内容正文:
专题08 细胞的生命历程
5大高频考点概览
考点01 细胞增殖方式及细胞周期
考点02 动植物细胞有丝分裂过程
考点03 有丝分裂实验
考点04细胞的分化
考点05 细胞的衰老和死亡
地 城
考点01
细胞增殖方式及细胞周期
一、单选题
1.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)下图是科学家通过科学实验得到的蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据,下列相关说法正确的是( )
A.图中0~19.3h和21.3~40.6h均可表示一个完整的细胞周期
B.显微镜视野中处于0~2h阶段的细胞数目通常多于2~19.3h阶段
C.蚕豆植株的所有细胞都有细胞周期,只是细胞周期的时长可能不同
D.蚕豆根尖细胞分裂时细胞周期时长为19.3h,分裂间期时长为17.3h
2.(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)1953年,Howard和Pelc用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆苗,然后于不同时间取根尖做放射自显影。根据实验结果,将细胞周期划分为4个时期:G1期、S期、G2期和M期。绝大多数真核细胞的细胞周期都由这4个时期构成。有些细胞发生分化后会暂时停止细胞分裂,长期处于细胞周期的某个阶段并执行一定的生理功能,这些细胞称之为G0期细胞。下列叙述正确的是( )
A.G₀期细胞虽暂时离开细胞周期,但仍能进行新陈代谢
B.在高倍显微镜下不能清晰的区分G1期、S期、G2期和G0期细胞
C.不同生物体细胞的细胞周期中各时期的长度及比例各不相同
D.生物的体细胞包括持续分裂的细胞和高度分化丧失分裂能力的细胞
3.(24-25高一上·天津河西区·期末)如图是某高等植物细胞的细胞周期示意图。据图分析,下列说法正确的是( )
A.甲→乙时期看不到细胞膜向内凹陷
B.DNA和染色体数目加倍发生在乙→甲时期
C.乙→甲时期,细胞中核糖体、线粒体、中心体活动旺盛
D.甲→甲表示一个完整的细胞周期
4.(24-25高一上·河南漯河·期末)科学家用含32P的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性物质的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间数据如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.阶段③会出现染色体:核DNA:染色单体=1:2:2的时期
B.阶段④发生的主要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成
C.蚕豆根尖细胞周期时长为19.3h,②~③表示一个细胞周期
D.阶段⑤会出现中心体发出放射状星射线形成纺锤体的现象
5.(24-25高一下·江西吉安·期末)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M 期),根据 DNA 合成情况,分裂间期又分为 DNA 复制前期(G1)、DNA 复制期(S)和 DNA 复制后期(G2)。纺锤体组装检验点(SAC)功能失调,会导致染色体错误分离并加速细胞凋亡。该检测点可能位于图中的位置是( )
A.检测点 1 B.检测点 2
C.检测点 3 D.检测点 4
6.(24-25高一上·河南驻马店·期末)CDK、Cyclin、CKI是三种调控细胞周期的蛋白质,它们调控造血干细胞细胞周期的机制如图甲。科研人员为了探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞细胞周期调控蛋白的影响,将生理状况相似的60只小鼠随机均分成三组:模型组采用D-半乳糖溶液皮下注射建立衰老小鼠模型;干预组在模型组的基础上给予黄芪多糖灌胃;对照组和模型组给予等量生理盐水灌胃。细胞周期调控相关蛋白含量如图乙。下列相关叙述错误的是( )
A.Cyclin 蛋白通过促进 CDK 蛋白的作用,从而促进细胞周期的进行
B.本实验的自变量为是否皮下注射 D-半乳糖、是否灌胃黄芪多糖
C.D-半乳糖处理后 CKI含量增加,CDK 含量减少,细胞停滞在 S 期
D.黄芪多糖可以减缓 D-半乳糖对模型组小鼠造血干细胞的影响
7.(24-25高一上·北京房山区·期末)下图为洋葱根尖细胞周期的示意图。下列说法正确的是( )
A.由B→A→B为一个完整的细胞周期
B.细胞周期大部分时间处于分裂期
C.DNA复制发生在A→B阶段
D.不同物种不同细胞的细胞周期相同
8.(24-25高一上·河北唐山·期末)如图按箭头方向表示细胞周期。下列有关细胞周期的描述,正确的是( )
A.同一细胞的细胞周期是恒定不变的
B.A→B→A表示一个细胞周期
C.B→A时的细胞中染色体数目是A→B时细胞的2倍
D.B→A包括DNA合成期,以及其前后的G1期和G2期
9.(24-25高一上·北京延庆区·期末)科学家用含32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下,下列相关分析不正确的是( )
A.32P主要标记了蚕豆幼苗细胞中的DNA
B.蚕豆根尖细胞的一个细胞周期可以用A→C或B→D表示
C.蚕豆根尖细胞分裂时,分裂间期是17.3小时
D.已知蚕豆体细胞的染色体为12条,则有丝分裂后期的染色体有24条
10.(24-25高一上·江苏常州·期末)实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同的植物细胞,它们的细胞周期如图所示。下列叙述错误的是( )
A.b→a→b表示一个细胞周期
B.b→a段,核DNA的复制使染色体数目增加一倍
C.a→b时期分为前期、中期、后期和末期
D.甲的a→b段与丙的a→b段所用的时间长短可能相同
11.(24-25高一上·广西柳州高级中学等部分校·期末)科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗追踪放射性的去向,以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到的根尖细胞连续分裂数据如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CD+DE可表示一个细胞周期
B.DE阶段结束时核DNA含量增加一倍
C.CD阶段为细胞分裂进行活跃的物质准备
D.蚕豆根尖细胞的分裂期时间为2h,分裂间期时间为19.3h
12.(24-25高一上·湖北黄石等2地·期末)如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期,下列说法正确的是( )
A.图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B.图甲的b→a与图丙的b→a所用的时间可能一样长
C.温度对植物a→b的生理活动影响不大
D.细胞中核DNA的复制发生在b→a段
13.(24-25高一上·湖北云学名校联盟·期末)细胞周期分为分裂间期(包括G1期、S期和G2期,其中S期进行DNA的合成)和分裂期(M期)。科学家根据实验得到细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如图所示,下列推论正确的是( )
A.一个细胞周期可表示为CD+DE,长度为17.3h
B.图中的AB段包含G1期、S期和G2期
C.BC/CD的比值越小,越适合做观察有丝分裂的实验材料
D.若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,则处于M期的细胞将增多
14.(24-25高一上·陕西西安临潼区·期末)科学家用被32P标记的磷酸盐溶液浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连贯分裂数据如下图所示,以下说法正确的是( )
A.在上图中a—c段、c—e段可以表示两个完整的细胞周期
B.用32P的磷酸盐作为标记物,主要是标记蚕豆幼苗细胞中的蛋白质和DNA
C.若蚕豆根尖细胞的染色体数为2N,则该蚕豆根尖细胞有丝分裂后期染色单体数为4N
D.温度因素可能会影响蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期时间长短
地 城
考点02
动植物细胞有丝分裂过程
一、单选题
1.(24-25高一上·山西吕梁贺昌中学·期末)植物有丝分裂观察到细胞数目最清晰的时期是( )
A.中期 B.前期 C.间期 D.后期
2.(24-25高一上·山东枣庄台儿庄区等2地·期末)下图甲、乙为某生物的体细胞细胞周期中染色体行为变化示意图,曲线①②为DNA含量变化图。下列叙述中错误的是( )
A.甲图所示变化在光学显微镜下难以观察到
B.甲图对应曲线①中的CD段,对应曲线②的FG段
C.观察组织细胞有丝分裂时,可用同一细胞来观察甲、乙两个时期
D.乙图为细胞分裂后期图,这一时期核DNA含量不变
3.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)如图为某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像。下列叙述错误的是( )
A.该细胞为动物细胞,正处于有丝分裂的后期
B.图中①②互为姐妹染色体,各含1个DNA分子
C.当染色体到达两极后,细胞中央内会出现细胞板
D.该细胞分裂结束得到的子细胞中染色体数目为4条
4.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该生物体细胞有丝分裂不同时期染色体数和核DNA数,a~c代表分裂的不同时期。下列说法正确的是( )
A.相比上一个时期,细胞甲中的染色体数和核DNA数均加倍
B.图2中M和N分别代表染色体数和核DNA数
C.图1中的乙→甲的过程对应图2中b→a的过程
D.图2中c时期的细胞在赤道板的位置会形成细胞板
5.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)微管是构成细胞骨架的重要结构,中心体、纺锤体等也是由微管构成的,线粒体和囊泡等可以沿微管移动,依赖于微管的囊泡运输是个耗能的定向过程。下列说法错误的是( )
A.微管和高尔基体分别相当于囊泡运输的高速公路和交通枢纽
B.中心体在前期倍增后移向两极并发出星射线
C.抑制有丝分裂过程中微管的形成会使细胞中染色体数目加倍
D.微管既能参与物质运输,也与能量转化密切相关
6.(24-25高一上·河北邢台·期末)洋葱体细胞中有16条染色体,其根尖细胞在分裂过程中会发生很多变化。下列相关叙述错误的是( )
A.若某个细胞有16条染色体,则该细胞可能有32个核DNA分子
B.若某个细胞有32条染色体,则该细胞可能有32个核DNA分子
C.若某个细胞有32条染色体,则该细胞可能有32条染色单体
D.若某个细胞有16条染色体,则该细胞可能有32条染色单体
7.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)下图表示某动物细胞在有丝分裂的不同时期染色体与核DNA数量之比的变化情况。下列叙述正确的是( )
A.DE段着丝粒分裂,EF段代表末期
B.BC段细胞中核DNA含量减半,染色体数目不变
C.CD段中存在着观察染色体形态和数目的最佳时期
D.EF段可观察到由高尔基体囊泡聚集形成的细胞板
8.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于染色体上的着丝粒,下列叙述正确的是( )
A.统计染色体数量时,通常以着丝粒的数量进行计数
B.无丝分裂过程中,着丝粒两侧都有纺锤丝的附着
C.在分裂间期,着丝粒会随染色体的复制而加倍
D.有丝分裂末期时,着丝粒会逐渐解体并消失
9.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于正常情况下的植物细胞有丝分裂,下列叙述错误的是( )
A.前期,核膜会逐渐消失,核仁会逐渐解体
B.中期,染色体螺旋缠绕、缩短变粗的程度达到最大
C.后期,细胞两极各有一套染色体,两套染色体的形态和数量相同
D.末期,两个新的细胞核、细胞质中的细胞器会均等分配至两个子细胞
10.(24-25高一上·甘肃定西·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该细胞有丝分裂不同时期的染色体数和核DNA数,a~c代表不同的分裂时期。下列相关叙述正确的是( )
A.图1是动物细胞的分裂,细胞两极发出纺锤丝形成了纺锤体
B.细胞甲处于有丝分裂后期,相较于前一时期染色体数和核DNA数均加倍
C.细胞乙中染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:1
D.图2中b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程
11.(24-25高一上·河北邢台·期末)在“制作和观察根尖细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到甲~丁不同时期的细胞如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲细胞所处时期是观察染色体的最佳时期
B.丙细胞中核DNA含量是乙细胞的2倍
C.丁细胞所处时期在显微镜视野中数量最多
D.实验中可观察到某个细胞的连续分裂过程
12.(24-25高一上·河北邢台·期末)为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用,科研人员以肿瘤细胞(2n=46)为实验材料,显微镜下观察两组材料有丝分裂某同一时期,发现细胞中的纺锤体及染色体的形态与分布如图所示。下列叙述正确的是( )
A.两组细胞处于有丝分裂前期
B.图中对照组细胞含92条染色体
C.SV4蛋白的作用是抑制染色质螺旋化
D.实验组细胞分裂期的时间显著延长
13.(24-25高一上·山西晋城·期末)某生物有丝分裂不同时期的细胞如图甲所示,不同细胞分裂时期染色体与核DNA数目比的关系如图乙所示。下列图甲中的细胞所处时期与图乙中的细胞分裂时期,对应正确的是( )
A.①—Ⅳ,②—Ⅲ,③—Ⅳ,④—Ⅲ
B.①—Ⅱ,②—Ⅲ,③—Ⅳ,④—Ⅲ
C.①—Ⅰ,②—Ⅱ,③—Ⅲ,④—Ⅳ
D.①—Ⅲ,②—Ⅰ,③—Ⅲ,④—Ⅳ
二、多选题
14.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于动物和高等植物在有丝分裂过程中的差异,下列叙述正确的有( )
A.前期,纺锤体形成的方式不同
B.中期,染色体排列的规律不同
C.后期,着丝粒分裂的机制不同
D.末期,产生子细胞的方式不同
15.(24-25高一上·江苏常州·期末)下图分别表示有丝分裂中期和后期的相关物质或结构的数量,相关叙述正确的有( )
A.a可代表染色单体 B.b可代表染色体
C.c可代表核DNA D.a和b代表的结构上均含有物质c
16.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)如图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A.有丝分裂全过程包括④→②→①→③
B.②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C.②中核 DNA 数与染色单体数之比为 1∶1
D.①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
17.(24-25高一上·山东聊城·期末)泛素化是指泛素分子(一类低分子量的蛋白质)在一系列酶的作用下,将细胞内的蛋白质分类,从中选出靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异性修饰的过程。最新研究表明,核蛋白UHRF1在有丝分裂中催化驱动蛋白EGS泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,该研究揭示了UHRF1调控有丝分裂纺锤体结构和染色体行为的新机制,如图所示。下列相关叙述正确的是
