第四单元 细胞的生命历程（综合训练）（北京专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第四单元 细胞的生命历程 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题，1-15小题为单项基础题，每题2分 1．研究发现，细胞蛇是一种无膜细胞器，其在果蝇三龄幼虫大脑干细胞中数量较多而神经细胞中几乎没有；在人类肝癌细胞中数量比正常组织中多。据此推测细胞蛇可能参与的生命活动是（　　） A．细胞增殖 B．细胞分化 C．细胞凋亡 D．细胞衰老 2．用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。 下列叙述错误的是（    ） A．子囊孢子都是单倍体 B．营养细胞均无同源染色体 C．芽殖过程中不发生染色体数目减半 D．酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂 3．图示小肠上皮组织，a~c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是（    ） A．a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类或c类细胞 B．压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，可促使干细胞衰老 C．c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同 D．3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因 4．细胞周期检查点是保证细胞周期顺利推进的检查机制，受到一系列蛋白质的调控，例如Rb蛋白磷酸化是通过检验点1的必要条件。物质X可以抑制细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)的活性，其中检验点4是中期检验点。下列叙述错误的是（　　） A．造血干细胞和杂交瘤细胞都具有细胞周期 B．有丝分裂过程中，纺锤丝若未与着丝粒相连接，会通过检验点4 C．Rb蛋白的高磷酸化水平，有利于E2F的释放，促进基因的转录过程 D．物质X抑制CDK的活性可以阻断细胞周期，可以用于抑制癌细胞的增殖 5．生长和衰老，出生和死亡都是生物界的正常现象，生物个体如此，作为基本生命系统的细胞也是如此。下列有关细胞的生命历程的叙述，正确的是（    ） A．分化后的细胞失去了细胞的全能性 B．衰老的细胞中酶的活性均降低 C．人的红细胞在成熟前，控制其凋亡的基因已开始表达 D．细胞自噬过程依赖于溶酶体合成的水解酶 6．万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 7．下图①～④为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．分裂过程的先后顺序为①②④③ B．图像①的细胞中DNA与染色体数量之比为1：1 C．③细胞的中央会形成细胞板，最终扩展为细胞壁 D．④中染色体形态清晰，是观察染色体的最佳时期 8．研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 9．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 10．下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B．图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C．图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D．精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 11．减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换将会导致基因重组 C．上述染色体发生互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若某动物基因型为Ee，其可能产生基因型为EE的配子 12．白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（    ） A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期 B．甲图中AA、CC的染色体没有完全联会 C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定 D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同 13．溶酶体是行使细胞内消化作用的细胞器，其消化作用主要通过如图所示三种途径实现，下列说法正确的是（　　） A．少量的溶酶体破裂不会引起细胞自噬，主要原因是释放的水解酶的浓度不足 B．营养缺乏的情况下，细胞可通过自噬作用获得维持生存所需的物质和能量 C．溶酶体可直接吞噬外来异物或细胞内衰老损伤的细胞器，该过程体现了生物膜的流动性 D．溶酶体中的水解酶不需要经过内质网和高尔基体的加工和包装 14．帕金森症（PD）是一种与衰老相关的神经退行性综合征，线粒体数量减少是PD的典型特征。通常情况下，线粒体被溶酶体降解（图方式一）是导致PD的重要病因。最近，我国科学家发现药物氟桂利嗪引起的大脑细胞中线粒体减少（图方式二）是诱发PD的新机制。下列叙述错误的是（    ） A．神经细胞中线粒体可为神经递质的合成和分泌提供能量 B．方式一属于细胞自噬，细胞自噬对细胞和个体都是有害的 C．氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体，并将线粒体运出细胞 D．氟桂利嗪处理可获得去除线粒体的真核细胞模型 15．我国科研人员发现蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质中二硫键的形成，其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现，PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而引起受到H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。下列叙述正确的是（　　） A．蛋白质经PDI作用后其相对分子质量不变 B．造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞 C．激活SERPINE1基因的表达可以加速细胞衰老 D．PDI通过直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老 二、非选择题题，共5小题，共70分 16．