对应图乙中的①,赤道板是虚拟的,不能观察到,D错误。
故选D。
7.(23-24高一上·山东济南·期末)动粒是位于姐妹染色单体着丝粒两侧的多蛋白结构(如图所示),负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起。下列叙述错误的是( )
A.应选择有丝分裂中期的细胞观察染色体的形态和数量
B.图中所示的姐妹染色单体是经过染色体复制而来,但染色体数目未变化
C.正常细胞中,纺锤丝变短牵拉导致着丝粒分裂,姐妹染色单体移向细胞两极
D.若有丝分裂过程中动粒异常,则子代细胞中染色体数量可能增加或减少
【答案】C
【详解】A、中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,染色体形态数目清晰可见,便于观察,A正确;
B、图中所示的姐妹染色单体是经过染色体复制而来,只有一个着丝粒,一条染色体包含两条姐妹染色单体,染色体数目未变,B正确;
C、正常细胞中,着丝粒分裂一分为二,姐妹染色单体分开形成染色体,与纺锤丝的牵拉无关,C错误;
D、动粒负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起,动粒异常,染色体可能无法移向细胞两极,导致子代细胞中染色体数量可能增加或减少,D正确。
故选C。
8.(23-24高一上·山东济南·期末)下列关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂”的实验,叙述正确的是( )
A.光学显微镜下某些细胞中染色体呈现圆柱状或杆状。
B.在高倍镜下可观察到洋葱根尖分生区的某个细胞由前期进入中期
C.实验中先用10%盐酸破坏细胞膜,再用甲紫使染色体着色
D.可依次通过解离、染色、漂洗和制片等步骤制作临时装片
【答案】A
【详解】A、分生区细胞分裂旺盛,在光学显微镜下某些细胞中染色体呈现圆柱状或杆状,A正确;
B、在实验的解离中,分生区细胞已经死亡,因此,在高倍镜下不能观察到洋葱根尖分生区的某个细胞由前期进入中期,B错误;
C、实验中先用15%盐酸破坏细胞膜,清水漂洗后再用甲紫使染色体着色,C错误;
D、装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片,D错误。
故选A。
9.(23-24高一上·山东威海·期末)某同学利用大蒜根尖制备装片,观察分生区细胞的有丝分裂。下列说法正确的是( )
A.利用体积分数为15%的盐酸和95%的酒精1:1混合液对根尖进行解离
B.漂洗时应用缓水流充分冲洗掉解离液
C.甲紫溶液和醋酸洋红液均能使染色体着色
D.可在一个细胞中观察到染色体在分裂期发生的连续变化
【答案】C
【详解】A、利用质量分数为15%的盐酸和体积分数95%的酒精1:1混合液对根尖进行解离,A错误;
B、漂洗时应放入盛有清水的玻璃皿洗掉解离液,B错误;
C、染色体易被碱性燃料染成深色,甲紫溶液和醋酸洋红液均能使染色体着色,C正确;
D、解离后的细胞已经死亡,不能在一个细胞中观察到染色体在分裂期发生的连续变化,D错误。
故选C。
10.(23-24高一上·山东济宁·期末)盐酸和酒精是生物学实验中的常用试剂,下列说法正确的是( )
A.在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,无水酒精可用于提取和分离色素
B.检测无氧呼吸产生酒精的实验中,用稀盐酸为酒精与重铬酸钾反应创造酸性条件
C.用质量分数15%的盐酸和体积分数95%酒精等体积混合液对洋葱根尖进行解离
D.观察花生子叶细胞中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后,需加无水酒精洗去浮色
【答案】C
【详解】A、在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,无水酒精可用于提取色素,用层析液分离色素,A错误;
B、检测无氧呼吸产生酒精的实验中,用稀硫酸为酒精与重铬酸钾反应创造酸性条件,B错误;
C、解离时用到质量分数为15%的HCl溶液和体积分数为95%的酒精溶液,C正确;
D、在鉴定脂肪时,染色后需用50%的酒精洗去浮色,使染色效果更好,D错误。
故选C。
11.(23-24高一上·山东德州·期末)转分化指某种类型的已分化细胞转变为另一种类型细胞的现象,如分化程度低的神经干细胞可转分化形成骨髓细胞和淋巴细胞等。转分化一般要经历去分化和再分化的过程。 下列说法错误的是( )
A.转分化过程中细胞的遗传信息发生了变化
B.再分化过程的实质是基因的选择性表达
C.骨髓细胞与淋巴细胞中的蛋白质不完全相同
D.转分化可以协助组织器官的修复和再生
【答案】A
【详解】A、转分化过程中细胞的遗传信息未发生变化,只是基因的选择性表达,A错误;
B、再分化过程的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞承担不同的生理功能,B正确;
C、细胞在分化的过程中,有些基因是管家基因,在所有细胞都表达,有些基因是组织特异性基因,只在特定的组织或细胞表达,所以骨髓细胞与淋巴细胞中的蛋白质不完全相同,C正确;
D、通过转分化可以形成不同的细胞,从而转分化可以协助组织器官的修复和再生,D正确。
故选A。
12.(23-24高一上·山东淄博·期末)人类大多数干细胞不会直接形成分化的子细胞。干细胞首先通过不对称的有丝分裂,产生一个干细胞和一个过渡放大细胞,过渡放大细胞经过若干次分裂、分化后产生终末分化细胞,如图所示。下列说法错误的是( )
A.①过程产生的过渡放大细胞的核遗传物质与亲本不同
B.②过程使细胞趋向专门化,提高了生物体生理功能的效率
C.遗传信息的选择性表达导致终末分化细胞在形态、结构和功能上出现差异
D.终末分化细胞的细胞核仍具有全能性
【答案】A
【详解】A、有丝分裂产生的子细胞和亲本遗传物质相同,干细胞首先通过不对称的有丝分裂,产生一个干细胞和一个过渡放大细胞,因此过渡放大细胞的核遗传物质与亲本相同,A错误;
B、②过程为细胞分化,可以产生形态、结构和功能不同的细胞,使细胞趋向专门化,提高了生物体生理功能的效率,B正确;
C、细胞分化的本质是遗传信息的选择性表达,正因为遗传信息的选择性表达导致终末分化细胞在形态、结构和功能上出现差异,C正确;
D、终末分化细胞的细胞核含有该物种生长发育的全套遗传信息,因此仍具有全能性,D正确。
故选A。
13.(23-24高一上·山东聊城·期末)我国科研人员用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞(CiPSC)后,再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞,移植到糖尿病猴体内能安全有效地降低血糖。下列叙述错误的是( )
A.CiPSC恢复了细胞正常的细胞周期
B.与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的全能性更高
C.用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化
D.人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列会缩短
【答案】D
【详解】A、CiPSC再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞,因此恢复了细胞正常的细胞周期,A正确;
B、CiPSC有分化出胰岛细胞的潜能,因而与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的全能性更高,B正确;
C、用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化,只是基因的选择性表达,C正确;
D、人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列不会缩短,D错误。
故选D。
14.(23-24高一上·山东青岛·期末)下列有关细胞分化的说法,正确的是( )
A.细胞分化主要是功能发生特化,结构与分化前相比变化不大
B.细胞分化是细胞在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致
C.细胞分化的方向与细胞所处的时间和空间有密切的关系
D.分化后的细胞生理功能发生稳定性的变化,失去了全能性
【答案】C
【详解】A、细胞分化使细胞的形态、结构和功能都发生了稳定性差异,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此细胞分化后细胞中遗传物质不会丢失,B错误;
C、细胞分化是基因在特定的时间和空间条件下,选择性表达的结果,细胞分化的方向与细胞所处的时间和空间有密切的关系,C正确;
D、全能性指细胞经分裂和分化后,仍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,分化后的细胞生理功能发生稳定性的变化,但遗传物未改变,并未失去全能性,D错误。
故选C。
15.(23-24高一上·山东滨州·期末)果蝇的肠道受到细菌感染后,肠道细胞会合成一种特殊的蛋白质,这种蛋白质调节神经细胞内某些基因的表达,从而增强了果蝇的嗅觉灵敏度,避免摄入更多含细菌的食物。下列说法正确的是( )
A.肠道细胞和神经细胞有相同的DNA,没有相同的蛋白质
B.果蝇可以通过改变自身的遗传物质以适应环境的变化
C.神经细胞发生上述变化的现象体现了细胞的全能性
D.已经分化的细胞中,某些基因的表达情况仍会发生改变
【答案】D
【详解】A、肠道细胞和神经细胞是有丝分裂来的体细胞,有相同的DNA,也有相同的蛋白质,如两者都有呼吸酶,A错误;