A.蛙的红细胞可能因缺乏UHRF1蛋白而不能形成纺锤丝
B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂过程被阻滞
C.若EGS不能泛素化,则会导致染色体着丝粒不能分裂
D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
18.(24-25高一上·江苏徐州·期末)下列关于高等植物细胞有丝分裂的叙述,错误的有( )
A.前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
B.中期,光学显微镜下可以观察到核膜、核仁
C.后期,着丝粒在纺锤丝的牵引下分裂
D.末期,细胞板向四周扩展形成细胞壁
19.(24-25高一上·河北秦皇岛昌黎一中·期末)图中甲、乙两图表示进行有丝分裂细胞的细胞周期中细胞内有关物质或结构的数量变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲CD段形成的原因是细胞一分为二
B.图乙中b、c时期分别对应图1的BC段、DE段
C.图甲中CD段变化导致图2中c时期的形成
D.图乙中b时期可能是辨认染色体形态和数目的最佳时期
三、解答题
20.(24-25高一上·贵州安顺·期末)下图一为某植物细胞()有丝分裂示意图,图二为细胞有丝分裂过程中每条染色体上 DNA 含量的变化,请据图回答下列问题:
(1)图一中丙细胞处于有丝分裂的 期,共有染色体数 条,对应图二中的 区段。
(2)动物和高等植物细胞有丝分裂前期的主要区别是 。
(3)图二中 CD 段形成的原因是 。
(4)细胞通过增殖、分化,可形成形态、结构和功能不同的细胞,细胞分化的实质是 。老年人皮肤出现了“老年斑”,从细胞衰老角度分析,其原因是 。
21.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·)下图为某植物细胞进行有丝分裂的简图,请据图完成下列问题:
(1)图B表示细胞有丝分裂的 期,图A中细胞内含 条染色体。
(2)大肠杆菌 (填“能”或“不能”)进行如图所示的分裂。
(3)观察一个细胞中染色体形态和数目的最佳时期是 (填序号)期。
(4)图D中细胞中央出现的结构是 ,它会由细胞的中央向四周扩展,形成新的细胞壁,直接参与该结构形成的细胞器是 ,有丝分裂过程中,动物细胞 (填“能”或“不能”)形成该结构。
(5)据图观察,能正确表示植物细胞有丝分裂过程的是 (用图号和箭头表示)。
22.(24-25高一上·河南驻马店·期末)某生物兴趣小组利用洋葱(2n = 16)根尖制作装片,观察植物细胞有丝分裂过程。图甲表示洋葱根尖的不同区域,图乙是用高倍显微镜观察到的有丝分裂图像,图丙表示洋葱根尖细胞有丝分裂不同时期每条染色体上的DNA含量。回答下列问题:
(1)图乙是该兴趣小组同学选择图甲中 (填图中字母)区域细胞观察的结果,该区域细胞形态结构的主要特点是 。图甲中不同区域细胞的形态、结构和功能差异很大,根本原因是 。
(2)该兴趣小组的同学判断图乙中的3代表有丝分裂中期图像,其依据是 。图乙中1~5所示细胞在一个细胞周期中出现的先后顺序是 (用数字和“→”表示)。
(3)图丙中CD段发生的原因是 ,对应图乙中的图像 (填序号),动植物细胞有丝分裂末期细胞质的分裂方式不同,具体体现在 。
(4)该生物兴趣小组的同学尝试着以柱形图的形式表示细胞3中的染色体、染色单体和核DNA数量,请在图丁方框中绘图 (进行必要的标注)。
23.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该细胞有丝分裂不同时期染色体与核DNA的数目比,图3中a~d代表不同的分裂时期。请据图回答下列问题:
(1)该生物正常的体细胞中的染色体数为 条,若以图1中细胞乙作为上述判断的参考图像,根据其所处的时期与染色体的特点写出得出上述结论的理由: 。
(2)图1中细胞甲对应的时期处于图2中的 段,该段出现的原因是 。
(3)图3中 (填图中字母)时期所示染色体与核DNA数是错误的,不可能出现在该生物的有丝分裂过程中。
(4)在细胞有丝分裂过程中,染色体与核DNA数目比从1变为1/2的原因是 。在正常分裂的细胞中,图1细胞甲中移到两极的两套染色体在组成上 (填“相同”或“不同”),这种特征对于子细胞的意义是 。
24.(24-25高一上·贵州黔西南布依族苗族·期末)科学家用含32P的磷酸盐培养液培养蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,图1是蚕豆根尖分生区细胞连续分裂各时期的相关数据,图2是显微镜下观察到的蚕豆根尖分生区有丝分裂图像。请回答下列问题:
(1)蚕豆根尖细胞分裂具有周期性,图1的数轴上 (填字母)可以表示一个细胞周期,其中分裂间期的时间为 。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成 ,同时细胞有适度的生长。
(2)图2中的M细胞处于分裂的 期,N细胞处于分裂的 期,M细胞中核DNA、染色体和染色单体的数量比是 。
25.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)下图是植物细胞有丝分裂模式图,图a~f是不同时期的细胞分裂图像,请据图回答下列问题:
(1)图中染色体形态最清晰的是图 ,①所指的结构名称是 ,细胞分裂过程的正确排序是c→e→ →f(用图中字母和箭头表示)。
(2)图c中发生的物质变化主要有 。
(3)上述细胞分裂增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫作 ,该过程产生的根本原因是 。
(4)图f所处的时期,动物细胞与植物细胞分裂表现出不同,主要体现在动物细胞 。
26.(24-25高一上·山西晋城·期末)研究发现,细胞周期的控制有三个关键点:从G1期到S期、从G2期到M(分裂)期、从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关,蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)和保全素(SCR)是调控染色体行为变化的关键因素,细胞分裂过程中三种物质的含量变化如图所示。
时期组别
G1期
S期
G2期
M期
对照组
34%
29%
28%
9%
实验组
34%
29%
34%
3%
(1)细胞分裂间期发生的主要变化是 。G2期细胞内染色体数、染色单体数和核DNA数的比值为 。
(2)APC是细胞周期从中期到后期的调控因子,SEP能将黏连蛋白水解,SEP的活性需要被严密调控,SCR能与SEP紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。下列说法正确的是_________。
A.SCR和黏连蛋白的空间结构有局部相似之处
B.SCR和黏连蛋白竞争SEP的活性部位
C.细胞周期中SEP的含量和活性发生周期性的变化
D.抑制细胞中APC的活性,则细胞分裂会停留在中期
(3)据图中信息推测,APC调控细胞周期从中期到后期的机理是 。
(4)研究发现,Numb蛋白也参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能,研究者对实验组细胞(注射Numb蛋白抑制剂)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计,结果如表所示。据表分析,Numb蛋白与细胞分裂进入 期有关,依据是 。
27.(24-25高一上·四川眉山·期末)细胞分裂周期包括间期和分裂期两个阶段,其中间期又可分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)。利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化,其中DNA合成阻断法是常用的方法之一。某种连续分裂的动物细胞,细胞周期如图所示,包括G1期(8h)、S期(8h)、G2期(6h)和M期(2h)。现有该种细胞若干,为使所有细胞处于细胞周期同一时期,需按如下步骤操作:①在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),培养细胞足够长时间;②去除TdR,培养细胞10h;③再次添加过量TdR,培养细胞足够长时间。回答问题。
(1)分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,包括 、 。
(2)有丝分裂产生的子细胞,其染色体数目与亲代细胞 ,原因是 。
(3)进行操作①后,推断原处于G1、G2、M期的细胞将会停滞于 (填“G1/S”或“S/G2”或“G2/M”)交界处,作出此推断的依据是 。
(4)进行操作③后,所有细胞都停滞于 (填“G1/S”或“S/G2”或“G2/M”)交界处。
地 城
考点03
有丝分裂实验
一、单选题
1.(24-25高一上·江苏苏州·期末)利用洋葱(2n=16)根尖细胞观察植物的有丝分裂,下图是观察到的部分显微图像。下列叙述正确的是( )
A.要将细胞甲移到视野中央,装片应向右下方移动
B.细胞乙中含有16条染色体,32条姐妹染色单体
C.细胞甲最适合用于做染色体的形态、结构和数目的研究
D.高倍镜放大倍数比低倍镜大,更易找到各种分裂期细胞
2.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)丙酯草醚是一种除草剂。研究者利用洋葱根尖为实验材料,开展了丙酯草醚对植物细胞分裂影响的实验研究。下列有关叙述正确的是( )
A.制片流程:丙酯草醚处理→解离→染色→漂洗→制片
B.在低倍镜下找到分生区细胞后,可以换用高倍镜继续观察
C.在分裂期的细胞中,若中期细胞数比例增加,则丙酯草醚必定抑制了纺锤丝的形成
D.处于有丝分裂中期的细胞,染色体数与核DNA分子数之比为1:2
3.(24-25高一上·江苏镇江·期末)下列关于教材“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
A.若解离时间不充分,显微观察视野中的细胞会重叠
B.应在高倍镜下先找到间期的细胞观察染色体的行为
C.持续观察能看到两极发出纺锤丝构成纺锤体的过程
D.高倍镜下根尖细胞有丝分裂末期的赤道板清晰可见
4.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)下图是用显微镜观察到的洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂图像,有关说法错误的是( )
A.用清水漂洗已解离的根尖,可使染色体着色更明显
B.视野中观察到的处于⑤时期的细胞数量相对较多
C.图中细胞①的染色体数目是细胞②的2倍
D.视野中可观察到一个细胞的连续分裂过程
5.(24-25高一上·河北邯郸·期末)下图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中在显微镜下观察到的一个视野。下列叙述正确的是( )
A.实验过程中先用甲紫溶液染色,再用盐酸和酒精混合液处理根尖
B.视野中大部分细胞不处于分裂期是因为这些细胞没有分裂能力
C.细胞在进入细胞a所处时期之前就已经形成了姐妹染色单体
D.继续观察细胞b,可以看到核膜重新出现、纺锤丝消失的过程
6.(24-25高一上·江苏淮安·期末)“观察植物细胞有丝分裂”实验中,观察到的细胞如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①时期的细胞数量最多
B.细胞分裂顺序是①→③→④→②
C.细胞④中每个染色体上含有1个DNA分子
D.细胞③和细胞④中染色体数量相同
7.(24-25高一上·江苏淮安·期末)关于有丝分裂实验操作,下列叙述错误的是( )
A.在低倍镜视野下观察到的洋葱根尖分生区细胞大部分呈正方形且排列紧密
B.制作洋葱根尖临时装片一般步骤为:解离→染色→漂洗→制片
C.染色体易被碱性染料龙胆紫或醋酸洋红染成深色
D.若观察不到分裂期的细胞,可能原因是取材不当
8.(24-25高一上·河北唐山·期末)下图是在显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞分裂图像,①~⑤表示各分裂图像所代表的时期。下列说法错误的是( )
A.制作该临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片
B.②时期染色体着丝粒整齐排列在赤道板上
C.③时期在细胞赤道板位置出现细胞板
D.④时期由中心体发出的星射线形成纺锤体
制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片并观察,局部视野如下图。在研究除草剂丙酯草醚溶液对洋葱根尖有丝分裂影响实验中,用不同浓度的丙酯草醚溶液处理不同时间,结果如下表,其中有丝分裂指数=分裂期细胞数÷观察细胞总数×100%。阅读材料完成下列小题:
丙酯草醚浓度(%)
有丝分裂指数(%)
1h
2h
4h
8h
12h
0
13.5
16.7
19.5
18.3
20.6
0.012
11.5
12.7
9.2
8.5
5.4
0.025
9.0
10.9
7.0
6.2
5.1
0.050
6.1
6.4
4.7
4.2
3.3
0.100
4.6
5.5
4.3
3.9
2.5
9..(24-25高一上·四川眉山·期末)下列关于“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”实验的叙述,正确的是( )
A.制片时所用的根尖应不小于3cm
B.可用盐酸作为解离液,染色体可用碱性染料染色
C.解离的主要目的是使细胞中的染色体分散开来
D.解离后宜用NaOH溶液漂洗解离液,以保证染色效果
10..(24-25高一上·四川眉山·期末)观察洋葱根尖有丝分裂临时装片时,示意图中箭头所指细胞处于有丝分裂( )
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
11..(24-25高一上·四川眉山·期末)下列关于丙酯草醚对洋葱根尖分生区有丝分裂指数的分析,正确的是( )
A.丙酯草醚使根尖分生区细胞的细胞周期变小
B.丙酯草醚使根尖分生区大部分细胞停留在分裂期
C.若丙酯草醚处理1h,则没有抑制细胞分裂的作用
D.实验浓度范围内,丙酯草醚的浓度越大抑制分裂效果越强
12.(24-25高一上·广东汕尾·期末)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )
A.装片的制作步骤是解离→染色→漂洗→制片
B.向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用粗准焦螺旋调焦
D.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加盖玻片后立即镜检
13.(24-25高一上·广东汕尾·期末)某生物兴趣小组研究某种除草剂对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,下列叙述错误的是( )
A.植物根尖组织细胞有的处于衰老状态,有的处于凋亡状态
B.植物根尖细胞分裂旺盛,有丝分裂的细胞具有细胞周期
C.分裂间期只发生DNA的复制,且分裂间期时长比分裂期长
D.除草剂可能使根尖细胞停滞在有丝分裂中期
14.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)下列与“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验相关的叙述,正确的是( )
A.制片流程为:解离→染色→漂洗→制片
B.解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来
C.该实验中用显微镜可以看到细胞连续的分裂过程
D.显微镜视野中处于分裂中期的细胞最多
15.(24-25高一上·广西柳州高级中学等部分校·期末)如图为高倍显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞有丝分裂图像,其中①~④代表不同的时期。下列叙述正确的是( )