近年来，间歇性禁食在健康管理领域被广泛关注，但其对毛囊干细胞（HFSC）的影响尚不明确。研究者对小鼠采用隔日进食（ADF，即24小时禁食，24小时自由取食）的喂养方案，展开相关研究。 (1)HFSC在毛囊周期的不同阶段状态不同：休止期保持静止，等待生长期信号；生长期被激活，经 形成HFSC和毛囊前体细胞；退化期部分HFSC会发生细胞凋亡，即由基因决定的 。 (2)研究者对60天龄的小鼠背部进行剃毛操作，持续观察毛发再生情况，结果如图，图中AL对照组小鼠的喂养方案为 。根据图1可推测 。 (3)为进一步研究不同喂养方案对HFSC的影响，在毛囊处于休止期时给小鼠注射EdU（参与DNA 复制的胸苷类似物），注射当日对两组小鼠分别进行ADF、AL，两天后毛囊进入生长期。检测含EdU和凋亡信号caspase-3的HFSC细胞数量，结果如图2。 注射EdU的目的是 。根据图2信息，下列关于不同喂养方案对小鼠HFSC的影响分析合理的是 。 A．ADF和AL对生长期开始时HFSC激活的影响无差异 B．ADF能促进生长期细胞凋亡，抑制HFSC数量增加 C．生长期第6天AL组含EdU的HFSC数量少是由于细胞凋亡 D．ADF组凋亡的HFSC大多是生长期新生的 17．学习以下材料，完成（1）~（5）题。 细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老 细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。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。然而， 这一定义并不完善，例如，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，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。 科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。 将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。 结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。 利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。 后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。 总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2） 细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。 (1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。 (2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。 (3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。 (4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。 (5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。 18．心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。 (1)许多研究表明线粒体与心肌细胞衰老密切相关，线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在 。有氧呼吸产生大量的ATP发生在 。研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，研究两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，加入 、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。 (2)在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除（如下图），a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于 （填细胞器名称），b代表的细胞器是 。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。 (3)适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体）。可以看到 ，推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。 (4)很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因： 。 19．黄颡鱼肉质鲜美，是淡水养殖的重要的经济鱼类。在相同养殖条件下，雄性黄颡鱼比同胞的雌性黄颡鱼生长速度约快30%。2011年，我国科学家采取人工诱导雌核发育技术和激素性逆转技术培育出了“黄颡鱼全雄1号”，让养殖户获得了较高的经济效益。 （1）人工诱导雌核发育技术是采用物理、化学、生物的方法，使精子的遗传物质失活，再以这种精子激活卵子，但精子不参与受精卵的形成，卵子仅依靠雌核而发育成胚胎的技术。用黄颡鱼的次级卵母细胞与长吻鮠灭活的精子人工授精，然后将受精卵置于4℃的冷水中，可以抑制 的形成，使受精卵成为二倍体。该二倍体是否与母本黄颡鱼的遗传组成相同，请做出判断并说明理由 。 （2）黄颡鱼的两条性染色体形态大小差别不大，无法通过显微镜观察以确定其性别决定方式。下表是黄颡鱼正常受精二倍体和雌核发育二倍体的性别比例。 实验组 编号 正常受精二倍体 雌核发育二倍体 雌性个体数 雄性个体数 雌性率% 雌性个体数 雄性个体数 雌性率% 1 8 11 42.10 12 0 100 2 50 40 53.70 51 0 100 由表中的数据可以判断出黄颡鱼的性别决定方式是XY型，理由是 。 （3）用雌激素处理孵化后的鱼苗，可以获得性染色体组成为XY的雌性黄颡鱼。下面是结合雌激素性逆转和雌核发育技术培育全雄黄颡鱼的流程图： 图中的①是 ，②是 。经过①处理后的子代都是雌性，如何用杂交的方法从中挑选出XY的雌性个体？ 。 （4）如何利用超雄鱼②和雌激素逆转技术，获得超雄鱼繁育体系？ 20．我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。 (1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中，由于基因的 ，导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 (2)B蛋白是一种转录因子，促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点，先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理，使抗体能够进入，之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上（图1）。 ①抗体M的作用是与 结合，使转座酶到达目标位点。 ②检测B蛋白结合位点的步骤为：“提取细胞基因组DNA→用与 特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。 (3)血管平滑肌细胞分化形成过程中，T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶．B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞（BKO），检测其与正常胚胎干细胞（WT）中R酶表达量（图2）和第6天T基因启动子结合的R酶量（图3）。 ①图2所示实验的实验目的是 。 ②综合以上信息及图2、3结果推测，B蛋白通过 影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 (4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据，合理的方案包括________，并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。 A．制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞 B．使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞 C．在BKO细胞中过表达T基因 D．使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞 21．吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病（COPD）的首要发病因素。银杏叶提取物（GBE）对COPD具有一定的治疗效果，科研人员对此机制进行研究。 (1)科研人员将构建的COPD模型大鼠分为两组，其中GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗。六周后，显微镜下观察各组大鼠支气管结构，如下图1。 图1结果说明GBE 。 (2)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制，在巨噬细胞吞噬、调节免疫应答等过程中起重要作用。自噬过程如下图2，自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体，溶酶体内含有 ，可降解受损的细胞器。 COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻，导致受损细胞器降解受阻而异常堆积，影响细胞正常代谢。电镜结果显示，与COPD模型组相比较，GBE组细胞中自噬体数量 ，自噬性溶酶体数量 ，推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬。 (3)已知PI3K蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表，请对下表中不合理之处进行修正 。 组别 实验材料 检测指标 预期结果 对照组 正常组大鼠肺泡巨噬细胞 PI3K蛋白含量 实验组高于对照组 实验组 GBE组大鼠肺泡巨噬细胞 (4)基于上述信息，请提出一个可以进一步研究的问题，以完善GBE的作用机制 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四单元 细胞的生命历程 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题，1-15小题为单项基础题，每题2分 1．研究发现，细胞蛇是一种无膜细胞器，其在果蝇三龄幼虫大脑干细胞中数量较多而神经细胞中几乎没有；在人类肝癌细胞中数量比正常组织中多。据此推测细胞蛇可能参与的生命活动是（　　） A．细胞增殖 B．细胞分化 C．细胞凋亡 D．细胞衰老 【答案】A 【详解】因为细胞蛇在具有较强增殖能力的果蝇大脑干细胞和异常增殖的人类肝癌细胞中数量较多，所以推测细胞蛇可能参与细胞增殖，A正确，BCD错误。 故选A。 2．用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。 下列叙述错误的是（    ） A．子囊孢子都是单倍体 B．营养细胞均无同源染色体 C．芽殖过程中不发生染色体数目减半 D．酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂 【答案】B 【详解】A、子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子，减数分裂的结果是产生单倍体的细胞，因此子囊孢子是单倍体，A正确； B、酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段，单倍体营养细胞无同源染色体，二倍体营养细胞（由细胞核融合形成）有同源染色体，B错误； C、芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式，属于有丝分裂，有丝分裂结果染色体数目不变，C正确； D、酿酒酵母的生活史包括无性繁殖（芽殖，属于有丝分裂）和有性繁殖（减数分裂形成子囊孢子），D正确。 故选B。 3．图示小肠上皮组织，a~c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是（    ） A．a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类或c类细胞 B．压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，可促使干细胞衰老 C．c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同 D．3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因 【答案】A 【详解】A 、a 类干细胞分裂产生的子细胞，一部分继续保持干细胞的状态，另一部分分化成 b 类或 c 类细胞，并非都继续分化成 b 类或 c 类细胞，A错误； B、压力应激引起 a 类干细胞质膜通透性改变，会影响细胞内的正常代谢等，可促使干细胞衰老，B正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对机体是有利的，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，对机体是有害的，所以 c 类细胞凋亡和坏死对细胞外液的影响不同，C正确； D、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输等多种生命活动密切相关，3 类不同功能的细胞都需要细胞骨架发挥作用，都表达细胞骨架基因，D正确。 