内容正文:
专题04 细胞的生命历程
考点概览
考点01有丝分裂
考点02细胞的分化、衰老、凋亡
考点03 减数分裂
有丝分裂考点01
一、单选题
1.(2025·河北保定·一模)芽殖酵母是通过“出芽”进行繁殖的,一个“芽”经过生长及有丝分裂后从已存在的母细胞上 脱落下来,从而形成新的子细胞,其细胞周期的基本步骤如图所示。下列叙述错误的是( )
注:纺锤体的两端称为极体,纺锤体位于细胞核内。
A.图示子细胞与母细胞中,遗传物质的含量完全相同
B.经过G1期的生长,细胞与外界进行物质交换的效率有所提高
C.若纺锤体的形成受到抑制,则会影响亲子代细胞遗传的稳定性
D.由图可知,芽殖酵母分裂的过程中核膜、核仁均消失于前期并在分裂末期重建
2.(2025·河北邯郸·一模)科学家发现,姐妹染色单体凝聚力(SCC)由不同的SCC2与SCC4组成。SCC2—SCC4复合体的主要功能是将黏连蛋白装载到染色质上,这一过程对于姐妹染色单体的黏连至关重要。下列有关叙述正确的是( )
A.细菌的有丝分裂依赖于SCC2—SCC4复合体
B.SCC2—SCC4复合体功能的失调会影响细胞周期的正常进程
C.有丝分裂和减数分裂过程中SCC始终发挥作用
D.秋水仙素会抑制植物细胞纺锤体的形成,导致黏连蛋白不能从染色体上释放下来
3.(2025·河北石家庄·一模)芸薹(2n=20)与黑芥(2n=16)杂交,子代经人工诱导染色体数加倍形成芥菜(4n=36),如图为培育过程中检测到的部分细胞相关数据,a~f代表不同种类的细胞。下列叙述正确的是( )
A.b一定为芸墓的花粉细胞
B.芥菜中一定能检测到无叶绿体的e
C.f中一定存在同源染色体的互换
D.若用体细胞杂交技术培育芥菜,需选择a和c
4.(2025·安徽蚌埠·一模)细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期又包括一个DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)和DNA合成后期(G2期)。离开细胞周期暂时不再分裂的细胞称为G0期细胞。下列说法正确的是( )
A.人体骨髓内的造血干细胞属于G0期细胞
B.在细胞分裂前期,中心体复制一次,并发出星射线,形成可被显微镜观察到的纺锤体
C.在植物细胞有丝分裂后期,高尔基体和内质网会破碎成小泡,形成细胞板
D.人体体细胞在有丝分裂后期,染色体数目加倍,此时细胞内有四条21号染色体
5.(2025·四川内江·一模)花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。下列有关叙述正确的是( )
A.图1培育杂种植株所用的技术体现了细胞膜具有一定流动性原理和细胞核的全能性
B.②过程可用电融合法或灭活病毒诱导细胞融合,杂种细胞再生出细胞壁是融合成功的标志
C.若只考虑两两融合,图1培育出的植株体细胞中最多含有72条染色体
D.可将病菌悬浮液均匀喷施于图2中的3和5植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株
6.(2025·黑龙江·一模)某同学利用玉米根尖组织(2N)制作临时装片,在显微镜下记录得到细胞分裂图像。下列相关叙述错误的是( )
A.实验过程中需要经历解离—漂洗—染色—制片过程
B.甲细胞中每条染色体的着丝粒由两极发出的纺锤丝相连
C.丁细胞中着丝粒分裂导致染色体加倍,细胞中含有4个染色体组
D.根尖细胞经历了乙→丙→甲→戊→丁的分裂过程
7.(2025·山东菏泽·一模)两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位(图a中数字表示染色体区段)。某相互易位的花粉母细胞杂合体分裂过程中会出现十字形图像(图b)。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图,根据图b中4条染色体的位置,它们在两两分离时分为两种类型:邻近离开(图c),交互离开(图d),且这两种类型出现的概率相等。已知某种植物形成的配子中染色体片段有重复或缺失会引起配子不育,下列说法正确的是( )
A.图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
B.图b中存在两对同源染色体和4个DNA分子
C.该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体通过减数分裂形成的花粉粒1/2是可育的
D.该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
8.(2025·山东菏泽·一模)具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,而蛋白H能识别核输出序列(NES)并将蛋白质从核中运出。下列说法错误的是( )
A.由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔
B.人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C.若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列
D.若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集,推测其出核需有NES序列的蛋白协助
9.(2025·广东深圳·一模)细胞周期中存在一些检验点,有丝分裂中的后期到末期主要检查的是( )
A.纺锤体的组装 B.赤道板的形成
C.染色体的联会 D.染色体的分离
10.(2025·广东汕头·一模)Katanin蛋白可将多种微管切割成细丝,产物用于形成纺锤体的微管。药物21b可抑制Katanin的活性,据此推测药物21b直接作用于癌细胞细胞周期中的( )
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期
11.(2025·山西·一模)科学技术的进步为生物科学带来了新的发现。下列有关技术或方法的应用,正确的是( )
A.人类利用光学显微镜观察到细胞的亚显微结构
B.放射性同位素标记法可用来追踪氮循环的过程
C.用荧光标记法可以观察纺锤体的形成与解聚
D.差速离心法可以用来分离大小不同的DNA分子
12.(2025·吉林延边·一模)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是( )
A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中体现了细胞的全能性
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.毛囊干细胞分化为皮脂腺细胞过程中遗传物质发生了选择性改变
D.若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,染色体数目可能加倍
13.(2025·四川·一模)根据最新的研究资料,KIF18A驱动蛋白是纺锤体微管蛋白中的主要蛋白质。下图是 KIF18A在有丝分裂部分过程作用图解。下列关于细胞分裂与驱动蛋白质的叙述中,正确的是( )
A.KIF18A在低等植物细胞有丝分裂前期由中心体大量合成
B.KIF18A的运动使染色体着丝粒分裂,染色单体分开
C.KIF18A通过调控染色体运动影响赤道板的形成
D.KIF18A抑制剂会阻止细胞正常进入有丝分裂中期
14.(2025·全国·一模)一个完整的细胞周期发生的先后顺序是G1期、S期、G2期、前期、中期、后期、末期,其中G1期、S期、G2期属于间期。Cyclin B是一种细胞周期蛋白,在细胞周期的调控中发挥着关键作用,该蛋白水平在细胞周期进程中会发生周期性变化。下图为Cyclin B在一个细胞周期中合成、降解的示意图。下列相关推测不合理的是( )
A.CyclinB在间期开始合成
B.泛素化的MPF能被蛋白酶体降解
C.MPF含量的变化存在负反馈调节
D.分裂前期时,APC被磷酸化激活
15.(2025·河北沧州·一模)衣原体属于严格的胞内寄生原核生物,没有合成ATP和GTP的能力,靠寄主提供能量。衣原体感染人体可引起衣原体肺炎,青霉素一般对其不起作用。下列相关叙述错误的是( )
A.衣原体的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B.ATP合成需要酶,衣原体不能产生ATP,说明其细胞中无核糖体
C.衣原体可能以二分裂方式增殖,但不可能以有丝分裂方式进行增殖
D.用青霉素治疗衣原体肺炎无效可能与衣原体为严格的胞内寄生有关
16.(2025·山东枣庄·一模)洋葱是生物学研究中常用的实验材料。下列有关说法错误的是( )
A.洋葱鳞片叶内表皮可以用作质壁分离和复原实验的材料
B.观察洋葱根尖有丝分裂实验的步骤是解离一染色—漂洗—制片
C.低温诱导染色体数目变化实验中洗去卡诺氏液用体积分数为95%的酒精
D.秋水仙素与低温处理都是通过抑制纺锤体的形成而诱导染色体数目加倍
17.(2025·安徽黄山·一模)利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上。在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个碱基C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株的过程中,下列叙述正确的是( )
A.M经3次有丝分裂后,含有T-DNA的细胞占1/2
B.M经n(n≥1)次有丝分裂后,含有T-DNA的细胞占1/2n-1
C.M经3次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/16
D.M经n(n≥1)次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为A-U的细胞占1/2 n
18.(2025·云南昆明·一模)肌膜常驻卫星细胞(SCs)在正常情况下处于不分裂的状态,肌肉受损时被激活,一部分自我更新维持体内SCs的数量,一部分分化为成肌细胞。胞内蛋白的糖基化修饰可影响SCs的分裂和分化。某科研小组用糖基化抑制剂OSMI-1(溶于DMSO中)进行实验,结果见下图。下列叙述错误的是( )
A.SCs的自我更新通过有丝分裂实现
B.本实验控制自变量时利用了减法原理
C.DMSO组属于对照组,可排除DMSO对实验的影响
D.由实验结果可知胞内蛋白糖基化会抑制细胞的分裂和分化
19.(2025·河南安阳·一模)酵母菌基于自身的诸多优势而成为生物化学、遗传学和细胞生物学的重要研究模型。借助酵母菌,众多科学家们获得了诺贝尔奖,如发现了酶的存在、解析了tRNA的结构、发现了细胞周期、端粒的保护功能、细胞内物质的囊泡运输、细胞自噬等。下列叙述正确的是( )
A.tRNA为单链大分子物质,其空间结构中无氢键存在
B.酵母菌细胞分裂过程中染色体数目加倍发生在分裂间期
C.若高尔基体发生突变,则蛋白质可能会集中堆积在内质网中
D.细胞自噬过程中,需在溶酶体内不断合成降解自身结构的酶
20.(2025·福建厦门·一模)细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK1)被激活后,可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期。CDK1的活性受到细胞周期蛋白(CyclinB)的调控,其激活过程如下图所示,“P’表示磷酸化。下列叙述错误的是( )
A.与CyclinB结合后,CDK1的构象发生变化
B.CDK1被激活后可能会促进染色体和纺锤体形成
C.若添加CyclinB抑制剂,可使细胞停留在分裂间期
D.CDK1的激活需要经过同一部位的去磷酸化和磷酸化过程
21.(2025·重庆·一模)青蒿素是著名抗疟神药,单细胞原生动物疟原虫(2N=14)是引发疟疾的病原体,在人体内会通过裂体生殖的方式大量繁殖产生后代。裂体生殖属于复分裂的一种,过程原理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.原生动物疟原虫的裂体生殖方式属于无性生殖范畴
B.一个裂殖体最终产生20个子细胞,其细胞核至少要进行4轮有丝分裂
C.一个正进行2核变4核复分裂的疟原虫细胞可观察到28或56条染色体
D.复分裂相比于细胞正常有丝分裂可以在短时间内产生更多子细胞
22.(2025·重庆·一模)图甲为某人体干细胞的部分结构示意图,图乙为该细胞在一个细胞周期中进行有丝分裂时RNA相对含量的变化,下列分析正确的是( )
A.图甲中细胞所处的时期很可能是图乙的分裂前期
B.图乙中出现两个高峰可能主要是因为mRNA增多
C.图乙分裂间期细胞中最多含有2个基因A
D.图乙分裂间期时基因b能边复制边转录
23.(2025·广东·一模)有关人的同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的叙述,正确的是( )
A.前者有同源染色体2N对,后者有N对
B.两者的姐妹染色单体都是在末期消失的
C.两者导致染色体数目变化的原因相同
D.两者的细胞周期都有间期和分裂期组成
24.(2025·陕西渭南·一模)在成年哺乳动物大脑中,大多数神经干细胞处于休眠状态。最新研究发现,星形胶质细胞会释放一种名为“Fog”的信号蛋白,这种蛋白会引发连锁反应,最终唤醒神经干细胞,使其脱离休眠状态并开始分裂,产生有助于大脑修复和发育的新神经元。下列叙述正确的是( )
A.星形胶质细胞是已分化细胞,神经干细胞是未分化细胞
B.脱离休眠的神经干细胞分裂过程中会出现染色体的互换
C.神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,体现了细胞的全能性
D.神经干细胞及新神经元都会凋亡,与基因的选择性表达有关
二、多选题
25.(2025·河北石家庄·一模)斑马鱼幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂,这种分裂方式可保障快速生长期的幼鱼体表覆盖表面上皮。这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关(如图),激活Piezol能显著增加SEC的“无复制分裂”。某些因素可能导致成年斑马鱼表面上皮细胞衰老脱落。下列叙述正确的是( )
A.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
B.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
C.成年鱼表面上皮细胞衰老可能是细胞中产生自由基导致
D.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
26.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)细胞周期可分为分裂间期(包括(G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响,其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,且去掉TdR细胞控制作用会消除,下图1是某动物细胞(染色体数为2n=12)的细胞周期及时长示意图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述错误的是( )
A.激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控
B.图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①②
C.加入TdR约15h后,所有细胞均停留在G1/S交界处
D.第二次加入TdR之前,需将细胞在无TdR的环境中培养,时间需要大于7h小于15h
三、非选择题
27.(2025·广东珠海·一模)沃柑(2n=18)深受消费者欢迎,但果实多籽影响其商品性,培育无籽沃柑是品种改良的一个重要方向。某农科院在果园里栽培有可相互传粉的沃柑、砂糖桔、红江橙、白心橙等,它们属于同一物种下的不同品种,现欲从收集的沃柑种子中发掘天然三倍体并进行遗传鉴定。
回答下列问题:
(1)对足量的沃柑种子促萌发后,将初筛得到的疑似三倍体进行根尖染色体计数鉴定:剪取3mm根尖,按照 → →染色→制片步骤制作装片,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为 则鉴定为三倍体。
(2)为研究天然三倍体的染色体来源,用特定的引物对个体基因组进行PCR,扩增产物的电泳结果见图1。分析结果可知:三倍体1不是由候选父本授粉产生,而是由 形成;三倍体2是由 杂交形成,且2n配子来自于 (填“母本”或“父本”)。
(3)进一步评估沃柑二倍体、三倍体的抗逆性差异,测定相关植株抗旱、抗冻基因的表达量见图2,结果显示 ,表明基因的加倍增强了沃柑的抗逆能力;而且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明 。
(4)对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较 的差异。
细胞的分化、衰老、凋亡考点02
一、单选题
1.(2025·山西·一模)间充质干细胞(MSC)是一种成体干细胞,具备分化为骨细胞、脂肪细胞等的潜能。目前MSC已被用于器官移植及组织器官修复。下列叙述错误的是( )
A.MSC进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极
B.随着MSC分裂次数的增多,端粒DNA序列会逐渐缩短
C.将MSC培养成人体器官的过程中,会发生基因的选择性表达
D.将诱导MSC形成的器官进行异体移植时,可避免免疫排斥反应
2.(2025·河北沧州·一模)绿色开花植物受精成功后,雌蕊的柱头和花柱凋落,子房壁发育成果皮,子房中的胚珠发育成种子,胚珠里的受精卵发育成胚,只有胚正常发育才能形成果实。下列叙述错误的是( )
A.雌蕊的柱头和花柱凋落受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
B.种子形成过程中经历了细胞分裂,种子长成植株不能体现细胞的全能性
C.若精子无法识别卵细胞膜上的受体,则雌蕊中的全部细胞将会坏死
D.子房壁发育成果皮的过程中,细胞中DNA不变,RNA和蛋白质的种类发生改变
3.(2025·河北保定·一模)神经细胞和心肌细胞是人体内两种重要的细胞。不考虑变异,下列关于同一个体中的这两种细胞的分析,错误的是( )
A.两种细胞中的RNA种类有差异
B.两种细胞细胞核中的遗传物质不同
C.两种细胞的形成是基因选择性表达的结果
D.两种细胞细胞膜的主要成分均为磷脂和蛋白质
4.(2025·内蒙古阿拉善盟·一模)某单细胞生物一个基因片段的模板链碱基序列为:5'-ATGCGTACGTTAGC-3'。下列相关叙述正确的是( )
A.该生物在细胞分化过程中发生基因的选择性表达
B.该片段复制时,两条子链的延伸方向均为5'→3'
C.该基因发生一个碱基对的替换,其控制的性状一定改变
D.该模板链转录产物的序列为5'-AUGCGUACGUUAGC-3'
5.(2025·河北承德·一模)干细胞具有分化成其他细胞的潜力。通过精密调控细胞生长环境,科学家可将特定的干细胞在体外培养出类似内脏、骨骼甚至大脑的“类器官”,作为医疗或者实验的重要材料。下列叙述错误的是( )
A.干细胞比“类器官”细胞的分化程度低
B.特定的干细胞能在体外培养出“类器官”体现了细胞的全能性
C.干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同,基因表达情况不同
D.干细胞中含有“类器官”发育所需要的全套遗传物质
6.(2025·河北邯郸·一模)研究人员在小鼠耳部发现一种新型骨骼组织——脂肪软骨,该组织由脂肪软骨细胞构成。脂肪软骨细胞体积较大,内部含有巨大的脂质液泡,这些液泡充满脂肪。当研究人员去除这些细胞内的脂肪后,脂肪软骨变得僵硬且易碎。下列分析合理的是( )
A.脂肪软骨细胞中的脂肪酸属于生物大分子
B.脂肪是脂肪软骨细胞利用的主要能源物质
C.脂肪软骨细胞和脂肪细胞功能不同是基因不同导致的
D.脂肪使脂肪软骨细胞具有柔韧性和弹性
7.(2025·福建龙岩·一模)研究发现凋亡诱导因子AIF蛋白位于线粒体内外膜间隙。当凋亡信号刺激线粒体时,AIF蛋白从线粒体转至细胞核,引起DNA断裂导致细胞凋亡,过程如图。下列叙述正确的是( )
A.促进AIF基因的表达可能会抑制细胞凋亡
B.AIF蛋白在细胞核中合成,又回到细胞核中发挥作用
C.病原体感染可能引起AIF蛋白从线粒体释放到细胞质
D.细胞凋亡受基因调控,AIF基因只在细胞凋亡时才转录
8.(2025·山东青岛·一模)我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因(β4GalNT2),转入相应的调节基因后,将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴,同时切除猕猴的自体双肾,最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内,猕猴的移植肾功能完全正常,之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法正确的是( )
A.基因编辑猪的成功体现了动物细胞的全能性
B.出现蛋白尿的原因主要是肾小管细胞凋亡导致
C.猪和猕猴肾脏的差异体现了基因的选择性表达
D.敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,降低免疫排斥反应
9.(2025·河北唐山·一模)研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食,剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是( )
A.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性
B.毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达
C.“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定
D.“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少
10.(2025·山东青岛·一模)我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻(颤蓝细菌)表面,使磁性螺旋藻(MSP)能在外部磁场控制下,靶向运动至癌变部位,促进癌细胞的放疗,治疗机制如图所示。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的是( )
A.螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物,但不存在DNA-蛋白质复合物
B.外界提供磁场、放射线、激光的条件后,MSP就能充分发挥作用
C.过程①利用MSP叶绿体释放的O2改善肿瘤组织内部的缺氧环境
D.过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜
11.(2025·广东湛江·一模)人在衰老过程中某些性状会发生改变。科研人员对染色质开展了相关研究,研究表明一些区域发生了DNA甲基化会影响相关基因的表达并引发更紧密的染色质结构的形成,细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞。人类个体由年轻走向衰老过程中,相关染色体变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.个体衰老时,染色质结构松散,紧密连接蛋白增多
B.个体衰老时,染色质结构松散可能会促进基因表达
C.细胞衰老时,细胞周期阻滞可能与端粒的延长有关
D.细胞衰老时,衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞坏死
12.(2025·宁夏银川·一模)辅助性T细胞(Th)表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构,一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化;另一类只在活化的Th表面,如CTLA-4和PD-1,通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述正确的是( )
A.第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷
B.癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫自稳功能
C.APC将抗原处理后直接呈递在Th表面,使Th活化产生细胞因子
D.CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内同步表达
13.(2025·宁夏银川·一模)抑郁症加速了脑细胞的衰老,有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础,而细胞过度自噬会导致突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终降解,相关过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞自噬过程主要与细胞膜蛋白的识别有关
B.图中溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的选择透过性
C.脑细胞衰老过程中,位于染色体一端的端粒会缩短
D.脑细胞衰老过程中,细胞核体积会增大,核膜内折
14.(2025·天津武清·一模)下列有关细胞生命历程的描述,正确的是( )
A.壁虎断尾后再长回原状,体现了细胞的全能性
B.细菌在无丝分裂之前也需要先进行DNA分子的复制
C.人体成熟红细胞衰老时,细胞核的体积增大,染色质收缩,染色加深
D.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
15.(2025·江西赣州·一模)铜死亡作为一种新兴的程序性细胞死亡,其关键触发因素是细胞内铜离子的积累。癌细胞膜表面的ATP7A(一种铜转运蛋白)能够将过量铜离子运出细胞,从而使细胞质内铜离子浓度维持在较低水平。下列有关癌症与铜死亡的叙述,错误的是( )
A.癌细胞是正常细胞中原癌基因和抑癌基因发生基因突变导致的
B.免疫系统可以监控、识别癌细胞表面的ATP7A进而清除癌细胞
C.将包被了铜离子的纳米载体靶向作用于癌细胞,可诱导其发生铜死亡
D.用RNA干扰技术抑制癌细胞ATP7A相关基因表达是治疗癌症的一种途径
16.(2025·甘肃兰州·一模)ERV是远古逆转录病毒侵染宿主生殖细胞后整合到基因组中的残留序列。我国科学家首次发现,ERV受表观遗传抑制,细胞衰老时,该抑制作用去除,ERV被激活,衰老过程加速。下列说法错误的是( )
A.ERV是研究病毒与人类进化过程的分子生物学证据
B.衰老细胞内多种酶活性降低,新陈代谢速率减慢
C.研究靶向ERV的小分子药物可以抑制细胞的衰老
D.干扰表观遗传去抑制过程对细胞的衰老具有促进作用
17.(2025·甘肃兰州·一模)长时间泡发木耳可能会滋生椰毒假单胞杆菌,后者能分泌耐高温的毒黄素,毒黄素进入人体细胞后会干扰[H]与氧结合,并产生超氧自由基。下列相关叙错误的是( )
A.合成毒黄素的相关基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律
B.毒黄素会导致人体细胞内ATP的生成减少
C.毒黄素的加工和运输需要内质网参与
D.超氧自由基攻击蛋白质会导致细胞衰老
18.(2025·山东济宁·一模)细胞分裂时,微丝结构会把线粒体弹射出去,以实现线粒体的运动和均等分配,一些特定的乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配,形成一个子干细胞和一个分化细胞,后者形成乳腺组织细胞。与乳腺干细胞相比,乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列叙述错误的是( )
A.微丝与细胞器的运动有关,参与组成细胞骨架
B.乳腺组织细胞代谢需要的能量主要来自线粒体内膜
C.乳腺干细胞分裂时将细胞核遗传物质平均分配给两个子细胞
D.乳腺干细胞分裂后,得到线粒体较少的子细胞分化程度更高
19.(2025·山东聊城·一模)线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关,该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是( )
A.衰老肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸
B.DRP-1和FZO-1基因都会抑制线粒体碎片化
C.运动可减缓野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化
D.与突变体相比较,运动对野生型防止线粒体碎片化效果更好
20.(2025·安徽·一模)细胞自噬是促使细胞存活的自我保护机制,其过程受到多种因素的调控,下图为细胞自噬的信号调控过程(AKT,mTor为蛋白激酶)。下列有关细胞自噬的说法,错误的是( )
A.胰岛素分泌不足可能促进细胞自噬的发生,也可能引发细胞凋亡
B.当细胞处于营养缺乏等紧急状态时,也会引起细胞发生自噬现象
C.正常状态和发生自噬的细胞可通过不同的代谢途径产生ATP
D.细胞受到损伤时,可能会引发细胞凋亡,但不会引起细胞自噬
21.(2025·安徽·一模)骨重建是一个由破骨细胞去除旧骨,随后由成骨细胞产生新骨的过程,如下图所示。骨重建的平衡与“线粒体自噬”密切相关。“线粒体自噬”指的是专门针对细胞内受损线粒体的降解,以维持正常线粒体的质量和数量。当细胞内受损线粒体积累时,会使得ROS(活性氧自由基)产生增多,供能减少。下列叙述错误的是( )
A.线粒体大量受损会导致破骨细胞异常活化,骨重建平衡被打破,容易导致骨质流失
B.自由基攻击细胞膜的蛋白质时,产物同样是自由基,引发雪崩式的反应,导致细胞衰老
C.线粒体自噬与溶酶体密切相关,此过程有利于细胞物质和结构的更新
D.某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制,有利于改善骨质流失
22.(2025·河南驻马店·一模)在动物细胞中,脂质修复酶GPXs可将脂质过氧化物转化为醇,保护细胞免受脂质过氧化物造成的损伤。若细胞中游离过多,则GPXs会丧失活性,使细胞内部脂质过氧化物积累,导致细胞发生铁死亡。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞膜含有磷脂、固醇、糖类,动物脂肪富含不饱和脂肪酸
B.铁死亡不受环境因素影响,有利于细胞自然更新,属于细胞凋亡
C.转铁蛋白可将细胞外的运至细胞内,该蛋白的减少会阻止铁死亡的发生
D.某物质能提高肿瘤细胞GPXs活性,可诱导铁死亡,用于癌症治疗
23.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)将某油菜品种的大量种子置于太空环境中,返回地面后筛选出突变体Ch1,突变体Chl油菜籽产量提高了约3.6%。检测发现,该突变体内与油菜籽有关的酶基因Ch1发生了基因突变,导致蛋白Chl第34位氨基酸发生变化,其他氨基酸序列未发生改变,Chl蛋白酶的活性因此增强,从而促进了油菜籽产量的提高。下列分析合理的是( )
A.上述育种过程利用了物理因素来处理油菜种子,使油菜种子发生基因突变
B.基因Chl发生了碱基对的增添、缺失或替换,该类变异类型是生物进化的根本来源
C.需要处理大量种子才可能得到产量提高的突变体,仅体现基因突变有不定向性
D.经太空环境处理的种子发育成突变体Chl植株体现了植物体细胞的全能性
24.(2025·湖北武汉·一模)研究发现,在哺乳动物胎儿发育早期,造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化。肝细胞分泌的胎球蛋白A由Fetua基因控制合成,该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性,降低突变的概率。下列叙述错误的是( )
A.造血干细胞与胎儿的早期胚胎细胞分化程度相同
B.胎儿发育早期,胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞
C.哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都含有Fetua 基因
D.Fetua 基因表达受阻会使胎儿患白血病的风险增大
25.(2025·河南驻马店·一模)在肿瘤细胞中DNA甲基化经常发生异常。大约65%的急性髓细胞性白血病患者DNA甲基转移酶3A(DNMT3A)基因发生突变,严重减弱了DNMT3A的催化活性,使基因组许多位点上的甲基化缺失,最终导致了原癌基因的激活。ER、BRCA-1等抑癌基因的启动子区域被甲基化后可驱动乳腺癌的发生发展。下列叙述错误的是( )
A.原癌基因过量表达或抑癌基因活性减弱,均有可能引起细胞癌变
B.ER、BRCA-1的启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合,从而抑制转录过程
C.细胞的分化、衰老和凋亡都可能与DNA甲基化有密切的关系
D.DNA甲基转移酶抑制剂可用于预防人体内恶性肿瘤的发生
26.(2025·江西·一模)下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A.小麦胚经诱导形成幼苗体现了植物细胞的全能性
B.菊花组织培养中三次更换的培养基成分和目的相同
C.动物体细胞核移植的受体细胞必须是M Ⅰ 期的卵母细胞
D.胚胎干细胞分化产生的不同类型细胞中的mRNA有差异
27.(2025·湖北武汉·一模)人体自身合成的硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶,该酶能减少细胞内自由基的产生和积累。下列叙述正确的是( )
A.硒是组成人体细胞的大量元素
B.硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基
C.硒代半胱氨酸是人体的必需氨基酸
D.硒参与抗氧化反应可加速细胞衰老
28.(2025·安徽滁州·一模)研究发现在没有任何突变及应激刺激下,心衰患者端粒长度较正常人群缩短。与正常心肌细胞相比,短端粒心肌细胞所表现的收缩力更大、跳动频率更高、线粒体功能更低,揭示了心肌细胞端粒短缩可诱发心肌功能障碍并进入衰老状态。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞增殖使线粒体DNA的端粒逐渐变短,导致线粒体DNA损伤
B.造血干细胞的端粒DNA长度会随着细胞分裂次数的增加而变短
C.端粒是线状染色体的两端所具有特殊序列的DNA-蛋白质复合体
D.细胞衰老后,细胞膜通透性发生改变,细胞中部分酶的活性降低
29.(2025·广东汕头·一模)uPAR是衰老细胞特异性表达的膜蛋白。研究人员基于uPAR的结构设计合成了多肽uPA24,并连接16个谷氨酸(E16)构建了嵌合多肽E16-uPA24,应用于肝纤维化衰老小鼠的治疗。E16-uPA24的抗衰老机制如图。下列分析错误的是( )
A.E16-uPA24与谷氨酸受体结合后促进衰老细胞的清除
B.E16-uPA24能在纤维化肝组织中精确定位衰老的细胞
C.NK细胞释放的穿孔素进入衰老细胞后会诱导其凋亡
D.E16-uPA24主要通过增强机体免疫自稳功能延缓衰老
30.(2025·山西·一模)软骨为关节运动提供支撑、缓冲和润滑,人体软骨细胞可分泌胞外蛋白。病理条件下软骨细胞常发生去分化失去原有功能,去分化晚期的细胞功能彻底丧失。下列有关去分化软骨细胞的叙述,错误的是( )
A.去分化晚期的软骨细胞依然具有全能性
B.内质网和高尔基体退化减小了生物膜总面积
C.染色质部分区域高度凝集可影响基因表达情况
D.及时诱导去分化软骨细胞的再分化可有效缓解疾病
31.(2025·吉林延边·一模)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是( )
A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中体现了细胞的全能性
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.毛囊干细胞分化为皮脂腺细胞过程中遗传物质发生了选择性改变
D.若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,染色体数目可能加倍
32.(2025·吉林延边·一模)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.血浆中蛋白质含量下降易发生组织水肿
B.载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
C.蛋白质分子中有“-N-C-C-N-C-C-”的重复结构
D.细胞凋亡过程中只有蛋白质的分解没有蛋白质的合成
33.(2025·四川·一模)最新研究发现,一种名为 YAP 的蛋白质在细胞的多种生命活动中扮演关键角色。当细胞发生癌变时,YAP 会被异常激活,促进癌细胞的增殖和迁移;而在正常细胞衰老过程中,YAP 的表达水平会逐渐降低。同时,科研人员通过基因编辑技术抑制 YAP 基因的表达,发现细胞凋亡明显增加。基于以上信息,下列说法正确的是( )
A.YAP 蛋白质在细胞中的表达水平越高,细胞越容易发生凋亡
B.抑制 YAP 基因的表达,可能成为一种治疗癌症的潜在方法
C.细胞衰老过程中 YAP 表达水平降低,说明细胞衰老只由 YAP 基因控制
D.癌细胞中 YAP 被异常激活,使得癌细胞的遗传物质与正常细胞相同
34.(2025·江苏南通·一模)人体细胞中Sirtuin长寿蛋白(去乙酰化酶)缺失,会导致组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加,进而诱导胎盘特异蛋白PAPPA基因表达上调,加快细胞衰老。相关叙述错误的是( )
A.Sirtuin 长寿蛋白的缺失会导致细胞染色质收缩而衰老
B.组蛋白H3K乙酰化修饰促进相关基因表达,属表观遗传
C.高水平的PAPPA可作为人衰老的潜在生物指标
D.组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加,诱导PAPPA基因表达上调,是转录水平的调控
35.(2025·江苏南通·一模)铜是细胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶的金属中心离子,铜转运蛋白(CTR1)和ATP酶(ATP7A/7B)对维持细胞内铜的正常水平起到至关重要的作用,过程如下图。相关叙述错误的是( )
A.细胞中缺铜会抑制有氧呼吸过程,影响细胞产生能量
B.细胞中缺铜会导致自由基增多,加速细胞衰老
C.细胞中铜过量时,CTR1的表达量降低,铜的吸收减少
D.细胞中铜过量时,ATP7A/7B通过协助扩散加快铜的排出
36.(2025·江西新余·一模)抑郁症加速了脑细胞的衰老,有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础,而细胞过度自噬会导致突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解,相关过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞自噬过程主要与细胞膜蛋白的识别有关
B.图中溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的选择透过性
C.脑细胞衰老过程中,细胞核体积会增大,核膜内折
D.脑细胞衰老过程中,位于染色体一端的端粒会缩短
37.(2025·广东·一模)下列有关细胞生命历程的说法,正确的是( )
A.衰老个体的每个体细胞都衰老
B.细胞分化使各种细胞遗传物质产生差异
C.细胞衰老和凋亡是正常生命现象
D.癌细胞膜表面的糖蛋白增加
38.(2025·广东·一模)下列关于细胞衰老和细胞凋亡的描述,错误的是( )
A.人体神经系统发育过程中,部分神经细胞发生凋亡
B.人的不同细胞的凋亡速率没有明显差异
C.坏死的细胞中也含有与细胞凋亡有关的基因
D.端粒随着分裂次数的增加而变短,可能是导致细胞衰老的原因
39.(2025·云南昆明·一模)某些水解酶结合M6P(甘露糖-6-磷酸)后,可被高尔基体膜上的M6P受体识别,高尔基体以出芽的方式形成囊泡,囊泡进一步形成溶酶体。下列叙述错误的是( )
A.M6P和M6P受体都是由核糖体通过脱水缩合形成的
B.高尔基体对来自内质网的水解酶作进一步的修饰加工
C.溶酶体的形成依赖于膜的流动性
D.溶酶体参与的细胞自噬有助于营养缺乏的细胞获得物质和能量
40.(2025·湖南邵阳·一模)研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载体,连接以糖酵解(葡萄糖分解为丙酮酸)为主要产能方式和以线粒体氧化(有氧呼吸第二阶段:TCA循环即三羧酸循环)为主要产能方式的两种癌细胞,形成协同代谢,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.A、B型癌细胞的合作有助于其抢夺到更多的葡萄糖
B.TCA循环需要消耗H2O,同时产生CO2和大量ATP
C.A型细胞和B型细胞中的核基因和mRN均相同
D.可以通过促进MCT1和MCT4的作用来杀死癌细胞
41.(2025·湖南邵阳·一模)机体细胞内的铜离子可参与多种生理反应,过量的铜能引发程序性细胞死亡(简称“铜死亡”),其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡。进一步研究发现,细胞膜上的铜离子载体NSC319726可转运Cu2+进入细胞并促进活性氧物质产生,导致脱氧核苷酸耗尽和DNA合成抑制,使细胞停留在分裂间期。下列叙述正确的是( )
A.在细胞中,微量元素铜主要以化合物的形式存在
B.铜死亡属于细胞凋亡,不受环境因素影响
C.癌细胞发生铜死亡可能与其线粒体氧化分解葡萄糖的效率低有关
D.NSC319726的作用效果为癌症治疗提供了一种新思路
42.(2025·广东茂名·一模)东莨菪碱会诱导小鼠获得性记忆障碍。研究小组发现龙眼果肉提取物会缓解小鼠的记忆障碍,实验处理及结果如下表。下列说法正确的是( )
组别
实验处理(mg·kg-1·b·w-1)
丙二醛含量(nmol·mg-1prot)
超氧化物歧化酶活性(U·mg-1prot)
谷胱甘肽过氧化物酶活性(U·mg-1prot)
1
生理盐水
3.15
98.42
1046.86
2
东莨菪碱
5.31
81.59
604.49
3
?