A.实验过程中需对根尖依次进行解离、漂洗、染色、制片
B.④为有丝分裂前期,是对染色体进行观察和计数的最佳时期
C.可用甲紫溶液或醋酸洋红等酸性染料对染色体进行染色
D.实验过程中,可连续观察到②时期的细胞进入①时期
16.(24-25高一上·广东茂名化州·期末)某科研小组为了探究不同浓度CuSO4溶液对大蒜和蚕豆根尖分生组织细胞有丝分裂的影响,观察大蒜和蚕豆根尖分生区细胞,并计算有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察到的细胞总数),以下叙述正确的是( )
A.制作大蒜蚕豆根尖细胞有丝分裂装片流程为:解离—染色—漂洗—制片
B.用甲紫染色后在光学显微镜下进行观察,视野内大部分细胞可以观察到染色体
C.用高浓度的CuSO4溶液处理可能使大蒜根尖中更多的细胞停留在分裂间期
D.CuSO4溶液浓度为0时,大蒜的结果出现的原因是多数细胞没有进入细胞周期
17.(24-25高一上·辽宁大连·期末)某同学用洋葱根尖制作临时装片,在显微镜下观察到如下图像。下列分析正确的是( )
A.该视野观察到的细胞为根尖伸长区细胞
B.制片流程为:解离→染色→漂洗→制片
C.在显微镜视野下能看到细胞的动态变化
D.细胞周期的顺序是⑤①③②④
18.(24-25高一上·河南三门峡·期末)下表为不同种类细胞的细胞周期持续时间(t/h),据表分析相关叙述正确的是
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
A.生物越高等,细胞周期所持续的时间就越长
B.将根尖分生区细胞制成装片后可在显微镜下观察某个细胞连续的分裂过程
C.分裂期有4个时期,所以显微镜下观察时处于分裂期的细胞数目最多
D.观察有丝分裂过程时选择小鼠十二指肠上皮细胞最好
二、多选题
19.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)菠菜是常见的一年生草本植物,叶片浓绿,富含多种营养素,分布广泛。下列关于生物学实验的说法,正确的是( )
A.在光学显微镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶临时装片,可见叶绿体的内部结构
B.观察菠菜细胞质壁分离时,选择新鲜菠菜叶肉细胞比表皮细胞效果更好
C.分离菠菜色素时,叶绿素b因在层析液中溶解度最小而位于滤纸条最下端
D.欲观察菠菜染色体的清晰形态,应选用处于有丝分裂前期的细胞标本
20.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验”的说法正确的是( )
A.解离时间要控制好,防止时间过长破坏染色体等
B.分裂后期,移向细胞同一极的染色体一半来自父方一半来自母方
C.观察装片时,需将低倍镜下正方形的细胞移到视野中央再换用高倍镜
D.根据各时期细胞所占比例可以大体推算该细胞一个完整的细胞周期时长
21.(24-25高一上·河北衡水阜城县县阜城实验中学·期末)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.在有丝分裂后期都能观察到染色体数目加倍
C.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
D.装片制作的步骤是解离漂洗染色制片
22.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第三中学·期末)下图是洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A.一次完整细胞周期全过程包括⑤→④→②→①→③
B.②、③时期分别存在的真实结构是赤道板和细胞板
C.④时期出现纺锤体和染色体
D.①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
三、实验题
23.(24-25高一上·山东枣庄台儿庄区等2地·期末)生物兴趣小组的同学利用菠菜为主要材料进行了下列实验,回答相关问题:
(1)以菠菜叶片为实验材料,借助高倍显微镜欲观察叶绿体和细胞质的流动情况,需取菠菜叶 (上表皮或下表皮)并稍带些叶肉部分,用于制作临时装片,可以用 的运动作为细胞质流动的标志。
(2)为了探究菠菜根细胞中是否有脂肪,可将菠菜根切薄片后置于载玻片上,吸去材料表面的清水,滴加 进行染色。用50%酒精洗去浮色,并制成临时装片。若在显微镜下观察到有 色颗粒,则说明菠菜根细胞中有脂肪。
(3)观察菠菜根尖分生区细胞的有丝分裂时,先在 下观察,找到分生区,分生区细胞特点是 。
(4)为了探究植物体呼吸强度的变化规律,研究人员在不同的温度和不同的氧含量下,测定了菠菜叶的二氧化碳释放量,其数据如下表所示(表中为相对值)。请据其分析回答:
O2含量
CO2释放量
温度
0.1%
1.0%
3.0%
10.0%
20.0%
40.0%
3℃
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10℃
31.2
53.7
5.9
21.5
33.6
32.6
20℃
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
67.2
30℃
59.8
21.4
8.8
56.6
100
102
40℃
48.2
17.3
7.1
42.4
74.2
73.5
该实验数据需要在 条件下测得的,就表中数据分析,蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是温度、氧含量分别为 ,此条件下植物细胞的呼吸方式是 。
24.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)图1为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微照片,图2表示细胞分裂过程中每条染色体中的DNA含量变化的数学模型。
(1)选取根尖2 - 3mm处制作临时装片,因为该区域含 细胞。经过 、漂洗、染色、 等步骤完成临时装片的制作。
(2)将图1中标注的四个细胞(A、B、C、D)按照有丝分裂过程排序: 。
(3)图1中的细胞A处于图2的 时期(用图2中的字母表示),图2中引起de段每条染色体上DNA含量变化的原因是 。
(4)实验观察及数学模型均揭示了有丝分裂保持亲子代遗传性状稳定的机制,该机制是 。
25.(24-25高一上·江苏镇江·期末)研究人员以大蒜(2n=16)为实验材料开展相关实验,请回答下列问题:
(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂,应选取大蒜根尖 区细胞为实验材料,实验装片的制作流程为:取材、解离、 、染色、制片。染色环节,常选用 作为染色剂。
(2)下面是研究人员在实验过程中观察到的各时期的细胞图像。其中,观察染色体形态和数目最佳时期是 (填图中序号)。细胞④中染色体数目为 条,此时期染色体典型的行为特征是 。图中一定有姐妹染色单体的细胞有 (填图中序号)。
(3)镉(Cd)是一种有毒的重金属污染物,对植物细胞有丝分裂有显著影响。氧化石墨烯(GO)常作为微量营养素载体应用于农业生产。研究人员以大蒜根尖为实验材料,探究氧化石墨烯(GO)和镉离子(Cd2+)对其有丝分裂影响,共设置如下表所示的4组实验,实验观察并统计了不同的处理方式下洋葱根尖有丝分裂指数,结果如下表。
(注:有丝分裂指数是指一个细胞群体中正在进行有丝分裂的细胞百分数)
组别
空白对照组
实验组
不同的处理
清水
50μmol/L的Cd2+溶液
10mg/L GO溶液
50μmol/LCd2+和10mg/L GO混合溶液
有丝分裂指数
1.01%
0.65%
2.18%
0.74%
对照组有丝分裂指数仅为1.01%,从细胞周期的持续时间分析,这一现象说明什么? 。分析实验所得数据,研究人员能得出什么结论: 。
26.(24-25高一上·山东淄博·期末)甲醛是室内装修后空气污染的主要来源之一,植物检测系统广泛运用于环境化学物质生物毒性的检测。大蒜(2n=16)廉价易得,根尖生长迅速。为探究大蒜作为甲醛污染指示植物的可行性,某科研小组取大蒜根尖进行有丝分裂实验,高倍显微镜下观察到如下图像。
(1)制作大蒜根尖临时装片的流程为:解离→ (用文字和箭头表示),解离的目的是 。
(2)图中细胞①与细胞②中核DNA的数量比为 ,若将细胞①移至视野中央,应将装片向 方移动。
(3)在实验过程中,为比较细胞周期各时期的时间长短,需要进行的操作是 。比较后发现,分裂间期持续的时间明显比分裂期长,细胞在分裂间期要进行 ,为分裂期做物质准备。
(4)有丝分裂指数是指分裂期细胞数占细胞总数的百分比,可作为判断甲醛对细胞毒性的重要参考指标。甲醛溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响如表。
表甲醛溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响
甲醛浓度(%)
有丝分裂指数(%)
处理24h
处理48h
处理72h
0
7.46
7.8
7.87
0.1
6.12
6.04
5.88
0.3
5.43
5.41
5.38
0.5
2.84
2.27
0.00
依据表中数据可得出的结论是 。因此,大蒜可作为甲醛污染指示植物。
27.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)为研究除草剂丙酯草醚对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,科研人员进行了相关实验,实验步骤如下:
①取在不同浓度丙酯草醚溶液中培养的洋葱为实验材料;
②在一天中9时、11时、15时分别取洋葱根尖制成临时装片;
③观察记录并对数据进行统计分析,结果如下表所示。
丙酯草醚浓度(%)
有丝分裂指数(%)
9时
11时
15时
0
16.7
19.5
18.3
0.0125
12.7
9.2
8.5
0.0250
10.9
7.0
6.2
0.0500
6.4
4.7
4.2
0.1000
5.5
4.3
3.9
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%
回答下列问题:
(1)制作临时装片过程中,可用适宜浓度的 进行解离,并控制好 以保证细胞结构的完整性。高倍镜下观察到的部分细胞图像如上图所示,箭头所指的细胞属于分裂期的 期,该细胞所代表的时期染色体明显的行为变化是 。
(2)据表分析,该实验的结论是 。对照组中根尖细胞有丝分裂指数小于20%的原因是 。进一步研究发现,丙酯草醚处理能使细胞停滞于中期,猜测丙酯草醚的作用机理可能是 。
28.(24-25高一上·广东梅州·期末)微核是有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片,往往经化学药物作用产生。某研究兴趣小组为探究不同的家用洗涤剂对蚕豆(2n=12)根尖细胞微核率的影响,进行了如下实验:选取根尖长势一致的蚕豆种子,随机分组后分别放入洗涤液和蒸馏水中浸泡24h,然后制作根尖细胞临时装片,图是在显微镜下拍摄的同一时间不同细胞的有丝分裂图像。回答下列问题:
(1)通过观察染色后细胞中染色体的形态和位置,可以判断细胞所处的有丝分裂时期。请将图按照有丝分裂的先后顺序进行排序: 。
(2)图中B所处细胞中有 条染色单体。继续观察该细胞,发现该细胞不能进入下一分裂时期,其原因是 。
(3)每组观察500个蚕豆根尖细胞,计算微核率结果如下表,据表可得出的结论是 。
处理
对照组
0.1%洗洁精
0.3%洗洁精
0.1%沐浴露
0.3%沐浴露
0.1%洗发水
0.3%洗发水
微核率
3.70%
8%
13.20%
8.40%
11.6%
10.80%
14.4%
(4)根据研究小组的结果,对人们日常生活中洗涤的启示是 (答出一点即可)。
29.(24-25高一上·广东梅州·期末)为研究洗涤剂对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响,科研人员选取了在洗涤剂环境下生长的蚕豆根尖细胞作为观察对象,进行了显微观察,结果如图1所示。
注:细胞a、b、c中“←”所指的结构分别表示独立于主核之外的微核、染色体断片、染色体断片连接形成的染色体桥。
回答下列问题:
(1)制作蚕豆根尖有丝分裂装片时,为了便于观察染色体,需要用 (填试剂)进行染色处理,显微镜观察需找到 区的细胞。
(2)图1中细胞a处于分裂间期,此时细胞核内发生的主要变化为 。
(3)显微观察显示,洗涤剂会使蚕豆根尖细胞有丝分裂产生微核、染色体断片和染色体桥,分析原因是洗涤剂中的有害成分破坏染色体结构所致,有害成分还可能影响分裂前期微管蛋白的合成及组装,抑制 的形成,造成染色体落单,使细胞缺失部分DNA,最终导致蚕豆亲子代细胞之间无法保证 。
(4)图2是科研人员利用流式细胞仪(可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数)测出蚕豆根尖细胞周期中DNA含量不同的细胞数。
据图可知,洗涤剂对蚕豆根尖细胞分裂的作用可能是 ,图中两组细胞数量都有两个峰值,其中左侧峰表示 期细胞,图2的B峰所对应细胞中染色体与核DNA的比值为 。
30.(24-25高一上·江苏苏州·调研)某科研团队以大蒜为实验材料,通过观察其根尖分生区细胞的活性、有丝分裂等,探究氧化石墨烯(GO)对根尖细胞抗镉(Cd)胁迫能力的影响。
(1)观察根尖分生区细胞有丝分裂,装片制作流程依次为:解离→ → →制片。显微镜下分生区细胞的形态特点是 ,排列紧密。
(2)图1是高倍显微镜下观察到的大蒜根尖细胞周期的图像,将图中处于有丝分裂时期的细胞按先后排序为 (用字母加“→”表示)。和动物细胞有丝分裂相比,d图时期对应的细胞中央位置会出现 ,逐渐扩展形成新的细胞壁。
(3)图2中曲线BC段形成的原因是 ,曲线CD段对应图1中的细胞是 。当某些姐妹染色单体的一端相连接,着丝粒分裂后向两极移动时会出现“染色体桥”的异常染色体形态,“染色体桥”的形成可能发生在图1细胞 所代表的时期。
(4)图3表示Cd和GO处理下大蒜生根的情况,图4表示Cd和Cd + GO处理组中Cd在大蒜根细胞各组分中的分布情况。据图分析,当GO和Cd共同处理大蒜根时,GO可以在一定程度上 Cd对大蒜的胁迫作用,其机制可能是 。
31.(24-25高一上·江西南昌·期末)美花石斛(2n=28)的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2为某兴趣小组实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数,分析回答下列问题:
(1)选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是 ,本实验中对茎尖细胞染色时可选用 。染色前用清水漂洗的目的是 。
(2)细胞周期中各时期的顺序是⑥→ →③,其中④时期细胞中每条染色体的着丝粒两侧都有 附着在上面,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上,这个平面称为 。
(3)图1细胞①中含有 条染色单体, 个核DNA。
(4)由图2可知, 时左右是剪取美花石斛茎尖材料观察细胞有丝分裂的最佳时间。
地 城
考点04
细胞的分化
一、单选题
1.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)科学家研究利用干细胞对损伤的组织和器官进行修复和更换,下列关于干细胞描述错误的是( )
A.干细胞既有分裂能力,也具有分化成组织细胞的能力
B.由干细胞分化形成的各类不同细胞,其遗传信息不同
C.干细胞分化出相应组织细胞是基因选择性表达的结果
D.诱导干细胞形成各种组织和器官体现了细胞的全能性
2.(24-25高一上·河南驻马店·期末)白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病,患者血液中出现大量的异常白细胞,而正常的血细胞却明显减少,必须通过骨髓移植才能得到有效治疗。下列相关叙述正确的是( )
A.骨髓造血干细胞的分裂能力很强,分化程度很低
B.骨髓造血干细胞与血细胞不同的根本原因是遗传物质的不同
