内容正文:
专题04 细胞的生命历程
考点概览
考点01细胞分裂
考点02 细胞的分化、衰老和死亡
细胞分裂考点01
一、单选题
1.(2025·北京西城·二模)万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种,获得的植株自交,取若干F1植株叶片,用流式细胞仪(据细胞中DNA含量对细胞分别计数)检测,根据结果将F1分为3种类型(如图)。下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂
B.甲图所示植株一定没有发生可遗传变异
C.乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高
D.实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株
2.(2025·贵州·二模)蝗虫的体细胞中有24条染色体,某同学通过观察蝗虫细胞分裂的过程,绘制出细胞分裂过程中部分时期每条染色体上DNA含量的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是每条染色体DNA含量abCd细胞分裂时期( )
A.图中a点时观察的细胞中发生过染色体复制
B.ab段可表示有丝分裂中期和减数分裂I中期
C.bc段可表示细胞分裂过程中染色体数目加倍
D.cd段代表的细胞中不含有同源染色体的存在
3.(2025·山东德州·二模)核纤层位于内层核膜和染色质之间,主要由核纤层蛋白(Lamin)组成。LaminA和LaminC由同一基因编码,能维持核膜稳定性,主要存在于分化成熟的细胞中。有丝分裂时,LaminB可逆性的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的解体和重建。下列说法错误的是( )
A.核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核
B.LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物
C.与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较高
D.抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期
4.(2025·江苏南京·二模)下图1表示基因型为AaXBXb的生物体(2n=4)某个细胞的分裂过程中染色体数与核DNA数之比。图2表示该生物细胞分裂不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的是( )
A.若图1表示有丝分裂过程,则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为2n
B.若图1表示减数分裂过程,则CD段代表后期I同源染色体分离
C.图2甲细胞有4个染色体组,乙细胞有2个四分体,丙细胞有0或1个Xb
D.若形成一个基因型为aXBXb的配子,可能是后期I同源染色体未分离
5.(2025·河北张家口·二模)PcG蛋白广泛参与细胞分化过程中的基因沉默,它们通过形成多蛋白复合物(polycomb阻遏蛋白复合物,PRC)在染色质重塑和表观遗传调控中发挥重要作用。如图为染色质凝集与松散的过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.图中发生了DNA的甲基化,该甲基化可使基因沉默
B.PcG蛋白可能参与了唾液腺细胞中抗体基因的沉默
C.PcG蛋白缺失可能导致细胞重新具有分裂能力
D.在分裂期可能发生甲基化,在分裂间期可能发生去甲基化
6.(2025·广东汕头·二模)“雄鳢1号”由乌鳢(2n=48,XX)与超雄斑鳢(2n=42,YY)杂交所得,其生长速度快。显微镜下观察“雄鳢1号”性腺的细胞,细胞不会出现的是( )
A.含有45条染色体 B.含有22个四分体
C.含有90条染色体 D.染色体移向两极
7.(2025·北京昌平·二模)泛素-蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统,该过程需要E1(泛素活化酶)、E2(泛素偶连酶)、E3(泛素-蛋白连接酶)协作完成对待降解的蛋白质(如周期蛋白)标记上泛素,这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述错误的是( )
A.泛素和三种酶均可降低化学反应的活化能
B.三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性
C.泛素-蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平
D.该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要
8.(2025·山东泰安·二模)黏连蛋白是一种参与姐妹染色单体之间黏连的糖蛋白。研究发现乙酰转移酶能使黏连蛋白上两个保守的赖氨酸残基乙酰化,从而稳定黏连蛋白与染色体的结合。去乙酰化酶能将乙酰化的黏连蛋白去乙酰化。下列说法正确的是( )
A.黏连蛋白的合成主要发生在细胞分裂的前期
B.黏连蛋白的乙酰化有助于纺锤体在分裂后期发挥作用
C.去乙酰化酶在细胞有丝分裂后期活性较高
D.去乙酰化酶在次级精母细胞的生成过程中发挥作用
9.(2025·山东潍坊·二模)关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”,下列说法错误的是( )
A.取洋葱根尖放入盛有盐酸和酒精混合液的玻璃皿中,使组织细胞分离开
B.将解离后的根尖立即放入盛有甲紫溶液的玻璃皿中进行染色
C.高倍镜下无法观察到姐妹染色单体分别移向细胞两极的过程
D.某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长
10.(2025·广东·二模)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)两个阶段,其中决定是否启动下一个阶段的关键节点被称为细胞周期检查点,如图所示。研究表明,细胞周期调控与细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)有关,cyclin与CDK结合形成cyclin-CDK复合物,Cdc25激活cyclin-CDK复合物,活化的cyclin-CDK又反过来激活Cdc25,最终促进细胞进入下一时期。下列叙述正确的是( )
A.从G2/M期检查点开始,经M、G1、S、G2再回到G2/M期检查点为一个细胞周期
B.若某生物体细胞染色体数为2n,则G2期细胞核DNA数量为2n
C.cyclin-CDK复合物与Cdc25之间存在负反馈调节
D.抑制CDK的活性将使细胞周期停滞,该思路可用于研制抗癌药物
11.(2025·浙江杭州·二模)某研究小组研究茶树油提取物松油烯-4-醇对小鼠肺癌细胞周期的影响,测定不同时期细胞的百分率,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
时期
对照组
0.01%处理组
0.05%处理组
G1
62.5
39.1
25.2
S
26.2
18.5
0.7
G2、M
11.3
42.4
74.1
注:G1表示DNA合成前期;S表示DNA合成期;G2表示分裂准备期;M表示分裂期。
A.肺癌细胞在分裂间期体积增大,有利于物质交换
B.M期时肺癌细胞在细胞中央位置会出现细胞板
C.据表分析,无法判断三组实验细胞周期的时间长短
D.据表可知,提取物能诱导细胞周期阻滞于S期
12.(2025·江西新余·二模)最新研究发现,植物根尖细胞有丝分裂过程中存在一种关键的M复合物蛋白。该复合物能精准识别并锚定纺锤体,通过动态组装-解聚调控染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是( )
A.M复合物在细胞分裂间期表达,其表达水平直接影响细胞周期进程
B.M复合物功能异常会导致染色体数目变异
C.M复合物通过与染色体的着丝粒结合,参与DNA的复制过程
D.M复合物通过与纺锤体结合,确保染色体在分裂后期向两极有序分离
13.(2025·山西·二模)2025年《自然》杂志发表的最新研究揭示,SPO11—TOP6BL复合体可催化减数分裂过程中DNA双链断裂引起染色体互换,该复合体在有丝分裂中不表达。下列叙述错误的是( )
A.SPO11—TOP6BL复合体可作用于磷酸二酯键
B.染色体互换通常发生在减数第二次分裂前期
C.X射线及其他辐射也可导致DNA双链的断裂
D.该复合体的形成是基因选择性表达的结果
14.(2025·青海西宁·二模)细胞增殖是重要的细胞生理功能之一,是生物体生长、发育、繁殖以及遗传的基础。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞有丝分裂后期,细胞核缢裂成两个
B.有丝分裂后期,着丝粒在纺锤丝的牵引下分裂加倍
C.原核细胞中无染色体,通过无丝分裂进行增殖
D.细胞分裂前的间期,既有基因表达,又有DNA复制
15.(2025·安徽黄山·二模)一只雄性黑腹果蝇(2N =8)的性腺中,两个正处于分裂期的甲、乙细胞的染色体数目和核 DNA 分子数如图所示。若不考虑染色体变异,下列叙述正确的是( )
A.甲处于有丝分裂,乙处于减数分裂
B.乙处于有丝分裂,甲处于减数分裂
C.甲完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
D.乙完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
16.(2025·广西来宾·二模)科学家经过研究发现,将有丝分裂期(M期)细胞与间期(分为G1、S、G2时期)进行融合时,G1(为DNA合成做准备)、S(DNA合成时期)、G2(为分裂期做准备)时期细胞内的染色质被诱导出染色体凝缩状,具体过程及结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.M期细胞内含有促进染色质凝缩的物质
B.G1期细胞染色体呈单线状,原因是其DNA还未发生复制
C.S期细胞染色体呈碎片状,原因是其染色体被M期细胞中物质破坏
D.G2期细胞染色体呈双线状,原因是其DNA已经完成复制,并产生有染色单体
17.(2025·河南·二模)着丝粒蛋白(CENPs)是一群高度保守的蛋白质,CENPs表达减少会导致染色体无法正确地连接到纺锤体上。下列有关说法正确的是( )
A.CENPs主要在有丝分裂中期合成
B.高尔基体参与CENPs的加工过程
C.CENPs减少不影响减数分裂I进行
D.CENPs减少可引起染色体数目变异
18.(2025·天津河北·二模)某二倍体雌性动物(2n=16,性别决定方式为XY型)的基因型是AaBb,图1是该动物部分细胞分裂示意图(仅显示部分染色体);图2表示该种动物X、Y染色体联会时,不联会区域周围会形成性泡,PAR表示联会区域。下列相关叙述正确的是( )
A.图1中细胞①应有8个四分体
B.图2性泡可以出现在图1动物个体的生殖器官中
C.图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞的基因型为aB或Ab
D.图1中细胞②中移向一极的基因有A、a、B、b
19.(2025·甘肃白银·二模)核仁的组成包括rDNA、RNA聚合酶Ⅰ等。研究人员将RNA聚合酶Ⅰ的抗体注射到有丝分裂中期的细胞内,该细胞能够继续完成分裂并且子细胞按正常细胞周期进入分裂间期,但是它们却不能重建核仁。下列说法错误的是( )
A.核仁中的rDNA可以转录出rRNA参与构成核糖体
B.核仁的重建需要有活性的RNA聚合酶Ⅰ
C.若RNA聚合酶Ⅰ失活,细胞不能继续分裂
D.通常观察有丝分裂中期的细胞进行染色体计数
20.(2025·浙江温州·二模)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲→乙→丙→丁可表示一个完整的细胞周期
B.图甲细胞的核膜、核仁消失早于染色体出现
C.图乙是观察染色体形态和数目的最佳时期
D.动、植物细胞有丝分裂的差异体现在丁时期
21.(2025·浙江温州·二模)某动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,在不含32P的培养液中培养,取不同时期的甲~丁4个细胞,其染色体组、染色体数和含32P染色体数的情况,如下表所示。
甲
乙
丙
丁
染色体组
2
2
1
4
染色体数
4
4
2
8
含32P的染色体数
4
3
2
2
不考虑染色体畸变,据表分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中含有4套遗传信息
B.乙细胞形成过程中至少经历了2次胞质分裂
C.丙细胞产生的子细胞变形后与卵细胞结合时发生基因重组
D.丁细胞产生的子细胞中均含1条32P染色体
22.(2025·河南开封·二模)中国水稻研究所王克剑团队在水稻中编辑了部分基因得到了Fix突变体,该植株产生生殖细胞时用有丝分裂代替了减数分裂,导致如图所示的染色体组成状况。下列叙述错误的是( )
A.Fix突变体产生雌性生殖细胞的过程一般无同源染色体的联会和分离
B.Fix突变体产生雌、雄生殖细胞的过程一般不发生基因重组现象
C.某Fix突变体的基因型为Aabb,则其产生的雄性生殖细胞最多出现三种基因型
D.Fix突变体自交产生的二倍体子代与亲本基因型相同,实现了杂合子的稳定遗传
23.(2025·陕西渭南·二模)PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),利用大肠杆菌表达该蛋白。将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期(图1)不同时期的细胞数量,统计结果如图2。下列说法错误的是( )
A.为获取phb2基因可先提取该动物相应细胞的总RNA,经逆转录过程得到cDNA
B.利用PCR技术扩增phb2基因时通过超过90℃高温处理能使双链解聚为单链
C.要将phb2基因导入前需用或处理大肠杆菌
D.根据统计结果可知PHB2蛋白可将癌细胞阻滞在细胞周期的期
24.(2025·黑龙江·二模)某实验小组研究了分别用水和10-9mol/L吲哚乙酸培养的大蒜根尖在8时至14时的有丝分裂情况,结果如表所示(有丝分裂指数=分裂期细胞数/细胞总数×100%)。下列叙述错误的是( )
时间
间期细胞数/个
细胞总数/个
有丝分裂指数/%
清水组
实验组
清水组
实验组
清水组
实验组
8时
1137
1127
1161
1240
2.07
9.11
10时
1021
1248
1052
1333
2.95
6.38
12时
1571
1569
1602
1653
2
5.08
14时
1649
1708
1712
1804
3.68
5.32
A.实验中所用的解离液由体积分数为95%的酒精和质量分数为15%盐酸溶液制成
B.实验结果表明,随着吲哚乙酸浓度的增大,大蒜根尖分裂指数会先升高后下降
C.根据统计的有丝分裂间期细胞数和细胞总数不能算出一个大蒜根尖细胞的细胞周期
D.各组的细胞有丝分裂指数均低于10%,是因为细胞周期中分裂期所占比例小
25.(2025·陕西宝鸡·二模)下图是某哺乳动物(染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中正确的是( )
A.若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为n
B.若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞核DNA数均为4n
C.若BC段发生联会现象,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换
D.若BC段细胞无同源染色体,则经过CD段后形成的细胞会含有同源染色体
26.(2025·陕西安康·二模)科学家利用同位素标记法研究某动物细胞的分裂过程。用3H标记了该动物细胞(2n=8)细胞核内的所有DNA分子,然后将这些细胞转入不含放射性标记的培养基中继续分裂。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.在第一次有丝分裂结束后,子细胞中含有双链均被3H标记的DNA
B.在第二次有丝分裂中期,细胞中含有3H标记的染色体共有4条
C.在第二次有丝分裂后期,所有3H标记染色体都随机移向细胞同一极
D.在第三次有丝分裂后期,细胞中含3H标记的染色体数目可能为8条
27.(2025·广东佛山·二模)科学研究发现,进行分裂时细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白,主要集中在染色体的着丝粒位置,水解黏连蛋白的酶在中期已经开始合成,而各着丝粒的分裂却到后期才几乎同时发生,有关过程如图1所示。某二倍体生物细胞进行分裂过程中某段时间同源染色体对数的变化如图2所示。相关分析错误的是( )
A.图1中的染色体着丝点分裂前后,每条染色体具有的DNA由2个变为1个
B.图2中A→G段对应的细胞分裂过程并不是同一个细胞进行的细胞分裂过程
C.可以推测,SGO蛋白能够保护着丝粒位置的黏连蛋白不被相应的水解酶破坏
D.正常情况下,图1所示的过程在图2中B→C段会发生而在E→F段不会发生
28.(2025·山东潍坊·二模)在细胞分裂过程中,染色体的着丝粒分裂时可能会发生异常横裂,从而形成两条“等臂染色体”如图,“等臂染色体”随后会分别移向细胞两极。基因型为Aa(位于I号染色体)的卵原细胞进行细胞分裂时,一条I号染色体发生了异常横裂。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,下列说法正确的是( )
A.染色体发生异常横裂,会导致子细胞染色体结构和数目发生变异
B.若该卵原细胞进行有丝分裂,子细胞的基因组成最多有3种可能
C.若该卵原细胞进行减数分裂,产生卵细胞的基因组成最多有6种可能
D.若该卵原细胞减数分裂产生的卵细胞中不含A,则第二极体的基因组成最多有5种可能
29.(2025·北京西城·二模)蝗虫的性别决定为XO型,与雌蝗虫(2n=24,22+XX)相比,雄蝗虫(22+X)缺少一条X染色体。下图是蝗虫精母细胞减数第一次分裂不同时期的显微照片,图中X表示未配对的X染色体,相关叙述错误的是( )
A.按发生时间正确排序为③②①④
B.①细胞中含有11个四分体
C.③④细胞可发生基因重组
D.产生的次级精母细胞都有X染色体
30.(2025·安徽马鞍山·二模)图1表示某二倍体雄性动物(2n=4)曲细精管内某细胞分裂模式图。图2表示其分裂过程中同源染色体对数的变化。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图1细胞名称是次级精母细胞
B.图1细胞处于图2曲线的ef段
C.图2中cd段染色体组是gh段的4倍
D.图2中cd段和gh段可能都存在等位基因
31.(2025·山东泰安·二模)FDR指减数分裂I时,联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞,到减数分裂Ⅱ时,染色体不再分离;SDR指减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体分开后没有移向两极。以上两种由于原始生殖细胞(2n)减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组。现有一雄性个体基因型为AaBb,染色体如图所示,不考虑其他突变。下列说法错误的是( )
A.核重组现象属于染色体变异
B.通过光学显微镜观察初级精母细胞,不能判断A/a、B/b是否发生基因重组
C.该雄性个体中一个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组产生精细胞的种类可能为1种、2种或3种
D.若只考虑SDR,该雄性个体最多可以产生4种染色体加倍的精子
32.(2025·甘肃白银·二模)某雄性哺乳动物(2N)性成熟前精原细胞主要进行有丝分裂,减数分裂无法启动;性成熟后RA(维甲酸)刺激精原细胞从有丝分裂进入减数分裂。下列说法错误的是( )
A.正常情况下该动物精原细胞内含2N或4N条染色体
B.减数分裂和有丝分裂过程中均可发生基因突变和基因重组
C.该雄性哺乳动物胚胎时期至性成熟前,体内的RA含量较低
D.有丝分裂与减数分裂的转换与平衡可为研发治疗不育症的药物提供思路
33.(2025·甘肃白银·二模)黏连蛋白是真核细胞分裂间期形成的环状蛋白复合物,黏连蛋白将姐妹染色单体黏连在一起。四分体的维持由交叉蛋白和黏连蛋白共同维持。黏连蛋白被酶X水解后,姐妹染色单体分开,并在纺锤体的作用下分别被拉向两极。下列说法错误的是( )
A.黏连蛋白在细胞周期中会出现周期性的合成与分解
B.黏连蛋白给予姐妹染色单体间的黏附力与纺锤体的拉力相互对立
C.正常减数分裂过程中,减数分裂Ⅱ后期有黏连蛋白的分解,减数分裂Ⅰ后期没有
D.有丝分裂后期,酶X通过核孔进入细胞核发挥作用
34.(2025·安徽滁州·二模)生物兴趣小组观察洋葱(2n=16)花粉母细胞减数分裂时,在显微镜下观察到以下图像(不考虑染色体数目变异)。下列相关叙述正确的是( )
A.图A所处时期,DNA分子复制的同时,相关蛋白质合成非常旺盛
B.图B所处时期,位于同源染色体上的非姐妹染色单体一定发生互换
C.图C所处时期每条染色体上的DNA数目是图D所处时期的二倍
D.图E所处时期,每个细胞中都含有形态上各不相同的8条染色体
35.(2025·黑龙江·二模)荧光原位杂交技术通过荧光标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交,从而确定靶基因的位置或数量。红色荧光标记探针可检测18号染色体上的BCL2基因,绿色荧光标记探针可检测14号染色体上的IGH基因,正常细胞中可检测到2个红色和2个绿色的荧光点,在淋巴瘤细胞中会检测到2个黄色的荧光点。下列分析错误的是( )
A.BCL2基因和IGH基因在细胞中成对存在
B.正常细胞中也可以检测到4个红色的荧光点
C.黄色荧光点可能与红色和绿色荧光点位置接近有关
D.推测淋巴瘤细胞会发生非同源染色体的联会配对
36.(2025·辽宁·二模)研究发现,MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子,其含量升高可促进核膜解体,使染色质变为染色体;而MPF被降解时,染色体则解螺旋。图甲、图乙表示非洲爪蟾的细胞分裂(只显示部分染色体),图丙表示其卵母细胞增殖过程中MPF的含量,其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列叙述正确的是( )
A.着丝粒分裂导致图乙和图丙EF段的染色体数目相同
B.基因重组可能发生于图甲和图丙中的CD、FG段
C.相同亲本有性生殖产生的后代具有多样性的原因,常与图丙的CD、FG段有关
D.MPF在有丝分裂和减数分裂中能发挥相同的作用,即促进姐妹染色单体的形成
37.(2025·宁夏银川·二模)如图为某动物细胞(2N=4,基因型 AaBb)不同分裂时期的染色体及染色体上基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A.甲图所示细胞有两个四分体,含有8个姐妹染色单体
B.甲图中一条染色体上的等位基因A、a形成原因是减数分裂过程中发生了交叉互换
C.乙图所示细胞正在发生染色体加倍,且图中染色体上共有2个b基因
D.乙图所示细胞为次级卵母细胞,图中所示细胞中无同源染色体
38.(2025·内蒙古包头·二模)如图是以雄性东亚飞蝗(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。下列叙述正确的是( )
A.制作蝗虫减数分裂装片无需经过解离、漂洗过程
B.图甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞中含11个四分体
C.图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,每个细胞中染色体数相同
D.图乙细胞中染色体行为是自由组合定律的细胞学基础
39.(2025·山西太原·二模)马蛔虫的体细胞有4条染色体,其体内某细胞(基因型为AaBb)的部分分裂过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.甲为初级精母细胞,其同源染色体联会形成2个四分体
B.乙中存在两对等位基因,均为基因突变的结果
C.丙处于减数分裂Ⅱ的后期,含有2个染色体组
D.该过程发生了可遗传变异,为生物进化提供原材料
40.(2025·江苏南通·二模)下图是玉米(2N=20)的一个花粉母细胞减数分裂过程图,下列叙述正确的是( )
A.丙图中同源染色体分离是导致配子染色体数减半的原因
B.丙图和己图所示每个细胞中具有相同的着丝粒和核DNA数
C.甲、己图均可发生非等位基因的自由组合
D.选择玉米花药观察减数分裂,可不进行解离操作
41.(2025·福建·二模)图甲表示基因型为AaBb的雄性动物的一个初级精母细胞,图乙为其体内一个发生了染色体变异的精原细胞。
下列叙述错误的是( )
A.甲细胞含有两个染色体组
B.甲细胞可能在DNA复制时发生了基因突变
C.乙细胞减数分裂最终产生4种类型的精子
D.乙细胞减数分裂能形成两个正常的精子
42.(2025·河南安阳·二模)细胞分裂过程中染色体行为变化可由着丝粒移动轨迹体现。科研人员用不同颜色的荧光标记某雌果蝇(2N=8)细胞中一对同源染色体的两个着丝粒,观察到细胞分裂过程中着丝粒移动轨迹如图所示。下列叙述错误的是( )
A.②时期细胞中可能会发生基因重组
B.③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4
C.③→④过程发生在减数分裂Ⅰ后期
D.③→④过程细胞质发生均等分裂
43.(2025·河南·二模)某兴趣小组从某二倍体动物(性别决定为XY型)的组织中提取出部分细胞,测定细胞的染色体数目(无染色体变异),并将这些细胞按染色体数目分为a、b、c三组,每组细胞数如图甲;图乙为该动物组织中某一个细胞的分裂状态(只显示部分染色体)。下列分析正确的是( )
A.显微观察图甲中c组细胞时,可能会观察到同源染色体联会的现象
B.图甲细胞a→b的过程中发生了DNA复制和有关蛋白质的合成
C.图乙细胞中有两个染色体组,等位基因随非同源染色体的分开而分离
D.图乙细胞称为初级精母细胞,可对应于图甲中的b组细胞
44.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)下图是某二倍体哺乳动物(染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中正确的是( )
A.若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为n
B.若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞核DNA数均为2n
C.若BC段发生联会现象,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换
D.若BC段细胞都有同源染色体,则完成CD段变化的细胞4个染色体组
45.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)某二倍体雄性动物(2n=6)基因型为AaBb,其体内一个细胞分裂的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异
B.此时期细胞中含有6条染色体,2个染色体组
C.此时期同源染色体上非等位基因可以发生基因重组
D.此细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBX、AbY、Y
46.(2025·宁夏石嘴山·二模)科研人员在研究果蝇精原细胞分裂时,发现了一种特殊情况,精原细胞在一次分裂过程中,性染色体仅在减数第一次分裂时未正常分离,其它染色体行为正常。已知果蝇的红眼(R)对白眼(r)为显性,且基因位于X染色体上。若基因型正常的红眼雄果蝇的一个精原细胞发生了上述异常分裂,下列叙述正确的是( )
A.该精原细胞还可能产生基因型为XRXRY的异常精子
B.该精原细胞产生的异常精子中,染色体数目均为4条
C.该精原细胞产生的精子中,一半精子含X染色体,一半精子含Y染色体
D.若该精原细胞产生的精子与正常卵细胞结合,后代出现性染色体数目异常的概率为1
47.(2025·四川广安·二模)某动物个体(2n=8)的基因型为AaXbY,该动物的一个初级精母细胞在进行减数分裂过程中,产生了如图甲、乙所示的两个时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A.乙时期某细胞出现A、a基因的原因是发生了基因突变
B.甲、乙时期细胞均处于减Ⅱ过程,含一个或两个染色体组
C.该初级精母细胞分裂可产生AXb、aXb、AY、aY四种精细胞
D.若某精细胞基因型为aaXb,另三个精细胞基因型为AY、AY和Xb
48.(2025·河南·二模)如图表示基因型为AaBb的某哺乳动物细胞分裂的相关图像。甲表示该动物形成生殖细胞的过程图解,乙表示甲过程中某细胞的染色体与基因的位置关系。以下说法错误的是( )
A.分离定律和自由组合定律发生在图甲的过程①中
B.若不考虑突变,细胞Ⅳ的基因组成是aB
C.减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ⅲ过程中
D.过程①细胞中含有2个染色体组,过程②和③细胞中均含有1个染色体组
49.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)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,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。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时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.图中①②③分别表示染色体、染色单体、核DNA的数量变化
B.T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.T2时期的细胞中不可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.该精原细胞最终形成的四个精细胞中,有两个精细胞存在同源染色体
50.(2025·安徽蚌埠·二模)精子头部由高尔基体小泡特化而来,称为顶体,内含多种水解酶。受精时,顶体膜与精子细胞膜融合,释放水解酶溶解卵细胞膜,精子进入卵细胞。下列叙述错误的是( )
A.卵细胞周围可以释放水解酶的精子均能进入卵细胞
B.精子和卵细胞利用其表面的识别蛋白进行精卵识别
C.受精过程中卵细胞的细胞呼吸和物质合成速度变快
D.精子的头部进入卵细胞后不久,雌雄原核相互融合
51.(2025·安徽安庆·二模)下图1表示基因型为AaBb的某雄性动物体内一个精原细胞经减数分裂产生四个精子的部分过程(粗线表示染色体,字母表示其上的基因)。不考虑突变,其中的初级精母细胞可以表示为图2中的( )
A.①或② B.①或②或③
C.①或②或④ D.①或②或③或④
52.(2025·贵州铜仁·二模)某哺乳动物细胞一次细胞分裂的染色体数量变化部分曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.AB段可表示减数分裂Ⅰ中期或有丝分裂中期
B.CD段对应的细胞中染色体数:核DNA数=1:1
C.由B→C过程,发生的变化是DNA分子复制
D.EF段染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体
53.(2025·江苏南通·二模)下图为鹅掌楸(2n=38)花粉母细胞减数分裂过程中的两个图像,相关叙述正确的是( )
A.图①、②细胞均处于减数第二次分裂
B.图①、②细胞中的染色体数均为38条
C.图①细胞中正发生同源染色体分离
D.图②细胞分裂产生的子细胞中含两个染色体组
二、多选题
54.(2025·江西赣州·二模)细胞中的纺锤体一般由星体微管、动粒微管、极微管及结合蛋白构成。星体微管固定细胞形态,为细胞器定位,同时确定分裂沟的位置;动粒微管与染色体的着丝粒相连,牵引染色体移动;极微管由纺锤体的两极发出,在纺锤体的中部相互重叠,重叠区域发生滑动可改变细胞两极的距离。下列叙述正确的是( )
A.低等植物细胞通过中心体发出星射线形成纺锤体
B.动粒微管、极微管等聚合组装的时期为分裂前期
C.有丝分裂后期染色体数量加倍,极微管重叠减少
D.动粒微管合成受阻,分裂形成的子细胞大小不同
55.(2025·河北唐山·二模)有丝分裂过程发生染色体分离错误,导致子代细胞增加或减少部分甚至整条染色体的现象称为非整倍体化。酿酒酵母细胞有丝分裂过程中可能形成非整倍体的部分机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A.图a染色单体的正确分离保证子代细胞遗传信息完整性