3.21
132.70
1100.00
注:超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶具有清除自由基的作用。
A.组别1属于对照组,组别2、3属于实验组
B.组别3的实验处理是龙眼果肉提取物
C.东莨菪碱对小鼠血清中三种成分的影响是一致的
D.龙眼提取物通过提高自由基清除能力,修复记忆障碍
43.(2025·广东茂名·一模)心脏肌钙蛋白是心脏肌肉收缩的调节蛋白,在心血管疾病的诊断中起着关键作用。下列选项中不支持心脏肌钙蛋白作为检测指标的是( )
A.心肌细胞中存在指导心脏肌钙蛋白合成的基因
B.心脏肌钙蛋白在心肌细胞中合成
C.心肌细胞受损时会释放出心脏肌钙蛋白
D.血液中心脏肌钙蛋白含量与心肌受损程度呈正相关
44.(2025·广东茂名·一模)在病人的病理组织中可观察到多核细胞,多核产生的直接原因最可能是( )
A.细胞融合 B.细胞分裂
C.细胞分化 D.细胞自噬
45.(2025·云南昆明·一模)肌膜常驻卫星细胞(SCs)在正常情况下处于不分裂的状态,肌肉受损时被激活,一部分自我更新维持体内SCs的数量,一部分分化为成肌细胞。胞内蛋白的糖基化修饰可影响SCs的分裂和分化。某科研小组用糖基化抑制剂OSMI-1(溶于DMSO中)进行实验,结果见下图。下列叙述错误的是( )
A.SCs的自我更新通过有丝分裂实现
B.本实验控制自变量时利用了减法原理
C.DMSO组属于对照组,可排除DMSO对实验的影响
D.由实验结果可知胞内蛋白糖基化会抑制细胞的分裂和分化
46.(2025·广东珠海·一模)下列现象与细胞凋亡有关的是( )
A.柳穿鱼花的形态差异 B.骨折造成的细胞死亡
C.植物胚发育过程中胚柄的退化 D.老人出现皱纹、白发、色素沉积
47.(2025·河南安阳·一模)铁死亡是一种新型的程序性细胞死亡方式,其发生条件为铁离子的存在和细胞膜的脂质过氧化。发生铁死亡的细胞线粒体嵴减少,外膜破裂,细胞中积累了大量的脂质过氧化物。目前用于癌症治疗的纳米材料中大多都含铁。下列相关推测合理的是( )
A.不饱和脂肪酸的熔点较高,发生铁死亡细胞的细胞膜通透性增大
B.发生铁死亡的细胞线粒体供能减少,线粒体基质中乳酸积累增多
C.细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能
D.纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程属于细胞坏死
48.(2025·江苏·一模)细胞的生命历程往往包括增殖、分化、衰老和死亡几个阶段。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞生长时,体积增大,与外界进行物质交换的效率提高
B.细胞分化是生物体基因碱基序列不变但表型发生变化的现象
C.细胞衰老时多种酶的活性降低,降低端粒酶活性可以延缓细胞的衰老
D.细胞自噬有利于细胞内物质的循环利用,该现象过强可引起细胞凋亡
49.(2025·辽宁大连·一模)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。下列叙述正确的是( )
A.人的胚胎发育过程不发生细胞凋亡
B.激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡
C.哺乳动物骨髓中的造血干细胞没有与细胞凋亡相关的基因
D.哺乳动物的成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
50.(2025·湖南岳阳·一模)下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.控制细胞凋亡的ced基因甲基化会导致基因突变
B.脑部血液循环障碍导致局部神经元死亡属于细胞坏死
C.胰岛细胞不能合成血红蛋白是因为没有与血红蛋白合成有关的基因
D.自由基学说认为自由基通过攻击磷脂直接导致核糖体损伤从而使细胞衰老
二、多选题
51.(2025·河北石家庄·一模)斑马鱼幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂,这种分裂方式可保障快速生长期的幼鱼体表覆盖表面上皮。这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关(如图),激活Piezol能显著增加SEC的“无复制分裂”。某些因素可能导致成年斑马鱼表面上皮细胞衰老脱落。下列叙述正确的是( )
A.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
B.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
C.成年鱼表面上皮细胞衰老可能是细胞中产生自由基导致
D.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
52.(2025·江西·一模)“呼吸爆发”指巨噬细胞吞噬病原体后,会将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,产生大量氧自由基,导致氧气快速消耗。氧自由基在相关酶的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,以杀死包裹在吞噬小泡中的病原体,同时会造成细胞损伤。下列说法错误的是( )
A.“呼吸爆发”过程发生在巨噬细胞的线粒体内膜上
B.若细胞中的氧自由基异常积累可能会加速巨噬细胞的衰老
C.巨噬细胞无氧呼吸过程中,底物中的绝大部分能量以热能形式散失
D.若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程,仍然可以吞噬病原体,但不能将其有效杀死
三、非选择题
53.(2025·广东江门·一模)世界人口老龄化日益严重,探究个体衰老的机制至关重要。人类内源性逆转录病毒(HERV)是一类古老的逆转录病毒,它们在进化过程中整合到了宿主的基因组中,但长期处于“沉默”状态。人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是其中一员,它的“复活”与细胞衰老存在一定的相关性,其机理如图所示。
回答下列问题:
(1)HERVK的遗传物质是 。随着细胞衰老,HERVKDNA的甲基化修饰水平 ,合成相应产物并组装成病毒颗粒,HERVK“复活”。
(2)科学家向细胞培养液中加入逆转录酶抑制剂,衰老细胞中的 、 含量均降低,以及一系列衰老相关表型得到缓解,从而证实了图中的相关途径。
(3)对多细胞生物而言,个体衰老的过程是机体细胞普遍衰老的过程。由图推测可知HERVK“复活”还会加速个体衰老,机理是:①一部分HERVK病毒颗粒通过 的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老;② 。
(4)为进一步探索如何延缓衰老,需对个体衰老程度进行量化评估。观测指标选择血浆中 (填“HERVK病毒颗粒”或“炎症细胞因子”)的数量更适宜,理由是 。
54.(2025·广东湛江·一模)多发性硬化症是一种以皮肤和内脏器官纤维化及血管病变为特征的慢性免疫失调疾病。在临床试验中,科研人员分离出患者的T细胞,将其改造成能够特异性识别某类浆细胞表面特殊蛋白质的嵌合抗原受体-T细胞(简称CAR-T细胞),如图为CAR-T细胞疗法用于治疗多发性硬化症的过程。请回答下列问题:
(1)多发性硬化症属于免疫失调疾病中的 ,这是免疫系统的 功能异常导致的。
(2)研究发现,细胞因子失调是导致多发性硬化症产生的重要原因,自身抗体的产生是关键致病因素。细胞因子在体液免疫中的作用是 ,主要的细胞因子有 (至少答出两种)。
(3)CAR-T细胞特异性识别异常浆细胞,并使其死亡的过程属于 (填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。CAR-T疗法的优势之一在于能准确识别并杀死异常浆细胞,原因是 ,优势之二在于 。
55.(2025·福建龙岩·一模)“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图,其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。回答下列问题:
(1)铜参与细胞内多种反应,属于 元素。需通过膜上铜转运蛋白转运至细胞内,该过程体现了细胞膜具有 功能。
(2)细胞过量吸收不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸 (填具体阶段)无法进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡。
(3)从上述研究可推测这种细胞死亡 (填“属于”或“不属于”)程序性死亡,理由是 。
(4)提高细胞膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进“铜死亡”,结合图中信息提出肿瘤治疗的其他可行性措施: (答出一点)。
56.(2025·广西·一模)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡引起的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。回答下列问题:
(1)心肌细胞中P基因与肌红蛋白基因的本质区别是 。
(2)细胞内合成前体mRNA的过程中,需要模板、 、四种游离的核糖核苷酸和能量等。前体mRNA可被剪切成circRNA等多种RNA,circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合,调节基因表达。
(3)合成P蛋白的过程中,核糖体与mRNA结合,并沿着mRNA分子的 方向滑动。
(4)据图分析circRNA (填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,其作用机理是 。
减数分裂考点03
一、单选题
1.(2025·河北沧州·一模)下图为某二倍体高等动物体内进行细胞分裂的示意图,若将细胞甲中的三对等位基因分别用三种颜色的荧光进行标记(图中仅显示部分染色体)。下列分析正确的是( )
A.只能在雄性动物的睾丸中同时观察到甲、乙、丙三种细胞
B.细胞甲→细胞丙过程中,三种颜色荧光进入同一细胞可验证分离定律
C.若不考虑变异,细胞丙中包含两个完全相同的染色体组
D.细胞甲→细胞乙过程中,染色体和核DNA的数目均加倍
2.(2025·内蒙古阿拉善盟·一模)下图是玉米(2n=20)的花粉母细胞分裂显微照片,①~⑤表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述正确的是( )
A.①处于有丝分裂后期,含两个染色体组
B.②处于减数Ⅰ前期,同源染色体联会
C.③中含有10条染色体,10个DNA分子
D.④⑤是次级精母细胞,不含同源染色体
3.(2025·安徽·一模)某鳞翅目昆虫的基因型为BbDd,用红色荧光标记B/b基因,用绿色荧光标记D/d基因,再置于不含荧光的培养基中培养。现观察到某细胞中只含有2个红色荧光和2个绿色荧光,不考虑任何变异,下列有关说法错误的是( )
A.若一条染色体上有2个红色和2个绿色荧光,则该细胞中无同源染色体
B.若一条染色体上只有2个红色荧光,则B/b、D/d基因的遗传遵循自由组合定律
C.若2个红色和2个绿色荧光在两条同源染色体上,则该细胞无法观察到染色体
D.若2个红色和2个绿色荧光在两条非同源染色体上,则该细胞有2个染色体组
4.(2025·河北承德·一模)一个精原细胞中的某对同源染色体中的一条发生了倒位,在同源染色体联会时形成倒位环,且伴随发生了同源染色体的互换(如图所示)。完成减数分裂后,若配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段,则配子不可育,而出现倒位的配子可育。该精原细胞产生可育配子的基因型可能是( )
A.adobe B.AbcdE C.Abcda D.AbCDE
5.(2025·江西新余·一模)细胞分裂过程中,着丝粒在分裂时可能发生异常,如下图所示。若一个基因型为Aa的卵原细胞在减数分裂II中某条染色体发生着丝粒异常横裂,且形成的两条染色体分别移向两极。不考虑基因突变和其它染色体畸变。下列叙述错误的是( )
A.卵细胞基因组成最多有6种可能
B.若卵细胞为Aa,则第一极体一定为Aa
C.卵细胞为A且第一极体不含A,则第二极体的基因组成有4种可能
D.若卵细胞不含A、a,且一个第二极体为A,则第一极体的基因组成有2种可能
6.(2025·河北石家庄·一模)芸薹(2n=20)与黑芥(2n=16)杂交,子代经人工诱导染色体数加倍形成芥菜(4n=36),如图为培育过程中检测到的部分细胞相关数据,a~f代表不同种类的细胞。下列叙述正确的是( )
A.b一定为芸墓的花粉细胞
B.芥菜中一定能检测到无叶绿体的e
C.f中一定存在同源染色体的互换
D.若用体细胞杂交技术培育芥菜,需选择a和c
7.(2025·河北唐山·一模)杂交鹅掌楸自然结实率低,用种子繁殖困难。研究人员对其花粉母细胞减数分裂过程及染色体行为进行了研究,同一花药中部分花粉母细胞分裂情况如图所示,下列分析正确的是( )
A.图a时期染色体着丝粒分裂,染色体数目加倍
B.图b所示细胞中DNA与染色体的数量比都为1:1
C.图c中细胞分裂存在不同步现象,最终产生的配子中染色体数目不同
D.图a、d中箭头所示染色体分开滞后或提前可能影响配子育性
8.(2025·宁夏银川·一模)某基因型为的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
D.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
9.(2025·福建龙岩·一模)缺失细胞周期蛋白B3会导致雌鼠(简称缺失雌鼠,2N=40)产生的卵细胞异常。研究人员对正常雌鼠与缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比,发现形成原因如下图(图中仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A.细胞周期蛋白B3的功能是促进姐妹染色单体的分离
B.缺失雌鼠卵细胞形成过程能揭示基因自由组合定律的实质
C.缺失雌鼠产生的卵细胞与正常精子结合形成的受精卵有60条染色体
D.若某缺失雌鼠的基因型为Bb,则该小鼠卵细胞只含有B基因或b基因
10.(2025·江西萍乡·一模)如图为中华蜜蜂(2N=32)的性别决定及发育过程示意图。研究表明,蜜蜂的性别由染色体组数决定(雌蜂为二倍体,雄蜂为单倍体)。蜂王浆可诱导雌蜂幼虫部分基因发生甲基化,从而调控基因表达,使其发育为蜂王。花蜜不具备类似功能。下列叙述正确的是( )
A.蜂王浆使雌蜂幼虫发生基因突变进而发育成蜂王
B.雄蜂体细胞中性染色体的数目是蜂王的一半
C.雄蜂产生精子时不存在姐妹染色单体的分离过程
D.工蜂和蜂王体细胞中基因的表达情况存在差异
11.(2025·天津河东·一模)联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白,显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期
B.D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组
C.图中野生型存在同源染色体,不存在姐妹染色单体
D.用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果
12.(2025·广西·一模)野生型罗汉果(2n=28)的甜苷含量较低,某研究组获得了一株富含甜苷的突变体M,其染色体组成如下图。将M与野生型杂交,得到了无籽罗汉果P。下列叙述不正确的是( )
A.图中每个染色体组都含有14条染色体
B.P个体的细胞中不存在同源染色体
C.减数分裂时联会紊乱是P无籽的原因
D.野生型罗汉果和M存在生殖隔离
13.(2025·江西上饶·一模)如图是水稻花粉母细胞(2n)正常减数分裂不同时期的显微照片,初步判断:A至D为减数分裂Ⅰ,E和F为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F
B.处于图A、B、C、D得细胞均可称为初级精母细胞
C.处于B时期的细胞会发生联会,此时可发生非等位基因的互换而导致基因重组
D.细胞进入F后,虽然着丝粒分裂,但同源染色体对数依然为0
14.(2025·山东济宁·一模)某个精原细胞的某一核基因双链上各有一个胞嘧啶被标记的羟胺羟化,羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶,羟化胞嘧啶能与腺嘌呤配对。不考虑其他变异,该精原细胞在不含标记的培养基中进行减数分裂,下列叙述正确的是( )
A.突变位点处的碱基对变为A—T
B.只有1个次级精母细胞具有突变基因
C.初级精母细胞中有2条染色体含有突变基因
D.若将精原细胞改为卵原细胞,则产生的卵细胞会有放射性
15.(2025·安徽·一模)某昆虫(2N=24)雌体的性染色体成对,为XX,雄体只有一条单一的X染色体,为XO。该昆虫翅色遗传机理如图所示,基因A/a和B/b独立遗传。有一对蓝翅昆虫杂交产生的子代中绿翅昆虫全是雄性,且有一只绿翅昆虫(甲)出现了黄色斑点。下列叙述正确的是( )
A.该昆虫雌雄个体在减数分裂Ⅰ前期出现12个四分体
B.白翅昆虫有2种基因型
C.甲若是因为发生了基因突变,则变异细胞的基因型可能为aabb
D.甲可能是发生了常染色体的数目变异或结构变异
16.(2025·河南驻马店·一模)北大医学团队通过单细胞基因组测序,在单个细胞的水平上检测细胞之间的异质性,大幅增加了试管婴儿成功率。从刚刚受精的卵细胞周围抽取两个被废弃的极体,通过对两个极体进行基因组测序,就能推算卵细胞是否异常。不考虑基因突变,下列叙述错误的是( )
A.卵细胞的基因组成与第一极体不同,与第二极体相同
B.第一极体含有46个核DNA,第二极体含有23个核DNA
C.相比抽取胚胎细胞进行测序,对极体测序能降低胚胎受损的风险
D.单细胞基因组测序还可用于了解细胞是否发生癌变
17.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)亲代与子代间在遗传物质的组成上存在稳定性和差异性。下列叙述正确的是( )
A.父本和母本传至子代的遗传信息不同,但遗传物质的数量相同
B.遗传的多样性有利于生物适应多变的自然环境,体现了有性生殖的优越性
C.对亲、子代遗传稳定性起决定作用的主要是有丝分裂和减数分裂
D.同一双亲的后代呈现多样性与基因重组有关,与精子和卵细胞结合的随机性无关
18.(2025·江西·一模)某兴趣小组以二倍体牡丹花药为材料,制片观察花粉母细胞的减数分裂。如图为显微镜下观察到的几个不同时期的细胞图像(按减数分裂时间先后顺序排列)。下列叙述错误的是( )
A.装片制作的流程为:解离→漂洗→染色→制片
B.a可能处于减数分裂Ⅰ中期,同源染色体排列在赤道板两侧
C.b的着丝粒排列在赤道板上,每个细胞含有2个染色体组
D.c处于减数分裂Ⅱ后期,此期核DNA数:染色体数:染色单体数=1:1:0
19.(2025·安徽滁州·一模)大白菜开两性花,是我国常见的栽培蔬菜。其雄性不育与可育是一对相对性状,雄性不育不能产生正常可育花粉的原因主要涉及核质互作控制机制,即只有受到细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制才会导致雄性不育。相关基因表示为:核基因Rf/rf(Rf为显性可育基因,rf为隐性不育基因)、细胞质基因N/S(N为可育基因,S为不育基因)。下列有关叙述错误的是( )
A.N和S基因为一对等位基因,位于一对同源染色体上,遗传时遵循基因的分离定律
B.与核质互作相关的基因型有6种,雄性可育基因型有5种,雄性不育基因型只有1种
C.将(S)RfRf(♂)与(N)rfrf(♀)进行杂交,子代基因型为(N)Rfrf,表现为雄性可育
D.将(S)rfrf(♀)与(N)rfrf(♂)进行杂交,所产生的子代在进行杂交实验时都无需去雄
20.(2025·广东深圳·一模)患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现两位患者都是由于父方减数分裂异常导致。分析精母细胞发生异常分裂最可能的时期是( )
选项
患者1
患者2
A
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅰ
B
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅱ
C
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
D
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
A.A B.B C.C D.D
21.(2025·广东深圳·一模)细胞周期中存在一些检验点,有丝分裂中的后期到末期主要检查的是( )
A.纺锤体的组装 B.赤道板的形成
C.染色体的联会 D.染色体的分离
22.(2025·福建厦门·一模)板蓝根(2n=14)具抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜(2n=38)与板蓝根作为原材料,通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示,下列叙述正确的是( )
杂交种
体细胞染色体数
减数分裂Ⅰ后期细胞两极染色体数目比的细胞占比(%)
26:26
28:24
23:29
27:25
其它
AS1
52
63.4
10.6
7.2
14.8
0.0
AS6
52-62
32.3
9.6
8.2
11.0
38.8
AS7
52-58
40.3
9.6
7.2
12.5
30.5
A.可以用PEG或灭活的病毒诱导板蓝根细胞和油菜细胞融合
B.板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体,体细胞中有两个染色体组
C.若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本,最好选择AS1
D.ASI有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,可能是有部分染色单体未分离
23.(2025·四川巴中·一模)家鸡(2n=78)体内某原始生殖细胞经减数分裂产生了一个异常生殖细胞,该细胞的异常染色体组成以及形成该细胞过程中相关物质变化的部分曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该异常生殖细胞产生的原因是精原细胞减数第一次分裂异常所致
B.该异常生殖细胞产生过程发生的可遗传变异是基因重组
C.bc段可以表示着丝粒分裂导致染色体数目增加
D.cd段细胞中的染色体数目可能为156条
24.(2025·山西·一模)图甲~丁是水稻(2n=24)花粉母细胞减数分裂不同时期的部分显微照片。下列叙述错误的是( )
A.水稻花粉母细胞减数分裂的过程依次为乙→丁→甲→丙
B.甲图细胞中着丝粒排列的位置也将是细胞板出现的位置
C.乙图细胞的核DNA数与体细胞有丝分裂后期核DNA数相同
D.丙图细胞中发生了同源染色体的分离,染色体数目为24条
25.(2025·全国·一模)番茄(2n=24)是自花传粉植物,其单生花和簇生花分别由等位基因R、r控制。如图表示基因型为Rr的两株单生花植株体细胞内1号染色体、10号染色体及R和r基因的分布情况,其中一株为变异植株。研究发现,R和r基因均不含的受精卵是致死的,上述变异植株的减数分裂过程正常。下列相关叙述错误的是( )
A.由等位基因的分布情况可以判定植株乙为变异植株
B.图示的变异类型能为生物进化提供原材料
C.若植株乙进行自交,则子代中单生花:簇生花=5:1
D.图示变异植株的出现可能是减数分裂过程异常所致
26.(2025·河北沧州·一模)用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,然后检测减数分裂各时期细胞的荧光标记情况。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期时细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中①是染色体,②是染色单体,二者在T1→T3过程中呈周期性变化
B.该精原细胞在增殖过程中最多可出现3种颜色的3个荧光标记基因
C.T2时期是减数分裂Ⅱ前期或中期,其异常可能是基因A/a所在染色体未分离所致
D.T3时期的细胞中可能含有同源染色体,有丝分裂过程中也可产生此时期的细胞
27.(2025·江西上饶·一模)某原鸡(2n=24)的卵原细胞在分裂过程中,相关时期细胞内的核DNA数目和染色体数目的变化及两者关系如图示的点①~⑥,不考虑变异的情况下,其中含2个W染色体的是( )
A.①② B.①③ C.②⑤ D.③④
28.(2025·安徽马鞍山·一模)猕猴(2N)睾丸中某一细胞,其中部凹陷,染色体分布在两极,染色体数为42条,共有22种形态(不考虑染色体变异)。下列叙述正确的是( )
A.该细胞为初级精母细胞,将进行细胞质的均等分裂
B.由于同源染色体之间互换,形成22种形态的染色体
C.该细胞分裂产生的子细胞可以直接参与受精作用
D.该细胞可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
29.(2025·湖南邵阳·一模)基因型为Aa的某个精原细胞在分裂过程中,含有A基因的染色体发生如图所示的着丝粒横裂(正常为纵裂),不考虑其他变异。下列叙述错误的是( )
A.图示过程可发生在减数分裂Ⅱ后期或者有丝分裂后期
B.若该精原细胞发生有丝分裂,产生子细胞的基因型有2种
C.减数分裂和有丝分裂均可以产生基因型为a的子细胞
D.若A和a所在染色体片段发生交换,则产生的精细胞的基因型有3种
30.(2025·广东茂名·一模)科研团队用低温处理二倍体雌草鱼的卵原细胞,使其在减数第一次分裂时不形成纺锤体,获得染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子细胞结合形成三倍体草鱼受精卵。该过程中会出现的细胞是( )