C.运用骨髓造血干细胞的移植治疗白血病体现了细胞的全能性
D.血型相同的人可以进行骨髓移植,移植后不会发生排斥反应
3.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)2024年,我国科学家利用重编程技术将一名糖尿病患者自身的体细胞转化为诱导多能干细胞(iPS细胞),然后将诱导多能干细胞定向分化为功能性胰岛B细胞并移植回患者体内,实现了糖尿病的治愈。下列相关叙述正确的是( )
A.iPS细胞分化形成胰岛B细胞的过程体现了动物细胞核具有全能性
B.iPS细胞与分化形成的胰岛B细胞中表达的基因不完全相同
C.iPS细胞分化过程中获得了胰岛素基因并表达为胰岛素
D.iPS细胞中所有基因在分化成胰岛B细胞后不再表达
4.(24-25高一上·贵州黔西南布依族苗族·期末)下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.所有体细胞都不断地进行细胞分裂
B.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
C.细胞分化仅仅发生于早期胚胎形成过程中
D.细胞分化使各种细胞的遗传物质产生差异
5.(24-25高一上·山东淄博·期末)我国科学家用4种小分子化合物诱导小鼠已分化的成纤维细胞转变成iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞类似,可用于获得多种细胞。下列说法错误的是( )
A.相比于成纤维细胞,iPS细胞的分化程度更低
B.iPS细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
C.小鼠细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
D.成纤维细胞能形成iPS细胞,证明其具有全能性
6.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)下图是某一生物细胞的部分生理活动示意图,下列说法正确的是( )
A.该生物的生长发育取决于过程①,与过程②无关
B.过程②会导致A、B、C细胞中的遗传物质改变
C.细胞A、B、C中含有的蛋白质种类均不相同
D.过程②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化
7.(24-25高一上·江西南昌·期末)骨骼肌受到牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。Piezo1蛋白含量减少会显著降低新旧肌细胞之间的融合。下列说法错误的是( )
A.卫星细胞形成肌细胞的过程中蛋白质的种类和数量发生了改变
B.卫星细胞与其分化形成的肌细胞基因组成不同,分化能力不同
C.推测骨骼肌细胞内可能含有多个细胞核
D.设法提高卫星细胞内Piezo1蛋白的含量是治疗肌肉萎缩症的方向之一
8.(24-25高一上·河南开封·期末)下图为MSC(骨髓间充质干细胞)分裂、分化成部分组织细胞的示意图。下列叙述错误的是( )
A.MSC的分化不是一种持久性变化
B.图示的过程未体现出细胞的全能性
C.MSC分化成脂肪细胞时遗传物质未发生改变
D.分化后的细胞在形态、结构与功能上存在差异
9.(24-25高一上·河南开封·期末))家蚕的发育过程经历了受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段。下列家蚕细胞中,既具有全能性又没有分化的是( )
A.受精卵 B.幼虫的体细胞
C.蛹的体细胞 D.成虫的体细胞
10.(24-25高一上·河南开封·期末)研究发现,锻炼之后的骨骼肌细胞会分泌鸢尾素,鸢尾素可以作用于储存能量的白色脂肪细胞,诱导其转化为产热效率较高的米色和棕色脂肪细胞。下列叙述错误的是( )
A.该转化过程是 DNA 结构改变的结果
B.该转化过程与遗传物质有选择性地发挥作用有关
C.棕色脂肪细胞中含有的线粒体可能较白色脂肪细胞多
D.可通过锻炼改变脂肪细胞种类达到减肥的效果
11.(24-25高一上·河北邢台·期末)细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。下列能体现细胞全能性的是( )
A.肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞
B.做手术时病人被划开的伤口过一段时间后会重新愈合
C.骨髓中的造血干细胞增殖分化后产生各种血细胞
D.胡萝卜韧皮部细胞经植物组织培养形成完整植株
12.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是( )
A.在细胞增殖周期中,大多数毛囊干细胞处于分裂间期
B.保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发
C.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质发生选择性改变
D.长期高脂饮食可能会改变毛囊干细胞的分化方向而使头发稀疏
13.(24-25高一上·江苏南通·期末)多细胞生物的发育离不开细胞分化,相关叙述错误的是( )
A.细胞分化的实质是基因的选择性表达
B.分化后的细胞不能产生完整个体,失去了全能性
C.细胞分化后细胞形态、结构和功能发生变化,但遗传物质一般不变
D.细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高生理功能效率
14.(24-25高一上·河北唐山·期末)鹿角胚母祖细胞是处于干细胞和完全分化细胞之间阶段的细胞。科学家发现,鹿角再生主要依赖鹿角胚母祖细胞。下列有关说法错误的是( )
A.鹿角胚母祖细胞含有该生物全部的遗传信息
B.鹿角胚母祖细胞进一步分化形成鹿角细胞
C.鹿角再生体现了鹿角胚母祖细胞的全能性
D.鹿角胚母祖细胞的发现为研究哺乳动物组织再生提供参考
15.(24-25高一上·河北邢台·期末)下列人体细胞中最容易表现出全能性的是( )
A.红细胞 B.受精卵 C.神经细胞 D.骨骼肌细胞
16.(24-25高一上·河北邢台·期末)细胞分化是指细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程。下列细胞内的化合物中,能体现细胞分化的是( )
A.磷脂 B.血红蛋白
C.ATP D.糖酵解相关酶
17.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)细胞分化过程中不会出现的是( )
A.细胞中遗传物质的改变
B.细胞中蛋白质种类和数量的改变
C.细胞中细胞器种类和数量的改变
D.细胞形态结构、功能的改变
18.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.植物体内有性生殖细胞由于染色体数目减半,不具有全能性
C.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映了细胞全能性
19.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)不同细胞的形态、结构或功能不同是因为不同细胞会合成一些不同的特殊蛋白——“奢侈蛋白”,如表皮细胞合成的角蛋白、透镜状细胞合成的晶体蛋白等。除这些“奢侈蛋白”外,几乎所有细胞中合成的蛋白质都是一些必需的蛋白质——“持家蛋白”。下列相关叙述正确的是( )
A.表皮细胞不能合成晶体蛋白,可能是由于该细胞丢失了晶体蛋白的基因
B.“持家蛋白”基因在细胞的整个生命历程中都表达,使各细胞种类不同
C.红细胞中的血红蛋白、胰岛B细胞中的胰岛素都属于“奢侈蛋白”
D.角蛋白的合成是细胞内特有基因在一定时期选择性表达实现的
20.(24-25高一下·湖北武汉新洲区问津联盟·期末)下表表示人体内胰岛A细胞、唾液腺细胞内部分核基因及其表达情况(“+”表示该基因表达,“-”表示该基因未表达)。下列说法错误的是( )
基因
胰岛A细胞
唾液腺细胞
ATP合成酶基因
+
+
胰高血糖素基因
+
-
唾液淀粉酶基因
-
+
A.胰岛A细胞和唾液腺细胞的差异化与基因的选择性表达有关
B.胰岛A细胞和唾液腺细胞表达的部分基因可能相同
C.ATP合成酶基因是否表达是胰岛A细胞和唾液腺细胞分化的标志之一
D.分化后的胰岛A细胞和唾液腺细胞中mRNA有所差异,但遗传物质相同
21.(24-25高一下·甘肃武威第六中学·期末)当皮肤受到损伤时,表皮干细胞(表皮基底层中的成体干细胞)可增殖、分化为新的皮肤细胞,并与原有细胞整合,修复表皮。下列叙述错误的是( )
A.皮肤细胞和表皮干细胞均是分化的细胞
B.皮肤细胞和表皮干细胞的基因组成相同
C.皮肤细胞受到外力导致的直接死亡属于细胞凋亡
D.皮肤细胞和表皮干细胞所表达的蛋白质不完全相同
二、多选题
22.(24-25高一上·江西南昌·期末)科学家研究果蝇胚胎发育早期的祖细胞分裂分化形成神经元的过程发现,祖细胞分裂方式包括对称分裂和不对称分裂。前者又分为非终末对称分裂和终末对称分裂,祖细胞进行非终末对称分裂可生成两个细胞,扩大祖细胞池;进行终末对称分裂可生成两个分化的神经元,从而逐渐耗尽祖细胞池。通过不对称分裂,祖细胞可生成一个祖细胞和一个分化的神经元,能维持祖细胞池和生成分化子细胞。相关叙述不正确的是( )
A.胚胎发育过程中细胞分化是细胞分裂的基础
B.通过对称分裂可能扩大或耗尽祖细胞池
C.细胞分裂之前只需进行遗传物质的复制
D.形成不同子细胞的原因是各祖细胞的基因不同
23.(24-25高一上·河北沧州·期末)同一个体的两种细胞内部分基因的表达情况如表所示。下列分析错误的是( )
种类
甲细胞
乙细胞
基因1
+
+
基因2
-
-
基因3
+
注:“+”表示该基因表达。“-”表示该基因未表达。
A.基因1是否表达是细胞分化与否的标志
B.甲细胞和乙细胞核中所含的基因种类不同
C.甲细胞和乙细胞内的蛋白质种类存在差异
D.具有全能性的细胞会同时表达细胞内全部基因
24.(24-25高一上·山东青岛四区·期末)MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因,在前体细胞分化为肌细胞的过程中发挥重要作用。下列说法正确的是( )
A.前体细胞和肌细胞没有相同的蛋白质
B.含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞
C.肌细胞中控制胰岛素合成的基因处于关闭状态
D.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂
地 城
考点05
细胞的衰老和死亡
一、单选题
1.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)细胞自噬是通过膜包裹部分细胞质和细胞内需要降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体,然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物后再利用,其局部过程如图。下列有关叙述正确的是( )
A.形成自噬体外围的 a 来自高尔基体
B.与 b 融合的自噬体具有单层膜结构
C.溶酶体含有的酸性水解酶是溶菌酶
D.细胞自噬有利于维持细胞内部稳定
2.(24-25高一上·贵州贵阳·期末)下图为来自同一个体的三种细胞示意图。相关叙述正确的是( )
A.三种细胞的基因组成不同,因此形态、结构和生理功能不同
B.三种细胞在衰老过程中,水分会减少且所有酶活性都降低
C.因为三种细胞的分化程度均较高,所以细胞全能性也较高
D.追根溯源,三种细胞都来自于一群彼此相似的早期胚胎细胞
3.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)多细胞生物在个体发育过程中会经历细胞的增殖、分化、衰老及死亡等生命历程。下列叙述正确的是( )
A.细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除、细胞坏死,都是通过细胞凋亡完成的
B.细胞产生的自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,可能导致细胞衰老
C.衰老细胞内许多酶活性降低,新陈代谢速率减慢,细胞核体积减小
D.在动物体内,细胞分化只发生在胚胎发育阶段,成熟动物体内不再发生细胞分化
4.(24-25高一上·河南驻马店·期末)秀丽隐杆线虫是一种可以独立生存的线虫,长度约 1 毫米,秀丽隐杆线虫常作为研究细胞衰老、凋亡等生命活动的模式生物。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中,细胞内水分减少,细胞萎缩,细胞体积变小
B.细胞衰老可能是自由基攻击生物膜的磷脂分子,损伤了生物膜
C.营养缺乏条件下,秀丽隐杆线虫可通过细胞自噬获得物质和能量
D.在病理或伤害条件下,细胞中的基因程序性表达,细胞主动死亡
5.(24-25高一上·山西吕梁·期末)生长和衰老,出生和死亡,是生物界的正常现象。细胞也会经历生长、分化、衰老和死亡的过程。下列叙述正确的是( )
A.成熟生物体内不存在细胞凋亡
B.衰老细胞的体积变小,细胞核的体积也变小
C.细胞分化过程中细胞内的遗传物质要发生变化
D.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新
6.(24-25高一上·贵州黔西南布依族苗族·期末)蝌蚪发育成青蛙的过程中,尾部逐渐消失,下列关于这种现象的叙述错误的是( )
A.尾部细胞的逐渐消失通过细胞凋亡实现
B.尾部细胞的逐渐消失受遗传物质的调控
C.尾部细胞逐渐消失时所有酶的活性均下降
D.与该现象关系最为密切的细胞器是溶酶体
7.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)下列关于细胞衰老和死亡的叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中多种酶的活性下降
B.细胞衰老和凋亡是生物体内正常的生命现象
C.免疫细胞清除被新冠病毒感染的细胞属于细胞坏死
D.自由基会攻击细胞的蛋白质分子和DNA分子,导致细胞衰老
8.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)正常细胞中,磷脂酰丝氨酸(PS)只分布在脂双层内侧,细胞凋亡早期PS由脂膜内侧翻向外侧。巨噬细胞分泌的桥接蛋白(MPG-E8)可同时与PS和巨噬细胞表面的MPG - E8的受体结合,刺激巨噬细胞吞噬凋亡细胞。下列说法错误的是( )
A.细胞自然更新的过程中不会出现PS外翻的现象
B.MPG-E8受体缺陷会影响巨噬细胞吞噬凋亡细胞
C.巨噬细胞可通过胞内溶酶体消化凋亡细胞的多种结构
D.巨噬细胞识别和吞噬凋亡细胞体现了细胞膜具有信息交流的功能
9.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)端粒酶能催化端粒的延长和修复,Klotho基因控制合成的K蛋白会影响端粒酶的活性。研究发现,敲除Klotho基因的小鼠的寿命比正常小鼠短很多,而K蛋白含量高的小鼠的寿命比正常小鼠长。下列说法错误的是( )
A.端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短
B.自由基可能会攻击Klotho基因,引起基因突变而导致细胞衰老
C.端粒酶是降解端粒的酶,可通过降解受损DNA来延缓细胞衰老
D.K蛋白可提高端粒酶的活性,从而延缓细胞衰老
10.(24-25高一上·湖南邵阳·期末)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡时无新蛋白质产生
B.无功能siRNA干扰对照组的作用是排除siRNA本身对实验结果的影响
C.TRPM7基因可能通过促进Bax蛋白的合成、抑制Bcl-2蛋白的合成来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