B.图b过程产生的子细胞的适应性可能会降低,甚至死亡
C.图c中心体数量异常增加的过程可能发生在分裂间期
D.高等植物细胞有丝分裂过程中非整倍体的形成存在c机制
56.(2025·河北邢台·二模)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.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
B.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.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
D.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
57.(2025·江苏南京·二模)减数分裂过程中容易发生下图所示染色体变异导致异常染色体组成的配子不育。图1表示同源染色体配对时,有2条非同源染色体发生融合,导致染色体丢失或失活,失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能;图2表示连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,却发生异常横裂而形成“等臂染色体”。下列叙述正确的有( )
A.图1过程发生的时期为前期1,此时发生了染色体数目和结构变异
B.图1中失活染色体和2条正常染色体随机分配到两极,产生可育配子占比为1/3
C.图2的异常横裂受细胞中某基因抑制,该基因缺失可能会导致部分配子不育
D.图2过程2条“等臂染色体”会随机分配到细胞两极,产生可育配子占比为1/4
三、解答题
58.(2025·北京海淀·二模)细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的,研究细胞周期的调控机制对防治癌症有重要意义。
(1)连续分裂的细胞, ,为一个细胞周期。
(2)细胞周期调控的经典模型如图1所示,有丝分裂原是一类能刺激细胞启动有丝分裂的信号分子,可影响一系列下游蛋白质的活性。
①当Rb的活性低于某一临界值时,由于CDK2对Rb活性存在 调节,即使有丝分裂原消失,Rb活性也会持续下降,细胞正常完成细胞周期;当Rb的活性高于临界值时,若有丝分裂原消失,细胞会退出细胞周期。“R点”是Rb活性等于临界值的关键调控点,该调控过程应发生在DNA复制之前。
②研究者用CDK4抑制剂处理人类宫颈癌细胞(模拟有丝分裂原消失),一段时间后检测退出细胞周期的宫颈癌细胞中的DNA数目,发现部分细胞中DNA数目 (选填“<”“=”“>”)46条,说明这些细胞在R点后才退出细胞周期,不符合经典模型。
(3)为探究上述细胞退出细胞周期的机制,研究者利用已通过R点的宫颈癌细胞进行图2所示实验。已知CNA蛋白有助于CDK2活性的维持。据(2)和图2结果推测,有丝分裂原消失,① ,CDK2② ,部分细胞在R点后退出细胞周期。
(4)结合上述研究成果,提出一条治疗癌症的思路 。
细胞的分化、衰老和死亡考点02
一、单选题
1.(2025·山东菏泽·二模)在秀丽隐杆线虫中,凋亡细胞的清除需经历吞噬细胞识别、吞噬小体形成及溶酶体降解等过程。CED—1受体被招募到细胞膜表面后可识别凋亡细胞,Retromer复合体功能缺失时,CED—1受体无法从吞噬小体回收到细胞膜,而是被转运至溶酶体降解,导致凋亡细胞清除障碍。下列说法正确的是( )
A.Retromer复合体促进CED—1受体回收至细胞膜,维持其识别功能
B.Retromer复合体可直接分解吞噬小体内凋亡细胞的细胞器
C.吞噬细胞膜表面的CED—1受体增多会造成凋亡细胞的清除障碍
D.多细胞生物体细胞间功能协调性的实现完全依赖于信息交流
2.(2025·广东广州·二模)有研究指出,细胞衰老是由各种压力源触发的细胞周期停滞稳定状态,其过程如图所示。研究表明,miR-302b通过调控Cdknla蛋白来逆转衰老细胞中的细胞周期停滞,从而促进增殖并实现整体年轻化。下列说法正确的是( )
A.在压力源触发下,衰老细胞中的各种酶活性降低导致细胞周期停滞
B.据图分析,控制CDK和Cyclin蛋白合成的基因可能属于抑癌基因
C.miR-302b可通过促进衰老细胞中Cdknla的表达恢复其增殖
D.miR-302b可延缓衰老,也可能会增加致癌风险
3.(2025·山东菏泽·二模)端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'—UAACCC—3')使端粒DNA序列延伸,作用机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.端粒酶向左移动完成G链的延伸为逆转录过程
B.端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'—GGGTTA—3'
C.以延伸的G链为模板形成C链需要端粒酶的催化
D.支原体的端粒DNA序列会随复制次数增加逐渐缩短
4.(2025·江苏·二模)嵌合型Y染色体丢失(mLOY)是指男性体细胞因Y染色体丢失(LOY)而与正常体细胞形成的遗传嵌合现象,且随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加。下列叙述错误的是( )
A.LOY突变属于染色体数目变异
B.骨髓中的LOY突变可遗传给下一代
C.个体衰老是mLOY现象发生的风险因素
D.可用显微镜直接观察嵌合型Y染色体丢失现象
5.(2025·浙江宁波·二模)在葡萄糖代谢过程中,受到缺氧限制时,NADH将丙酮酸还原为乳酸,随后释放NAD+(NAD+是一种辅酶,不仅参与能量代谢,还能阻止自由基的产生),这一过程由乳酸脱氢酶催化。当丙酮酸积累时,过量的丙酮酸又会通过特定途径可逆性抑制乳酸脱氢酶活性。下列叙述正确的是( )
A.在线粒体基质中,乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸的反应
B.过量的丙酮酸会导致乳酸脱氢酶的空间结构发生改变而失活
C.NAD+会攻击生物膜的组成成分磷脂分子,引发雪崩式的反应
D.丙酮酸浓度的变化对乳酸脱氢酶活性的调节属于负反馈调节机制
6.(2025·山东德州·二模)核纤层位于内层核膜和染色质之间,主要由核纤层蛋白(Lamin)组成。LaminA和LaminC由同一基因编码,能维持核膜稳定性,主要存在于分化成熟的细胞中。有丝分裂时,LaminB可逆性的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的解体和重建。下列说法错误的是( )
A.核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核
B.LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物
C.与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较高
D.抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期
7.(2025·安徽滁州·二模)泛凋亡是程序性细胞死亡的特殊形式,由特定的诱因激活,具有细胞凋亡和细胞坏死的一些特征,可以清除受损或被感染的细胞,也介导炎症因子的大量分泌和释放。下列相关叙述错误的是( )
A.泛凋亡是由基因控制的,不受环境因素的影响
B.一些炎症性疾病的发生可能是由泛凋亡诱导的
C.自身免疫中的异常细胞可能通过泛凋亡途径清除
D.研究泛凋亡的发生机制可为癌症治疗提供新思路
8.(2025·江苏南京·二模)研究发现,高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达凋亡抑制因子,抑制心肌细胞凋亡。当心肌细胞缺氧时,ARC基因表达量下降,导致心肌细胞死亡。下列叙述正确的是( )
A.高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性
B.高原地区适当吸氧有利于ARC基因的表达,心肌细胞死亡率会降低
C.ARC基因只存在于心肌细胞,并特异性表达形成凋亡抑制因子
D.心脏老化会损失心肌细胞,原因是细胞中端粒酶活性高引起细胞凋亡
9.(2025·广东深圳·二模)生长和衰老,出生和死亡,都是生物界的正常现象,生物个体是如此,作为基本生命系统的细胞也是如此。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞会表现出细胞内物质的交流和传递受阻
B.自由基攻击DNA导致基因突变可能引起衰老
C.端粒DNA序列因分裂缩短可能导致细胞衰老
D.细胞停止分裂和分化是细胞衰老的重要特征
10.(2025·河北张家口·二模)科学家发现了一种新的衰老调节因子SNORA13,当这种非编码RNA被抑制时,细胞衰老过程显著减缓,表明它可能是治疗与衰老相关疾病的潜在靶点。下列叙述错误的是( )
A.细胞核体积增大的细胞可能是衰老细胞
B.衰老细胞内一部分酶的活性有所增强
C.衰老调节因子SNORA13不编码蛋白质
D.衰老调节因子SNORA13抑制了衰老相关基因的表达
11.(2025·山东日照·二模)研究人员利用液泡降解酶合成缺陷型酵母菌为材料,通过饥饿处理来刺激自噬作用的发生,一段时间后,酵母菌液泡中充满了小型囊泡,这些囊泡就是未被分解的自噬体。下列说法错误的是( )
A.野生型酵母菌的液泡能够发挥动物细胞溶酶体的部分功能
B.野生酵母菌可通过自噬作用获得维持生存所需的物质和能量
C.饥饿状态下,缺陷型酵母菌比野生型酵母菌的存活时间更长
D.长时间恶劣环境可能会使野生型酵母菌发生激烈自噬而死亡
12.(2025·广东汕头·二模)从石斛提取的毛兰素可抑制癌细胞增殖,促进其凋亡。Bax与Bcl-2是与细胞凋亡相关的蛋白,两者可结合形成二聚体并抑制Bcl-2的作用。研究人员用不同浓度的毛兰素处理食道癌细胞,检测处于不同间期细胞的比例以及Bcl-2、Bax的表达量以探究毛兰素的作用机制。结果见下表。下列分析错误的是( )
毛兰素浓度(nmol·L-1)
0
40
80
120
不同间期细胞的比例(%)
G1
52.25
24.33
12.18
5.35
S
23.86
25.12
18.64
10.82
G2
23.89
50.55
69.18
83.83
蛋白的相对表达量
Bcl-2
1.23
0.98
0.86
0.64
Bax
0.23
0.32
0.65
0.72
注:细胞分裂间期先后分为G1期、S期、G2期
A.毛兰素将癌细胞阻滞在G2期,阻滞效果与浓度正相关
B.毛兰素可通过抑制Bcl-2基因的表达而加快癌细胞凋亡
C.毛兰素增加Bax的含量解除Bcl-2对癌细胞凋亡的抑制
D.Bcl-2基因属于抑癌基因,与Bax基因调控凋亡的功能相反
13.(2025·江西萍乡·二模)细胞的生命历程涉及生长、增殖、分化、衰老和死亡等多个阶段,是高度有序的过程。以下有关说法正确的是( )
A.细胞增殖过程中未发生基因选择性表达
B.分化后的细胞失去了细胞的全能性
C.衰老细胞的细胞膜通透性发生改变,物质运输功能降低
D.细胞死亡即细胞凋亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
14.(2025·河北石家庄·二模)细胞衰老是指细胞在执行生命活动过程中,随着时间的推移,细胞增殖与分化能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程。下列叙述正确是( )
A.衰老细胞的细胞核体积缩小,核膜内折、染色质收缩,染色加深
B.白化病、头发变白均与酪氨酸酶有关,属于细胞衰老的表现
C.延缓细胞的衰老,可通过促进端粒的延长得以实现
D.衰老可能与自由基攻击和破坏磷脂、蛋白质等生物大分子有关
15.(2025·北京东城·二模)下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是( )
A.植物组织培养 B.秋水仙素处理种子获得多倍体植株
C.动物体细胞核移植 D.培养植物的花药获得单倍体植株
16.(2025·山西晋城·二模)科学家在研究细胞生命历程时发现,细胞在不同的生理过程中会发生不同变化。下列关于细胞分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( )
A.细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异是基因选择性表达的结果
B.细胞衰老时,细胞内水分减少,酶活性降低,细胞核的体积也减小
C.细胞凋亡是一种由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对生物体的生长发育不利
D.细胞分化使细胞的种类增加,但细胞内遗传物质发生改变,细胞的全能性逐渐降低
17.(2025·江西·二模)疟原虫是单细胞真核生物,感染人体后会最终侵入红细胞寄生并大量繁殖,红细胞破裂,子代疟原虫释放后进一步侵染其他红细胞,继而引发一系列症状导致疟疾。噬菌体能侵染大肠杆菌,导致大肠杆菌裂解死亡。下列叙述正确的是( )
A.疟原虫有细胞核、成熟红细胞和大肠杆菌无细胞核,这是细胞分化的结果
B.题中大肠杆菌裂解死亡和红细胞破裂死亡后被清除的过程,都属于细胞坏死
C.疟原虫侵染红细胞时能整体进入红细胞,噬菌体进入大肠杆菌的仅有DNA
D.疟原虫侵染至红细胞内可在其内增殖,噬菌体侵染大肠杆菌不能在其内增殖
18.(2025·陕西商洛·二模)伴侣蛋白介导的自噬(CMA)是通过溶酶体途径选择性降解胞质中带有KFERQ短肽序列的蛋白质;其可被胞质伴侣HSC70识别形成底物一分子伴侣,并与溶酶体相关的膜蛋白LAMP2A′相互作用,将底物一分子伴侣复合物募集到溶酶体的外表面,并进一步将底物转运至内腔中进行降解。下列相关叙述错误的是( )
A.CMA过程通过囊泡将物质输送到溶酶体,溶酶体膜内陷从而降解蛋白质
B.带KFERQ的蛋白进入溶酶体的过程可体现生物膜具有信息识别的功能
C.细胞内伴侣蛋白可识别并结合含短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合物
D.CMA自噬方式具有高度选择性,能降解自身受损、变性的蛋白质分子
19.(2025·浙江宁波·二模)线粒体凋亡信号通路是触发细胞凋亡的途径之一,由B蛋白家族的促凋亡和抗凋亡成员调节。抗凋亡B2蛋白能保证细胞存活。当促凋亡B3蛋白与抗凋亡B2蛋白以高亲和力结合时,会导致线粒体外膜通透性增加,线粒体释放凋亡因子,最终导致细胞破坏。线粒体凋亡信号通路活化时,线粒体膜电位会发生改变。下列叙述正确的是( )
A.人在胚胎时期尾的消失通过线粒体凋亡信号通路实现
B.线粒体凋亡信号通路促进B3、B2蛋白基因表达上调
C.敲除编码促凋亡B3蛋白的基因可影响机体细胞凋亡
D.线粒体膜电位未发生明显改变,说明细胞凋亡未启动
20.(2025·河北唐山·二模)下列生理过程中,蓝细菌能发生的是( )
A.线粒体内膜上的[H]与氧气结合产生水
B.类胡萝卜素捕获蓝紫光并进行传递和转化
C.在核糖体上合成转录所需的RNA聚合酶
D.端粒DNA序列在细胞分裂后会缩短一截
(2025·天津·二模)阅读下列材料,回答以下小题。
癌细胞是一种变异的细胞,在形态、结构及代谢上均与正常细胞有明显差异。2023年10月,某研究小组确定了癌细胞的“生死开关”:CD95受体上一个可导致细胞死亡的关键结构位点。研究发现,CD95受体关键结构位点位于细胞膜外表面,当其被激活时,细胞就会释放出一个触发细胞编程性死亡的信号。
21.下列叙述错误的是( )
A.生死开关位于细胞膜外表面
B.CD95受体关键结构位点被激活利于杀灭癌细胞
C.生死开关体现了细胞膜具有信息交流的功能
D.关键结构位点是小型DNA片段,激活时进行基因表达
22.下列关于癌细胞结构与代谢的叙述,正确的是( )
A.癌细胞产生的原因是染色体变异
B.形态结构变化不大
C.一般情况下,线粒体活动增强
D.细胞表面粘连蛋白少,不易转移
23.下列关于“激活CD95受体关键结构位点触发肿瘤细胞死亡”的叙述,正确的是( )
A.该种细胞死亡方式属于病理性坏死
B.该过程中细胞不受基因控制
C.人体正常发育过程中不会发生类似的细胞死亡
D.激活CD95受体的药物不需进入癌细胞就能发挥作用
24.(2025·广东广州·二模)秀丽隐杆线虫卵母细胞减数分裂过程中,若联会失败,会激活“检验点”机制。此时,关键蛋白PKL被招募,诱导卵母细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.染色体联会发生在减数分裂I前期或减数分裂Ⅱ前期
B.PKL基因发生突变可能导致产生染色体数目异常的配子
C.该“检验点”机制有利于增加秀丽隐杆线虫遗传的多样性
D.联会失败引起的卵母细胞凋亡不受基因调控
25.(2025·江西鹰潭·二模)已知端粒酶能延长细胞分裂过程中缩短的端粒,活性氧自由基(ROS)增加会导致端粒功能障碍、DNA损伤,并导致线粒体功能降低而引起细胞衰老。长时间使用手机,屏幕的蓝光可促进ROS生成,加速视网膜色素上皮细胞的衰老。下列叙述错误的是( )
A.ROS可攻击细胞中的DNA、蛋白质和生物膜等致使细胞衰老
B.细胞衰老与细胞分裂次数的增多、端粒酶活性增强、端粒被截短有关
C.视网膜色素上皮细胞的衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
D.过度使用手机可加速视网膜色素上皮细胞的衰老,但一般不会引起人的衰老
26.(2025·辽宁·二模)细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征,因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。这一定义并不完善,如:在年轻的有机体中,神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态,但它们并不衰老。下列叙述或推测错误的是( )
A.细胞内的水在电离辐射下能产生自由基,可导致细胞衰老
B.细胞周期阻滞的细胞内,不发生DNA复制和蛋白质合成
C.正常的神经元和心肌细胞的寿命很长,原癌基因表达不活跃
D.神经元和心肌细胞中的核酸、蛋白质的种类均不完全相同
27.(2025·重庆·二模)端粒被称作细胞分裂次数的时钟,随细胞分裂而变短。在生殖细胞和癌细胞中存在端粒酶(RNA和蛋白质形成的复合体),能将变短的DNA末端加长,过程如图。下列叙述错误的是( )
A.线粒体中的DNA分子没有端粒
B.皮肤细胞和生殖细胞中端粒酶活性不同
C.人体细胞有丝分裂前期和后期存在的端粒数目不同
D.端粒中TTAGGG重复序列的存在有利于保护染色体上正常基因序列
28.(2025·江西新余·二模)线粒体膜电位下降,可导致线粒体内膜通透性增加,引起细胞色素c等物质外溢,进而触发细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.线粒体双层膜结构的完整性是其维持正常膜电位的基础
B.细胞色素c是引发细胞凋亡的重要信号分子
C.细胞凋亡过程溶酶体中的水解酶会发挥作用
D.细胞凋亡会伴随炎症反应
29.(2025·河南郑州·二模)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A.细胞通过自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
B.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期
C.分化成熟的细胞,不再有基因的选择性表达
D.被病毒感染的细胞的清除,依赖于细胞凋亡
30.(2025·江苏南通·二模)下列关于人体细胞的生命历程的叙述,正确的是( )
A.衰老的细胞中不能合成酪氨酸酶,黑色素合成受阻
B.激烈的细胞自噬,可导致肌纤维减少,肌肉细胞凋亡
C.细胞坏死和细胞凋亡均会导致细胞膜破裂,机体发生炎性反应
D.癌细胞无法完成糖酵解和TCA循环,主要进行无氧呼吸
31.(2025·重庆·二模)诱导自噬是环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路的一个古老功能,近日我国科学家发现cGAS-STING通路的一个新的重要功能——诱导溶酶体的产生。下列叙述正确的是( )
A.只有衰老损伤的细胞器才会激活细胞自噬作用
B.自噬体最终降解需要利用溶酶体合成的水解酶
C.TFEB转录因子发挥作用的场所是细胞质
D.TFEB可以促进高尔基体产生更多的溶酶体
32.(2025·甘肃·二模)细胞凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合后,激活与细胞凋亡相关的基因,使细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活。Dnase酶能切割DNA形成DNA片段,Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡过程中不再合成新的蛋白质
B.细胞裂解形成凋亡小体的过程称为细胞自噬
C.Dnase酶与限制性内切核酸酶作用的化学键相同
D.抑制癌细胞中Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡
33.(2025·安徽黄山·二模)铁死亡是一种新发现的不同于细胞凋亡、细胞自噬性死亡的铁依赖性细胞程序性死亡。铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶作用下,催化细胞膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,从而诱导细胞死亡。此外,还表现为抗氧化体系的调控核心酶——谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX4)的含量或活性降低。GPX4 依赖谷胱甘肽(GSH,由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽)来还原脂质过氧化物,而细胞内 GSH 正常浓度的维持依赖于细胞转运胱氨酸的 Xc-系统。下列叙述正确的是( )
A.铁死亡与细胞凋亡、细胞坏死都是由基因调控的细胞死亡
B.细胞内铁异常增多,机体会代偿性降低 GPX4 的表达水平
C.研制靶向药物抑制癌细胞 GPX4 活性,是癌症治疗的一种新思路
D.Xc-系统异常引起的神经系统退行性病变患者,可口服 GSH 来治疗
34.(2025·浙江金华·二模)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA.下列叙述错误的是( )
A.网织红细胞仍然能够表达出某些核基因编码的蛋白质
B.成熟红细胞细胞仍能进行细胞呼吸
C.成熟红细胞经脱分化后可转变为造血干细胞
D.造血干细胞中血红蛋白基因突变仍能分化出幼红细胞
35.(2025·陕西咸阳·二模)研究发现,雌激素能促进乳腺癌细胞由G1期转变为S期(DNA合成期),进而促进癌细胞增殖,从植物体内提取的紫杉醇(抑制纺锤体形成)能够抑制癌细胞增殖。下列叙述错误的是( )
A.雌激素能够缩短乳腺癌细胞周期
B.雌激素促进乳腺癌细胞DNA复制
C.紫杉醇在癌细胞分裂的前期起作用
D.乳腺癌细胞在体内也会发生细胞凋亡
36.(2025·河南·二模)蝾螈具有惊人的再生能力,其四肢、心脏、大脑等重要组织器官在损伤后可实现再生修复,这与其体细胞具有去分化的能力有关,即分化的体细胞可以在损伤等信号刺激下,重新逆转发育为可快速增殖的类胚胎期的前体细胞状态,从而重新分化为功能细胞,修复损伤的组织器官。下列叙述错误的是( )
A.蝾螈分化的体细胞经去分化后重新分化为功能细胞,体现了其全能性
B.蝾螈细胞去分化后的细胞中的核酸、蛋白质的种类和数量均有所改变
C.蝾螈体细胞的去分化为人体自身组织损伤后的修复提供了新思路
D.诱导前体细胞重新分化为不同的功能细胞时,所需的诱导因素可能不同
37.(2025·安徽池州·二模)TRIM32是一种多功能蛋白,能促进神经干细胞生成神经元。如果这种蛋白质的合成被抑制,则神经干细胞分裂形成的两个子细胞都会保持干细胞状态。2020年,中国科学院戴建武团队发现储鞘蛋白可以通过激活EGFR-ERK信号通路抑制TRIM32的合成。下列叙述错误的是( )
A.阻断EGFR-ERK 信号通路,有利于神经干细胞形成更多神经元
B.TRIM32 可促进细胞的化学组成趋向差异化,功能趋向专门化
C.抑制TRIM32的合成有助于建立神经干细胞的细胞系
D.神经干细胞和神经元中基因的种类和表达情况不同
38.(2025·宁夏石嘴山·二模)干细胞的营养物质严重缺乏时会发生“自噬性”凋亡。下列叙述错误的是( )
A.干细胞“自噬性”凋亡对机体是有利的
B.干细胞内的溶酶体参与“自噬性”凋亡
C.干细胞在分化过程中,遗传物质通常不发生改变
D.干细胞分化成多种组织细胞,体现了它的全能性
39.(2025·安徽合肥·二模)某学生打篮球时不小心摔倒,导致膝盖部位皮肤破损,出现渗血、红肿等现象一段时间后,红肿逐渐消失,皮肤得到修复。关于该过程的细胞活动,下列叙述错误的是( )
A.皮肤破损部位的毛细血管破裂、部分细胞坏死,释放的内容物引发红肿
B.部分干细胞被激活并迁移到损伤部位,增殖分化为修复所需的特定细胞
C.新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰老、凋亡、脱落,以维持细胞数量的平衡
D.新增殖的细胞发生基因选择性丢失,仅保留了与其功能相关的遗传信息
40.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)端粒的长短与细胞衰老密切相关,端粒酶延长端粒的作用机理如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.端粒酶是一种逆转录酶,由RNA和蛋白质共同组成
B.端粒酶发挥作用后在母链中延长的重复序列为5′-TTGGGG-3′
C.每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体即端粒
D.随着端粒酶活性的升高,细胞的分裂能力可能升高、衰老速度可能减慢
41.(2025·安徽安庆·二模)细胞是生物体的结构和功能单位,一般要经历分裂、分化、衰老和死亡等生命历程。下列相关叙述正确的是( )
A.动物细胞分裂能保证亲代细胞与子代细胞之间遗传性状的稳定性
B.植物细胞形成根、叶、茎等器官的过程中伴随着遗传物质的丢失
C.DNA随机断裂、自由基攻击以及端粒缩短等均会导致细胞衰老
D.活化的细胞毒性T细胞引起的靶细胞裂解过程属于程序性死亡
42.(2025·广西南宁·二模)研究人员在实验中发现经某种抗癌药物处理后的癌细胞中,细胞膜会内陷形成多个包裹着破裂细胞核、细胞质等内容物的膜包小体即凋亡小体,并且周围组织未出现炎症反应。下列相关叙述正确的是( )
A.该药物导致癌细胞坏死,内容物被分解酶分解
B.细胞凋亡由基因调控,该过程不需要合成新蛋白质
C.凋亡小体的形成与细胞中凋亡相关酶被激活有关
D.癌细胞的端粒酶活性降低是触发其凋亡的根本原因
43.(2025·安徽蚌埠·二模)非酒精性脂肪性肝病是慢性肝病的一种,其特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现肝细胞内存在的脂质自噬过程可以有效降解脂滴,从而减少脂质的堆积,脂质自噬的方式及过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.方式②可直接利用溶酶体合成的有关酶水解脂质,减少脂质堆积
B.经过方式①②③降解后的产物去向是排出细胞或在细胞内被利用
C.当营养物质缺乏时,通过脂质自噬可以获得维持细胞生存所需要的能量
D.方式③中Hsc70介导PLIN2与溶酶体膜上的受体结合,促进脂滴的降解
44.(2025·辽宁沈阳·二模)不同牡蛎提取物对线虫细胞衰老标志物——脂褐素含量影响如下图。下列分析错误的是( )
A.脂褐素的积累可能与细胞中自由基含量增多有关
B.影响甲、乙组脂褐素含量差异的主要因素是提取物种类
C.实验中800μg/mL牡蛎肽降低脂褐素含量的作用最显著
D.3种提取物均可能有利于延长线虫寿命
45.(2025·四川雅安·二模)细胞衰老是生物界普遍存在的自然现象,研究发现细胞衰老与端粒酶(逆转录酶,能合成端粒DNA)的活性有关。下列关于细胞衰老的说法,错误的是( )
A.衰老细胞内所有酶活性都降低,呼吸速率减慢
B.细胞衰老过程中,细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深
C.肿瘤细胞端粒酶活性较高,可维持端粒长度而无限增殖
D.激活衰老细胞的凋亡,有利于维持机体更好的实现自我更新
46.(2025·河南新乡·二模)草履虫、衣藻、乳酸菌和眼虫都是单细胞生物,其中眼虫有叶绿体、无细胞壁、有鞭毛。尽管它们的大小和形状各不相同,但它们都有相似的结构。下列相关叙述正确的是( )
A.草履虫的细胞骨架与物质运输密切相关,其与细胞膜的基本支架均可被蛋白酶水解
B.衣藻与乳酸菌共有的细胞结构都是由蛋白质和DNA构成的
C.乳酸菌能连续分裂与细胞中的端粒酶活性高有关
D.眼虫可能是与植物、动物的共同祖先很接近的生物
47.(2025·河南·二模)自噬是细胞在溶酶体的参与下降解自身物质的过程,某细胞的自噬过程如图甲所示。一种新型的基于溶酶体途径的靶向蛋白质降解技术的作用机制如图乙所示,分离膜逐渐聚集并最终形成自噬体。该技术的问世将使疾病相关蛋白质降解成为治疗某些疾病的重要手段。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体中的水解酶需要经过内质网和高尔基体的加工
B.分离膜来自内质网膜,自噬体的形成体现了生物膜具有流动性
C.靶向蛋白质降解技术依赖于靶向配体与待降解蛋白质间的特异性识别
D.靶向蛋白质被降解后的产物将通过胞吐的方式被完全排到胞外
48.(2025·陕西西安·二模)铁死亡是一种与凋亡不同的、由脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡。GPX4蛋白是抗氧化系统的核心要素,其表达和活性依赖于谷胱甘肽(GSH)的存在,RSL3蛋白通过抑制GPX4的功能诱导细胞铁死亡。下列说法错误的是( )
A.细胞“铁死亡”过程中存在凋亡基因的表达
B.GPX4基因表达下降会使细胞对铁死亡更敏感
C.GSH基因缺失可抑制细胞的铁死亡
D.RSL3蛋白可作为抗肿瘤的潜在药物发挥作用
49.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)为探究咪唑喹啉衍生物(BEZ)和长春花碱(VLB)对肾癌的治疗效果,科研人员进行了相关实验,结果如图。下列有关叙述错误的是( )
A.该实验的自变量是BEZ的浓度、VLB的浓度及不同药物的组合
B.实验结果表明单独使用BEZ和VLB均能明显促进肾脏癌细胞凋亡
C.细胞凋亡是由基因决定的自动结束生命的过程,也受环境因素影响
D.继续增大BEZ和VLB的浓度,肾脏癌细胞凋亡细胞数可能不变
50.(2025·陕西渭南·二模)细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。下列关于细胞生命历程的说法正确的是( )
A.有丝分裂过程染色体因复制而加倍,保证了亲子代细胞的染色体数目相同
B.植物细胞有丝分裂末期在细胞中央出现赤道板,将细胞一分为二
C.人体的神经元中控制神经递质合成的基因是其特有的
D.细胞的衰老和凋亡实际上都是基因选择性表达的结果
51.(2025·贵州·二模)miRNA是一种单链小分子RNA,可与mRNA结合并抑制其翻译。circRNA是一种环状RNA,能够结合miRNA,阻断miRNA对mRNA的抑制作用,从而提高蛋白质的合成量。研究发现,P蛋白能延缓细胞衰老,circRNA通过调控miRNA影响P基因的表达。相关机制如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.circRNA和miRNA均由DNA直接转录生成,且在细胞核中加工成熟
B.若细胞内circRNA含量增加,则细胞衰老进程可能减缓
C.circRNA与miRNA的碱基互补配对形式与基因的转录过程相同
D.S基因的mRNA上结合多个核糖体可提高每条肽链的合成速率
52.(2025·四川成都·二模)Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果要优于试剂a
B.试剂a依赖Bak和Bax蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
C.试剂b处理中,Bak蛋白和Bax蛋白协同参与T淋巴细胞凋亡
D.若T淋巴细胞以凋亡的方式死亡,则意味着机体进入衰老阶段
53.(2025·江苏淮安·二模)下列关于细胞生命历程的说法,正确的是( )
A.高度分化的细胞中不存在 DNA 复制
B.基因控制的细胞死亡有利于多细胞生物体细胞的更新
C.细胞中的基因进行选择性表达,预示着细胞正在进行细胞分化
D.小麦种子萌发并生长为成熟植株的过程体现了植物细胞的全能性
二、多选题
54.(2025·江西上饶·二模)研究发现,核仁稳定性下降、线粒体功能失调等会引起细胞衰老。另有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。下列叙述错误的是( )