A. B.
C. D.
31.(2025·贵州毕节·一模)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有1条性染色体,为XO型。关于基因型为BbXRO的蝗虫进行减数分裂的过程(不考虑染色体互换和染色体变异),下列叙述正确的是( )
A.初级精母细胞中可能有2条性染色体
B.次级精母细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.该蝗虫精巢中的次级精母细胞有2种基因型
D.该蝗虫产生的精细胞基因型为BO、bO、BXR、bxR
32.(2025·云南曲靖·一模)已知人类的两种隐性遗传病分别由等位基因A、a和B、b控制,研究者分别提取了某男性的4个精子和兼患两病的某女性受精后排出极体的DNA作为PCR模板,扩增上述两对等位基因,产物的电泳结果如图所示。若电泳结果能反映个体实际产生配子的情况,下列判断女性极体男性精子错误的是( )
A.B、b位于X染色体的非同源片段
B.A、a和B、b两对等位基因遵循自由组合定律
C.若该男性减数分裂异常,可形成AaXBY的精子
D.若该男性与该女性婚配,生出不患两病孩子的概率为1/2
33.(2025·贵州毕节·一模)下列关于实验原理、方法及结果的叙述,正确的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,每个小桶内2种颜色的彩球数量不同
B.可以利用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片来观察减数分裂的动态过程
C.在“建立减数分裂中染色体变化的模型”的制作活动中,若要模拟3对同源染色体的细胞进行减数分裂,需要2种不同颜色的橡皮泥
D.制作DNA双螺旋结构模型活动中,需要的脱氧核糖数目多于磷酸数目
34.(2025·江苏南通·一模)下图是研究人员以雄性东亚飞蝗(XO,2n=23)的精巢为实验材料,观察到减数分裂两个不同时期的细胞分裂图像。相关叙述正确的是( )
A.精巢需经过解离→漂洗→染色→制片后才能观察到上图图像
B.图甲细胞中染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础
C.图甲细胞处于减数分裂I后期,细胞中含11个四分体
D.图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,每个细胞中染色体数相同
35.(2025·重庆·一模)下列活动没有细胞骨架参与的是( )
A.同源染色体的联会配对
B.内质网分泌的囊泡移向高尔基体
C.染色体的着丝粒分裂
D.叶绿体在细胞质基质中的运动
36.(2025·山东枣庄·一模)果蝇红眼(D)对白眼(d)为显性,控制眼色的基因位于X染色体上。科研人员用白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交,F1中不仅有红眼雌蝇和白眼雄蝇,还出现了少量占比相等的红眼雄蝇和白眼雌蝇。已知果蝇受精卵含1条Ⅹ染色体发育为雄性,含2条Ⅹ染色体发育为雌性;若X染色体多于2条或不含X染色体时无法正常发育。染色体数目异常的卵细胞可参与受精,染色体数目异常的精子不参与受精。产生的受精卵总数用B表示,其中染色体数目异常的受精卵数用A表示。下列说法错误的是( )
A.F1中性染色体组成为Y、XXX的受精卵无法正常发育
B.F1红眼雄蝇的性染色体为XD,其母本减数分裂产生了不含性染色体的卵细胞
C.F1白眼雌蝇的性染色体为XdXdY,可能是由于母本MⅡ过程中姐妹染色单体没有分开
D.F1中性染色体组成为XY的果蝇占比是(B-2A)/(2B-A)
37.(2025·辽宁大连·一模)下列关于某二倍体哺乳动物的精原细胞及其减数分裂过程的叙述,错误的是( )
A.睾丸中部分精原细胞通过有丝分裂进行增殖
B.基因重组发生在减数第一次分裂过程中
C.次级精母细胞中染色体组数为体细胞的一半
D.精细胞中核DNA数是次级精母细胞中的一半
38.(2025·辽宁大连·一模)一种能实现“线粒体置换”目的的技术原理如图所示,该技术可预防人类线粒体遗传病传给子代。下列叙述错误的是( )
A.患者第一极体基本不携带线粒体遗传病的致病基因
B.重组次级卵母细胞膜外极体的遗传物质与患者相同
C.可将受精卵培养至囊胚期时移植到患者的子宫中
D.精子体外获能处理后才能与重组次级卵母细胞受精
39.(2025·广东·一模)有关人的同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的叙述,正确的是( )
A.前者有同源染色体2N对,后者有N对
B.两者的姐妹染色单体都是在末期消失的
C.两者导致染色体数目变化的原因相同
D.两者的细胞周期都有间期和分裂期组成
40.(2025·河南郑州·一模)烟草烟雾中的有害物质可影响减数分裂时纺锤体的功能,最终导致生殖细胞染色体变异。下列叙述错误的是( )
A.1个精原细胞经减数分裂可能形成4种精细胞,而1个卵原细胞经减数分裂只能形成1种卵细胞
B.若烟雾中的某物质导致某初级精母细胞中1对同源染色体不能正常分离,则形成染色体数量异常的精子比例为50%
C.若烟雾中的某物质导致某次级精母细胞中姐妹染色单体不能正常分离,则会形成2个染色体数量异常的精细胞
D.从理论上说,经常吸烟会增加子代患唐氏综合征的概率
41.(2025·辽宁沈阳·一模)图甲、乙是牡丹(2n=10,基因型为Aa)花粉母细胞减数分裂后期的显微照片。花粉母细胞减数分裂结束后产生的子细胞(丙)会再进行一次有丝分裂,产生一个生殖细胞(丁)和一个营养细胞,共同组成一个花粉粒。下列叙述错误的是( )
A.甲中单个细胞含有5对同源染色体
B.甲、乙中单个细胞含有的染色体组数相等
C.丁为二倍体,其基因型为Aa
D.若将丙置于含15N的培养液中培养,则丁中含15N的染色体有5条
二、多选题
42.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)细胞周期可分为分裂间期(包括(G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响,其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,且去掉TdR细胞控制作用会消除,下图1是某动物细胞(染色体数为2n=12)的细胞周期及时长示意图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述错误的是( )
A.激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控
B.图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①②
C.加入TdR约15h后,所有细胞均停留在G1/S交界处
D.第二次加入TdR之前,需将细胞在无TdR的环境中培养,时间需要大于7h小于15h
43.(2025·江苏·一模)芦笋(2n=20)通常为雌雄异株,少数XY 个体可以形成两性完全花,引起自花或异花传粉,且超雄株(YY)可育。如图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像。下列相关叙述错误的有( )
A.细胞分裂顺序为 d→a→b→c→e
B.XY 个体自花传粉子代的性染色体组成有3种
C.图a细胞DNA 含量是图c每个细胞DNA含量的2倍
D.图b细胞有20条染色体,11种形态
三、非选择题
44.(2025·湖南岳阳·一模)雄性不育是杂交水稻育种过程中的重要性状,在“二系法”杂交水稻研究中,光/温敏雄性不育系具有一系两用的突出优点,其育种过程如图所示:
(1)水稻光/温敏雄性不育系一系两用说明 存在着复杂的相互作用,精细调控着生物的性状。水稻光/温敏雄性不育植株的花粉不能正常发育,因此在杂交过程中只能作为 。
(2)在长日照条件下,水稻的光/温敏雄性不育系有一定比例的自交结实率,严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制,紫色为显性,请利用水稻的这对相对性状,设计一代杂交实验解决上述的育种问题: 。
(3)研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因:基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性。粳—籼杂交稻花粉的育性如下图所示,这与基因D和基因J的表达时期和作用时期有关。据此推测,基因D与基因J的作用时期分别是 (填序号:①花粉母细胞时期②花粉时期)。
(4)在研究中科学家利用电离辐射处理粳—籼杂交稻,使基因J/j发生染色体易位(易位后J/j依然是一对等位基因,但不再位于12号染色体上),请推测易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为 。
试卷第1页,共3页
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专题04 细胞的生命历程
考点概览
考点01有丝分裂
考点02细胞的分化、衰老、凋亡
考点03 减数分裂
有丝分裂考点01
一、单选题
1.(2025·河北保定·一模)芽殖酵母是通过“出芽”进行繁殖的,一个“芽”经过生长及有丝分裂后从已存在的母细胞上 脱落下来,从而形成新的子细胞,其细胞周期的基本步骤如图所示。下列叙述错误的是( )
注:纺锤体的两端称为极体,纺锤体位于细胞核内。
A.图示子细胞与母细胞中,遗传物质的含量完全相同
B.经过G1期的生长,细胞与外界进行物质交换的效率有所提高
C.若纺锤体的形成受到抑制,则会影响亲子代细胞遗传的稳定性
D.由图可知,芽殖酵母分裂的过程中核膜、核仁均消失于前期并在分裂末期重建
【答案】B
【分析】出芽生殖又叫芽殖,是无性繁殖方式之一,“出芽生殖”中的“芽”是指在母体上分出的芽体,而不是高等植物上真正的芽(萌发的芽)的结构。
【详解】A、酵母菌出牙生殖,有DNA的复制,得到的子细胞与母细胞遗传物质的含量完全相同,A正确;
B、经过G1期的生长,细胞体积增大,细胞与外界进行物质交换的效率降低,B错误;
C、酵母菌是先形成纺锤体,然后染色体分离,若纺锤体的形成受到抑制,细胞停留在间期,则会影响亲子代细胞遗传的稳定性,C正确;
D、由图可知,进入分裂期前期核膜核仁消失,分裂末期重建,D正确。
故选B。
2.(2025·河北邯郸·一模)科学家发现,姐妹染色单体凝聚力(SCC)由不同的SCC2与SCC4组成。SCC2—SCC4复合体的主要功能是将黏连蛋白装载到染色质上,这一过程对于姐妹染色单体的黏连至关重要。下列有关叙述正确的是( )
A.细菌的有丝分裂依赖于SCC2—SCC4复合体
B.SCC2—SCC4复合体功能的失调会影响细胞周期的正常进程
C.有丝分裂和减数分裂过程中SCC始终发挥作用
D.秋水仙素会抑制植物细胞纺锤体的形成,导致黏连蛋白不能从染色体上释放下来
【答案】B
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、细菌是原核生物,进行二分裂,不进行有丝分裂,A错误;
B、根据题干SCC2—SCC4复合体的主要功能是将黏连蛋白装载到染色质上,这一过程对于姐妹染色单体的黏连至关重要,有丝分裂过程中前期、后期均有姐妹染色单体,所以SCC2—SCC4复合体功能的失调会影响细胞周期的正常进程,B正确;
C、SCC与姐妹染色单体有关,在有丝分裂和减数分裂过程中不存在姐妹染色单体的时期,SCC可能不发挥作用,C错误;
D、秋水仙素会抑制植物细胞纺锤体的形成,使得染色体不能移向细胞两极,导致染色体数目加倍,不影响黏连蛋白从染色体上释放下来的过程,D错误。
故选B。
3.(2025·河北石家庄·一模)芸薹(2n=20)与黑芥(2n=16)杂交,子代经人工诱导染色体数加倍形成芥菜(4n=36),如图为培育过程中检测到的部分细胞相关数据,a~f代表不同种类的细胞。下列叙述正确的是( )
A.b一定为芸墓的花粉细胞
B.芥菜中一定能检测到无叶绿体的e
C.f中一定存在同源染色体的互换
D.若用体细胞杂交技术培育芥菜,需选择a和c
【答案】B
【分析】图示分析,a为黑芥产生的生殖细胞,b是芸薹产生的生殖细胞,c是黑芥的体细胞,d是芸薹的体细胞,e是芥菜体细胞,f是芸薹细胞处于有丝后期。
【详解】A、b染色体组数为1,核DNA数为10,可能是芸墓的花粉细胞,也可能是芸墓的卵细胞,A错误;
B、e染色体组数为4,核DNA数为36,为芥菜体细胞,芥菜叶肉细胞含有叶绿体,根、茎等细胞没有叶绿体,B正确;
C、f染色体组数是4,核DNA数为40,应该是处于有丝分裂后期的芸薹细胞,同源染色体的互换发生在减数分裂过程中,C错误;
D、a是黑芥产生的生殖细胞,c是黑芥的体细胞,d是芸薹的体细胞,若用体细胞杂交技术培育芥菜,需选择c和d,D错误。
故选B。
4.(2025·安徽蚌埠·一模)细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期又包括一个DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)和DNA合成后期(G2期)。离开细胞周期暂时不再分裂的细胞称为G0期细胞。下列说法正确的是( )
A.人体骨髓内的造血干细胞属于G0期细胞
B.在细胞分裂前期,中心体复制一次,并发出星射线,形成可被显微镜观察到的纺锤体
C.在植物细胞有丝分裂后期,高尔基体和内质网会破碎成小泡,形成细胞板
D.人体体细胞在有丝分裂后期,染色体数目加倍,此时细胞内有四条21号染色体
【答案】D
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期历时长,占细胞周期的90%-95%,G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
【详解】A、人体骨髓内的造血干细胞具有分裂能力,不属于G0期细胞,A错误;
B、中心体的复制发生在分裂间期,而非分裂前期,B错误;
C、高尔基体形成小泡,形成细胞壁,是在有丝分裂末期,C错误;
D、人体体细胞含有2条21号染色体,在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体加倍,因此会有四条21号染色体,D正确。
故选D。
5.(2025·四川内江·一模)花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。下列有关叙述正确的是( )
A.图1培育杂种植株所用的技术体现了细胞膜具有一定流动性原理和细胞核的全能性
B.②过程可用电融合法或灭活病毒诱导细胞融合,杂种细胞再生出细胞壁是融合成功的标志
C.若只考虑两两融合,图1培育出的植株体细胞中最多含有72条染色体
D.可将病菌悬浮液均匀喷施于图2中的3和5植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株
【答案】C
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。
2、根据图谱分析,4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明是杂种细胞,而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质,说明不是杂种细胞。
【详解】A、图1培育杂种植株过程中包括原生质体融合,体现了细胞膜具有一定的流动性,杂种细胞发育形成完整的植株,体现植物细胞的全能性,A错误;
B、植物细胞不能用灭活病毒诱导细胞融合,杂交细胞再生出新的细胞壁是植物细胞融合成功的标志之一,发育成完整植株是植物体细胞杂交技术成功的标志,B错误;
C、若只考虑两两融合,两个花椰菜细胞融合则最多有36条染色体,在有丝分裂后期最多有72条染色体,C正确;
D、根据图谱分析4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,是杂种植株,可将病菌悬浮液均匀喷施于4、5号杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比,筛选出抗病性强的杂种植株,D错误。
故选C。
6.(2025·黑龙江·一模)某同学利用玉米根尖组织(2N)制作临时装片,在显微镜下记录得到细胞分裂图像。下列相关叙述错误的是( )
A.实验过程中需要经历解离—漂洗—染色—制片过程
B.甲细胞中每条染色体的着丝粒由两极发出的纺锤丝相连
C.丁细胞中着丝粒分裂导致染色体加倍,细胞中含有4个染色体组
D.根尖细胞经历了乙→丙→甲→戊→丁的分裂过程
【答案】D
【分析】据图分析,甲细胞处于有丝分裂中期,乙细胞处于间期,丙处于前期,丁处于后期,戊处于末期。
【详解】A、制作植物细胞有丝分裂临时装片的步骤为解离—漂洗—染色—制片。解离的目的是使组织细胞相互分离开来;漂洗是为了洗去解离液,防止解离过度,同时便于染色;染色是用碱性染料使染色体着色;制片是将细胞压成单层,便于在显微镜下观察,A正确;
B、玉米是高等植物,在有丝分裂过程中,纺锤丝由细胞两极发出,甲细胞处于有丝分裂中期,每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝相连,这些纺锤丝牵引着染色体排列在赤道板上,B正确;
C、丁细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,导致染色体数目加倍。玉米体细胞中含有2个染色体组,有丝分裂后期染色体组数目也加倍,所以细胞中含有4个染色体组,C正确;
D、根据细胞有丝分裂各时期的特点,甲细胞处于有丝分裂中期,乙细胞处于间期,丙处于前期,丁处于后期,戊处于末期,根尖细胞有丝分裂过程应该是乙→丙→甲→丁→戊,D错误。
故选D。
7.(2025·山东菏泽·一模)两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位(图a中数字表示染色体区段)。某相互易位的花粉母细胞杂合体分裂过程中会出现十字形图像(图b)。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图,根据图b中4条染色体的位置,它们在两两分离时分为两种类型:邻近离开(图c),交互离开(图d),且这两种类型出现的概率相等。已知某种植物形成的配子中染色体片段有重复或缺失会引起配子不育,下列说法正确的是( )
A.图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
B.图b中存在两对同源染色体和4个DNA分子
C.该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体通过减数分裂形成的花粉粒1/2是可育的
D.该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
【答案】C
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、图示分裂过程有同源染色体联会和分离,因此为减数分裂I,A错误;
B、图b为联会时期,含有两对同源染色体、4条染色体、8个核DNA分子,B错误;
C、已知某种植物形成的配子中染色体片段有重复或缺失会引起配子不育,发生相互易位后,四条染色体在两两分离时分为两种类型:邻近离开(图c),交互离开(图d),且这两种类型出现的概率相等,若为邻近离开,则据图可知形成的配子中均会缺少部分基因同时也会出现部分基因的重复,因此均不育,而图d中的分裂方式可导致形成的配子中均含有一套控制完整生物体的全部基因,因此形成的配子均可育,故整体分析可知,该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体通过减数分裂形成的花粉粒1/2是可育的,C正确;
D、有丝分裂所有染色体复制再平分,因此相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞都不正常, D错误。
故选C。
8.(2025·山东菏泽·一模)具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,而蛋白H能识别核输出序列(NES)并将蛋白质从核中运出。下列说法错误的是( )
A.由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔
B.人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C.若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列
D.若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集,推测其出核需有NES序列的蛋白协助
【答案】B
【分析】1、细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开;(2)染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。2、核糖体由rRNA和蛋白质组成,是合成蛋白质的场所,是“生产蛋白质的机器”。
【详解】A、核孔一般是大分子进出细胞核的通道,具有选择性,由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔,A正确;
B、具有核定位序列 (NLS) 的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,所以人体细胞中的组蛋白和DNA 聚合酶都包含 NLS 序列,但纺锤体蛋白不包含 NLS 序列,B错误;
C、核糖体由RNA和蛋白质组成,其中蛋白质在细胞质中的核糖体中合成,所以若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有 NLS 序列和NES序列,C正确;
D、由题意可知,H蛋白能识别核输出序列 (NES) 并将蛋白质从核中运出,所以若抑制H蛋白活性后某RNA 在核内异常聚集,推测其出核需要有 NES 序列的蛋白的协助,D正确。
故选B。
9.(2025·广东深圳·一模)细胞周期中存在一些检验点,有丝分裂中的后期到末期主要检查的是( )
A.纺锤体的组装 B.赤道板的形成
C.染色体的联会 D.染色体的分离
【答案】D
【分析】细胞周期检查点是细胞周期中的一套保证DNA复制和染色体分配质量的检查机制。当细胞周期进程中出现异常事件,如DNA损伤或DNA复制受阻时,这类调节机制就被激活,及时地中断细胞周期的运行。待细胞修复或排除故障后,细胞周期才能恢复运转。
【详解】A、纺锤体的组装发生在有丝分裂的前期,A错误;
B、赤道板是一个位置,不是一个结构,在有丝分裂中期,着丝粒着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上,B错误;
C、染色体联会发生在减数第一次分裂的前期,C错误;
D、根据细胞在有丝分裂的后期到末期会发生染色体的分离,推测主要检查的是染色体分离的情况,D正确。
故选D。
10.(2025·广东汕头·一模)Katanin蛋白可将多种微管切割成细丝,产物用于形成纺锤体的微管。药物21b可抑制Katanin的活性,据此推测药物21b直接作用于癌细胞细胞周期中的( )
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期
【答案】B
【分析】细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
1、分裂间期:①概念:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前。②主要变化:DNA复制、蛋白质合成。
2、分裂期:(1)前期:①出现染色体;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤丝形成纺锤体。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。(3)后期:着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。(4)末期①纺锤体解体消失;②核膜、核仁重新形成;③染色体解旋成染色质形态;④细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷形成子细胞)。
【详解】前期的主要特征是染色质螺旋化形成染色体,核膜、核仁逐渐解体消失,同时细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。因为 Katanin 蛋白产物用于形成纺锤体微管,药物 21b 抑制其活性,所以会直接影响纺锤体在前期的形成,B正确,ACD错误。
故选B。
11.(2025·山西·一模)科学技术的进步为生物科学带来了新的发现。下列有关技术或方法的应用,正确的是( )
A.人类利用光学显微镜观察到细胞的亚显微结构
B.放射性同位素标记法可用来追踪氮循环的过程
C.用荧光标记法可以观察纺锤体的形成与解聚
D.差速离心法可以用来分离大小不同的DNA分子
【答案】C
【分析】差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来,使得科学家能够单独对各种细胞器进行研究和分析,从而极大地促进了对细胞器的结构、功能等方面的认识。像线粒体、叶绿体、内质网等细胞器的详细研究,都得益于差速离心法的应用。
【详解】A、光学显微镜的使用使人类能够观察到细胞的显微结构,而电子显微镜使人类观察到亚显微结构,A错误;
B、放射性同位素标记法可用于追踪元素的转移途径,而氨元素没有合适的放射性同位素,14N与15N是稳定性同位素,不具有放射性,B错误;
C、纺锤体主要由微管蛋白组成,研究人员使用绿色荧光标记微管蛋白单体,可观察活细胞中微管蛋白单体聚合形成纺锤体,以及纺锤体在细胞分裂末期解聚成微管蛋白单体的过程,C正确;
D、差速离心法主要用于分离不同细胞器或细胞结构,而不是大小不同的DNA分子,分离DNA分子常用密度梯度离心法、琼脂糖凝胶电泳等方法,D错误。
故选C。
12.(2025·吉林延边·一模)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是( )
A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中体现了细胞的全能性
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.毛囊干细胞分化为皮脂腺细胞过程中遗传物质发生了选择性改变
D.若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,染色体数目可能加倍
【答案】D
【分析】干细胞是指已分化但仍保持有分裂能力的细胞,分为全能干细胞,多能干细胞和专能干细胞,毛囊干细胞属于专能干细胞。
【详解】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞发育为完整各种或分化为各种细胞的潜能,毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中不能体现细胞的全能性,A错误;
B、毛囊干细胞的增殖具有周期性,绝大多数毛囊干细胞处于分裂间期,因为在细胞周期中,分裂间期的时间最长,B错误;
C、毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质不变,细胞分化是基因选择性表达的结果,C错误;
D、若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,此时可能发生了着丝粒的分裂,故染色体数目可能加倍,D正确。
故选D。
13.(2025·四川·一模)根据最新的研究资料,KIF18A驱动蛋白是纺锤体微管蛋白中的主要蛋白质。下图是 KIF18A在有丝分裂部分过程作用图解。下列关于细胞分裂与驱动蛋白质的叙述中,正确的是( )
A.KIF18A在低等植物细胞有丝分裂前期由中心体大量合成
B.KIF18A的运动使染色体着丝粒分裂,染色单体分开
C.KIF18A通过调控染色体运动影响赤道板的形成
D.KIF18A抑制剂会阻止细胞正常进入有丝分裂中期
【答案】D
【分析】有丝分裂不同时期的主要特点如下:①细胞分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;②分裂期的前期: 染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;纺锤体形成,核膜逐渐消失,核仁逐渐解体,染色体散乱分布在纺锤体中央;③分裂期的中期: 每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上;④分裂期的后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别移向细胞的两极;⑤分裂期的末期:每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝、纺锤体消失、出现新的核膜与核仁,形成两个新的细胞核,最后两个细胞分开。
【详解】A、根据题干信息可知,KIF18A化学本质是蛋白质,在细胞中由细胞器核糖体合成,A错误;
B、细胞分裂过程中,染色体着丝粒的分裂是由相关酶的催化完成,根据题干信息可知,KIF18A是构成纺锤体的主要蛋白质,负责在细胞中牵引染色体的移动,并不是使染色体着丝粒分裂,B错误;
C、赤道板不是真实存在的结构,有丝分裂过程中无赤道板的形成,C错误;
D、结合题干信息与图片信息可得,KIF18A抑制剂会导致染色体整齐排列受到阻碍,从而无法进入分裂中期,D正确。
故选D。
14.(2025·全国·一模)一个完整的细胞周期发生的先后顺序是G1期、S期、G2期、前期、中期、后期、末期,其中G1期、S期、G2期属于间期。Cyclin B是一种细胞周期蛋白,在细胞周期的调控中发挥着关键作用,该蛋白水平在细胞周期进程中会发生周期性变化。下图为Cyclin B在一个细胞周期中合成、降解的示意图。下列相关推测不合理的是( )
A.CyclinB在间期开始合成
B.泛素化的MPF能被蛋白酶体降解
C.MPF含量的变化存在负反馈调节
D.分裂前期时,APC被磷酸化激活
【答案】D
【分析】细胞周期是一组有序的事件,最终导致细胞生长和分裂。真核生物的细胞周期可以可分为间期和细胞分裂期,间期累积有丝分裂所需要的营养素和复制DNA,通过细胞研究的分子机制,分裂间期分为三个阶段,G1、S和G2,因此细胞周期包括四个阶段:G1,S,G2和M(分裂期)。
【详解】A、由图可知,CyclinB在间期开始合成,A不符合题意;
B、泛素化的MPF能在蛋白酶体的作用下被降解,B不符合题意;
C、由图可知,Cyclin B在细胞周期进程中会发生周期性变化,可知MPF含量的变化存在负反馈调节,C不符合题意。
D、由图可知,APC在分裂中期被磷酸化激活,D符合题意。
故选D。
15.(2025·河北沧州·一模)衣原体属于严格的胞内寄生原核生物,没有合成ATP和GTP的能力,靠寄主提供能量。衣原体感染人体可引起衣原体肺炎,青霉素一般对其不起作用。下列相关叙述错误的是( )
A.衣原体的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B.ATP合成需要酶,衣原体不能产生ATP,说明其细胞中无核糖体
C.衣原体可能以二分裂方式增殖,但不可能以有丝分裂方式进行增殖
D.用青霉素治疗衣原体肺炎无效可能与衣原体为严格的胞内寄生有关
【答案】B
【分析】衣原体属于原核生物,细胞结构中含有蛋白质,故其细胞结构中没有以核膜为界限的细胞核,有核糖体。
【详解】A、衣原体是细胞生物,其遗传物质是DNA,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、ATP合成需要ATP合成酶,其化学本质为蛋白质,蛋白质的合成需要细胞内相关基因的指导合成,衣原体不能合成ATP,可能原因是细胞中没有指导合成ATP合成酶的基因或相关基因不能表达,衣原体细胞中有蛋白质,合成场所是细胞中的核糖体,故衣原体细胞中有核糖体,B错误;
C、衣原体属于原核细胞,其增殖方式可以是二分裂的方式,有丝分裂是真核细胞特有的增殖方式,C正确;
D、衣原体是严格的胞内寄生原核生物,青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成导致细菌裂解,从而达到杀菌的目的,青霉素治疗衣原体肺炎无效的原因可能是其不能被人体细胞吸收导致其无法作用于衣原体,D正确。
故选B。
16.(2025·山东枣庄·一模)洋葱是生物学研究中常用的实验材料。下列有关说法错误的是( )
A.洋葱鳞片叶内表皮可以用作质壁分离和复原实验的材料
B.观察洋葱根尖有丝分裂实验的步骤是解离一染色—漂洗—制片
C.低温诱导染色体数目变化实验中洗去卡诺氏液用体积分数为95%的酒精
D.秋水仙素与低温处理都是通过抑制纺锤体的形成而诱导染色体数目加倍
【答案】B
【分析】用洋葱根尖分生区细胞观察有丝分裂和低温诱导染色体数目变化实验制作装片的顺序都是:取材→解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮可以用作质壁分离和复原实验的材料,用洋葱鳞片叶外表皮细胞和质量分数为0.3g/ml的蔗糖溶液观察植物质壁分离和复原,A正确;
B、观察洋葱根尖有丝分裂实验的步骤是解离一漂洗—染色—制片,B错误;
C、低温诱导洋葱根尖分生区细胞染色体数目变化实验中,卡诺氏液处理根尖后,需用体积分数为95%的酒精冲洗两次,洗去卡诺氏液,C正确;
D、秋水仙素与低温处理都是通过抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,而诱导染色体数目加倍,D正确。
故选B。
17.(2025·安徽黄山·一模)利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上。在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个碱基C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株的过程中,下列叙述正确的是( )
A.M经3次有丝分裂后,含有T-DNA的细胞占1/2
B.M经n(n≥1)次有丝分裂后,含有T-DNA的细胞占1/2n-1
C.M经3次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/16
D.M经n(n≥1)次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为A-U的细胞占1/2 n
【答案】D
【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”,所以M细胞含有T-DNA,且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对,DNA的复制方式是半保留复制,原料为脱氧核苷酸。
【详解】AB、结合题意可得,将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,M细胞在进行有丝分裂时,经复制后染色体会平均分配到子细胞中,因此所有子细胞中都含有T-DNA,含有T-DNA的细胞的比例为100%,AB错误;
C、如果M 经 3 次有丝分裂后,形成子细胞有8个,由于M细胞 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,所以是G和U配对,复制三次后,有4个细胞脱氨基位点为C-G,3个细胞脱氨基位点为A-T,1个细胞脱氨基位点为U-A,因此含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 3/8,C错误;
D、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U,所以复制n次后,产生的子细胞有2n个,但脱氨基位点为A-U 的细胞的只有1个,所以这种细胞的比例为1/2n,D正确。
故选D。
18.(2025·云南昆明·一模)肌膜常驻卫星细胞(SCs)在正常情况下处于不分裂的状态,肌肉受损时被激活,一部分自我更新维持体内SCs的数量,一部分分化为成肌细胞。胞内蛋白的糖基化修饰可影响SCs的分裂和分化。某科研小组用糖基化抑制剂OSMI-1(溶于DMSO中)进行实验,结果见下图。下列叙述错误的是( )
A.SCs的自我更新通过有丝分裂实现
B.本实验控制自变量时利用了减法原理
C.DMSO组属于对照组,可排除DMSO对实验的影响
D.由实验结果可知胞内蛋白糖基化会抑制细胞的分裂和分化
【答案】D
【分析】依据题干信息,Myod和Myhc基因的转录水平与细胞分化水平呈现正相关,据图可知,OSMI-1+DMSO组的Myod和Myhc的基因转录水平明显低于空白组和DMSO组,而不分裂细胞占比高于空白组和DMSO组,而OSMI-1是糖基化抑制剂,说明胞内蛋白糖基化会促进细胞的分裂和分化。
【详解】A、肌膜常驻卫星细胞是体细胞,体细胞的自我更新是通过有丝分裂实现的,A正确;
B、OSMI-1是糖基化抑制剂,所以本实验控制自变量时利用了减法原理,B正确;
C、OSMI-1溶于DMSO,DMSO是溶剂,所以DMSO组属于对照组,可排除DMSO对实验的影响,C正确;
D、依据题干信息,Myod和Myhc基因的转录水平与细胞分化水平呈现正相关,据图可知,OSMI-1+DMSO组的Myod和Myhc的基因转录水平明显低于空白组和DMSO组,而不分裂细胞占比高于空白组和DMSO组,而OSMI-1是糖基化抑制剂,故可推知,胞内蛋白糖基化会促进细胞的分裂和分化,D错误。
故选D。
19.(2025·河南安阳·一模)酵母菌基于自身的诸多优势而成为生物化学、遗传学和细胞生物学的重要研究模型。借助酵母菌,众多科学家们获得了诺贝尔奖,如发现了酶的存在、解析了tRNA的结构、发现了细胞周期、端粒的保护功能、细胞内物质的囊泡运输、细胞自噬等。下列叙述正确的是( )
A.tRNA为单链大分子物质,其空间结构中无氢键存在
B.酵母菌细胞分裂过程中染色体数目加倍发生在分裂间期
C.若高尔基体发生突变,则蛋白质可能会集中堆积在内质网中
D.细胞自噬过程中,需在溶酶体内不断合成降解自身结构的酶
【答案】C
【分析】溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、tRNA为单链大分子物质,但其存在双链区域,双链区域有氢键存在,A错误;
B、酵母菌细胞分裂过程中染色体数目加倍发生在有丝分裂后期着丝粒(着丝点)分裂后,B错误;
C、高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,若高尔基体发生突变,则蛋白质可能会集中堆积在内质网中,C正确;
D、溶酶体中酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体,D错误。
故选C。
20.(2025·福建厦门·一模)细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK1)被激活后,可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期。CDK1的活性受到细胞周期蛋白(CyclinB)的调控,其激活过程如下图所示,“P’表示磷酸化。下列叙述错误的是( )
A.与CyclinB结合后,CDK1的构象发生变化
B.CDK1被激活后可能会促进染色体和纺锤体形成
C.若添加CyclinB抑制剂,可使细胞停留在分裂间期