11.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)细胞自噬是细胞的一种重要的自我保护机制,其过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬过程中结构①代表溶酶体
B.细胞自噬过程伴随着膜成分的更新
C.细胞自噬有利于维持细胞结构和功能的稳定
D.细胞自噬会随着外界营养物质浓度的降低而减弱
12.(24-25高一上·河南开封·期末)“不知明镜里,何处得秋霜。”该诗句生动地描绘了岁月催人老的正常现象。人体衰老的过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。下列哪项不是衰老细胞所具有的特征( )
A.细胞呼吸速率增加
B.细胞内的水分减少
C.细胞核的体积增大
D.细胞内的色素积累
13.(24-25高一上·四川眉山·期末)随着科学技术的发展,关于细胞衰老的原因,有的科学家又提出了衰老基因学说,该学说认为,DNA链上可能存在一些“长寿基因”或“衰老基因”来决定个体的寿限。研究表明当细胞衰老时,一些衰老相关基因(SAC)表达特别活跃,其表达水平大大高于年轻细胞,已在人1号染色体、4号染色体及X染色体上发现SAG。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中,凋亡基因会启动进而导致细胞凋亡
B.细胞衰老过程中,酶的活性增强导致细胞代谢逐渐旺盛
C.按照衰老基因学说,促进长寿基因表达可延长人的寿限
D.按照衰老基因学说,抑制衰老基因表达可延长人的寿限
14.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)研究发现白花蛇舌草中含有的香豆酸可通过促进某些癌细胞内质网中未折叠或错误折叠蛋白积聚来激活细胞自噬,持续的细胞自噬可触发细胞死亡。下列有关说法正确的是( )
A.正常的细胞自噬会破坏细胞内部环境的稳定
B.癌细胞的细胞自噬不需要内质网、溶酶体参与
C.持续细胞自噬可触发癌细胞遗传机制决定的程序性死亡
D.香豆酸会激活细胞自噬甚至导致细胞死亡,无药用价值
15.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)唐代诗人李白的诗句“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”表达了诗人对时光流逝、青春不再的哀叹和无奈,下列有关叙述错误的是( )
A.细胞中某些酶活性降低使青丝变白发
B.衰老细胞的核体积变小,染色质收缩
C.老年人衰老与体内细胞普遍衰老有关
D.自由基攻击生物膜时,可能会加速细胞的衰老
16.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)辐射、有害物质以及细胞内的氧化反应都会产生化学性质活泼的自由基,自由基会攻击磷脂、蛋白质和DNA等物质,导致细胞衰老。下列叙述正确的是( )
A.自由基引发细胞衰老后导致细胞坏死
B.自由基可能会导致细胞内酶活性下降
C.自由基攻击DNA后不会引发其损伤
D.自由基不会引起细胞膜的通透性改变
17.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)李白有诗云:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”该诗句描述的是衰老现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中细胞核体积增大
B.细胞衰老的过程就是个体衰老的过程
C.细胞衰老过程中细胞膜流动性降低
D.细胞衰老的原因可能是代谢废物的积累
二、多选题
18.(24-25高一上·河北邯郸·期末)白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。将正常人的骨髓移植到白血病患者的体内,造血干细胞可以增殖、分化成红细胞、白细胞、血小板等血细胞,从而治疗白血病。下列叙述正确的是( )
A.白细胞中与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态
B.造血干细胞分化为多种血细胞体现了动物细胞具有全能性
C.造血干细胞具有分裂和分化能力,不会发生衰老和死亡
D.正常人体每天有5×1011个血细胞被清除,该过程主要靠细胞凋亡实现
19.(24-25高一上·河北邢台·期末)苏云金杆菌产生的Bt毒蛋白被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。下列细胞死亡方式与上述实例不相同的是( )
A.某些被病原体感染的细胞的清除
B.长期吸烟导致的肺部细胞的死亡
C.人在胚胎时期,尾部细胞的死亡
D.胎儿手的发育过程中,指间细胞的死亡
20.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)“清除衰老细胞”被美国《科学》杂志评为 2016 年十大科学突破之一,清除衰老细胞对延缓机体衰老、防止癌症具有重大意义。下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( )
A.若某细胞中存在胰岛素,证明该细胞已分化
B.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
C.端粒学说认为正常体细胞的端粒 DNA 序列随细胞分裂次数增加而变短
D.衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积变小
21.(24-25高一上·新疆吐鲁番·期末)细胞是一个有机体,会经历增殖、衰老、死亡等生命历程。下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.有丝分裂的间期,细胞表面积与体积之比增大
B.细胞衰老过程中,细胞中存在活性升高的酶
C.细胞增殖和分化均会导致细胞数量增多
D.某些细胞感染病毒后再被清除是通过细胞凋亡完成的
22.(24-25高一上·山东德州·期末)当细胞内铁离子超载时,过量的铁离子会诱发细胞产生自由基,最终导致细胞膜破裂,该过程称为铁死亡。已知该过程中细胞核的各种结构保持正常,但是线粒体的嵴会减少甚至消失。下列说法错误的是( )
A.自由基会攻击细胞膜的磷脂分子进而产生更多的自由基
B.铁死亡过程中,细胞的染色质处于收缩凝集和染色加深的状态
C.铁死亡过程中,细胞内的丙酮酸含量上升且无法合成ATP
D.铁死亡是一种不同于细胞凋亡的细胞死亡方式
23.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)下图表示细胞的生命历程,其中甲~辛表示相关生理过程。下列描述错误的是( )
A.甲过程代表有丝分裂,乙过程提高了生物体各种生理功能的效率
B.多细胞生物发育过程中发生丁过程的细胞都是衰老的细胞
C.戊是不利因素影响下,细胞正常代谢受损或中断导致的
D.己过程中细胞内水分减少,细胞内各种酶活性均降低
24.(24-25高一上·山东菏泽·期末)多细胞生物要经历细胞增殖、分化、衰老和凋亡等过程。下列说法正确的是( )
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B.细胞的分化程度越高,表现出来的全能性就越弱
C.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
D.细胞凋亡使细胞自主有序的死亡,对生物体是有利的
三、解答题
25.(24-25高一上·河北邢台·期末)雌激素能刺激乳腺癌细胞生长,抑制其凋亡,其过程如图所示。药物A是一种抗雌激素类药物,其结构与雌激素的结构相似,被应用于乳腺癌的预防与治疗。回答下列相关问题:
注:"+"表示促进。
(1)细胞凋亡是指 的过程。同一个体中,乳腺细胞与其他细胞均含有相同的遗传信息,但它们在形态、结构和功能上却有很大的差异,其根本原因是 。
(2)图中Ⅰ、Ⅱ阶段共同构成一个 。其中Ⅱ阶段发生染色体数目倍增的是 期。
(3)与高等植物细胞有丝分裂相比,动物细胞有丝分裂过程中的不同点是 (答出1个方面)。
(4)药物A能够被应用于乳腺癌的预防与治疗的原因可能是 。
26.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)细胞自噬就是细胞吃掉自身受损或退化的结构和物质,通过溶酶体降解后再利用。细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用,若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器,就会影响细胞的正常功能。研究发现,细胞通过下图所示的机制进行相应调控,以清除错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器。经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某类蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。回答下列问题:
(1)线粒体等细胞器并不是随机漂浮于细胞质中,细胞质中有支持它们的由蛋白质纤维组成的网架结构,这些网架结构统称为 。从酶的作用特点分析M6P标志的形成过程体现了 。
(2)泛素是真核细胞中的一类小分子蛋白质,其合成场所为 ,据图可知泛素的作用是 ,利于最终形成吞噬泡。S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,原因是 。
(3)吞噬泡和溶酶体融合的过程体现了生物膜的结构特点是 。
(4)细胞通过图示过程对细胞内部结构和成分进行调控,其意义是 (答出2点)。
27.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)电离辐射(存于自然界及核工业、医疗检测等领域)会导致线粒体功能异常,可能引起多种疾病,其中机制如下图所示。
(1)线粒体是 的主要场所,线粒体功能异常影响细胞的 供应,引起疾病。
(2)在线粒体中,NADH通过ETC将电子传递给氧气,生成 。ETC存在于线粒体 。
(3)电离辐射会提高线粒体中的自由基含量,对线粒体产生较大危害,原因是 。
(4)在电离辐射下,线粒体膜通透性增加,释放细胞色素c到细胞质中,引发Caspase - 9向Caspase - 3转化,引起细胞凋亡。请写出“验证电离辐射诱导的细胞凋亡与Caspase - 3水平正相关”的实验思路并预期实验结果 。
28.(24-25高一上·辽宁大连·期末)白血病是由骨髓造血干细胞恶性增殖为白血病细胞而引起的疾病。请回答下列问题。
(1)造血干细胞分裂前进行活跃的物质准备,主要包括 ;经过有丝分裂后期细胞中 (填“染色体”或“核DNA”或“染色体和核DNA”)数目加倍;分裂完成后,与亲代细胞相比,每个子细胞的染色体DNA数 (填“加倍”、“减半”或“保持稳定”)。
(2)造血干细胞分化成为红细胞的过程中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与抗体合成有关的基因则处于关闭状态,在形成B细胞(一种白细胞)中则相反,以上事实说明,细胞分化是细胞中基因 的结果。造血干细胞分化成为各种血细胞的过程 (填“能”或“不能”)体现出造血干细胞具有全能性。
(3)白血病的发病机制与多种因素有关,如物理因素(主要是X射线等电离辐射)。目前认为其发生过程至少有两类事件:第一,某些原因使细胞获得增殖优势,同时细胞凋亡受阻;第二,某些原因导致造血干细胞分化阻滞或紊乱,而不能形成正常的血细胞。
①白血病细胞的凋亡是由 所决定的细胞自动结束生命的过程。
②下列关于预防或治疗白血病的思路或方法,合理的有 (多选)。
A.生活中远离电离辐射
B.研究靶向药物,选择性地诱导白血病细胞凋亡
C.研究药物调控造血干细胞内基因的表达,使细胞分化正常进行
D.给白血病患者输入正常人的血细胞即可彻底治疗白血病
试卷第1页,共3页
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专题08 细胞的生命历程
5大高频考点概览
考点01 细胞增殖方式及细胞周期
考点02 动植物细胞有丝分裂过程
考点03 有丝分裂实验
考点04细胞的分化
考点05 细胞的衰老和死亡
地 城
考点01
细胞增殖方式及细胞周期
一、单选题
1.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)下图是科学家通过科学实验得到的蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据,下列相关说法正确的是( )
A.图中0~19.3h和21.3~40.6h均可表示一个完整的细胞周期
B.显微镜视野中处于0~2h阶段的细胞数目通常多于2~19.3h阶段
C.蚕豆植株的所有细胞都有细胞周期,只是细胞周期的时长可能不同
D.蚕豆根尖细胞分裂时细胞周期时长为19.3h,分裂间期时长为17.3h
【答案】D
【详解】A、一个完整的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,包括分裂间期和分裂期,且分裂间期在前,分裂期在后。图中2~21.3h、21.3~40.6h可表示一个完整的细胞周期,而0~19.3h不能表示一个完整的细胞周期,A错误;
B、分裂间期时间长,分裂期时间短,显微镜下看到的处于分裂间期的细胞数目多于分裂期的细胞数目。0 ~2h是分裂期,2~19.3h是分裂间期,所以显微镜视野中处于0~2h阶段的细胞数目通常少于2~19.3h阶段,B错误;
C、只有连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期,蚕豆植株中有些细胞已经高度分化,不再进行分裂,没有细胞周期,C错误;
D、由图可知,蚕豆根尖细胞分裂时细胞周期时长为21.3-2=19.3h,分裂间期时长为19.3-2=17.3h,D正确。
故选D。
2..(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)1953年,Howard和Pelc用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆苗,然后于不同时间取根尖做放射自显影。根据实验结果,将细胞周期划分为4个时期:G1期、S期、G2期和M期。绝大多数真核细胞的细胞周期都由这4个时期构成。有些细胞发生分化后会暂时停止细胞分裂,长期处于细胞周期的某个阶段并执行一定的生理功能,这些细胞称之为G0期细胞。下列叙述正确的是( )
A.G₀期细胞虽暂时离开细胞周期,但仍能进行新陈代谢
B.在高倍显微镜下不能清晰的区分G1期、S期、G2期和G0期细胞
C.不同生物体细胞的细胞周期中各时期的长度及比例各不相同
D.生物的体细胞包括持续分裂的细胞和高度分化丧失分裂能力的细胞
【答案】B
【分析】题图分析:G0期细胞暂时停止细胞分裂,长期处于细胞周期的某个阶段并执行一定的生理功能,说明没有离开细胞周期,仍然处于细胞周期的某个阶段。
【详解】A、G0期细胞没有离开细胞周期,仍然处于细胞周期的某个阶段,而且是活细胞,只要是活细胞就会进行新陈代谢,A错误;
B、间期包括G1期、S期、G2期,间期的细胞,染色体呈现为染色质丝的状态,所以在高倍显微镜下不能清晰的区分G1期、S期、G2期和G0期细胞,B正确;
C、不同生物体细胞的细胞周期各时期的长度及比例一般不相同,但也有出现相同的情况,C错误;
D、根据题意可知,G0期细胞没有离开细胞周期,仍然处于细胞周期的某个阶段,所以生物的体细胞包括持续分裂的细胞、暂时停止细胞分裂的G0期细胞和高度分化丧失分裂能力的细胞,D错误。
故选B。
3.(24-25高一上·天津河西区·期末)如图是某高等植物细胞的细胞周期示意图。据图分析,下列说法正确的是( )
A.甲→乙时期看不到细胞膜向内凹陷
B.DNA和染色体数目加倍发生在乙→甲时期
C.乙→甲时期,细胞中核糖体、线粒体、中心体活动旺盛
D.甲→甲表示一个完整的细胞周期
【答案】A
【详解】A、该细胞为高等植物细胞,分裂过程中不会出现细胞膜向内凹陷,因此甲→乙时期看不到细胞膜向内凹陷,A正确;
B、从图示看出,乙→甲为间期,甲→乙为分裂期,则DNA数目加倍发生在乙→甲时期,染色体数目加倍发生在甲→乙时期,B错误;