A.线粒体功能失调会导致衰老细胞不能产生能量,物质运输功能降低
B.核仁稳定性下降的细胞均会出现细胞凋亡
C.病原体感染细胞可能引起AIF蛋白从线粒体中释放
D.促进细胞AIF基因的表达可能会抑制细胞凋亡
55.(2025·河北邢台·二模)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.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
B.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.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
D.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
56.(2025·江西南昌·二模)端粒是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫:5'-TTGGGG-3';哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少,当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂并开始凋亡。下图为四膜虫细胞中的端粒酶催化端粒延伸的过程。下列说法正确的是( )
A.正常情况下,人类有丝分裂中期的一个细胞中含有92个端粒
B.端粒合成的原料是脱氧核苷酸,端粒酶的作用与逆转录酶类似
C.四膜虫端粒重复序列所含氢键数小于人类端粒重复序列所含氢键数
D.癌细胞内可能存在激活端粒延伸的机制从而使癌细胞能够无限增殖
57.(2025·山东·二模)端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。正常体细胞DNA复制完成后,5ˊ端RNA引物一旦切去,就会留下一段无法填补的空缺。下列说法正确的是( )
A.端粒酶结构中的RNA序列是合成RNA的模板
B.端粒酶结构中的蛋白质成分可催化磷酸二酯键的形成
C.正常体细胞中端粒酶没有活性,导致染色体随DNA复制而缩短
D.端粒酶的活性与细胞的癌变密切相关,对细胞的衰老、凋亡影响较小
58.(2025·河北衡水·二模)成体干细胞是指存在于已经分化组织中的未完全分化的细胞,能自我更新且能特化形成所在组织中的一种或多种细胞。下列叙述错误的是( )
A.骨髓中造血干细胞通过分裂和分化可产生各种血细胞属于多向分化潜能,体现了细胞全能性
B.神经干细胞体外增殖方式一定为有丝分裂,体外分化过程与细胞内基因表达的调控有关
C.一般认为,成体干细胞具有发育成完整个体的能力
D.自体造血干细胞移植可用于治疗系统性红斑狼疮
59.(2025·江苏盐城·二模)双硫死亡是转运蛋白SLC7A11高表达癌细胞的新型细胞程序性死亡类型,其信号通路如下图所示,其中F-Actin是细胞骨架的主要成分。过量胱氨酸积累引起二硫化物应激,最终导致细胞膜破裂而死亡。下列叙述错误的有( )
A.细胞程序性死亡均会形成凋亡小体,以避免炎症反应
B.葡萄糖摄入不足和胱氨酸摄入过量都可能诱导双硫死亡
C.二硫化物应激是通过破坏细胞骨架中的纤维素,使其结构异常
D.通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路
60.(2024·江苏南京·二模)下图是细胞外葡萄糖浓度变化对细胞凋亡和细胞自噬的调节过程。下列叙述正确的是( )
A.胰岛素缺乏型糖尿病患者细胞凋亡强于正常人
B.AKT可促进葡萄糖转运及其在线粒体内的分解
C.细胞自噬过程的产物可为细胞自身代谢提供原料
D.当细胞可利用的能源短缺时AKT和mTor活性均会降低
三、实验题
61.(2025·福建龙岩·二模)糖尿病肾病是糖尿病的严重并发症,高糖环境下肾小球滤过屏障中的足细胞线粒体损伤引起肾功能障碍是重要的发病原因。
(1)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在 。
(2)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基包裹形成自噬体,并与 融合,完成自噬。线粒体中被水解后的产物去向是 。(写出1点即可)
(3)若线粒体自噬减少,损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧(如自由基等)导致发生氧化应激反应,从而启动足细胞凋亡,足细胞凋亡会加剧肾脏损伤。研究发现黄芪甲苷(AS-Ⅱ)能够促进线粒体自噬从而降低足细胞凋亡,可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理,科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验,检测有关蛋白表达相对量如下:
足细胞凋亡因子
P62
PINK 1
正常小鼠组
0.99
0.98
0.34
糖尿病肾病模型小鼠组
5.30
1.97
0.12
AS-Ⅱ治疗组
3.11
1.42
0.21
注:P62为自噬底物,在自噬过程中被降解;PINK1蛋白是线粒体自噬活跃程度的关键指标。
①从数据判断P62蛋白表达相对量与线粒体自噬的活跃程度成 (填“正”或“负”)相关。
②结合已有信息推测AS-Ⅱ可用于辅助治疗糖尿病肾病的作用机制 。(可用文字加箭头表示)
62.(2025·广东·二模)吉西他滨是治疗胰腺癌的有效药物,但是随患者用药时间的延长,会出现耐药现象,导致疗效下降。初步研究发现,相对于不耐药的胰腺癌细胞,耐药细胞内一种编号为miRNA-483-3P(以下简称为miR-3p)的miRNA水平大幅度降低。miRNA是细胞内产生的一种短链RNA,可与编码蛋白的mRNA结合,实现基因表达的调控,作用机理如图。为了探究miR-3P与胰腺癌细胞耐药性的关系,科研团队开展了一系列研究。
(1)据图推测,miRNA导致翻译中止的原因是: ,导致翻译不能继续。
(2)为了构建实验用的耐药癌细胞系,研究团队将胰腺癌细胞培养在吉西他滨浓度 (填“渐次升高”或“渐次降低”或“恒定”)的培养液中一段时间,可以获得稳定的吉西他滨耐药细胞系GR。
(3)为了探究miR-3p对胰腺癌细胞吉西他滨耐药性的影响,分别将适当浓度的minics(能调控miR-3p合成的化学成分)和minicsNC(无作用的化学成分)导入到GR细胞中,随后对细胞内的miR-3p水平进行了检测,结果见图,表明minics的作用是 。
随后用一定浓度的吉西他滨作用于经过上述处理的GR细胞,检测细胞的凋亡率,结果见图,该结果表明 。
(4)PI3K/AKT信号通路能够调控细胞的凋亡,其中PI3K蛋白具有抑制细胞凋亡的作用。为进一步探究miR-3p是否通过影响PI3K/AKT信号通路来改变癌细胞对吉西他滨的敏感性,请完成以下实验设计思路:
①将一定数量的GR细胞均分为两组,分别导入 ,然后,在相同且适宜的条件下培养一定时间。
②检测两组细胞的 。
③若 ,则说明miR-3p通过影响PI3K/AKT信号通路来改变癌细胞对吉西他滨的敏感性。
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细胞分裂
考点02 细胞的分化、衰老和死亡
细胞分裂考点01
一、单选题
1.(2025·北京西城·二模)万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种,获得的植株自交,取若干F1植株叶片,用流式细胞仪(据细胞中DNA含量对细胞分别计数)检测,根据结果将F1分为3种类型(如图)。下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂
B.甲图所示植株一定没有发生可遗传变异
C.乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高
D.实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株
【答案】D
【分析】有丝分裂过程:
(1)分裂间期:DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(2)分裂期(以高等植物细胞为例):①前期:染色质丝螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,细胞两极发出纺缍丝,形成纺缍体。②中期:染色体的着丝点排列在赤道板(赤道板只是一个位置,不是真实的结构,因此赤道板在显微镜下看不到)上。染色体的形态稳定,数目清晰,便于观察。这个时期是观察染色体的最佳时期。③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,分别移向细胞两极,分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。④末期:染色体变成染色质,纺缍体消失,出现新的核膜和核仁,出现细胞板,扩展形成细胞壁,将一个细胞分成两个子细胞。
【详解】A、秋水仙素能抑制纺锤体的形成,不能抑制着丝粒的分裂,A错误;
B、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,秋水仙素处理可能导致染色体数目变异,这些变异是可遗传的,B错误;
C、据图可知,乙图所示的细胞中DNA含量既有未加倍的、又有加倍的,不是乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高,有些与处理前可能相同,C错误;
D、丙图所示细胞中DNA含量的最大值高于细胞甲,此时的细胞数目多于甲,说明此时万寿菊已经实现了染色体数目的加倍,而处于分化程度较高的阶段,所以实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株,D正确。
故选D。
2.(2025·贵州·二模)蝗虫的体细胞中有24条染色体,某同学通过观察蝗虫细胞分裂的过程,绘制出细胞分裂过程中部分时期每条染色体上DNA含量的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是每条染色体DNA含量abCd细胞分裂时期( )
A.图中a点时观察的细胞中发生过染色体复制
B.ab段可表示有丝分裂中期和减数分裂I中期
C.bc段可表示细胞分裂过程中染色体数目加倍
D.cd段代表的细胞中不含有同源染色体的存在
【答案】D
【分析】图中ab段每条染色体含有2个DNA,可表示有丝分裂前、中期,减数第一次分裂,减数第二次分裂前、中期。cd段每条染色体含有1个DNA,可代表有丝分裂末期、减数第二次分裂末期。
【详解】A、图中a点时观察的细胞中每条染色体含有2个DNA,说明发生过染色体复制,A正确;
B、ab段每条染色体含有2个DNA,可表示有丝分裂中期和减数分裂I中期,B正确;
C、bc段发生的原因是着丝粒分裂,可表示细胞分裂过程中染色体数目加倍,C正确;
D、cd段可代表有丝分裂末期、减数第二次分裂末期,其中有丝分裂末期的细胞中含有同源染色体的存在,D错误。
故选D。
3.(2025·山东德州·二模)核纤层位于内层核膜和染色质之间,主要由核纤层蛋白(Lamin)组成。LaminA和LaminC由同一基因编码,能维持核膜稳定性,主要存在于分化成熟的细胞中。有丝分裂时,LaminB可逆性的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的解体和重建。下列说法错误的是( )
A.核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核
B.LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物
C.与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较高
D.抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期
【答案】C
【分析】细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞中分开;(2)染色质: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。
【详解】A、核糖体是蛋白质合成的场所,核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核,A正确;
B、LaminA和LaminC由同一基因编码,LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较低,C错误;
D、核膜的解体发生在分裂前期,抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期,D正确。
故选C。
4.(2025·江苏南京·二模)下图1表示基因型为AaXBXb的生物体(2n=4)某个细胞的分裂过程中染色体数与核DNA数之比。图2表示该生物细胞分裂不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的是( )
A.若图1表示有丝分裂过程,则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为2n
B.若图1表示减数分裂过程,则CD段代表后期I同源染色体分离
C.图2甲细胞有4个染色体组,乙细胞有2个四分体,丙细胞有0或1个Xb
D.若形成一个基因型为aXBXb的配子,可能是后期I同源染色体未分离
【答案】D
【分析】题图分析,图1中AB表示DNA复制过程,处于分裂间期,BC表示有丝分裂前中期和减数第一次分裂全过程以及减数第二次分裂前中期,CD表示减数第二次分裂后期和有丝分裂后期,DE段为有丝分裂后末期和减数第二次分裂后末期,图2中甲处于有丝分裂后期,以处于有丝分裂前中期或减数第一次分裂前中后期,丙处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、若图1表示有丝分裂过程,则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为4n,可表示有丝分裂前中期,A错误;
B、若图1表示减数分裂过程,则CD段代表减数第二次分裂后期,此时细胞中发生的变化是着丝粒分裂,B错误;
C、图2甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中有4个染色体组;乙细胞若处于减数分裂过程中,可能有2个四分体,若处于有丝分裂,则没有四分体;丙细胞为卵细胞或第二极体,其中含有0或1个Xb,C错误;
D、若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞,则可能是减数第一次分裂后期同源染色体XBXb未分离导致的,也可能是减数第一次分裂前期姐妹染色单体(XBXB或XbXb)发生互换或减数第一次分裂间期基因突变,导致姐妹染色单体未分开,移向了细胞同一极导致的,D正确。
故选D。
5.(2025·河北张家口·二模)PcG蛋白广泛参与细胞分化过程中的基因沉默,它们通过形成多蛋白复合物(polycomb阻遏蛋白复合物,PRC)在染色质重塑和表观遗传调控中发挥重要作用。如图为染色质凝集与松散的过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.图中发生了DNA的甲基化,该甲基化可使基因沉默
B.PcG蛋白可能参与了唾液腺细胞中抗体基因的沉默
C.PcG蛋白缺失可能导致细胞重新具有分裂能力
D.在分裂期可能发生甲基化,在分裂间期可能发生去甲基化
【答案】A
【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、图中发生了组蛋白的甲基化,该甲基化可使基因沉默,A错误;
B、PcG蛋白存在于染色质时,染色质凝集,DNA不能解螺旋进行转录,PcG蛋白可能参与了唾液腺细胞中抗体基因的沉默,B正确;
C、PcG蛋白缺失,可表达出促细胞分裂蛋白,可能导致细胞重新具有分裂能力,C正确;
D、分裂期染色质高度螺旋化形成染色体,分裂间期细胞合成DNA和蛋白质,在分裂期可能发生甲基化,在分裂间期可能发生去甲基化,D正确。
故选A。
6.(2025·广东汕头·二模)“雄鳢1号”由乌鳢(2n=48,XX)与超雄斑鳢(2n=42,YY)杂交所得,其生长速度快。显微镜下观察“雄鳢1号”性腺的细胞,细胞不会出现的是( )
A.含有45条染色体 B.含有22个四分体
C.含有90条染色体 D.染色体移向两极
【答案】B
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】A、已知乌鳢染色体数为2n=48,雄斑鳢染色体数为2n=42,“雄鳢1号"由乌鳢(2n=48,XX)与雄斑鳢(2n=42,YY)杂交所得,则“雄鳢1号“的染色体数目为:(48+42)÷2=45条,“雄鳢1号”正常体细胞染色体数为45条,A正确;
B、四分体是减数第一次分裂前期同源染色体两两配对形成的,由于“雄鳢1号”染色体数为45条,没有同源染色体(乌鳢和雄斑鳢属于不同物种),无法联会形成四分体,所以细胞中不会出现四分体,B错误;
C、“雄鳢1号”性腺细胞进行有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍,此时细胞中含有90条染色体,C正确;
D、在“雄鳢1号”性腺细胞进行有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,都会发生着丝粒分裂,染色体移向两极的现象,D正确。
故选B。
7.(2025·北京昌平·二模)泛素-蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统,该过程需要E1(泛素活化酶)、E2(泛素偶连酶)、E3(泛素-蛋白连接酶)协作完成对待降解的蛋白质(如周期蛋白)标记上泛素,这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述错误的是( )
A.泛素和三种酶均可降低化学反应的活化能
B.三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性
C.泛素-蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平
D.该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要
【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,泛素和三种酶均可降低化学反应的活化能,A正确;
B、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类底物反应,三种酶(E1、E2、E3)的分工协作体现了酶的协同作用,B错误;
C、泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的重要机制,能够清除错误折叠或受损的蛋白质,维持细胞内蛋白质的正常水平,C正确;
D、该途径可以降解周期蛋白,从而调控细胞周期进程,对细胞周期的正常进行至关重要,D正确。
故选B。
8.(2025·山东泰安·二模)黏连蛋白是一种参与姐妹染色单体之间黏连的糖蛋白。研究发现乙酰转移酶能使黏连蛋白上两个保守的赖氨酸残基乙酰化,从而稳定黏连蛋白与染色体的结合。去乙酰化酶能将乙酰化的黏连蛋白去乙酰化。下列说法正确的是( )
A.黏连蛋白的合成主要发生在细胞分裂的前期
B.黏连蛋白的乙酰化有助于纺锤体在分裂后期发挥作用
C.去乙酰化酶在细胞有丝分裂后期活性较高
D.去乙酰化酶在次级精母细胞的生成过程中发挥作用
【答案】C
【分析】有丝分裂一个细胞周期中各时期变化规律:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。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(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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、黏连蛋白是一种参与姐妹染色单体之间黏连的糖蛋白。姐妹染色单体通过复制形成的,发生在间期,故黏连蛋白的合成主要发生在细胞分裂的间期,而非前期,A错误;
B、乙酰化通过稳定黏连蛋白与染色体的结合,有利于维持姐妹染色单体的黏连。分裂后期需要去乙酰化酶解除黏连,使姐妹染色单体分离,纺锤体才能牵引染色体至两极,B错误;
C、有丝分裂后期,姐妹染色单体的分离需要黏连蛋白与染色体解离。去乙酰化酶通过去除乙酰化修饰,破坏黏连蛋白的稳定性,从而促进分离,故在细胞有丝分裂的后期去乙酰化酶的活性较高,C正确;
D、次级精母细胞的形成涉及减数第一次分裂,此时姐妹染色单体没有分离,不需要去乙酰化酶通过去除乙酰化修饰,D错误。
故选C。
9.(2025·山东潍坊·二模)关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”,下列说法错误的是( )
A.取洋葱根尖放入盛有盐酸和酒精混合液的玻璃皿中,使组织细胞分离开
B.将解离后的根尖立即放入盛有甲紫溶液的玻璃皿中进行染色
C.高倍镜下无法观察到姐妹染色单体分别移向细胞两极的过程
D.某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长
【答案】B
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的实验中,制作装片的过程:解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、剪取根尖2~3mm立即放入盐酸和酒精混合液中进行解离,其目的是使细胞从组织中分离开来,便于制片,A正确;
B、将解离后的根尖转移到清水中进行漂洗,其目的是洗去解离液,而后放入盛有甲紫溶液的玻璃皿中进行染色,B错误;
C、高倍镜下无法观察到姐妹染色单体分别移向细胞两极的过程,因为经过解离步骤后细胞已经死亡,C正确;
D、某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长,因此在观察到的视野中处于分裂间期的细胞数目最多,D正确。
故选B。
10.(2025·广东·二模)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)两个阶段,其中决定是否启动下一个阶段的关键节点被称为细胞周期检查点,如图所示。研究表明,细胞周期调控与细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)有关,cyclin与CDK结合形成cyclin-CDK复合物,Cdc25激活cyclin-CDK复合物,活化的cyclin-CDK又反过来激活Cdc25,最终促进细胞进入下一时期。下列叙述正确的是( )
A.从G2/M期检查点开始,经M、G1、S、G2再回到G2/M期检查点为一个细胞周期
B.若某生物体细胞染色体数为2n,则G2期细胞核DNA数量为2n
C.cyclin-CDK复合物与Cdc25之间存在负反馈调节
D.抑制CDK的活性将使细胞周期停滞,该思路可用于研制抗癌药物
【答案】D
【分析】细胞周期是指从细胞一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成为止。包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)两个阶段,其中G1会合成与DNA复制相关的蛋白质,S期会进行DNA复制,G2期会合成与分裂期相关的蛋白质。
【详解】A 、细胞周期是从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。所以顺序应该为G1→S→G2→M才是一个细胞周期,A错误;
B、经过 S 期 DNA 的复制,G2期的细胞中细胞核 DNA 数量已经加倍,若某生物体细胞染色体数为 2n ,则G2期细胞核 DNA 数量应为 4n ,B错误;
C 、由题干可知, Cdc25 激活 cyclin−CDK 复合物,活化的 cyclin−CDK 又反过来激活 Cdc25 ,这是正反馈调节,而不是负反馈调节,C错误;
D 、因为 CDK 在细胞周期调控中起着关键作用,抑制 CDK 的活性会使细胞周期停滞,而癌细胞具有无限增殖的特点,需要不断进行细胞分裂,所以抑制 CDK 活性可使癌细胞的细胞周期停滞,从而抑制癌细胞增殖,该思路可用于研制抗癌药物,D正确。
故选D。
11.(2025·浙江杭州·二模)某研究小组研究茶树油提取物松油烯-4-醇对小鼠肺癌细胞周期的影响,测定不同时期细胞的百分率,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
时期
对照组
0.01%处理组
0.05%处理组
G1
62.5
39.1
25.2
S
26.2
18.5
0.7
G2、M
11.3
42.4
74.1
注:G1表示DNA合成前期;S表示DNA合成期;G2表示分裂准备期;M表示分裂期。
A.肺癌细胞在分裂间期体积增大,有利于物质交换
B.M期时肺癌细胞在细胞中央位置会出现细胞板
C.据表分析,无法判断三组实验细胞周期的时间长短
D.据表可知,提取物能诱导细胞周期阻滞于S期
【答案】C
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次细胞分裂完成时结束的一段时间。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期包括G1、S、G2,且在细胞周期中占据90-95%的时间,此期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期做物质准备,此后进入分裂期(M)。
【详解】A、细胞体积增大,相对表面积减小,物质交换效率降低,不利于物质交换,所以肺癌细胞在分裂间期体积增大不利于物质交换,A错误;
B、动物细胞有丝分裂过程中不会出现细胞板,细胞板是植物细胞有丝分裂末期出现的结构,B错误;
C、表中仅给出了不同时期细胞的百分率,没有关于细胞周期具体时长的信息,所以无法判断三组实验细胞周期的时间长短,C正确;
D、从表中数据看,随着提取物浓度增加,G2、M期细胞百分率增加,S期细胞百分率减少,说明提取物能诱导细胞周期阻滞于G2、M期,而不是S期,D错误。
故选C。
12.(2025·江西新余·二模)最新研究发现,植物根尖细胞有丝分裂过程中存在一种关键的M复合物蛋白。该复合物能精准识别并锚定纺锤体,通过动态组装-解聚调控染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是( )
A.M复合物在细胞分裂间期表达,其表达水平直接影响细胞周期进程
B.M复合物功能异常会导致染色体数目变异
C.M复合物通过与染色体的着丝粒结合,参与DNA的复制过程
D.M复合物通过与纺锤体结合,确保染色体在分裂后期向两极有序分离
【答案】C
【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:主要变化:1)前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;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:染色体的着丝点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)。
【详解】A、M复合物能精准识别并锚定纺锤体,通过动态组装-解聚调控染色体的正确排列与分离。在细胞分裂间期表达,其表达水平直接影响细胞周期进程,A正确;
B、M复合物功能异常会导致染色体分离错误,产生染色体数目变异,B正确;
C、M复合物能精准识别并锚定纺锤体,通过动态组装-解聚调控染色体的正确排列与分离,不参与DNA复制过程,C错误;
D、M复合物能精准识别并锚定纺锤体,通过动态组装-解聚调控染色体的正确排列与分离,故M复合物通过与纺锤体结合,确保染色体在分裂后期向两极有序分离,D正确。
故选C。
13.(2025·山西·二模)2025年《自然》杂志发表的最新研究揭示,SPO11—TOP6BL复合体可催化减数分裂过程中DNA双链断裂引起染色体互换,该复合体在有丝分裂中不表达。下列叙述错误的是( )
A.SPO11—TOP6BL复合体可作用于磷酸二酯键
B.染色体互换通常发生在减数第二次分裂前期
C.X射线及其他辐射也可导致DNA双链的断裂
D.该复合体的形成是基因选择性表达的结果
【答案】B
【分析】减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换,实现基因重组,增加遗传多样性。
【详解】A、依据题干信息,PO11-TOP6BL复合体可催化减数分裂过程中DNA双链断裂引起染色体互换,故可推知,SPO11-TOP6BL复合体可作用于连接DNA片段的磷酸二酯键,A正确;
B、染色体互换发生在减数第一次分裂前期,B错误;
C、X射线及其他辐射作为物理因素,可导致突变的发生,突变包括基因突变和染色体变异,故可推知X射线及其他辐射导致DNA双链的断裂,C正确;
D、SPO11-TOP6BL复合体可催化减数分裂过程中DNA双链断裂引起染色体互换,该复合体在有丝分裂中不表达,所以该复合体的形成是基因选择性表达的结果,D正确。
故选B。
14.(2025·青海西宁·二模)细胞增殖是重要的细胞生理功能之一,是生物体生长、发育、繁殖以及遗传的基础。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞有丝分裂后期,细胞核缢裂成两个
B.有丝分裂后期,着丝粒在纺锤丝的牵引下分裂加倍
C.原核细胞中无染色体,通过无丝分裂进行增殖
D.细胞分裂前的间期,既有基因表达,又有DNA复制
【答案】D
【分析】有丝分裂过程:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即染色体的复制;
(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,是观察染色体形态和数目的最佳时期;
(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,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、动物细胞有丝分裂后期无细胞核结构,A错误;
B、有丝分裂后期,着丝粒发生分裂,分裂的过程与纺锤丝牵引无关,B错误;
C、原核细胞没有成型的细胞核,通过二分裂进行增殖,C错误;
D、细胞分裂前的间期会发生蛋白质的合成与DNA的复制,蛋白质经基因表达合成,D正确。
故选D。
15.(2025·安徽黄山·二模)一只雄性黑腹果蝇(2N =8)的性腺中,两个正处于分裂期的甲、乙细胞的染色体数目和核 DNA 分子数如图所示。若不考虑染色体变异,下列叙述正确的是( )
A.甲处于有丝分裂,乙处于减数分裂
B.乙处于有丝分裂,甲处于减数分裂
C.甲完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
D.乙完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
【答案】D
【分析】精子的形成过程:
(1)精原细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期(染色体的复制)→初级精母细胞;
(2)初级精母细胞经过减数分裂Ⅰ(前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合)→两种次级精母细胞;
(3)次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ过程(类似于有丝分裂)→精细胞;
(4)精细胞经过变形→精子。
【详解】AB、甲细胞中染色体数为8条,核DNA分子数为16个,说明DNA已经完成复制,染色体数与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ;乙细胞中染色体数为8条,核DNA分子数为8个,染色体数与核DNA分子数相等且与体细胞相同,可能处于减数分裂Ⅱ后期(着丝点分裂后)也可能处于有丝分裂末期,所以甲可能处于有丝分裂或减数分裂,乙处于减数分裂或有丝分裂,AB错误;
C、若甲处于减数分裂Ⅰ,完成分裂后产生的两个子细胞是次级精母细胞,由于同源染色体分离,这两个子细胞的染色体形态不一定相同,C错误;
D、乙处于减数分裂Ⅱ后期,不考虑染色体变异,乙完成分裂后产生的两个精细胞的染色体形态一定相同;若乙处于有丝分裂末期,形成的两个体细胞的染色体形态一定相同,D正确。
故选D。
16.(2025·广西来宾·二模)科学家经过研究发现,将有丝分裂期(M期)细胞与间期(分为G1、S、G2时期)进行融合时,G1(为DNA合成做准备)、S(DNA合成时期)、G2(为分裂期做准备)时期细胞内的染色质被诱导出染色体凝缩状,具体过程及结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.M期细胞内含有促进染色质凝缩的物质