D.CDK1的激活需要经过同一部位的去磷酸化和磷酸化过程
【答案】D
【分析】细胞周期的概念: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。
1、G1期:DNA合前期,合成RNA和核糖体;
2、S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成;
3、G2期:DNA合成后期,有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成;
4、M期:细胞裂期,暂离细胞周期,停止细胞裂执行定物功能,细胞所处期G0期。
【详解】A、由图可知,CDK1在无活性时与Cyclin B结合后,构象发生变化,变为部分激活状态,A正确;
B、CDK1被激活后可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期,而在细胞分裂期会发生染色体和纺锤体的形成等过程,所以CDK1被激活后可能会促进染色体和纺锤体形成,B正确;
C、因为CDK1的活性受到Cyclin B的调控,若添加CyclinB抑制剂,会抑制CDK1的激活,从而使细胞停留在分裂间期,C正确;
D、从图中可以看出,CDK1的激活是先在某个部位磷酸化,然后在另一个部位磷酸化,而不是同一部位的去磷酸化和磷酸化过程,D错误。
故选D。
21.(2025·重庆·一模)青蒿素是著名抗疟神药,单细胞原生动物疟原虫(2N=14)是引发疟疾的病原体,在人体内会通过裂体生殖的方式大量繁殖产生后代。裂体生殖属于复分裂的一种,过程原理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.原生动物疟原虫的裂体生殖方式属于无性生殖范畴
B.一个裂殖体最终产生20个子细胞,其细胞核至少要进行4轮有丝分裂
C.一个正进行2核变4核复分裂的疟原虫细胞可观察到28或56条染色体
D.复分裂相比于细胞正常有丝分裂可以在短时间内产生更多子细胞
【答案】B
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、无性生殖是指不经过两性细胞的结合的生殖方式,原生动物疟原虫的裂体生殖方式属于无性生殖范畴,A正确;
B、一个细胞进行一次有丝分裂产生2个细胞,4轮有丝分裂产生16个细胞,因此一个裂殖体最终产生20个子细胞,其细胞核至少要进行5轮有丝分裂,B错误;
C、疟原虫一个细胞核2N=14,一个正进行2核(4N=28)变4核复分裂的疟原虫细胞可观察到28(有丝分裂前期)或56条(有丝分裂后期)染色体,C正确;
D、复分裂相比于细胞正常有丝分裂,细胞质分裂次数少,可以在短时间内产生更多子细胞,D正确。
故选B。
22.(2025·重庆·一模)图甲为某人体干细胞的部分结构示意图,图乙为该细胞在一个细胞周期中进行有丝分裂时RNA相对含量的变化,下列分析正确的是( )
A.图甲中细胞所处的时期很可能是图乙的分裂前期
B.图乙中出现两个高峰可能主要是因为mRNA增多
C.图乙分裂间期细胞中最多含有2个基因A
D.图乙分裂间期时基因b能边复制边转录
【答案】B
【分析】分析图1:图1为细胞的部分结构示意图,细胞核中的基因通过转录形成RNA,RNA通过核孔进入细胞质。
分析图2:图2为一个细胞周期中RNA相对含量的变化,在分裂间期出现两个高峰。分裂期染色体高度螺旋化,不能进行转录,且已转录的mRNA也发生了降解,因此RNA含量较低。
【详解】A、图甲细胞含有完整的核膜,主要在进行基因的表达,发生在细胞的分裂间期,A错误;
B、在分裂间期中主要进行的是DNA的复制和相关蛋白质的合成,在分裂间期的G1和G2期需要合成蛋白质,因此mRNA合成也会增加,因此图乙中出现两个高峰主要可能是因为mRNA增多,B正确;
C、基因位于染色体上,细胞核中的同源染色体上相同位置上可能都是A基因,则分裂间期细胞中最多含有4个基因A,C错误;
D、图乙分裂间期时基因b的复制在S期,转录在G1和G2期,转录和复制不同时进行,D错误。
故选B。
23.(2025·广东·一模)有关人的同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的叙述,正确的是( )
A.前者有同源染色体2N对,后者有N对
B.两者的姐妹染色单体都是在末期消失的
C.两者导致染色体数目变化的原因相同
D.两者的细胞周期都有间期和分裂期组成
【答案】C
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
【详解】A、前者有同源染色体N对,后者没有同源染色体,A错误;
B、两者的姐妹染色单体都是在后期消失的,B错误;
C、两者导致染色体数目变化的原因相同,后期都是由于着丝点分裂而加倍,末期都是由于细胞质分裂而减半,C正确;
D、只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期,因此减数第二次分裂没有细胞周期,D错误。
故选C。
24.(2025·陕西渭南·一模)在成年哺乳动物大脑中,大多数神经干细胞处于休眠状态。最新研究发现,星形胶质细胞会释放一种名为“Fog”的信号蛋白,这种蛋白会引发连锁反应,最终唤醒神经干细胞,使其脱离休眠状态并开始分裂,产生有助于大脑修复和发育的新神经元。下列叙述正确的是( )
A.星形胶质细胞是已分化细胞,神经干细胞是未分化细胞
B.脱离休眠的神经干细胞分裂过程中会出现染色体的互换
C.神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,体现了细胞的全能性
D.神经干细胞及新神经元都会凋亡,与基因的选择性表达有关
【答案】D
【分析】细胞分化:
(1)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;
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性;
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达;
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【详解】A、星形胶质细胞和神经干细胞都是已分化细胞,A错误;
B、脱离休眠的神经干细胞的分裂属于有丝分裂,不会出现染色体的互换,B错误;
C、神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,仅证明其有分化能力,不能证明其具有全能性,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,神经干细胞及新神经元都会凋亡,与基因的选择性表达有关,D正确。
故选D。
二、多选题
25.(2025·河北石家庄·一模)斑马鱼幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂,这种分裂方式可保障快速生长期的幼鱼体表覆盖表面上皮。这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关(如图),激活Piezol能显著增加SEC的“无复制分裂”。某些因素可能导致成年斑马鱼表面上皮细胞衰老脱落。下列叙述正确的是( )
A.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
B.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
C.成年鱼表面上皮细胞衰老可能是细胞中产生自由基导致
D.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
【答案】ABC
【分析】斑马鱼幼鱼有一个快速生长期,此时其皮肤的表面上皮细胞(SEC)数量必须迅速增加,才能构成生物体与外界之间的保护屏障。斑马鱼幼鱼皮肤扩张过程中的张力使表面上皮细胞能在不复制其DNA的情况下进行分裂(通过涉及离子通道蛋白Piezo1开放活性)。这种“无复制分裂”所产生的子细胞比它们的母细胞更平、更小,DNA含量也比母细胞要少。
【详解】A、母SEC细胞能在DNA不复制的情况下进行分裂,DNA的复制就是染色体的复制,说明SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体,A正确;
B、激活的Piezol能显著增加SEC的“无复制分裂”,所以可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程,B正确;
C、细胞内产生的自由基增多时,可导致细胞衰老,所以成年鱼表面上皮细胞衰老可能是细胞中产生自由基导致,C正确;
D、细胞分化过程中遗传物质不变,D错误。
故选ABC。
26.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)细胞周期可分为分裂间期(包括(G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响,其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,且去掉TdR细胞控制作用会消除,下图1是某动物细胞(染色体数为2n=12)的细胞周期及时长示意图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述错误的是( )
A.激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控
B.图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①②
C.加入TdR约15h后,所有细胞均停留在G1/S交界处
D.第二次加入TdR之前,需将细胞在无TdR的环境中培养,时间需要大于7h小于15h
【答案】ABC
【分析】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的一段时间,包括分裂间期和分裂期。
1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
【详解】A、DNA聚合酶、解旋酶参与DNA复制,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,G2期已完成DNA复制,因此激活的CDK1不参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控,A错误;
B、图2中,根据染色体和核DNA数量可判断,①为精细胞或卵细胞或极体,②为次级精母(卵母)细胞或极体,处于减数第二次分裂前期或中期,③为体细胞或减数第二次分裂后期,④为减数第一次分裂或有丝分裂前期中期,⑤为有丝分裂后期,因此图2中细胞内没有同源染色体的时期有①②③,B错误;
C、据图可知,G1期、S 期、G2期和M期分别为10h、7h、3.5h、1.5h。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。预计加入TdR约(G2+M+G1)的时间,即15h后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G1/S交界处,C错误;
D、由于S期时间为7h,G1+G2+M=15h,故第二次阻断后应该在第一次洗去TdR之后的7h到15h之间,若大于15h,则部分细胞又进入到了S期,无法使其所有细胞同步,D正确。
故选ABC。
三、非选择题
27.(2025·广东珠海·一模)沃柑(2n=18)深受消费者欢迎,但果实多籽影响其商品性,培育无籽沃柑是品种改良的一个重要方向。某农科院在果园里栽培有可相互传粉的沃柑、砂糖桔、红江橙、白心橙等,它们属于同一物种下的不同品种,现欲从收集的沃柑种子中发掘天然三倍体并进行遗传鉴定。
回答下列问题:
(1)对足量的沃柑种子促萌发后,将初筛得到的疑似三倍体进行根尖染色体计数鉴定:剪取3mm根尖,按照 → →染色→制片步骤制作装片,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为 则鉴定为三倍体。
(2)为研究天然三倍体的染色体来源,用特定的引物对个体基因组进行PCR,扩增产物的电泳结果见图1。分析结果可知:三倍体1不是由候选父本授粉产生,而是由 形成;三倍体2是由 杂交形成,且2n配子来自于 (填“母本”或“父本”)。
(3)进一步评估沃柑二倍体、三倍体的抗逆性差异,测定相关植株抗旱、抗冻基因的表达量见图2,结果显示 ,表明基因的加倍增强了沃柑的抗逆能力;而且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明 。
(4)对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较 的差异。
【答案】(1) 解离 漂洗 27
(2) 母本未减数分裂产生的 2n 配子 母本和父本 母本
(3) 三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体 不同来源的三倍体抗逆性存在差异
(4)果实品质、产量等
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】(1)染色体观察实验中,步骤是解离→漂洗→染色→制片步骤制作装片;沃柑(2n=18),每个染色体组含有9条染色体,有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同,故在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为27则鉴定为三倍体。
(2)分析结果可知,三倍体1的染色体组成与母本沃柑一致,说明是由母本未减数分裂产生的 2n 配子,而非由候选父本授粉产生;三倍体2兼有父本和母本的染色体,故是由母本和父本杂交形成,其中有两个条带与母本完全一致,故2n配子来自于母本。
(3)分析图2,实验的自变量是植株类型,因变量是相对表达量,据图可知,三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体,且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明不同来源的三倍体抗逆性存在差异。
(4)沃柑属于水果,对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较果实品质、产量等。
细胞的分化、衰老、凋亡考点02
一、单选题
1.(2025·山西·一模)间充质干细胞(MSC)是一种成体干细胞,具备分化为骨细胞、脂肪细胞等的潜能。目前MSC已被用于器官移植及组织器官修复。下列叙述错误的是( )
A.MSC进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极
B.随着MSC分裂次数的增多,端粒DNA序列会逐渐缩短
C.将MSC培养成人体器官的过程中,会发生基因的选择性表达
D.将诱导MSC形成的器官进行异体移植时,可避免免疫排斥反应
【答案】D
【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、动物细胞分裂过程中,中心体在间期复制,在有丝分裂的前期中心体发出星射线,两组中心粒分别移向细胞两极,形成纺锤体,A正确;
B、端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,随着分裂次数增多,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,B正确;
C、将MSC培养成人体器官的过程中,会发生基因的选择性表达,从而形成特定的组织和器官,C正确;
D、将诱导MSC形成的器官进行自体移植时,可避免免疫排斥反应,但进行异体移植时,不可避免免疫排斥反应,D错误。
故选D。
2.(2025·河北沧州·一模)绿色开花植物受精成功后,雌蕊的柱头和花柱凋落,子房壁发育成果皮,子房中的胚珠发育成种子,胚珠里的受精卵发育成胚,只有胚正常发育才能形成果实。下列叙述错误的是( )
A.雌蕊的柱头和花柱凋落受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
B.种子形成过程中经历了细胞分裂,种子长成植株不能体现细胞的全能性
C.若精子无法识别卵细胞膜上的受体,则雌蕊中的全部细胞将会坏死
D.子房壁发育成果皮的过程中,细胞中DNA不变,RNA和蛋白质的种类发生改变
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【详解】A、雌蕊的柱头和花柱凋落属于细胞凋亡,细胞凋亡是由严格遗传机制决定的程序性调控,A正确;
B、因为种子中的胚已完成了早期发育,相当于植物体的幼体,故种子长成植株不能体现细胞具有全能性,B 正确;
C、精子和卵细胞识别时需要细胞膜上的特异性受体完成信息交流,否则受精失败,胚珠将无法发育,雌蕊中的全部细胞将会发生凋亡,C错误;
D、子房壁发育成果皮的过程中,细胞中发生了基因的选择性表达, DNA不变,RNA和蛋白质的种类发生改变,D正确。
故选C。
3.(2025·河北保定·一模)神经细胞和心肌细胞是人体内两种重要的细胞。不考虑变异,下列关于同一个体中的这两种细胞的分析,错误的是( )
A.两种细胞中的RNA种类有差异
B.两种细胞细胞核中的遗传物质不同
C.两种细胞的形成是基因选择性表达的结果
D.两种细胞细胞膜的主要成分均为磷脂和蛋白质
【答案】B
【分析】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,叫作细胞分化。细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
【详解】AB、同一个体的神经细胞和心肌细胞都是由受精卵经分裂和分化形成,故两细胞核中的遗传物质相同,但选择表达的基因不同,两种细胞中的RNA种类有差异,A正确,B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达的结果,基因选择性表达导致两种细胞形态和功能不同,C正确;
D、细胞膜的主要成分都为磷脂和蛋白质,细胞膜外侧还含有糖类物质,D正确。
故选B。
4.(2025·内蒙古阿拉善盟·一模)某单细胞生物一个基因片段的模板链碱基序列为:5'-ATGCGTACGTTAGC-3'。下列相关叙述正确的是( )
A.该生物在细胞分化过程中发生基因的选择性表达
B.该片段复制时,两条子链的延伸方向均为5'→3'
C.该基因发生一个碱基对的替换,其控制的性状一定改变
D.该模板链转录产物的序列为5'-AUGCGUACGUUAGC-3'
【答案】B
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达,但单细胞生物不存在细胞分化。
基因转录过程遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、单细胞生物不存在细胞分化,A错误;
B、该片段复制时,两条子链的延伸方向均为5'→3',B正确;
C、由于密码子具有简并性,该基因发生一个碱基对的替换,其控制的性状不一定改变,C错误;
D、根据碱基互补配对原则,该模板链转录产物的序列为3'-UACGCAUGCAAUCG-5',D错误。
故选B。
5.(2025·河北承德·一模)干细胞具有分化成其他细胞的潜力。通过精密调控细胞生长环境,科学家可将特定的干细胞在体外培养出类似内脏、骨骼甚至大脑的“类器官”,作为医疗或者实验的重要材料。下列叙述错误的是( )
A.干细胞比“类器官”细胞的分化程度低
B.特定的干细胞能在体外培养出“类器官”体现了细胞的全能性
C.干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同,基因表达情况不同
D.干细胞中含有“类器官”发育所需要的全套遗传物质
【答案】B
【分析】细胞的全能性是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。在多细胞生物中,每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的个体。
【详解】A、干细胞比“类器官”细胞的分化程度低,全能性高,A正确;
B、细胞的全能性是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,特定的干细胞能在体外培养出“类器官”不能体现细胞的全能性,B错误;
C、干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同,但由于基因的选择性表达,基因表达情况不同,C正确;
D、干细胞中含有“类器官”发育所需要的全套遗传物质,因而能发育成类器官,D正确。
故选B。
6.(2025·河北邯郸·一模)研究人员在小鼠耳部发现一种新型骨骼组织——脂肪软骨,该组织由脂肪软骨细胞构成。脂肪软骨细胞体积较大,内部含有巨大的脂质液泡,这些液泡充满脂肪。当研究人员去除这些细胞内的脂肪后,脂肪软骨变得僵硬且易碎。下列分析合理的是( )
A.脂肪软骨细胞中的脂肪酸属于生物大分子
B.脂肪是脂肪软骨细胞利用的主要能源物质
C.脂肪软骨细胞和脂肪细胞功能不同是基因不同导致的
D.脂肪使脂肪软骨细胞具有柔韧性和弹性
【答案】D
【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,分化的根本原因是基因的选择性表达。
【详解】A、脂肪酸是小分子物质,A错误;
B、研究人员去除这些细胞内的脂肪后,脂肪软骨变得僵硬且易碎,说明脂肪主要是保护细胞结构的,不是脂肪软骨细胞利用的主要能源物质,B错误;
C、脂肪软骨细胞和脂肪细胞功能不同是基因选择性表达导致的,基因是相同的,C错误;
D、当研究人员去除这些细胞内的脂肪后,脂肪软骨变得僵硬且易碎,说明脂肪使脂肪软骨细胞具有柔韧性和弹性,D正确。
故选D。
7.(2025·福建龙岩·一模)研究发现凋亡诱导因子AIF蛋白位于线粒体内外膜间隙。当凋亡信号刺激线粒体时,AIF蛋白从线粒体转至细胞核,引起DNA断裂导致细胞凋亡,过程如图。下列叙述正确的是( )
A.促进AIF基因的表达可能会抑制细胞凋亡
B.AIF蛋白在细胞核中合成,又回到细胞核中发挥作用
C.病原体感染可能引起AIF蛋白从线粒体释放到细胞质
D.细胞凋亡受基因调控,AIF基因只在细胞凋亡时才转录
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、题意显示,AIF蛋白从线粒体转至细胞核,引起DNA断裂导致细胞凋亡,进而推测,促进AIF基因的表达可能会促进细胞凋亡,A错误;
B、研究发现凋亡诱导因子AIF蛋白位于线粒体内外膜间隙。当凋亡信号刺激线粒体时,AIF蛋白从线粒体转至细胞核,引起DNA断裂导致细胞凋亡,据此推测,AIF蛋白在线粒体中合成,到细胞核中发挥作用,B错误;
C、病原体感染可能引起AIF蛋白从线粒体释放到细胞质,而后进入到细胞核中诱导相关基因的表达,引起细胞凋亡,C正确;
D、研究发现凋亡诱导因子AIF蛋白位于线粒体内外膜间隙,当凋亡信号刺激线粒体时,AIF蛋白从线粒体转至细胞核,据此可推测,AIF基因在线粒体接受凋亡信号刺激前,AIF基因已经表达,D错误。
故选C。
8.(2025·山东青岛·一模)我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因(β4GalNT2),转入相应的调节基因后,将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴,同时切除猕猴的自体双肾,最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内,猕猴的移植肾功能完全正常,之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法正确的是( )
A.基因编辑猪的成功体现了动物细胞的全能性
B.出现蛋白尿的原因主要是肾小管细胞凋亡导致
C.猪和猕猴肾脏的差异体现了基因的选择性表达
D.敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,降低免疫排斥反应
【答案】D
【分析】器官移植是将一个个体的某一器官整体或部分地转移到另一个体(或本体的另一位置,如自体皮肤移植)的过程。器官移植存在的主要问题:免疫排斥反应和供体器官不足。针对免疫排斥反应,可采用免疫抑制剂来提高移植器官的成活率。
【详解】A、基因编辑猪的成功属于基因工程的应用范畴,其原理不是细胞的全能性,A错误;
B、出现蛋白尿的原因主要是肾小球通透性增强导致的,不是肾小管细胞凋亡导致,B错误;
C、猪和猕猴肾脏的差异体现了不同遗传物质对性状的决定,不是基因选择性表达的体现,因为猪和猕猴肾脏不是来源于同一物种,更不是同一细胞的后代,C错误;
D、β4GalNT2是糖抗原合成基因,因而敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,进而降低免疫排斥反应,D正确。
故选D。
9.(2025·河北唐山·一模)研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食,剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是( )
A.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性
B.毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达
C.“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定
D.“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少
【答案】A
【分析】衰老细胞的特点有:(1)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;(2)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;(3)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;(4)细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;(5)细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
【详解】A、毛囊干细胞(HFSCs)形成毛囊细胞的过程体现了细胞分裂、分化过程,没有体现细胞的全能性,A错误;
B、毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达,即发生了细胞分化,B正确;
C、“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定,因为细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程,C正确;
D、由题意可知,研究发现“8+16”限时进食减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生,据此推测,“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少,D正确。
故选A。
10.(2025·山东青岛·一模)我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻(颤蓝细菌)表面,使磁性螺旋藻(MSP)能在外部磁场控制下,靶向运动至癌变部位,促进癌细胞的放疗,治疗机制如图所示。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的是( )
A.螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物,但不存在DNA-蛋白质复合物
B.外界提供磁场、放射线、激光的条件后,MSP就能充分发挥作用
C.过程①利用MSP叶绿体释放的O2改善肿瘤组织内部的缺氧环境
D.过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜
【答案】D
【分析】癌细胞是正常细胞在致癌因子的作用下,遗传物质发生改变,成为不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
【详解】A、螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物(如核糖体),也存在DNA-蛋白质复合物,如转录时RNA聚合酶与DNA结合,A错误;
B、放射线、激光等条件会导致磁性螺旋藻解体,B错误;
C、螺旋藻是颤蓝细菌,为原核生物,没有叶绿体,C错误;
D、过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜,D正确。
故选D。
11.(2025·广东湛江·一模)人在衰老过程中某些性状会发生改变。科研人员对染色质开展了相关研究,研究表明一些区域发生了DNA甲基化会影响相关基因的表达并引发更紧密的染色质结构的形成,细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞。人类个体由年轻走向衰老过程中,相关染色体变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.个体衰老时,染色质结构松散,紧密连接蛋白增多
B.个体衰老时,染色质结构松散可能会促进基因表达
C.细胞衰老时,细胞周期阻滞可能与端粒的延长有关
D.细胞衰老时,衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞坏死
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、RNA干扰等。DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,将甲基基团转移到DNA某些区域的碱基上,从而使生物的性状发生改变。
【详解】A、由图可知,个体衰老时某些染色质结构松散、紧密连接蛋白减少,A错误;
B、衰老时染色质结构松散有利于DNA解旋并进行转录,会促进基因表达,B正确;
C、细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞,可能与端粒的缩短有关,C错误;
D、细胞衰老时,衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞凋亡,D错误。
故选B。
12.(2025·宁夏银川·一模)辅助性T细胞(Th)表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构,一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化;另一类只在活化的Th表面,如CTLA-4和PD-1,通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号,阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述正确的是( )
A.第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷
B.癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫自稳功能
C.APC将抗原处理后直接呈递在Th表面,使Th活化产生细胞因子
D.CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内同步表达
【答案】A
【分析】免疫系统的功能:①免疫防御:这是免疫系统最基本的功能,是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。如人体三道防线。②免疫自稳:机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。③免疫监视:机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、辅助性T细胞(Th)既参与体液免疫也参与细胞免疫,再结合题干“一类是Th细胞膜的必要组分,如CD28分子,主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号,以完成Th的增殖和分化”可知,第二信号缺失或功能障碍,将导致机体免疫功能不足或缺陷,A正确;
B、癌细胞可通过PD-1抑制Th活化,降低机体免疫监视功能而形成肿瘤,B错误;
C、APC(抗原呈递细胞)将抗原处理后呈递在细胞表面并传递给Th使其活化并产生细胞因子,C错误;
D、基因是选择性表达的,故控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内的表达不同步,有差异,D错误。
故选A。
13.(2025·宁夏银川·一模)抑郁症加速了脑细胞的衰老,有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础,而细胞过度自噬会导致突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终降解,相关过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞自噬过程主要与细胞膜蛋白的识别有关
B.图中溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的选择透过性
C.脑细胞衰老过程中,位于染色体一端的端粒会缩短
D.脑细胞衰老过程中,细胞核体积会增大,核膜内折
【答案】D
【分析】衰老细胞的特征:
(1)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;
(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;
(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;
(4)有些酶的活性降低;
(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞自噬发生在细胞内部,由题意“细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解,”可知,细胞自噬过程主要与自噬体内膜上蛋白质的识别有关,A错误;
B、溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的流动性,B错误;
C、端粒是位于染色体两端的特殊结构,C错误;
D、脑细胞衰老过程中,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,核膜内折,D正确。
故选D。
14.(2025·天津武清·一模)下列有关细胞生命历程的描述,正确的是( )
A.壁虎断尾后再长回原状,体现了细胞的全能性
B.细菌在无丝分裂之前也需要先进行DNA分子的复制
C.人体成熟红细胞衰老时,细胞核的体积增大,染色质收缩,染色加深
D.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
【答案】D
【分析】细胞的生命历程包括细胞的分化、衰老、凋亡,均是在基因控制之下的过程。细胞癌变是由于原癌基因和抑癌基因的突变导致细胞无限增殖。
【详解】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体和各种细胞的潜能,壁虎断尾后再长回原状没有产生新个体,也没有显示出产生各种细胞,因而不能体现细胞的全能性,A错误;
B、细菌进行的是二分裂,无丝分裂是真核细胞的分裂方式,B错误;
C、人体成熟红细胞中没有细胞核,也没有染色体,C错误;
D、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,使细胞处于正常的分裂、分化进程中,D正确。
故选D。
15.(2025·江西赣州·一模)铜死亡作为一种新兴的程序性细胞死亡,其关键触发因素是细胞内铜离子的积累。癌细胞膜表面的ATP7A(一种铜转运蛋白)能够将过量铜离子运出细胞,从而使细胞质内铜离子浓度维持在较低水平。下列有关癌症与铜死亡的叙述,错误的是( )
A.癌细胞是正常细胞中原癌基因和抑癌基因发生基因突变导致的
B.免疫系统可以监控、识别癌细胞表面的ATP7A进而清除癌细胞
C.将包被了铜离子的纳米载体靶向作用于癌细胞,可诱导其发生铜死亡
D.用RNA干扰技术抑制癌细胞ATP7A相关基因表达是治疗癌症的一种途径
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由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】A、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,A正确;
B、ATP7A是细胞正常表达的铜转运蛋白,免疫系统不能通过ATP7A清除癌细胞,B错误;
C、将包被了铜离子的纳米载体靶向作用于癌细胞,可增加细胞内铜离子的含量,诱导其发生铜死亡,C正确;
D、用RNA干扰技术抑制癌细胞ATP7A相关基因表达,使癌细胞膜表面的ATP7A减少,运出细胞的铜离子减少,可使细胞内铜离子积累,进而诱导癌细胞死亡,是治疗癌症的一种途径,D正确。
故选B。
16.(2025·甘肃兰州·一模)ERV是远古逆转录病毒侵染宿主生殖细胞后整合到基因组中的残留序列。我国科学家首次发现,ERV受表观遗传抑制,细胞衰老时,该抑制作用去除,ERV被激活,衰老过程加速。下列说法错误的是( )
A.ERV是研究病毒与人类进化过程的分子生物学证据
B.衰老细胞内多种酶活性降低,新陈代谢速率减慢
C.研究靶向ERV的小分子药物可以抑制细胞的衰老
D.干扰表观遗传去抑制过程对细胞的衰老具有促进作用
【答案】D
【分析】细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,衰老细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
【详解】A、ERV是远古逆转录病毒侵染宿主生殖细胞后整合到基因组中的残留序列,它记录了病毒与人类在进化过程中的相互作用,所以ERV是研究病毒与人类进化过程的分子生物学证据,A正确;
B、细胞衰老的特征之一是细胞内多种酶活性降低,新陈代谢速率减慢,这是细胞衰老的基本特征,B正确;
C、已知ERV受表观遗传抑制,细胞衰老时该抑制作用去除,ERV被激活,衰老过程加速,那么研究靶向ERV的小分子药物,抑制ERV的激活,就有可能抑制细胞的衰老,C正确;
D、细胞衰老时表观遗传抑制去除,ERV被激活,衰老过程加速,那么干扰表观遗传去抑制过程,即保持ERV处于被抑制状态,就可以延缓细胞的衰老,而不是促进细胞的衰老,D错误。
故选D。
17.(2025·甘肃兰州·一模)长时间泡发木耳可能会滋生椰毒假单胞杆菌,后者能分泌耐高温的毒黄素,毒黄素进入人体细胞后会干扰[H]与氧结合,并产生超氧自由基。下列相关叙错误的是( )
A.合成毒黄素的相关基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律
