内容正文:
第一部分 专题复习
专题三 细胞的生命历程
微专题三 细胞周期拓展问题
目录
CONTENTS
专题作业
1.如图为细胞周期示意图,处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述中正确的是( )
A.一个完整的细胞周期包括G0、G1、S、G2、M
B.S期是染色体复制及数目加倍的时期
C.M期是染色单体形成和消失的时期
D.记忆B细胞和记忆T细胞所处时期为G0期
一、有些细胞分化后脱离了细胞周期不再分裂,有些细胞正常情况下不分裂,在某种条件下可以恢复分裂能力,还有些细胞能够不断分裂
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解析:处于G0的细胞属于暂不分裂的细胞,一个完整的细胞周期包括G1、S、G2、M,A错误;S期是DNA复制及数目加倍的时期,此时染色体数目并没有加倍,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,B错误;分裂间期是染色单体形成的时期,M期是染色单体消失的时期,C错误;记忆B细胞和记忆T细胞属于暂不分裂细胞,因此其所处的时期为G0期,D正确。
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2.细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。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,获得如下结果。下列推论错误的是( )
二、细胞分裂过程受调节机制控制,有条不紊地进行分裂分化,许多实验证明,控制细胞周期的是细胞质中的一些化学信号
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期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
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
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A.M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B.S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C.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.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
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解析:分析表格数据可知:M期细胞和G1期细胞融合,原G1期细胞中染色质出现凝缩;M期细胞和G2期细胞融合,原G2期细胞中染色质出现凝缩,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,A正确;S期细胞和G1期细胞融合,原G1期细胞核中DNA进行复制,说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子,B正确;S期细胞和G2期细胞融合,原G2期细胞核中DNA没有启动复制,说明S期细胞中存在的诱导DNA复制的调控因子对完成DNA分子复制的细胞不起作用,M期细胞是分裂期的细胞,此时的细胞已经完成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,C正确;根据选项A分析可知,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,D错误。
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3.(2020·山东等级考) CDK1是推动细胞由
分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制
开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,
当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,
磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细
胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋
白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
三、细胞周期控制系统有一套周期性运行的分子在起作用,这种控制有几个检控点。不同时期检控点发出的信号会停止前一段的事件,而后启动后一阶段的事件
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A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
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解析:由题意可知,正常细胞中DNA复制未
完成时,磷酸化的CDK1不能发生去磷酸化,说明
去磷酸化过程受到抑制,使其磷酸化水平较高,A
正确;正常细胞中,磷酸化的CDK1发生去磷酸化
后,会使细胞进入分裂期,在分裂期的前期染色
质会螺旋化形成染色体,B正确;由题意可知,感
染BYDV的细胞中,CDK1的磷酸化水平不能像正常细胞一样降低,说明M蛋白应该是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的,C错误;由题意可知,M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期,D正确。