B.G1期细胞染色体呈单线状,原因是其DNA还未发生复制
C.S期细胞染色体呈碎片状,原因是其染色体被M期细胞中物质破坏
D.G2期细胞染色体呈双线状,原因是其DNA已经完成复制,并产生有染色单体
【答案】C
【分析】从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
【详解】A、依题意,将M期细胞分别与G1、S、G2时期细胞进行融合时,G1、S、G2时期细胞被诱导出染色体凝缩状,推测M期细胞内含有促进染色质凝缩的物质,A正确;
B、依题意,细胞处于G1期时,细胞中发生的变化是为DNA合成做准备,此时细胞中DNA还未发生复制,染色体呈单线状,B正确;
C、与M期细胞融合后,其中S期细胞染色体成碎片状,原因是核DNA的复制不是同步的,有些DNA复制早一些,有些复制晚一些,合成的DNA长度不同,呈碎片化,C错误;
D、依题意,G2为分裂期做准备,此时细胞中DNA已完成复制,并产生有染色单体,D正确。
故选C。
17.(2025·河南·二模)着丝粒蛋白(CENPs)是一群高度保守的蛋白质,CENPs表达减少会导致染色体无法正确地连接到纺锤体上。下列有关说法正确的是( )
A.CENPs主要在有丝分裂中期合成
B.高尔基体参与CENPs的加工过程
C.CENPs减少不影响减数分裂I进行
D.CENPs减少可引起染色体数目变异
【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: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、CENPs表达减少会导致染色体无法正确连接到纺锤体上,推测其在有丝分裂中期之前就已经合成,A错误;
B、CENPs是胞内蛋白,在核糖体上合成,而高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,不参与CENPs的加工过程,B错误;
C、减数分裂I过程中,需要纺锤丝牵引同源染色体分离,CENPs减少会影响减数分裂I进行,C错误;
D、CENPs表达减少会导致染色体无法正确地连接到纺锤体上,使染色体无法正常分配,从而引起染色体数目变异,D正确。
故选D。
18.(2025·天津河北·二模)某二倍体雌性动物(2n=16,性别决定方式为XY型)的基因型是AaBb,图1是该动物部分细胞分裂示意图(仅显示部分染色体);图2表示该种动物X、Y染色体联会时,不联会区域周围会形成性泡,PAR表示联会区域。下列相关叙述正确的是( )
A.图1中细胞①应有8个四分体
B.图2性泡可以出现在图1动物个体的生殖器官中
C.图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞的基因型为aB或Ab
D.图1中细胞②中移向一极的基因有A、a、B、b
【答案】D
【分析】图1中①细胞同源染色体分裂,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞②含有同源染色体,着丝粒分离,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】A、图1中①细胞同源染色体分裂,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期,四分体在减数第一次分裂前期形成,A错误;
B、由图1可知,细胞质在减数分裂时不均等分裂,其所示动物为雌性动物,染色体组成为XX,而性泡是X、Y染色体联会时,不联会区域周围形成的,即图1动物(雌性)生殖器官中不会出现性泡,B错误。
C、由图可知,图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞(即卵细胞)基因型为aB,C错误;
D、图1中细胞②处于有丝分裂后期,由于该动物的基因型为AaBb,所以移向一极的基因有A、a、B、b,D正确。
故选D。
19.(2025·甘肃白银·二模)核仁的组成包括rDNA、RNA聚合酶Ⅰ等。研究人员将RNA聚合酶Ⅰ的抗体注射到有丝分裂中期的细胞内,该细胞能够继续完成分裂并且子细胞按正常细胞周期进入分裂间期,但是它们却不能重建核仁。下列说法错误的是( )
A.核仁中的rDNA可以转录出rRNA参与构成核糖体
B.核仁的重建需要有活性的RNA聚合酶Ⅰ
C.若RNA聚合酶Ⅰ失活,细胞不能继续分裂
D.通常观察有丝分裂中期的细胞进行染色体计数
【答案】C
【分析】细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;(2)其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建;(4)染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、核仁的组成中包括rDNA和RNA聚合酶,可以转录出rRNA,rRNA参与构成核糖体,A正确。
BC、根据题干信息,注射了RNA聚合酶Ⅰ的抗体,细胞内的RNA聚合酶Ⅰ失去活性,细胞能够继续分裂但是不能重建核仁,说明核仁的重建需要有活性的RNA聚合酶Ⅰ,B正确、C错误。
D、有丝分裂中期的细胞染色体的着丝粒排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰,便于计数,D正确。
故选C。
20.(2025·浙江温州·二模)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲→乙→丙→丁可表示一个完整的细胞周期
B.图甲细胞的核膜、核仁消失早于染色体出现
C.图乙是观察染色体形态和数目的最佳时期
D.动、植物细胞有丝分裂的差异体现在丁时期
【答案】C
【分析】甲是有丝分裂前期,乙是有丝分裂中期,丙是有丝分裂后期,丁为有丝分裂末期。
【详解】A、完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,甲→乙→丙→丁只能代表分裂期,A错误;
B、当分裂期细胞进入前期时染色体出现,前期中较晚时候,核膜、核仁开始解体,B错误;
C、图乙是有丝分裂中期,是观察染色体形态和数目的最佳时期,C正确;
D、动、植物细胞有丝分裂的差异体现在丁时期和甲时期,植物细胞有丝分裂前期由细胞两极发出纺锤丝,动物是由中心体发出,D错误。
故选C。
21.(2025·浙江温州·二模)某动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,在不含32P的培养液中培养,取不同时期的甲~丁4个细胞,其染色体组、染色体数和含32P染色体数的情况,如下表所示。
甲
乙
丙
丁
染色体组
2
2
1
4
染色体数
4
4
2
8
含32P的染色体数
4
3
2
2
不考虑染色体畸变,据表分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中含有4套遗传信息
B.乙细胞形成过程中至少经历了2次胞质分裂
C.丙细胞产生的子细胞变形后与卵细胞结合时发生基因重组
D.丁细胞产生的子细胞中均含1条32P染色体
【答案】B
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养,经过一次复制后,形成的每个DNA分子都有一条链含有32P。
【详解】A、甲细胞染色体组为2个,染色体数为4条,含有2套遗传信息,A错误;
B、DNA进行半保留复制,第一次复制形成的每条染色单体都含有32P,则形成的子细胞中带32P的染色体应为4条。若第一次分裂形成的子细胞进行第二次复制,每条染色体只有一条染色单体带32P标记,这些染色体在第二次分裂时,带标记的染色单体形成的染色体随机分配至两个子细胞,则可能出现一个细胞中三条染色体带32P标记的情况。乙细胞中3条染色体含32P,因此,乙细胞形成过程中至少经历了2次胞质分裂,B正确;
C、丙细胞产生的子细胞变形后形成精子,与卵细胞结合为受精作用,而基因重组发生有减数分裂过程,不是受精作用过程,C错误;
D、据表格数据分析可知,丁细胞含4个染色体组,8条染色体,则其为有丝分裂后期或末期未结束的细胞。丁细胞中有2条染色体含32P,说明丁细胞至少是经历了2次胞质分裂,且含标记的2条染色体在着丝粒分裂之前是分别位于不同染色体上的两条单体,因此,在细胞质分裂时,这两条含32P的染色体随机分配到两个子细胞中,故产生的子细胞中可能含0条或1条或2条32P染色体,D错误。
故选B。
22.(2025·河南开封·二模)中国水稻研究所王克剑团队在水稻中编辑了部分基因得到了Fix突变体,该植株产生生殖细胞时用有丝分裂代替了减数分裂,导致如图所示的染色体组成状况。下列叙述错误的是( )
A.Fix突变体产生雌性生殖细胞的过程一般无同源染色体的联会和分离
B.Fix突变体产生雌、雄生殖细胞的过程一般不发生基因重组现象
C.某Fix突变体的基因型为Aabb,则其产生的雄性生殖细胞最多出现三种基因型
D.Fix突变体自交产生的二倍体子代与亲本基因型相同,实现了杂合子的稳定遗传
【答案】C
【分析】从图中分析Fix植株的形成过程是在减数第一次分裂过程中,同源染色体没有分离,形成了雌雄配子,而雄配子由于缺少基因被降解,从而形成只含有雌配子的受精卵,发育成该植株。
【详解】A、由题意可知,Fix突变体产生生殖细胞时用有丝分裂代替了减数分裂,所以其在产生雌性生殖细胞的过程一般无同源染色体的联会和分离,A正确;
B、Fix突变体产生雌、雄生殖细胞的过程用有丝分裂代替了减数分裂,因此一般不发生基因重组现象,B正确;
C、从图中可以看出,基因型为Aabb的Fix突变体,产生的雄性生殖细胞最多可出现无碎片化的Aabb 配子、3种部分碎片化的Abb、abb、Aab配子以及严重碎片化的不含染色体的配子,共5种,C错 误;
D、由图可知,Fix植株自交后代是通过孤雌生殖产生的,染色体数目与亲代保持一致,实现了杂合子的稳定遗传,D正确。
故选C。
23.(2025·陕西渭南·二模)PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),利用大肠杆菌表达该蛋白。将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期(图1)不同时期的细胞数量,统计结果如图2。下列说法错误的是( )
A.为获取phb2基因可先提取该动物相应细胞的总RNA,经逆转录过程得到cDNA
B.利用PCR技术扩增phb2基因时通过超过90℃高温处理能使双链解聚为单链
C.要将phb2基因导入前需用或处理大肠杆菌
D.根据统计结果可知PHB2蛋白可将癌细胞阻滞在细胞周期的期
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定:包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、以该动物相应细胞的总RNA为模板,通过逆转录过程,在逆转录酶的作用下可以合成cDNA,再从cDNA文库中获取phb2基因,所以为获取phb2基因可先提取该动物相应细胞的总RNA,经逆转录过程得到cDNA,A正确;
B、PCR技术扩增phb2基因时,90−95 ℃高温处理能使双链DNA解聚为单链,因为高温破坏了DNA分子中的氢键,使双链DNA变为单链,便于引物与模板链结合,B正确;
C、环境中的DNA分子,以提高转化效率 转化时用Ca或CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,易于吸收周围,C正确;
D、比较图2中G1期和S期细胞减少,而G2期细胞数目明显增多,说明了G1期和S期细胞可以进入G2期,而G2期的细胞没有能够完成分裂进入G1期,因此该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的G2/M期。D错误。
故选D。
24.(2025·黑龙江·二模)某实验小组研究了分别用水和10-9mol/L吲哚乙酸培养的大蒜根尖在8时至14时的有丝分裂情况,结果如表所示(有丝分裂指数=分裂期细胞数/细胞总数×100%)。下列叙述错误的是( )
时间
间期细胞数/个
细胞总数/个
有丝分裂指数/%
清水组
实验组
清水组
实验组
清水组
实验组
8时
1137
1127
1161
1240
2.07
9.11
10时
1021
1248
1052
1333
2.95
6.38
12时
1571
1569
1602
1653
2
5.08
14时
1649
1708
1712
1804
3.68
5.32
A.实验中所用的解离液由体积分数为95%的酒精和质量分数为15%盐酸溶液制成
B.实验结果表明,随着吲哚乙酸浓度的增大,大蒜根尖分裂指数会先升高后下降
C.根据统计的有丝分裂间期细胞数和细胞总数不能算出一个大蒜根尖细胞的细胞周期
D.各组的细胞有丝分裂指数均低于10%,是因为细胞周期中分裂期所占比例小
【答案】B
【分析】制作根尖细胞有丝分裂装片,应选择根尖分生区制成临时装片,该区域细胞的形态特点是呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂;制作根尖临时装片的过程是取材→解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、解离液的成分包括体积分数为95%的酒精和质量分数为15%盐酸,A正确;
B、题干中整个实验过程中一直使用浓度为10-9mol/L的吲哚乙酸,大蒜根尖分裂指数的变化是随着处理时间的变化而改变,B错误;
C、根据统计的有丝分裂间期细胞数和细胞总数可以计算处于有丝分裂间期所占据的细胞比例,不能具体算出一个大蒜根尖细胞的细胞周期是多长时间,C正确;
D、有丝分裂分裂指数是指分裂期细胞数占细胞总数的比例。因此,各组有丝分裂分裂指数均低于10%,是由于细胞周期中分裂期所占时间比例小,D正确。
故选B。
25.(2025·陕西宝鸡·二模)下图是某哺乳动物(染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中正确的是( )
A.若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为n
B.若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞核DNA数均为4n
C.若BC段发生联会现象,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换
D.若BC段细胞无同源染色体,则经过CD段后形成的细胞会含有同源染色体
【答案】B
【分析】分析图示可知,AB段形成的原因是DNA的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝粒分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【详解】A、精细胞是通过减数分裂形成的,在减数分裂过程中,着丝粒分开发生在减数第二次分裂后期,因此,BC段表示减数第一次分裂各时期和减数第二次分裂前期和中期,有些细胞染色体数为2n,有些细胞染色体数为n,A错误;
B、精原细胞通过有丝分裂形成,着丝粒分开发生在有丝分裂后期,因此,BC段表示有丝分裂前期和中期,细胞染色体数均为2n,细胞核DNA数均为4n,B正确;
C、若BC段发生同源染色体联会,则图像表示的是减数分裂,减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换在减数第一次分裂的四分体时期,而DE段表示的是减数第二次分裂后期和末期,C错误;
D、若BC段细胞不存在同源染色体,则图像表示的是减数分裂,CD发生的是着丝粒分开即减数第二次分裂后期,D时细胞没有同源染色体,D错误。
故选B。
26.(2025·陕西安康·二模)科学家利用同位素标记法研究某动物细胞的分裂过程。用3H标记了该动物细胞(2n=8)细胞核内的所有DNA分子,然后将这些细胞转入不含放射性标记的培养基中继续分裂。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.在第一次有丝分裂结束后,子细胞中含有双链均被3H标记的DNA
B.在第二次有丝分裂中期,细胞中含有3H标记的染色体共有4条
C.在第二次有丝分裂后期,所有3H标记染色体都随机移向细胞同一极
D.在第三次有丝分裂后期,细胞中含3H标记的染色体数目可能为8条
【答案】D
【分析】半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一条单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。
【详解】A、用3H标记了该动物细胞(2n= 8)的DNA 分子,然后将这些细胞转入不含放射性标记的培养基中继续分裂。 在第一次有丝分裂结束后,由于 DNA 的半保留复制,子细胞中的染色体上的 DNA 都是一条链含3H,一条链不含3H,而不是双链都含3H,A错误;
B、在第二次有丝分裂中期,染色体已经复制但还没有分离,细胞中染色体数目为8条,每条染色体的一个染色体单体上都含有一条链为3H标记,所以此时8条染色体都有3H标记,B错误;
C、在第二次有丝分裂后期,含有3H标记的染色体共8条,这些染色体是被随机的移向细胞两极的,而不是所有含3H标记的染色体都移向同一极,C错误;
D、由于前两次分裂过程中3H标记的染色体会随机分配到子细胞中,所以在第三次分裂中期,细胞中含3H标记的染色体数目可能为0至8条中的任意整数,D正确。
故选D。
27.(2025·广东佛山·二模)科学研究发现,进行分裂时细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白,主要集中在染色体的着丝粒位置,水解黏连蛋白的酶在中期已经开始合成,而各着丝粒的分裂却到后期才几乎同时发生,有关过程如图1所示。某二倍体生物细胞进行分裂过程中某段时间同源染色体对数的变化如图2所示。相关分析错误的是( )
A.图1中的染色体着丝点分裂前后,每条染色体具有的DNA由2个变为1个
B.图2中A→G段对应的细胞分裂过程并不是同一个细胞进行的细胞分裂过程
C.可以推测,SGO蛋白能够保护着丝粒位置的黏连蛋白不被相应的水解酶破坏
D.正常情况下,图1所示的过程在图2中B→C段会发生而在E→F段不会发生
【答案】D
【分析】据图分析,图一表示着丝点分裂后,姐妹染色单体分开成为染色体,并在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极,处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
【详解】A、着丝点(粒)分裂前,一条染色体上有2个DNA分子,着丝点(粒)分裂后,一条染色体上1个DNA分子,A正确;
B、二倍体生物中同源染色体为n对,图2中AB段同源染色体有2n对,因此可知AB段为有丝分裂后期,FG段没有同源染色体,可知处于减数第二次分裂,综合可知,图2中A→G段对应的细胞分裂过程并不是同一个细胞进行的细胞分裂过程,B正确;
C、由题干信息“SGO蛋白对细胞分裂有调控作用”可知,之所以水解粘连蛋白的酶在中期合成,应该是被SGO蛋白调控完成的,故SGO蛋白的主要作用是保护粘连蛋白不被水解酶破坏,C正确;
D、正常情况下,图1所示的过程为着丝点(粒)分裂,BC为有丝分裂末期不发生该过程,D错误。
故选D。
28.(2025·山东潍坊·二模)在细胞分裂过程中,染色体的着丝粒分裂时可能会发生异常横裂,从而形成两条“等臂染色体”如图,“等臂染色体”随后会分别移向细胞两极。基因型为Aa(位于I号染色体)的卵原细胞进行细胞分裂时,一条I号染色体发生了异常横裂。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,下列说法正确的是( )
A.染色体发生异常横裂,会导致子细胞染色体结构和数目发生变异
B.若该卵原细胞进行有丝分裂,子细胞的基因组成最多有3种可能
C.若该卵原细胞进行减数分裂,产生卵细胞的基因组成最多有6种可能
D.若该卵原细胞减数分裂产生的卵细胞中不含A,则第二极体的基因组成最多有5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、染色体发生异常横裂,会导致染色体的结构发生改变,但是细胞中染色体的数目并没有发生变化,A错误;
B、若该卵原细胞进行有丝分裂,一条 I 号染色体发生异常横裂,若为含a的染色体发生异常横裂,则产生的子细胞基因组成可能为Aaa、A,若为含A的染色体发生异常横裂,则产生的子细胞基因组成可能为AAa、a,B错误;
C、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、0(表示没有相应的基因),若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,卵细胞的基因组成还可以是Aa,故图甲分裂方式产生的卵细胞基因型最多有6种可能,C正确;
D、正常情况下,第二极体的基因型可能为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,第二极体的基因型可能为AA、aa、O(表示没有相应的基因),若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,第二极体的基因组成还可以是Aa,第二极体基因组成最多有6种可能,D错误。
故选C。
29.(2025·北京西城·二模)蝗虫的性别决定为XO型,与雌蝗虫(2n=24,22+XX)相比,雄蝗虫(22+X)缺少一条X染色体。下图是蝗虫精母细胞减数第一次分裂不同时期的显微照片,图中X表示未配对的X染色体,相关叙述错误的是( )
A.按发生时间正确排序为③②①④
B.①细胞中含有11个四分体
C.③④细胞可发生基因重组
D.产生的次级精母细胞都有X染色体
【答案】D
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂Ⅰ间期:染色体的复制;
(2)减数分裂Ⅰ过程:
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)减数分裂Ⅱ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、③中染色体正在进行联会,②中染色体联会完成,二者处于减数第一次分裂前期;①细胞是减数第一次分裂中期,同源染色体排列在赤道板两侧;④中同源染色体已经分离到细胞两极,处于减数第一次分裂后期。所以按发生时间正确排序为③②①④,A正确;
B、雄蝗虫染色体组成为22 + X,在减数第一次分裂前期,同源染色体联会形成四分体,由于 X 染色体无同源染色体配对,所以细胞中只有11对同源染色体能形成四分体,即含有11个四分体,B正确;
C、③处于减数第一次分裂前期,可发生同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换;④处于减数第一次分裂后期,可发生非同源染色体的自由组合,这两种情况都属于基因重组,所以③④细胞可发生基因重组,C正确;
D、①细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,由于雄蝗虫只有一条 X 染色体,在减数第一次分裂后期,X 染色体可能进入其中一个次级精母细胞,也可能不进入,所以产生的次级精母细胞不一定都有 X 染色体,D错误。
故选D。
30.(2025·安徽马鞍山·二模)图1表示某二倍体雄性动物(2n=4)曲细精管内某细胞分裂模式图。图2表示其分裂过程中同源染色体对数的变化。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图1细胞名称是次级精母细胞
B.图1细胞处于图2曲线的ef段
C.图2中cd段染色体组是gh段的4倍
D.图2中cd段和gh段可能都存在等位基因
【答案】D
【分析】分析图解:图1中含有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。
图2中,ae区段表示有丝分裂,ef区段表示减数第一次分裂,gh区段表示减数第二次分裂阶段。
【详解】A、图1中含有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,不是次级精母细胞,A错误;
B、ae区段表示有丝分裂,ab表示有丝分裂前期、中期,图1细胞处于图2曲线的ab段,B错误;
C、图 2 中 cd 段表示有丝分裂后期,此时染色体组为 4 个;gh 段表示减数第二次分裂前期、中期和后期,染色体组为 1 个(前期、中期)或 2 个(后期),所以 cd 段染色体组是 gh 段的 2 倍或 4 倍,C错误;
D、图 2 中 cd 段处于有丝分裂过程,存在等位基因;gh 段处于减数第二次分裂过程,若发生交叉互换等情况可能存在等位基因,D正确。
故选D。
31.(2025·山东泰安·二模)FDR指减数分裂I时,联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞,到减数分裂Ⅱ时,染色体不再分离;SDR指减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体分开后没有移向两极。以上两种由于原始生殖细胞(2n)减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组。现有一雄性个体基因型为AaBb,染色体如图所示,不考虑其他突变。下列说法错误的是( )
A.核重组现象属于染色体变异
B.通过光学显微镜观察初级精母细胞,不能判断A/a、B/b是否发生基因重组
C.该雄性个体中一个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组产生精细胞的种类可能为1种、2种或3种
D.若只考虑SDR,该雄性个体最多可以产生4种染色体加倍的精子
【答案】D
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前的间期: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)减数第二次分裂类似有丝分裂过程。
【详解】A、由于原始生殖细胞(2n)减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组,染色体数目加倍属于染色体变异,A正确;
B、同源染色体间非姐妹染色单体上基因的互换,显微镜下无法直接观察,不能判断A/a、B/b是否发生基因重组,B正确;
C、该雄性个体中一个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组,如果发生减数分裂I时,联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞,到减数分裂Ⅱ时,染色体不再分离,则产生1种,如果发生在减数第一次分裂,同时发生互换,则产生2种,如果减数分裂Ⅱ时,染色体不再分离;SDR指减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体分开后没有移向两极。则产生3种,C正确;
D、SDR发生在减数第二次分裂时,姐妹染色单体未分离。若只考虑SDR,不可能产生4种染色体加倍的精子,D错误。
故选D。
32.(2025·甘肃白银·二模)某雄性哺乳动物(2N)性成熟前精原细胞主要进行有丝分裂,减数分裂无法启动;性成熟后RA(维甲酸)刺激精原细胞从有丝分裂进入减数分裂。下列说法错误的是( )
A.正常情况下该动物精原细胞内含2N或4N条染色体
B.减数分裂和有丝分裂过程中均可发生基因突变和基因重组
C.该雄性哺乳动物胚胎时期至性成熟前,体内的RA含量较低
D.有丝分裂与减数分裂的转换与平衡可为研发治疗不育症的药物提供思路
【答案】B
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂前间期: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:染色体散乱分布;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、精原细胞(2N)可通过有丝分裂进行自我更新,处于有丝分裂后期的精原细胞含有4N条染色体,故正常情况下该动物精原细胞内含2N或4N条染色体,A正确;
B、减数分裂和有丝分裂过程中均可发生基因突变,但只有减数分裂过程中可发生基因重组,B错误;
C、该雄性哺乳动物性成熟前减数分裂无法启动,因而推测,此时体内的RA含量较低,C正确;
D、若减数分裂受到影响,则会导致不育,故有丝分裂与减数分裂的转换与平衡可为研发治疗不育症的药物提供思路,D正确。
故选B。
33.(2025·甘肃白银·二模)黏连蛋白是真核细胞分裂间期形成的环状蛋白复合物,黏连蛋白将姐妹染色单体黏连在一起。四分体的维持由交叉蛋白和黏连蛋白共同维持。黏连蛋白被酶X水解后,姐妹染色单体分开,并在纺锤体的作用下分别被拉向两极。下列说法错误的是( )
A.黏连蛋白在细胞周期中会出现周期性的合成与分解
B.黏连蛋白给予姐妹染色单体间的黏附力与纺锤体的拉力相互对立
C.正常减数分裂过程中,减数分裂Ⅱ后期有黏连蛋白的分解,减数分裂Ⅰ后期没有
D.有丝分裂后期,酶X通过核孔进入细胞核发挥作用
【答案】D
【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:着丝粒分裂,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、由题干信息“黏连蛋白将姐妹染色单体黏连在一起”可知,姐妹染色单体不分离时黏连蛋白合成并发挥作用,姐妹染色单体分离时黏连蛋白分解,故黏连蛋白在细胞周期中会出现周期性的合成与分解,A正确;
B、黏连蛋白给予姐妹染色单体间的黏附力与纺锤体对姐妹染色单体的拉力是相互对立的关系,B正确;
C、正常减数分裂过程中,减数分裂Ⅰ后期没有黏连蛋白的分解,C正确;
D、处于有丝分裂后期的细胞既没有细胞核,也没有核孔,D错误。
故选D。
34.(2025·安徽滁州·二模)生物兴趣小组观察洋葱(2n=16)花粉母细胞减数分裂时,在显微镜下观察到以下图像(不考虑染色体数目变异)。下列相关叙述正确的是( )
A.图A所处时期,DNA分子复制的同时,相关蛋白质合成非常旺盛
B.图B所处时期,位于同源染色体上的非姐妹染色单体一定发生互换
C.图C所处时期每条染色体上的DNA数目是图D所处时期的二倍
D.图E所处时期,每个细胞中都含有形态上各不相同的8条染色体
【答案】D
【分析】图示分析,A分裂间期;B减数第一次分裂前期;C减数第一次分裂中期;D减数第一次分裂末期;E减数第二次分裂末期。
【详解】A、图A所处时期细胞分裂的间期,DNA复制在S期,蛋白质的合成主要发生在G1和G2期,不同时发生DNA复制和蛋白质大量合成,A错误;
B、图B所处时期的细胞中同源染色体配对,处于减数第一次分裂前期,位于同源染色体上的非姐妹染色单体可能发生互换,B错误;
C、图C所处时期细胞中同源染色体排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期,图D细胞处于减数第一次分裂末期,两个时期每条染色体上的DNA数目均为2,C错误;
D、图E所处时期形成了四个子细胞,说明处于减数第二次分裂末期,已知洋葱2n=16,减数分裂同源染色体分离,染色体数目减半,因此每个细胞中都含有形态上各不相同的8条染色体,D正确。
故选D。
35.(2025·黑龙江·二模)荧光原位杂交技术通过荧光标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交,从而确定靶基因的位置或数量。红色荧光标记探针可检测18号染色体上的BCL2基因,绿色荧光标记探针可检测14号染色体上的IGH基因,正常细胞中可检测到2个红色和2个绿色的荧光点,在淋巴瘤细胞中会检测到2个黄色的荧光点。下列分析错误的是( )
A.BCL2基因和IGH基因在细胞中成对存在
B.正常细胞中也可以检测到4个红色的荧光点
C.黄色荧光点可能与红色和绿色荧光点位置接近有关
D.推测淋巴瘤细胞会发生非同源染色体的联会配对
【答案】D
【分析】减数分裂过程DNA复制一次,分裂两次,第一次分裂同源染色体分离,第二次分裂姐妹染色单体分离,最终,一个细胞分裂形成四个子细胞,并且两两相同。
【详解】A、红色荧光标记探针可检测18号染色体上的BCL2基因,绿色荧光标记探针可检测14号染色体上的IGH基因,正常细胞中可检测到2个红色和2个绿色的荧光点,说明BCL2基因和IGH基因在细胞中成对存在,A正确;
B、正常细胞在有丝分裂后期染色体数目增加,此时存在4个BCL2基因,所以正常细胞中也可以检测到4个红色的荧光点,B正确;
C、在淋巴瘤细胞中检测到的2个黄色荧光点,可能与红色和绿色荧光位置接近有关,C正确;
D、非同源染色体无法进行联会配对,且联会配对发生在减数分裂过程中,D错误。
故选D。
36.(2025·辽宁·二模)研究发现,MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子,其含量升高可促进核膜解体,使染色质变为染色体;而MPF被降解时,染色体则解螺旋。图甲、图乙表示非洲爪蟾的细胞分裂(只显示部分染色体),图丙表示其卵母细胞增殖过程中MPF的含量,其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列叙述正确的是( )
A.着丝粒分裂导致图乙和图丙EF段的染色体数目相同