故选A。 4．细胞周期检查点是保证细胞周期顺利推进的检查机制，受到一系列蛋白质的调控，例如Rb蛋白磷酸化是通过检验点1的必要条件。物质X可以抑制细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)的活性，其中检验点4是中期检验点。下列叙述错误的是（　　） A．造血干细胞和杂交瘤细胞都具有细胞周期 B．有丝分裂过程中，纺锤丝若未与着丝粒相连接，会通过检验点4 C．Rb蛋白的高磷酸化水平，有利于E2F的释放，促进基因的转录过程 D．物质X抑制CDK的活性可以阻断细胞周期，可以用于抑制癌细胞的增殖 【答案】B 【详解】A、造血干细胞和杂交瘤细胞都可以连续分裂，都有细胞周期，A正确； B、有丝分裂的过程中，纺锤丝在分裂前期与着丝粒相连，纺锤丝若未与着丝粒相连接，不能通过检验点4，B错误； C、由图，Rb蛋白磷酸化后，E2F被释放，然后与DNA结合有利于转录，C正确； D、癌细胞可以无限增殖且增殖的过程中需要蛋白质的参与，物质X 抑制CDK的活性，降低Rb蛋白的磷酸化水平，不利于E2F的释放，抑制基因转录过程，使蛋白质合成受阻，阻断细胞周期，可以用于抑制癌细胞的增殖，D正确。 故选B。 5．生长和衰老，出生和死亡都是生物界的正常现象，生物个体如此，作为基本生命系统的细胞也是如此。下列有关细胞的生命历程的叙述，正确的是（    ） A．分化后的细胞失去了细胞的全能性 B．衰老的细胞中酶的活性均降低 C．人的红细胞在成熟前，控制其凋亡的基因已开始表达 D．细胞自噬过程依赖于溶酶体合成的水解酶 【答案】C 【详解】A、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，A错误； B、衰老细胞中多数酶活性下降，但并非所有酶活性均降低（如部分水解酶可能活性升高），B错误； C、人的红细胞在成熟前，就已经开始启动凋亡相关程序，控制其凋亡的基因开始表达，为红细胞后续的正常生理功能和最终的凋亡过程做好准备，C正确； D、水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，D错误。 故选C。 6．万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 【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，说明此时万寿菊已经实现了染色体数目的加倍，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。 7．下图①～④为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．分裂过程的先后顺序为①②④③ B．图像①的细胞中DNA与染色体数量之比为1：1 C．③细胞的中央会形成细胞板，最终扩展为细胞壁 D．④中染色体形态清晰，是观察染色体的最佳时期 【答案】C 【详解】A、根据图像分析，有丝分裂过程的先后顺序为前期②、中期①、后期④、末期③，即②①④③，A错误； B、图像①细胞处于有丝分裂中期，此时细胞中的DNA包括细胞核DNA和细胞质DNA，染色体上的DNA与染色体数量之比为2：1，但细胞质中还有少量DNA，因此细胞中DNA与染色体数量之比大于2：1，B错误； C、③细胞处于有丝分裂末期，植物细胞在有丝分裂末期，在赤道板的位置会形成细胞板，细胞板逐渐扩展形成细胞壁，将细胞一分为二，C正确； D、①中染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，而④处于有丝分裂后期，不是观察染色体的最佳时期，D错误。 故选C。 8．研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 【答案】C 【详解】A、制作观察植物细胞有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，A错误； B、有丝分裂中期，染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，而不是前期，B错误； C、从图中可以看出，芦笋体细胞中含有20条染色体，其为二倍体生物，含有2个染色体组，所以一个染色体组含有10条非同源染色体，C正确； D、四分体是减数分裂过程中同源染色体两两配对形成的结构。已知芦笋体细胞中含有20条染色体，即10对同源染色体，所以芦笋花粉母细胞减数分裂时可形成10个四分体，D错误。 故选C。 9．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 【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。 10．下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B．图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C．图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D．精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 【答案】A 【详解】A、图中B细胞为精子细胞，已经完成的减数分裂，同源染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂的前期，图中B细胞不会发生同源染色体的交叉互换，A错误； B、图中B细胞为精子细胞，A细胞为卵子，精子与卵子需要相互识别才能完成受精作用，B正确； C、A细胞为卵子，处于减数第二次分裂中期的卵子才具备受精能力，C正确； D、精子与卵细胞膜结合过程中会发生复杂的生理反应阻止后来精子再进入透明带，D正确。 故选A。 11．减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换将会导致基因重组 C．上述染色体发生互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若某动物基因型为Ee，其可能产生基因型为EE的配子 【答案】B 【详解】A、由题意可知，环状染色体形成是减数分裂时姐妹染色单体因着丝粒分裂后形成的，因此具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂，A正确； B、两个环状染色体片段的交换属于易位，即染色体变异，不会导致基因重组，B错误； C、染色体互换会造成配子中染色体发生改变，遗传物质发生了改变，产生的这种变异属于可遗传变异，C正确； D、若某动物基因型为Ee，复制后基因型为EEee，如果在减数第二次分裂后期姐妹染色单分开而未分离就可能会产生EE的配子，D正确。 