内容正文:
专题通关7 细胞的生命历程的判断分析
1.D 细胞生长过程中体积增大,相对表面积减小,故与外界环境进行物质交换的效率降低,A错误;细胞衰老时多种酶的活性降低,提高端粒酶活性可以延缓细胞的衰老,B错误;未分化的胚胎干细胞会进行基因选择性表达,合成相关蛋白质,C错误;自噬现象发生在几乎所有细胞中,能够分解细胞中衰老的细胞器和蛋白质,是细胞内结构或物质代谢的重要组成部分,细胞自噬有利于细胞内物质的循环利用,剧烈的细胞自噬可能会过度降解细胞内的蛋白质或细胞器,从而导致细胞凋亡,D正确。
2.C 由患者外周血细胞诱导产生iPS细胞的过程类似于脱分化,即细胞恢复分裂能力表现为具有分化成各种组织细胞的能力,A正确;iPS细胞可以分化为胰岛等多种组织,被称为诱导多能干细胞,不属于全能干细胞,B正确;ENS细胞形成胰岛组织的过程中发生了形态、结构和功能的改变,该过程中没有发生遗传物质的改变,C错误;该成果将助力实现人体器官的体外再生,解决器官短缺、移植排斥反应等问题,因而具有重大意义,D正确。
3.A 衰老细胞内水分减少,大多数酶的活性下降,细胞呼吸速率变慢,A正确;线粒体不能直接利用葡萄糖,能直接利用丙酮酸,B错误;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,在端粒DNA序列被截短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,导致细胞衰老,C错误;细胞衰老可能是细胞内自由基增加造成的,细胞衰老是生物体正常的生命历程,对生物体内环境的稳定有利,D错误。
4.C 细胞凋亡有利于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定,A正确;染色质的主要组成成分是DNA和蛋白质,B正确;细胞凋亡时主要依赖于细胞内的半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶使染色质碎片化,因此细胞自噬过程中半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶的活性升高,C错误;染色质碎片化主要由控制半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶合成的基因决定,D正确。
5.D 图中染色体含有姐妹染色单体,染色体和核DNA 数目之比为1∶2,A错误;线粒体不能氧化分解葡萄糖,B错误;由题可知,纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程,一旦发现如图所示的异常现象,则3M2B附着在对侧着丝粒上,并激活MCC,后者抑制APC的活性,便暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂的继续进行,直到双定向作用完成才能继续进行分裂,C错误;若纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制失常,导致分裂不能正常进行,将产生染色体变异的细胞,D正确。
6.B ①中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,且细胞中含有2对同源染色体,①一定来自马蛔虫的精巢(2n=4),A正确;②中同一极存在同源染色体且发生了着丝粒的分裂,由于马蛔虫(2n=4),果蝇(2n=8),而②中含有8条染色体可知,②只可来自马蛔虫的精巢(处于有丝分裂后期),B错误;③中同一极无同源染色体且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,③可能来自马蛔虫的精巢,C正确;④中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞质不均等分裂,且染色体数目为4,④一定来自马蛔虫的卵巢,D正确。
7.D 图甲中染色体数/核DNA数=1,说明无姐妹染色单体,而减数第一次分裂过程均含有姐妹染色单体,A正确,D错误;图乙中染色体数/核DNA数的比值由1变为0.5,说明染色体正在复制,该过程发生在间期,B正确;图丙中染色体数/核DNA数的比值由0.5变为1,说明正在发生染色单体的分离,该过程可发生在减数第二次分裂后期,C正确。
8.C 减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期,一个细胞中的染色体组数相同,都是2个染色体组,A正确;一个精原细胞减数分裂应该产生2种比例相等的精子,若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则可能发生了染色体互换,B正确;若产生的精子为AXB∶aXB∶aY=1∶1∶2,则可能的原因是一个A发生基因突变成了a,C错误;若细胞基因组成为AAYY,则不含同源染色体,同时不含染色单体,则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期,D正确。
9.D 端粒是存在于染色体两端的结构,其化学成分是DNA—蛋白质复合体,A正确;血液中GDF11蛋白含量减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,而端粒酶能够修复端粒从而提高细胞的分裂次数,故GDF11蛋白含量减少会导致细胞分裂能力下降,B正确;GDF11蛋白含量减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,会促进细胞衰老,细胞衰老过程中存在基因选择性表达,因此GDF11蛋白含量减少可能导致神经干细胞的某些基因选择性表达,C正确;血液中GDF11蛋白含量减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,不会导致各种酶活性降低,D错误。