B.基因重组可能发生于图甲和图丙中的CD、FG段
C.相同亲本有性生殖产生的后代具有多样性的原因,常与图丙的CD、FG段有关
D.MPF在有丝分裂和减数分裂中能发挥相同的作用,即促进姐妹染色单体的形成
【答案】C
【分析】由题意可知:MPF含量升高,可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体,导致细胞进入分裂的前期;当MPF被降解时,染色体则解螺旋,细胞又进入分裂的末期。因此AB段为减数第一次分裂前的间期,CD段为减数第一次分裂,DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期,EF段处于减数第二次分裂时期,GH段为有丝分裂。
【详解】A、图乙细胞着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,此时染色体数目是体细胞的2倍。 图丙中EF段表示减数第二次分裂前期和中期,染色体数目是体细胞的一半。 因此二者染色体数目不同,A错误;
B、基因重组发生在减数第一次分裂前期(互换)和减数第一次分裂后期(非同源染色体自由组合)。 图甲细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,可能发生基因重组;图丙中CD段表示减数第一次分裂,可能发生基因重组,而FG段表示有丝分裂,有丝分裂过程中一般不发生基因重组,B错误;
C、相同亲本有性生殖产生的后代具有多样性的原因包括减数分裂过程中发生的基因重组(交叉互换和非同源染色体自由组合)以及受精过程中雌雄配子的随机结合。 图丙中CD段表示减数第一次分裂,会发生基因重组,FG段表示有丝分裂,有性生殖过程中也会经历有丝分裂,因此后代具有多样性常与图丙中的CD、FG段有关,C正确;
D、由题干可知,MPF含量升高可促进核膜解体,使染色质变为染色体,而不是促进姐妹染色单体的形成,D错误。
故选C。
37.(2025·宁夏银川·二模)如图为某动物细胞(2N=4,基因型 AaBb)不同分裂时期的染色体及染色体上基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A.甲图所示细胞有两个四分体,含有8个姐妹染色单体
B.甲图中一条染色体上的等位基因A、a形成原因是减数分裂过程中发生了交叉互换
C.乙图所示细胞正在发生染色体加倍,且图中染色体上共有2个b基因
D.乙图所示细胞为次级卵母细胞,图中所示细胞中无同源染色体
【答案】C
【分析】同源染色体:减数分裂过程中配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。 四分体:减数第一次分裂前期一对同源染色体配对(联会)形成的结构。
【详解】A、甲图含有2对同源染色体和8条染色单体,但染色体散乱没有配对,处于有丝分裂前期,A错误;
B、甲图是有丝分裂,一条染色体上的等位基因A、a形成原因是有丝分裂过程中发生了基因突变,B错误;
C、乙图为有丝分裂后期,染色体数目为8,且图中染色体上共有2个b基因,C正确;
D、乙图所示细胞为体细胞,图中所示细胞中有4对同源染色体,D错误。
故选C。
38.(2025·内蒙古包头·二模)如图是以雄性东亚飞蝗(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。下列叙述正确的是( )
A.制作蝗虫减数分裂装片无需经过解离、漂洗过程
B.图甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞中含11个四分体
C.图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,每个细胞中染色体数相同
D.图乙细胞中染色体行为是自由组合定律的细胞学基础
【答案】A
【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、利用蝗虫精巢制作减数分裂装片时,由于子细胞之间并不像一般组织那样紧密,因此不需要解离、漂洗步骤,因为本身就是分散的状 态,A正确;
B、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,B错误;
C、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,C错误;
D、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,D错误;
故选A。
39.(2025·山西太原·二模)马蛔虫的体细胞有4条染色体,其体内某细胞(基因型为AaBb)的部分分裂过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.甲为初级精母细胞,其同源染色体联会形成2个四分体
B.乙中存在两对等位基因,均为基因突变的结果
C.丙处于减数分裂Ⅱ的后期,含有2个染色体组
D.该过程发生了可遗传变异,为生物进化提供原材料
【答案】B
【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。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的减少一半。
【详解】A、甲为初级精母细胞,减数第一次分裂的前期,同源染色体联会形成四分体,每对同源染色体对应1个四分体,故形成2个四分体,A正确;
B、乙中存在两对等位基因,根据颜色判断,A和a是减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果,B错误;
C、丙处于减数分裂Ⅱ的后期,此时姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍,含有2个染色体组,C正确;
D、减数分裂中基因重组和基因突变均属于可遗传变异,为生物进化提供原材料,D正确。
故选B。
40.(2025·江苏南通·二模)下图是玉米(2N=20)的一个花粉母细胞减数分裂过程图,下列叙述正确的是( )
A.丙图中同源染色体分离是导致配子染色体数减半的原因
B.丙图和己图所示每个细胞中具有相同的着丝粒和核DNA数
C.甲、己图均可发生非等位基因的自由组合
D.选择玉米花药观察减数分裂,可不进行解离操作
【答案】D
【分析】由图可知,甲表示减数第一次分裂的前期,乙表示减数第二次分裂的前期,丙表示减数第二次分裂的后期,丁表示减数第一次分裂的中期,戊表示减数第二次分裂的中期,己表示减数第一次分裂的后期。
【详解】A、丙图是减数第二次分裂后期,不存在同源染色体,A错误;
B、丙图是减数第二次分裂后期,己图是减数第一次分裂后期,丙图和己图都含有20条染色体,着丝粒数相同,但己图核DNA数是丙图的2倍,B错误;
C、甲图处于减数第一次分裂前期,一般不发生非等位基因之间的自由组合,己图为减数第一次分裂后期,只有非同源染色体上的非等位基因才会自由组合,C错误;
D、解离的目的是为了使细胞分离开,而玉米花药中的小孢子母细胞,本身处于游离分散状态,可不进行解离操作,D正确。
故选D。
41.(2025·福建·二模)图甲表示基因型为AaBb的雄性动物的一个初级精母细胞,图乙为其体内一个发生了染色体变异的精原细胞。
下列叙述错误的是( )
A.甲细胞含有两个染色体组
B.甲细胞可能在DNA复制时发生了基因突变
C.乙细胞减数分裂最终产生4种类型的精子
D.乙细胞减数分裂能形成两个正常的精子
【答案】C
【分析】在大多数生物的体细胞中,染色体都是都是两两成对的,也就是说含有两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
【详解】A、依据图甲可知,相同形态的染色体有两条,说明含有2个染色体组,A正确;
B、图甲中,一个着丝粒上连接地两条姐妹染色单体的基因应当是相同的,而基因型为AaBb的雄性动物的初级精母细胞的基因型应为AAaaBBbb,而图示中的基因型为AaaaBBbb,说明其发生了基因突变,B正确;
CD、乙细胞减数分裂最终可以产生四个精细胞,两种类型,其中两个正常,两个异常,C错误,D正确。
故选C。
42.(2025·河南安阳·二模)细胞分裂过程中染色体行为变化可由着丝粒移动轨迹体现。科研人员用不同颜色的荧光标记某雌果蝇(2N=8)细胞中一对同源染色体的两个着丝粒,观察到细胞分裂过程中着丝粒移动轨迹如图所示。下列叙述错误的是( )
A.②时期细胞中可能会发生基因重组
B.③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4
C.③→④过程发生在减数分裂Ⅰ后期
D.③→④过程细胞质发生均等分裂
【答案】D
【分析】减数分裂Ⅰ的过程:前期同源染色体联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体可能会发生互换;中期各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧;后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合;末期细胞质分裂,细胞一分为二。
【详解】A、由图可知,②时期同源染色体的着丝粒靠近,表示发生了同源染色体的联会,该过程可能会发生染色体互换,即基因重组,A正确;
B、③时期,同源染色体的着丝粒位于赤道板两侧,该时期应为减数分裂Ⅰ中期,此时果蝇细胞中含有2个染色体组、8条染色体,即③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4,B正确;
C、③→④过程同源染色体的着丝粒移向两极,所处时期应为减数分裂Ⅰ后期,C正确;
D、卵细胞形成过程中,初级卵母细胞的细胞质不均等分裂,D错误。
故选D。
43.(2025·河南·二模)某兴趣小组从某二倍体动物(性别决定为XY型)的组织中提取出部分细胞,测定细胞的染色体数目(无染色体变异),并将这些细胞按染色体数目分为a、b、c三组,每组细胞数如图甲;图乙为该动物组织中某一个细胞的分裂状态(只显示部分染色体)。下列分析正确的是( )
A.显微观察图甲中c组细胞时,可能会观察到同源染色体联会的现象
B.图甲细胞a→b的过程中发生了DNA复制和有关蛋白质的合成
C.图乙细胞中有两个染色体组,等位基因随非同源染色体的分开而分离
D.图乙细胞称为初级精母细胞,可对应于图甲中的b组细胞
【答案】D
【分析】图甲中a组细胞染色体数目减半,只能表示减数第二次分裂时期的相关细胞,并排除减数第二次分裂后期细胞;b组细胞染色体数目与体细胞相同,可表示表示有丝分裂间、前、中、末期的细胞,也可以表示减数第一次分裂和减数第二次分裂后期的细胞;c组细胞染色体数目加倍,只能表示有丝分裂后期的细胞。
【详解】A、图甲中c组细胞染色体数目加倍,只能表示有丝分裂后期的细胞,因此,图甲中c组细胞制作装片后,不可能观察到同源染色体联会的现象,A错误;
B、图甲中细胞a→b的过程属于减数分裂Ⅱ中期到后期,无DNA的复制,B错误;
C、图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,有两个染色体组,此时期等位基因随同源染色体分开而分离,C错误;
D、b组细胞可能是有丝分裂前期、中期,也可能是减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期,图乙细胞的细胞质均等分裂,说明该细胞为初级精母细胞,可处于图甲的b组,此时细胞中染色体数:核DNA数=1:2,D正确。
故选D。
44.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)下图是某二倍体哺乳动物(染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中正确的是( )
A.若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为n
B.若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞核DNA数均为2n
C.若BC段发生联会现象,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换
D.若BC段细胞都有同源染色体,则完成CD段变化的细胞4个染色体组
【答案】D
【分析】分析图示可知,AB段形成的原因是DNA的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝粒分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【详解】A、若上图表示精细胞形成的过程,即减数分裂过程。BC段包括减数第一次分裂全过程以及减数第二次分裂前期和中期,减数第一次分裂过程中染色体数为2n,减数第二次分裂前期和中期染色体数为n,所以BC段细胞染色体数不一定均为n,A错误;
B、若上图表示精原细胞形成的过程,即有丝分裂过程。BC段包括有丝分裂前期和中期,此时核DNA数已经加倍,均为4n,而不是2n,B错误;
C、若BC段发生联会现象,说明是减数分裂过程,联会发生在减数第一次分裂前期(BC段)。而同源染色体非姐妹染色单体间的互换发生在减数第一次分裂前期(BC段),C错误;
D、若BC段细胞都有同源染色体,说明是有丝分裂过程(有丝分裂全过程都有同源染色体)。CD段发生了着丝粒分裂,是有丝分裂后期,此时染色体数目加倍,染色体组数也加倍,二倍体生物有丝分裂后期细胞中有4个染色体组,D正确。
故选D。
45.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)某二倍体雄性动物(2n=6)基因型为AaBb,其体内一个细胞分裂的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异
B.此时期细胞中含有6条染色体,2个染色体组
C.此时期同源染色体上非等位基因可以发生基因重组
D.此细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBX、AbY、Y
【答案】B
【分析】题图分析:图中含有同源染色体,此时染色体上含有染色单体,据此可知该细胞处于减数第一次分裂后期,图中显示非同源染色体之间发生了片段交换即易位,该变异属于染色体变异;雄性个体的基因型为AaBb,结合图示可知易位之后的A基因所在的染色体应为X染色体。
【详解】A、据图可知,图中含有3对同源染色体,其中一条染色体含有A基因的片段转移到非同源染色体(X染色体)上,属于染色体变异,没有发生基因突变,A错误;
B、看图可知,该细胞中含有6条染色体,2个染色体组,B正确;
C、图中含有同源染色体,此时染色体上含有染色单体,据此可知该细胞处于减数第一次分裂后期,此时非同源染色体上非等位基因自由组合,发生基因重组,C错误;
D、据图可知,此细胞分裂产生的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D错误。
故选B。
46.(2025·宁夏石嘴山·二模)科研人员在研究果蝇精原细胞分裂时,发现了一种特殊情况,精原细胞在一次分裂过程中,性染色体仅在减数第一次分裂时未正常分离,其它染色体行为正常。已知果蝇的红眼(R)对白眼(r)为显性,且基因位于X染色体上。若基因型正常的红眼雄果蝇的一个精原细胞发生了上述异常分裂,下列叙述正确的是( )
A.该精原细胞还可能产生基因型为XRXRY的异常精子
B.该精原细胞产生的异常精子中,染色体数目均为4条
C.该精原细胞产生的精子中,一半精子含X染色体,一半精子含Y染色体
D.若该精原细胞产生的精子与正常卵细胞结合,后代出现性染色体数目异常的概率为1
【答案】D
【分析】题干信息分析,红眼雄果蝇的基因型为XRY,减数第一次分裂时同源染色体X和Y未分离,会产生同时含X和Y染色体或不含性染色体的精子。
【详解】A、红眼雄果蝇的基因型为XRY,减数第一次分裂时同源染色体X和Y未分离,已知性染色体仅在减数第一次分裂时未正常分离,减数第二次分裂着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,因可能产生基因型为XRY和不含性染色体的异常精子,但不能产生基因型为XRXRY的异常精子,A错误;
B、由于减数第一次分裂时X和Y染色体未分离移向同一极,其它三对常染色体正常分离,因此该精原细胞产生的异常精子中,染色体数目3条和5条,B错误;
C、由于性染色体仅在减数第一次分裂时未正常分离,即X和Y染色体移向同一极,因此一半的精子同时含X、Y染色体,一半的精子不含性染色体,C错误;
D、该精原细胞产生的精子同时含X和Y染色体或不含性染色体,与正常卵细胞(X染色体)结合,后代性染色体组成为XXY或X,出现性染色体数目异常的概率为1,D正确。
故选D。
47.(2025·四川广安·二模)某动物个体(2n=8)的基因型为AaXbY,该动物的一个初级精母细胞在进行减数分裂过程中,产生了如图甲、乙所示的两个时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A.乙时期某细胞出现A、a基因的原因是发生了基因突变
B.甲、乙时期细胞均处于减Ⅱ过程,含一个或两个染色体组
C.该初级精母细胞分裂可产生AXb、aXb、AY、aY四种精细胞
D.若某精细胞基因型为aaXb,另三个精细胞基因型为AY、AY和Xb
【答案】A
【分析】题图分析:甲表示减数第二次分裂前期和中期,存在姐妹染色单体;乙表示减数第二次分裂后期,着丝粒一分为二,染色体数目和体细胞保持一致。
【详解】A、依据题干信息,动物个体的基因型为AaXbY,所以乙时期某细胞出现A、a基因的原因有:一是减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,二是基因突变,A错误;
B、甲表示减数第二次分裂前期和中期,存在姐妹染色单体;乙表示减数第二次分裂后期,着丝粒一分为二,染色体数目和体细胞保持一致,甲细胞中含有1个染色体组,乙细胞中含有2个染色体组,B正确;
C、一个初级精母细胞减数分裂可以产生4个精细胞,2种类型,所以一个基因型为AaXbY的精母细胞,可以产生AXb、aXb、AY、aY四种精细胞,C正确;
D、若某精细胞基因型为aaXb,则与此来自同一个次级精母细胞的是精细胞是Xb,与此来自同一个初级精母细胞的另两个精细胞是AY、AY,D正确。
故选A。
48.(2025·河南·二模)如图表示基因型为AaBb的某哺乳动物细胞分裂的相关图像。甲表示该动物形成生殖细胞的过程图解,乙表示甲过程中某细胞的染色体与基因的位置关系。以下说法错误的是( )
A.分离定律和自由组合定律发生在图甲的过程①中
B.若不考虑突变,细胞Ⅳ的基因组成是aB
C.减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ⅲ过程中
D.过程①细胞中含有2个染色体组,过程②和③细胞中均含有1个染色体组
【答案】D
【分析】减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在减数分裂I,即卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ш的过程中
【详解】A、分离定律和自由组合定律发生在减数分裂I后期,在图甲的过程①中,A 正确;
B、图乙细胞质均等分裂,产生2个Ab的极体,细胞I是卵细胞,若不考虑突变,细胞Ⅳ的基因组成是 aB,B 正确;
C、减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在减数分裂I,即卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ш的过程中,C正确;
D、过程细胞中含有2个染色体组,过程②和③若为减数分裂Ⅱ前期和中期,则含有1个染色体组,若为减数分裂Ⅱ后期,则含有2个染色体组,D错误。
故选D。
49.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)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,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。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时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.图中①②③分别表示染色体、染色单体、核DNA的数量变化
B.T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.T2时期的细胞中不可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.该精原细胞最终形成的四个精细胞中,有两个精细胞存在同源染色体
【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、②在T3时期消失了,说明②是染色单体,T1、T2时期③是①的2倍,说明③是核DNA,①是染色体,A正确;
B、用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,T1时期的细胞经过了DNA的复制,因此可出现3种颜色的6个荧光位点,B正确;
C、T2可以表示减数第二次分裂的细胞,染色体减半,若①时期发生过片段交换(如同源染色体的A和a之间交换),结果为A、a在同一条染色体的姐妹染色单体上,若该条染色体和B所在的染色体(非同源染色体)进入同一细胞,则②时期的某个细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点,C错误;
D、减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,有两个精细胞存在同源染色体,D正确。
故选C。
50.(2025·安徽蚌埠·二模)精子头部由高尔基体小泡特化而来,称为顶体,内含多种水解酶。受精时,顶体膜与精子细胞膜融合,释放水解酶溶解卵细胞膜,精子进入卵细胞。下列叙述错误的是( )
A.卵细胞周围可以释放水解酶的精子均能进入卵细胞
B.精子和卵细胞利用其表面的识别蛋白进行精卵识别
C.受精过程中卵细胞的细胞呼吸和物质合成速度变快
D.精子的头部进入卵细胞后不久,雌雄原核相互融合
【答案】A
【分析】受精是精子和卵细胞结合形成合子的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段,在自然条件下,受精是在雌性的输卵管内完成的,在准备阶段精子获能,卵子在输卵管内进一步成熟,当达到减数分裂Ⅱ的中期时,才具备与精子受精的能力,受精阶段获能后的精子和卵子相遇时,发生顶体反应,释放顶体酶,溶解卵细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路。
【详解】A、在受精过程中,精子头部进入卵细胞的同时.卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子进入,所以卵细胞周围能释放水解酶的精子并非都能进入卵细胞,A错误;
B、精子和卵细胞会利用其表面的特异性识别蛋白进行精卵识别,体现了细胞间信息交流的功能,B正确;
C、未受精时,卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢,受精过程使卵细胞变得十分活跃,因此受精过程中卵细胞的细胞呼吸和物质合成速度变快,C正确;
D、精子的头部进入卵细胞后不久,雌雄原核相互融合,D正确。
故选A。
51.(2025·安徽安庆·二模)下图1表示基因型为AaBb的某雄性动物体内一个精原细胞经减数分裂产生四个精子的部分过程(粗线表示染色体,字母表示其上的基因)。不考虑突变,其中的初级精母细胞可以表示为图2中的( )
A.①或② B.①或②或③
C.①或②或④ D.①或②或③或④
【答案】B
【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】①②③④同源染色体分离,胞质均等分裂,为初级精母细胞,根据精子类型为AB、aB、Ab、ab,①有可能产生这四种配子,②产生的配子为AB、aB、Ab、ab,③产生的配子为AB、Ab、aB、ab,④产生的配子为Ab、aB。
故能产生图1中的精子的初级精母细胞可以是图2中的①或②或③。
故选B。
52.(2025·贵州铜仁·二模)某哺乳动物细胞一次细胞分裂的染色体数量变化部分曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.AB段可表示减数分裂Ⅰ中期或有丝分裂中期
B.CD段对应的细胞中染色体数:核DNA数=1:1
C.由B→C过程,发生的变化是DNA分子复制
D.EF段染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体
【答案】B
【分析】有丝分裂的过程:(1)分裂间期:DNA复制、蛋白质合成。(2)分裂期:1)前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;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)。
【详解】A、AB段后染色体数目加倍,AB可表示有丝分裂中期,不能表示减数分裂Ⅰ中期,减数第一次分裂结束后染色体数目减半,A错误;
B、CD段染色体数目加倍,是着丝粒分裂导致的,对应的细胞中染色体数:核DNA数=1:1,B正确;
C、由B→C过程,发生的变化是着丝粒分裂,染色单体变成染色体,染色体数目加倍,C错误;
D、EF段染色体数目恢复到原来水平,是细胞分裂结束,进入下一个细胞周期的间期,此时染色体解螺旋成为染色质丝,而不是染色质丝螺旋缠绕成为染色体,D错误。
故选B。
53.(2025·江苏南通·二模)下图为鹅掌楸(2n=38)花粉母细胞减数分裂过程中的两个图像,相关叙述正确的是( )
A.图①、②细胞均处于减数第二次分裂
B.图①、②细胞中的染色体数均为38条
C.图①细胞中正发生同源染色体分离
D.图②细胞分裂产生的子细胞中含两个染色体组
【答案】A
【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①处于减数第二次分裂后期,图②处于减数第二次分裂中期,A正确;
B、图①细胞中的染色体数为38条,图②细胞中的染色体数只有19条,B错误;
C、图①细胞中无同源染色体,C错误;
D、图②细胞分裂产生的子细胞中含1个染色体组,D错误。
故选A。
二、多选题
54.(2025·江西赣州·二模)细胞中的纺锤体一般由星体微管、动粒微管、极微管及结合蛋白构成。星体微管固定细胞形态,为细胞器定位,同时确定分裂沟的位置;动粒微管与染色体的着丝粒相连,牵引染色体移动;极微管由纺锤体的两极发出,在纺锤体的中部相互重叠,重叠区域发生滑动可改变细胞两极的距离。下列叙述正确的是( )
A.低等植物细胞通过中心体发出星射线形成纺锤体
B.动粒微管、极微管等聚合组装的时期为分裂前期
C.有丝分裂后期染色体数量加倍,极微管重叠减少
D.动粒微管合成受阻,分裂形成的子细胞大小不同
【答案】ABC
【分析】细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
(1)分裂间期主要变化:DNA复制,蛋白质合成。
(2)分裂期主要变化:1)前期:①出现染色体,染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤体形成纺锤丝。2)中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上.染色体形态稳定,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)。
【详解】A、低等植物细胞和动物细胞都有中心体。 在细胞分裂前期,中心体发出星射线形成纺锤体,这是低等植物细胞形成纺锤体的方式,A正确;
B、细胞有丝分裂过程中,在分裂前期,染色体出现,纺锤体形成,动粒微管、极微管等聚合组装形成纺锤体相关结构,B正确;
C、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,染色体数量加倍。 同时,极微管重叠区域发生滑动,导致极微管重叠减少,C正确;
D、动粒微管主要作用是牵引染色体移动。 动粒微管合成受阻,会影响染色体的正常分离,但一般不会直接导致分裂形成的子细胞大小不同,子细胞大小不同更多与细胞质分裂不均等这些因素相关,D错误。
故选ABC。
55.(2025·河北唐山·二模)有丝分裂过程发生染色体分离错误,导致子代细胞增加或减少部分甚至整条染色体的现象称为非整倍体化。酿酒酵母细胞有丝分裂过程中可能形成非整倍体的部分机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A.图a染色单体的正确分离保证子代细胞遗传信息完整性
B.图b过程产生的子细胞的适应性可能会降低,甚至死亡
C.图c中心体数量异常增加的过程可能发生在分裂间期
D.高等植物细胞有丝分裂过程中非整倍体的形成存在c机制
【答案】ABC
【分析】真核生物在有丝分裂过程中可能会发生染色体分离错误,导致子代细胞增加或减少部分甚至整条染色体,这种现象称为非整倍体化。有丝分裂过程中,中心体发出星射线牵引着染色体的着丝粒向细胞两极移动,使染色体平均分配到两个子细胞中。
【详解】A、图a两侧都有中心体与着丝粒相连,且只有1个,到达两极后发出星射线各自牵引一条染色体到达两极,故图a能保证染色体精确地平均分配到两个子细胞,染色单体的正确分离保证子代细胞遗传信息完整性,A正确;
B、图b中的中期和后期只有一极有中心体与一条染色体的着丝粒相连,导致后期只有一条染色体正常移向一极,而另一条染色体会随机移向一极,导致子细胞中染色体数目发生变异,染色体数目发生变异后的子细胞内遗传信息发生改变,子细胞的适应性可能会降低,甚至死亡,B正确;
C、细胞分裂的间期中心体复制,因此图c中心体数量异常增加的过程可能发生在分裂间期,C正确;
D、图c中为多中心体途径导致的变异,而高等植物细胞不含中心体,D错误。
故选ABC。
56.(2025·河北邢台·二模)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.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
B.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.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
D.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
【答案】BCD
【分析】有丝分裂一个细胞周期中的物质变化规律:(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(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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择表达,该过程中遗传物质不变,A错误;
B、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,B正确;
C、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,C正确;
D、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,D正确。
故选BCD。
57.(2025·江苏南京·二模)减数分裂过程中容易发生下图所示染色体变异导致异常染色体组成的配子不育。图1表示同源染色体配对时,有2条非同源染色体发生融合,导致染色体丢失或失活,失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能;图2表示连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,却发生异常横裂而形成“等臂染色体”。下列叙述正确的有( )
A.图1过程发生的时期为前期1,此时发生了染色体数目和结构变异
B.图1中失活染色体和2条正常染色体随机分配到两极,产生可育配子占比为1/3
C.图2的异常横裂受细胞中某基因抑制,该基因缺失可能会导致部分配子不育
D.图2过程2条“等臂染色体”会随机分配到细胞两极,产生可育配子占比为1/4
【答案】AC
【分析】在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。
【详解】A、图1过程发生的时期为前期1,即减数第一次分裂的四分体时期,此时细胞中有2条非同源染色体发生融合,导致染色体丢失或失活,因而图中发生了染色体数目和结构变异,A正确;
B、图1中失活染色体和2条正常染色体随机分配到两极,即3条染色体随机分配,3条中至少有一条会分配到细胞的一极,且染色体数目异常或染色体形态异常的配子一般都不可育。假设与图甲中变化的相关的三条染色体为A、B、D,且D染色体是结构异常的那条染色体。则初级精母细胞经图1变异后,产生的配子及比例可表示为:1AB:1D:1AD:1B:1BD、1A。其中,含正常染色体数和形态正常的染色体的配子可育,即A、B是可育配子,故产生的花粉中可育花粉的占比为1/6,B错误;