B、变异是不定向的,果蝇不可以通过改变自身的遗传物质以适应环境的变化,B错误;
C、细胞的全能性需要分化出各种细胞或发育成一个完整的个体才能体现,细胞分化并不能体现细胞的全能性,C错误;
D、神经细胞属于已经分化的细胞,当受到细菌感染后,神经细胞细胞内的基因开始表达,以增强果蝇的嗅觉灵敏度,因此已经分化的细胞中,某些基因的表达情况仍会发生改变,D正确。
故选D。
16.(23-24高一上·山东济宁·期末)“神舟十五”飞船带回了在太空微重力环境下进行的多能干细胞向早期造血干细胞分化的研究样品,首次实现了干细胞“太空造血”。在太空培养的干细胞呈现出优于地面的生长方式,在微重力环境中干细胞的体外培养更接近于胚胎内干细胞的增殖与分化。下列说法错误的是( )
A.一般情况下,细胞会随着分裂次数的增多而衰老
B.多能干细胞中遗传信息的表达情况不同使细胞种类增多
C.太空的微重力环境能为增强干细胞分化效率提供新途径
D.在微重力环境中干细胞的分化会导致细胞中DNA和蛋白质种类改变
【答案】D
【详解】A、根据端粒学说,细胞会随着分裂次数的增多端粒缩短,细胞衰老,A正确;
B、多能干细胞中基因的选择性表达,使细胞种类增多,B正确;
C、在太空培养的干细胞呈现出优于地面的生长方式,在太空微环境中干细胞的体外培养更接近于胚胎内干细胞的增殖与分化。则太空的微重力环境能为增强干细胞诱导分化效率提供新途径,C正确;
D、在微重力环境中干细胞的分化会导致细胞中RNA和蛋白质种类改变,DNA不会发生变化,D错误。
故选D。
17.(23-24高一上·山东日照·期末)检测生物个体的某组织细胞时,发现细胞内的水分减少,多种酶的活性降低。这些细胞最可能出现的变化还包括( )
A.呼吸速率减慢,细胞核体积变小
B.结合水/自由水值降低,抗逆性减弱
C.能继续分化,使自身功能趋向专门化
D.细胞膜通透性改变,物质运输能力降低
【答案】D
【详解】A、由题意可知,细胞内的水分减少,多种酶的活性降低属于细胞衰老的特征,呼吸速率减慢,细胞核体积增大是细胞衰老的特征,A错误;
B、导致结合水/自由水值降低,抗逆性减弱,但新陈代谢会加快,后者不属于细胞衰老的特征,B错误;
C、衰老细胞为已分化的细胞,不能继续分化,C错误;
D、细胞膜通透性改变,物质运输能力降低属于细胞衰老的特征,D正确。
故选D。
18.(23-24高一上·山东青岛·期末)动物细胞培养工作始于20世纪初,其后得到广泛的发展。Hayflick和Moorhead的实验发现在体外培养的细胞经过50-60次群体倍增后便不再分裂了。推断细胞不再分裂的主要原因是( )
A.细胞衰老 B.细胞凋亡
C.细胞自噬 D.细胞坏死
【答案】A
【详解】ABCD、
细胞的生命是有限的,随着分裂代数增加,细胞逐渐衰老,所以细胞不再分裂的主要原因是细胞衰老,BCD错误,A正确。
故选A。
19.(23-24高一上·山东滨州·期末)研究发现,染色体的端粒缩短会导致细胞内p53蛋白活化,继而诱导p21蛋白的合成,p21蛋白使得细胞停滞在分裂间期,最终引发小鼠软骨细胞衰老。下列说法错误的是( )
A.端粒的化学成分是DNA和蛋白质
B.端粒DNA序列缩短最终会引起内侧的DNA序列受损
C.衰老的小鼠软骨细胞会出现水分减少,体积变小等现象
D.可尝试研发促进p21蛋白合成的药物延缓细胞的衰老
【答案】D
【详解】A、端粒位于染色体的两端,故其化学成分是DNA和蛋白质,A正确;
B、根据“端粒学说”,随细胞分裂次数的增加,端粒逐渐缩短,导致染色体内部的DNA序列受损,从而引起细胞的衰老,B正确;
C、衰老细胞的特征:水分减少,细胞体积变小,细胞核体积增大,物质运输效率降低等现象,C正确;
D、根据题意“染色体的端粒缩短会导致细胞内p53蛋白活化,继而诱导p21蛋白的合成,p21蛋白使得细胞停滞在分裂间期,最终引发小鼠软骨细胞衰老”可知,故可尝试研发抑制p21蛋白合成的药物延缓细胞的衰老,D错误。
故选D。
20.(23-24高一上·山东济南·期末)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元,它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的存活因子,只有接受了足量存活因子刺激的神经元才能生存,并与靶细胞建立连接,其他的则发生凋亡。下列说法错误的是( )
A.脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育时期 B.脊椎动物细胞凋亡与溶酶体等结构有关
C.神经元细胞膜上有存活因子的受体 D.存活因子可能抑制神经细胞凋亡基因的表达
【答案】A
【详解】A、细胞凋亡发生在个体发育的各个时期,A错误;
B、溶酶体参与细胞凋亡,B正确;
C、根据题意,运动神经元接受了足量存活因子刺激才能生存,说明其细胞膜上有存活因子的受体,C正确;
D、根据题意,接受了足量存活因子刺激的神经元才能生存并与靶细胞建立连接,其他的则发生凋亡,说明存活因子可能抑制神经细胞凋亡,D正确;
故选A。
21.(23-24高一上·山东济宁·期末)研究发现细胞有氧代谢产生的毒性副产物ROS(如1O2、、H2O2等)可促进细胞自噬,其调控机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.破伤风杆菌细胞中不存在ROS
B.酸性水解酶通过主动运输转运到液泡中,参与细胞自噬
C.高盐、干旱等不良环境导致植物细胞自噬增强,原因可能是ROS含量增加
D.图示NADPH氧化酶从合成到作用部位,需核糖体、内质网、高尔基体等细胞器参与
【答案】B
【详解】A、ROS是细胞有氧代谢产生的毒性副产物,破伤风杆菌是厌氧细菌,不进行有氧代谢,不存在ROS,A正确;
B、酸性水解酶是大分子物质通过液泡胞吞,参与细胞自噬,B错误;
C、由于ROS促进细胞自噬,产生的物质能为细胞提供营养,从而减少细胞对环境的依赖,所以高盐和干旱等不良环境下导致植物细胞自噬增强,原因可能是ROS含量增加,C正确;
D、图示可知,NADPH 氧化酶属于蛋白质,存在于细胞膜上,参与其合成与加工等有关的细胞器有线粒体、核糖体、内质网、高尔基体,D正确。
故选B。
22.(23-24高一上·山东青岛·期末)近日,我国科学家发布了首个人类肢体发育单细胞时空图谱,解析了胎儿四肢的细胞分裂、分化和凋亡等演变过程。下列说法错误的是( )
A.细胞增殖使细胞数目增多,有利于生物体的生长
B.细胞生长使细胞体积增大,有利于提高细胞物质交换的效率
C.细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
D.细胞凋亡是细胞的自动死亡,有利于细胞的自然更新
【答案】B
【详解】A、细胞增殖通过细胞分裂使细胞数目增多,有利于多细胞生物体的生长,A正确;
B、细胞生长使细胞体积增大,但是其相对表面积减小,细胞物质交换的效率降低,B错误;
C、细胞分化的意义是使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率,C正确;
D、细胞凋亡是细胞内基因控制的自动结束生命的过程,是细胞的自动死亡,有利于细胞的自我更新,D正确。
故选B。
23.(23-24高一上·山东菏泽·期末)下列有关细胞分化、衰老、凋亡及细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.受精卵没有分化,所以没有全能性
B.细胞分化使遗传信息发生改变,导致细胞形态结构的变化
C.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
D.细胞凋亡使细胞自主有序的死亡,对生物体是有利的
【答案】D
【详解】A、受精卵没有分化,全能性最高,A错误;
B、细胞分化是基因的选择性表达,遗传信息未发生改变,B错误;
C、衰老的生物体中,大部分细胞都处于衰老状态,但不是所有的细胞都衰老,也有幼嫩的年轻细胞,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,对生物体是有利的,D正确。
故选D。
24.(22-23高一上·山东泰安·期末)下列是四位同学关于生物学实验的操作方法或结果,叙述错误的是( )
A.细胞质的流动速度,在不同温度的环境条件下有所不同
B.用苏丹Ⅲ对花生组织切片进行染色,可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,是鉴定还原糖的理想材料
D.在观察有丝分裂装片时,我们无法在同一个细胞中连续观察到细胞分裂各时期的变化
【答案】C
【详解】A、温度影响分子等的运动,所以细胞质的流动速度,在不同温度的环境条件下有所不同,A正确;
B、花生子叶富含脂肪,用苏丹Ⅲ对花生组织切片进行染色,可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B正确;
C、可溶性还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,西瓜汁为红色,会干扰实验结果的观察,不是鉴定还原糖的理想材料,C错误;
D、有丝分裂装片制作过程中,细胞已经被杀死,故我们无法在同一个细胞中连续观察到细胞分裂各时期的变化,D正确。
故选C。
25.(22-23高一上·山东枣庄·期末)下图表示某高等植物细胞的一个细胞周期中每条染色体上的DNA含量变化曲线。下列有关说法,不正确的是( )
A.BC段可表示有丝分裂前期和中期
B.C点数量减半的原因是DNA平均分配到两个子细胞
C.DE段表示分裂末期,细胞中央出现细胞板
D.AB段DNA复制数目加倍,染色体数目不加倍
【答案】B
【详解】A、据图可知,BC段一条染色体上含有2个核DNA分子,可表示有丝分裂前期和中期,A正确;