10.D 细胞进入衰老时期后,损伤的线粒体增多,从而使被溶酶体降解的线粒体增多,A正确;由图可知,损伤的线粒体和泛素与自噬受体结合后才能进入溶酶体,吞噬泡与溶酶体融合依赖膜蛋白分子和膜磷脂分子的运动,B、C正确;受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,能为细胞提供物质和能量,在长期饥饿或不利条件下,细胞自噬会增强以提供物质和能量,D错误。
11.A 衰老细胞呼吸酶的活性降低、呼吸速度减慢,据题意可知,组蛋白乙酰转移酶的活性升高,A正确;衰老细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深,但由于有蛋白质的合成,故仍存在基因的表达过程,B错误;正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新,细胞坏死是指细胞在受到不利因素影响时死亡的现象,并不是实现机体的自我更新的途径,C错误;组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7能促进细胞衰老,因此不能通过将kat7基因导入受体细胞治疗阿尔茨海默病,D错误。
12.C 干细胞衰老后细胞体积变小,细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深,A错误;组织再生修复可能与组织细胞染色体两端的端粒修复有关,端粒是每条染色体两端的一段特殊的DNA—蛋白质复合体,B错误;尿苷是合成RNA的成分,细胞内凡是有RNA的地方就有尿苷,故用3H标记的尿苷饲喂动物,可在动物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质中检测到放射性,C正确;磷脂不是生物大分子,D错误。
13.解析:(1)有丝分裂中期,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。甲紫溶液是碱性染料,可使染色体着色。(2)(3)分析图1,A细胞着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,被纺锤丝牵引分别移向两极,处于后期;B细胞染色体散乱的分布在细胞中,处于前期;C细胞染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,处于中期;D细胞形成细胞板,处于末期,故有丝分裂时期排序为B→C→A→D;分析图2,b有时候有,有时候没有,为染色单体,a与c的比值为1∶1或1∶2,则a为染色体,c是核DNA,则甲中染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2,由此可知,图1中处于图2甲时期的细胞有B、C。图2中由甲到乙(染色单体消失)形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体。
答案:(1)中 甲紫溶液 (2)B→C→A→D B、C (3)b、c 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体
14.解析:(1)由图乙可判定该动物的一对性染色体是XX,图乙细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞。人体造血干细胞能发生有丝分裂,能发生类似于图甲细胞所示的分裂现象,图丙细胞为减数分裂Ⅱ中期,没有同源染色体。(2)孟德尔定律发生在减数分裂Ⅰ后期,在图乙所代表的时期。图丁中,ab段为减数分裂Ⅰ,b点染色体数目减半的原因是减数分裂Ⅰ结束时,同源染色体相互分离,分别进入两个子细胞。受精作用发生在e点,染色体数目加倍。(3)若该动物基因型为AaXBXb,且在减数分裂过程中仅发生过一次异常,产生的成熟生殖细胞基因组成是aaXb(不考虑互换和基因突变),aa基因位于姐妹染色单体上,则这次异常的具体情形是减数分裂Ⅱ后期,含基因a的姐妹染色单体分开后未移向细胞两极(或含有基因a的姐妹染色单体未分离)进入同一子细胞中。
答案:(1)乙 XX 甲 0 (2)乙 减数分裂Ⅰ结束时,同源染色体相互分离,分别进入两个子细胞 e (3)减数分裂Ⅱ后期,含基因a的姐妹染色单体分开后未移向细胞两极(或含有基因a的姐妹染色单体未分离)进入同一子细胞中
15.解析:(1)从细胞的形态、结构上看,人的红细胞衰老的特点有细胞萎缩、体积减小等。(2)端粒是染色体两端的特殊序列,端粒的化学组成是蛋白质和DNA。(3)自由基学说认为人体细胞在不断进行各种氧化反应的过程中容易产生自由基,而自由基会攻击磷脂、蛋白质和DNA等分子,引起生物膜损伤、蛋白质活性下降、基因突变等。(4)分析题意,本实验目的是验证导入的BAK基因在胃癌细胞中大量表达所起的作用(诱导胃癌细胞凋亡),实验的自变量是BAK基因的有无,因变量是胃癌细胞的凋亡率,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:①用胰蛋白酶处理胃癌细胞,使之分散成单个细胞,分为A、B、C三组。②B组细胞导入空载体,则A组细胞不导入任何外源DNA,C组细胞导入含BAK基因的载体。③据图分析,C组的活细胞数明显少于A组和B组,而图2显示C组(导入含BAK基因的载体)的BAK蛋白明显高于A组和B组,据此推测C组细胞中导入的BAK基因在胃癌细胞中大量表达并起促进细胞凋亡的作用。
答案:(1)细胞萎缩、体积减小 (2)蛋白质和DNA (3)生物膜损伤、蛋白质活性下降、基因突变 (4)②不导入任何外源DNA 导入含BAK基因的载体 ③C组细胞中导入的BAK基因在胃癌细胞中大量表达并起促进细胞凋亡的作用