C、图示为高等植物细胞,高等植物细胞中没有中心体,C错误;
D、细胞周期是指从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,故乙→乙表示一个完整的细胞周期,D错误。
故选A。
4.(24-25高一上·河南漯河·期末)科学家用含32P的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性物质的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间数据如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.阶段③会出现染色体:核DNA:染色单体=1:2:2的时期
B.阶段④发生的主要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成
C.蚕豆根尖细胞周期时长为19.3h,②~③表示一个细胞周期
D.阶段⑤会出现中心体发出放射状星射线形成纺锤体的现象
【答案】D
【详解】A、阶段③时长较短表示分裂期,在有丝分裂的前期和中期,每条染色体含有两条姐妹染色单体,且每条染色单体含有一个 DNA 分子,此时染色体:核 DNA :染色单体 =1:2:2 ,所以阶段③会出现染色体:核 DNA :染色单体 =1:2:2 的时期,A正确;
B、阶段④时长较长表示间期,发生的主要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成,B正确;
C、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的一段时间,即图中的②~③、④~⑤可表示一个完整细胞周期,周期长度为21.3-2=19.3h,C正确;
D、蚕豆是高等植物,其细胞中不含中心体,在有丝分裂前期,是由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,而不是中心体发出放射状星射线形成纺锤体,D错误。
故选D。
5.(24-25高一下·江西吉安·期末)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M 期),根据 DNA 合成情况,分裂间期又分为 DNA 复制前期(G1)、DNA 复制期(S)和 DNA 复制后期(G2)。纺锤体组装检验点(SAC)功能失调,会导致染色体错误分离并加速细胞凋亡。该检测点可能位于图中的位置是( )
A.检测点 1 B.检测点 2
C.检测点 3 D.检测点 4
【答案】D
【详解】纺锤体在有丝分裂前期形成,处于 M 期,图中检验点 4 处于 M 期,与纺锤体组装检测有关。而检验点 1 在 G₁期、检验点 2 在 S 期、检验点 3 在 G₂期,都与纺锤体组装检测无关, D 符合题意。
故选D。
6.(24-25高一上·河南驻马店·期末)CDK、Cyclin、CKI是三种调控细胞周期的蛋白质,它们调控造血干细胞细胞周期的机制如图甲。科研人员为了探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞细胞周期调控蛋白的影响,将生理状况相似的60只小鼠随机均分成三组:模型组采用D-半乳糖溶液皮下注射建立衰老小鼠模型;干预组在模型组的基础上给予黄芪多糖灌胃;对照组和模型组给予等量生理盐水灌胃。细胞周期调控相关蛋白含量如图乙。下列相关叙述错误的是( )
A.Cyclin 蛋白通过促进 CDK 蛋白的作用,从而促进细胞周期的进行
B.本实验的自变量为是否皮下注射 D-半乳糖、是否灌胃黄芪多糖
C.D-半乳糖处理后 CKI含量增加,CDK 含量减少,细胞停滞在 S 期
D.黄芪多糖可以减缓 D-半乳糖对模型组小鼠造血干细胞的影响
【答案】C
【详解】A、由图1可知,Cyclin 蛋白通过促进 CDK 蛋白的作用,从而促进细胞周期的进行,A正确;
B、本实验是探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞细胞周期调控蛋白的影响,需要构建衰老小鼠,本实验的自变量为是否皮下注射 D-半乳糖、是否灌胃黄芪多糖,B正确;
C、D-半乳糖处理后 CKI 含量增加,CDK 含量减少,且由图1可知,CKI会抑制CDK的作用,使细胞不能由G1期进入S期,因此细胞会停滞在G1期,C错误;
D、由图2可知,黄芪多糖可以减缓 D-半乳糖对模型组小鼠造血干细胞的影响,D正确。
故选C。
7.(24-25高一上·北京房山区·期末)下图为洋葱根尖细胞周期的示意图。下列说法正确的是( )
A.由B→A→B为一个完整的细胞周期
B.细胞周期大部分时间处于分裂期
C.DNA复制发生在A→B阶段
D.不同物种不同细胞的细胞周期相同
【答案】C
【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期。
2、分析题图:图中A→B为分裂间期,B→A为分裂期,A→A表示一个细胞周期。
【详解】A、图中A→B为分裂间期,B→A为分裂期,A→B→A表示一个细胞周期,A错误;
B、分裂间期占的时间更长,细胞周期中大部分时间处于分裂间期,B错误;
C、图中A→B为分裂间期,B→A为分裂期,DNA复制发生在间期即A→B阶段,C正确;
D、不同物种不同细胞的细胞周期一般不相同,D错误。
故选C。
8.(24-25高一上·河北唐山·期末)如图按箭头方向表示细胞周期。下列有关细胞周期的描述,正确的是( )
A.同一细胞的细胞周期是恒定不变的
B.A→B→A表示一个细胞周期
C.B→A时的细胞中染色体数目是A→B时细胞的2倍
D.B→A包括DNA合成期,以及其前后的G1期和G2期
【答案】D
【分析】一个完整的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,包括分裂间期和分裂期,且分裂间期持续的时间最长,据此可知:图中的A→B表示分裂期,只有进行有丝分裂、而且具有连续分裂的细胞才有细胞周期。
【详解】A、一些外界因素,如温度、pH等会影响细胞周期的长短,所以同一细胞的细胞周期不是恒定不变的,A错误;
B、一个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,从时间上分析,分裂间期所用的时间长于分裂期,所以,B→A表示分裂间期,A→B表示分裂期,因此B→A→B表示一个细胞周期,B错误;
C、A→B表示分裂期,B→A表示分裂间期,B→A完成DNA分子的复制,但染色体数目不变,C错误;
D、间期进行DNA的复制,B→A包括DNA合成期,以及其前后的G1期和G2期,D正确。
故选D。
9.(24-25高一上·北京延庆区·期末)科学家用含32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下,下列相关分析不正确的是( )
A.32P主要标记了蚕豆幼苗细胞中的DNA
B.蚕豆根尖细胞的一个细胞周期可以用A→C或B→D表示
C.蚕豆根尖细胞分裂时,分裂间期是17.3小时
D.已知蚕豆体细胞的染色体为12条,则有丝分裂后期的染色体有24条
【答案】B
【分析】连续分裂的细胞,从一次分裂完成开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期,一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期时间长,分裂期时间短,图示表示细胞周期时,应先是分裂间期,后是分裂期。
【详解】A、DNA的组成元素有C、H、O、N、P,细胞分裂间期有DNA复制过程,因此,32P主要为了标记蚕豆幼苗细胞中的DNA,进而通过放射性检测明确DNA在细胞分裂过程中的走向,A正确;
B、由于分裂间期在前,分裂期在后,因此蚕豆根尖细胞的一个细胞周期不可以用B→D或D→F表示,B错误;
C、分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,时间较长,图中BC和DE都可表示细胞间期,时长为19.3-2=17.3h,C正确;
D、已知蚕豆体细胞的染色体为12条,在有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体变成染色体,染色体数目加倍,故染色体有24条,D正确。
故选B。
10.(24-25高一上·江苏常州·期末)实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同的植物细胞,它们的细胞周期如图所示。下列叙述错误的是( )
A.b→a→b表示一个细胞周期
B.b→a段,核DNA的复制使染色体数目增加一倍
C.a→b时期分为前期、中期、后期和末期
D.甲的a→b段与丙的a→b段所用的时间长短可能相同
【答案】B
【分析】一个细胞周期是从分裂间期开始、结束于分裂期,且分裂间期经历时间要大于分裂期;不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同。据此结合有丝分裂各个时期的特点和图示分析即可准确判断各选项的正误。
【详解】A、细胞周期包括分裂期和分裂间期,其中分裂间期所占时间长,因此b→a→b表示一个细胞周期,A正确;
B、b→a段为分裂间期,DNA的复制使核DNA数目增加一倍,染色体数目不变,B错误;
C、a→b时期为分裂期,分为前期、中期、后期和末期,C正确;
D、题图表示的四种植物细胞的细胞周期,a→b段表示分裂间期,b→a段表示分裂期。不同植物细胞的细胞周期一般不同,尽管图甲的b→a段与图丙的b→a段在细胞周期中所占的比例不同,但所用的时间可能一样长,D正确。
故选B。
11.(24-25高一上·广西柳州高级中学等部分校·期末)科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗追踪放射性的去向,以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到的根尖细胞连续分裂数据如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CD+DE可表示一个细胞周期
B.DE阶段结束时核DNA含量增加一倍
C.CD阶段为细胞分裂进行活跃的物质准备
D.蚕豆根尖细胞的分裂期时间为2h,分裂间期时间为19.3h
【答案】B
【分析】细胞周期: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。一个周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期历时长,占细胞周期的90%--95%。
【详解】A、一个细胞周期应先是分裂间期,后是分裂期,可用BC+CD或DE+EF表示,不能用CD+DE表示,A错误;
B、图中DE段表示分裂间期,进行DNA分子的复制,该时期结束后其DNA含量增加一倍,B正确;
C、图中BC、DE为分裂间期,为分裂期进行活跃的物质准备,CD段为分裂期,C错误;
D、由图可知,蚕豆根尖细胞的分裂期时间为2h,分裂间期时间为17.3h,D错误。
故选B。
12.(24-25高一上·湖北黄石等2地·期末)如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期,下列说法正确的是( )
A.图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B.图甲的b→a与图丙的b→a所用的时间可能一样长
C.温度对植物a→b的生理活动影响不大
D.细胞中核DNA的复制发生在b→a段
【答案】B
【分析】一个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。包括分裂间期和分裂期两个阶段,且分裂间期时间远长于分裂期。此扇形图中,按顺时针方向,分裂间期为a→b段,分裂期为b→a段。
【详解】A、a→b面积更大,表示分裂间期,b→a表示分裂期,故一个细胞周期应是a→b→a,A错误;
B、由于图示只是表示细胞周期分为分裂间期和分裂期,以及分裂间期与分裂期在一个细胞周期中所占时间的比例,并没有表示时间的长短,所以各图中b→a(分裂期)所用的时间可能一样长,B正确;
C、a→b表示分裂间期,主要进行DNA复制和蛋白质的合成,而温度会影响酶的活性从而植物a→b的生理活动,C错误;
D、a→b表示分裂间期,细胞中核DNA的复制发生在分裂间期,即图中的a→b段,D错误。
故选B。
13.(24-25高一上·湖北云学名校联盟·期末)细胞周期分为分裂间期(包括G1期、S期和G2期,其中S期进行DNA的合成)和分裂期(M期)。科学家根据实验得到细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如图所示,下列推论正确的是( )
A.一个细胞周期可表示为CD+DE,长度为17.3h
B.图中的AB段包含G1期、S期和G2期
C.BC/CD的比值越小,越适合做观察有丝分裂的实验材料
D.若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,则处于M期的细胞将增多
【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次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期历时长,占细胞周期的90%--95%。
【详解】A、一个细胞周期包括间期和分裂期,图中一个细胞周期可表示为BC+CD或DE+EF,A错误;
B、图中的AB段是细胞的的分裂期,而G1期、S期和G2期属于分裂间期,B错误;
C、BC是间期,CD是分裂期,BC/CD的比值越小,越容易观察到分裂期细胞,越适合做观察有丝分裂的实验材料,C正确;
D、S期进行DNA分子复制,DNA合成抑制剂会导致细胞无法进入M期,导致M期的细胞减少,D错误。
故选C。
14.(24-25高一上·陕西西安临潼区·期末)科学家用被32P标记的磷酸盐溶液浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连贯分裂数据如下图所示,以下说法正确的是( )
A.在上图中a—c段、c—e段可以表示两个完整的细胞周期
B.用32P的磷酸盐作为标记物,主要是标记蚕豆幼苗细胞中的蛋白质和DNA
C.若蚕豆根尖细胞的染色体数为2N,则该蚕豆根尖细胞有丝分裂后期染色单体数为4N
D.温度因素可能会影响蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期时间长短
【答案】D
【分析】连续分裂的细胞,从一次分裂完成开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期,一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期时间长,分裂期时间短,图示表示细胞周期时,应先是分裂间期,后是分裂期。
【详解】A、分析题图:0~2h、第19.3h~第21.3h、第38.6h~第40.6h都表示分裂期,第2h~19.3h、第21.3h~第38.6h都表示分裂间期,其中第2h~21.3h、第21.3h~第40.6h表示一个细胞周期,即上图中b~d段、d~f段可以表示两个完整的细胞周期,A错误;
B、用32P的磷酸盐作为标记物,主要是标记蚕豆幼苗细胞中DNA,蛋白质中不含P元素,B错误;
C、若蚕豆根尖体细胞的染色体数为2N,则该蚕豆根尖细胞有丝分裂后期染色单体数为0,染色体数为4N,C错误;
D、温度会通过影响细胞代谢来影响能量供应,因而可能会影响蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期时间长短,D正确。
故选D。
地 城
考点02
动植物细胞有丝分裂过程
一、单选题
1.(24-25高一上·山西吕梁贺昌中学·期末)植物有丝分裂观察到细胞数目最清晰的时期是( )
A.中期 B.前期 C.间期 D.后期
【答案】A
【分析】植物细胞有丝分裂各时期中,染色体形态和数目最清晰的阶段是中期。
【详解】A、中期时,染色体排列在赤道板上,形态固定、数目清晰,是观察染色体数目和形态的最佳时期,A正确;
B、前期染色体散乱分布在细胞中,排列不整齐,数目不易统计,B错误;
C、间期染色体以染色质形式存在,无法观察到清晰的染色体结构,C错误;