B、C点数量减半的原因是着丝粒分裂,染色单体分离形成子染色体,一条染色体上的DNA由2变为1,B错误;
C、DE段表示分裂末期,细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁,C正确;
D、AB段表示有丝分裂的间期,此阶段DNA复制数目加倍,但染色体数目不加倍,D正确。
故选B。
26.(23-24高一上·山东烟台·期末)图甲是人骨髓造血干细胞(2n=46)有丝分裂过程中某时期部分染色体的示意图,图乙表示有丝分裂中每条染色体上的DNA含量变化。下列叙述正确的是( )
A.图甲中结构①的复制和移向细胞两极发生在分裂间期
B.图甲中结构③是在有丝分裂末期出现的细胞板
C.图甲细胞处于图乙的cd段,细胞中有92个DNA分子
D.图乙中de段的变化是着丝粒分裂导致的
【答案】D
【详解】A、图甲中①为中心体,中心体在间期复制,在前期分开并移向两极,A错误;
B、③为赤道板位置,人骨髓造血干细胞不会出现细胞板,B错误;
C、图甲为有丝分裂中期,处于图乙的cd段,细胞中有92个核DNA分子,C错误;
D、乙图中de段每条染色体上DNA数目由2变为1,这是由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离导致的,D正确。
故选D。
二 非选择题
27.(23-24高一上·山东烟台·期末)斑马鱼基因组与人类基因组高度相似,被称为“水中小白鼠”,常用于科学研究。为了便于开展研究,科研人员往往需要利用图示操作使细胞周期同步化。图a中标注了斑马鱼受精卵进行分裂时,细胞周期各阶段的时长。
(1)姐妹染色单体是在图a所示的细胞周期中的 (填相应字母)期形成的。若要观察细胞中染色体的形态和数目,最好选择处于有丝分裂 期的细胞进行观察,此时细胞内染色体、核DNA、染色单体之比为 。
(2)实验过程中,研究人员统计了处于分裂期的细胞数量为20个,请推断处于分裂间期的细胞数量约为 个。
(3)据图分析:阻断Ⅰ中向斑马鱼细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在S期和交界处:图b→图c解除过程,更换正常的新鲜培养液后,培养的时间应控制在 h范围之间;阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在 ,从而实现了细胞周期的同步化。
(4)斑马鱼受精卵从开始发育起,不断进行有丝分裂、细胞分化,形成了不同种类的细胞。细胞分化的意义在于 。
【答案】(1) S 中 1:2:2
(2)180
(3) 8.2 6.8~8.2 期交界处
(4)细胞分化是个体发育的基础,使细胞趋向专门化,利于提高各种生理功能的效率
【详解】(1)由于DNA的复制,姐妹染色单体形成,DNA复制发生在间期的S期;有丝分裂中期染色体形态稳定,数量清晰,便于观察,所以要观察细胞中染色体的形态和数目,最好选择处于有丝分裂中期的细胞进行观察,此时细胞内染色体、核DNA、染色单体之比为1:2:2;
(2)间期时间为4.5+6.8+2.2=13.5,分裂期时间为1.5,13.5/1.5=间期细胞数目/分裂期细胞数目,处于分裂期的细胞数量为20个,请推断处于分裂间期的细胞数量约为180个;
(3)过量胸苷会抑制S期,DNA分子的复制而立刻阻断细胞周期,而处于其它周期的细胞不受过量胸苷影响,预计加入过量胸苷约2.2+1.5+4.5=8.2h后,细胞都将停留在S期和 G1/S 交界处;更换正常的新鲜培养液后,细胞周期恢复正常,处于G1/S 交界处的细胞培养6.8h后进入G2,处于S/G2时期的细胞培养不得超过8.2h,不得重新进入S期;然后再加入过量胸苷,所有细胞都停留在G1/S 期交界处,从而实现了细胞周期的同步化;
(4)细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义在于细胞分化是个体发育的基础,使细胞趋向专门化,利于提高各种生理功能的效率。
28.(23-24高一上·山东菏泽·期末)我国航天员在空间站用不同类型的细胞,开展了大量有关细胞生长发育的研究。图1为某二倍体高等植物细胞(2N=8) 有丝分裂过程中,一对姐妹染色单体(a和b)的切面变化及运行模式图,①→②→③表示不同时期细胞中 a、b位置的依次变化;图2表示该细胞有丝分裂不同时期,染色体与核 DNA数目比的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中①→②不同时期细胞中a、b位置的变化是 的结果。染色体处于图1中位置③对应时期的该植物细胞内,染色体和染色单体的数量分别是 。
(2)图1中①时期对应图2 段内。图2中DE段变化的原因是 。
(3)图2中A~F过程中,参与分裂的细胞器有 。与高等植物细胞不同,动物细胞在有丝分裂末期的特点是 。
【答案】(1) 纺锤丝牵引 16、0
(2) CD 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体
(3) 核糖体、线粒体、高尔基体 细胞膜向内凹陷,最后缢裂形成两个子细胞
【详解】(1)分析图1可知,每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的位置发生移动,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动,所以图1中①→②不同时期细胞中a、b位置的依次变化是纺锤丝牵引的结果。位置③时的细胞处于有丝分裂的后期,由于着丝粒分裂,且该细胞体细胞中含8条染色体,所以染色体和染色单体的数量分别是16、0。
(2)图1①时的细胞处于有丝分裂的前、中期,对应图2CD段内;图2中DE段变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体。
(3)由题意可知,该细胞是植物细胞,所以图2中A~F过程中,参与分裂的细胞器有核糖体合成蛋白质,线粒体供能,高尔基体与细胞壁的形成有关。高等植物细胞不同,动物细胞在有丝分裂末期的特点是细胞膜向内凹陷,最后缢裂形成两个子细胞。
29.(23-24高一上·山东聊城·期末)下图甲表示洋葱根尖的不同区域,图乙表示洋葱根尖细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系.图丙呈现的是细胞分裂过程中某一结构的形态变化情况。请据图分析并回答下列问题:
(1)图甲中适合作为观察有丝分裂实验的区域是 (填编号),该处细胞的特点是 ;如果制片时取材长度达到了②或①区域,会发现大部分细胞没有出现图丙的变化,原因是 。
(2)图乙中c表示的是 的数量变化,处于2状态的细胞可能处于 分裂期的时期。
(3)图丙中,细胞核内发生I→Ⅱ生理变化时进行的主要代谢活动是 ,Ⅱ→Ⅲ生理变化过程中细胞核发生的结构变化是 ,观察与计数Ⅲ的最佳时期是 期。
(4)在观察细胞有丝分裂的实验中,制作临时装片时漂洗的目的是 。实验中即使操作正确,也难以看到一个细胞分裂的连续变化,主要原因是 。
【答案】(1) ③ 细胞呈正方形,排列紧密 ②或①区域的细胞已经发生分化,细胞不再分裂
(2) 染色单体 前、中
(3) DNA分子复制和有关蛋白质的合成 核仁逐渐解体、核膜逐渐消失 中期
(4) 洗去药液,防止解离过度(或:洗去残余的盐酸,便于染色体着色) 解离时,细胞已经死亡
【详解】(1)图甲①~④,依次为成熟区、伸长区、分生区和根冠。观察细胞有丝分裂应该选择分生区细胞,即甲图中的③。分生区细胞呈正方形,排列紧密。如果制片时取材长度达到了②伸长区或①成熟区区域,会发现大部分细胞没有出现图丙的变化,原因是该区域的细胞已经发生分化,细胞不再分裂。
(2)图乙时期1没有c,时期2有c,说明c是染色单体的数量变化。时期2中,a:c:b=2:2:1,可知此时的细胞中,一条染色体包含两条姐妹染色单体,因此是前、中分裂期的时期。
(3)丙中,细胞核内发生I→Ⅱ细胞处于分裂间期,该的过程是DNA的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞还有适度的生长。Ⅱ→Ⅲ过程是染色质缩短变粗形成了染色体,是前期的特征之一,除此之外,核仁逐渐解体、核膜逐渐消失是细胞核发生的结构变化。中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,方便染色体的计数和观察。
(4)有丝分裂的实验中,需要解离→漂洗→染色→制片→观察。其中漂洗的目的是洗去药液,防止解离过度(或:洗去残余的盐酸,便于染色体着色)。在一个细胞中,难以看到有丝分裂的全过程,原因是在解离的时候,细胞就已经死亡。
30.(23-24高一上·山东临沂·期末)图1和图2是两种生物细胞有丝分裂模式图,图3是细胞增殖过程中染色体与核 DNA 数目比的变化曲线。
(1)图1细胞为 (填“动物”或“植物”)细胞,其染色体数:染色单体数:核 DNA数为 。该细胞在末期分裂成2个子细胞时,不同于图2细胞的特点是 。
(2)图2处于图3中的 段(用字母表示)。其中结构 M的名称是 。
(3)若图3表示图1细胞的染色体与核 DNA 数目变化,则DE 段形成的原因是 ,E 点染色体条数是 。BC 段发生的分子水平变化是 。
(4)有丝分裂能保持细胞的亲代和子代之间的遗传稳定性的原因是 。
【答案】(1) 动物 1∶2∶2 细胞膜从细胞中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分
(2) EF 细胞板
(3) 每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体 8 完成DNA复制和有关蛋白质的合成
(4)亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中