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专题通关7 细胞的生命历程的判断分析
(满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分)
1.(2025·江苏南通模拟)细胞的生命历程包括了细胞的生长、分裂、分化、衰老和死亡等多个阶段,是生物体生长、发育、繁殖和维持稳态的基础。相关叙述正确的是( )
A.细胞生长时需要的营养物质增多,与外界进行物质交换的效率提高
B.细胞衰老时多种酶的活性降低,降低端粒酶活性可以延缓细胞的衰老
C.细胞分化的实质是基因的选择性表达,未分化的胚胎干细胞不进行基因选择性表达
D.细胞自噬有利于细胞内物质的循环利用,该现象过强可引起细胞凋亡
2.(2025·广东江门模拟)2024年4月30日,上海长征医院联合中国科学院研究团队发表了一项干细胞领域的重要成果,即国际上首次利用自体干细胞来源的自体再生胰岛移植,成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病病人,具体过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.由患者外周血细胞诱导产生iPS细胞的过程类似于脱分化
B.iPS细胞可以分化为胰岛等多种组织但不属于全能干细胞
C.ENS细胞形成胰岛组织的过程中发生了遗传物质的改变
D.该成果对解决异体移植排斥反应等问题具有重大意义
3.(2025·湖北襄阳模拟)研究表明,脑老化及神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)等与细胞衰老密切相关。下列有关细胞衰老的叙述,正确的是( )
A.衰老细胞内大多数酶的活性下降,细胞呼吸速率变慢
B.线粒体对葡萄糖的吸收速率减慢,代谢速率减慢
C.细胞周期延长,端粒延长速率减慢,DNA受损
D.细胞衰老会导致细胞内自由基减少,不利于人体内环境的稳态
4.(2025·河北衡水模拟)细胞凋亡时主要依赖于细胞内的半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶使染色质碎片化。下列叙述错误的是( )
A.细胞凋亡有利于多细胞生物维持内部环境的稳定
B.染色质的主要组成成分是DNA和蛋白质
C.细胞自噬过程中半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶的活性降低
D.染色质碎片化主要由控制半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶合成的基因决定
5.(2025·福建龙岩模拟)细胞在有丝分裂时,姐妹染色单体均须附着于纺锤丝上,这称为双定向作用。一种称为纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程,一旦发现如图所示的异常现象,便暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂的继续进行,直到双定向作用完成才能继续进行分裂。下列说法正确的是( )
A.图中细胞染色体和 DNA 数目相等
B.分裂过程中消耗的能量主要由线粒体氧化分解葡萄糖提供
C.根据题干和图中信息,判断 MCC 对 APC 起促进作用
D.若纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制失常,将产生染色体变异的细胞
6.(2025·江苏连云港模拟)下图为马蛔虫(2n=4)和果蝇(2n=8)细胞分裂过程的示意图。下列叙述错误的是( )
A.①一定来自马蛔虫的精巢
B.②可能来自马蛔虫的精巢或果蝇的卵巢
C.③可能来自马蛔虫的精巢
D.④一定来自马蛔虫的卵巢
7.(2025·河北廊坊模拟)甲、乙、丙图分别表示细胞分裂过程中染色体数和核DNA数的关系,则下列叙述错误的是( )
甲 乙
丙
A.图甲不可能表示减数第一次分裂
B.图乙可能表示有丝分裂的间期
C.在减数分裂过程中可出现图丙现象
D.三图都可表示减数第一次分裂过程
8.(2025·广东深圳模拟)一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述不正确的是( )
A.减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期,细胞中的染色体组数相同
B.若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则可能发生了互换
C.若产生的精子为AXB∶aXB∶aY=1∶1∶2,则可能的原因是同源染色体未分离
D.若细胞中无染色单体,基因组成为AAYY,则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
9.(2025·山东日照模拟)研究发现,血液中GDF11蛋白含量减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。端粒酶在细胞中可以将端粒修复延长,端粒不因细胞分裂而有所损耗。下列分析不正确的是( )
A.端粒的化学成分是DNA—蛋白质复合体
B.GDF11蛋白含量减少会导致神经干细胞的分裂能力下降
C.GDF11蛋白含量减少可能导致神经干细胞的某些基因选择性表达
D.GDF11蛋白减少可能会导致细胞内端粒酶等各种酶活性降低,代谢减慢