B.毒黄素会导致人体细胞内ATP的生成减少
C.毒黄素的加工和运输需要内质网参与
D.超氧自由基攻击蛋白质会导致细胞衰老
【答案】C
【分析】真核细胞具有以核膜为界限的细胞核,原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,没有除了核糖体之外的众多复杂的细胞器。
【详解】A、椰毒假单胞杆菌属于原核生物,不含染色体,相关的基因不遵循孟德尔遗传定律,A正确;
B、毒黄素进入人体细胞后会干扰[H]与氧结合,该过程释放大量能量,释放的能量中有部分会储存了ATP中,故毒黄素会导致人体细胞内ATP的生成减少,B正确;
C、毒黄素由椰毒假单胞杆菌合成,椰毒假单胞杆菌属于原核生物,细胞中没有内质网,C错误;
D、自由基含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性,它攻击蛋白质会导致细胞衰老,D正确。
故选C。
18.(2025·山东济宁·一模)细胞分裂时,微丝结构会把线粒体弹射出去,以实现线粒体的运动和均等分配,一些特定的乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配,形成一个子干细胞和一个分化细胞,后者形成乳腺组织细胞。与乳腺干细胞相比,乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列叙述错误的是( )
A.微丝与细胞器的运动有关,参与组成细胞骨架
B.乳腺组织细胞代谢需要的能量主要来自线粒体内膜
C.乳腺干细胞分裂时将细胞核遗传物质平均分配给两个子细胞
D.乳腺干细胞分裂后,得到线粒体较少的子细胞分化程度更高
【答案】D
【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。
2、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、题干提到细胞分裂时微丝结构会把线粒体弹射出去,以实现线粒体的运动,这表明微丝与细胞器的运动有关,而细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,微丝属于细胞骨架的组成部分,A正确;
B、细胞呼吸产生能量的主要场所是线粒体,有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行,产生大量能量,因此线粒体内膜是细是能量(ATP)的主要来源,B正确;
C、细胞分裂时,细胞核中的遗传物质会进行复制并平均分配给两个子细胞,乳腺干细胞分裂也遵循此规律,C正确;
D、根据题干信息,乳腺干细胞分裂时线粒体不均等分配,形成一个子干细胞和一个分化细胞,分化细胞形成乳腺组织细胞,而乳腺组织细胞的代谢需要更多的能量,因此它的线粒体更多,子干细胞线粒体较少,分化程度更低,D错误。
故选D。
19.(2025·山东聊城·一模)线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关,该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是( )
A.衰老肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸
B.DRP-1和FZO-1基因都会抑制线粒体碎片化
C.运动可减缓野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化
D.与突变体相比较,运动对野生型防止线粒体碎片化效果更好
【答案】C
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。无氧呼吸只在细胞质基质中进行,有氧呼吸释放的能量远远多于无氧呼吸。
【详解】A、有氧呼吸释放的能量和产生的ATP更多,因此衰老肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸,A正确;
B、由题意可知,野生型线虫线粒体的变化过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控,drp-1的对照组与野生型对照组相比较,线粒体碎片化程度较高,说明DRP-1基因抑制线粒体碎片化;同理,可得FZO-1基因能抑制线粒体碎片化,B正确。
C、通过与野生型对照组比较,可发现运动会使5日龄的线粒体碎片化程度降低,但会增加10日龄野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化,C错误;
D、对比10日龄的野生型线虫与突变体的对照组和运动组,可发现运动会增加突变体线粒体碎片化细胞比例,降低野生型线粒体碎片化细胞的比例,D正确。
故选C。
20.(2025·安徽·一模)细胞自噬是促使细胞存活的自我保护机制,其过程受到多种因素的调控,下图为细胞自噬的信号调控过程(AKT,mTor为蛋白激酶)。下列有关细胞自噬的说法,错误的是( )
A.胰岛素分泌不足可能促进细胞自噬的发生,也可能引发细胞凋亡
B.当细胞处于营养缺乏等紧急状态时,也会引起细胞发生自噬现象
C.正常状态和发生自噬的细胞可通过不同的代谢途径产生ATP
D.细胞受到损伤时,可能会引发细胞凋亡,但不会引起细胞自噬
【答案】D
【分析】1、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。
2、细胞面临代谢压力时,可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。
3、图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程,其中AKT和mTo,是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。
【详解】A、由图可知,胰岛素分泌不足时,AKT失活,可能引发细胞凋亡,同时mTor也失活,解除了对细胞自噬的抑制,可能促进细胞自噬,A正确;
B、当环境中营养物质缺乏时,mTor失活,解除对自噬的抑制,细胞会启动自噬过程,B正确;
C、正常状态的细胞通过从外界获取代谢底物,经有氧呼吸产生ATP,而发生自噬的细胞可通过降解自身的蛋白质大分子或细胞器,经有氧呼吸产生ATP,C正确;
D、在细胞受到损伤时,通过细胞自噬可清除受损或衰老的细胞器,有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡,D错误。
故选D。
21.(2025·安徽·一模)骨重建是一个由破骨细胞去除旧骨,随后由成骨细胞产生新骨的过程,如下图所示。骨重建的平衡与“线粒体自噬”密切相关。“线粒体自噬”指的是专门针对细胞内受损线粒体的降解,以维持正常线粒体的质量和数量。当细胞内受损线粒体积累时,会使得ROS(活性氧自由基)产生增多,供能减少。下列叙述错误的是( )
A.线粒体大量受损会导致破骨细胞异常活化,骨重建平衡被打破,容易导致骨质流失
B.自由基攻击细胞膜的蛋白质时,产物同样是自由基,引发雪崩式的反应,导致细胞衰老
C.线粒体自噬与溶酶体密切相关,此过程有利于细胞物质和结构的更新
D.某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制,有利于改善骨质流失
【答案】B
【分析】分析题意可知,高剂量UV-B辐射可诱导植物细胞产生大量的活性氧自由基(ROS),细胞可通过清除ROS的酶促系统等使细胞中ROS的产生和清除处于一种动态平衡,在清除ROS的酶促系统中SOD是清除ROS的关键酶。
【详解】A、当细胞内受损线粒体积累时,会使得ROS(活性氧自由基)产生增多,由图可知,ROS会促进破骨细胞的分化,所以破骨细胞活性增强,去除旧骨的过程增强,骨重建平衡被打破,容易导致骨质流失,A正确;
B、细胞代谢产生的自由基攻击细胞膜的磷脂时,产物才是自由基,引发雪崩式的反应,导致细胞衰老,B错误;
C、线粒体自噬是受损线粒体通过与溶酶体结合完成的,此过程有利于细胞物质和结构的更新,C正确;
D、某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制,有利于骨重建的过程,D正确。
故选B。
22.(2025·河南驻马店·一模)在动物细胞中,脂质修复酶GPXs可将脂质过氧化物转化为醇,保护细胞免受脂质过氧化物造成的损伤。若细胞中游离过多,则GPXs会丧失活性,使细胞内部脂质过氧化物积累,导致细胞发生铁死亡。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞膜含有磷脂、固醇、糖类,动物脂肪富含不饱和脂肪酸
B.铁死亡不受环境因素影响,有利于细胞自然更新,属于细胞凋亡
C.转铁蛋白可将细胞外的运至细胞内,该蛋白的减少会阻止铁死亡的发生
D.某物质能提高肿瘤细胞GPXs活性,可诱导铁死亡,用于癌症治疗
【答案】C
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,属正常死亡。细胞坏死是指细胞在受到外界不利因素的条件下发生的非正常死亡。
【详解】A、动物脂肪富含饱和脂肪酸,A错误;
B、铁死亡受环境因素的影响,细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,而铁死亡是一种铁依赖性的磷脂过氧化作用驱动的独特的细胞死亡方式,不是由基因决定的,所以不属于细胞凋亡,B错误;
C、若细胞中游离Fe2+过多,则GPXs会丧失活性,使细胞内部脂质过氧化物积累,导致细胞发生铁死亡。若转铁蛋白可将细胞外的Fe2+运至细胞内,则会加速GPXs丧失活性,使细胞内部脂质过氧化物积累,导致细胞发生铁死亡。因此该蛋白的减少会阻止铁死亡的发生,C正确;
D、GPXs活性丧失会导致细胞发生铁死亡,若某物质能提高肿瘤细胞GPXs活性,则不容易发生铁死亡,D错误。
故选C。
23.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)将某油菜品种的大量种子置于太空环境中,返回地面后筛选出突变体Ch1,突变体Chl油菜籽产量提高了约3.6%。检测发现,该突变体内与油菜籽有关的酶基因Ch1发生了基因突变,导致蛋白Chl第34位氨基酸发生变化,其他氨基酸序列未发生改变,Chl蛋白酶的活性因此增强,从而促进了油菜籽产量的提高。下列分析合理的是( )
A.上述育种过程利用了物理因素来处理油菜种子,使油菜种子发生基因突变
B.基因Chl发生了碱基对的增添、缺失或替换,该类变异类型是生物进化的根本来源
C.需要处理大量种子才可能得到产量提高的突变体,仅体现基因突变有不定向性
D.经太空环境处理的种子发育成突变体Chl植株体现了植物体细胞的全能性
【答案】A
【分析】基因突变指的是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,引起基因结构改变。基因突变不改变基因的数量和排列顺序。
【详解】A、将某油菜品种的大量种子置于太空环境中,利用太空中的射线、失重等物理因素来处理油菜种子,使油菜种子发生基因突变,A正确;
B、该突变体内与油菜籽有关的酶基因Ch1发生了基因突变,导致蛋白Chl第34位氨基酸发生变化,其他氨基酸序列未发生改变,说明基因Chl发生了碱基对的替换,B错误;
C、需要处理大量种子才可能得到产量提高的突变体,体现了基因突变有不定向性和低频性,C错误;
D、植物体细胞的全能性是指已经分裂分化的细胞,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,经太空环境处理的种子(植物的幼体)发育成突变体Chl植株只是正常的生长发育过程,未体现植物体细胞的全能性,D错误。
故选A。
24.(2025·湖北武汉·一模)研究发现,在哺乳动物胎儿发育早期,造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化。肝细胞分泌的胎球蛋白A由Fetua基因控制合成,该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性,降低突变的概率。下列叙述错误的是( )
A.造血干细胞与胎儿的早期胚胎细胞分化程度相同
B.胎儿发育早期,胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞
C.哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都含有Fetua 基因
D.Fetua 基因表达受阻会使胎儿患白血病的风险增大
【答案】A
【分析】癌细胞的特征是:无限增殖、形态结构发生改变、易分散和转移,常有“多极分裂”的现象,对不良环境一般具有较强的抵抗力等。细胞癌变的原因分外因和内因,外因是致癌因子,包括物理、化学和生物病毒因子;内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
【详解】A、造血干细胞是已经分化的细胞,而早期胚胎细胞具有较高的全能性,分化程度较低。造血干细胞与早期胚胎细胞的分化程度是不同的,造血干细胞的分化程度相对较高,A错误;
B、由题干可知,在哺乳动物胎儿发育早期,造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化,而免疫细胞是由造血干细胞分化而来的,所以胎儿发育早期,胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞,B正确;
C、同一个体的体细胞都是由受精卵经有丝分裂和分化形成的,所含的基因相同。哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都是体细胞,都含有Fetua基因,C正确;
D、因为胎球蛋白A由Fetua基因控制合成,该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性,降低突变的概率,所以Fetua基因表达受阻,胎球蛋白A不能正常合成,造血干细胞基因组稳定性可能受影响,突变概率增加,会使胎儿患白血病的风险增大,D正确。
故选A。
25.(2025·河南驻马店·一模)在肿瘤细胞中DNA甲基化经常发生异常。大约65%的急性髓细胞性白血病患者DNA甲基转移酶3A(DNMT3A)基因发生突变,严重减弱了DNMT3A的催化活性,使基因组许多位点上的甲基化缺失,最终导致了原癌基因的激活。ER、BRCA-1等抑癌基因的启动子区域被甲基化后可驱动乳腺癌的发生发展。下列叙述错误的是( )
A.原癌基因过量表达或抑癌基因活性减弱,均有可能引起细胞癌变
B.ER、BRCA-1的启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合,从而抑制转录过程
C.细胞的分化、衰老和凋亡都可能与DNA甲基化有密切的关系
D.DNA甲基转移酶抑制剂可用于预防人体内恶性肿瘤的发生
【答案】D
【分析】1、DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,这就是表观遗传。
2、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
【详解】A、一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变,A正确;
B、RNA聚合酶与启动子结合,驱动转录发生,启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合,从而抑制转录过程,B正确;
C、DNA甲基化影响基因表达,细胞的分化、衰老和凋亡都与基因表达产物有关,故细胞的分化、衰老和凋亡都可能与DNA甲基化有密切的关系,C正确;
D、由题意可知,DNA甲基转移酶活性减弱可导致原癌基因被激活,可导致原癌基因过量表达,促进恶性肿瘤的发生,D错误。
故选D。
26.(2025·江西·一模)下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A.小麦胚经诱导形成幼苗体现了植物细胞的全能性
B.菊花组织培养中三次更换的培养基成分和目的相同
C.动物体细胞核移植的受体细胞必须是M Ⅰ 期的卵母细胞
D.胚胎干细胞分化产生的不同类型细胞中的mRNA有差异
【答案】D
【分析】1、细胞的全能性是指高度分化的细胞发育成完整个体的潜能,故全能性是指由细胞到个体的过程;植物种子是植物的幼体,故由种子发育成植株的过程不体现全能性。
2、胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
【详解】A、细胞的全能性是指高度分化的细胞发育成完整个体的潜能;小麦胚本身就是一个完整的个体,其发育成植株的过程不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、菊花组织培养中三次更换的培养基成分和目的均有所不同,B错误;
C、动物体细胞核移植的受体细胞必须是减数分裂第二次分离中期(M Ⅱ期)的卵母细胞,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,胚胎干细胞形成的不同类型细胞中的mRNA有所不同,D正确。
故选D。
27.(2025·湖北武汉·一模)人体自身合成的硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶,该酶能减少细胞内自由基的产生和积累。下列叙述正确的是( )
A.硒是组成人体细胞的大量元素
B.硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基
C.硒代半胱氨酸是人体的必需氨基酸
D.硒参与抗氧化反应可加速细胞衰老
【答案】B
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:
(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素。
(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、硒是组成人体的微量元素,A错误;
B、硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基,B正确;
C、硒代半胱氨酸是人体能够自己合成的氨基酸,所以属于非必需氨基酸,C错误;
D、硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶,该酶能减少细胞内自由基的产生和积累,所以可以减缓细胞衰老,D错误。
故选B。
28.(2025·安徽滁州·一模)研究发现在没有任何突变及应激刺激下,心衰患者端粒长度较正常人群缩短。与正常心肌细胞相比,短端粒心肌细胞所表现的收缩力更大、跳动频率更高、线粒体功能更低,揭示了心肌细胞端粒短缩可诱发心肌功能障碍并进入衰老状态。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞增殖使线粒体DNA的端粒逐渐变短,导致线粒体DNA损伤
B.造血干细胞的端粒DNA长度会随着细胞分裂次数的增加而变短
C.端粒是线状染色体的两端所具有特殊序列的DNA-蛋白质复合体
D.细胞衰老后,细胞膜通透性发生改变,细胞中部分酶的活性降低
【答案】A
【分析】端粒是染色体末端的一种特殊结构,其DNA由简单的重复序列组成。科学家认为端粒随着细胞的分裂不断缩短,当端粒长度缩短到一定阈值时,细胞就进入衰老过程。
【详解】A、端粒是染色体末端的结构,线粒体中不含染色体,因此没有端粒,A错误;
B、端粒学说显示,位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短,造血干细胞具备分裂能力,据此推知造血干细胞的端粒DNA长度会随着细胞分裂次数的增加而变短,B正确;
C、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质,端粒是存在于线性染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,C正确;
D、衰老细胞的细胞膜通透性发生改变,细胞中部分酶的活性降低,而与细胞衰老相关的酶的活性提高,D正确。
故选A。
29.(2025·广东汕头·一模)uPAR是衰老细胞特异性表达的膜蛋白。研究人员基于uPAR的结构设计合成了多肽uPA24,并连接16个谷氨酸(E16)构建了嵌合多肽E16-uPA24,应用于肝纤维化衰老小鼠的治疗。E16-uPA24的抗衰老机制如图。下列分析错误的是( )
A.E16-uPA24与谷氨酸受体结合后促进衰老细胞的清除
B.E16-uPA24能在纤维化肝组织中精确定位衰老的细胞
C.NK细胞释放的穿孔素进入衰老细胞后会诱导其凋亡
D.E16-uPA24主要通过增强机体免疫自稳功能延缓衰老
【答案】C
【分析】图示分析E16-uPA24的抗衰老机制:谷氨酸受体识别结合E16-uPA24,促进NK细胞释放穿孔素和颗粒酶,穿孔素作用于衰老细胞,在靶细胞膜上形成管道,颗粒酶通过管道进入衰老细胞,从而促进衰老细胞的清除。
【详解】A、结合图示分析,谷氨酸受体识别结合E16-uPA24,促进NK细胞释放穿孔素和颗粒酶,穿孔素和颗粒酶通过作用于衰老细胞,从而促进衰老细胞的清除,A正确;
B、由于uPAR是衰老细胞特异性表达的膜蛋白,因此E16-uPA24能在纤维化肝组织中精确定位衰老的细胞,B正确;
C、NK细胞释放的穿孔素会在靶细胞膜上形成管道,穿孔素不进入衰老细胞,C错误;
D、免疫自稳是指机体清除体内衰老、损伤或变性的细胞,E16-uPA24通过促进衰老细胞的清除,主要是增强了机体免疫自稳功能延缓衰老,D正确。
故选C。
30.(2025·山西·一模)软骨为关节运动提供支撑、缓冲和润滑,人体软骨细胞可分泌胞外蛋白。病理条件下软骨细胞常发生去分化失去原有功能,去分化晚期的细胞功能彻底丧失。下列有关去分化软骨细胞的叙述,错误的是( )
A.去分化晚期的软骨细胞依然具有全能性
B.内质网和高尔基体退化减小了生物膜总面积
C.染色质部分区域高度凝集可影响基因表达情况
D.及时诱导去分化软骨细胞的再分化可有效缓解疾病
【答案】A
【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、目前为止,人们没有成功的将单个已分化的动物细胞培养出完整的个体,A错误;
B、内质网和高尔基体属于生物膜系统,与蛋白质的加工和分泌有关,软骨细胞去分化后功能丧失,不再分泌胞外蛋白,内质网和高尔基体退化,生物膜总面积减少,B正确;
C、染色质部分区域高度凝集会影响基因与有关酶结合以及DNA双链解旋,从而抑制部分基因的表达,C正确;
D、及时诱导去分化早、中期的软骨细胞再分化,可能使其恢复原有功能,可以有效缓解软骨细胞失去功能而引起的疾病,D正确。
故选A。
31.(2025·吉林延边·一模)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是( )
A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中体现了细胞的全能性
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.毛囊干细胞分化为皮脂腺细胞过程中遗传物质发生了选择性改变
D.若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,染色体数目可能加倍
【答案】D
【分析】干细胞是指已分化但仍保持有分裂能力的细胞,分为全能干细胞,多能干细胞和专能干细胞,毛囊干细胞属于专能干细胞。
【详解】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞发育为完整各种或分化为各种细胞的潜能,毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中不能体现细胞的全能性,A错误;
B、毛囊干细胞的增殖具有周期性,绝大多数毛囊干细胞处于分裂间期,因为在细胞周期中,分裂间期的时间最长,B错误;
C、毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质不变,细胞分化是基因选择性表达的结果,C错误;
D、若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,此时可能发生了着丝粒的分裂,故染色体数目可能加倍,D正确。
故选D。
32.(2025·吉林延边·一模)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.血浆中蛋白质含量下降易发生组织水肿
B.载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
C.蛋白质分子中有“-N-C-C-N-C-C-”的重复结构
D.细胞凋亡过程中只有蛋白质的分解没有蛋白质的合成
【答案】D
【分析】转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白,载体蛋白介导的运输需要与运输的物质结合,其空间结构发生变化,而通道蛋白介导的运至运输不需要与运输的物质结合。
【详解】A 、血浆中蛋白质含量下降,血浆渗透压降低,血浆中的水分会进入组织液,从而易发生组织水肿,A正确;
B、载体蛋白磷酸化后,其空间结构会发生变化,进而导致其功能改变,B正确;
C、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的,氨基酸之间通过肽键相连,连接两个氨基酸的结构为-CO-NH-,再结合氨基酸的结构通式可知,蛋白质分子中有“-N-C-C-N-C-C-”(其中-C-N-之间通过肽键相连)这样的重复结构,C正确;
D、细胞凋亡过程中既有蛋白质的分解,也有蛋白质的合成,例如与凋亡相关的酶等蛋白质会合成,D错误。
故选D。
33.(2025·四川·一模)最新研究发现,一种名为 YAP 的蛋白质在细胞的多种生命活动中扮演关键角色。当细胞发生癌变时,YAP 会被异常激活,促进癌细胞的增殖和迁移;而在正常细胞衰老过程中,YAP 的表达水平会逐渐降低。同时,科研人员通过基因编辑技术抑制 YAP 基因的表达,发现细胞凋亡明显增加。基于以上信息,下列说法正确的是( )
A.YAP 蛋白质在细胞中的表达水平越高,细胞越容易发生凋亡
B.抑制 YAP 基因的表达,可能成为一种治疗癌症的潜在方法
C.细胞衰老过程中 YAP 表达水平降低,说明细胞衰老只由 YAP 基因控制
D.癌细胞中 YAP 被异常激活,使得癌细胞的遗传物质与正常细胞相同
【答案】B
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢;
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、由题意可知,抑制YAP基因的表达,细胞凋亡明显增加,而不是YAP蛋白质表达水平越高细胞越容易凋亡,A错误;
B、因为细胞癌变时YAP会被异常激活促进癌细胞增殖和迁移,那么抑制YAP基因的表达,就可能抑制癌细胞的增殖和迁移,所以抑制YAP基因的表达可能成为一种治疗癌症的潜在方法,B正确;
C、细胞衰老受多种基因和环境等因素共同影响,不是只由YAP基因控制,细胞衰老过程中YAP表达水平降低,只能说明YAP基因与细胞衰老有一定关联,C错误;
D、癌细胞是正常细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变形成的,其遗传物质已经发生改变,与正常细胞不同,D错误。
故选B。
34.(2025·江苏南通·一模)人体细胞中Sirtuin长寿蛋白(去乙酰化酶)缺失,会导致组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加,进而诱导胎盘特异蛋白PAPPA基因表达上调,加快细胞衰老。相关叙述错误的是( )
A.Sirtuin 长寿蛋白的缺失会导致细胞染色质收缩而衰老
B.组蛋白H3K乙酰化修饰促进相关基因表达,属表观遗传
C.高水平的PAPPA可作为人衰老的潜在生物指标
D.组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加,诱导PAPPA基因表达上调,是转录水平的调控
【答案】A
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传的分子生物学机制包括:DNA的甲基化、RNA干扰和组蛋白修饰等。
【详解】A、依据题干信息,人体细胞中Sirtuin长寿蛋白缺失,会导致组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加,进而诱导胎盘特异蛋白PAPPA基因表达上调,说明Sirtuin 长寿蛋白的缺失不是导致染色质收缩,应使染色体易解旋而表达,A错误;
B、除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等修饰均会影响基因的表达,属于表观遗传,所以组蛋白H3K乙酰化修饰促进相关基因表达,属表观遗传,B正确;
C、依据题干信息可知,胎盘特异蛋白PAPPA基因表达上调,会加快细胞衰老,所以高水平的PAPPA可作为人衰老的潜在生物指标,C正确;
D、组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加,诱导PAPPA基因表达上调,是转录水平的调控,D正确。
故选A。
35.(2025·江苏南通·一模)铜是细胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶的金属中心离子,铜转运蛋白(CTR1)和ATP酶(ATP7A/7B)对维持细胞内铜的正常水平起到至关重要的作用,过程如下图。相关叙述错误的是( )
A.细胞中缺铜会抑制有氧呼吸过程,影响细胞产生能量
B.细胞中缺铜会导致自由基增多,加速细胞衰老
C.细胞中铜过量时,CTR1的表达量降低,铜的吸收减少
D.细胞中铜过量时,ATP7A/7B通过协助扩散加快铜的排出
【答案】D
【分析】铜是细胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶的金属中心离子,结合图示可知,铜可影响呼吸作用和细胞衰老;铜转运蛋白(CTR1)和ATP酶(ATP7A/7B)对维持细胞内铜的正常水平起到至关重要的作用,说明铜通过ATP7A/7B排出细胞的过程为主动运输。
【详解】A、由题意可知,铜是细胞色素c氧化酶的金属中心离子,结合图示可知,细胞色素c氧化酶在线粒体中发挥作用,细胞中缺铜会抑制有氧呼吸过程,影响细胞产生能量,A正确;
B、由题意可知,铜是超氧化物歧化酶的金属中心离子,超氧化物歧化酶可清除自由基,细胞中缺铜会导致自由基增多,加速细胞衰老,B正确;
C、铜转运蛋白(CTR1)和ATP酶(ATP7A/7B)对维持细胞内铜的正常水平起到至关重要的作用,细胞中铜过量时,CTR1的表达量降低,铜的吸收减少,C正确;
D、ATP酶(ATP7A/7B)通过水解ATP完成物质运输,说明铜通过ATP7A/7B排出细胞的过程为主动运输,细胞中铜过量时,ATP7A/7B通过主动运输加快铜的排出,D错误。
故选D。
36.(2025·江西新余·一模)抑郁症加速了脑细胞的衰老,有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础,而细胞过度自噬会导致突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解,相关过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞自噬过程主要与细胞膜蛋白的识别有关
B.图中溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的选择透过性
C.脑细胞衰老过程中,细胞核体积会增大,核膜内折
D.脑细胞衰老过程中,位于染色体一端的端粒会缩短
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞自噬发生在细胞内部,由题意“细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解,”可知,细胞自噬过程主要与自噬体内膜上蛋白质的识别有关,A错误;
B、溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的流动性,B错误;
C、脑细胞衰老过程中,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,核膜内折,C正确;
D、端粒是位于染色体两端的特殊结构,D错误。
故选C。
37.(2025·广东·一模)下列有关细胞生命历程的说法,正确的是( )
A.衰老个体的每个体细胞都衰老
B.细胞分化使各种细胞遗传物质产生差异
C.细胞衰老和凋亡是正常生命现象
D.癌细胞膜表面的糖蛋白增加
【答案】C
【分析】1、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。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
3、衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老个体的多数体细胞变衰老,但也有幼嫩的细胞,如造血干细胞,A错误;
B、细胞分化是基因的选择性表达,其细胞内遗传物质并未发生改变,B错误;
C、细胞的衰老和凋亡都是正常的生命现象,C正确;
D、癌细胞膜表面的糖蛋白减少,容易扩散和转移,D错误。
故选C。
38.(2025·广东·一模)下列关于细胞衰老和细胞凋亡的描述,错误的是( )
A.人体神经系统发育过程中,部分神经细胞发生凋亡
B.人的不同细胞的凋亡速率没有明显差异
C.坏死的细胞中也含有与细胞凋亡有关的基因
D.端粒随着分裂次数的增加而变短,可能是导致细胞衰老的原因
【答案】B
【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】A、人体神经系统发育过程中,部分神经细胞发生凋亡,约有50%的神经细胞会发生凋亡,A正确;
B、功能不同的细胞,凋亡的速率不同,B错误;
C、同一生物体的不同体细胞中遗传物质相同,故坏死的细胞中也含有与细胞凋亡有关的基因,C正确;
D、端粒学说认为端粒可保护内部DNA序列,随细胞分裂次数增加,端粒逐渐被截短,端粒内侧的正常基因序列就会受到损伤,引年细胞衰老,D正确。
故选B。
39.(2025·云南昆明·一模)某些水解酶结合M6P(甘露糖-6-磷酸)后,可被高尔基体膜上的M6P受体识别,高尔基体以出芽的方式形成囊泡,囊泡进一步形成溶酶体。下列叙述错误的是( )
A.M6P和M6P受体都是由核糖体通过脱水缩合形成的
B.高尔基体对来自内质网的水解酶作进一步的修饰加工
C.溶酶体的形成依赖于膜的流动性
D.溶酶体参与的细胞自噬有助于营养缺乏的细胞获得物质和能量
【答案】A
【分析】分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白合成、加工和运输的过程是:在游离的核糖体开始合成肽链,信号序列引导核糖体进入内质网,在内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,由囊泡包裹到达高尔基体,高尔基体对其进行加工分类和包装,然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程由线粒体提供能量。
【详解】A、M6P(甘露糖-6-磷酸)非蛋白质,不是由核糖体通过脱水缩合形成的,A错误;
B、水解酶在核糖体上形成后经内质网、高尔基体的修饰加工后转移到溶酶体内,B正确;
C、溶酶体是由高尔基体分离出去的囊泡形成,此过程依赖于膜的流动性,C正确;
D、细胞自噬是细胞通过溶酶体降解细胞内衰老损伤的细胞器,有助于营养缺乏的细胞获得物质和能量,D正确。
故选A。
40.(2025·湖南邵阳·一模)研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载体,连接以糖酵解(葡萄糖分解为丙酮酸)为主要产能方式和以线粒体氧化(有氧呼吸第二阶段:TCA循环即三羧酸循环)为主要产能方式的两种癌细胞,形成协同代谢,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.A、B型癌细胞的合作有助于其抢夺到更多的葡萄糖
B.TCA循环需要消耗H2O,同时产生CO2和大量ATP
C.A型细胞和B型细胞中的核基因和mRN均相同
D.可以通过促进MCT1和MCT4的作用来杀死癌细胞
【答案】A
【分析】无氧呼吸的二阶段:第一阶段:和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段:在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸,一般植物细胞内生成酒精和二氧化碳。
【详解】A、由图可知,A型癌细胞呼吸产生的产物可为B型癌细胞增殖过程提供原材料,A、B型癌细胞的合作有助于其抢夺到更多的葡萄糖,A正确;
B、TCA循环为有氧呼吸的第二阶段,消耗H2O,同时产生CO2,但产生少量ATP,B错误;
C、A型细胞和B型细胞存在不同的载体蛋白,则mRNA不完全相同,C错误;
D、癌细胞高表达MCT1、MCT4载体有助于癌细胞的代谢,可以通过抑制MCT1和MCT4的作用来杀死癌细胞,D错误。
故选A。
41.(2025·湖南邵阳·一模)机体细胞内的铜离子可参与多种生理反应,过量的铜能引发程序性细胞死亡(简称“铜死亡”),其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡。进一步研究发现,细胞膜上的铜离子载体NSC319726可转运Cu2+进入细胞并促进活性氧物质产生,导致脱氧核苷酸耗尽和DNA合成抑制,使细胞停留在分裂间期。下列叙述正确的是( )
A.在细胞中,微量元素铜主要以化合物的形式存在
B.铜死亡属于细胞凋亡,不受环境因素影响
C.癌细胞发生铜死亡可能与其线粒体氧化分解葡萄糖的效率低有关
D.NSC319726的作用效果为癌症治疗提供了一种新思路
【答案】D
【分析】细胞中的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动所需能量大约有95%来自线粒体。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由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】A、在细胞中,微量元素铜主要以无机盐的形式存在,或者说离子形式,A错误;
B、铜死亡属于细胞凋亡,也受环境因素影响,B错误;
C、铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡,癌细胞发生铜死亡可能与细胞中能量供应中断有关,线粒体不能直接氧化分解葡萄糖,C错误;
D、NSC319726引起的细胞死亡为癌症治疗提供了一种新思路,可通过促进NSC319726的表达,从而导致癌细胞死亡,D正确。
故选D。
42.(2025·广东茂名·一模)东莨菪碱会诱导小鼠获得性记忆障碍。研究小组发现龙眼果肉提取物会缓解小鼠的记忆障碍,实验处理及结果如下表。下列说法正确的是( )
组别
实验处理(mg·kg-1·b·w-1)
丙二醛含量(nmol·mg-1prot)
超氧化物歧化酶活性(U·mg-1prot)
谷胱甘肽过氧化物酶活性(U·mg-1prot)
1
生理盐水
3.15
98.42
1046.86
2
东莨菪碱
5.31
81.59
604.49
3
?