【详解】(1)图1细胞为动物细胞,中心粒周围发出放射状的星射线形成纺锤体。细胞中有4个着丝粒,代表4条染色体,每条染色体上存在姐妹染色单体。因此,其染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2。动物细胞在有丝分裂的末期形成2个子细胞时,细胞膜向内凹陷,最后把细胞缢裂形成两个子细胞,每部分都含有一个细胞核,不形成细胞壁。而图2是植物细胞有丝分裂的末期,在赤道板的位置形成细胞板。
(2)图2细胞是植物细胞,M是细胞板,最后演变形成细胞壁,图2细胞中无姐妹染色单体,以染色质丝的形式存在,处于有丝分裂的末期,对应图3中的EF段。图3中的AC段表示有丝分裂的间期,CD段表示有丝分裂的前期、中期,DE段表示有丝分裂的后期,EF段表示有丝分裂的末期。
(3)图1细胞为动物细胞,中心粒周围发出放射状的星射线形成纺锤体。细胞中有4个着丝粒,代表4条染色体。图3中的AC段表示有丝分裂的间期,CD段表示有丝分裂的前期、中期,DE段表示有丝分裂的后期,EF段表示有丝分裂的末期。DE段形成的原因是着丝粒一分为二,姐妹染色单体消失,变为子染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极,染色体数目加倍。E点染色体条数为体细胞的两倍,即含有8条染色体。BC段进行DNA复制以及有关蛋白质的合成,DNA数目加倍。
(4)有丝分裂能保持细胞的亲代和子代之间遗传稳定性的原因是:染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,染色体上有遗传物质DNA。
一、单选题
1.(23-24高一上·山东临沂·期末)下图为洋葱根尖细胞有丝分裂显微照片,下列叙述错误的是( )
A.中心体的复制最可能发生在b 细胞
B.上述细胞有丝分裂的顺序是b→c→a→d
C.d 细胞中纺锤体逐渐消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
D.若某药物可抑制纺锤体形成,则它最可能作用于b 细胞
【答案】A
【详解】A、图示为洋葱根尖细胞有丝分裂,不会出现中心体的复制,A错误;
B、题图分析可知,a为有丝分裂后期,b为有丝分裂前期,c为有丝分裂中期,d为有丝分裂末期,所以上述细胞有丝分裂的顺序是b→c→a→d,B正确;
C、d 细胞d为有丝分裂末期,纺锤体逐渐消失,细胞板扩展形成新的细胞壁,C正确;
D、b为有丝分裂前期,该阶段形成纺锤体,若某药物可抑制纺锤体形成,则它最可能作用于b 细胞,D正确。
故选A。
2.(23-24高一上·山东日照·期末)研究发现,人工合成的小分子物质REV能诱导细胞发生去分化,从当前状态返回到祖细胞状态,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中各种细胞的蛋白质种类相同
B.图中各种细胞的遗传信息相同
C.过程①说明肌细胞发生了变异
D.过程②说明祖细胞具有全能性
【答案】B
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,图中各种细胞的蛋白质种类并不完全相同,A错误;
B、图中去分化和再分化都没有改变细胞的遗传信息,B正确;
C、过程①并没有使细胞的遗传信息发生变化,肌细胞没有发生变异,C错误;
D、过程②祖细胞并没有分化出各种细胞或培育一个完整的个体,没有体现祖细胞的全能性,D错误。
故选B。
3.(23-24高一上·山东聊城·期末)真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期(M期).间期又分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制,研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验,获得下表结果。下列推断正确的是( )
细胞融合的组合方式
融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞
原G1期细胞中出现染色质凝缩成单线状染色体
M期细胞和G2期细胞
原G2期细胞中出现染色质凝缩成双线状染色体
S期细胞和G1期细胞
原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞
原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A.诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中,且随M期进行含量越来越高
B.G2期凝缩成双线状不利于分裂期遗传物质的平均分配
C.将M期细胞和S期细胞融合.原S期细胞中染色质不会凝缩
D.将M期细胞和S期细胞融合,原M期细胞染色体DNA不会复制
【答案】D
【详解】A、M期细胞和G1期细胞融合,原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体;M期细胞和G2期细胞融合,原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体,说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子,但不能说明随着M期进行调控因子含量越来越高,A错误;
B、G2期凝缩成双线状的原因是G2期的细胞中DNA经过了复制,即每条染色体含有2个染色单体,有利于分裂期遗传物质的平均分配,B错误;
C、M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子,将M期细胞和S期细胞融合,原S期细胞中染色质会凝缩,C错误;
D、M期细胞是分裂期的细胞,此时的细胞已经经历过间期DNA分子的复制,故将M期细胞和S期细胞融合,原M期细胞染色体DNA不会复制,D正确。
故选D。
4.(23-24高一上·山东日照·期末)为探究细胞周期阻断剂K与细胞周期的关系,研究人员利用小鼠某种干细胞进行实验,实验流程和结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞分裂间期时间长于M期
B.试剂K可能抑制DNA分子的复制
C.试剂K可以将细胞周期阻滞在S期
D.试剂K对细胞周期的作用是不可逆的
【答案】D
【难度】0.65
【详解】A、细胞周期包括分裂间期和分裂期(M),而分裂间期占细胞周期的90%-95%,所以细胞分裂间期时间长于M期,A正确;
BC、与Ⅰ组相比,Ⅱ组添加了试剂K,分析题图中的表格可知,Ⅱ组处于S期的细胞数量多于Ⅰ组,而S期主要进行DNA复制,说明试剂K可以将细胞阻滞在S期,抑制DNA分子的复制,BC正确;
D、Ⅲ组先用添加试剂K的培养液培养16h,再去除试剂K培养8h,与Ⅱ组相比,其处于S期的细胞数量减少,说明试剂K对细胞周期的阻滞作用是可逆,D错误。
故选D。
5.(23-24高一上·山东淄博·期末)细胞分裂间期由G₁期、S期(DNA的合成)和(G₂期组成。G₂期CDK1活化,促使细胞由G₂期进入分裂期,CDK1的活性与其磷酸化水平有关,如图所示。B蛋白可抑制细胞中CDK1的去磷酸化。下列说法错误的是( )
活化CDK1 无活性CDK1
A.DNA复制时,CDK1处于磷酸化无活性状态
B.细胞增殖的物质准备完成后,无活性的CDK1发生去磷酸化
C.活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化
D.B蛋白可使细胞周期同步于分裂期
【答案】D
【详解】A、题意显示,G2期CDK1活化,说明发生去磷酸化,促使细胞由G2期进入分裂期,据此可推测,DNA复制时,CDK1处于磷酸化无活性状态,A正确;
B、细胞增殖的物质准备完成后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,B正确;
C、活化的CDK1可促使细胞由G2期进入分裂期,分裂期的细胞中染色质高度螺旋化缩短变粗,成为染色体状态,可见,活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化,C正确;
D、题意显示,B蛋白可抑制细胞中CDK1的去磷酸化,即抑制CDK1被活化,因而使细胞无法进入到分裂期,即B蛋白可使细胞周期同步于分裂间期,D错误。
故选D。
6.(23-24高一上·山东青岛·期末)下列关于细胞周期的说法,错误的是( )
A.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
B.细胞周期包括前期、中期、后期、末期
C.抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期
D.根尖分生区细胞能进行连续分裂,具有细胞周期
【答案】B
【详解】A、细胞周期的大部分时间处于分裂间期,分裂间期进行了DNA的复制和有关蛋白质的合成,为细胞分裂期提供物质基础,A正确;
B、细胞周期包括分裂间期和分裂期(前期、中期、后期和末期),B错误;
C、DNA分子复制发生在间期,抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期,C正确;
D、根尖分生区细胞能进行连续分裂,具有细胞周期,D正确。
故选B。
7.(23-24高一上·山东潍坊·期末)星射线是动物细胞有丝分裂过程中组成纺锤体的丝状结构,抗癌药物长春碱能干扰小鼠星射线的形成。下列叙述错误的是( )
A.有丝分裂前期,动物细胞中心体发出星射线形成纺锤体
B.有丝分裂后期,在星射线的牵引下细胞从中部凹陷缢裂为两部分
C.长春碱可作用于小鼠的受精卵、胚胎干细胞等具有分裂能力的细胞
D.长春碱抗癌的作用机理是通过干扰纺锤体的形成来阻止癌细胞的增殖
【答案】B