D、后期染色体被拉向两极,细胞处于动态分离状态,染色体分布较混乱,D错误。
故选A。
2.(24-25高一上·山东枣庄台儿庄区等2地·期末)下图甲、乙为某生物的体细胞细胞周期中染色体行为变化示意图,曲线①②为DNA含量变化图。下列叙述中错误的是( )
A.甲图所示变化在光学显微镜下难以观察到
B.甲图对应曲线①中的CD段,对应曲线②的FG段
C.观察组织细胞有丝分裂时,可用同一细胞来观察甲、乙两个时期
D.乙图为细胞分裂后期图,这一时期核DNA含量不变
【答案】C
【详解】A、甲图为染色体复制,处于间期,此时呈现染色质的状态,这种变化在光学显微镜下难以观察到,A正确;
B、甲图为DNA分子的复制,对应曲线①中的CD段,对应曲线②的FG段,B正确;
C、观察组织细胞有丝分裂时,在解离时细胞已经被杀死,不能进入下一分裂时期,故不能用同一细胞来观察甲、乙两种时期,C错误;
D、乙图为着丝粒分裂,是细胞分裂后期图,这一时期曲线①一个细胞内的DNA含量不变,D正确。
故选C。
3.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)如图为某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像。下列叙述错误的是( )
A.该细胞为动物细胞,正处于有丝分裂的后期
B.图中①②互为姐妹染色体,各含1个DNA分子
C.当染色体到达两极后,细胞中央内会出现细胞板
D.该细胞分裂结束得到的子细胞中染色体数目为4条
【答案】C
【详解】A、该细胞没有细胞壁,为动物细胞,正处于有丝分裂的后期,其中含有8个核DNA分子和8条染色体,A正确;
B、图中①②在着丝粒分裂前互为姐妹染色体,分裂后是相同的染色体,各含1个DNA分子,B正确;
C、当染色体到达两极后,细胞膜会由中央向内凹陷逐渐缢裂成两个子细胞,该过程中没有细胞板出现,出现细胞板是植物细胞有丝分裂末期的特征,C错误;
D、该细胞中含有8个核DNA分子和8条染色体,因此分裂结束得到的子细胞中染色体数目为4条,D正确。
故选C。
4.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该生物体细胞有丝分裂不同时期染色体数和核DNA数,a~c代表分裂的不同时期。下列说法正确的是( )
A.相比上一个时期,细胞甲中的染色体数和核DNA数均加倍
B.图2中M和N分别代表染色体数和核DNA数
C.图1中的乙→甲的过程对应图2中b→a的过程
D.图2中c时期的细胞在赤道板的位置会形成细胞板
【答案】C
【分析】分析题图可知:图1中的细胞甲、乙分别处于有丝分裂后期、中期。在图2中,a表示有丝分裂后期,b表示有丝分裂前期和中期,c可以表示有丝分裂末期形成的子细胞,染色体数和核DNA数为1:1或1:2,推测M为核DNA数,N为染色体数。
【详解】A、细胞甲呈现的特点是:着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极,据此可判断细胞处于有丝分裂后期,与中期相比,此时染色体数加倍,核DNA数不变,A错误;
B、染色体数和核DNA数为1:1或1:2,推测M为核DNA数,N为染色体数,B错误;
C、图1中的细胞甲、乙分别处于有丝分裂后期、中期,a表示有丝分裂后期,b表示有丝分裂前期和中期,图1中的乙→甲的过程对应图2中b→a的过程,C正确;
D、根据图1可知,该生物为动物,有丝分裂过程中不会形成细胞板,D错误。
故选C。
5.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)微管是构成细胞骨架的重要结构,中心体、纺锤体等也是由微管构成的,线粒体和囊泡等可以沿微管移动,依赖于微管的囊泡运输是个耗能的定向过程。下列说法错误的是( )
A.微管和高尔基体分别相当于囊泡运输的高速公路和交通枢纽
B.中心体在前期倍增后移向两极并发出星射线
C.抑制有丝分裂过程中微管的形成会使细胞中染色体数目加倍
D.微管既能参与物质运输,也与能量转化密切相关
【答案】B
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维网状结构,细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、微管作为细胞骨架的一部分,为囊泡运输提供轨道,类似“高速公路”;高尔基体负责加工、分类和转运物质,类似“交通枢纽”,A正确;
B、中心体的复制(倍增)发生在细胞分裂的间期,而非前期。在前期,已复制的中心体移向细胞两极并发出星射线形成纺锤体,B错误;
C、微管参与纺锤体的形成,若其被抑制(如秋水仙素作用),染色体无法被拉向两极,导致细胞无法完成分裂,最终染色体数目加倍,C正确;
D、微管直接参与囊泡和线粒体的定向运输(物质运输),而线粒体沿微管移动可将其运输至需能部位,间接与能量转化(如ATP合成)相关,D正确。
故选B。
6.(24-25高一上·河北邢台·期末)洋葱体细胞中有16条染色体,其根尖细胞在分裂过程中会发生很多变化。下列相关叙述错误的是( )
A.若某个细胞有16条染色体,则该细胞可能有32个核DNA分子
B.若某个细胞有32条染色体,则该细胞可能有32个核DNA分子
C.若某个细胞有32条染色体,则该细胞可能有32条染色单体
D.若某个细胞有16条染色体,则该细胞可能有32条染色单体
【答案】C
【详解】A、若细胞处于有丝分裂前期或中期,染色体数为16条,每条染色体含2个核DNA分子,此时核DNA总数为32个,A正确;
B、若细胞处于有丝分裂后期,染色体数加倍为32条,此时姐妹染色单体已分离,每条染色体仅含1个核DNA分子,核DNA总数为32个,B正确;
C、若细胞有32条染色体,说明处于有丝分裂后期,此时姐妹染色单体已分离,染色单体数为0,C错误;
D、若细胞处于有丝分裂前期或中期,染色体数为16条,每条染色体含2条染色单体,此时染色单体总数为32条,D正确。
故选C。
7.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)下图表示某动物细胞在有丝分裂的不同时期染色体与核DNA数量之比的变化情况。下列叙述正确的是( )
A.DE段着丝粒分裂,EF段代表末期
B.BC段细胞中核DNA含量减半,染色体数目不变
C.CD段中存在着观察染色体形态和数目的最佳时期
D.EF段可观察到由高尔基体囊泡聚集形成的细胞板
【答案】C
【详解】A、DE段染色体与核DNA数量之比由1/2变为1,说明着丝粒分裂,EF段代表后期和末期,A错误;
B、BC段为分裂间期,DNA复制,核DNA数量加倍,染色体数量不变,B错误;
C、CD段染色体与核DNA数量之比为1/2,说明含有染色单体,CD段为有丝分裂的前期和中期,中期为观察染色体形态和数目的最佳时期,C正确;
D、高尔基体囊泡聚集形成的细胞板是高等植物细胞有丝分裂的特点,题干表示该图为某动物细胞有丝分裂染色体与核DNA数量之比,不会出现细胞板,D错误。
故选C。
8.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于染色体上的着丝粒,下列叙述正确的是( )
A.统计染色体数量时,通常以着丝粒的数量进行计数
B.无丝分裂过程中,着丝粒两侧都有纺锤丝的附着
C.在分裂间期,着丝粒会随染色体的复制而加倍
D.有丝分裂末期时,着丝粒会逐渐解体并消失
【答案】A
【分析】有丝分裂分裂期的主要变化:
(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。
(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,纺锤丝牵引染色体分别移向两极。
(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、染色体数目的计数是以着丝粒的数量为依据的,有几个着丝粒就有几条染色体,A正确;
B、无丝分裂过程中不形成纺锤体,故无纺锤丝附着着丝粒的现象,B错误;
C、间期染色体复制时,DNA和染色单体加倍,但着丝粒数量不变,C错误;
D、有丝分裂末期时,染色体解螺旋成为染色质丝,着丝粒不会解体消失,D错误。
故选A。
9.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于正常情况下的植物细胞有丝分裂,下列叙述错误的是( )
A.前期,核膜会逐渐消失,核仁会逐渐解体
B.中期,染色体螺旋缠绕、缩短变粗的程度达到最大
C.后期,细胞两极各有一套染色体,两套染色体的形态和数量相同
D.末期,两个新的细胞核、细胞质中的细胞器会均等分配至两个子细胞
【答案】D
【详解】A、有丝分裂前期,核膜会逐渐消失,核仁会逐渐解体,纺锤体形成,A正确;
B、中期染色体排列在赤道面,此时染色体高度螺旋化,形态稳定、数目清晰,缩短变粗程度最大,B正确;
C、后期姐妹染色单体分离后,两组染色体被拉向细胞两极,两极的染色体形态和数量相同,C正确;
D、末期细胞质分裂时,细胞器(如线粒体、叶绿体等)随机分配,并非均等分配,D错误。
故选D。
10.(24-25高一上·甘肃定西·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该细胞有丝分裂不同时期的染色体数和核DNA数,a~c代表不同的分裂时期。下列相关叙述正确的是( )
A.图1是动物细胞的分裂,细胞两极发出纺锤丝形成了纺锤体
B.细胞甲处于有丝分裂后期,相较于前一时期染色体数和核DNA数均加倍
C.细胞乙中染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:1
D.图2中b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程
【答案】D
【详解】A、图1细胞没有细胞壁,是动物细胞的分裂,动物细胞是由中心体发出星射线形成纺锤体,而植物细胞是细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,A错误;
B、细胞甲处于有丝分裂后期,染色体数加倍,但是核DNA数不变,因为着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,核DNA数在间期复制后就已经加倍,后期只是染色体的行为变化,B错误;
C、细胞乙处于有丝分裂前期或中期,此时染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2,C错误;
D、图2中b→a的过程是染色体数加倍,核DNA数不变,对应图1中的乙(前期或中期)→甲(后期)的过程,即着丝粒分裂,染色体数目加倍,D正确。
故选D。
11.(24-25高一上·河北邢台·期末)在“制作和观察根尖细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到甲~丁不同时期的细胞如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲细胞所处时期是观察染色体的最佳时期
B.丙细胞中核DNA含量是乙细胞的2倍
C.丁细胞所处时期在显微镜视野中数量最多
D.实验中可观察到某个细胞的连续分裂过程
【答案】C
【详解】A、甲细胞为有丝分裂后期,观察染色体的最佳时期为有丝分裂中期,A错误;
B、乙细胞为有丝分裂前期,丙细胞为有丝分裂中期,丙细胞中核DNA含量与乙细胞相同,B错误;
C、丁细胞处于间期,间期时间远长于分裂期,在显微镜视野中数量最多,C正确;
D、制作临时装片时细胞已死亡,不能观察到某个细胞的连续分裂过程,D错误。
故选C。
12.(24-25高一上·河北邢台·期末)为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用,科研人员以肿瘤细胞(2n=46)为实验材料,显微镜下观察两组材料有丝分裂某同一时期,发现细胞中的纺锤体及染色体的形态与分布如图所示。下列叙述正确的是( )
A.两组细胞处于有丝分裂前期
B.图中对照组细胞含92条染色体
C.SV4蛋白的作用是抑制染色质螺旋化
D.实验组细胞分裂期的时间显著延长
【答案】D
【分析】分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,前期会形成染色体和纺锤体,中期着丝点排列在赤道板上。
【详解】A、图示着丝点排列在赤道板上,表示有丝分裂的中期,A错误;
B、对照组细胞中含有46条染色体,B错误;
C、实验组染色体可以螺旋化,SV4蛋白的作用可能是促进纺锤体的形成,C错误;
D、实验组纺锤体的组装量较对照组少,则会影响分裂后期染色体向两极的移动,会导致分裂期时间延长,D正确。
故选D。
13.(24-25高一上·山西晋城·期末)某生物有丝分裂不同时期的细胞如图甲所示,不同细胞分裂时期染色体与核DNA数目比的关系如图乙所示。下列图甲中的细胞所处时期与图乙中的细胞分裂时期,对应正确的是( )
A.①—Ⅳ,②—Ⅲ,③—Ⅳ,④—Ⅲ
B.①—Ⅱ,②—Ⅲ,③—Ⅳ,④—Ⅲ
C.①—Ⅰ,②—Ⅱ,③—Ⅲ,④—Ⅳ
D.①—Ⅲ,②—Ⅰ,③—Ⅲ,④—Ⅳ
【答案】A
【分析】图甲中①表示有丝分裂末期,②表示有丝分裂前期,③表示有丝分裂后期,④表示有丝分裂中期。图乙表示细胞分裂过程中染色体与核DNA的数目比,BC产生的原因是DNA的复制(有丝分裂前的间期),DE产生的原因是着丝粒分裂(有丝分裂后期)。
【详解】图甲中①赤道板上形成细胞板,细胞处于有丝分裂末期,对应图乙中的Ⅳ;图甲中②出现纺锤体,核仁消失,细胞处于有丝分裂前期,对应图乙中的Ⅲ;图甲中③着丝粒分裂,细胞处于有丝分裂后期,对应图乙中的Ⅳ;图甲中④着丝粒排列在赤道板上,细胞处于有丝分裂中期,对应图乙中的Ⅲ,A正确,BCD错误。
故选A。
二、多选题
14.(24-25高一上·江苏常州·期末)关于动物和高等植物在有丝分裂过程中的差异,下列叙述正确的有( )
A.前期,纺锤体形成的方式不同
B.中期,染色体排列的规律不同
C.后期,着丝粒分裂的机制不同
D.末期,产生子细胞的方式不同
【答案】AD
【详解】A、动物细胞在分裂前期,纺锤体由中心体发出的星射线形成;高等植物细胞的纺锤体由细胞两极直接发出纺锤丝形成,两者形成方式不同,A正确;
B、中期时,染色体均排列在赤道面,规律相同,B错误;
C、后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,机制相同,C错误;
D、动物细胞末期通过细胞膜缢缩形成子细胞,植物细胞通过细胞板形成细胞壁分割,方式不同,D正确。
故选AD。
15.(24-25高一上·江苏常州·期末)下图分别表示有丝分裂中期和后期的相关物质或结构的数量,相关叙述正确的有( )
A.a可代表染色单体 B.b可代表染色体
C.c可代表核DNA D.a和b代表的结构上均含有物质c
【答案】CD
【详解】当染色单体存在时,DNA分子的数目等于染色单体的数目,当染色单体不存在时,DNA分子的数目等于染色体的数目,有丝分裂中期,含有染色单体,所以染色体:染色单体:DNA=2:4:4;当染色单体不存在时,染色体:染色单体:DNA=4:0:4,所以a表示染色体,b表示染色单体,c表示核DNA,染色体和染色单体上均存在DNA,CD正确,AB错误。
故选CD。
16.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)如图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A.有丝分裂全过程包括④→②→①→③
B.②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C.②中核 DNA 数与染色单体数之比为 1∶1
D.①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
【答案】ACD
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,又人为地分为 G1期、S期和G2期。
【详解】A、据图可知,①是有丝分裂后期,②是有丝分裂中期,③是有丝分裂末期,④是有丝分裂前期,⑤是有丝分裂前的间期。有丝分裂过程不包括间期,所以全过程包括④→②→①→③,A正确;
B、②是有丝分裂中期,不含细胞板,同时赤道板不是真正存在的结构,B错误;