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4.(2024·九省联考安徽)某种连续分裂的动物细胞,细胞周期如图所示,包括G1期(8 h)、S期(8 h)、G2期(6 h)和M期(2 h)。现有该种细胞若干,为使所有细胞处于细胞周期同一时相,需按如下步骤操作:①在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),培养细胞足够时间;②去除TdR,培养细胞10 h;③再次添加过量TdR,培养细胞足够时间。下列叙述正确的是( )
A.操作①后,原处于S期的细胞停滞于S期
B.操作①后,原处于M期的细胞停滞于G1/S
交界处
C.操作②后,培养液中没有处于S期的细胞
D.操作③后,所有细胞都停滞于G1/S交界处
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解析:操作①:在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),培养细胞足够时间后,原处于S期的细胞停滞在S期,A正确;操作①:在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),原处于M期的细胞沿着细胞周期运转,最后停在G1/S交界处,B正确;操作②:去除TdR,培养细胞10 h,使所有被积累在G1/S期和停留在S期(8 h)的细胞都通过S期,C正确;操作③后,再次添加过量TdR,培养细胞足够时间,细胞群体通过G2、M和G1期的运转,最终被阻滞在G1/S交界处,D正确。
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5.有丝分裂中存在如图所示的检验机制,SAC蛋白是该机制的重要蛋白质。
注:APC——后期促进因子。
(1)与有丝分裂相比,减数分裂中染色体特有的行为有_____________________ ______________________________________________________________________。(写出两种)
同源染色体联会、同源染色体分离、非同源染色体自由组合、四分体中非姐妹染色单体发生互换等
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(2)图A细胞处于有丝分裂的________期,结构①是________。
(3)如图所示,一开始SAC蛋白位于染色体的②________上,如果染色体_________________________________,SAC蛋白会很快失活并脱离②,当所有的SAC蛋白都脱离后,细胞进入图D所示的时期,APC被激活。
(4)此机制出现异常,经常会导致子细胞中染色体数目改变,请结合已有知识解释本检验机制对有丝分裂正常进行的意义。___________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。
前
中心体
着丝粒
与纺锤丝连接并排列在赤道板上
能保证所有染色体的着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上,才能激活APC,细胞进入后期,保证复制的染色体都能平均进入子细胞,维持子代细胞遗传性状的稳定性
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解析:(2)图A细胞中每条染色体上都有两条姐妹染色单体,且染色体散乱分布,故判定其处于有丝分裂的前期;结构①正发出大量星射线,由两个垂直部分构成,故判定是中心体。
(3)②为两条姐妹染色单体的连接处,表示染色体的着丝粒,分别观察A、B、C、D四幅图中的左右两条染色体,一开始SAC蛋白位于着丝粒上,当着丝粒与纺锤丝连接并排列在赤道板上时,SAC蛋白会很快失活,并脱离着丝粒。
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6.(2020·江苏高考)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、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
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(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是_________________________________。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过__________________________,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否________(填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是__________。
染色体数不变,核DNA数加倍
染色体正确复制和平均分配
①②
检验点5
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(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是______________。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点______,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制________的形成,主要激活检验点______,使癌细胞停滞于中期。
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细胞无限增殖
纺锤体
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解析:(2)检验点1、2和3分别分布在G1期结
束处、S期和G2期结束处,其作用在于检验DNA分
子是否损伤、修复和完成复制。分离的染色体正确
到达细胞两极发生在分裂期(M期)的后期,所以决定