【难度】0.65
【详解】A、有丝分裂前期,动物细胞中心体发出星射线形成纺锤体,A正确;
B、有丝分裂末期,细胞从中部凹陷缢裂为两部分,B错误;
C、长春碱主要作用于有丝分裂前期,长春碱可作用于小鼠的受精卵、胚胎干细胞等具有分裂能力的细胞,C正确;
D、分析题意:长春碱能干扰小鼠星射线的形成,干扰纺锤体的形成来阻止癌细胞的增殖,D正确。
故选B。
8.(23-24高一上·山东德州·期末)有丝分裂的核心事件是染色体复制后精确地均分到两个子细胞中。为保证核心事件的顺利完成,细胞内存在多种监控机制,SAC蛋白是监控机制中一种重要的蛋白质。有丝分裂初期 SAC位于染色体的着丝粒上,染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上,之后,SAC 很快失活并脱离着丝粒,当所有的 SAC都脱离后,细胞进入后期并完成正常的有丝分裂。下列说法错误的是( )
A.染色体与纺锤丝的连接发生在有丝分裂的中期
B.核膜结构的周期性变化有利于核心事件的完成
C.抑制 SAC与着丝粒的脱离,细胞将停留在中期
D.SAC监控机制异常可能会导致子细胞中染色体数目改变
【答案】A
【详解】A、有丝分裂初期 SAC位于染色体的着丝粒上,染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上,SAC监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接,在细胞分裂的中期之前形成,A错误;
B、前期核仁核膜消失,末期核仁核膜重新出现,因此核膜结构的周期性变化有利于核心事件的完成,B正确;
C、当所有的 SAC都脱离后,细胞进入后期,因此抑制 SAC与着丝粒的脱离后,细胞将停留在中期,C正确;
D、SAC监控机制异常,导致细胞分裂不能进入后期,也就是染色体不能移向细胞的两极,所以可能会导致子细胞中染色体数目改变,D正确。
故选A。
9.(11-12高二上·江西·期中)如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是( )
A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则c→d过程细胞中DNA含量不变
B.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变
C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变
D.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同
【答案】B
【详解】A、若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则bc表示一条染色体上含有两个DNA,c→d形成的原因是着丝粒分裂,此时染色体数目加倍,但细胞核中DNA含量不变,A正确;
B、若纵坐标表示一个细胞核中DNA的含量,则ab段表示分裂间期的DNA复制,DNA复制后染色体数目不变,bc段表示有丝分裂前期、 中期、后期以及末期结束之前,有丝分裂后期由于着丝粒断裂,染色体数加倍,因此a→c过程染色体数目会发生变化,B错误;
C、若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则a→c表示有丝分裂前的间期、前期、中期,这几个时期着丝粒并未分裂,所以染色体数目不变,C正确;
D、若纵坐标表示一个细胞核中DNA的含量,则ab段表示分裂间期的DNA复制,bc段表示有丝分裂前期和中期,cd段形成的原因是着丝粒分裂,de段表示有丝分裂后期和末期,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同 ,都是一条染色体上含有一个DNA,D正确。
故选B。
10.(22-23高一下·山东济南·期末)下图为某动物个体内发生细胞分裂的有关图像,图1表示细胞分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2、图3、图4是细胞分裂的部分图像,下列叙述错误的是( )
A.依据图1中AB段曲线可以判定该细胞正在进行有丝分裂
B.图2和图4可分别对应着图1中的FG和CD
C.图1中EF段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
D.图3中没有细胞板的出现,细胞缢裂成两个子细胞
【答案】A
【详解】A、图1显示的是不同细胞分裂时期时染色体与核DNA数目比,AB段代表一条染色体含有一个DNA分子,有丝分裂和减数分裂都能出现该时期,不能判定该细胞正在进行有丝分裂,A错误;
B、图2细胞染色体着丝粒已经分裂,每条染色体含有一个DNA分子,对就图1中的FG;图4细胞所处时期为有丝分裂前期,每条染色体含有两个DNA分子,可分别对应着图1中的CD,B正确;
C、图1中CD段每条染色体含有两个DNA分子,FG段每条染色体含有一个DNA分子,EF段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,C正确;
D、图3细胞没有细胞壁,且细胞在中部缢裂,为动物细胞的分裂,没有细胞板的出现,细胞缢裂成两个子细胞,D正确。
故选A。
11.(22-23高一上·山东济南·期末)如图表示动物细胞有丝分裂时的染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系。下列解释肯定不正确的是( )
A.①可以用于表示细胞分裂的中期
B.②表示有丝分裂后期
C.③可表示细胞分裂完成形成的两个子细胞
D.a代表染色体,b代表DNA,c代表染色单体
【答案】D
【详解】A、DNA复制后形成染色单体,着丝粒断裂后染色单体消失,因此b为染色单体,存在染色单体时核DNA是染色体的二倍,因此a为染色体,c为核DNA。①中染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2,可表示有丝分裂的前、中两个时期,A正确;
B、②中不含染色单体,可表示有丝分裂后期,B正确;
C、③中染色体∶染色单体∶DNA=1∶0∶1,染色体数为②的一半,因此可代表有丝分裂的末期,可表示细胞分裂完成形成的两个子细胞,C正确;
D、根据A项分析可知,a代表染色体,b代表染色单体,c代表DNA,D错误。
故选D。
12.(22-23高三·安徽·阶段练习)图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线(部分)。图2表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(粘连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关,分裂中期开始在水解酶的作用下水解;SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解)。下列分析不合理的是( )
A.图1中,BC段的发生结果导致细胞中核DNA含量减半
B.图1中,观察染色体形态和数目的最佳时期处于AB段
C.着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对粘连蛋白的保护作用
D.抑制SGO蛋白的合成,可能导致细胞中染色体数量异常
【答案】A
【详解】A、图1中,BC段的发生导致每条染色体上的DNA含量减半,但细胞中核DNA含量不变,A错误;
B、图1中,AB段可表示有丝分裂的前期,中期,观察染色体形态和数目的最佳时期是中期,B正确;
C、根据题意,SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解,阻止着丝粒分裂,据此推测着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对粘连蛋白的保护作用,C正确;
D、SCO蛋白在维胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如果阻断正在分裂的动物体结胞内SGO蛋白的合成,有可能导致染色体数目发生改变,D正确。
故选A。
13.(22-23高二上·云南大理·阶段练习)如图所示为四组植物材料在“观察细胞的有丝分裂”实验中的结果,下列说法错误的是( )
A.临时装片制作步骤为解离、漂洗、染色、制片
B.实验观察过程中如果利用药物抑制DNA的合成,所有细胞将停留在分裂间期
C.如果仅从图中细胞周期与分裂期来看,四组材料中d组作为实验材料最适合
D.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
【答案】B
【详解】A、染色体易被碱性染料染色,但需要先杀死细胞大分子染料才能进入细胞,制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片的过程包括解离、漂洗、染色、制片,A正确;
B、实验观察过程中细胞先用解离液处理,已经都死亡,利用药物抑制DNA的合成不起作用,B错误;
C、应选择分裂期所占比例大的细胞作为实验的材料,如果仅从图中细胞周期与分裂期来看,四组材料中d组作为实验材料最适合,C正确;
D、视野中有的细胞处于分裂后期,着丝粒(点)分裂,染色体数目加倍,不同细胞的染色体数目可能不相等,D正确。
故选B。
14.(23-24高一上·山东济南·期末)生物界普遍存在再生现象。若将发育中的蝾螈晶状体摘除,其背面的虹膜上含黑色素的平滑肌细胞就会去分化,失去黑色素和肌纤维,然后再分化成为产生晶状体蛋白的晶状体细胞。下列相关说法正确的是( )
A.平滑肌细胞经去分化和再分化成为晶状体细胞,说明动物体内的细胞分化都具有可逆性