3.21
132.70
1100.00
注:超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶具有清除自由基的作用。
A.组别1属于对照组,组别2、3属于实验组
B.组别3的实验处理是龙眼果肉提取物
C.东莨菪碱对小鼠血清中三种成分的影响是一致的
D.龙眼提取物通过提高自由基清除能力,修复记忆障碍
【答案】D
【分析】分析题意,本实验目的是不同处理方式,因变量是小鼠的记忆情况,可通过丙二醛含量、超氧化物歧化酶等进行测定,据此分析作答。
【详解】A、分析题意,东莨菪碱会诱导小鼠获得性记忆障碍,而眼果肉提取物会缓解小鼠的记忆障碍,则组别1和2应属于对照组,其中组别1是空白对照组,组别3是实验组,A错误;
B、据表可知,组别3的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶含量升高,但丙二醛降低,且龙眼果肉提取物会缓解小鼠的记忆障碍,故组别3的实验处理是东莨菪碱(诱导记忆障碍)+龙眼果肉提取物(测定缓解情况),B错误;
C、与生理盐水组相比,东莨菪碱对小鼠血清中三种成分的影响幅度不同,C错误;
D、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶具有清除自由基的作用,组别3的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶含量升高,说明龙眼提取物通过提高自由基清除能力,修复记忆障碍,D正确。
故选D。
43.(2025·广东茂名·一模)心脏肌钙蛋白是心脏肌肉收缩的调节蛋白,在心血管疾病的诊断中起着关键作用。下列选项中不支持心脏肌钙蛋白作为检测指标的是( )
A.心肌细胞中存在指导心脏肌钙蛋白合成的基因
B.心脏肌钙蛋白在心肌细胞中合成
C.心肌细胞受损时会释放出心脏肌钙蛋白
D.血液中心脏肌钙蛋白含量与心肌受损程度呈正相关
【答案】A
【分析】细胞在分化的过程中,遗传物质不发生改变,但是基因会发生选择性表达。
【详解】A、人体的细胞中都含有指导心脏肌钙蛋白合成的基因,心肌细胞中存在指导心脏肌钙蛋白合成的基因不是支持心脏肌钙蛋白作为检测指标的理由,A错误;
B、指导心脏肌钙蛋白合成的基因只在心肌细胞中表达,可以作为检测指标,B正确;
C、心肌细胞受损时会释放出心脏肌钙蛋白,可以将心脏肌钙蛋白作为检测的指标,C正确;
D、血液中心脏肌钙蛋白含量与心肌受损程度呈正相关,血液中心脏肌钙蛋白含量越高,心肌受损程度越严重,D正确。
故选A。
44.(2025·广东茂名·一模)在病人的病理组织中可观察到多核细胞,多核产生的直接原因最可能是( )
A.细胞融合 B.细胞分裂
C.细胞分化 D.细胞自噬
【答案】A
【分析】病毒诱导了患者病理组织中多个体细胞的融合,从而导致多核细胞的产生。
【详解】病毒诱导了患者病理组织中多个体细胞的融合,从而导致多核细胞的产生。BCD错误,A正确。
故选A。
45.(2025·云南昆明·一模)肌膜常驻卫星细胞(SCs)在正常情况下处于不分裂的状态,肌肉受损时被激活,一部分自我更新维持体内SCs的数量,一部分分化为成肌细胞。胞内蛋白的糖基化修饰可影响SCs的分裂和分化。某科研小组用糖基化抑制剂OSMI-1(溶于DMSO中)进行实验,结果见下图。下列叙述错误的是( )
A.SCs的自我更新通过有丝分裂实现
B.本实验控制自变量时利用了减法原理
C.DMSO组属于对照组,可排除DMSO对实验的影响
D.由实验结果可知胞内蛋白糖基化会抑制细胞的分裂和分化
【答案】D
【分析】依据题干信息,Myod和Myhc基因的转录水平与细胞分化水平呈现正相关,据图可知,OSMI-1+DMSO组的Myod和Myhc的基因转录水平明显低于空白组和DMSO组,而不分裂细胞占比高于空白组和DMSO组,而OSMI-1是糖基化抑制剂,说明胞内蛋白糖基化会促进细胞的分裂和分化。
【详解】A、肌膜常驻卫星细胞是体细胞,体细胞的自我更新是通过有丝分裂实现的,A正确;
B、OSMI-1是糖基化抑制剂,所以本实验控制自变量时利用了减法原理,B正确;
C、OSMI-1溶于DMSO,DMSO是溶剂,所以DMSO组属于对照组,可排除DMSO对实验的影响,C正确;
D、依据题干信息,Myod和Myhc基因的转录水平与细胞分化水平呈现正相关,据图可知,OSMI-1+DMSO组的Myod和Myhc的基因转录水平明显低于空白组和DMSO组,而不分裂细胞占比高于空白组和DMSO组,而OSMI-1是糖基化抑制剂,故可推知,胞内蛋白糖基化会促进细胞的分裂和分化,D错误。
故选D。
46.(2025·广东珠海·一模)下列现象与细胞凋亡有关的是( )
A.柳穿鱼花的形态差异 B.骨折造成的细胞死亡
C.植物胚发育过程中胚柄的退化 D.老人出现皱纹、白发、色素沉积
【答案】C
【分析】1、细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用;它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程;
2、细胞凋亡的意义:可以保证多细胞生物体完成正常发育;维持内环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰。
【详解】A、柳穿鱼花的形态差异主要是由于表观遗传导致的,并非细胞凋亡,A错误;
B、骨折造成的细胞死亡是在不利因素影响下,细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,属于细胞坏死,而不是细胞凋亡,B错误;
C、植物胚发育过程中胚柄的退化是基因控制的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,C正确;
D、老人出现皱纹、白发、色素沉积是细胞衰老的特征,与细胞凋亡无关,D错误。
故选C。
47.(2025·河南安阳·一模)铁死亡是一种新型的程序性细胞死亡方式,其发生条件为铁离子的存在和细胞膜的脂质过氧化。发生铁死亡的细胞线粒体嵴减少,外膜破裂,细胞中积累了大量的脂质过氧化物。目前用于癌症治疗的纳米材料中大多都含铁。下列相关推测合理的是( )
A.不饱和脂肪酸的熔点较高,发生铁死亡细胞的细胞膜通透性增大
B.发生铁死亡的细胞线粒体供能减少,线粒体基质中乳酸积累增多
C.细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能
D.纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程属于细胞坏死
【答案】C
【分析】细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
【详解】A、一般而言,不饱和脂肪酸熔点较低,饱和脂肪酸熔点较高,A错误;
B、乳酸是无氧呼吸的产物,产生场所是细胞质基质,B错误;
C、生物膜系统功能的发挥依赖于其特定结构,细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能,C正确;
D、纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程属于细胞凋亡,对于机体是有利的,D错误。
故选C。
48.(2025·江苏·一模)细胞的生命历程往往包括增殖、分化、衰老和死亡几个阶段。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞生长时,体积增大,与外界进行物质交换的效率提高
B.细胞分化是生物体基因碱基序列不变但表型发生变化的现象
C.细胞衰老时多种酶的活性降低,降低端粒酶活性可以延缓细胞的衰老
D.细胞自噬有利于细胞内物质的循环利用,该现象过强可引起细胞凋亡
【答案】D
【分析】1、细胞分化:(1)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;(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性;(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达;(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化;
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。细胞坏死:不利因素引起的非正常死亡;
3、衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢;
4、细胞自噬的基本过程: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层膜结构包裹,形成自噬小泡,接着自噬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。损坏的蛋白或细胞器可通过细胞自噬进行降解并得以循环利用,故营养缺乏条件下,细胞可通过细胞自噬获得所需的物质,进而通过新陈代谢获得能量。
【详解】A、细胞生长时,体积增大,其相对表面积减小,相对表面积与细胞和外界进行物质交换的效率有关,相对表面积越小,与外界进行物质交换的效率越低,A错误;
B、细胞分化是在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。生物体基因碱基序列不变但表型发生变化的现象是表观遗传现象,B错误;
C、细胞衰老时多种酶的活性降低,提高端粒酶活性可以延缓细胞的衰老,C错误;
D、自噬现象发生在几乎所有细胞中,能够分解细胞中衰老的细胞器和蛋白质,是细胞内结构或物质代谢的重要组成部分,细胞自噬有利于细胞内物质的循环利用,剧烈的细胞自噬可能会过度降解细胞内的蛋白或细胞器,从而导致细胞凋亡,D正确。
故选D。
49.(2025·辽宁大连·一模)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。下列叙述正确的是( )
A.人的胚胎发育过程不发生细胞凋亡
B.激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡
C.哺乳动物骨髓中的造血干细胞没有与细胞凋亡相关的基因
D.哺乳动物的成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、胚胎发育过程中会发生细胞凋亡,如人胎儿发育过程中手指间蹼的消失就是细胞凋亡,A错误;
B、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬,有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡,B正确;
C、造血干细胞是受精卵分裂分化而来的,遗传物质和体细胞相同,也就有细胞凋亡相关的基因,C错误;
D、哺乳动物的成熟红细胞无细胞核,也就无调控的凋亡基因,D错误。
故选B。
50.(2025·湖南岳阳·一模)下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.控制细胞凋亡的ced基因甲基化会导致基因突变
B.脑部血液循环障碍导致局部神经元死亡属于细胞坏死
C.胰岛细胞不能合成血红蛋白是因为没有与血红蛋白合成有关的基因
D.自由基学说认为自由基通过攻击磷脂直接导致核糖体损伤从而使细胞衰老
【答案】B
【分析】自由基学说:各种氧化反应产生自由基,辐射以及有害物质入侵也会产生自由基,这些自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,对生物膜损伤比较大,如当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基;自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
【详解】A、抑癌基因甲基化不会导致基因碱基序列改变,不会导致基因突变,但会影响基因的表达,进而引起表型改变,A错误;
B、细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程,故靶细胞与细胞毒性T细胞结合后裂解属于细胞凋亡属于细胞凋亡,B正确;
C、胰岛细胞不能合成血红蛋白是因为与血红蛋白合成有关的基因没有表达,C错误;
D、自由基学说认为,自由基会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、蛋白质等引起细胞衰老,核糖体无膜结构不含磷脂,D错误。
故选B。
二、多选题
51.(2025·河北石家庄·一模)斑马鱼幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂,这种分裂方式可保障快速生长期的幼鱼体表覆盖表面上皮。这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关(如图),激活Piezol能显著增加SEC的“无复制分裂”。某些因素可能导致成年斑马鱼表面上皮细胞衰老脱落。下列叙述正确的是( )
A.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
B.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
C.成年鱼表面上皮细胞衰老可能是细胞中产生自由基导致
D.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
【答案】ABC
【分析】斑马鱼幼鱼有一个快速生长期,此时其皮肤的表面上皮细胞(SEC)数量必须迅速增加,才能构成生物体与外界之间的保护屏障。斑马鱼幼鱼皮肤扩张过程中的张力使表面上皮细胞能在不复制其DNA的情况下进行分裂(通过涉及离子通道蛋白Piezo1开放活性)。这种“无复制分裂”所产生的子细胞比它们的母细胞更平、更小,DNA含量也比母细胞要少。
【详解】A、母SEC细胞能在DNA不复制的情况下进行分裂,DNA的复制就是染色体的复制,说明SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体,A正确;
B、激活的Piezol能显著增加SEC的“无复制分裂”,所以可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程,B正确;
C、细胞内产生的自由基增多时,可导致细胞衰老,所以成年鱼表面上皮细胞衰老可能是细胞中产生自由基导致,C正确;
D、细胞分化过程中遗传物质不变,D错误。
故选ABC。
52.(2025·江西·一模)“呼吸爆发”指巨噬细胞吞噬病原体后,会将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,产生大量氧自由基,导致氧气快速消耗。氧自由基在相关酶的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,以杀死包裹在吞噬小泡中的病原体,同时会造成细胞损伤。下列说法错误的是( )
A.“呼吸爆发”过程发生在巨噬细胞的线粒体内膜上
B.若细胞中的氧自由基异常积累可能会加速巨噬细胞的衰老
C.巨噬细胞无氧呼吸过程中,底物中的绝大部分能量以热能形式散失
D.若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程,仍然可以吞噬病原体,但不能将其有效杀死
【答案】AC
【分析】无氧呼吸:细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解,产生乙醇和CO2或乳酸,释放出少量能量,生成少量ATP的过程。
【详解】A、根据题意,巨噬细胞吞噬病原体后,会将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,产生大量氧自由基,导致氧气快速消耗,即“呼吸爆发”过程发生在吞噬小泡,A错误;
B、根据题意,氧自由基在相关酶的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,以杀死包裹在吞噬小泡中的病原体,同时会造成细胞损伤,由此可推知,细胞中的氧自由基异常积累可能会加速巨噬细胞的衰老,B正确;
C、巨噬细胞无氧呼吸过程中,底物中的绝大部分能量存留在乳酸中,C错误;
D、氧自由基在相关酶的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,以杀死包裹在吞噬小泡中的病原体,若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程,仍然可以吞噬病原体,但不能将其有效杀死,D正确。
故选AC。
三、非选择题
53.(2025·广东江门·一模)世界人口老龄化日益严重,探究个体衰老的机制至关重要。人类内源性逆转录病毒(HERV)是一类古老的逆转录病毒,它们在进化过程中整合到了宿主的基因组中,但长期处于“沉默”状态。人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是其中一员,它的“复活”与细胞衰老存在一定的相关性,其机理如图所示。
回答下列问题:
(1)HERVK的遗传物质是 。随着细胞衰老,HERVKDNA的甲基化修饰水平 ,合成相应产物并组装成病毒颗粒,HERVK“复活”。
(2)科学家向细胞培养液中加入逆转录酶抑制剂,衰老细胞中的 、 含量均降低,以及一系列衰老相关表型得到缓解,从而证实了图中的相关途径。
(3)对多细胞生物而言,个体衰老的过程是机体细胞普遍衰老的过程。由图推测可知HERVK“复活”还会加速个体衰老,机理是:①一部分HERVK病毒颗粒通过 的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老;② 。
(4)为进一步探索如何延缓衰老,需对个体衰老程度进行量化评估。观测指标选择血浆中 (填“HERVK病毒颗粒”或“炎症细胞因子”)的数量更适宜,理由是 。
【答案】(1) RNA 降低
(2) HERVK RNA HERVK 病毒颗粒
(3) 旁分泌 引发炎症反应
(4) HERVK病毒颗粒 炎症细胞因子与衰老相关性更强
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫做表观遗传。包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化等。
【详解】(1)HERVK属于逆转录病毒,其遗传物质是RNA。随着细胞衰老,HERVK DNA的甲基化修饰水平降低,导致其转录活性增强,合成相应的RNA和蛋白质,并组装成病毒颗粒,从而“复活”。
(2)逆转录酶抑制剂可以抑制HERVK RNA逆转录为DNA的过程,从而减少HERVK RNA和病毒颗粒的生成,进而缓解细胞衰老的相关表型。
(3)HERVK病毒颗粒可以通过旁分泌的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老。此外,HERVK的“复活”还可能引发炎症反应,进一步促进个体衰老。
(4)选择血浆中HERVK病毒颗粒作为对个体衰老程度进行量化评估的观测指标,理由是:一方面,该颗粒与衰老细胞数呈正相关,可反映衰老细胞数量,量化衰老程度;另一方面,炎症细胞因子量会受到其他因素影响,如机体感染其他病毒等发生炎症时会产生大量炎症细胞因子,其数量不一定反映衰老程度。
54.(2025·广东湛江·一模)多发性硬化症是一种以皮肤和内脏器官纤维化及血管病变为特征的慢性免疫失调疾病。在临床试验中,科研人员分离出患者的T细胞,将其改造成能够特异性识别某类浆细胞表面特殊蛋白质的嵌合抗原受体-T细胞(简称CAR-T细胞),如图为CAR-T细胞疗法用于治疗多发性硬化症的过程。请回答下列问题:
(1)多发性硬化症属于免疫失调疾病中的 ,这是免疫系统的 功能异常导致的。
(2)研究发现,细胞因子失调是导致多发性硬化症产生的重要原因,自身抗体的产生是关键致病因素。细胞因子在体液免疫中的作用是 ,主要的细胞因子有 (至少答出两种)。
(3)CAR-T细胞特异性识别异常浆细胞,并使其死亡的过程属于 (填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。CAR-T疗法的优势之一在于能准确识别并杀死异常浆细胞,原因是 ,优势之二在于 。
【答案】(1) 自身免疫病 免疫自稳
(2) 促进B细胞分裂、分化 白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等(答对两种即可)
(3) 细胞凋亡 CAR使T细胞能特异性识别异常浆细胞表面的特定膜蛋白(合理即可) 不易产生免疫排斥(合理即可)
【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
【详解】(1)多发性硬化症属于免疫失调疾病中的自身免疫病。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应,若免疫自稳功能异常,则容易发生自身免疫病。
(2)辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞分裂、分化;白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等是几类主要的细胞因子。
(3)CAR-T细胞特异性识别异常浆细胞,通过调控细胞内基因程序性表达,从而使异常浆细胞裂解死亡,该过程为细胞凋亡;CAR使T细胞能特异性识别异常浆细胞表面的特定蛋白质(特定膜蛋白),从而使免疫细胞准确识别并杀死异常浆细胞,降低副作用;该疗法的优势还在于不易产生免疫排斥。
55.(2025·福建龙岩·一模)“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式。研究中发现铜作用的部分过程如图,其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。回答下列问题:
(1)铜参与细胞内多种反应,属于 元素。需通过膜上铜转运蛋白转运至细胞内,该过程体现了细胞膜具有 功能。
(2)细胞过量吸收不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸 (填具体阶段)无法进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡。
(3)从上述研究可推测这种细胞死亡 (填“属于”或“不属于”)程序性死亡,理由是 。
(4)提高细胞膜上铜转运蛋白的活性和数量可促进“铜死亡”,结合图中信息提出肿瘤治疗的其他可行性措施: (答出一点)。
【答案】(1) 微量/必需 控制物质进出
(2)第三阶段/第二、三阶段
(3) 不属于 该种死亡方式是由铜离子导致的蛋白毒性应激反应和线粒体能量代谢障碍引起的细胞死亡,应属于细胞坏死
(4)增加肿瘤细胞中FDX1蛋白的活性/促进肿瘤细胞中FDX1基因表达或开发抑制肿瘤细胞中DLAT脂酰化的药物
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,属正常死亡。细胞坏死是指细胞在受到外界不利因素的条件下发生的非正常死亡。
【详解】(1)铜参与细胞内多种反应,属于微量元素。 Cu2+ 需通过膜上铜转运蛋白转运至细胞内,该过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,该功能表现为控制物质进出细胞方面表现为选择透过性。
(2)细胞过量吸收 Cu2+ 不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会导致细胞线粒体发生明显肿胀,线粒体嵴出现断裂甚至消失,使有氧呼吸第二、三阶段无法进行,从而出现能量代谢障碍,导致细胞死亡,因为线粒体是细胞中的动力工厂。
(3)细胞过量吸收 Cu2+ 不仅会使脂酰化DLAT功能丧失,还会引起蛋白毒性应激反应,进而引起铜死亡,即该种死亡方式是由铜离子导致的蛋白毒性应激反应和线粒体能量代谢障碍引起的细胞死亡,不涉及相关基因的程序性表达,因而推测该细胞死亡不属于细胞凋亡。
(4)提高细胞膜上铜转运蛋白的活性和数量可导致铜吸收过量,进而促进“铜死亡”,据此可设法诱导肿瘤细胞铜死亡,进而起到治疗肿瘤的目的,具体措施为:增加肿瘤细胞中FDX1蛋白的活性(或促进肿瘤细胞中FDX1基因表达或开发抑制肿瘤细胞中DLAT脂酰化的药物或促进肿瘤细胞中相关铜离子转运蛋白基因的表达等)
56.(2025·广西·一模)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡引起的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。回答下列问题:
(1)心肌细胞中P基因与肌红蛋白基因的本质区别是 。
(2)细胞内合成前体mRNA的过程中,需要模板、 、四种游离的核糖核苷酸和能量等。前体mRNA可被剪切成circRNA等多种RNA,circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合,调节基因表达。
(3)合成P蛋白的过程中,核糖体与mRNA结合,并沿着mRNA分子的 方向滑动。
(4)据图分析circRNA (填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,其作用机理是 。
【答案】(1)基因中脱氧核苷酸的排列顺序的差别,即碱基序列不同
(2) RNA聚合酶 miRNA
(3)5'→3'
(4) 抑制 circRNA可靶向结合miRNA使其不能与P基因mRNA结合,从而提高P基因mRNA的翻译水平,产生P蛋白,P蛋白抑制细胞凋亡
【分析】结合题意分析题图可知,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】(1)基因是有遗传效应的DNA片段,心肌细胞中P基因与肌红蛋白基因的本质区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序的差别,即碱基序列不同。
(2)mRNA的合成都需要以DNA的一条链为模板,该过程称为转录。转录过程中,需要DNA模板、RNA聚合酶、核糖核苷酸和能量等条件。由图可知,circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节基因表达。
(3)合成P蛋白的过程中,核糖体与mRNA的5'结合,并沿着mRNA分子的5'→3'方向滑动。
(4)图中可以分析,circRNA可靶向结合miRNA使其不能与P基因mRNA结合,从而提高P基因mRNA的翻译水平,产生P蛋白,P蛋白抑制细胞凋亡。
减数分裂考点03
一、单选题
1.(2025·河北沧州·一模)下图为某二倍体高等动物体内进行细胞分裂的示意图,若将细胞甲中的三对等位基因分别用三种颜色的荧光进行标记(图中仅显示部分染色体)。下列分析正确的是( )
A.只能在雄性动物的睾丸中同时观察到甲、乙、丙三种细胞
B.细胞甲→细胞丙过程中,三种颜色荧光进入同一细胞可验证分离定律
C.若不考虑变异,细胞丙中包含两个完全相同的染色体组
D.细胞甲→细胞乙过程中,染色体和核DNA的数目均加倍
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:乙细胞中含有同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,因此甲→乙表示有丝分裂;丙细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,因此甲→丙表示减数分裂。
【详解】A、若细胞丙为第一极体,则在雌性动物的卵巢中也可以同时观察到甲、乙、丙三种细胞,A错误;
B、发出不同荧光的基因为非等位基因,细胞甲→细胞丙过程中三种颜色的荧光进入同一细胞不能验证基因的分离定律,B错误;
C、若不考虑变异,细胞丙中正在减数分裂Ⅱ分离的染色体是由姐妹染色单体分开形成的,因此丙中包含两个完全相同的染色体组,C正确;
D、细胞甲→细胞乙过程中,核 DNA 在间期完成复制使数目加倍,而染色体在有丝分裂后期加倍,D错误。
故选C。
2.(2025·内蒙古阿拉善盟·一模)下图是玉米(2n=20)的花粉母细胞分裂显微照片,①~⑤表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述正确的是( )
A.①处于有丝分裂后期,含两个染色体组
B.②处于减数Ⅰ前期,同源染色体联会
C.③中含有10条染色体,10个DNA分子
D.④⑤是次级精母细胞,不含同源染色体
【答案】D
【分析】图中①染色体移向细胞两极,且有同源染色体,细胞处于减数第一次分裂后期,②③处于减数第二次分裂中期,④⑤染色单体分离,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、①染色体移向细胞两极,且有同源染色体,细胞处于减数第一次分裂后期,含有两个染色体组,A错误;
B、②无同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,B错误;
C、由题意可知,玉米2n=20,③处于减数第二次分裂中期,含有20个DNA分子,C错误;
D、④⑤染色单体分离,处于减数第二次分裂后期,是次级精母细胞,不含同源染色体,D正确。
故选D。
3.(2025·安徽·一模)某鳞翅目昆虫的基因型为BbDd,用红色荧光标记B/b基因,用绿色荧光标记D/d基因,再置于不含荧光的培养基中培养。现观察到某细胞中只含有2个红色荧光和2个绿色荧光,不考虑任何变异,下列有关说法错误的是( )
A.若一条染色体上有2个红色和2个绿色荧光,则该细胞中无同源染色体
B.若一条染色体上只有2个红色荧光,则B/b、D/d基因的遗传遵循自由组合定律
C.若2个红色和2个绿色荧光在两条同源染色体上,则该细胞无法观察到染色体
D.若2个红色和2个绿色荧光在两条非同源染色体上,则该细胞有2个染色体组
【答案】D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数第一次分裂中,同源染色体联会形成四分体,彼此分离,非同源染色体自由组合,在减数第二次分裂中,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。
【详解】A、一个细胞中只含有2个红色荧光和2个绿色荧光,若一条染色体上有2个红色和2个绿色荧光,则两对等位基因位于一对同源染色体上,该细胞已完成减数分裂Ⅰ,处于减数分裂Ⅱ前期或中期,此时细胞中无同源染色体,A正确;
B、若一条染色体上只有2个红色荧光,则两对等位基因位于两对同源染色体上,则B/b、D/d基因的遗传遵循自由组合定律,B正确;
C、若2个红色和2个绿色荧光在一对同源染色体的两条染色体上,则该细胞染色体未复制或已完成细胞分裂,此时细胞具有核膜,无法观察到染色体,C正确;
D、若2个红色和2个绿色荧光在两条非同源染色体上,该细胞有可能处于减数分裂Ⅱ前期或中期,此时该细胞有1个染色体组,D错误。
故选D。
4.(2025·河北承德·一模)一个精原细胞中的某对同源染色体中的一条发生了倒位,在同源染色体联会时形成倒位环,且伴随发生了同源染色体的互换(如图所示)。完成减数分裂后,若配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段,则配子不可育,而出现倒位的配子可育。该精原细胞产生可育配子的基因型可能是( )
A.adobe B.AbcdE C.Abcda D.AbCDE
【答案】A
【分析】染色体数目异常包括:个别染色体数目的增加或减少;以染色体组的形式成倍的增加或减少,染色体结构异常包括重复、缺失、倒位和易位。
【详解】由于配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段,配子不可育,而出现倒位的配子可育。据图分析经过倒位后互换,可能会形成四个配子,基因型分别为:ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞产生可育配子的基因型可能是adcbe,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2025·江西新余·一模)细胞分裂过程中,着丝粒在分裂时可能发生异常,如下图所示。若一个基因型为Aa的卵原细胞在减数分裂II中某条染色体发生着丝粒异常横裂,且形成的两条染色体分别移向两极。不考虑基因突变和其它染色体畸变。下列叙述错误的是( )
A.卵细胞基因组成最多有6种可能
B.若卵细胞为Aa,则第一极体一定为Aa
C.卵细胞为A且第一极体不含A,则第二极体的基因组成有4种可能
D.若卵细胞不含A、a,且一个第二极体为A,则第一极体的基因组成有2种可能
【答案】C
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到戎熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体 细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、正常情况下,卵细胞的基因型可能为A或 a,减数分裂II时,姐妹染色单体上的基因为AA或aa,着丝粒横裂,卵细胞的基因型可能为AA、aa、O(表示没有相应的基因),若考虑减数第一次分裂发生了交叉互换,卵细胞的基因型可能为Aa或O(表示没有相应的基因),所以卵细胞基因组成最多有6种可能,A正确;