故选B。 12．白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（    ） A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期 B．甲图中AA、CC的染色体没有完全联会 C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定 D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同 【答案】B 【详解】A、由图甲可知，染色体排列在赤道板两侧，故细胞处于减数分裂Ⅰ中期，乙中染色体分别位于细胞的中央，处于减数分裂Ⅱ中期，A错误； B、甲图中存在落后的染色体，AA、CC的染色体没有完全联会，B正确； C、减数分裂过程中存在落后染色体和染色体片段，说明甘蓝型油菜的自交后代染色体数目不稳定，C错误； D、由于存在落后的染色体，则丙中四个细胞所含染色体数目不一定两两相同，D错误。 故选B。 13．溶酶体是行使细胞内消化作用的细胞器，其消化作用主要通过如图所示三种途径实现，下列说法正确的是（　　） A．少量的溶酶体破裂不会引起细胞自噬，主要原因是释放的水解酶的浓度不足 B．营养缺乏的情况下，细胞可通过自噬作用获得维持生存所需的物质和能量 C．溶酶体可直接吞噬外来异物或细胞内衰老损伤的细胞器，该过程体现了生物膜的流动性 D．溶酶体中的水解酶不需要经过内质网和高尔基体的加工和包装 【答案】B 【详解】A、溶酶体破裂不会导致细胞自噬，而且原因主要是pH。 溶酶体内的是酸性水解酶，细胞质基质的中性环境中不会发挥作用，A错误； B、在营养缺乏的情况下，细胞会通过自噬作用分解自身的一些组分，以获取必要的物质和能量来维持生存，B正确； C、溶酶体本身并不直接吞噬外来异物或衰老损伤的细胞器，而是通过与自噬体或吞噬体融合来消化这些物质，该过程体现了生物膜的流动性，C错误； D、溶酶体中的水解酶是在内质网中合成，然后经过高尔基体的加工和包装，最终运输到溶酶体中的，D错误。 故选B。 14．帕金森症（PD）是一种与衰老相关的神经退行性综合征，线粒体数量减少是PD的典型特征。通常情况下，线粒体被溶酶体降解（图方式一）是导致PD的重要病因。最近，我国科学家发现药物氟桂利嗪引起的大脑细胞中线粒体减少（图方式二）是诱发PD的新机制。下列叙述错误的是（    ） A．神经细胞中线粒体可为神经递质的合成和分泌提供能量 B．方式一属于细胞自噬，细胞自噬对细胞和个体都是有害的 C．氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体，并将线粒体运出细胞 D．氟桂利嗪处理可获得去除线粒体的真核细胞模型 【答案】B 【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间，神经细胞中线粒体可为神经递质的合成和分泌提供能量，A正确； B、细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器或降解过剩的生物大分子供细胞回收利用的正常生命过程，细胞自噬对于机体有积极作用，B错误； C、分析题意可知，我国科学家发现药物氟桂利嗪引起的大脑细胞中线粒体减少，结合图示可知，氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体，并将线粒体运出细胞，C正确； D、氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体，并将线粒体运出细胞，因此氟桂利嗪处理后可获得去除线粒体的真核细胞模型，D正确。 故选B。 15．我国科研人员发现蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质中二硫键的形成，其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现，PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而引起受到H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。下列叙述正确的是（　　） A．蛋白质经PDI作用后其相对分子质量不变 B．造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞 C．激活SERPINE1基因的表达可以加速细胞衰老 D．PDI通过直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老 【答案】C 【详解】A、PDI参与蛋白质中二硫键的形成，形成一个二硫键会脱去2个氢原子，蛋白质经PDI作用后其相对分子质量减小，A错误； B、题干可知，PDI的表达量在老年小鼠组织中表达量增加，因此造血干细胞中PDI的表达量低于衰老细胞，B错误； C、SERPINE1基因的表达量减少，延缓细胞衰老，则激活SERPINE1基因的表达，SERPINE1基因的表达量增加，可以加速细胞衰老，C正确； D、分析题干，PDI通过H2O2调控于SERPINE1基因的表达，不是直接，D错误。 故选C。 二、非选择题题，共5小题，共70分 16．近年来，间歇性禁食在健康管理领域被广泛关注，但其对毛囊干细胞（HFSC）的影响尚不明确。研究者对小鼠采用隔日进食（ADF，即24小时禁食，24小时自由取食）的喂养方案，展开相关研究。 (1)HFSC在毛囊周期的不同阶段状态不同：休止期保持静止，等待生长期信号；生长期被激活，经 形成HFSC和毛囊前体细胞；退化期部分HFSC会发生细胞凋亡，即由基因决定的 。 (2)研究者对60天龄的小鼠背部进行剃毛操作，持续观察毛发再生情况，结果如图，图中AL对照组小鼠的喂养方案为 。根据图1可推测 。 (3)为进一步研究不同喂养方案对HFSC的影响，在毛囊处于休止期时给小鼠注射EdU（参与DNA 复制的胸苷类似物），注射当日对两组小鼠分别进行ADF、AL，两天后毛囊进入生长期。检测含EdU和凋亡信号caspase-3的HFSC细胞数量，结果如图2。 注射EdU的目的是 。根据图2信息，下列关于不同喂养方案对小鼠HFSC的影响分析合理的是 。 A．ADF和AL对生长期开始时HFSC激活的影响无差异 B．ADF能促进生长期细胞凋亡，抑制HFSC数量增加 C．生长期第6天AL组含EdU的HFSC数量少是由于细胞凋亡 D．ADF组凋亡的HFSC大多是生长期新生的 【答案】(1) 增殖、分化 细胞自动结束生命的过程（细胞程序性死亡） (2) 自由取食 ADF对毛发再生有显著的抑制作用 (3) 标记新增殖的HFSC ABD 【详解】（1）毛囊干细胞（HFSC）经增殖、分化形成HFSC和毛囊前体细胞；细胞凋亡是基因决定的自动死亡的过程。 （2）实验组为隔日进食，对照组为自由取食；结合图1可知，ADF组毛发较少，156天才有较多的毛发，因此ADF对毛发再生有显著的抑制作用。 （3）EdU是参与DNA 复制的胸苷类似物，注射EdU的目的是标记新增殖的HFSC。 A、生长期开始时（第1天）为n.s表示无显著差异，表明ADF和AL对生长期开始时HFSC激活的影响无差异，A正确； B、ADF组含caspase-3的HFSC数量较多，说明ADF能促进生长期细胞凋亡，抑制HFSC数量增加，B正确； C、生长期第6天AL组凋亡信号caspase-3的HFSC细胞数量少，因此含EdU的HFSC数量少不是由于细胞凋亡，C错误； D、ADF组喂时含EdU的HFSC数量上升，禁时含EdU的HFSC数量下降，凋亡的HFSC大多是生长期新生的，D正确。 故选ABD。 17．学习以下材料，完成（1）~（5）题。 细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老 细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。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。然而， 这一定义并不完善，例如，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，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。 科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。 将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。 结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。 利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。 后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。 总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2） 细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。 (1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。 (2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。 (3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。 (4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。 (5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。 【答案】(1) 细胞生长增殖（新生细胞生长） 细胞肥大而扁平，有明显的核仁 细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变 (2) 提供一个类似生物体内的环境，动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，可以促进细胞的生长和分裂 CO2恒温 (3)不支持，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。 (4)细胞衰老定义为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下， DNA损伤和其它应激引起的细胞周期停滞。 (5)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长。 【详解】（1）细胞衰老死亡与细胞生长增殖的动态平衡过程保证了机体正常的结构，因而是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的细胞肥大而扁平，有明显的核仁及教材中的细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变等衰老细胞的特征。 （2）由于对动物细胞培养过程所需要的营养物质尚未研究清楚，因此在进行细胞培养时，通常往动物细胞培养基中添加动物血清用于提供一个类似生物体内的环境，通式动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，也可以促进细胞的生长和分裂。动物细胞还需要放入CO2恒温培养箱中进行培养，用以提供细胞生长所需要的气体环境。 （3）细胞衰老并不意味着细胞生长停滞，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。 （4）科学家假设，细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，并对该假设进行了验证，因而可推知，细胞衰老可描述为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下，DNA损伤和其它应激引起的细胞周期停滞。 （5）题中信息显示，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长，因此，可知，TOR通路失活可导致生物体寿命延长。 18．心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。 (1)许多研究表明线粒体与心肌细胞衰老密切相关，线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在 。有氧呼吸产生大量的ATP发生在 。研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，研究两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，加入 、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。 (2)在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除（如下图），a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于 （填细胞器名称），b代表的细胞器是 。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。 (3)适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体）。可以看到 ，推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。 (4)很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因： 。 