B.蝾螈的平滑肌细胞与晶状体细胞的蛋白质种类不完全相同
C.平滑肌细胞去分化后获得了晶状体蛋白基因,再分化成了晶状体细胞
D.平滑肌细胞能分化成晶状体细胞,说明平滑肌细胞是干细胞
【答案】B
【详解】A、细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,平滑肌细胞可分化成为晶状体细胞,因此它们的蛋白质种类不完全相同,B正确;
C、依题意,平滑肌细胞去分化后失去黑色素和肌纤维,然后经再分化成为产生晶状体蛋白的晶状体细胞,C错误;
D、干细胞是指动物和人体内仍保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞,平滑肌细胞能分化成晶状体细胞,但无法确定它是否具有分裂能力,因此,不能说明平滑肌细胞是干细胞,D错误。
故选B。
15.(22-23高一上·山东·期末)科学家利用皮肤细胞“炮制”出了iPS细胞(多能干细胞)。下图为该技术的操作流程模式图,根据图示推断iPS细胞( )
A.与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低
B.水分减少,代谢速率较慢
C.分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
D.只能分化形成某种特定类型的细胞
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】细胞的全能性、细胞的分化
【分析】细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异变化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,其结果是形成不同的器官和组织。
【详解】A、与表皮细胞、心肌细胞相比,iPS细胞分化程度较低,全能性高,能分化成多种细胞,A正确;
B、在衰老的细胞内水分会减少,代谢速率较慢,iPS细胞代谢速率较快,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不会改变细胞中的染色体数目,C错误;
D、由图示可知,iPS细胞可以分化形成多种类型的组织细胞,D错误。
故选A。
16.(23-24高一上·山东烟台·期末)细胞凋亡中的典型事件有细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来细胞核浓缩,DNA 断裂等。下列推测错误的是( )
A.由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡不属于细胞凋亡
B.从呼吸速率变化的角度分析,衰老细胞与凋亡细胞并不相同
C.细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可作为细胞是否凋亡的依据
D.从细胞凋亡角度看,细胞的不受限制的增殖可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致
【答案】B
【详解】A、由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡不属于细胞凋亡 ,属于细胞坏死,A正确;
B、凋亡的细胞和衰老的细胞呼吸速率均降低,B错误;
C、凋亡的细胞中细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面,细胞核浓缩,DNA断裂,因此细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可用来判断细胞是否凋亡,C正确;
D、细胞的不受限制的增殖的形成是细胞无限增殖的结果,从细胞凋亡角度看,可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致,D正确。
故选B。
17.(22-23高一上·山东东营·期末)细胞自噬可分为如图中的甲、乙、丙三种类型。巨自噬是最常见的细胞自噬类型,其基本过程为:细胞中衰老的细胞器或者一些折叠错误的蛋白质被一种双膜(隔离膜)结构包裹,形成自吞小泡,接着自吞小泡的外膜与溶酶体膜融合,释放包裹的物质到溶酶体中,使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。下列说法错误的是( )
A.通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质
B.细胞自噬离不开溶酶体,是因为溶酶体可以合成各种酸性水解酶
C.据图可推断乙类型为巨自噬,隔离膜可来自高尔基体或内质网
D.一些蛋白质经分子伴侣识别后才可进入溶酶体,说明 丙类型具有一定的特异性
【答案】B
【详解】A、结合题意可知,细胞自噬涉及溶酶体等多种细胞器的参与,可以吞噬自身衰老的细胞器等结构,A正确;
B、细胞自噬离不开溶酶体,是因为溶酶体中含有多种水解酶,但其不可以合成各种酸性水解酶,水解酶在核糖体中合成,B错误;
C、据图可知,据图可推断乙类型为巨自噬,隔离膜可来自高尔基体或内质网出芽形成的囊泡,C正确;
D、些蛋白质经分子伴侣识别后才可进入溶酶体,说明丙类型具有一定的特异性,D正确。
故选B。
18.(22-23高一上·山东泰安·期末)随着人均寿命的延长,我国的老龄化人口逐渐增多。2021年5月,我国65岁及以上的人口占总人口的13.5%,我国已进入老龄化社会。下列有关叙述正确的是( )
A.在正常情况下,衰老细胞中各种酶的活性均下降
B.老年人的皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞中的色素积累有关
C.细胞衰老虽然属于细胞正常的生命历程,但其不利于机体的自我更新
D.自由基学说认为,自由基只能通过攻击细胞内蛋白质的方式,使细胞衰老
【答案】B
【详解】A、在正常情况下,衰老细胞中多种酶的活性均下降,而不是所有酶的活性都下降,A错误;
B、老年人的皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞中的褐色素积累有关,应该是由于细胞膜的通透性下降引起的,B正确;
C、细胞衰老、凋亡属于细胞正常的生命历程,有利于机体的自我更新,C错误;
D、自由基学说认为,自由基能攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,如磷脂、DNA,还可以攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,D错误。
故选B。
19.(22-23高一上·山东枣庄·期末)细胞的生命历程包括细胞衰老和死亡,下列有关说法正确的是( )
A.衰老细胞的细胞核体积增大 B.老年白发与酪氨酸酶活性增大有关
C.烫伤后细胞的死亡属于细胞凋亡 D.凋亡细胞中所有酶活性都降低
【答案】A
【详解】A、衰老细胞内水分减少,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,A正确;
B、酪氨酸酶是黑色素生成中的一种酶,老年白发与酪氨酸酶活性降低有关,B错误;
C、细胞烫伤后死亡属于细胞坏死,C错误;
D、凋亡细胞中并非所有酶活性都降低,比如与凋亡有关的酶活性增强,D错误。
故选A。
20.(22-23高一上·山东东营·期末)Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程:其机制是Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,该蛋白会消失;若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失;下列有关叙述错误的是( )
A.Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离
B.Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变
C.Mad2蛋白异常的细胞在染色体错误排列时停止在中期
D.当染色体只受到一极拉力时,人为提供对极拉力,可能促进细胞进入后期
【答案】C
【详解】A、后期进行姐妹染色单体的分离,而Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,才会进入后期,因此Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离,A正确;
B、由题意可知,Mad2蛋白提供的信号使所有染色体着丝粒都排列在赤道板上后,才能着丝粒分裂,染色单体分开,分别移向细胞两极;若Mad2蛋白异常,可能导致染色体不能正常分离,导致染色体数目发生整倍数变异,可能导致子代细胞中遗传物质的改变,B正确;
C、Mad2蛋白功能异常,细胞分裂监控缺失,不会停止在分裂中期,能继续分裂,C错误;
D、由题意“若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失”可知:细胞能否进入后期与两极均衡拉力是否对等有关,人为提供对极拉力,该蛋白也会消失,延缓信号解除,可能促进细胞进入后期,D正确。
故选C。
21.(22-23高一上·山东枣庄·期末)细胞分裂过程中染色体和DNA数量会发生规律性的改变,下图为细胞有丝分裂某物质的变化,下列有关说法错误的是( )
A.该图表示有丝分裂核DNA变化曲线 B.OA段表示细胞分裂间期
C.AB段染色体数目与DNA数为1∶1 D.DE表示有丝分裂的末期
【答案】C
【详解】A、由图可知,该物质的数量为2n-4n,且从2n变成4n是渐变的,说明该图表示有丝分裂核DNA变化曲线,A正确;