胞质是否分裂的检验点是检验点5。
(3)与正常细胞相比,癌细胞具有无限增殖、细胞形态结构发生显著变化和细胞表面发生变化等特征,其中与细胞周期调控异常有关的主要特征为细胞无限增殖。DNA合成发生在S期,主要激活检验点2,可将癌细胞阻滞在S期;秋水仙碱作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,因此应主要激活检验点4,可将癌细胞停滞于中期。
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7.(多选)(2024·房山一模改编)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.锰离子可能减弱了细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用
四、影响细胞分裂的外部因素,如缺乏某种物质,细胞不再分裂
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解析:癌细胞产生的原因是原癌基因
和抑癌基因发生基因突变,A错误;据左图
可知,随着锰离子浓度的增加,细胞增殖率
减小,说明在一定的浓度范围内,随着锰离
子浓度的增加,对肝癌细胞增殖的抑制作用
增强,B正确;据右图可知,随着锰离子浓度的增加,细胞凋亡率增大,据左图可知,随着锰离子浓度的增加,细胞增殖率减小,说明锰离子通过抑制癌细胞增殖,促进癌细胞凋亡抑制肝癌,C正确;当细胞毒性T细胞活化以后,可以识别并裂解癌细胞,据右图可知,随着锰离子浓度的增加,细胞凋亡率增大,锰离子可能通过增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用,来增加细胞凋亡率,D错误。
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专题作业
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
难度 ★ ★★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★ ★ ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★★
对点 有丝分裂 细胞分裂曲线图分析 有丝分裂、减数分裂图像分析 细胞分裂与变异综合 细胞凋亡 细胞凋亡 细胞衰老、分化 细胞生命历程 细胞分化 细胞衰老 细胞凋亡 细胞周期 细胞分裂 细胞自噬
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一、单项选择题(每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.(2024·北京市东城区一模)下图是显微镜下观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞分裂的部分图像,相关叙述正确的是( )
A.实验中制片的流程为:解离→染色→漂洗→制片
B.a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象
C.b时期细胞中的染色体数目与c时期相同
D.d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁
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2.(2024·福州质检)如图表示果蝇体内某细胞增殖过程中每条染色体上的DNA含量变化或细胞内的核DNA含量变化(部分)曲线。下列相关叙述错误的是( )
A.若n=1,则该曲线表示每条染色体上的DNA含量变化
B.若n=8,由图中ab段对应时期,细胞内一定含有同源染色体
C.若图中ab段细胞内有4个染色体组,则该细胞进行的是有丝分裂
D.图中bc段出现的原因一定是发生了同源染色体的分离
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解析:若n=1,则该曲线表示每条染色体上的DNA含量变化,A正确;若n=8,则图中ab段对应时期细胞内有16个DNA分子,细胞内一定含有同源染色体,B正确;果蝇为二倍体生物,其细胞只有进行有丝分裂时,细胞内才会出现4个染色体组,C正确;该曲线图若表示细胞内核DNA含量变化,图中bc段发生的原因是细胞一分为二,该曲线图若表示每条染色体上的DNA含量变化,图中bc段发生的原因是着丝粒分裂,D错误。
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3.(2024·山西第二次学业质量评价)细胞
增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、
发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖指的是细
胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。如图是
基因型为AaBb的某二倍体哺乳动物的细胞分裂模式图,下列叙述错误的是( )
A.细胞①进行的是有丝分裂,细胞②③④进行的是减数分裂
B.细胞②是初级精母细胞,会发生基因重组,这增加了配子的多样性,有利于生物适应环境
C.细胞④处于减数分裂Ⅱ后期,该细胞同时含有B、b的原因可能是发生了基因突变
D.果蝇的精原细胞发生减数分裂时,细胞中可能存在5种形态的染色体
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解析:根据染色体形态可判断出,图①同源染色体不联会,代表有丝分裂中期,图②代表减数分裂Ⅰ后期,图③代表减数分裂Ⅱ中期,图④代表减数分裂Ⅱ后期,A正确;细胞②的细胞质不均分,是初级卵母细胞,B错误;细胞④无同源染色体,着丝粒分裂,处于减数分裂Ⅱ后期,该细胞同时含有B、b的原因可能是发生了基因突变,C正确;雄果蝇的染色体组成为3对常染色体+XY性染色体,发生减数分裂时,细胞中可能存在5种形态的染色体,D正确。