C、图2的异常横裂受细胞中某基因抑制,该基因缺失可能会导致异常横裂,形成等臂染色体,该异常横裂过程可导致某些基因缺失而引起部分配子不育,C正确;
D、图2过程2条“等臂染色体”产生的现象发生在减数分裂Ⅱ后期,该染色体所在的细胞为次级精母细胞,由该细胞产生的两个精细胞染色体异常,而由同一初级精母细胞分裂而来的另一次级精母细胞产生的配子是正常的,因此,该精原细胞产生的配子中可育配子占比为1/2,D错误。
故选AC。
三、解答题
58.(2025·北京海淀·二模)细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的,研究细胞周期的调控机制对防治癌症有重要意义。
(1)连续分裂的细胞, ,为一个细胞周期。
(2)细胞周期调控的经典模型如图1所示,有丝分裂原是一类能刺激细胞启动有丝分裂的信号分子,可影响一系列下游蛋白质的活性。
①当Rb的活性低于某一临界值时,由于CDK2对Rb活性存在 调节,即使有丝分裂原消失,Rb活性也会持续下降,细胞正常完成细胞周期;当Rb的活性高于临界值时,若有丝分裂原消失,细胞会退出细胞周期。“R点”是Rb活性等于临界值的关键调控点,该调控过程应发生在DNA复制之前。
②研究者用CDK4抑制剂处理人类宫颈癌细胞(模拟有丝分裂原消失),一段时间后检测退出细胞周期的宫颈癌细胞中的DNA数目,发现部分细胞中DNA数目 (选填“<”“=”“>”)46条,说明这些细胞在R点后才退出细胞周期,不符合经典模型。
(3)为探究上述细胞退出细胞周期的机制,研究者利用已通过R点的宫颈癌细胞进行图2所示实验。已知CNA蛋白有助于CDK2活性的维持。据(2)和图2结果推测,有丝分裂原消失,① ,CDK2② ,部分细胞在R点后退出细胞周期。
(4)结合上述研究成果,提出一条治疗癌症的思路 。
【答案】(1)从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止
(2) 反馈 >
(3) Rb活性升高 活性下降
(4)开发抑制CNA蛋白功能的药物,使癌细胞在R点后退出细胞周期,抑制癌细胞增殖
【分析】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。细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。分裂期包括前期、中期、后期、末期,是一个连续变化过程。
【详解】(1)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,为一个细胞周期。
(2)①当Rb活性低于临界值时,CDK2的作用使Rb活性进一步下降,由于存在反馈调节,即使有丝分裂原消失,该过程仍持续,Rb活性也会持续下降,细胞正常完成细胞周期。
②正常人类体细胞DNA数目为46条(未复制时)。若细胞在“R点后”退出细胞周期,说明已通过R点(位于DNA复制前,即G₁期),可能进入S期完成DNA复制(DNA数目加倍至92条),或处于G₂期 /分裂期(DNA数目仍为92条),因此这些细胞的DNA数目>46条。
(3)由图2分析可知,当添加CDK4抑制剂,未添加CNA激活剂时,退出细胞周期的细胞相对比例较高,其他三种情况:CDK4抑制剂和CNA激活剂均未添加、CDK4抑制剂和CNA激活剂均添加、只添加CNA激活剂,结果都是退出细胞周期的细胞比例较低。已知CNA蛋白有助于CDK2活性的维持。根据图2结果,结合之前的分析可知,有丝分裂原消失,CDK4活性降低,导致Rb活性升高;Rb活性升高抑制CDK2活性;CDK2活性降低,减弱对Rb活性的抑制,导致Rb活性超过临界值,部分细胞在R点后退出细胞周期。
(4)针对上述机制,可开发抑制 CNA蛋白功能(如阻断其与CDK2的结合)的药物,或直接抑制CDK2活性,使癌细胞无法维持细胞周期进程,被迫退出分裂,从而阻止无限增殖。
细胞的分化、衰老和死亡考点02
一、单选题
1.(2025·山东菏泽·二模)在秀丽隐杆线虫中,凋亡细胞的清除需经历吞噬细胞识别、吞噬小体形成及溶酶体降解等过程。CED—1受体被招募到细胞膜表面后可识别凋亡细胞,Retromer复合体功能缺失时,CED—1受体无法从吞噬小体回收到细胞膜,而是被转运至溶酶体降解,导致凋亡细胞清除障碍。下列说法正确的是( )
A.Retromer复合体促进CED—1受体回收至细胞膜,维持其识别功能
B.Retromer复合体可直接分解吞噬小体内凋亡细胞的细胞器
C.吞噬细胞膜表面的CED—1受体增多会造成凋亡细胞的清除障碍
D.多细胞生物体细胞间功能协调性的实现完全依赖于信息交流
【答案】A
【分析】1、细胞膜的功能有:将细胞与外界环境分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
2、细胞凋亡是由基因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,所以也被称为编程性死亡。
【详解】A、根据题意可知,Retromer复合体可促进CED-1受体回收至细胞膜,维持其识别功能,进而实现凋亡细胞的清除,A正确;
B、依题意,Retromer复合体不直接分解凋亡细胞的细胞器,分解功能由溶酶体完成,B错误;
C、吞噬细胞膜表面的CED-1受体增多会促进凋亡细胞的清除,不会凋亡细胞清除障碍,C错误;
D、在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,它们之间必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换,也有赖于信息的交流,D错误。
故选A。
2.(2025·广东广州·二模)有研究指出,细胞衰老是由各种压力源触发的细胞周期停滞稳定状态,其过程如图所示。研究表明,miR-302b通过调控Cdknla蛋白来逆转衰老细胞中的细胞周期停滞,从而促进增殖并实现整体年轻化。下列说法正确的是( )
A.在压力源触发下,衰老细胞中的各种酶活性降低导致细胞周期停滞
B.据图分析,控制CDK和Cyclin蛋白合成的基因可能属于抑癌基因
C.miR-302b可通过促进衰老细胞中Cdknla的表达恢复其增殖
D.miR-302b可延缓衰老,也可能会增加致癌风险
【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、图中显示是压力源触发产生Cdkn1a蛋白抑制细胞周期相关复合物,进而导致细胞周期停滞,并非是衰老细胞中各种酶活性降低导致细胞周期停滞,A错误;
B、抑癌基因主要作用是阻止细胞不正常增殖。而CDK和Cyclin复合物促进细胞周期进行,即促进细胞增殖所以控制它们合成的基因不是抑癌基因,B错误;
C、已知miR-302b通过调控Cdkn1a蛋白来逆转老细胞的细胞周期停滞。它应是抑制衰老细胞中Cdkn1a的表达,减少Cdkn1a蛋白对CDK-Cyclin复公物的抑制从而恢复增殖,不是促进Cdkn1a表达,C错误;
D、miR-302b可逆转衰老细胞周期停滞,延缓衰老但促进细胞增殖可能会使细胞增殖失控,增加致癌风险,D正确。
故选D。
3.(2025·山东菏泽·二模)端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'—UAACCC—3')使端粒DNA序列延伸,作用机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.端粒酶向左移动完成G链的延伸为逆转录过程
B.端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'—GGGTTA—3'
C.以延伸的G链为模板形成C链需要端粒酶的催化
D.支原体的端粒DNA序列会随复制次数增加逐渐缩短
【答案】B
【分析】分析题干信息:“端粒是染色体两端特殊的DNA序列,其长度随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤,导致细胞衰老。端粒酶以其携带的RNA为模板(含短重复序列5'-UAACCC-3')使端粒DNA序列延伸”,说明细胞能够保持分裂的原因是端粒酶保持活性。
【详解】A、由图可知,为了修补端粒内侧的受到损伤的DNA,端粒酶向右移动以自身所含短重复序列5'-UAACCC-3'为模板,完成G链的延伸为逆转录过程,A错误;
B、 DNA分子中特有的碱基是T,RNA中特有碱基是U,由于模板含短重复序列5'-UAACCC-3',根据碱基互补配对原则,端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3',B正确;
C、在DNA复制过程中,新的DNA链是以已有的DNA链为模板,在DNA聚合酶的催化下合成的。根据图示,当G链延伸完成后,它就可以作为模板来合成C链。这个过程需要DNA聚合酶的催化,C错误;
D、支原体是原核生物,没有染色体,没有端粒结构,D错误。
故选B。
4.(2025·江苏·二模)嵌合型Y染色体丢失(mLOY)是指男性体细胞因Y染色体丢失(LOY)而与正常体细胞形成的遗传嵌合现象,且随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加。下列叙述错误的是( )
A.LOY突变属于染色体数目变异
B.骨髓中的LOY突变可遗传给下一代
C.个体衰老是mLOY现象发生的风险因素
D.可用显微镜直接观察嵌合型Y染色体丢失现象
【答案】B
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,其中染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位四种类型;染色体数目变异包括两类: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一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
【详解】A、LOY突变是指男性体细胞因Y染色体丢失(LOY)而与正常体细胞形成的遗传嵌合现象,属于染色体数目变异,A正确;
B、骨髓中的LOY突变发生在体细胞中,不能遗传给下一代,B错误;
C、据题干可知LOY突变随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加,因此个体衰老是mLOY现象发生的风险因素,C正确;
D、LOY突变是染色体数目变异,可用显微镜直接观察嵌合型Y染色体丢失现象,D正确。
故选B。
5.(2025·浙江宁波·二模)在葡萄糖代谢过程中,受到缺氧限制时,NADH将丙酮酸还原为乳酸,随后释放NAD+(NAD+是一种辅酶,不仅参与能量代谢,还能阻止自由基的产生),这一过程由乳酸脱氢酶催化。当丙酮酸积累时,过量的丙酮酸又会通过特定途径可逆性抑制乳酸脱氢酶活性。下列叙述正确的是( )
A.在线粒体基质中,乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸的反应
B.过量的丙酮酸会导致乳酸脱氢酶的空间结构发生改变而失活
C.NAD+会攻击生物膜的组成成分磷脂分子,引发雪崩式的反应
D.丙酮酸浓度的变化对乳酸脱氢酶活性的调节属于负反馈调节机制
【答案】D
【分析】无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、在细胞质基质中,乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸的反应,A错误;
B、当丙酮酸积累时,过量的丙酮酸会通过特定途径可逆性抑制乳酸脱氢酶活性,可见过量的丙酮酸会导致乳酸脱氢酶的空间结构发生可逆性改变但不会失活,B错误;
C、NAD+是一种辅酶,不仅参与能量代谢,还能阻止自由基的产生;NAD+不会攻击生物膜的组成成分磷脂分子,引发雪崩式的反应,C错误;
D、题干信息可知,丙酮酸浓度的变化对乳酸脱氢酶活性的调节属于负反馈调节机制,D正确。
故选D。
6.(2025·山东德州·二模)核纤层位于内层核膜和染色质之间,主要由核纤层蛋白(Lamin)组成。LaminA和LaminC由同一基因编码,能维持核膜稳定性,主要存在于分化成熟的细胞中。有丝分裂时,LaminB可逆性的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的解体和重建。下列说法错误的是( )
A.核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核
B.LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物
C.与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较高
D.抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期
【答案】C
【分析】细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞中分开;(2)染色质: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。
【详解】A、核糖体是蛋白质合成的场所,核纤层蛋白在核糖体上合成,经核孔进入细胞核,A正确;
B、LaminA和LaminC由同一基因编码,LaminA和LaminC可能为相同mRNA经不同剪切后翻译的产物,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,与分化成熟细胞相比,干细胞中LaminA和LaminC的表达量较低,C错误;
D、核膜的解体发生在分裂前期,抑制LaminB的磷酸化可使细胞分裂停滞在分裂前期,D正确。
故选C。
7.(2025·安徽滁州·二模)泛凋亡是程序性细胞死亡的特殊形式,由特定的诱因激活,具有细胞凋亡和细胞坏死的一些特征,可以清除受损或被感染的细胞,也介导炎症因子的大量分泌和释放。下列相关叙述错误的是( )
A.泛凋亡是由基因控制的,不受环境因素的影响
B.一些炎症性疾病的发生可能是由泛凋亡诱导的
C.自身免疫中的异常细胞可能通过泛凋亡途径清除
D.研究泛凋亡的发生机制可为癌症治疗提供新思路
【答案】A
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡,对生物体有害。
【详解】A、由题意可知,泛凋亡是程序性细胞死亡的特殊形式,由特定的诱因激活,说明泛凋亡是由基因控制的,也受环境因素的影响,A错误;
BC、泛凋亡可以清除受损或被感染的细胞,也介导炎症因子的大量分泌和释放,可推知一些炎症性疾病的发生可能是由泛凋亡诱导的,自身免疫中的异常细胞可能通过泛凋亡途径清除,BC正确;
D、研究泛凋亡的发生机制可诱导癌细胞程序性死亡,为癌症治疗提供新思路,D正确。
故选A。
8.(2025·江苏南京·二模)研究发现,高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达凋亡抑制因子,抑制心肌细胞凋亡。当心肌细胞缺氧时,ARC基因表达量下降,导致心肌细胞死亡。下列叙述正确的是( )
A.高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性
B.高原地区适当吸氧有利于ARC基因的表达,心肌细胞死亡率会降低
C.ARC基因只存在于心肌细胞,并特异性表达形成凋亡抑制因子
D.心脏老化会损失心肌细胞,原因是细胞中端粒酶活性高引起细胞凋亡
【答案】B
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段。转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。翻译:翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞分化的结果,未失去全能性,A错误;
B、题意显示,当心肌细胞缺氧时,ARC基因表达量下降,导致心肌细胞死亡,据此推测,高原地区适当吸氧有利于ARC基因的表达,心肌细胞死亡率会降低,B正确;
C、ARC基因存在于所有的细胞中,但是只在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子,C错误;
D、ARC基因表达量下降,导致心肌细胞死亡,心脏老化会损失心肌细胞,可能是由于凋亡抑制因子减少,引起细胞凋亡导致的,D错误。
故选B。
9.(2025·广东深圳·二模)生长和衰老,出生和死亡,都是生物界的正常现象,生物个体是如此,作为基本生命系统的细胞也是如此。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞会表现出细胞内物质的交流和传递受阻
B.自由基攻击DNA导致基因突变可能引起衰老
C.端粒DNA序列因分裂缩短可能导致细胞衰老
D.细胞停止分裂和分化是细胞衰老的重要特征
【答案】D
【分析】目前普遍认为导致细胞衰老的有两种学说:(1)氧化损伤学说(自由基理论):自由基是生物氧化过程中产生的、活性极高的中间产物,自由基的化学性质活泼,可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等物质,造成氧化性损伤,结果导致DNA断裂、交联、碱基羟基化,蛋白质变性失活等胞结构和功能的改变。(2)端粒钟学说: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,在细胞分裂过程中,端粒由于不能被DNA聚合酶催化完全复制而逐渐变短,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、衰老细胞的细胞膜流动性降低、线粒体功能衰退等,会引起细胞内物质交流和传递受阻,A正确;
B、自由基攻击DNA分子可能会诱发基因突变,可能会影响细胞的正常功能,进而导致衰老,B正确;
C、端粒是染色体末端的保护结构,每次细胞分裂时,由于DNA复制机制的限制,端粒会逐渐缩短,当端粒缩短到一定程度时,细胞就会进入衰老状态,不再分裂,C正确;
D、细胞衰老的特征是停止分裂,但分化是细胞特化的过程,与衰老不同,分化后的细胞可能不再分裂但未必衰老,而衰老细胞仍保留原有分化功能,D错误。
故选D。
10.(2025·河北张家口·二模)科学家发现了一种新的衰老调节因子SNORA13,当这种非编码RNA被抑制时,细胞衰老过程显著减缓,表明它可能是治疗与衰老相关疾病的潜在靶点。下列叙述错误的是( )
A.细胞核体积增大的细胞可能是衰老细胞
B.衰老细胞内一部分酶的活性有所增强
C.衰老调节因子SNORA13不编码蛋白质
D.衰老调节因子SNORA13抑制了衰老相关基因的表达
【答案】D
【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
【详解】A、衰老细胞会出现细胞体积变小、核体积变大的现象,核体积增大的细胞可能是衰老细胞,A正确;
B、衰老的细胞内与衰老相关的一部分酶的活性有所增强,B正确;
C、衰老调节因子SNORA13属于非编码RNA,不编码蛋白质,C正确;
D、当这种非编码RNA被抑制时,细胞衰老过程显著减缓,说明衰老调节因子SNORA13促进衰老相关基因的表达,D错误。
故选D。
11.(2025·山东日照·二模)研究人员利用液泡降解酶合成缺陷型酵母菌为材料,通过饥饿处理来刺激自噬作用的发生,一段时间后,酵母菌液泡中充满了小型囊泡,这些囊泡就是未被分解的自噬体。下列说法错误的是( )
A.野生型酵母菌的液泡能够发挥动物细胞溶酶体的部分功能
B.野生酵母菌可通过自噬作用获得维持生存所需的物质和能量
C.饥饿状态下,缺陷型酵母菌比野生型酵母菌的存活时间更长
D.长时间恶劣环境可能会使野生型酵母菌发生激烈自噬而死亡
【答案】C
【分析】通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。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。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、液泡降解酶合成缺陷型酵母菌液泡中形成许多自噬体,说明酵母菌自噬与液泡中水解酶有关,自噬发生过程中,液泡在酵母菌细胞中的作用和人体细胞中溶酶体的作用类似,因此野生型酵母菌的液泡能够发挥动物细胞溶酶体的部分功能,A正确;
B、野生酵母菌合成的液泡降解酶能够分解自噬体,可通过自噬作用获得维持生存所需的物质和能量,B正确;
C、饥饿状态下,缺陷型酵母菌因液泡不能合成降解酶导致无法将自噬体内物质分解,细胞不能获得足够的物质和能量,抗饥饿能力较差,比野生型酵母菌的存活时间更短,C错误;
D、有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡,因此长时间恶劣环境,可能会使野生型酵母菌发生激烈自噬而死亡,D正确。
故选C。
12.(2025·广东汕头·二模)从石斛提取的毛兰素可抑制癌细胞增殖,促进其凋亡。Bax与Bcl-2是与细胞凋亡相关的蛋白,两者可结合形成二聚体并抑制Bcl-2的作用。研究人员用不同浓度的毛兰素处理食道癌细胞,检测处于不同间期细胞的比例以及Bcl-2、Bax的表达量以探究毛兰素的作用机制。结果见下表。下列分析错误的是( )
毛兰素浓度(nmol·L-1)
0
40
80
120
不同间期细胞的比例(%)
G1
52.25
24.33
12.18
5.35
S
23.86
25.12
18.64
10.82
G2
23.89
50.55
69.18
83.83
蛋白的相对表达量
Bcl-2
1.23
0.98
0.86
0.64
Bax
0.23
0.32
0.65
0.72
注:细胞分裂间期先后分为G1期、S期、G2期
A.毛兰素将癌细胞阻滞在G2期,阻滞效果与浓度正相关
B.毛兰素可通过抑制Bcl-2基因的表达而加快癌细胞凋亡
C.毛兰素增加Bax的含量解除Bcl-2对癌细胞凋亡的抑制
D.Bcl-2基因属于抑癌基因,与Bax基因调控凋亡的功能相反
【答案】D
【分析】细胞癌变的原因包括内因和外因,外因又包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征为:无限增殖;形态结构发生显著变化;细胞表面发生改变,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞膜之间的黏着性降低;失去接触抑制.细胞衰老和凋亡都是基因编程性表达的结果,癌细胞由于无限增殖,故代谢加快,产生蛋白质较多,耗能较多,故线粒体和核糖体数量增多,癌细胞由于表面糖蛋白减少,故容易扩散和转移。
【详解】A、观察表格中不同浓度毛兰素下各时期细胞比例,随着毛兰素浓度从0到120nmol/L,G₂期细胞比例从23.89%逐渐升高到83.83%,G₁期和S期细胞比例逐渐降低。 这表明毛兰素将癌细胞阻滞在G₂期,且浓度越高,G₂期细胞比例越高,即阻滞效果与浓度正相关,A正确;
B、已知Bax与Bcl - 2是与细胞凋亡相关的蛋白,两者可结合形成二聚体并抑制Bcl - 2的作用。 从表格数据看,随着毛兰素浓度增加,Bcl - 2蛋白相对表达量从1.23逐渐降低到0.64,说明毛兰素可抑制Bcl - 2基因的表达。 Bcl - 2表达量降低,其对细胞凋亡的抑制作用减弱,从而加快癌细胞凋亡,B正确;
C、由表格可知,随着毛兰素浓度增加,Bax蛋白相对表达量从0.23逐渐升高到0.72。 Bax含量增加,能与更多的Bcl - 2结合形成二聚体,从而解除Bcl - 2对癌细胞凋亡的抑制,C正确;
D、Bcl - 2蛋白可抑制细胞凋亡,所以Bcl - 2基因是促进细胞增殖、抑制细胞凋亡的基因,不属于抑癌基因。 Bax可促进细胞凋亡,Bcl - 2与Bax基因调控凋亡的功能相反,D错误。
故选D。
13.(2025·江西萍乡·二模)细胞的生命历程涉及生长、增殖、分化、衰老和死亡等多个阶段,是高度有序的过程。以下有关说法正确的是( )
A.细胞增殖过程中未发生基因选择性表达
B.分化后的细胞失去了细胞的全能性
C.衰老细胞的细胞膜通透性发生改变,物质运输功能降低
D.细胞死亡即细胞凋亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
【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。细胞分化的实质是基因的选择性表达;
2、细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用.在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞增殖过程中需要合成多种蛋白质,如与DNA复制、染色体移动等相关的蛋白质,这就需要基因的表达,而且不同时期表达的基因不同,存在基因选择性表达,A错误;
B、分化后的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,即具有全能性,只是全能性的表达受到限制,B错误;
C、衰老细胞的细胞膜通透性发生改变,物质运输功能降低,这是衰老细胞的特征之一,C正确 ;
D、细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,D错误。
故选C。
14.(2025·河北石家庄·二模)细胞衰老是指细胞在执行生命活动过程中,随着时间的推移,细胞增殖与分化能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程。下列叙述正确是( )
A.衰老细胞的细胞核体积缩小,核膜内折、染色质收缩,染色加深
B.白化病、头发变白均与酪氨酸酶有关,属于细胞衰老的表现
C.延缓细胞的衰老,可通过促进端粒的延长得以实现
D.衰老可能与自由基攻击和破坏磷脂、蛋白质等生物大分子有关
【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、衰老细胞具有细胞核体积增大,核膜内折、染色质收缩,染色加深的特征,A错误;
B、产生白化病的原因是基因突变导致酪氨酸酶缺乏或功能减退,头发变白的原因是相关细胞衰老后酪氨酸酶活性降低,B错误;
C、位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短,缩短到一定程度后其内侧正常基因的DNA序列会损伤,引起细胞衰老,故延缓细胞的衰老,可通过促进端粒的延长得以实现,C正确;
D、衰老可能与自由基攻击和破坏磷脂、蛋白质等分子有关,但磷脂不是生物大分子,D错误。
故选C。
15.(2025·北京东城·二模)下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是( )
A.植物组织培养 B.秋水仙素处理种子获得多倍体植株
C.动物体细胞核移植 D.培养植物的花药获得单倍体植株
【答案】B
【分析】细胞或细胞核的全能性是指已经高度分化的细胞或经细胞核移植后的杂种细胞具有发育成为完整个体或分化为各种细胞的潜能。
【详解】A、植物组织培养是高度分化的细胞获得完整植株的过程,体现了植物细胞的全能性,A错误;
B、经秋水仙素处理后培育出多倍体,属于多倍体育种,该过程没有体现细胞或细胞核的全能性,B正确;
C、动物体细胞核移植获得的杂种细胞具有发育为完整个体的潜能,C错误;
D、培养植物的花药获得单倍体植株,其中花药是高度分化的细胞,单倍体是完整植株,该过程体现了植物细胞的全能性,D错误。
故选B。
16.(2025·山西晋城·二模)科学家在研究细胞生命历程时发现,细胞在不同的生理过程中会发生不同变化。下列关于细胞分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( )
A.细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异是基因选择性表达的结果
B.细胞衰老时,细胞内水分减少,酶活性降低,细胞核的体积也减小
C.细胞凋亡是一种由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对生物体的生长发育不利
D.细胞分化使细胞的种类增加,但细胞内遗传物质发生改变,细胞的全能性逐渐降低
【答案】A
【分析】衰老细胞的特征: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;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】AD、细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异,该过程中细胞内的遗传物质并未改变,但细胞的全能性下降,A正确,D错误;
B、细胞衰老时,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,大多数酶活性降低,但细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深,B错误;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对生物体的生长发育有积极意义,C错误。
故选A。
17.(2025·江西·二模)疟原虫是单细胞真核生物,感染人体后会最终侵入红细胞寄生并大量繁殖,红细胞破裂,子代疟原虫释放后进一步侵染其他红细胞,继而引发一系列症状导致疟疾。噬菌体能侵染大肠杆菌,导致大肠杆菌裂解死亡。下列叙述正确的是( )
A.疟原虫有细胞核、成熟红细胞和大肠杆菌无细胞核,这是细胞分化的结果
B.题中大肠杆菌裂解死亡和红细胞破裂死亡后被清除的过程,都属于细胞坏死
C.疟原虫侵染红细胞时能整体进入红细胞,噬菌体进入大肠杆菌的仅有DNA
D.疟原虫侵染至红细胞内可在其内增殖,噬菌体侵染大肠杆菌不能在其内增殖
【答案】C
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞只有核糖体一种细胞器,但部分原核细胞也能进行有氧呼吸和光合作用。原核生物含有细胞膜、细胞质结构,含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、细胞分化是一个或一种细胞的行为,疟原虫有细胞核、成熟红细胞和大肠杆菌无细胞核,这不属于细胞分化,A错误;
B、被病原体细胞侵染后的细胞死亡被清除的过程,属于细胞凋亡,B错误;
C、疟原虫侵染红细胞时能整体进入红细胞,噬菌体进入大肠杆菌的仅有DNA,C正确;
D、疟原虫侵染至红细胞,噬菌体侵染大肠杆菌后都能在宿主细胞内增殖,D错误。
故选C。
18.(2025·陕西商洛·二模)伴侣蛋白介导的自噬(CMA)是通过溶酶体途径选择性降解胞质中带有KFERQ短肽序列的蛋白质;其可被胞质伴侣HSC70识别形成底物一分子伴侣,并与溶酶体相关的膜蛋白LAMP2A′相互作用,将底物一分子伴侣复合物募集到溶酶体的外表面,并进一步将底物转运至内腔中进行降解。下列相关叙述错误的是( )
A.CMA过程通过囊泡将物质输送到溶酶体,溶酶体膜内陷从而降解蛋白质
B.带KFERQ的蛋白进入溶酶体的过程可体现生物膜具有信息识别的功能
C.细胞内伴侣蛋白可识别并结合含短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合物
D.CMA自噬方式具有高度选择性,能降解自身受损、变性的蛋白质分子
【答案】A
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。内含许多水解酶,溶酶体在细胞中的功能,是分解从外界进入到细胞内的物质,也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器,当细胞衰老时,其溶酶体破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使其死亡。
【详解】A、根据题干信息分析可知,CMA过程是通过伴侣蛋白识别并结合带有KFERQ短肽序列的蛋白质,然后与溶酶体相关的膜蛋白LAMP2A′相互作用,将底物-分子伴侣复合物募集到溶酶体的外表面,并进一步将底物转运至内腔中进行降解。这个过程并没有提到囊泡的参与,而是直接通过膜蛋白的相互作用进行转运,A错误;
B、据题干信息分析可知,带KFERQ的蛋白能够被胞质伴侣HSC70识别,并与溶酶体相关的膜蛋白LAMP2A′相互作用,这体现了生物膜具有信息识别的功能,B正确;
C、根据题干信息分析可知,细胞内伴侣蛋白可识别并结合含短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合物,这是CMA过程的第一步,C正确;
D、CMA自噬方式通过识别特定的短肽序列KFERQ来选择性地降解蛋白质,这表明它具有高度选择性。同时,由于它能够降解自身受损、变性的蛋白质分子,因此在维持细胞内蛋白质稳态方面起着重要作用,D正确。
故选A。
19.(2025·浙江宁波·二模)线粒体凋亡信号通路是触发细胞凋亡的途径之一,由B蛋白家族的促凋亡和抗凋亡成员调节。抗凋亡B2蛋白能保证细胞存活。当促凋亡B3蛋白与抗凋亡B2蛋白以高亲和力结合时,会导致线粒体外膜通透性增加,线粒体释放凋亡因子,最终导致细胞破坏。线粒体凋亡信号通路活化时,线粒体膜电位会发生改变。下列叙述正确的是( )
A.人在胚胎时期尾的消失通过线粒体凋亡信号通路实现
B.线粒体凋亡信号通路促进B3、B2蛋白基因表达上调