【答案】(1) 线粒体基质和线粒体内膜 有氧呼吸第三阶段 [H]/还原氢/NADH (2) 内质网 溶酶体 (3)运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多 (4)大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应 【详解】（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，所以线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在线粒体基质和线粒体内膜上。有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP，有氧呼吸第三阶段是还原氢和氧气结合生成水，所以离体合成ATP，需要线粒体、适宜温度和气体（O2）环境、[H]（或还原氢或NADH）、ADP和Pi条件。 （2）损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与溶酶体结合将包裹的线粒体降解，故图中a来源于内质网，b代表溶酶体。 （3）由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。 （4）根据上述分析可知，大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应。 19．黄颡鱼肉质鲜美，是淡水养殖的重要的经济鱼类。在相同养殖条件下，雄性黄颡鱼比同胞的雌性黄颡鱼生长速度约快30%。2011年，我国科学家采取人工诱导雌核发育技术和激素性逆转技术培育出了“黄颡鱼全雄1号”，让养殖户获得了较高的经济效益。 （1）人工诱导雌核发育技术是采用物理、化学、生物的方法，使精子的遗传物质失活，再以这种精子激活卵子，但精子不参与受精卵的形成，卵子仅依靠雌核而发育成胚胎的技术。用黄颡鱼的次级卵母细胞与长吻鮠灭活的精子人工授精，然后将受精卵置于4℃的冷水中，可以抑制 的形成，使受精卵成为二倍体。该二倍体是否与母本黄颡鱼的遗传组成相同，请做出判断并说明理由 。 （2）黄颡鱼的两条性染色体形态大小差别不大，无法通过显微镜观察以确定其性别决定方式。下表是黄颡鱼正常受精二倍体和雌核发育二倍体的性别比例。 实验组 编号 正常受精二倍体 雌核发育二倍体 雌性个体数 雄性个体数 雌性率% 雌性个体数 雄性个体数 雌性率% 1 8 11 42.10 12 0 100 2 50 40 53.70 51 0 100 由表中的数据可以判断出黄颡鱼的性别决定方式是XY型，理由是 。 （3）用雌激素处理孵化后的鱼苗，可以获得性染色体组成为XY的雌性黄颡鱼。下面是结合雌激素性逆转和雌核发育技术培育全雄黄颡鱼的流程图： 图中的①是 ，②是 。经过①处理后的子代都是雌性，如何用杂交的方法从中挑选出XY的雌性个体？ 。 （4）如何利用超雄鱼②和雌激素逆转技术，获得超雄鱼繁育体系？ 【答案】 纺锤体（第二极体） 不相同，该二倍体是由次级卵母细胞形成的，同源染色体已经分离 XY型性别决定的雌性个体具有同型性染色体，只产生含有X染色体的配子，由雌核发育成的二倍体只有雌性个体 雌激素性逆转 ♂YY 将子代雌性个体分别与雄性个体杂交，若子代雌雄比例接近1：3，证明该雌性个体性染色体是XY 将部分超雄鱼用雌激素性逆转技术处理，获得YY雌鱼；用YY雌鱼与YY雄鱼杂交，获得YY雄鱼（或图示） 【详解】（1）低温能抑制纺锤体的形成；该二倍体与母本黄颡鱼的遗传组成不相同，因为该二倍体是由次级卵母细胞形成的，同源染色体已经分离，故该二倍体与母体的遗传物质组成不同。 （2）XY型性别决定的雌性个体具有同型性染色体，只产生含有X染色体的配子，由雌核发育成的二倍体只有雌性个体，故黄颡鱼的性别决定方式是XY型。 （3）由图可知，母本XX为雌性，XY为雄性；后代中XX为雄性，XY也为雄性，故可知①雌激素性逆转；♀XY经过人工诱导雌核发育，得到②超雄鱼为♂YY；将子代雌性个体分别与雄性个体杂交，若子代雌雄比例接近1：3，证明该雌性个体性染色体是XY。 （4）将部分超雄鱼用雌激素性逆转技术处理，获得YY雌鱼；用YY雌鱼与YY雄鱼杂交，获得YY雄鱼，具体如图： 。 【点睛】本题考查伴性遗传、基因的分离定律和自由组合定律及减数分裂的有关知识，意在考查考生的知识应用能力，要求考生了解性别决定的方式和减数分裂的过程，了解遗传方式及遗传规律的应用。 20．我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。 (1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中，由于基因的 ，导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 (2)B蛋白是一种转录因子，促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点，先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理，使抗体能够进入，之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上（图1）。 ①抗体M的作用是与 结合，使转座酶到达目标位点。 ②检测B蛋白结合位点的步骤为：“提取细胞基因组DNA→用与 特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。 (3)血管平滑肌细胞分化形成过程中，T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶．B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞（BKO），检测其与正常胚胎干细胞（WT）中R酶表达量（图2）和第6天T基因启动子结合的R酶量（图3）。 ①图2所示实验的实验目的是 。 ②综合以上信息及图2、3结果推测，B蛋白通过 影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 (4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据，合理的方案包括________，并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。 A．制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞 B．使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞 C．在BKO细胞中过表达T基因 D．