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4.(2021·河北选择性考试改编)图中
①、②和③为三个精原细胞,①和②发生
了染色体变异,③为正常细胞。②减数分
裂时三条同源染色体中任意两条正常分
离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
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解析:①细胞中有四条染色体,为两对同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会,A正确;②细胞减数分裂Ⅰ时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,产生一个正常的次级精母细胞和一个异常的次级精母细胞,经过减数分裂Ⅱ,形成两个正常的配子和两个异常的配子,B正确;③细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,最终产生4个配子,2种基因型,为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR,C错误;①发生了染色体结构变异中的易位,②发生了染色体数目变异,理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到,D正确。
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5.(2024·河南统考三模)凋亡素能够引起各种肿瘤细胞的凋亡。凋亡素属于核质穿梭蛋白,在肿瘤细胞及正常细胞内,凋亡素能够通过核定位信号进入细胞核。在肿瘤细胞中,凋亡素被修饰导致出核信号失活,被定位在细胞核内,从而引起肿瘤细胞的凋亡。正常细胞中凋亡素通过出核信号出核,定位在细胞质内,不引起正常细胞的凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡是基因控制下细胞程序性死亡的过程
B.凋亡素通过核孔在核质之间穿梭,无需消耗ATP
C.凋亡素在肿瘤细胞和正常细胞中结构的差异导致其功能不同
D.凋亡素在核质之间穿梭,其存在于细胞质中一般不会引起细胞凋亡
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解析:细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程,对于机体是有利的,A正确;核孔可以实现核质之间的物质交换和信息交流,但核孔是一种选择透过性结构,凋亡素通过核孔在核质之间穿梭,需要消耗能量,B错误;分析题意可知,正常细胞中凋亡素通过出核信号出核,定位在细胞质内,不引起正常细胞的凋亡,D正确。
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6.(2024·长沙调研)“垃圾DNA”是指细胞中高度螺旋化
不易测序的DNA片段。研究发现这些片段与细胞分裂、癌变、
凋亡等调控密切相关,当这些片段使细胞内部环境恶化到一
定程度时会触发细胞分裂、凋亡过程,其关系如图所示(纵坐
标表示细胞内部环境,范围0~1,0为最差,1为最好)。下列
相关叙述错误的是( )
A.引起细胞凋亡是内部环境恶化程度引起的主动过程
B.在细胞内部环境由1恶化到0的过程中,随细胞分裂到凋亡,恶化程度逐渐减小
C.若细胞内部环境经常处于略低于A的状态,则细胞更容易发生癌变
D.最初科学家认定这些片段是“垃圾DNA”的依据可能是其高度螺旋化而难以转录
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解析:据图细胞内部环境由1恶化到0引起的细胞凋亡是主动过程,A正确;细胞内部环境由1恶化到0的过程中,其恶化程度逐渐增大,B错误;若细胞内部环境经常处于略低于A的状态,则细胞可能会恶性增殖,更容易发生癌变,C正确;“垃圾DNA”高度螺旋化,难以解旋,所以难以转录,D正确。
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7.(2024·辽宁协作校高三二模)“毛痣”处存
在毛发过度生长的现象,这是因为其毛囊周围衰
老的黑色素细胞释放的Spp1分子活化了毛囊干细
胞,主要机制如图。下列叙述正确的是( )
A.释放Spp1的黑色素细胞物质运输功能上升
B.衰老的黑色素细胞内黑色素会过度积累,导致“老年斑”
C.Spp1分子会诱导毛囊干细胞DNA序列改变,引起细胞分化
D.Spp1分子能够调控毛囊干细胞的细胞周期,加快细胞分裂
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解析:Spp1分子是由毛囊周围衰老的黑色素细胞释放的,细胞衰老后,细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,A错误;黑色素细胞衰老后,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老年人的头发会变白,老年人的皮肤上会长出“老年斑”,这是细胞内色素积累的结果,B错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,不改变细胞DNA序列,C错误;Spp1分子能够活化毛囊干细胞,由图可知,活化的毛囊干细胞开始进行细胞分裂,所以Spp1分子能够调控毛囊干细胞的细胞周期,加快细胞分裂,D正确。
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8.(2024·华师一附中调研)对于多细胞生物而言,其细胞会经历分裂、分化、衰老直到凋亡的生命历程。不同的细胞,完成生命历程所需的时间不同。例如,大部分细胞会遵循正常的细胞生命历程,少数细胞由于受某些因素的干扰,会脱离正常的生命轨道,出现损伤、坏死或癌变。下列相关叙述错误的是( )
A.一般情况下,细胞在增殖和分化的过程中遗传信息不发生改变
B.只有结构完整的细胞才能存活,结构不完整的细胞会立刻死亡
C.细胞内凋亡基因的表达与细胞凋亡可能不同步,如人的红细胞