C.敲除编码促凋亡B3蛋白的基因可影响机体细胞凋亡
D.线粒体膜电位未发生明显改变,说明细胞凋亡未启动
【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、线粒体凋亡信号通路是触发细胞凋亡的途径之一,因此人在胚胎时期尾的消失不一定是通过线粒体凋亡信号通路实现,A错误;
B、题干仅表明促凋亡 B3 蛋白与抗凋亡 B2 蛋白结合后的一系列效应,并未提及线粒体凋亡信号通路对 B3、B2 蛋白基因表达的影响,因此不能得出“线粒体凋亡信号通路促进B3、B2蛋白基因表达上调”的结论,B错误;
C、由于促凋亡 B3 蛋白参与线粒体凋亡信号通路,敲除编码促凋亡 B3 蛋白的基因,就无法合成促凋亡 B3 蛋白,必然会影响机体细胞凋亡,C正确;
D、线粒体凋亡信号通路活化时线粒体膜电位会发生改变,但细胞凋亡可能还有其他途径,不能仅依据线粒体膜电位未发生明显改变就说明细胞凋亡未启动,D错误。
故选C。
20.(2025·河北唐山·二模)下列生理过程中,蓝细菌能发生的是( )
A.线粒体内膜上的[H]与氧气结合产生水
B.类胡萝卜素捕获蓝紫光并进行传递和转化
C.在核糖体上合成转录所需的RNA聚合酶
D.端粒DNA序列在细胞分裂后会缩短一截
【答案】C
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体)。
【详解】A、蓝细菌是原核生物,没有线粒体,A错误;
B、蓝细菌为原核生物,含有叶绿素和藻蓝素,不含类胡萝卜素,B错误;
C、RNA聚合酶的本质为蛋白质,核糖体是合成蛋白质的场所,原核细胞具有核糖体一种细胞器,因此蓝细菌可在核糖体上合成转录所需的RNA聚合酶,C正确;
D、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒,蓝细菌没有染色体,不含端粒,D错误。
故选C。
(2025·天津·二模)阅读下列材料,回答以下小题。
癌细胞是一种变异的细胞,在形态、结构及代谢上均与正常细胞有明显差异。2023年10月,某研究小组确定了癌细胞的“生死开关”:CD95受体上一个可导致细胞死亡的关键结构位点。研究发现,CD95受体关键结构位点位于细胞膜外表面,当其被激活时,细胞就会释放出一个触发细胞编程性死亡的信号。
21.下列叙述错误的是( )
A.生死开关位于细胞膜外表面
B.CD95受体关键结构位点被激活利于杀灭癌细胞
C.生死开关体现了细胞膜具有信息交流的功能
D.关键结构位点是小型DNA片段,激活时进行基因表达
22.下列关于癌细胞结构与代谢的叙述,正确的是( )
A.癌细胞产生的原因是染色体变异
B.形态结构变化不大
C.一般情况下,线粒体活动增强
D.细胞表面粘连蛋白少,不易转移
23.下列关于“激活CD95受体关键结构位点触发肿瘤细胞死亡”的叙述,正确的是( )
A.该种细胞死亡方式属于病理性坏死
B.该过程中细胞不受基因控制
C.人体正常发育过程中不会发生类似的细胞死亡
D.激活CD95受体的药物不需进入癌细胞就能发挥作用
【答案】21.D 22.C 23.D
【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。
21.A、CD95受体上一个可导致细胞死亡的关键结构位点,CD95受体关键结构位点位于细胞膜外表面,A正确;
B、CD95受体关键结构位点被激活细胞就会释放出一个触发细胞编程性死亡的信号,即CD95受体关键结构位点被激活利于杀灭癌细胞,B正确;
C、CD95受体关键结构位点被激活会释放出一个触发细胞编程性死亡的信号,因而说明生死开关体现了细胞膜具有信息交流的功能,C正确;
D、CD95受体关键结构位点位于细胞膜外表面,细胞膜的成分包括磷脂、蛋白质和少量的糖类,可见该结构位点不可能是小型DNA片段,D错误。
故选D。
22.A、癌细胞产生的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果,A错误;
B、癌细胞是不受机体控制的恶性增殖细胞,其形态结构发生了变化,如变成了圆球形,B错误;
C、癌细胞在生命活动过程中会消耗大量的糖类,主其代谢旺盛,而线粒体活动增强可以满足其对能量的需求,C正确;
D、细胞表面粘连蛋白少,易分散转移,D错误。
故选C。
23.A、激活 CD95受体关键结构位点触发肿瘤细胞死亡是基因控制的细胞死亡,属于细胞凋亡,A错误;
B、激活 CD95受体关键结构位点触发肿瘤细胞死亡是受基因控制的,B错误;
C、人体正常发育过程中会发生类似的细胞凋亡,有利于个体的发育,C错误;
D、CD95受体关键结构位点位于细胞膜外表面,所以激活 CD95 受体的药物不需进入癌细胞就能发挥作用,D正确。
故选D。
24.(2025·广东广州·二模)秀丽隐杆线虫卵母细胞减数分裂过程中,若联会失败,会激活“检验点”机制。此时,关键蛋白PKL被招募,诱导卵母细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.染色体联会发生在减数分裂I前期或减数分裂Ⅱ前期
B.PKL基因发生突变可能导致产生染色体数目异常的配子
C.该“检验点”机制有利于增加秀丽隐杆线虫遗传的多样性
D.联会失败引起的卵母细胞凋亡不受基因调控
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,它对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程中。
【详解】A、在减数分裂过程中,染色体联会只发生在减数第一次分裂前期。在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对的现象叫做联会,形成四分体。而减数第二次分裂过程中不存在同源染色体,因此不会发生联会现象,A错误;
B、若联会失败,会激活“检验点”机制,关键蛋白PKL被招募,诱导卵母细胞凋亡。当PKL基因发生突变时,可能导致该“检验点”机制无法正常发挥作用,使得联会失败的卵母细胞不能正常凋亡,从而可能产生染色体数目异常的配子,B正确;
C、该“检验点”机制的作用是当联会失败时,诱导卵母细胞凋亡,其目的是保证配子的染色体数目正常,维持遗传的稳定性,而不是增加秀丽隐杆线虫遗传的多样性,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,也被称为细胞编程性死亡。联会失败引起的卵母细胞凋亡是在“检验点”机制的作用下发生的,而“检验点”机制是由相关基因调控的,因此联会失败引起的卵母细胞凋亡受基因调控,D错误。
故选B。
25.(2025·江西鹰潭·二模)已知端粒酶能延长细胞分裂过程中缩短的端粒,活性氧自由基(ROS)增加会导致端粒功能障碍、DNA损伤,并导致线粒体功能降低而引起细胞衰老。长时间使用手机,屏幕的蓝光可促进ROS生成,加速视网膜色素上皮细胞的衰老。下列叙述错误的是( )
A.ROS可攻击细胞中的DNA、蛋白质和生物膜等致使细胞衰老
B.细胞衰老与细胞分裂次数的增多、端粒酶活性增强、端粒被截短有关
C.视网膜色素上皮细胞的衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
D.过度使用手机可加速视网膜色素上皮细胞的衰老,但一般不会引起人的衰老
【答案】B
【分析】细胞衰老的假说:①自由基学说:各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜,攻击DNA,攻击蛋白质等致使细胞衰老。②端粒学说:染色体两端的特殊DNA序列(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截短”,进而损伤正常基因的DNA序列,使细胞活动趋向异常。
【详解】A、ROS属于活性氧自由基,自由基会损伤生物膜,攻击DNA,攻击蛋白质等致使细胞衰老,A正确;
B、根据端粒学说可知,染色体两端的特殊DNA序列(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截短”,进而损伤正常基因的DNA序列,使细胞活动趋向异常,已知端粒酶能延长细胞分裂过程中缩短的端粒,因此细胞衰老与端粒酶活性降低、端粒被截短有关,B错误;
C、细胞衰老的过程代谢减慢,最终表现为形态、结构和功能发生变化,C正确;
D、长时间使用手机,屏幕的蓝光可促进ROS生成,加速视网膜色素上皮细胞的衰老,对多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事,因此视网膜色素上皮细胞的加速衰老,不会引起人的衰老,D正确。
故选B。
26.(2025·辽宁·二模)细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征,因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。这一定义并不完善,如:在年轻的有机体中,神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态,但它们并不衰老。下列叙述或推测错误的是( )
A.细胞内的水在电离辐射下能产生自由基,可导致细胞衰老
B.细胞周期阻滞的细胞内,不发生DNA复制和蛋白质合成
C.正常的神经元和心肌细胞的寿命很长,原癌基因表达不活跃
D.神经元和心肌细胞中的核酸、蛋白质的种类均不完全相同
【答案】B
【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、细胞内的水在电离辐射下产生自由基,可引起DNA损伤导致细胞衰老,A正确;
B、除某些特殊细胞外,活细胞内都会发生蛋白质合成,B错误;
C、原癌基因具有调节细胞周期,控制细胞生长和分裂进程的作用,正常的神经元和心肌细胞的寿命很长,分裂不旺盛,所以可推测原癌基因表达不活跃,C正确;
D、由于基因的选择性表达,神经元和心肌细胞中的核酸、蛋白质的种类均不完全相同,D正确。
故选B。
27.(2025·重庆·二模)端粒被称作细胞分裂次数的时钟,随细胞分裂而变短。在生殖细胞和癌细胞中存在端粒酶(RNA和蛋白质形成的复合体),能将变短的DNA末端加长,过程如图。下列叙述错误的是( )
A.线粒体中的DNA分子没有端粒
B.皮肤细胞和生殖细胞中端粒酶活性不同
C.人体细胞有丝分裂前期和后期存在的端粒数目不同
D.端粒中TTAGGG重复序列的存在有利于保护染色体上正常基因序列
【答案】C
【分析】端粒是真核生物染色体两端的一段非编码DNA重复序列,随细胞分裂次数增加,端粒就会缩短一定长度,最终会导致细胞的衰老和凋亡,而端粒长度的维持与端粒酶的活性有关。
【详解】A、线粒体中的DNA没有与蛋白质结合形成染色体,没有端粒,A正确;
B、一般体细胞中的端粒酶活性较低或几乎不表达,生殖细胞中端粒酶活性高,B正确;
C、有丝分裂前期和后期,虽然染色体形态上由两条染色单体分开变为各自独立的染色体,但整个细胞内端粒总数并未改变,C错误;
D、端粒中重复序列能够在染色体复制时保护正常基因序列不被磨损,D正确。
故选C。
28.(2025·江西新余·二模)线粒体膜电位下降,可导致线粒体内膜通透性增加,引起细胞色素c等物质外溢,进而触发细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.线粒体双层膜结构的完整性是其维持正常膜电位的基础
B.细胞色素c是引发细胞凋亡的重要信号分子
C.细胞凋亡过程溶酶体中的水解酶会发挥作用
D.细胞凋亡会伴随炎症反应
【答案】D
【分析】1、组成生物膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,生物膜具有一定的流动性,分析题图可知,吞噬细胞吞噬作用存在膜形态的变化,体现了生物膜的流动性特点;线粒体是有氧呼吸的主要场所,氧气进入线粒体后,与还原氢结合形成水,线粒体功能退化,细胞消耗的氧气量减少。
2、通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。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。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
【详解】A、线粒体双层膜结构(尤其是内膜)的完整性对维持电子传递链功能和膜电位至关重要。内膜通透性增加会直接导致膜电位下降,A正确;
B、根据题干细胞色素c等物质外溢,进而触发细胞凋亡可推测细胞色素c是引发细胞凋亡的重要信号分子,B正确;
C、在细胞凋亡后期,溶酶体中的水解酶会参与凋亡细胞的清除过程,C正确;
D、细胞凋亡的一个重要特征就是不引发炎症反应,这是其与细胞坏死的关键区别。凋亡细胞会形成凋亡小体被邻近细胞或巨噬细胞吞噬清除,D错误。
故选D。
29.(2025·河南郑州·二模)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A.细胞通过自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
B.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期
C.分化成熟的细胞,不再有基因的选择性表达
D.被病毒感染的细胞的清除,依赖于细胞凋亡
【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、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。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。
【详解】A、在营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量,此外还可通过细胞自噬清除侵入细胞的病毒或细菌,从而维持细胞内部环境的稳定,A正确;
B、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所经历的全过程。只有连续分裂的细胞才具有细胞周期 ,B正确;
C、分化成熟的细胞,也有基因的选择性表达,C错误;
D、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,D正确。
故选C。
30.(2025·江苏南通·二模)下列关于人体细胞的生命历程的叙述,正确的是( )
A.衰老的细胞中不能合成酪氨酸酶,黑色素合成受阻
B.激烈的细胞自噬,可导致肌纤维减少,肌肉细胞凋亡
C.细胞坏死和细胞凋亡均会导致细胞膜破裂,机体发生炎性反应
D.癌细胞无法完成糖酵解和TCA循环,主要进行无氧呼吸
【答案】B
【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、衰老细胞酪氨酸酶活性降低,并非完全不能合成,A错误;
B、细胞自噬是细胞自我保护机制,过度自噬会导致细胞损伤或凋亡,从而导致肌纤维减少,肌肉细胞凋亡,B正确;
C、细胞凋亡不会引起炎症反应,只有细胞坏死才会,C错误;
D、癌细胞主要进行无氧呼吸,第一阶段为糖酵解,D错误。
故选B。
31.(2025·重庆·二模)诱导自噬是环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路的一个古老功能,近日我国科学家发现cGAS-STING通路的一个新的重要功能——诱导溶酶体的产生。下列叙述正确的是( )
A.只有衰老损伤的细胞器才会激活细胞自噬作用
B.自噬体最终降解需要利用溶酶体合成的水解酶
C.TFEB转录因子发挥作用的场所是细胞质
D.TFEB可以促进高尔基体产生更多的溶酶体
【答案】D
【分析】细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。
【详解】A、据图可知,病原体和DNA也可以激活细胞自噬,A错误;
B、水解酶由核糖体合成,B错误;
C、TFEB转录因子调控转录,发挥作用的场所主要是在细胞核,C错误;
D、ATGs促进自噬体的产生,TFEB促进溶酶体的产生,D正确。
故选D。
32.(2025·甘肃·二模)细胞凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合后,激活与细胞凋亡相关的基因,使细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活。Dnase酶能切割DNA形成DNA片段,Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡过程中不再合成新的蛋白质
B.细胞裂解形成凋亡小体的过程称为细胞自噬
C.Dnase酶与限制性内切核酸酶作用的化学键相同
D.抑制癌细胞中Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡
【答案】C
【分析】1、细胞凋亡过程受基因控制,通过凋亡基因的表达,使细胞发生程序性死亡,它是一种主动的细胞死亡过程,对生物的生长发育起重要作用。首先凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合,发出凋亡信息,激活细胞中的凋亡基因,执行细胞凋亡,凋亡细胞最后变成小泡被吞噬细胞吞噬,并在细胞内完成分解。
2、细胞自噬是指在一定条件下,细胞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。
【详解】A、细胞凋亡过程中也有新的蛋白质合成,A错误;
B、细胞自噬是指在一定条件下,细胞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,细胞并不会裂解,B错误;
C、Dnase酶能切割DNA形成DNA片段,故其作用的是磷酸二酯键,限制性内切核酸酶切割的也是磷酸二酯键,C正确;
D、依据题干信息,Caspase酶能选择性地切割某些蛋白质形成不同长度的多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除,故通过促进癌细胞中控制Caspase酶合成的相关基因的表达可以促进其凋亡,D错误。
故选C。
33.(2025·安徽黄山·二模)铁死亡是一种新发现的不同于细胞凋亡、细胞自噬性死亡的铁依赖性细胞程序性死亡。铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶作用下,催化细胞膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,从而诱导细胞死亡。此外,还表现为抗氧化体系的调控核心酶——谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX4)的含量或活性降低。GPX4 依赖谷胱甘肽(GSH,由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽)来还原脂质过氧化物,而细胞内 GSH 正常浓度的维持依赖于细胞转运胱氨酸的 Xc-系统。下列叙述正确的是( )
A.铁死亡与细胞凋亡、细胞坏死都是由基因调控的细胞死亡
B.细胞内铁异常增多,机体会代偿性降低 GPX4 的表达水平
C.研制靶向药物抑制癌细胞 GPX4 活性,是癌症治疗的一种新思路
D.Xc-系统异常引起的神经系统退行性病变患者,可口服 GSH 来治疗
【答案】C
【分析】1、细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式;
2、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、铁死亡、细胞凋亡都是细胞程序性死亡,是由基因调控的死亡,但细胞坏死是由于环境导致的细胞死亡,不是由基因控制的,A错误;
B、细胞内铁异常增多,会促进脂质过氧化诱导铁死亡,而GPX4能还原脂质过氧化物抑制铁死亡,所以机体会代偿性升高GPX4 的表达水平,B错误;
C、抑制癌细胞GPX4活性,会使癌细胞内脂质过氧化物积累,诱导癌细胞铁死亡,是癌症治疗新思路,C正确;
D、GSH是三肽,口服会被消化道内蛋白酶水解,不能达到治疗目的,D错误。
故选C。
34.(2025·浙江金华·二模)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA.下列叙述错误的是( )
A.网织红细胞仍然能够表达出某些核基因编码的蛋白质
B.成熟红细胞细胞仍能进行细胞呼吸
C.成熟红细胞经脱分化后可转变为造血干细胞
D.造血干细胞中血红蛋白基因突变仍能分化出幼红细胞
【答案】C
【分析】1、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。2、细胞分化: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。
【详解】A、网织红细胞中含有和细胞转录形成的mRNA和核糖体,仍然能够合成核基因编码的蛋白质,A正确;
B、成熟的红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,产物为乳酸,不产生二氧化碳,B正确;
C、成熟红细胞无细胞核,无法发生脱分化,C错误;
D、造血干细胞中分裂、分化不是由血红蛋白基因决定的,血红蛋白基因突变仍能分化出幼红细胞,D正确。
故选C。
35.(2025·陕西咸阳·二模)研究发现,雌激素能促进乳腺癌细胞由G1期转变为S期(DNA合成期),进而促进癌细胞增殖,从植物体内提取的紫杉醇(抑制纺锤体形成)能够抑制癌细胞增殖。下列叙述错误的是( )
A.雌激素能够缩短乳腺癌细胞周期
B.雌激素促进乳腺癌细胞DNA复制
C.紫杉醇在癌细胞分裂的前期起作用
D.乳腺癌细胞在体内也会发生细胞凋亡
【答案】B
【分析】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。
(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:细胞分裂期,人为的分为前期、中期、后期和末期。
【详解】A、据题意,雌激素能促进乳腺癌细胞由G1期转变为S期(DNA合成期),说明雌激素能够缩短乳腺癌细胞周期,A正确;
B、雌激素能促进乳腺癌细胞由G1期转变为S期,S期是DNA合成期,故雌激素不是促进乳腺癌细胞DNA复制,B错误;
C、纺锤体在前期形成,紫杉醇能抑制纺锤体形成,因此紫杉醇在癌细胞分裂的前期起作用,C正确;
D、体内乳腺癌细胞受到免疫细胞攻击,可通过细胞凋亡被清除,D正确。
故选B。
36.(2025·河南·二模)蝾螈具有惊人的再生能力,其四肢、心脏、大脑等重要组织器官在损伤后可实现再生修复,这与其体细胞具有去分化的能力有关,即分化的体细胞可以在损伤等信号刺激下,重新逆转发育为可快速增殖的类胚胎期的前体细胞状态,从而重新分化为功能细胞,修复损伤的组织器官。下列叙述错误的是( )
A.蝾螈分化的体细胞经去分化后重新分化为功能细胞,体现了其全能性
B.蝾螈细胞去分化后的细胞中的核酸、蛋白质的种类和数量均有所改变
C.蝾螈体细胞的去分化为人体自身组织损伤后的修复提供了新思路
D.诱导前体细胞重新分化为不同的功能细胞时,所需的诱导因素可能不同
【答案】A
【分析】细胞分化是指细胞在生长过程中细胞的形态、结构和功能发生变化的过程,细胞分化形成了不同的组织,如动物的肌肉组织、上皮组织、神经组织和结缔组织,植物的保护组织、营养组织、分生组织和输导组织。
【详解】A、蝾螈分化的体细胞经去分化后重新分化为功能细胞,但并没有形成个体,因此不能体现其全能性,A错误;
B、去分化过程中存在基因的选择性表达,细胞内的遗传物质不变,但细胞内的mRNA、蛋白质的种类和数量均会发生改变,因此蝾螈细胞去分化后的细胞中的核酸、蛋白质的种类和数量均有所改变,B正确;
C、去分化是指分化的体细胞可以在损伤等信号刺激下,重新逆转发育为可快速增殖的类胚胎期的前体细胞状态,从而重新分化为功能细胞,修复损伤的组织器官。该过程可以实现不同分化的转化,为人体自身组织损伤后的修复提供了新的思路,C正确;
D、细胞分化的实质是基因选择性表达,诱导前体细胞重新分化为不同的功能细胞时,所需的诱导因素可能不同,导致不同基因选择性表达形成特定功能的细胞,D正确。
故选A。
37.(2025·安徽池州·二模)TRIM32是一种多功能蛋白,能促进神经干细胞生成神经元。如果这种蛋白质的合成被抑制,则神经干细胞分裂形成的两个子细胞都会保持干细胞状态。2020年,中国科学院戴建武团队发现储鞘蛋白可以通过激活EGFR-ERK信号通路抑制TRIM32的合成。下列叙述错误的是( )
A.阻断EGFR-ERK 信号通路,有利于神经干细胞形成更多神经元
B.TRIM32 可促进细胞的化学组成趋向差异化,功能趋向专门化
C.抑制TRIM32的合成有助于建立神经干细胞的细胞系
D.神经干细胞和神经元中基因的种类和表达情况不同
【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、激活EGFR-ERK信号通路抑制TRIM32的合成,TRIM32促进神经干细胞生成神经元,因此阻断EGFR-ERK 信号通路,有利于神经干细胞形成更多神经元,A正确;
B、相对于神经干细胞,神经元是高度分化的细胞,TRIM32 促进神经干细胞生成神经元,促进细胞的化学组成趋向差异化,功能趋向专门化,B正确;
C、抑制TRIM32蛋白的合成,神经干细胞分裂形成的子细胞会保持干细胞状态,有利于神经干细胞细胞系的建立,C正确;
D、生物体细胞中的遗传物质都相同,所以神经干细胞和神经元中的DNA完全相同,只是基因的表达情况不同,因此细胞的结构和功能不同,D错误。
故选D。
38.(2025·宁夏石嘴山·二模)干细胞的营养物质严重缺乏时会发生“自噬性”凋亡。下列叙述错误的是( )
A.干细胞“自噬性”凋亡对机体是有利的
B.干细胞内的溶酶体参与“自噬性”凋亡
C.干细胞在分化过程中,遗传物质通常不发生改变
D.干细胞分化成多种组织细胞,体现了它的全能性
【答案】D
【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。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、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,对机体是有利的,“自噬性”凋亡也属于细胞凋亡的一种特殊形式,同样对机体有利,A正确;
B、溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器等,干细胞内的溶酶体可参与“自噬性”凋亡过程,对细胞结构进行分解等,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,在分化过程中,遗传物质通常不发生改变,所以干细胞在分化过程中,遗传物质也是通常不发生改变的,C正确;
D、细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。干细胞分化成多种组织细胞,没有发育成完整个体,不能体现它的全能性,D错误。
故选D。
39.(2025·安徽合肥·二模)某学生打篮球时不小心摔倒,导致膝盖部位皮肤破损,出现渗血、红肿等现象一段时间后,红肿逐渐消失,皮肤得到修复。关于该过程的细胞活动,下列叙述错误的是( )
A.皮肤破损部位的毛细血管破裂、部分细胞坏死,释放的内容物引发红肿
B.部分干细胞被激活并迁移到损伤部位,增殖分化为修复所需的特定细胞
C.新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰老、凋亡、脱落,以维持细胞数量的平衡
D.新增殖的细胞发生基因选择性丢失,仅保留了与其功能相关的遗传信息
【答案】D
【分析】细胞分化的概念 :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。 细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、外伤导致细胞破裂,内容物释放,部分血细胞和内容物释放到组织液中,引发红肿,A正确;
B、干细胞分裂能力强,部分干细胞被激活并迁移到损伤部位,增殖分化为修复所需的特定细胞,B正确;
C、细胞一般要经过衰老、死亡阶段,新生表皮层细胞在成熟后逐渐衰老、凋亡、脱落,以维持细胞数量的平衡,C正确;
D、新增殖的细胞为有丝分裂而来,遗传物质未变,D错误。
故选D。
40.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)端粒的长短与细胞衰老密切相关,端粒酶延长端粒的作用机理如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.端粒酶是一种逆转录酶,由RNA和蛋白质共同组成
B.端粒酶发挥作用后在母链中延长的重复序列为5′-TTGGGG-3′
C.每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体即端粒
D.随着端粒酶活性的升高,细胞的分裂能力可能升高、衰老速度可能减慢
【答案】B
【分析】控制细胞分裂次数的时钟,是位于染色体两端名为端粒的结构,它会随着细胞分裂而变短.而癌细胞中有延长端粒的端粒酶,由此可见,体细胞不能无限分裂的根本原因是控制端粒酶合成的基因没有表达,导致体细胞缺少端粒酶,不能延长端粒。
【详解】A、通过图示可知,通过端粒酶中的RNA作为逆转录的模板,逆转录出端粒DNA,说明端粒酶是一种逆转录酶,由RNA和蛋白质共同组成,A正确;
B、从图上看,端粒酶发挥作用后在母链中延长的重复序列应是5′-GGGTTG -3′ ,B错误;
C、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体即端粒,随着分裂次数增多,端粒逐渐变短,C正确;
D、随着端粒酶活性的升高,缩短的端粒被修复,因而细胞的分裂能力可能升高、衰老速度可能减慢,D正确。
故选B。
41.(2025·安徽安庆·二模)细胞是生物体的结构和功能单位,一般要经历分裂、分化、衰老和死亡等生命历程。下列相关叙述正确的是( )
A.动物细胞分裂能保证亲代细胞与子代细胞之间遗传性状的稳定性
B.植物细胞形成根、叶、茎等器官的过程中伴随着遗传物质的丢失
C.DNA随机断裂、自由基攻击以及端粒缩短等均会导致细胞衰老
D.活化的细胞毒性T细胞引起的靶细胞裂解过程属于程序性死亡
【答案】D
【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、动物细胞分裂通常指有丝分裂,其通过染色体的精确分配保证遗传性状的稳定性。但若分裂方式为减数分裂(如生殖细胞形成),则遗传物质减半,无法保证稳定性,A错误;
B、植物细胞分化为根、茎、叶等器官时,遗传物质未发生丢失,仅是基因选择性表达的结果。细胞分化的本质是基因表达的差异,而非遗传物质的改变,B错误;
C、细胞衰老的机制主要是自由基学说和端粒学说,自由基学说认为自由基攻击生物分子(包括DNA),导致功能损伤;端粒学说认为端粒缩短引发DNA损伤信号,导致衰老,但DNA随机断裂会引起变异,不一定会导致细胞衰老,C错误;
D、活化的细胞毒性T细胞通过释放穿孔素和颗粒酶,激活靶细胞内部的凋亡程序,导致靶细胞裂解。此过程为细胞凋亡,属于程序性死亡,D正确。
故选D。
42.(2025·广西南宁·二模)研究人员在实验中发现经某种抗癌药物处理后的癌细胞中,细胞膜会内陷形成多个包裹着破裂细胞核、细胞质等内容物的膜包小体即凋亡小体,并且周围组织未出现炎症反应。下列相关叙述正确的是( )
A.该药物导致癌细胞坏死,内容物被分解酶分解
B.细胞凋亡由基因调控,该过程不需要合成新蛋白质
C.凋亡小体的形成与细胞中凋亡相关酶被激活有关
D.癌细胞的端粒酶活性降低是触发其凋亡的根本原因
【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。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、细胞坏死是由外界因素引发的被动死亡,会导致炎症反应。题干中明确“未出现炎症”,且凋亡小体的形成属于细胞凋亡的特征,A错误;
B、细胞凋亡由基因调控,但该过程需要合成执行凋亡的蛋白质(Caspase酶),因此需要新蛋白质的合成,B错误;
C、细胞凋亡时,凋亡相关酶(如Caspase酶)被激活,导致细胞膜内陷、DNA断裂等,最终形成凋亡小体并被吞噬细胞清除,C正确;
D、癌细胞端粒酶活性通常较高以维持端粒长度,使其无限增殖。题干中未提及端粒酶活性变化,且凋亡的根本原因是基因的选择性表达,而非端粒缩短,D错误。
故选C。
43.(2025·安徽蚌埠·二模)非酒精性脂肪性肝病是慢性肝病的一种,其特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现肝细胞内存在的脂质自噬过程可以有效降解脂滴,从而减少脂质的堆积,脂质自噬的方式及过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.方式②可直接利用溶酶体合成的有关酶水解脂质,减少脂质堆积
B.经过方式①②③降解后的产物去向是排出细胞或在细胞内被利用
C.当营养物质缺乏时,通过脂质自噬可以获得维持细胞生存所需要的能量
D.方式③中Hsc70介导PLIN2与溶酶体膜上的受体结合,促进脂滴的降解
【答案】A