10.(2025·福建泉州模拟)细胞自噬是细胞成分降解和回收利用的基础,对生物生长发育有重要意义。泛素是真核细胞内的一种多肽,细胞中错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器被泛素标记后最终被溶酶体降解,以维持细胞内部环境稳定,其机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞进入衰老时期后,被溶酶体降解的线粒体增多
B.损伤的线粒体和泛素与自噬受体结合后才能进入溶酶体
C.吞噬泡与溶酶体融合依赖膜蛋白分子和膜磷脂分子的运动
D.在长期饥饿状态下,细胞自噬减弱以避免浪费物质和能量
11.(2025·江苏苏州模拟)我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因——组蛋白乙酰转移酶编码基因kat7,研究表明,kat7基因失活会延缓细胞衰老,从而延长实验动物的寿命。下列说法正确的是( )
A.衰老细胞中呼吸酶的活性降低,组蛋白乙酰转移酶的活性升高
B.衰老的细胞中细胞核体积增大,染色质收缩,基因停止表达
C.细胞正常的衰老和细胞坏死有利于机体更好地实现自我更新
D.将kat7基因导入受体细胞并表达有助于治疗阿尔茨海默病
12.研究表明,尿苷能延缓人类干细胞衰老,促进多组织再生修复。下列分析正确的是( )
A.干细胞衰老后细胞体积、细胞核体积都变小,染色质收缩、染色加深
B.组织再生修复可能与染色体两端的端粒修复有关,端粒是DNA—RNA复合体
C.用3H标记的尿苷饲喂动物,可在动物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质中检测到放射性
D.尿苷能延缓干细胞衰老,可能与其能阻止自由基攻击蛋白质、DNA、磷脂等生物大分子有关
选 择 题 答 题 栏
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、非选择题(本题共3小题,共52分)
13.(16分)(2025·安徽淮南模拟)图1为某生物实验小组观察洋葱根尖细胞有丝分裂后绘制的部分染色体示意图,图2为处于不同分裂期的细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量变化关系图。回答下列问题:
图1
图2
(1)观察染色体形态和数目的最佳时期为________期。________可使染色体着色。
(2)图1中按有丝分裂时期排序为________(用图1中字母和箭头表示)。图1中处于图2甲时期的细胞有______(填图1中字母)。
(3)图2中表示姐妹染色单体和核DNA的分别是________(填图2中字母),图2中由甲到乙形成的原因是________________________________________。
14.(18分)(2025·河南郑州模拟)图甲、乙、丙分别表示某哺乳动物(性别决定方式为XY型性别决定方式)体内的三个正在分裂的细胞(显示部分染色体),图丁代表减数分裂和受精过程中染色体数目变化,请据图回答下列问题:
甲 乙 丙
丁
(1)由图________可判定该动物的一对性染色体是________。人体造血干细胞能发生类似于图________细胞所示的分裂现象,图丙细胞有________对同源染色体。
(2)孟德尔定律发生在图__________所代表的时期。图丁中,b点染色体数目减半的原因是________________________________________________,受精作用发生在________(填字母)点。
(3)若该动物基因型为AaXBXb,且在减数分裂过程中仅发生过一次异常,产生的成熟生殖细胞基因组成是aaXb,在不考虑互换和基因突变的情况下,则这次异常的具体原因是____________________________________________。
15.(18分)(2025·湖南邵阳模拟)细胞衰老、凋亡是生物界的普遍规律,是正常的生命历程。目前人们普遍接受的细胞衰老的假说是自由基学说和端粒学说。请回答下列有关问题:
(1)从细胞的形态、结构上看,人的红细胞衰老的特点有________________ ________________________________________________________。
(2)已知端粒是染色体两端的特殊序列,保护端粒内侧的正常的DNA不被损伤,推测端粒的化学组成是__________________。动物细胞随着培养代数的增多,其端粒平均长度缩短,更多细胞趋向于衰老、死亡。
(3)自由基学说认为人体细胞在不断进行各种氧化反应的过程中容易产生自由基,而自由基会攻击磷脂、蛋白质和DNA等分子,引起_____________________ _____________________________________________(写出2种即可)等,从而导致细胞衰老。
(4)BAK基因是近年来发现的一种促凋亡基因,癌细胞内的BAK基因表达异常。某研究者将体外扩增的BAK基因导入癌细胞诱导细胞凋亡,这有望成为癌症治疗的新途径。用实验验证导入的BAK基因在胃癌细胞中大量表达所起的作用(诱导胃癌细胞凋亡),结果如图。请完善实验步骤,分析实验结果。
图1
图2
①用胰蛋白酶处理胃癌细胞,使之分散成单个细胞,分为A、B、C三组。
②B组细胞导入空载体,则A组细胞________________,C组细胞_____________________________________________________________。
③在相同且适宜的条件下培养5 d,统计各组的活细胞数,并从分子水平上比较BAK蛋白的含量。据图1可知,C组的活细胞数明显少于A组和B组的,据图2推测其原因是______________________________________。
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