D.脱离正常生命轨道的细胞中,有的细胞膜上糖蛋白数量会减少
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解析:结构不完整的细胞,其生命活动一般不会立刻停止,如除去细胞核后,细胞寿命大大缩短,但是不会立刻死亡,B错误;人的红细胞成熟以后会逐渐走向衰老和凋亡,但成熟的红细胞内没有细胞核及各种细胞器,没有基因,说明红细胞内凋亡基因在成熟前就表达了,C正确;脱离正常生命轨道的细胞中有的会发生癌变,而癌细胞的细胞膜上糖蛋白数量会减少,D正确。
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9.(2024·河南模拟)研究人员利用一定的方法诱导干细胞分化得到了功能成熟的胰岛细胞,该细胞与人类胰岛细胞在信号传导、细胞外分泌等方面基本相似,但在有氧呼吸方面存在差异。在小鼠体外实验和体内移植6个月的过程中,干细胞诱导形成的胰岛细胞实现了胰岛素的分泌。下列相关叙述正确的是( )
A.干细胞诱导分化过程中细胞内的单糖都可以作为细胞的能源物质
B.诱导形成的胰岛细胞和体内胰岛细胞可能某些酶的活性存在差异
C.胰岛细胞分泌胰岛素需要信号的刺激且与细胞膜的结构特性无关
D.经干细胞诱导成的胰岛细胞中核糖核酸的种类和干细胞没有差异
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解析:干细胞诱导分化过程中,细胞内单糖中的葡萄糖可以作为细胞的能源物质,但核糖、脱氧核糖参与RNA、DNA组成,不作为能源物质,A错误;诱导形成的胰岛细胞和体内胰岛细胞在有氧呼吸方面存在差异,可能是某些有氧呼吸的酶的活性存在差异,B正确;胰岛细胞分泌胰岛素需要高血糖信号的刺激,且胰岛素的分泌方式是胞吐与细胞膜的结构特性(流动性)有关,C错误;经干细胞诱导成胰岛细胞可看作细胞分化,基因的选择性表达产生不同的核糖核酸,D错误。
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10.(2024·山东实验中学高三二诊)细胞衰老过程中,端粒和线粒体自噬关系密切。线粒体功能下降,导致活性氧自由基(ROS)增加。ROS会导致端粒功能障碍,进而抑制PGC1α/β基因的表达,PGC1α/β减少会进一步导致线粒体功能降低,引起细胞衰老。研究发现,小鼠线粒体自噬缺陷也会导致造血干细胞的早衰。下列叙述错误的是( )
A.ROS可能通过攻击DNA分子,进而导致端粒功能障碍
B.线粒体自噬可能通过清除功能下降的线粒体抑制细胞衰老
C.破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致细胞早衰
D.线粒体自噬缺陷的细胞中PGC1α/β基因表达水平高
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解析:根据题干信息“ROS会导致端粒功能障碍”可知,ROS可能通过攻击DNA分子,导致端粒功能障碍引起细胞衰老,A正确;由题干可知,小鼠线粒体自噬缺陷会导致造血干细胞的早衰,推测线粒体自噬可能通过对老化、受损、功能异常的线粒体进行降解以抑制细胞衰老,B正确;溶酶体是细胞的消化车间,内含多种水解酶,破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致溶酶体功能异常,功能下降的线粒体的清除会受影响,进而导致细胞早衰,C正确;由题意可知,线粒体自噬缺陷的细胞中,功能下降的线粒体较多,导致ROS增加,ROS会导致端粒功能障碍,进而抑制PGC1α/β基因的表达,故线粒体自噬缺陷的细胞中PGC1α/β基因表达水平低,D错误。
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二、多项选择题(每题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求)
11.(2024·湖北部分学校高三联考)“铁死亡”是一种铁依赖的程序性死亡,其本质为细胞内亚铁离子含量增多引发膜脂质过氧化物大量积累,破坏膜结构的完整性及部分生物大分子导致细胞死亡。下列叙述正确的是( )
A.“铁死亡”与细胞凋亡类似,均属于由遗传机制决定的细胞坏死
B.巨噬细胞吞噬衰老的红细胞释放亚铁离子,可实现铁元素的循环利用
C.膜脂质过氧化物大量积累后,会降低生物膜的流动性
D.与细胞自噬不同,“铁死亡”不利于生物体稳态的维持
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解析:细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,细胞凋亡属于由遗传机制决定的程序性死亡,但不等同于细胞坏死,A错误;红细胞中血红蛋白含有亚铁离子,巨噬细胞将衰老的红细胞吞噬后可释放亚铁离子,进而实现铁元素的循环利用,B正确;细胞内亚铁离子含量增多导致膜脂质过氧化物大量积累,会降低生物膜的流动性,C正确;通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素,“铁死亡”是一种程序性细胞死亡,有利于生物体稳态的维持,D错误。
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12.(2024·河北高三上阶段练习)图1是细胞周期中四个阶段(G1、S、G2为分裂前的间期,S期完成DNA复制,M表示分裂期)和五个检查点,其中检查点受调控因子控制。细胞DNA链断裂或出现新的DNA单链通常是DNA产生损
伤的起始信号,会被检查点感知蛋白P53探测到后启
动修复。图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修
复机制,修复后的DNA才可进入细胞周期的下一阶
段进行复制。下列说法错误的是( )
A.图1中所示细胞周期的起点是M期结束时
B.图2的检查机制最可能发生在图1的检查点3
C.图2中P21可能是调控因子,其产生发生在M期
D.图2中DNA修复酶能催化磷酸二酯键的形成
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解析:细胞周期是指从一次分裂结束到下一次分