BD、结合题图可知,OA段表示细胞分裂间期,AB段表示有丝分裂的前期,BC段表示有丝分裂的中期,CD段表示有丝分裂的后期,DE表示有丝分裂的末期,BD正确;
C、AB段表示有丝分裂的前期,染色体数目与核DNA数为1:2,C错误。
故选C。
22.(22-23高一上·山东枣庄·期末)细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分化使细胞专门化,下列有关细胞分化的说法错误的是( )
A.细胞分化的实质是基因选择性的表达 B.细胞分化前后的DNA和RNA不变
C.细胞分化后蛋白质的种类和数目改变 D.分化后的细胞具有发育成完整个体潜能
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化
【分析】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。
【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,这样在不同的细胞里合成了功能不同的特异性蛋白质,从而实现了细胞的专门化,提高了效率,A正确;
B、细胞分化的实质是基因选择性表达,故细胞分化前后的DNA不变,RNA发生变化,B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异,细胞中蛋白质的种类和数目会发生变化,C正确;
D、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,故分化后的细胞具有发育成完整个体潜能,D正确。
故选B。
23.(22-23高一下·山东济南·期末)机体内的细胞衰老和死亡是常见现象,在个体发育的早期也会发生,个体的衰老是机体各部分组织细胞衰老的总体反映。下列有关说法错误的是( )
A.根据自由基学说,自由基可损伤线粒体内膜,从而造成ATP合成和细胞能量供应不足
B.在衰老的细胞中细胞核体积增大,染色质松散,DNA的功能受到抑制,蛋白质合成减少
C.在成熟组织中细胞的凋亡可以平衡细胞的增殖,这是维持组织正常形态和机能所必需的
D.细胞的衰老和凋亡都是由基因调控的,机体内不同功能的细胞凋亡速度不同
【答案】B
【详解】A、粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,可产生大量ATP,而自由基可损伤生物膜上的磷脂分子和蛋白质分子,从而可损伤线粒体内膜,造成ATP合成和细胞能量供应不足,A正确;
B、衰老的细胞中细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深,B错误;
C、细胞凋亡和细胞增殖两个过程共同维持机体内器官和组织细胞数目的稳定性,因此,在成熟组织中细胞的凋亡可以平衡细胞的增殖,这是维持组织正常形态和机能所必需的,C正确;
D、细胞的衰老和凋亡都是正常的生命现象,细胞的衰老和凋亡都是由基因调控的,机体内不同功能的细胞凋亡速度不同,D正确。
故选B。
24.(22-23高一上·山东德州·期末)研究表明,人参提取物可通过促进肝激酶B1和蛋白激酶AMPK的合成,抑制蛋白激酶mTOR的合成,从而增强细胞自噬活性,以延缓细胞衰老。下列说法正确的是( )
A.衰老细胞中AMPK和mTOR的合成量均下降
B.若溶酶体功能受损,可能会加速细胞的衰老
C.与正常细胞相比,衰老细胞的细胞周期变短
D.细胞自噬作用越强,延缓细胞衰老的作用越强
【答案】B
【详解】A、AMPK的合成,抑制蛋白激酶mTOR的合成,从而增强细胞自噬活性,以延缓细胞衰老,所以正常细胞内的mTOR含量比衰老细胞高,A错误;
B、若溶酶体功能受损,释放出水解酶,可能会加速细胞的衰老,B正确;
C、与正常细胞相比,衰老细胞代谢减慢,细胞周期延长,C错误;
D、细胞自噬作用越强,越不利于延缓细胞衰老,D错误。
故选B。
25.(23-24高一上·山东烟台·期末)铁死亡是一种依赖铁离子的脂质过氧化诱发的细胞调节性死亡。GPX4是铁死亡的核心调控因子,能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇,从而抑制铁死亡发生。在氧化应激条件下,Nrf2能够促进GPX4含量增加。下列说法正确的是( )
A.铁死亡是一种自然的生理过程,属于细胞凋亡
B.GPX4是一种酶,其作用底物是细胞中的谷胱甘肽
C.GPX4失活将导致细胞中脂质过氧化物积累而诱发铁死亡
D.提高细胞中Nrf2含量能够降低细胞的抗氧化能力,抑制铁死亡发生
【答案】C
【详解】A、由题中信息“铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡”可知,细胞铁死亡受环境因素的影响,不属于细胞凋亡,A错误;
B、题意显示,GPX4是铁死亡的核心调控因子,能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇,从而抑制铁死亡发生,据此可知,GPX4的作用底物是细胞中的脂质过氧化物,B错误;
C、GPX4会抑制细胞铁死亡,而根据铁死亡的概念可知,铁死亡由脂质过氧化产物积累引发,所以抑制GPX4的活性有利于脂质过氧化物的积累,进而诱发铁死亡,C正确;
D、在氧化应激条件下,Nrf2能够促进GPX4含量增加,进而提高细胞的抗氧化能力,抑制铁死亡发生,D错误。
故选C。
二、非选择题
26.(23-24高一上·山东滨州·期末)CDK是一类调控细胞周期进程的蛋白,CyclinE蛋白可以激活CDK,而CKI是细胞内一类对CDK起抑制作用的蛋白质。为探究当归多糖对有丝分裂过程中三类蛋白和各时期细胞数量比例的影响,现将生理状况相似的96只小鼠随机分成三组:对照组为健康小鼠,模型组为采用X射线处理得到的衰老模型小鼠,干预组为在模型组的基础上给予当归多糖水溶液灌胃的小鼠,对照组和模型组给予等量水灌胃。实验结果如下所示。
组别
G1期细胞比例(%)
S期细胞比例(%)
G2期和M期细胞比例(%)
对照组
68
23
9
模型组
90
7
3
干预组
72
21
7
(1)细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂 时为止,包括分裂间期(G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)两个阶段,其中分裂间期的特点是 。
(2)据实验数据分析,X射线抑制了 过程;当归多糖能使衰老小鼠进入S期的细胞比例 (选填“增加”或“减少”),从三种蛋白调控细胞周期的角度分析,其作用机理为 。
(3)细胞周期三种常见检验点的功能如下表所示,据表推测,在一个细胞周期中检验点A、B、C发生的先后顺序为 。检验点A接受的信号是细胞体积 。通过检验点B后,细胞中染色体与核DNA的数量比变为 。
检验点
功能
A
评估细胞大小
B
评估DNA是否准确复制
C
评估纺锤体是否正确组装
(4)检验点C还可评估纺锤丝是否与着丝粒正确连接,推测此检验点对有丝分裂的重要作用是 。
【答案】(1) 完成 DNA复制和有关蛋白质的合成(细胞有适度的生长)
(2) DNA复制 增加 当归多糖可增加CyclinE的含量并降低CKI的含量,使得CDK的含量增加,S期细胞数目增多
(3) B、A、C 增大到一定值 1:2
(4)确保复制后的染色体均分到细胞两极
【详解】(1)细胞周期概念,连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止 ;一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期;分裂间期包括G1、S、G2,是细胞分裂准备阶段,完成DNA复制和有关蛋白质的合成(细胞有适度的生长)。
(2)据实验数据分析,模型组与对照组相比,模型组G1期细胞比例增加,而S期细胞比例减少,这说明模型组用X射线处理后抑制了细胞从G1期进入S期的进程,也可说是抑制了DNA复制;干预组为在模型组的基础上给予当归多糖水溶液灌胃的小鼠,据实验数据分析,干预组与模型组相比,干预组S期细胞比例增加了;据实验数据分析,干预组的CDK蛋白和Cyclin E蛋白相对含量比模型组高,而其CKI蛋白相对含量比模型组低,这说明干预组在模型组的基础上给予当归多糖水溶液灌胃的小鼠后使小鼠细胞内的CDK蛋白和Cyclin E蛋白相对含量增加,而CKI蛋白相对含量减少,综上,所以其作用机理为当归多糖可增加CyclinE的含量并降低CKI的含量,使得CDK的含量增加,S期细胞数目增多。
(3)检验点A评估细胞大小,通过该检验点,细胞会开始分裂,细胞在分裂前细胞体积有适度增大,因此检验点A接受的反馈信号是细胞体积增大到一定程度或一定大小,DNA复制在S期,过了G2期,细胞开始进入分裂期,因此检验点B在A之前,纺锤体组装是在细胞分裂开始后才进行的,所以检验点C在A之后;因此在一个细胞周期中检验点A、B、C发生的先后顺序为B、A、C;通过检验点B后,说明细胞中DNA已经准确复制了,细胞中DNA数目就会加倍,但此时染色体数不变,所以细胞中染色体与核DNA的数量比变为1:2
(4)纺锤丝与着丝粒正确连接的意义是保证了经过复制的染色体精确地平均分配到两个子细胞中,维持了细胞的亲代和子代之间遗传的稳定性。
27.(22-23高一上·山东泰安·期末)下图甲是某连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果,图乙是具有4条染色体的某体细胞进行有丝分裂的示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中一个完整的细胞周期是 (用字母表示),就图乙来说,作为一个细胞周期还缺少处于 期的细胞。
(2)图甲中,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失发生在 段,对应于图乙中的 图。