B、不考虑其他突变和基因被破坏的情况,若卵细胞为Aa,则减数第-次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,第一极体一定为Aa,B正确;
C、卵细胞为A,且第一极体不含A,说明未发生互换,次级母细胞产生的第二极体为A,另外两个极体为a或aa、O,C错误;
D、若卵细胞不含A、a且一个第二极体为A,则与卵细胞同时产生的第二极体为Aa或aa,第一极体为AA或Aa,最多有2种可能,D正确。
故选C。
6.(2025·河北石家庄·一模)芸薹(2n=20)与黑芥(2n=16)杂交,子代经人工诱导染色体数加倍形成芥菜(4n=36),如图为培育过程中检测到的部分细胞相关数据,a~f代表不同种类的细胞。下列叙述正确的是( )
A.b一定为芸墓的花粉细胞
B.芥菜中一定能检测到无叶绿体的e
C.f中一定存在同源染色体的互换
D.若用体细胞杂交技术培育芥菜,需选择a和c
【答案】B
【分析】图示分析,a为黑芥产生的生殖细胞,b是芸薹产生的生殖细胞,c是黑芥的体细胞,d是芸薹的体细胞,e是芥菜体细胞,f是芸薹细胞处于有丝后期。
【详解】A、b染色体组数为1,核DNA数为10,可能是芸墓的花粉细胞,也可能是芸墓的卵细胞,A错误;
B、e染色体组数为4,核DNA数为36,为芥菜体细胞,芥菜叶肉细胞含有叶绿体,根、茎等细胞没有叶绿体,B正确;
C、f染色体组数是4,核DNA数为40,应该是处于有丝分裂后期的芸薹细胞,同源染色体的互换发生在减数分裂过程中,C错误;
D、a是黑芥产生的生殖细胞,c是黑芥的体细胞,d是芸薹的体细胞,若用体细胞杂交技术培育芥菜,需选择c和d,D错误。
故选B。
7.(2025·河北唐山·一模)杂交鹅掌楸自然结实率低,用种子繁殖困难。研究人员对其花粉母细胞减数分裂过程及染色体行为进行了研究,同一花药中部分花粉母细胞分裂情况如图所示,下列分析正确的是( )
A.图a时期染色体着丝粒分裂,染色体数目加倍
B.图b所示细胞中DNA与染色体的数量比都为1:1
C.图c中细胞分裂存在不同步现象,最终产生的配子中染色体数目不同
D.图a、d中箭头所示染色体分开滞后或提前可能影响配子育性
【答案】D
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程,这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、图a是减数第一次分裂后期,同源染色体分离移向两极,此时细胞中染色体数目没有加倍,但核DNA数目加倍,A错误;
B、图b所示的是减数第二次分裂完成后产生的四个精细胞,其中核DNA与染色体的数量比都为1∶1,B错误;
C、图c为减数第一次分裂完成得到的两个次级精母细胞,左边的次级精母细胞处于减数第二次分裂后期,右边的次级精母细胞还处于减数第二次分裂中期到后期的转变阶段,即未看到染色体移向两极,两个次级精母细胞减数第二次分裂后期不同步,不能得出最终产生的配子中染色体数目不同的结论,C错误;
D、图a、d中箭头所示染色体分开滞后或提前可能影响配子中染色体数目,进而影响育性,但是也含有正常的花粉,D正确。
故选D。
8.(2025·宁夏银川·一模)某基因型为的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
D.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
【答案】C
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
【详解】A、图中表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A错误;
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,C正确;
D、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数, D错误。
故选C。
9.(2025·福建龙岩·一模)缺失细胞周期蛋白B3会导致雌鼠(简称缺失雌鼠,2N=40)产生的卵细胞异常。研究人员对正常雌鼠与缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比,发现形成原因如下图(图中仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A.细胞周期蛋白B3的功能是促进姐妹染色单体的分离
B.缺失雌鼠卵细胞形成过程能揭示基因自由组合定律的实质
C.缺失雌鼠产生的卵细胞与正常精子结合形成的受精卵有60条染色体
D.若某缺失雌鼠的基因型为Bb,则该小鼠卵细胞只含有B基因或b基因
【答案】C
【分析】分析题意,该图表示减数分裂的部分图解,缺失细胞周期蛋白B3小鼠的同源染色体不能分离,减数第二次分裂过程不能正常进行。
【详解】A、缺失细胞周期蛋白B3雌鼠停留在减数分裂第一次分裂后期,不能发生同源染色体的分离,所以可推测周期蛋白B3的功能是促进同源染色体的分离,A错误;
B、自由组合定律的实质是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,缺失雌鼠卵细胞形成不能发生同源染色体分离非同源染色体自由组合,因此不能揭示基因自由组合定律的实质,B错误;
C、由于不能发生同源染色体分离,因此缺失雌鼠产生的卵细胞中含有40条染色体,正常精子含有20条染色体,两者结合形成的受精卵有60条染色体,C正确;
D、若某缺失雌鼠的基因型为Bb,则该小鼠卵细胞基因型为Bb,D错误。
故选C。
10.(2025·江西萍乡·一模)如图为中华蜜蜂(2N=32)的性别决定及发育过程示意图。研究表明,蜜蜂的性别由染色体组数决定(雌蜂为二倍体,雄蜂为单倍体)。蜂王浆可诱导雌蜂幼虫部分基因发生甲基化,从而调控基因表达,使其发育为蜂王。花蜜不具备类似功能。下列叙述正确的是( )
A.蜂王浆使雌蜂幼虫发生基因突变进而发育成蜂王
B.雄蜂体细胞中性染色体的数目是蜂王的一半
C.雄蜂产生精子时不存在姐妹染色单体的分离过程
D.工蜂和蜂王体细胞中基因的表达情况存在差异
【答案】D
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、依题意可知,蜂王浆可诱导雌蜂幼虫有关基因甲基化,进而发育成蜂王,并不会引起雌蜂发生基因突变,A错误;
B、蜜蜂的性别由染色体组数决定,无性染色体,B错误;
C、雄蜂产生精子时有着丝粒的分裂,存在姐妹染色单体的分离过程,C错误;
D、工蜂和蜂王的基因甲基化程度不同,基因的表达情况不同,D正确。
故选D。
11.(2025·天津河东·一模)联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白,显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期
B.D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组
C.图中野生型存在同源染色体,不存在姐妹染色单体
D.用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果
【答案】D
【分析】减数分裂:(1)范围:进行有性生殖的生物。(2)时期:产生成熟生殖细胞时。(3)特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。(4)结果:成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。
【详解】A、分析题图可知,图中细胞含有荧光标记的联会复合体的骨架蛋白,即细胞中含有四分体,故图中所示的细胞处于减数分裂Ⅰ前期或中期,A错误;
B、D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,D蛋白缺失突变体在减数分裂Ⅰ后期,无法正常进行同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,即无法正常发生基因重组,B错误;
C、图中野生型细胞处于减数分裂Ⅰ,存在同源染色体,也存在姐妹染色单体,C错误;
D、蛋白酶体抑制剂可抑制D蛋白的功能,抑制用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果,D正确。
故选D。
12.(2025·广西·一模)野生型罗汉果(2n=28)的甜苷含量较低,某研究组获得了一株富含甜苷的突变体M,其染色体组成如下图。将M与野生型杂交,得到了无籽罗汉果P。下列叙述不正确的是( )
A.图中每个染色体组都含有14条染色体
B.P个体的细胞中不存在同源染色体
C.减数分裂时联会紊乱是P无籽的原因
D.野生型罗汉果和M存在生殖隔离
【答案】B
【分析】染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
【详解】A、野生型罗汉果为二倍体,含有28条染色体,由图可知,突变体M为四倍体,含有4个染色体组,染色体数目为56条,图中每个染色体组都含有14条染色体,A正确;
BC、将M(四倍体)与野生型(二倍体)杂交,得到了无籽罗汉果P为三倍体(3n=42),其含有同源染色体,故减数分裂时联会紊乱是P无籽的原因,B错误,C正确;
D、M(四倍体)与野生型(二倍体)杂交,得到了无籽罗汉果P为三倍体,三倍体不育,故野生型罗汉果和M存在生殖隔离,D正确。
故选B。
13.(2025·江西上饶·一模)如图是水稻花粉母细胞(2n)正常减数分裂不同时期的显微照片,初步判断:A至D为减数分裂Ⅰ,E和F为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F
B.处于图A、B、C、D得细胞均可称为初级精母细胞
C.处于B时期的细胞会发生联会,此时可发生非等位基因的互换而导致基因重组
D.细胞进入F后,虽然着丝粒分裂,但同源染色体对数依然为0
【答案】C
【分析】减数分裂的过程:(1)减数分裂间期:主要进行DNA的复制和蛋白质的合成;(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体可能互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道面两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数分裂Ⅱ:①前期:染色体散乱分布在细胞中;②中期:染色体着丝粒排列在细胞中央的赤道面上;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:出现新的核膜、核仁,纺锤体和染色体消失。
【详解】A、A图中染色质还未变成染色体,说明刚进入减Ⅰ前期,B图同源染色体正在联会,为减Ⅰ前期;C图同源染色体排列在赤道板上,为减Ⅰ中期;D图中同源染色体分离,为减Ⅰ后期;E图一个细胞分裂成了两个细胞且染色体排列散乱,为减Ⅱ前期;F图中即将形成4个细胞,为减Ⅱ末期。该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F,A正确;
B、水稻花粉母细胞处于图A、B、C、D的细胞均在减数分裂Ⅰ,均可称为初级精母细胞,B正确;
C、处于B时期的细胞同源染色体正在联会,为减Ⅰ前期,此时同源染色体上的等位基因会发生互换而导致基因重组,C错误;
D、由于在减数第一次分裂时同源染色就已经分离,所以细胞进入F(减Ⅱ末期)后,细胞中没有同源染色体,同源染色体对数为0,D正确。
故选C。
14.(2025·山东济宁·一模)某个精原细胞的某一核基因双链上各有一个胞嘧啶被标记的羟胺羟化,羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶,羟化胞嘧啶能与腺嘌呤配对。不考虑其他变异,该精原细胞在不含标记的培养基中进行减数分裂,下列叙述正确的是( )
A.突变位点处的碱基对变为A—T
B.只有1个次级精母细胞具有突变基因
C.初级精母细胞中有2条染色体含有突变基因
D.若将精原细胞改为卵原细胞,则产生的卵细胞会有放射性
【答案】B
【分析】基因突变不一定会引起生物性状的改变,原因有:①体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因;②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因,隐性基因传给子代,子代为杂合子,则隐性性状不会表现出来;③不同密码子可以表达相同的氨基酸;④性状是基因和环境共同作用的结果,有时基因改变,但性状不一定表现。
【详解】A、原来基因双链上的胞嘧啶(C)经羟化后与腺嘌呤(A)配对,根据 DNA 半保留复制,复制一次后突变位点的碱基对变为 A - 羟化胞嘧啶,再次复制后会出现 A - T ,但减数分裂只进行一次 DNA 复制,所以减数分裂过程中突变位点的碱基对不会变为 A - T,A错误;
B、 该精原细胞的某核基因双链上各有一个胞嘧啶被处理发生突变,进行 DNA 半保留复制后,一条染色体的两条姐妹染色单体中各有一个突变基因,减数第一次分裂同源染色体分离,所以只有 1 个次级精母细胞具有突变基因,B正确;
C、 初级精母细胞中染色体已经复制,DNA发生半保留复制后,突变基因所在的染色体的两条姐妹染色单体上都含有突变基因,所以初级精母细胞中有1条染色体含有突变基因,C错误;
D、 若精原细胞改为卵原细胞,卵原细胞进行减数分裂产生1个卵细胞和3个极体。 经过减数第一次分裂同源染色体分离,含有突变基因的染色体可能进入极体,所以产生的卵细胞不一定会有放射性,D错误。
故选A。
15.(2025·安徽·一模)某昆虫(2N=24)雌体的性染色体成对,为XX,雄体只有一条单一的X染色体,为XO。该昆虫翅色遗传机理如图所示,基因A/a和B/b独立遗传。有一对蓝翅昆虫杂交产生的子代中绿翅昆虫全是雄性,且有一只绿翅昆虫(甲)出现了黄色斑点。下列叙述正确的是( )
A.该昆虫雌雄个体在减数分裂Ⅰ前期出现12个四分体
B.白翅昆虫有2种基因型
C.甲若是因为发生了基因突变,则变异细胞的基因型可能为aabb
D.甲可能是发生了常染色体的数目变异或结构变异
【答案】D
【分析】分析题图昆虫翅色遗传机理:基因A控制酶A的合成,酶A催化蓝色物质合成;基因b控制酶B的合成,酶B催化黄色物质合成;两种物质同时存在可合成绿色物质。即白翅昆虫无A有B、蓝翅昆虫有A有B、黄翅昆虫无A无B、绿翅昆虫有A无B。
【详解】A、由题干可知该昆虫雌体有11对常染色体和1对性染色体,雄体有11对常染色体和1条性染色体,所以雄性个体在减数分裂Ⅰ前期只出现11个四分体,A错误;
BCD、结合该昆虫翅色遗传机理图和一对蓝翅昆虫杂交产生的子代中绿翅昆虫全是雄性,可知基因A/a位于常染色体上、B/b位于X染色体上,群体中白翅昆虫有3种基因型aaXBXB、aaXBXb、aaXBO,杂交亲本蓝翅昆虫基因型为A_XBXb、A_XBO,子代绿翅昆虫基因型为A_XbO,现甲出现了黄色斑点,说明其部分细胞中无A基因,可能是基因突变或A基因所在染色体发生结构变异中的缺失或该条染色体丢失,若是甲发生了基因突变,则变异细胞的基因型可能为aaXbO,BC错误,D正确。
故选D。
16.(2025·河南驻马店·一模)北大医学团队通过单细胞基因组测序,在单个细胞的水平上检测细胞之间的异质性,大幅增加了试管婴儿成功率。从刚刚受精的卵细胞周围抽取两个被废弃的极体,通过对两个极体进行基因组测序,就能推算卵细胞是否异常。不考虑基因突变,下列叙述错误的是( )
A.卵细胞的基因组成与第一极体不同,与第二极体相同
B.第一极体含有46个核DNA,第二极体含有23个核DNA
C.相比抽取胚胎细胞进行测序,对极体测序能降低胚胎受损的风险
D.单细胞基因组测序还可用于了解细胞是否发生癌变
【答案】A
【分析】第一极体所含的核DNA分子数量与正常体细胞的相同,第二极体所含的核DNA分子数量是正常体细胞的一半,第一极体与次级卵母细胞分裂产生的第二极体所含基因不同,卵细肥与次级卵母细胞产生的极体所含基因相同。
【详解】A、若发生姐妹染色单体的互换,则卵细胞的基因组成与第二极体也不同,A错误;
B、第一极体是初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成的,此时细胞中染色体已经复制,但细胞还未分裂,所以第一极体含有46条染色体,每条染色体含有两条姐妹染色单体,即含有46个核DNA。 第二极体是次级卵母细胞或第一极体经过减数第二次分裂形成的,减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离,所以第二极体含有23条染色体,每条染色体含有一个DNA分子,即含有23个核DNA,B正确;
C、极体是卵细胞形成过程中产生的附属结构,对极体进行测序不会对胚胎本身造成损害,相比抽取胚胎细胞进行测序,能降低胚胎受损的风险,C正确;
D、癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因发生突变导致细胞异常增殖的细胞,单细胞基因组测序可以在单个细胞水平上检测细胞的基因组成变化,所以可用于了解细胞是否发生癌变,D正确。
故选A。
17.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)亲代与子代间在遗传物质的组成上存在稳定性和差异性。下列叙述正确的是( )
A.父本和母本传至子代的遗传信息不同,但遗传物质的数量相同
B.遗传的多样性有利于生物适应多变的自然环境,体现了有性生殖的优越性
C.对亲、子代遗传稳定性起决定作用的主要是有丝分裂和减数分裂
D.同一双亲的后代呈现多样性与基因重组有关,与精子和卵细胞结合的随机性无关
【答案】B
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂,在分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次。因此减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,通过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。这就保证了亲子代生物之间染色体数目的稳定。
【详解】A、受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来母方,即父方和母方传至子代的遗传信息不同,且遗传物质的数量未必相同,A错误;
B、遗传的多样性有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性,B正确;
C、减数分裂过程产生了染色体数目减半的配子,经过受精作用受精卵中的染色体数目恢复到正常体细胞染色体的数目,因此,通过减数分裂和受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定,即对亲、子代遗传稳定性起决定作用的主要是减数分裂和受精作用,C错误;
D、形成配子时的基因重组及精卵结合的随机性均与子代的多样性有关,进而使后代具有了更大的变异性,D错误。
故选B。
18.(2025·江西·一模)某兴趣小组以二倍体牡丹花药为材料,制片观察花粉母细胞的减数分裂。如图为显微镜下观察到的几个不同时期的细胞图像(按减数分裂时间先后顺序排列)。下列叙述错误的是( )
A.装片制作的流程为:解离→漂洗→染色→制片
B.a可能处于减数分裂Ⅰ中期,同源染色体排列在赤道板两侧
C.b的着丝粒排列在赤道板上,每个细胞含有2个染色体组
D.c处于减数分裂Ⅱ后期,此期核DNA数:染色体数:染色单体数=1:1:0
【答案】C
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。其中减数第一次分裂是同源染色体联会后彼此分离并分别进入不同的子细胞中,所以减数分裂的结果是,一个原始生殖细胞形成四个子细胞,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、装片制作的流程为:解离→漂洗→染色→制片,A正确;
B、a的特征为同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数分裂Ⅰ中期,含四分体,b处于减数分裂Ⅱ中期,c处于减数分裂Ⅱ后期,B正确;
C、b的着丝粒排列在赤道板上,每个细胞含有1个染色体组,C错误;
D、c处于减数分裂Ⅱ后期,此期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为染色体,此时核DNA数:染色体数:染色单体数=1:1:0,D正确。
故选C。
19.(2025·安徽滁州·一模)大白菜开两性花,是我国常见的栽培蔬菜。其雄性不育与可育是一对相对性状,雄性不育不能产生正常可育花粉的原因主要涉及核质互作控制机制,即只有受到细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制才会导致雄性不育。相关基因表示为:核基因Rf/rf(Rf为显性可育基因,rf为隐性不育基因)、细胞质基因N/S(N为可育基因,S为不育基因)。下列有关叙述错误的是( )
A.N和S基因为一对等位基因,位于一对同源染色体上,遗传时遵循基因的分离定律
B.与核质互作相关的基因型有6种,雄性可育基因型有5种,雄性不育基因型只有1种
C.将(S)RfRf(♂)与(N)rfrf(♀)进行杂交,子代基因型为(N)Rfrf,表现为雄性可育
D.将(S)rfrf(♀)与(N)rfrf(♂)进行杂交,所产生的子代在进行杂交实验时都无需去雄
【答案】A
【分析】依题意,只有当S细胞质不育基因和rf细胞核不育基因同时存在时,个体才表现出雄性不育,其基因型为(S)rfrf,在杂交实验中只能作母本。
【详解】A、N和S基因为质基因,不在染色体上,遗传时不遵循基因的分离定律,A错误;
B、依题意,与核质互作相关的基因型为:(S)rfrf、(S)RfRf、(S)Rfrf、(N)rfrf、(N)RfRf、(N)Rfrf共6种。只有受到细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制才会导致雄性不育,故只有基因型为(S)rfrf的个体表现雄性不育,B正确;
C、质基因只能由母本遗传给子代,核基因遗传遵循分离定律。将(S)RfRf(♂)与(N)rfrf(♀)进行杂交,子代基因型为:(N)Rfrf,表现为雄性可育,C正确;
D、将(S)rfrf(♀)与(N)rfrf(♂)进行杂交,子代基因型为(S)rfrf,表现雄性不育,利用其为材料进行杂交实验时都无需去雄,D正确。
故选A。
20.(2025·广东深圳·一模)患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现两位患者都是由于父方减数分裂异常导致。分析精母细胞发生异常分裂最可能的时期是( )
选项
患者1
患者2
A
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅰ
B
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅱ
C
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
D
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】题意分析:性染色体组成为XYY的男子,其细胞中多了一条Y染色体,母方只有X染色体,所以两条Y染色体都来自父方。
【详解】患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现两位患者都是由于父方减数分裂异常导致,患者1体内两个X染色体,且X染色体父方和母方均能提供,而该患者是由于父方引起的,则该患者产生的原因是父方提供了染色体组成为XY的异常精子,该精子异常的原因是减数第一次分裂后期同源染色体没有分离使得X和Y进入同一个精子细胞中引起的;患者2细胞中含有两条Y染色体,而Y染色体只能来自父方,该患者产生的原因是父方提供了含YY的异常精子,该精子的出现是由于父方减数第二次分裂过程中着丝粒分裂后产生的两条Y染色体进入到同一个精子中导致的,C正确,ABD错误。
故选C。
21.(2025·广东深圳·一模)细胞周期中存在一些检验点,有丝分裂中的后期到末期主要检查的是( )
A.纺锤体的组装 B.赤道板的形成
C.染色体的联会 D.染色体的分离
【答案】D
【分析】细胞周期检查点是细胞周期中的一套保证DNA复制和染色体分配质量的检查机制。当细胞周期进程中出现异常事件,如DNA损伤或DNA复制受阻时,这类调节机制就被激活,及时地中断细胞周期的运行。待细胞修复或排除故障后,细胞周期才能恢复运转。
【详解】A、纺锤体的组装发生在有丝分裂的前期,A错误;
B、赤道板是一个位置,不是一个结构,在有丝分裂中期,着丝粒着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上,B错误;
C、染色体联会发生在减数第一次分裂的前期,C错误;
D、根据细胞在有丝分裂的后期到末期会发生染色体的分离,推测主要检查的是染色体分离的情况,D正确。
故选D。
22.(2025·福建厦门·一模)板蓝根(2n=14)具抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜(2n=38)与板蓝根作为原材料,通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示,下列叙述正确的是( )
杂交种
体细胞染色体数
减数分裂Ⅰ后期细胞两极染色体数目比的细胞占比(%)
26:26
28:24
23:29
27:25
其它
AS1
52
63.4
10.6
7.2
14.8
0.0
AS6
52-62
32.3
9.6
8.2
11.0
38.8
AS7
52-58
40.3
9.6
7.2
12.5
30.5
A.可以用PEG或灭活的病毒诱导板蓝根细胞和油菜细胞融合
B.板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体,体细胞中有两个染色体组
C.若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本,最好选择AS1
D.ASI有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,可能是有部分染色单体未分离
【答案】C
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术;
2、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两类:物理法和化学法,物理法包括电融合法、离心法;化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+——高PH融合法等;
3、植物体细胞杂交的一般步骤是:①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体;②人工诱导原生质体融合;③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织;④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交中,诱导植物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法(PEG 融合法等),而灭活的病毒只能用于诱导动物细胞融合,不能用于诱导植物细胞融合,所以不能用灭活的病毒诱导板蓝根细胞和油菜细胞融合,A错误;
B、板蓝根是二倍体(2n = 14),甘蓝型油菜是二倍体(2n = 38),通过体细胞杂交培育的板蓝根 - 油菜杂种 AS1 体细胞染色体数为 52 条,是由两个不同物种的体细胞融合形成的,属于异源四倍体,体细胞中有四个染色体组,而不是两个染色体组,B错误;
C、从表格数据来看,AS1 体细胞染色体数为 52 条,在减数分裂Ⅰ后期细胞两极染色体数目比相对较为集中,且“其它”占比为 0,说明其染色体组成相对稳定;而 AS6 体细胞染色体数为 52 - 62 条,AS7 体细胞染色体数为 52 - 58 条,它们的染色体数不稳定,且“其它”占比较大,说明减数分裂时染色体行为异常的细胞较多。所以若要将获得的 AS1、AS6 和 AS7 等杂交种作为有性杂交的亲本,最好选择 AS1,C正确;
D、减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离,着丝点并不分裂,不存在染色单体分离的情况。AS1有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离异常导致的,而不是部分染色单体未分离,D错误。
故选C。
23.(2025·四川巴中·一模)家鸡(2n=78)体内某原始生殖细胞经减数分裂产生了一个异常生殖细胞,该细胞的异常染色体组成以及形成该细胞过程中相关物质变化的部分曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该异常生殖细胞产生的原因是精原细胞减数第一次分裂异常所致
B.该异常生殖细胞产生过程发生的可遗传变异是基因重组
C.bc段可以表示着丝粒分裂导致染色体数目增加
D.cd段细胞中的染色体数目可能为156条
【答案】C
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、由图可知,性染色体为ZW,为雌鸡,不是精原细胞,是卵原细胞减数分裂产生的,A错误;
B、判断变异类型由于是减数第一次分裂后期同源染色体未分离,这种变异属于染色体(数目)变异,而不是基因重组,基因重组发生在减数第一次分裂前期(四分体时期的交叉互换)和减数第一次分裂后期(非同源染色体的自由组合),B错误;
C、分析bc段的变化 bc段表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,导致染色体数目增加,C正确;
D、cd段染色体数目加倍,该细胞为减数第二次分裂的细胞,此时染色体数目可能为78条,不会是156条,D错误。
故选C。
24.(2025·山西·一模)图甲~丁是水稻(2n=24)花粉母细胞减数分裂不同时期的部分显微照片。下列叙述错误的是( )
A.水稻花粉母细胞减数分裂的过程依次为乙→丁→甲→丙
B.甲图细胞中着丝粒排列的位置也将是细胞板出现的位置
C.乙图细胞的核DNA数与体细胞有丝分裂后期核DNA数相同
D.丙图细胞中发生了同源染色体的分离,染色体数目为24条
【答案】D
【分析】乙图可能为减数分裂Ⅰ前期(同源染色体配对)。
丁图可能为减数分裂Ⅰ中期(同源染色体排列在赤道板上)。
甲图可能为减数分裂Ⅱ中期(姐妹染色单体排列在赤道板上)。
丙图可能为减数分裂Ⅱ后期(姐妹染色单体分离)。
【详解】A、图甲~丁依次是减数第二次分裂中期、减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期和减数第二次分裂前期,所以,依照减数分裂过程的顺序排列为乙→丁→甲→丙,A正确;
B、甲图为减数第二次分裂中期的细胞,染色体排列在细胞中央赤道板的位置,也将是细胞板出现的位置,B正确;
C、乙图细胞处于减数第一次分裂中期,其核DNA数是48条,体细胞有丝分裂后期的核DNA数也是48条,C正确;
D、丙图细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中发生了染色体着丝粒的分裂,姐妹染色单体两两分开并移向细胞两极,D错误。
故选D。
25.(2025·全国·一模)番茄(2n=24)是自花传粉植物,其单生花和簇生花分别由等位基因R、r控制。如图表示基因型为Rr的两株单生花植株体细胞内1号染色体、10号染色体及R和r基因的分布情况,其中一株为变异植株。研究发现,R和r基因均不含的受精卵是致死的,上述变异植株的减数分裂过程正常。下列相关叙述错误的是( )
A.由等位基因的分布情况可以判定植株乙为变异植株
B.图示的变异类型能为生物进化提供原材料
C.若植株乙进行自交,则子代中单生花:簇生花=5:1
D.图示变异植株的出现可能是减数分裂过程异常所致
【答案】C
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、正常植株中R与r位于一对同源染色体上,而突变体植株中R与r位于非同源染色体上,由等位基因的分布情况可以判定植株乙为变异植株,A正确;
B、图示的变异类型为易位,非同源染色体之间的片段交换,能为生物进化提供原材料,B正确;
C、植株乙产生的雌雄配子以及比例为R0∶Rr∶0r∶00=1∶1∶1∶1(0表示不含R或r基因),不含R或r的受精卵不能发育,故植株乙自交产生的子代中单生花∶簇生花=(1/4×1+1/4×1+1/4×2/4+1/4×2/4):(1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/4)=12/16∶3/16=4∶1,C错误;