裂结束,图1中所示细胞周期的起点是M期结束时,A
正确;分析题意可知,图2是某个检查点的DNA损伤
后的检查和修复机制,修复后的DNA才可进入细胞周
期的下一阶段进行复制,而DNA分子复制的时期是S
期,据此推测图2的检查机制最可能发生在图1的检查
点1,B错误;结合图2可知,P21是Cdk抑制蛋白,会
导致Cdk失活从而阻止DNA复制,说明图2中P21可能
是调控因子,其产生应发生在S期之前(G1期),C错误;DNA的基本单位脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成DNA分子,图2中DNA修复酶能催化磷酸二酯键的形成,D正确。
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13.(2024·湖南长郡中学高三寒假作业)用荧光物质标记小鼠(2n=40)性腺细胞中的染色体端粒和染色体上的基因,每个端粒都标记为黄色、A/a基因标记为红色、B/b基因标记为绿色(两对基因独立遗传),不考虑基因突变和染色体变异,有关分析正确的是( )
A.端粒是染色体两端的特殊序列的DNA—蛋白质复合体
B.若标记有丝分裂中期的细胞,则黄色荧光点为160个
C.减数分裂中一个四分体的荧光颜色可能有1种或2种
D.减数分裂Ⅱ中期的细胞中,一条染色体上可能有三种荧光颜色
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解析:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体——端粒,若标记有丝分裂中期的细胞,染色体带有姐妹染色单体,每条染色体有四个黄色荧光点,细胞中黄色荧光点总数为40×4=160个,A、B正确。若减数分裂中一个四分体是由A/a、B/b所在的染色体以外的同源染色体形成,四分体只有黄色荧光;若四分体由A/a所在的同源染色体形成,不考虑基因突变和染色体变异,四分体有红色和黄色荧光;若四分体由B/b所在的同源染色体形成,不考虑基因突变和染色体变异,四分体有绿色和黄色荧光,因此减数分裂中一个四分体的荧光颜色可能有1种或2种,C正确。不考虑基因突变和染色体变异,减数分裂Ⅱ中期的细胞中,若不是A/a或B/b所在的染色体,一条染色体上只有黄色荧光;若是A/a或B/b所在的染色体,则一条染色体上有黄色和红色或黄色和绿色两种荧光,D错误。
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三、非选择题
14.(2024·湖北名校高三模拟)人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活,严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料,研究了低氧影响细胞存活的机制。回答下列问题:
(1)在人体细胞呼吸过程中,O2参与反应的场所是_____________。当细胞中O2含量低时,线粒体通过电子传递链产生更多活性氧,活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。
线粒体内膜
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(2)分别用常氧(20% O2)、适度低氧(10% O2)和严重低氧(0.3% O2)处理PC12细胞,24 h后检测线粒体自噬水平,结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3MA处理PC12细胞,检测细胞活性氧含量,结果如图2所示。
①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的________(填结构)降解。
②图1、图2结果表明:适度低氧可______________________________。
溶酶体
激活线粒体自噬来清除活性氧
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(3)研究表明,上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同O2浓度下BINP3基因表达情况,结果如图3所示。
综合上述信息,解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因:_____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)该研究的意义是________________________
_____________________________________________。
适度低氧时上调BINP3基因的表达,使BINP3蛋白增加,促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧,活性氧处于正常水平,细胞可正常存活。严重低氧时上调BINP3基因的表达(转录),可能由于严重低氧时BINP3蛋白降解加快,使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧时BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬,但还不足以清除细胞中的活性氧,活性氧在细胞中积累,最终导致细胞死亡
有助于人们对缺氧性疾病发病机理的认识;促进缺氧性疾病的预防和治疗
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解析:实验中制片的流程为:解离→漂洗→染色→制片,A错误;a时期细胞处于有丝分裂前期,不会发生同源染色体两两配对的现象,B错误;b时期细胞处于有丝分裂中期,c时期细胞处于有丝分裂后期,b时期细胞中的染色体数目是c时期的eq \f(1,2),C错误;d时期(有丝分裂末期)细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁,D正确。
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