(3)染色体数目开始加倍发生在图乙 所示时期,对应于图甲中的 段。
(4)图甲中ab段细胞内的主要变化是 和 。
(5)从图中可见,亲代细胞和子代细胞中DNA的含量是稳定的,其意义是 。
【答案】(1) f~l 分裂间
(2) b~c #h~i B
(3) A d~e或j~k
(4) DNA 有关蛋白质
(5)在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性
【详解】(1)细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,即图甲中f~1;细胞周期包括分裂间期和分裂期,乙图中各细胞都处于分裂期,还缺少分裂间期的细胞。
(2)核仁逐渐解体,核膜逐渐消失发生在前期,即甲图中的b~c或h~i段,对应于乙图中的B图。
(3)染色体数目加倍发生在后期,即乙图中A细胞所在的时期,对应于甲图中的d~e或j~k段。加倍的原因是着丝粒的分裂,染色体一分为二。
(4)a~b段表示间期,此时细胞内的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。c~d段表示中期,此时染色体的变化特点是每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上。
(5)从甲图中可见,亲代细胞和子代细胞中DNA的含量是稳定的,即经过有丝分裂过程将间期复制产生的DNA分子均等分配到子细胞中,因而其意义表现在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
28.(23-24高一上·山东枣庄·期末)细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时,可降解自身大分子或细胞器为生存提供能量。下图表示细胞自噬的信号调控过程,AKT和mTor是抑制细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。
(1)据图一所示,营养物质充足时,胰岛素与受体结合,激活 来抑制凋亡。大量葡萄糖进入细胞后在 中分解成中间产物丙酮酸。
(2)根据图二,当环境中葡萄糖不足或胰岛素缺乏时,线粒体所分解的物质主要来自 过程产生的物质,在线粒体内膜上进行有氧呼吸第 阶段可以产生大量ATP。
(3)细胞凋亡与细胞坏死的区别是 。
【答案】(1) AKT 细胞质基质
(2) 自噬(降解自身大分子物质或细胞器) 三
(3)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,细胞坏死是细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
【详解】(1)据图一,胰岛素与受体结合,激活AKT,从而抑制凋亡、激活mTor。大量葡萄糖进入细胞后在细胞质基质分解成丙酮酸,即进行有氧呼吸的第一阶段。
(2)据图二,当葡萄糖不足时,此时AKT失活、mTor失活,解除细胞自噬,降解自身大分子物质或细胞器,将降解的有机物先在细胞质分解,进而运进线粒体分解。在线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段,会产生大量ATP。
(3)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,细胞坏死是细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
29.(22-23高一上·山东聊城·期末)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(DNA合成准备期)、S期(DNA合成期)和G2期(有丝分裂准备期)。对小鼠肠上皮细胞进行体外培养,测定细胞周期中各阶段的时间,结果如下表所示。回答下列问题。
分裂时期
分裂间期
分裂期
合计
G1期
S期
G2期
M期
时长/h
3.4
7.9
2.2
1.8
15.3
(1)与G1期相比,G2期细胞中染色体的数量变化是 (填“加倍”或“不变”),核DNA的数量变化是 (填“加倍”或“不变”)。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞,可见由 发出星射线形成纺锤体。在M期,染色单体的消失发生于 期。向培养液中加入过量胸苷,会使处于S期的细胞被抑制,其他期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在S期或停留在G1与S两时期的临界点处。
(3)下表是体外培养的三种细胞的细胞周期持续时间(h)。
细胞类型
分裂细胞
分裂期
人宫颈癌细胞
20.5
1.5
人的肝细胞
21.0
1.0
小鼠肠上皮细胞
13.5
1.8
细胞周期是指 。以上三种细胞中最适宜用作观察有丝分裂实验材料的是小鼠肠上皮细胞,原因是 。
【答案】(1) 不变 加倍
(2) 中心粒 后 7.4
(3) 连续分裂的细胞,从一次细胞分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止 小鼠肠上皮细胞的细胞周期中分裂期所占的时间相对较长,容易观察处于分裂期的细胞
【详解】(1)分析题意可知,S期是DNA合成的时期,故和G1期相比,G2期的核DNA数量加倍,但由于姐妹染色单体未分开,染色体的数量不变。
(2)M期为分裂期,在电子显微镜下观察处于M期的细胞,可见由中心粒发出星射线形成纺锤体。有丝分裂后期姐妹染色单体分开导致染色单体的消失。因为加入过量胸苷,会使处于S期的细胞被抑制,其他期的细胞不受影响,则随着时间的推移,原来处于G1期的细胞先进入S期并被抑制停留在S期,然后是M期的细胞,最后是处于G2期的细胞,所以到细胞都停留在S期进和G1/S之间的时间为G1+M+G2,即为7.4小时。
(3)细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次细胞分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。以上三种细胞中最适宜用作观察有丝分裂实验材料的是小鼠肠上皮细胞,原因是小鼠肠上皮细胞的细胞周期中分裂期所占的时间相对较长,容易观察处于分裂期的细胞。
30.(22-23高一上·山东烟台·期末)细胞会经历生长、增殖、衰老、死亡,细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。某研究小组对细胞的生命历程开展了一系列的研究。
(1)制作洋葱根尖有丝分裂装片时,选择分生区细胞的原因是 ,装片的制作流程为 。
(2)丙酯草醚是一种常见的除草剂,为研究它对植物细胞增殖的影响,科研小组统计不同浓度丙酯草醚处理后根尖细胞有丝分裂指数,结果如下表。
丙酯草醚浓度(%)
0
0.0125
0.0250
0.0500
0.1000
根尖细胞有丝分裂指数(%)
18.3
8.5
6.2
4.2
3.9
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%
根据实验结果可推断出丙酯草醚对植物细胞增殖产生的影响是 。进一步研究发现,经丙酯草醚处理后,很多分裂期细胞停滞于有丝分裂中期,这说明丙酯草醚可能有 的作用。
(3)细胞衰老机制的端粒学说认为:细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧的正常基因的DNA序列受到损伤会导致细胞衰老。已知端粒酶(含RNA模板和催化蛋白)能以自身的RNA为模板合成端粒DNA使端粒延长从而延缓细胞衰老,据此分析引起细胞衰老的原因可能是 。
(4)酒及长期服用某些药物会使肝脏受损,导致肝细胞的代谢活动中断而引起肝细胞死亡,该过程称为 ;而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为 。
【答案】(1) 分生区具有强烈分裂能力的 解离→漂洗→染色→制片
(2) 抑制细胞有丝分裂 抑制着丝粒的分裂
(3)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,一旦达到“关键长度”,细胞增殖就会结束,导致细胞衰老
(4) 细胞坏死 细胞凋亡
【详解】(1)由于只有分生区细胞能进行有丝分裂,所以选取分生区细胞进行制作有丝分裂装片,装片制作流程:取材→解离→漂洗→染色→制片。①解离:用药液使组织中的细胞相互分离开来。②漂洗:洗去药液,防止解离过度。③染色:染料能使染色体着色。④制片:用拇指轻轻的按压载玻片。使细胞分散开来,有利于观察。
(2)据表中数据可知,丙酯草醚浓度越高,根尖细胞有丝分裂指数越低,说明丙酯草醚可抑制细胞的有丝分裂,经丙酯草醚处理后,很多分裂期细胞停滞于有丝分裂中期,说明丙酯草醚抑制了着丝粒的分裂。
(3)端粒为染色体两端的DNA—蛋白质复合体,染色体酶复制一次,端粒就缩短一点,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,导致细胞衰老。
(4)酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损,导致肝脏细胞的代谢活动中断,引起细胞死亡,这种细胞的死亡过程称为细胞坏死,而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为细胞凋亡,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡。
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