【分析】溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的本质是蛋白质),能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、方式②可直接利用溶酶体内陷,包裏脂滴,水解脂质,减少脂质堆积,溶酶体内的有关酶属于蛋白质,是在核糖体上合成的,不是其自身合成的,A错误;
B、经过方式①②③降解的产物去向是排出细胞(有害或无用物质)或在细胞内被利用(有用物质),B正确;
C、当营养物质缺乏时,通过脂质自噬可以获得维持细胞生存所需的物质和能量,C正确;
D、方式③中Hsc70可介导PLIN2与溶酶体受体结合,促进脂滴的降解,D正确。
故选A。
44.(2025·辽宁沈阳·二模)不同牡蛎提取物对线虫细胞衰老标志物——脂褐素含量影响如下图。下列分析错误的是( )
A.脂褐素的积累可能与细胞中自由基含量增多有关
B.影响甲、乙组脂褐素含量差异的主要因素是提取物种类
C.实验中800μg/mL牡蛎肽降低脂褐素含量的作用最显著
D.3种提取物均可能有利于延长线虫寿命
【答案】B
【分析】分析题意及题图可知,实验的自变量是提取物种类及质量浓度,因变量是脂褐素相对含量,据此分析作答。
【详解】A、脂褐素是线虫细胞衰老标志物,而自由基与细胞衰老有关,故脂褐素的积累可能与细胞中自由基含量增多有关,A正确;
B、据图可知,在提取物浓度是200μg/mL时,乙组的脂褐素含量均显著降低,低于甲组,说明影响甲、乙组脂褐素含量差异的主要因素是提取物浓度,B错误;
C、根据题干中的图表,800μg/mL牡蛎肽在降低脂褐素含量方面显著低于甲组和乙组,说明该浓度的作用最为显著,C正确;
D、三种提取物均可能通过降低脂褐素含量来延缓细胞衰老,从而有利于延长线虫寿命,D正确。
故选B。
45.(2025·四川雅安·二模)细胞衰老是生物界普遍存在的自然现象,研究发现细胞衰老与端粒酶(逆转录酶,能合成端粒DNA)的活性有关。下列关于细胞衰老的说法,错误的是( )
A.衰老细胞内所有酶活性都降低,呼吸速率减慢
B.细胞衰老过程中,细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深
C.肿瘤细胞端粒酶活性较高,可维持端粒长度而无限增殖
D.激活衰老细胞的凋亡,有利于维持机体更好的实现自我更新
【答案】A
【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、衰老细胞内绝大多数酶活性都降低,但不是所有酶活性都降低,与衰老有关的酶活性升高,A错误;
B、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,染色质固缩,染色加深,B正确;
C、根据细胞衰老的端粒学说,细胞每分裂一次,端粒会缩短一截,所以一般情况下,细胞分裂次数是有限的,肿瘤细胞可以无限增殖,因为肿瘤细胞端粒酶(逆转录酶,能合成端粒DNA)活性较高,可维持端粒长度,C正确;
D、细胞衰老和细胞凋亡是机体的正常生命现象,正常的细胞衰老和细胞凋亡,有利于机体更好地实现自我更新,D正确。
故选A。
46.(2025·河南新乡·二模)草履虫、衣藻、乳酸菌和眼虫都是单细胞生物,其中眼虫有叶绿体、无细胞壁、有鞭毛。尽管它们的大小和形状各不相同,但它们都有相似的结构。下列相关叙述正确的是( )
A.草履虫的细胞骨架与物质运输密切相关,其与细胞膜的基本支架均可被蛋白酶水解
B.衣藻与乳酸菌共有的细胞结构都是由蛋白质和DNA构成的
C.乳酸菌能连续分裂与细胞中的端粒酶活性高有关
D.眼虫可能是与植物、动物的共同祖先很接近的生物
【答案】D
【分析】草履虫是低等单细胞动物,衣藻是低等的单细胞植物,草履虫、衣藻和眼虫均属于真核生物,具有的细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核,眼虫具有叶绿体,能进行光合作用;细菌是原核生物,由原核细胞构成,结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核。
【详解】A.草履虫的细胞骨架主要由微管、微丝和中间丝组成,这些结构与物质运输有关,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂分子不会被蛋白酶水解,A错误;
B.衣藻是真核生物,乳酸菌是原核生物,真核生物和原核生物都含有DNA和蛋白质,但它们的细胞结构有所不同,二者的细胞结构不仅由DNA和蛋白质构成,还含有RNA、磷脂等物质,B错误;
C.乳酸菌属于原核生物,原核生物不含有染色体,端粒酶作用于端粒,故端粒是位于染色体末端的一段特殊序列,C错误;
D.眼虫是一种单细胞生物,具有叶绿体,可以进行光合作用,同时没有细胞壁,有鞭毛,可以运动。这些特征表明眼虫具有植物和动物的一些共同特征,因此它可能是与植物、动物的共同祖先很接近的生物,D正确。
故选D。
47.(2025·河南·二模)自噬是细胞在溶酶体的参与下降解自身物质的过程,某细胞的自噬过程如图甲所示。一种新型的基于溶酶体途径的靶向蛋白质降解技术的作用机制如图乙所示,分离膜逐渐聚集并最终形成自噬体。该技术的问世将使疾病相关蛋白质降解成为治疗某些疾病的重要手段。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体中的水解酶需要经过内质网和高尔基体的加工
B.分离膜来自内质网膜,自噬体的形成体现了生物膜具有流动性
C.靶向蛋白质降解技术依赖于靶向配体与待降解蛋白质间的特异性识别
D.靶向蛋白质被降解后的产物将通过胞吐的方式被完全排到胞外
【答案】D
【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、溶酶体中的水解酶合成与分泌过程与分泌蛋白的合成与分泌途径相似,即溶酶体中的水解酶的合成需要经过内质网和高尔基体的加工,A正确;
B、分离膜来自内质网膜,自噬体的形成依赖生物膜的流动性,因而体现了生物膜具有流动性,B正确;
C、结合题意可知,靶向蛋白质降解技术依赖于靶向配体与待降解蛋白质间的特异性识别,而后通过细胞自噬被清除,C正确;
D、靶向蛋白质被降解后的产物,如氨基酸会通过转运蛋白进入细胞质基质中被重新利用,未必都被排到胞外,D错误。
故选D。
48.(2025·陕西西安·二模)铁死亡是一种与凋亡不同的、由脂质过氧化产物积累引发的细胞程序性死亡。GPX4蛋白是抗氧化系统的核心要素,其表达和活性依赖于谷胱甘肽(GSH)的存在,RSL3蛋白通过抑制GPX4的功能诱导细胞铁死亡。下列说法错误的是( )
A.细胞“铁死亡”过程中存在凋亡基因的表达
B.GPX4基因表达下降会使细胞对铁死亡更敏感
C.GSH基因缺失可抑制细胞的铁死亡
D.RSL3蛋白可作为抗肿瘤的潜在药物发挥作用
【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、依题意,铁死亡是一种细胞程序性死亡,细胞凋亡也是一种细胞程序性死亡,因此,细胞“铁死亡”过程中存在凋亡基因的表达,A正确;
B、依题意,GPX4的功能受到抑制会导致细胞铁死亡,可推断GPX4抑制细胞铁死亡。因此,GPX4表达下降,对细胞的抑制作用减弱,会使细胞对铁死亡更敏感,B正确;
C、依题意,GPX4蛋白活性依赖于GSH的存在,GPX4抑制细胞铁死亡。因此,GSH缺失,GPX4蛋白的抑制作用减弱,细胞更易铁死亡,C错误;
D、依题意,RSL3蛋白通过抑制GPX4的功能诱导细胞铁死亡。因此,RSL3可能也可以诱导癌细胞发生铁死亡,RSL3可作为抗肿瘤的潜在药物发挥作用,D正确。
故选C。
49.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)为探究咪唑喹啉衍生物(BEZ)和长春花碱(VLB)对肾癌的治疗效果,科研人员进行了相关实验,结果如图。下列有关叙述错误的是( )
A.该实验的自变量是BEZ的浓度、VLB的浓度及不同药物的组合
B.实验结果表明单独使用BEZ和VLB均能明显促进肾脏癌细胞凋亡
C.细胞凋亡是由基因决定的自动结束生命的过程,也受环境因素影响
D.继续增大BEZ和VLB的浓度,肾脏癌细胞凋亡细胞数可能不变
【答案】B
【分析】该实验目的是探究BEZ和VLB对肾癌的治疗效果,因此该实验的自变量为BEZ的浓度、VLB的浓度及不同浓度的组合;通过以上对柱状图的分析可知,实验结果说明:单独使用BEZ和VLB对癌细胞凋亡无明显影响,二者联合使用促进癌细胞凋亡,且随着浓度增大促进细胞凋亡的作用增强。
【详解】A、该实验的自变量是BEZ的浓度、VLB的浓度及不同药物的组合,A正确;
B、实验结果可知,单独使用VLB对肾脏癌细胞凋亡影响很小,单独使用BEZ对肾脏癌细胞凋亡无影响,二者单独使用效果均不显著,联合使用时才能促进癌细胞凋亡,B错误;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,由本题研究结果可知,也受环境因素的影响,C正确;
D、实验结果表明,随BEZ和VLB的浓度增大,促进细胞凋亡的作用增强,但继续增大浓度,无法确定肾脏癌细胞凋亡细胞数是否会继续增强,可能不变,D正确。
故选B。
50.(2025·陕西渭南·二模)细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。下列关于细胞生命历程的说法正确的是( )
A.有丝分裂过程染色体因复制而加倍,保证了亲子代细胞的染色体数目相同
B.植物细胞有丝分裂末期在细胞中央出现赤道板,将细胞一分为二
C.人体的神经元中控制神经递质合成的基因是其特有的
D.细胞的衰老和凋亡实际上都是基因选择性表达的结果
【答案】D
【分析】细胞的生命历程包括分裂、分化、衰老、凋亡等。细胞分裂增加细胞数量,细胞凋亡清除多余或受损的细胞,共同维持多细胞生物体的细胞数量平衡。细胞衰老时,细胞内的生理变化包括酶活性降低,细胞核体积变大等。细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞凋亡过程中也存在基因的选择性表达。
【详解】A、在有丝分裂过程中,染色体复制发生在间期,此时染色体由一条染色体(含两条姐妹染色单体)组成,但染色体数目不变,A错误;
B、植物细胞有丝分裂末期,在赤道板的位置会出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二,B错误;
C、人体的所有体细胞都是由受精卵经过有丝分裂产生的,有丝分裂过程中遗传物质保持不变,所以人体的所有体细胞(包括神经元)都含有该个体全套的遗传物质。 控制神经递质合成的基因并不是神经元特有的,其他细胞中也存在该基因,只是在不同细胞中基因进行选择性表达,在神经元中表达合成神经递质相关的产物,C错误;
D、细胞衰老过程中,与衰老有关的基因会选择性表达,例如一些抗氧化酶基因等表达变化,以适应细胞衰老的状态。 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,也是一系列基因选择性表达的结果,这些基因调控着凋亡相关的信号传导、酶的激活等过程。所以细胞的衰老和凋亡实际上都是基因选择性表达的结果,D正确。
故选D。
51.(2025·贵州·二模)miRNA是一种单链小分子RNA,可与mRNA结合并抑制其翻译。circRNA是一种环状RNA,能够结合miRNA,阻断miRNA对mRNA的抑制作用,从而提高蛋白质的合成量。研究发现,P蛋白能延缓细胞衰老,circRNA通过调控miRNA影响P基因的表达。相关机制如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.circRNA和miRNA均由DNA直接转录生成,且在细胞核中加工成熟
B.若细胞内circRNA含量增加,则细胞衰老进程可能减缓
C.circRNA与miRNA的碱基互补配对形式与基因的转录过程相同
D.S基因的mRNA上结合多个核糖体可提高每条肽链的合成速率
【答案】B
【分析】基因的表达是指基因指导蛋白质的合成过程,包括转录和翻译两个过程。
①转录:以DNA为模板,通过碱基互补配对原则,在RNA聚合酶的作用下合成mRNA;
②翻译:以mRNA为模板,在核糖体的参与和酶的催化作用下,合成多肽链。
【详解】A、据图可知,DNA直接转录生成的是前体mRNA,前体mRNA经剪切后形成circRNA,A错误。
B、细胞内circRNA的含量增加,可增加miRNA与之结合,使miRNA更少的与P基因的mRNA结合,从而增加P基因的mRNA的翻译水平,则表达出的P蛋白增加,P蛋白具有抑制细胞凋亡的作用,细胞凋亡的进程可能减缓,B正确;
C、circRNA与miRNA的碱基互补配对形式有A-U、U-A、C-G、G-C,基因的转录过程的碱基互补配对形式有A-U、T-A、C-G、G-C,C错误;
D、S基因的mRNA上结合多个核糖体可使少量的mRNA合成大量的蛋白质,但不能提高每条肽链的合成速率,D错误。
故选B。
52.(2025·四川成都·二模)Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果要优于试剂a
B.试剂a依赖Bak和Bax蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
C.试剂b处理中,Bak蛋白和Bax蛋白协同参与T淋巴细胞凋亡
D.若T淋巴细胞以凋亡的方式死亡,则意味着机体进入衰老阶段
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡对生物体有害。
【详解】A、据图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后的T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后的T淋巴细胞存活率,故试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b,A错误;
B、凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后的T淋巴细胞存活率一样,故试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白,B错误;
C、试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的过程中,Bak蛋白和Bax蛋白协同参与,C正确;
D、细胞凋亡是机体正常的生命活动,是伴随机体一生的生命活动,不意味着机体进入衰老阶段,D错误。
故选C。
53.(2025·江苏淮安·二模)下列关于细胞生命历程的说法,正确的是( )
A.高度分化的细胞中不存在 DNA 复制
B.基因控制的细胞死亡有利于多细胞生物体细胞的更新
C.细胞中的基因进行选择性表达,预示着细胞正在进行细胞分化
D.小麦种子萌发并生长为成熟植株的过程体现了植物细胞的全能性
【答案】B
【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、某些高度分化的细胞如肝细胞也能进行分裂,因此可能存在DNA复制,A错误;
B、基因控制的细胞死亡属于细胞凋亡,有利于多细胞生物体细胞的更新,B正确;
C、细胞凋亡时,细胞核和细胞质之间需进行信息交流,基因发生选择性表达,因此细胞中的基因进行选择性表达,不一定是细胞正在进行细胞分化,C错误;
D、小麦种子是器官,种子萌发是植物正常生长发育过程,没有体现细胞的全能性,D错误。
故选B。
二、多选题
54.(2025·江西上饶·二模)研究发现,核仁稳定性下降、线粒体功能失调等会引起细胞衰老。另有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。下列叙述错误的是( )
A.线粒体功能失调会导致衰老细胞不能产生能量,物质运输功能降低
B.核仁稳定性下降的细胞均会出现细胞凋亡
C.病原体感染细胞可能引起AIF蛋白从线粒体中释放
D.促进细胞AIF基因的表达可能会抑制细胞凋亡
【答案】ABD
【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、因细胞质基质也可产生少量能量,所以线粒体功能失调会导致衰老细胞产生能量减少,进而导致物质运输功能降低,A错误;
B、细胞分裂过程中伴随核仁的解体和重新形成,该过程中核仁稳定性下降,但并不会导致细胞凋亡,B错误;
C、病原体感染可引起靶细胞凋亡,即可能引起AIF蛋白从线粒体释放到细胞质基质,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、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,D错误。
故选ABD。
55.(2025·河北邢台·二模)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.该分裂方式与细胞分化都是由遗传物质发生变化引起的
B.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.可通过激活Piezol离子通道研究该分裂的具体过程
D.母SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
【答案】BCD
【分析】有丝分裂一个细胞周期中的物质变化规律:(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(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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择表达,该过程中遗传物质不变,A错误;
B、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,B正确;
C、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,C正确;
D、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,D正确。
故选BCD。
56.(2025·江西南昌·二模)端粒是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫:5'-TTGGGG-3';哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少,当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂并开始凋亡。下图为四膜虫细胞中的端粒酶催化端粒延伸的过程。下列说法正确的是( )
A.正常情况下,人类有丝分裂中期的一个细胞中含有92个端粒
B.端粒合成的原料是脱氧核苷酸,端粒酶的作用与逆转录酶类似
C.四膜虫端粒重复序列所含氢键数小于人类端粒重复序列所含氢键数
D.癌细胞内可能存在激活端粒延伸的机制从而使癌细胞能够无限增殖
【答案】BD
【分析】分析题图可知,端粒酶催化的是以RNA为模板合成DNA的过程,是逆转录的过程。
【详解】A、正常情况下,人类一个细胞有46条染色体,有丝分裂中期染色体复制,出现染色单体,端粒位于真核生物染色体两端,因此端粒数为46×2×2=184,A错误;
B、端粒延伸所需原料确为脱氧核苷酸,端粒酶的作用是以RNA为模板,合成DNA链,因此端粒酶的作用与逆转录酶类似,B正确;
C、四膜虫端粒重复序列(5′-TTGGGG-3′),哺乳动物端粒重复序列(5′-TTAGGG-3′),四膜虫每个单位中G-C碱基对更多,因此含的氢键数多于哺乳动物,C错误;
D、癌细胞内可能存在延伸端粒的机制,导致细胞分裂时,端粒可以不停缩短,使其能够无限增殖,D正确。
故选BD。
57.(2025·山东·二模)端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。正常体细胞DNA复制完成后,5ˊ端RNA引物一旦切去,就会留下一段无法填补的空缺。下列说法正确的是( )
A.端粒酶结构中的RNA序列是合成RNA的模板
B.端粒酶结构中的蛋白质成分可催化磷酸二酯键的形成
C.正常体细胞中端粒酶没有活性,导致染色体随DNA复制而缩短
D.端粒酶的活性与细胞的癌变密切相关,对细胞的衰老、凋亡影响较小
【答案】BC
【分析】端粒学说:每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,随分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,导致细胞衰老。
【详解】A、根据题干“端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列”可知,端粒酶结构中的RNA序列是合成DNA的模板,而不是合成RNA的模板,A错误;
B、端粒酶中的蛋白质能够催化合成DNA,催化合成磷酸二酯键的形成,B正确;
C、正常体细胞DNA复制完成后,5'端RNA引物一旦切去,就会留下一段无法填补的空缺,说明正常体细胞中缺少端粒酶或端粒酶没有活性,不能合成端粒DNA的重复序列来弥补空缺,导致染色体随DNA复制而缩短,C正确;
D、端粒酶的活性与细胞的癌变密切相关,同时也与细胞的衰老、凋亡有较大关系。细胞衰老的端粒学说认为,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸,进而影响细胞的衰老和凋亡,D错误。
故选BC。
58.(2025·河北衡水·二模)成体干细胞是指存在于已经分化组织中的未完全分化的细胞,能自我更新且能特化形成所在组织中的一种或多种细胞。下列叙述错误的是( )
A.骨髓中造血干细胞通过分裂和分化可产生各种血细胞属于多向分化潜能,体现了细胞全能性
B.神经干细胞体外增殖方式一定为有丝分裂,体外分化过程与细胞内基因表达的调控有关
C.一般认为,成体干细胞具有发育成完整个体的能力
D.自体造血干细胞移植可用于治疗系统性红斑狼疮
【答案】AC
【分析】哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的全能性。
【详解】A、细胞全能性是指细胞发育成完整个体的能力,骨髓中造血干细胞通过分裂和分化可产生各种血细胞的过程没有体现了细胞全能性,A错误;
B、神经干细胞的增殖方式为有丝分裂,分化过程由基因选择性表达调控,B正确;
C、胚胎干细胞具有发育成完整个体的能力,而成体干细胞是已经分化组织中的未完全分化的细胞,不具有发育成完整个体的能力,C错误;
D、自体造血干细胞移植可通过重建免疫系统治疗系统性红斑狼疮,D正确。
故选AC。
59.(2025·江苏盐城·二模)双硫死亡是转运蛋白SLC7A11高表达癌细胞的新型细胞程序性死亡类型,其信号通路如下图所示,其中F-Actin是细胞骨架的主要成分。过量胱氨酸积累引起二硫化物应激,最终导致细胞膜破裂而死亡。下列叙述错误的有( )
A.细胞程序性死亡均会形成凋亡小体,以避免炎症反应
B.葡萄糖摄入不足和胱氨酸摄入过量都可能诱导双硫死亡
C.二硫化物应激是通过破坏细胞骨架中的纤维素,使其结构异常
D.通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路
【答案】AC
【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。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、并非所有的细胞程序性死亡均会形成凋亡小体,“双硫死亡”是一种与原转运蛋白SLC7AⅡ有关的细胞程序性死亡新机制,属于细胞凋亡的一种类型,但是没有形成凋亡小体,A错误;
B、由图可知,细胞外葡萄糖运输到细胞内后,转化为NADPH,将胱氨酸转化为2分子半胱氨酸,减少胱氨酸在细胞内积累,由题干信息可知,过量胱氨酸积累会引起二硫化物应激,诱导肌动蛋白二硫键形成、细胞骨架收缩及与细胞质膜的剥离,导致细胞死亡,所以细胞葡萄糖摄入不足和胱氨酸摄入过量都可能诱导双硫死亡,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,C错误 ;
D、当NADPH不足,胱氨酸及其他二硫化物在细胞内异常积累,导致二硫化物应激,引起细胞骨架等结构的功能异常,从而使细胞快速死亡,因此抑制 NADPH 的合成可为杀死癌细胞提供新思路,D正确 。
故选AC。
60.(2024·江苏南京·二模)下图是细胞外葡萄糖浓度变化对细胞凋亡和细胞自噬的调节过程。下列叙述正确的是( )
A.胰岛素缺乏型糖尿病患者细胞凋亡强于正常人
B.AKT可促进葡萄糖转运及其在线粒体内的分解
C.细胞自噬过程的产物可为细胞自身代谢提供原料
D.当细胞可利用的能源短缺时AKT和mTor活性均会降低
【答案】ACD
【分析】分析题图可知,胰岛素通过与特异性受体结合,激活AKT来抑制凋亡。激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞,另一方面可以促进葡萄糖分解为中间产物。同时通过ATK激活mTor来抑制自噬的发生。当细胞外葡萄糖不足或无胰岛素时,ATK和mTor失活,细胞通过启动细胞自噬过程为细胞提供ATP;同时通过解除ATK对凋亡的抑制使细胞凋亡。
【详解】A、胰岛素和受体结合会激活AKT和mTor,从而抑制细胞凋亡和细胞自噬,胰岛素缺乏型糖尿病患者胰岛素和受体结合概率低,细胞凋亡强于正常人,A正确:
B、由图可知AKT可促进葡萄糖转运,但其分解发生在细胞质基质中,B错误;
C、细胞自噬过程的产物可为细胞自身代谢提供原料,C正确;
D、两图比较可知,当细胞可利用的能源短缺时,AKT和mTor活性均会降低甚至失活,D正确。
故选ACD。
三、实验题
61.(2025·福建龙岩·二模)糖尿病肾病是糖尿病的严重并发症,高糖环境下肾小球滤过屏障中的足细胞线粒体损伤引起肾功能障碍是重要的发病原因。
(1)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在 。
(2)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基包裹形成自噬体,并与 融合,完成自噬。线粒体中被水解后的产物去向是 。(写出1点即可)
(3)若线粒体自噬减少,损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧(如自由基等)导致发生氧化应激反应,从而启动足细胞凋亡,足细胞凋亡会加剧肾脏损伤。研究发现黄芪甲苷(AS-Ⅱ)能够促进线粒体自噬从而降低足细胞凋亡,可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理,科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验,检测有关蛋白表达相对量如下:
足细胞凋亡因子
P62
PINK 1
正常小鼠组
0.99
0.98
0.34
糖尿病肾病模型小鼠组
5.30
1.97
0.12
AS-Ⅱ治疗组
3.11
1.42
0.21
注:P62为自噬底物,在自噬过程中被降解;PINK1蛋白是线粒体自噬活跃程度的关键指标。
①从数据判断P62蛋白表达相对量与线粒体自噬的活跃程度成 (填“正”或“负”)相关。
②结合已有信息推测AS-Ⅱ可用于辅助治疗糖尿病肾病的作用机制 。(可用文字加箭头表示)
【答案】(1)线粒体基质和线粒体内膜
(2) 溶酶体 被细胞重新利用或排出细胞外
(3) 负
【分析】有氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
【详解】(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,其中进行的是有氧呼吸的第二和第三阶段,分别发生在线粒体基质和线粒体内膜上,可见线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体基质和线粒体内膜。
(2)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基包裹形成自噬体,并与溶酶体融合,因为溶酶体中含有多种水解酶,因而会完成自噬。线粒体中被水解后的产物去向是被细胞重新利用或排出细胞外,即对细胞有用的物质重新利用,对细胞没用的物质排出细胞外。
(3)研究发现黄芪甲苷(AS-Ⅱ)能够促进线粒体自噬从而降低足细胞凋亡,可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理,科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验,即本实验的自变量为是否对模型鼠使用相关药物,因变量为凋亡因子的含量,P62和PINK 1的含量变化。
①表中数据显示,P62蛋白表达相对量越多,线粒体自噬活跃程度越低,即P62蛋白的表达量与线粒体自噬的活跃程度成“负”相关。
②题意显示显示,若线粒体自噬减少,损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧导致发生氧化应激反应,从而启动足细胞凋亡,足细胞凋亡会加剧肾脏损伤,即损伤的线粒体水释放自由基,自由基会启动足细胞凋亡,进而加剧肾脏损伤,结合实验数据推测AS-Ⅱ辅助治疗糖尿病肾病的作用机制为AS-Ⅱ促进PINK1蛋白表达,线粒体自噬增加,自由基减少,足细胞凋亡减少,肾脏损伤缓解,其作用机理可表示如下:
。
62.(2025·广东·二模)吉西他滨是治疗胰腺癌的有效药物,但是随患者用药时间的延长,会出现耐药现象,导致疗效下降。初步研究发现,相对于不耐药的胰腺癌细胞,耐药细胞内一种编号为miRNA-483-3P(以下简称为miR-3p)的miRNA水平大幅度降低。miRNA是细胞内产生的一种短链RNA,可与编码蛋白的mRNA结合,实现基因表达的调控,作用机理如图。为了探究miR-3P与胰腺癌细胞耐药性的关系,科研团队开展了一系列研究。
(1)据图推测,miRNA导致翻译中止的原因是: ,导致翻译不能继续。
(2)为了构建实验用的耐药癌细胞系,研究团队将胰腺癌细胞培养在吉西他滨浓度 (填“渐次升高”或“渐次降低”或“恒定”)的培养液中一段时间,可以获得稳定的吉西他滨耐药细胞系GR。
(3)为了探究miR-3p对胰腺癌细胞吉西他滨耐药性的影响,分别将适当浓度的minics(能调控miR-3p合成的化学成分)和minicsNC(无作用的化学成分)导入到GR细胞中,随后对细胞内的miR-3p水平进行了检测,结果见图,表明minics的作用是 。
随后用一定浓度的吉西他滨作用于经过上述处理的GR细胞,检测细胞的凋亡率,结果见图,该结果表明 。
(4)PI3K/AKT信号通路能够调控细胞的凋亡,其中PI3K蛋白具有抑制细胞凋亡的作用。为进一步探究miR-3p是否通过影响PI3K/AKT信号通路来改变癌细胞对吉西他滨的敏感性,请完成以下实验设计思路:
①将一定数量的GR细胞均分为两组,分别导入 ,然后,在相同且适宜的条件下培养一定时间。
②检测两组细胞的 。
③若 ,则说明miR-3p通过影响PI3K/AKT信号通路来改变癌细胞对吉西他滨的敏感性。
【答案】(1)miRNA与mRNA结合形成双链结构,阻碍了核糖体在mRNA上的移动(结合)
(2)渐次升高
(3) 提高miR-3p的表达/合成 miR-3p能提高耐药细胞GR对吉西他滨的敏感性(miR-3p能促进GR细胞的凋亡)
(4) 等量的minics和minicsNC 检测两组细胞的PI3K蛋白的含量 实验组PI3K蛋白水平低于对照组
【分析】翻译:以mRNA作为模板,tRNA作为运载工具,氨基酸在核糖体上装配为蛋白质多肽链的过程,称为翻译;题意分析:miRNA是细胞内产生的一种短链RNA,可与编码蛋白的mRNA结合,形成双链结构,阻碍了核糖体在mRNA上的移动,实现基因表达的调控。
【详解】(1)核糖体是翻译的场所,mRNA需与核糖体结合才能进行翻译,所以推测是miRNA与mRNA结合,形成双链结构,阻碍了mRNA与核糖体结合,导致翻译中止;
(2)要构建耐药癌细胞系,需让胰腺癌细胞逐渐适应吉西他滨的作用,在吉西他滨浓度渐次升高的培养液中培养,能使细胞逐渐产生耐药性,从而获得稳定的耐药细胞系;
(3)由图可知,导入minics组的miR-3p相对表达量远高于 minics NC组,说明minics的作用是提高miR-3p的表达(或合成);用一定浓度吉西他滨作用于处理后的GR细胞,导入minics 组(miR-3p 水平高)细胞凋亡率高于minics NC 组,说明 miR-3p 水平高时,细胞对吉西他滨更敏感,即miR-3p能提高耐药细胞GR对吉西他滨的敏感性(miR-3p能促进GR细胞的凋亡);
(4)为探究miR-3p的作用,将一定数量的GR细胞均分为两组,一组导入适量的minics,另一组导入等量的minicsNC,然后,在相同且适宜的条件下培养一定时间;因为要探究是否通过影响PI3K/AKT信号通路来改变癌细胞对吉西他滨的敏感性,所以应检测两组细胞中PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达量(如PI3K蛋白、AKT蛋白的表达量)以及癌细胞对吉西他滨的敏感性(如癌细胞的凋亡率等,因为PI3K蛋白抑制细胞凋亡,若信号通路受影响,凋亡率会改变,从而反映对吉西他滨的敏感性);若实验组PI3K蛋白水平低于对照组,则说明miR-3p通过影响PI3K/AKT信号通路来改变癌细胞对吉西他滨的敏感性。
试卷第1页,共3页
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