使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞 【答案】(1)选择性表达 (2) B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体 接头DNA (3) 探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响 将R酶招募至T基因启动子区域 【详解】（1）细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 （2）①结合题干信息可知，为检测B蛋白在DNA上的结合位点，依次向处理后的胚胎干细胞中加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体，由此推测抗体M的作用是与B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体结合，使转座酶到达目标位点。 ②结合题干信息可知，转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上，因此要用与接头DNA特异性结合的引物进行PCR扩增。 （3）①结合题干信息和题图2可知，实验的自变量为诱导分化的天数和是否敲除B基因，因变量为R酶相对表达量，因此该实验是为了探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响。 ②分析题图2可知，正常胚胎干细胞（WT）组与B基因敲除的胚胎干细胞（BKO）组R酶相对表达量几乎无差异，说明B蛋白的由于几乎不影响R酶的相对表达量；分析题图3可知，BKO组T基因启动子结合的R酶量明显低于WT组，由此推测，B蛋白通过将R酶招募至T基因启动子区域影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 （4）为证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，设计实验方案。 A、制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞，通过比较WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞中T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平，能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，A正确； B、使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞，通过抑制组蛋白甲基化，观察T基因mRNA水平的变化，能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，B正确； C、在BKO细胞中过表达T基因，并不能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，C错误； D、通过干扰R酶的表达，观察T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平的变化，可以验证R酶在T基因转录中的作用，D正确。 故选ABD。 21．吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病（COPD）的首要发病因素。银杏叶提取物（GBE）对COPD具有一定的治疗效果，科研人员对此机制进行研究。 (1)科研人员将构建的COPD模型大鼠分为两组，其中GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗。六周后，显微镜下观察各组大鼠支气管结构，如下图1。 图1结果说明GBE 。 (2)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制，在巨噬细胞吞噬、调节免疫应答等过程中起重要作用。自噬过程如下图2，自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体，溶酶体内含有 ，可降解受损的细胞器。 COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻，导致受损细胞器降解受阻而异常堆积，影响细胞正常代谢。电镜结果显示，与COPD模型组相比较，GBE组细胞中自噬体数量 ，自噬性溶酶体数量 ，推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬。 (3)已知PI3K蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表，请对下表中不合理之处进行修正 。 组别 实验材料 检测指标 预期结果 对照组 正常组大鼠肺泡巨噬细胞 PI3K蛋白含量 实验组高于对照组 实验组 GBE组大鼠肺泡巨噬细胞 (4)基于上述信息，请提出一个可以进一步研究的问题，以完善GBE的作用机制 。 【答案】(1)可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状 (2) 多种水解酶 减少 增多 (3)对照组应选用COPD组大鼠肺泡巨噬细胞；预期结果应为实验组低于对照组 (4)GBE如何参与PI3K蛋白的调控；PI3K蛋白调节细胞自噬的机制；GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制 【详解】（1）对比正常组和COPD模型组的支气管结构，COPD模型组支气管比对照组狭窄，对比GBE组和COPD模型组的支气管结构，GBE组支气管比COPD模型组的支气管扩大，但仍小于正常组的支气管直径，说明GBE可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状。 （2）溶酶体内含有多种水解酶，可降解受损的细胞器。 由题干“COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻”及“推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬”可以推知，GBE组细胞内自噬体可以和溶酶体正常融合，因此GBE组细胞中自噬体数量减少，自噬性溶酶体数量增加。 （3）该实验目的是验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬，因此自变量为对COPD模型鼠是否进行GBE处理，因此实验材料对照组也需要选择COPD模型鼠肺泡巨噬细胞，根据题干信息推测，GBE可以通过减少PI3K蛋白含量来促进细胞自噬，因此预期结果应为实验组PI3K蛋白含量低于对照组。 （4）根据以上信息，要想进一步完善GEB的作用机理，需要在以下几个方面入手进行研究：①GBE如何参与PI3K蛋白的调控②PI3K蛋白调节细胞自噬的机制③GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制等。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$