D、图示变异植株的出现可能是减数分裂过程异常产生异常的配子结合所致,D正确。
故选C。
26.(2025·河北沧州·一模)用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,然后检测减数分裂各时期细胞的荧光标记情况。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期时细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中①是染色体,②是染色单体,二者在T1→T3过程中呈周期性变化
B.该精原细胞在增殖过程中最多可出现3种颜色的3个荧光标记基因
C.T2时期是减数分裂Ⅱ前期或中期,其异常可能是基因A/a所在染色体未分离所致
D.T3时期的细胞中可能含有同源染色体,有丝分裂过程中也可产生此时期的细胞
【答案】C
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程:①前期:染色体散乱排布在细胞中;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、在减数分裂的某些时期如减数第二次分裂后期不存在染色单体,故②为染色单体,染色体中的核DNA复制后使得核DNA数目加倍而染色体数目不变,因此③是核DNA,①是染色体,T1是减数第一次分裂,T3是产生的精细胞,精细胞不能再分裂,不会再进行染色体的复制,因此二者不会在T1→T3过程中呈周期性变化,A错误;
B、用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,由于DNA进行复制,因此该精原细胞在增殖过程中最多可出现3种颜色的6个荧光标记基因,B错误;
C、T2时期染色体数目为5,减数第一次分裂异常所致,可能是基因A/a所在染色体未分离所致,导致产生的两个次级精母细胞中的染色体为3、5,C正确;
D、T3时期为产生的异常精细胞,含有5条染色体,为减数第一次分裂异常所致,因此其中一定含有同源染色体,有丝分裂不能产生精细胞,D错误。
故选C。
27.(2025·江西上饶·一模)某原鸡(2n=24)的卵原细胞在分裂过程中,相关时期细胞内的核DNA数目和染色体数目的变化及两者关系如图示的点①~⑥,不考虑变异的情况下,其中含2个W染色体的是( )
A.①② B.①③ C.②⑤ D.③④
【答案】C
【分析】卵原细胞既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂。有丝分裂中DNA数量变化为:2n→4n(间、前、中、后期)→2n(末);染色体变化为2n→4n(后)→2n(末);减数分裂DNA变化:2n→4n(减一间、前中后期)→2n(减一末、减二前中后)→n(减二末),染色体变化为:2n→2n(减一间前中后)→n(减一末、减二前中)→2n(减二后)→n(减二末)。
【详解】由图可知,①对应减数分裂产生的子细胞;②对应有丝分裂产生的子细胞、减数分裂Ⅱ后期和末期;③对应减数分裂Ⅱ前期、中期;④对有丝分裂前期和中期、减数分裂Ⅰ;⑤对应有丝分裂后期;⑥对应S期。其中含2个W染色体的时期可以是②⑤,ABD错误,C正确。
故选C。
28.(2025·安徽马鞍山·一模)猕猴(2N)睾丸中某一细胞,其中部凹陷,染色体分布在两极,染色体数为42条,共有22种形态(不考虑染色体变异)。下列叙述正确的是( )
A.该细胞为初级精母细胞,将进行细胞质的均等分裂
B.由于同源染色体之间互换,形成22种形态的染色体
C.该细胞分裂产生的子细胞可以直接参与受精作用
D.该细胞可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
【答案】A
【分析】题意分析:已知猕猴染色体数2N,该细胞中部凹陷,染色体分布在两极,说明细胞处于分裂后期。染色体数为42条,共有22种形态(不考虑染色体变异),猕猴是二倍体生物,正常体细胞染色体形态应该是21种(常染色体20种形态,性染色体X和Y不同形态),现在有22种形态,说明细胞中既有常染色体又有两条不同的性染色体。
【详解】A、初级精母细胞中染色体数应该是2N(猕猴正常体细胞染色体数),且细胞中有同源染色体,会出现22种形态(20种常染色体和X 、Y染色体),且精母细胞在减数分裂过程中细胞质都是均等分裂的,A正确;
B、同源染色体之间的互换只是同源染色体上的部分基因交换,不会改变染色体的形态种类,B错误;
C、该细胞分裂产生的子细胞是精细胞,精细胞还需要经过变形等一系列过程形成精子后才可以参与受精作用,C错误;
D、如果处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,细胞中既有常染色体又有两条不同的性染色体(X和Y),染色体数为42条,共有22种形态(20对常染色体+X、Y),符合题干信息;如果处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,细胞中染色体数暂时加倍,也可能出现既有常染色体又有两条同性染色体(X或Y),42条且有21种形态的情况,所以该细胞可能处于减数第一次分裂后期,D错误。
故选A。
29.(2025·湖南邵阳·一模)基因型为Aa的某个精原细胞在分裂过程中,含有A基因的染色体发生如图所示的着丝粒横裂(正常为纵裂),不考虑其他变异。下列叙述错误的是( )
A.图示过程可发生在减数分裂Ⅱ后期或者有丝分裂后期
B.若该精原细胞发生有丝分裂,产生子细胞的基因型有2种
C.减数分裂和有丝分裂均可以产生基因型为a的子细胞
D.若A和a所在染色体片段发生交换,则产生的精细胞的基因型有3种
【答案】D
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、图示某精原细胞在分裂过程中发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成的,着丝粒分裂发生于有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期,A正确;
B、若该精原细胞发生有丝分裂,则产生的子细胞的基因型有2种,一种为AAa,另一种只含有a,B正确;
C、由B选项可知,有丝分裂可产生基因型为a的子细胞,减数分裂在减数第一次分裂后期存在同源染色体分离,则其中一个次级精母细胞的基因型为aa,可产生a的精细胞,C正确;
D、A和a所在的同源染色体发生了互换,故两条染色体上的基因应均为Aa,此时再进行减数分裂产生的配子应为1个A,1个a,1个Aa,一个不含Aa,共计四种,D错误。
故选D。
30.(2025·广东茂名·一模)科研团队用低温处理二倍体雌草鱼的卵原细胞,使其在减数第一次分裂时不形成纺锤体,获得染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子细胞结合形成三倍体草鱼受精卵。该过程中会出现的细胞是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】减数分裂过程中,各物质的变化规律:
(1)染色体变化:染色体数是2N,减数第一次分裂结束减半(2N→N),减数第二次分裂过程中的变化N→2N→N;
(2)DNA变化:间期加倍(2N→4N),减数第一次分裂结束减半(4N→2N),减数第二次分裂再减半(2N→N);
(3)染色单体变化:间期出现(0→4N),减数第一次分裂结束减半(4N→2N),减数第二次分裂后期消失(2N→0),存在时数目同DNA;
(4)核膜和核仁:前期消失,末期重建;
(5)中心体:间期复制后加倍,前期分离,末期细胞质分裂后恢复体细胞水平。
【详解】A、因为低温诱导使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,根据减数分裂原理,纺锤体的作用是牵引同源染色体分离,没有纺锤体则同源染色体不能正常分离。而A图显示同源染色体正常分离了,这与题干条件不符,A错误;
BC、由于低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,同源染色体没有分离,所以次级卵母细胞中含有同源染色体,着丝点分裂后,移向细胞一极的染色体有同源染色体,B正确,C错误;
D、该图为染色体数目加倍的卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,是有丝分裂中期图,同源染色体不会联会在一起,D错误。
故选B。
31.(2025·贵州毕节·一模)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有1条性染色体,为XO型。关于基因型为BbXRO的蝗虫进行减数分裂的过程(不考虑染色体互换和染色体变异),下列叙述正确的是( )
A.初级精母细胞中可能有2条性染色体
B.次级精母细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.该蝗虫精巢中的次级精母细胞有2种基因型
D.该蝗虫产生的精细胞基因型为BO、bO、BXR、bxR
【答案】D
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、由题意可知,雄性为XO型(性染色体无同源染色体),初级精母细胞中仅有1条性染色体,A错误;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,在减数第二次分裂后期染色体数目加倍有2条X染色体,因此次级精母细胞(减数第二次分裂前期、中期和后期的细胞)中含有的性染色体数为1条或0条或2条,B错误;
C、该蝗虫精巢中有多个次级精母细胞,次级精母细胞共有4种基因型,BBXRR、bb、BB、bbXRR,C错误;
D、该蝗虫基因型为BbXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为BO、bO、BXR、bxR,D正确。
故选D。
32.(2025·云南曲靖·一模)已知人类的两种隐性遗传病分别由等位基因A、a和B、b控制,研究者分别提取了某男性的4个精子和兼患两病的某女性受精后排出极体的DNA作为PCR模板,扩增上述两对等位基因,产物的电泳结果如图所示。若电泳结果能反映个体实际产生配子的情况,下列判断女性极体男性精子错误的是( )
A.B、b位于X染色体的非同源片段
B.A、a和B、b两对等位基因遵循自由组合定律
C.若该男性减数分裂异常,可形成AaXBY的精子
D.若该男性与该女性婚配,生出不患两病孩子的概率为1/2
【答案】D
【分析】伴性遗传的特点是:男性的致病基因只能传给女儿,女儿的致病基因可以传给儿子或女儿。
【详解】A、根据图示可知,男性的精子中有的不含B或b基因,说明B或b基因位于X染色体上,Y染色体上不含其等位基因,即3和4号精子应该是含Y染色体的精子,1和2号精子是含X染色体的精子,A正确;
B、由于所有精子中都含有A或a,说明A/a基因位于常染色体上,因此A、a和B、b两对等位基因遵循自由组合定律,B正确;
C、根据该男性个体精子的基因型可知该男性的基因型为AaXBY,若减数第一次分裂时A和a所在的同源染色体没有分离,以及X和Y染色体没有分离,则可形成AaXBY的精子,C正确;
D、女性受精后排出的极体的基因型与女性产生的卵细胞的基因型相同,因此根据极体中基因的电泳图,可知该极体的基因型为aXb,即该女性产生的卵细胞基因型为aXb,两种病均为隐性遗传病,因此兼患两病的该女性基因型为aaXbXb,若该男性(AaXBY)与该女性婚配,生出不患两病孩子(A-XB-)的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选D。
33.(2025·贵州毕节·一模)下列关于实验原理、方法及结果的叙述,正确的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,每个小桶内2种颜色的彩球数量不同
B.可以利用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片来观察减数分裂的动态过程
C.在“建立减数分裂中染色体变化的模型”的制作活动中,若要模拟3对同源染色体的细胞进行减数分裂,需要2种不同颜色的橡皮泥
D.制作DNA双螺旋结构模型活动中,需要的脱氧核糖数目多于磷酸数目
【答案】C
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、性状分离比的模拟实验中,每个小桶内2种颜色的彩球数量应相同,这样才能模拟雌雄配子结合的随机性以及产生比例相等的两种配子,若数量不同则无法准确模拟,A错误;
B、蝗虫精母细胞减数分裂固定装片是死细胞,不能观察到减数分裂的动态过程,只能观察到不同时期的状态,B错误;
C、在“建立减数分裂中染色体变化的模型”的制作活动中,用不同颜色的橡皮泥代表来自父方和母方的染色体,若要模拟3对同源染色体的细胞进行减数分裂,需要2种不同颜色的橡皮泥分别表示来自父方和母方的染色体,C正确;
D、制作DNA双螺旋结构模型活动中,由于DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,所以脱氧核糖数目和磷酸数目是相等的,D错误。
故选C。
34.(2025·江苏南通·一模)下图是研究人员以雄性东亚飞蝗(XO,2n=23)的精巢为实验材料,观察到减数分裂两个不同时期的细胞分裂图像。相关叙述正确的是( )
A.精巢需经过解离→漂洗→染色→制片后才能观察到上图图像
B.图甲细胞中染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础
C.图甲细胞处于减数分裂I后期,细胞中含11个四分体
D.图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,每个细胞中染色体数相同
【答案】B
【分析】图甲细胞同源染色体分开,非同源染色体自由组合,处于减数分裂I后期;图乙细胞即将形成四个子细胞,处于减数分裂Ⅱ后期。
【详解】A、观察动物细胞分裂不需要解离,A正确;
B、图甲细胞中染色体行为(同源染色体分开,非同源染色体自由组合)是基因自由组合定律的细胞学基础,B正确;
C、图甲细胞同源染色体分开,非同源染色体自由组合,处于减数分裂I后期,此时细胞中无四分体,C错误;
D、图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,由题意可知,雄性东亚飞蝗XO,2n=23,则有一个子细胞较其他子细胞少一条染色体,D错误。
故选B。
35.(2025·重庆·一模)下列活动没有细胞骨架参与的是( )
A.同源染色体的联会配对
B.内质网分泌的囊泡移向高尔基体
C.染色体的着丝粒分裂
D.叶绿体在细胞质基质中的运动
【答案】C
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、同源染色体的联会配对需要细胞骨架的迁移,A不符合题意;
B、内质网分泌的囊泡向高尔基体定向移动是沿着细胞骨架进行,B不符合题意;
C、染色体的着丝粒分裂与细胞骨架无关,而着丝粒分裂后,染色体移向两极与细胞骨架有关,C符合题意;
D、细胞器的运动与细胞骨架有关,D不符合题意。
故选C。
36.(2025·山东枣庄·一模)果蝇红眼(D)对白眼(d)为显性,控制眼色的基因位于X染色体上。科研人员用白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交,F1中不仅有红眼雌蝇和白眼雄蝇,还出现了少量占比相等的红眼雄蝇和白眼雌蝇。已知果蝇受精卵含1条Ⅹ染色体发育为雄性,含2条Ⅹ染色体发育为雌性;若X染色体多于2条或不含X染色体时无法正常发育。染色体数目异常的卵细胞可参与受精,染色体数目异常的精子不参与受精。产生的受精卵总数用B表示,其中染色体数目异常的受精卵数用A表示。下列说法错误的是( )
A.F1中性染色体组成为Y、XXX的受精卵无法正常发育
B.F1红眼雄蝇的性染色体为XD,其母本减数分裂产生了不含性染色体的卵细胞
C.F1白眼雌蝇的性染色体为XdXdY,可能是由于母本MⅡ过程中姐妹染色单体没有分开
D.F1中性染色体组成为XY的果蝇占比是(B-2A)/(2B-A)
【答案】D
【分析】根据题意可知,该果蝇的X染色体数量等于染色体组数时为雌性,即XXY为雌性,性染色体组成为XY或XO(O表示无X染色体)时为雄性,受精卵中X染色体多于2条或不含X染色体时,受精卵无法正常发育,即XXX和OY不能发育。
【详解】A、已知果蝇受精卵若X染色体多于2条或不含X染色体时无法正常发育,所以F1中性染色体组成为Y(不含X染色体)、XXX(X染色体多于2条)的受精卵无法正常发育,A正确;
B、亲本为白眼雌蝇(XdXd)和红眼雄蝇(XDY),正常情况下子代红眼雌蝇为XDXd,白眼雄蝇为XdY ,F1红眼雄蝇的性染色体为XD,说明其母本减数分裂产生了不含性染色体的卵细胞,与父本含XD的精子结合,形成XDO的个体,B正确;
C、F1白眼雌蝇的性染色体为XdXdY,可能是由于母本MI过程中同源染色体没有分开,或者MⅡ过程中姐妹染色单体没有分开,都移向了一极,产生了含XdXd的卵细胞,与父本含Y的精子结合形成,C正确;
D、若产生的异常卵细胞为XdXd或不含X染色体的(记为O),则与XDY产生的精子XD、Y结合形成的受精卵和比例为1/4XDXdXd(染色体数异常、且不能发育)、1/4XDO(染色体数异常)、1/4XdXdY(染色体数异常)、1/4OY(染色体数异常、且不能发育),已知亲本产生的受精卵总数用B表示,其中染色体数目异常的受精卵数用A表示,则染色体数正常的个体(XDXd、XdY)为B-A,又由于XDXd和XdY的比例相同,因此性染色体组成为XY的果蝇个体数目为1/2(B-A),存活的受精卵为(B-A/2),故子代中性染色体组成为XY的果蝇个体数目的占比是1/2(B-A)/(B-A/2)=(B-A)/(2B-A),D错误。
故选D。
37.(2025·辽宁大连·一模)下列关于某二倍体哺乳动物的精原细胞及其减数分裂过程的叙述,错误的是( )
A.睾丸中部分精原细胞通过有丝分裂进行增殖
B.基因重组发生在减数第一次分裂过程中
C.次级精母细胞中染色体组数为体细胞的一半
D.精细胞中核DNA数是次级精母细胞中的一半
【答案】C
【分析】1、有丝分裂过程染色体复制一次,细胞分裂一次,产生的子细胞与亲代的染色体数目相同;减数分裂过程染色体复制一次,细胞分裂两次,产生的子细胞染色体数目是亲代的一半。
2、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,发生在减数分裂过程。
【详解】A、动物的精原细胞即能通过有丝分裂增加精原细胞数量,也能通过减数分裂产生精细胞进行生殖,A正确;
B、基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体发生片段交换,减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合,B正确;
C、次级精母细胞在减数第二次分裂后期发生着丝粒分裂,染色体数加倍,染色体组数也加倍。因此,着丝粒分裂前的次级精母细胞染色体组数是体细胞的一半,着丝粒分裂后的次级精母细胞染色体组数与体细胞染色体组数相等,C错误;
D、次级精母细胞经减数第二次分裂产生精细胞,该过程核DNA数减半。因此,精细胞中核DNA数是次级精母细胞中的一半,D正确。
故选C。
38.(2025·辽宁大连·一模)一种能实现“线粒体置换”目的的技术原理如图所示,该技术可预防人类线粒体遗传病传给子代。下列叙述错误的是( )
A.患者第一极体基本不携带线粒体遗传病的致病基因
B.重组次级卵母细胞膜外极体的遗传物质与患者相同
C.可将受精卵培养至囊胚期时移植到患者的子宫中
D.精子体外获能处理后才能与重组次级卵母细胞受精
【答案】B
【分析】图示是体外受精技术培育试管动物的大致流程,体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精作用。
【详解】A、第一极体是卵原细胞经过减数第一次分裂产生的,线粒体存在于细胞质中,减数第一次分裂主要是同源染色体分离,第一极体基本不含细胞质,也就基本不携带线粒体遗传病的致病基因,A 不符合题意;
B、重组次级卵母细胞是患者的卵母细胞核移植到供体去核的次级卵母细胞中形成的,其细胞膜外极体的遗传物质来自供体,与患者不同,B 符合题意;
C、在胚胎移植时,可将受精卵培养至桑葚胚或囊胚期时移植到患者的子宫中,C 不符合题意;
D、精子在体外需要进行获能处理后,才具备与卵子受精的能力,D 不符合题意。
故选B。
39.(2025·广东·一模)有关人的同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的叙述,正确的是( )
A.前者有同源染色体2N对,后者有N对
B.两者的姐妹染色单体都是在末期消失的
C.两者导致染色体数目变化的原因相同
D.两者的细胞周期都有间期和分裂期组成
【答案】C
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
【详解】A、前者有同源染色体N对,后者没有同源染色体,A错误;
B、两者的姐妹染色单体都是在后期消失的,B错误;
C、两者导致染色体数目变化的原因相同,后期都是由于着丝点分裂而加倍,末期都是由于细胞质分裂而减半,C正确;
D、只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期,因此减数第二次分裂没有细胞周期,D错误。
故选C。
40.(2025·河南郑州·一模)烟草烟雾中的有害物质可影响减数分裂时纺锤体的功能,最终导致生殖细胞染色体变异。下列叙述错误的是( )
A.1个精原细胞经减数分裂可能形成4种精细胞,而1个卵原细胞经减数分裂只能形成1种卵细胞
B.若烟雾中的某物质导致某初级精母细胞中1对同源染色体不能正常分离,则形成染色体数量异常的精子比例为50%
C.若烟雾中的某物质导致某次级精母细胞中姐妹染色单体不能正常分离,则会形成2个染色体数量异常的精细胞
D.从理论上说,经常吸烟会增加子代患唐氏综合征的概率
【答案】B
【分析】正常情况下,减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,最终得到4个子细胞,因而产生的子代细胞中染色体数目减少一半。
【详解】A、如果发生同源染色体之间的互换,一个精原细胞经减数分裂能形成4种精细胞、4个精细胞,而1个卵原细胞经减数分裂只能形成一种卵细胞,A正确;
B、若烟雾中的某物质导致某初级精母细胞中1对同源染色体不能正常分离,则形成的两个次级精母细胞中染色体数目均不正常,因而最终产生的精细胞中的染色体数量均表现异常,即异常精子比例为100%,B错误;
C、若烟雾中的某物质导致某次级精母细胞中姐妹染色单体不能正常分离,则会形成2个染色体数量异常的精细胞,即异常精子占比为50%,C正确;
D、题意显示,烟草烟雾中的有害物质可影响减数分裂时纺锤体的功能,最终导致生殖细胞染色体变异,因此,从理论上说,经常吸烟会增加子代患唐氏综合征的概率,D正确。
故选B。
41.(2025·辽宁沈阳·一模)图甲、乙是牡丹(2n=10,基因型为Aa)花粉母细胞减数分裂后期的显微照片。花粉母细胞减数分裂结束后产生的子细胞(丙)会再进行一次有丝分裂,产生一个生殖细胞(丁)和一个营养细胞,共同组成一个花粉粒。下列叙述错误的是( )
A.甲中单个细胞含有5对同源染色体
B.甲、乙中单个细胞含有的染色体组数相等
C.丁为二倍体,其基因型为Aa
D.若将丙置于含15N的培养液中培养,则丁中含15N的染色体有5条
【答案】C
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极; ④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、图甲、乙是花粉母细胞减数分裂后期的显微照片,所以甲中细胞处于减数第一次分裂后期,乙中细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲中细胞处于减数第一次分裂后期,其中染色体与体细胞数目一致,含有5对同源染色体,A正确;
B、甲中细胞处于减数第一次分裂后期,含有2个染色体组,乙中细胞处于减数第二次分裂后期,含有2个染色体组,B正确;
C、丁是生殖细胞,细胞内只含有一个染色体组,其基因型不为Aa,应只含A或a,C错误;
D、由于DNA的复制为半保留复制,若将丙置于含15N的培养液中培养,其细胞内染色体复制后的每条子染色体中的DNA均为杂合链,均含有15N,所以丁中含15N的染色体有5条,D正确。
故选C。
二、多选题
42.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)细胞周期可分为分裂间期(包括(G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响,其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,且去掉TdR细胞控制作用会消除,下图1是某动物细胞(染色体数为2n=12)的细胞周期及时长示意图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述错误的是( )
A.激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控
B.图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①②
C.加入TdR约15h后,所有细胞均停留在G1/S交界处
D.第二次加入TdR之前,需将细胞在无TdR的环境中培养,时间需要大于7h小于15h
【答案】ABC
【分析】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的一段时间,包括分裂间期和分裂期。
1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
【详解】A、DNA聚合酶、解旋酶参与DNA复制,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,G2期已完成DNA复制,因此激活的CDK1不参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控,A错误;
B、图2中,根据染色体和核DNA数量可判断,①为精细胞或卵细胞或极体,②为次级精母(卵母)细胞或极体,处于减数第二次分裂前期或中期,③为体细胞或减数第二次分裂后期,④为减数第一次分裂或有丝分裂前期中期,⑤为有丝分裂后期,因此图2中细胞内没有同源染色体的时期有①②③,B错误;
C、据图可知,G1期、S 期、G2期和M期分别为10h、7h、3.5h、1.5h。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。预计加入TdR约(G2+M+G1)的时间,即15h后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G1/S交界处,C错误;
D、由于S期时间为7h,G1+G2+M=15h,故第二次阻断后应该在第一次洗去TdR之后的7h到15h之间,若大于15h,则部分细胞又进入到了S期,无法使其所有细胞同步,D正确。
故选ABC。
43.(2025·江苏·一模)芦笋(2n=20)通常为雌雄异株,少数XY 个体可以形成两性完全花,引起自花或异花传粉,且超雄株(YY)可育。如图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像。下列相关叙述错误的有( )
A.细胞分裂顺序为 d→a→b→c→e
B.XY 个体自花传粉子代的性染色体组成有3种
C.图a细胞DNA 含量是图c每个细胞DNA含量的2倍
D.图b细胞有20条染色体,11种形态
【答案】ACD
【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半,故称为减数分裂。减数分裂的结果是形成单倍体(n)配子。
【详解】A、根据减数分裂过程,图d为减数第一次分裂前的间期,图a为减数第一次分裂中期,图b为减数第一次分裂后期,图c为减数第二次分裂后期,图e为减数第二次分裂中期,所以细胞分裂顺序为d→a→b→e→c,A错误;
B:XY个体自花传粉,子代的性染色体组成有XX、XY、YY三种,B正确;
C、图a细胞处于减数第一次分裂中期,核DNA含量为体细胞的2倍,即40个;图c细胞处于减数第二次分裂后期,核DNA含量与体细胞相同,即20个,但细胞质DNA的含量不是简单的倍数关系,C错误;
D、芦笋2n = 20,图b细胞处于减数第一次分裂后期,染色体数目与体细胞相同,为20条,题图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像,其性染色体为YY型,所以图b染色体形态有9种常染色体形态和1种性染色体Y形态,共10种形态,D错误。
故选ACD。
三、非选择题
44.(2025·湖南岳阳·一模)雄性不育是杂交水稻育种过程中的重要性状,在“二系法”杂交水稻研究中,光/温敏雄性不育系具有一系两用的突出优点,其育种过程如图所示:
(1)水稻光/温敏雄性不育系一系两用说明 存在着复杂的相互作用,精细调控着生物的性状。水稻光/温敏雄性不育植株的花粉不能正常发育,因此在杂交过程中只能作为 。
(2)在长日照条件下,水稻的光/温敏雄性不育系有一定比例的自交结实率,严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制,紫色为显性,请利用水稻的这对相对性状,设计一代杂交实验解决上述的育种问题: 。
(3)研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因:基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性。粳—籼杂交稻花粉的育性如下图所示,这与基因D和基因J的表达时期和作用时期有关。据此推测,基因D与基因J的作用时期分别是 (填序号:①花粉母细胞时期②花粉时期)。
(4)在研究中科学家利用电离辐射处理粳—籼杂交稻,使基因J/j发生染色体易位(易位后J/j依然是一对等位基因,但不再位于12号染色体上),请推测易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中双杂合(DdJj)植株的比例为 。
【答案】(1) 基因与环境 母本
(2)选择绿色叶鞘光/温敏雄性不育系作为母本,纯合的紫色叶鞘正常株为父本在长日照条件下进行杂交,选择子代表型为紫色叶鞘的植株留种,淘汰绿色叶鞘植株
(3)②②
(4)1/4
【分析】自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)由图可知:水稻光/温敏雄性不育系在低温且短日照条件下表现为雄性可育,可用于自交留种,在高温或长日照条件下表现为雄性不育,可作为母本与雄性可育杂交,以获得F1杂交种,这说明基因与环境存在着复杂的相互作用,精细调控着生物的性状。水稻光/温敏雄性不育植株的花粉不能正常发育,因此在杂交过程中不能作为父本,只能作为母本接受外来花粉。
(2)由图可知,光/温敏雄性不育植株可能进行自交或者杂交,因此要求通过叶鞘的颜色性状区别自交和杂交过程,可以选择基因型为aa的植株作母本,基因型为AA的植株作父本,则自交亲本为aa×aa,杂交亲本为AA×aa,两种交配方式子代表型不相同。因此可以选择绿色叶鞘光/温敏雄性不育系作为母本,纯合的紫色叶鞘正常株为父本在长日照条件下进行杂交,选择子代表型为紫色叶鞘的植株留种,淘汰绿色叶鞘植株,即可获得杂交种。
(3)由图可知:粳-籼杂交稻花粉母细胞中含有源自籼稻的12号染色体(含基因D和基因J)和源自粳稻的12号染色体(不含基因D和基因J),杂交稻产生的花粉中,12号染色体源于粳稻(不含基因D和基因J)的不育(说明已经含有基因D编码的毒蛋白,但没有基因J编码的蛋白质),源于籼稻(含基因D和基因J)的则可育(基因J编码的蛋白质能解除基因D编码的毒蛋白的毒性),由此推测基因D编码的毒蛋白的表达发生在基因J编码的蛋白质的表达之前,即基因D在①花粉母细胞时期表达,基因J在②花粉时期表达。随着同源染色体的分离,不含基因J的花粉无法表达基因J编码的蛋白质,此时在花粉母细胞时期基因D编码的毒蛋白发挥作用,使花粉不育;而含有基因J的花粉此时表达出基因J编码的蛋白质,解除基因D编码的毒蛋白的毒性,使花粉可育,因此基因D和基因J的作用时期均为②花粉时期,
(4)粳—籼杂交稻的基因型为DdJj。若通过电离辐射使基因J/j发生染色体易位,且易位后依然是一对等位基因(不位于12号染色体上),则此时基因D/d和J/j的遗传遵循基因的自由组合定律,杂交稻产生的雌配子的基因型及其比例为1/4DJ、1/4Dj、1/4dJ、1/4dj,产生的可育雄配子的基因型及其比例为1/2DJ、1/2dJ(基因型为Dj和dj的雄配子不育,因为没有基因J)。可见,易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中,双杂合植株(DdJj)的比例为1/2DJ×1/4dj+1/2dJ×1/4Dj=1/4。
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