C、②是有丝分裂中期,每条染色体上有两条姐妹染色单体,所以细胞中核DNA数与染色单体数之比为1∶1,C正确;
D、①时期是有丝分裂后期,染色体着丝粒分开,姐妹染色单体分开形成染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,会实现细胞核内遗传物质的平均分配,D正确。
故选ACD。
17.(24-25高一上·山东聊城·期末)泛素化是指泛素分子(一类低分子量的蛋白质)在一系列酶的作用下,将细胞内的蛋白质分类,从中选出靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异性修饰的过程。最新研究表明,核蛋白UHRF1在有丝分裂中催化驱动蛋白EGS泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,该研究揭示了UHRF1调控有丝分裂纺锤体结构和染色体行为的新机制,如图所示。下列相关叙述正确的是
A.蛙的红细胞可能因缺乏UHRF1蛋白而不能形成纺锤丝
B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂过程被阻滞
C.若EGS不能泛素化,则会导致染色体着丝粒不能分裂
D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
【答案】BD
【分析】有丝分裂各时期的特征:间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变;前期,染色体散乱分布;中期,着丝粒排列在赤道板上;后期,着丝粒分裂,两条子染色体移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【详解】A、分析题图,缺乏UHRF1蛋白仍能形成纺锤丝,A错误;
B、据图可知,UHRF1蛋白缺失导致纺锤体装配异常,染色体着丝粒不能排列在赤道板上,细胞有丝分裂过程阻滞在中期,导致细胞有丝分裂过程被阻滞,B正确;
C、染色体着丝粒分裂与纺锤体是否正确装配无关,因此若EG5不能泛素化,不影响染色体着丝粒分裂,C错误;
D、如果缺少UHRFI蛋白,将不能催化EG5的泛素化,抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配,导致细胞阻滞在分裂期,无法正常进行分裂,该研究可以为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据,D正确。
故选BD。
18.(24-25高一上·江苏徐州·期末)下列关于高等植物细胞有丝分裂的叙述,错误的有( )
A.前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
B.中期,光学显微镜下可以观察到核膜、核仁
C.后期,着丝粒在纺锤丝的牵引下分裂
D.末期,细胞板向四周扩展形成细胞壁
【答案】BC
【分析】动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的不同点:①纺锤体的形成不同:有丝分裂前期,动物的纺锤体是由中心体发出的星射线形成的;植物的纺锤体是由从细胞两极发出的纺锤丝形成的。②细胞质的分裂方式不同:有丝分裂末期,动物是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分;植物是在赤道板的位置上出现细胞板,它向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二。
【详解】A、高等植物细胞有丝分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,A正确;
B、高等植物细胞有丝分裂前期,核膜、核仁逐渐解体消失,在中期看不到核膜、核仁,B错误;
C、高等植物细胞有丝分裂后期,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,着丝粒并不是在纺锤丝的牵引下分裂的,C错误;
D、高等植物细胞有丝分裂末期,在赤道板的位置上出现细胞板,它向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二,D正确。
故选BC。
19.(24-25高一上·河北秦皇岛昌黎一中·期末)图中甲、乙两图表示进行有丝分裂细胞的细胞周期中细胞内有关物质或结构的数量变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲CD段形成的原因是细胞一分为二
B.图乙中b、c时期分别对应图1的BC段、DE段
C.图甲中CD段变化导致图2中c时期的形成
D.图乙中b时期可能是辨认染色体形态和数目的最佳时期
【答案】BCD
【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、CD段形成的原因是每个着丝粒分裂成两个,染色单体分开形成2条染色体,使每条染色体上含有1个DNA分子,A错误;
B、图2中b、c时期染色体数:核DNA分子数分别为1:2和1:1,且c时期核DNA分子和染色体相对数量均为4(即DNA 已经复制完),所以b、c时期分别对应图1的BC段、DE段,B正确;
C、图1中CD段着丝粒分裂,染色单体分开形成两条染色体,使染色体数目加倍,从而导致图2中c时期状态的形成,C正确;
D、图乙的b时期含有姐妹染色单体,可能处于有丝分裂中期,可能是辨认染色体形态和数目的最佳时期,D正确。
故选BCD。
三、解答题
20.(24-25高一上·贵州安顺·期末)下图一为某植物细胞()有丝分裂示意图,图二为细胞有丝分裂过程中每条染色体上 DNA 含量的变化,请据图回答下列问题:
(1)图一中丙细胞处于有丝分裂的 期,共有染色体数 条,对应图二中的 区段。
(2)动物和高等植物细胞有丝分裂前期的主要区别是 。
(3)图二中 CD 段形成的原因是 。
(4)细胞通过增殖、分化,可形成形态、结构和功能不同的细胞,细胞分化的实质是 。老年人皮肤出现了“老年斑”,从细胞衰老角度分析,其原因是 。
【答案】(1) 中 4 BC
(2)动物细胞是中心体发出星射线形成纺锤体,植物细胞是两极发出的纺锤丝形成纺锤体
(3)着丝粒分裂
(4) 基因的选择性表达 衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质转运速率下降,色素积累
【分析】题图分析:图一表示植物有丝分裂的图像,甲表示有丝分裂前期,乙表示有丝分裂后期,丙表示有丝分裂中期,丁表示有丝分裂末期;图二中AB段表示分裂间期,DNA复制;BC段表示有丝分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝粒的分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期。
【详解】(1)图一中丙细胞处于有丝分裂的中期,此时细胞中染色体形态固定、数目清晰是观察染色体形态数目的最佳时期,图中共有染色体数4,对应图二中的BC区段,因为该细胞中每条染色体含有2个染色单体。
(2)动物和高等植物细胞有丝分裂前期的主要区别是纺锤体形成方式不同,动物细胞是中心体发出星射线形成纺锤体,植物细胞是两极发出的纺锤丝形成纺锤体。
(3)图二中 CD 段细胞中的染色体由一条染色体含有2个DNA的状态变成了一条染色体含有1个DNA的状态,因此其形成的原因是着丝粒分裂,染色单体成为染色体。
(4)细胞通过增殖、分化,可形成形态、结构和功能不同的细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,即细胞中遗传信息的执行情况不同导致的。老年人皮肤出现了“老年斑”,从细胞衰老角度分析,衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质转运速率下降,导致色素沉积,因而形成老年斑。
21.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·)下图为某植物细胞进行有丝分裂的简图,请据图完成下列问题:
(1)图B表示细胞有丝分裂的 期,图A中细胞内含 条染色体。
(2)大肠杆菌 (填“能”或“不能”)进行如图所示的分裂。
(3)观察一个细胞中染色体形态和数目的最佳时期是 (填序号)期。
(4)图D中细胞中央出现的结构是 ,它会由细胞的中央向四周扩展,形成新的细胞壁,直接参与该结构形成的细胞器是 ,有丝分裂过程中,动物细胞 (填“能”或“不能”)形成该结构。
(5)据图观察,能正确表示植物细胞有丝分裂过程的是 (用图号和箭头表示)。
【答案】(1) 前 8
(2)不能
(3)C
(4) 细胞板 高尔基体 不能
(5)B→C→A→D
【分析】根据题意和图示分析可知:A细胞中着丝粒(着丝点)分裂,染色体均匀地移向两极,处于有丝分裂后期;B细胞中,核膜、核仁逐渐解体消失,出现染色体和纺锤体,处于有丝分裂前期;C细胞中染色体的着丝粒(着丝点)整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;D细胞中,细胞中央出现细胞板,处于有丝分裂末期。
【详解】(1)B细胞中,核膜、核仁逐渐解体消失,出现染色体和纺锤体,处于有丝分裂前期;A细胞中着丝粒(着丝点)分裂,染色体均匀地移向两极,处于有丝分裂后期,含有8条染色体。
(2)大肠杆菌是原核生物,其分裂方式是二分裂,图中的分裂方式是有丝分裂,故大肠杆菌不能进行如图所示的分裂方式。
(3)C细胞中染色体的着丝粒(着丝点)整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;有丝分裂中期,染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期,对应图中的C。
(4)植物细胞分裂末期(图 D)出现细胞板,它向四周扩展形成细胞壁;高尔基体直接参与细胞壁(细胞板发展而来)的形成;动物细胞分裂末期通过细胞膜内陷缢裂,不形成细胞板。
(5)根据题意和图示分析可知:A细胞中着丝粒(着丝点)分裂,染色体均匀地移向两极,处于有丝分裂后期;B细胞中,核膜、核仁逐渐解体消失,出现染色体和纺锤体,处于有丝分裂前期;C细胞中染色体的着丝粒(着丝点)整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;D细胞中,细胞中央出现细胞板,处于有丝分裂末期。正确排序为B→C→A→D。
22.(24-25高一上·河南驻马店·期末)某生物兴趣小组利用洋葱(2n = 16)根尖制作装片,观察植物细胞有丝分裂过程。图甲表示洋葱根尖的不同区域,图乙是用高倍显微镜观察到的有丝分裂图像,图丙表示洋葱根尖细胞有丝分裂不同时期每条染色体上的DNA含量。回答下列问题:
(1)图乙是该兴趣小组同学选择图甲中 (填图中字母)区域细胞观察的结果,该区域细胞形态结构的主要特点是 。图甲中不同区域细胞的形态、结构和功能差异很大,根本原因是 。
(2)该兴趣小组的同学判断图乙中的3代表有丝分裂中期图像,其依据是 。图乙中1~5所示细胞在一个细胞周期中出现的先后顺序是 (用数字和“→”表示)。
(3)图丙中CD段发生的原因是 ,对应图乙中的图像 (填序号),动植物细胞有丝分裂末期细胞质的分裂方式不同,具体体现在 。
(4)该生物兴趣小组的同学尝试着以柱形图的形式表示细胞3中的染色体、染色单体和核DNA数量,请在图丁方框中绘图 (进行必要的标注)。
【答案】(1) b 细胞呈正方形,排列紧密 基因的选择性表达
(2) 染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上 2→1→3→4→5
(3) 分裂后期着丝粒的分裂,姐妹染色单体分离 5 动物细胞从细胞膜的中部向内凹陷,把细胞质缢裂成两部分,植物细胞在赤道板位置出现细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁,把细胞质分裂成两部分
(4)
【分析】分析甲图:图中a表示根冠区,b表示分生区,c表示伸长区,d表示成熟区,其中只有分生区的细胞具有细胞分裂的能力;图中①表示细胞生长,②表示细胞的分裂,③④表示细胞的分化;
分析乙图:2可表示分裂间期的细胞,3细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,处于有丝分裂中期;4细胞中染色体正移向细胞两极,处于有丝分裂后期;5细胞中赤道板的部位出现细胞板,进而分裂成两个细胞。
分析丙图:AB段形成的原因是DNA复制,表示分裂间期;BC段表示有丝分裂的前中期;CD段形成的原因是着丝粒分裂,DE段表示有丝分裂的后末期。
【详解】(1)图乙是该同学选择图甲中b区域,即分生区细胞观察的结果,该区域细胞形态结构表现为细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞处于分裂期。图甲中不同区域细胞的形态、结构和功能差异很大,这是细胞分化的结果,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
(2)该兴趣小组的同学判断图乙中的3代表有丝分裂中期图像,其依据是细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上。图乙中1可表示分裂间期,2可表示分裂间期的细胞,3细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,处于有丝分裂中期;4细胞中染色体正移向细胞两极,处于有丝分裂后期;5细胞中赤道板的部位出现细胞板,进而分裂成两个细胞。图乙中1~5所示细胞在一个细胞周期中出现的先后顺序是2→1→3→4→5。
(3)CD段由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,每条染色体在纺锤丝的牵拉下移向两极,一条染色体上的DNA数量由2个变为1个。对应图乙中的图像5,动植物细胞有丝分裂末期细胞质的分裂方式不同,具体体现在动物细胞从细胞膜的中部向内凹陷,把细胞质缢裂成两部分,植物细胞在赤道板位置出现细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁,把细胞质分裂成两部分。
(4)3细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,处于有丝分裂中期,此时细胞中的染色体数:染色单体:核DNA数=1:2:2,绘柱状图如下:。
23.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该细胞有丝分裂不同时期染色体与核DNA的数目比,图3中a~d代表不同的分裂时期。请据图回答下列问题:
(1)该生物正常的体细胞中的染色体数为 条,若以图1中细胞乙作为上述判断的参考图像,根据其所处的时期与染色体的特点写出得出上述结论的理由: 。
(2)图1中细胞甲对应的时期处于图2中的 段,该段出现的原因是 。
(3)图3中 (填图中字母)时期所示染色体与核DNA数是错误的,不可能出现在该生物的有丝分裂过程中。
(4)在细胞有丝分裂过程中,染色体与核DNA数目比从1变为1/2的原因是 。在正常分裂的细胞中,图1细胞甲中移到两极的两套染色体在组成上 (填“相同”或“不同”),这种特征对于子细胞的意义是 。
【答案】(1) 4/四 图乙细胞处于有丝分裂中期,该时期细胞中的染色体数目与体细胞中的相同,图乙中染色体数为4条,故正常体细胞中的染色体数也是4条
(2) FG 着丝粒分裂,染色单体变成染色体移向细胞两极
(3)d
(4) 在分裂间期DNA经过复制后加倍 相同 使子代细胞和亲代细胞之间保持遗传的稳定性
【分析】分析图可知,图甲细胞含有同源染色体,且着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。图乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。图丙表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化,其中AB段表示每条染色体上DNA含量由1个变为2个,是由于在有丝分裂之前的间期DNA经过复制后加倍;BC段表示每条染色体含有2个DNA分子,处于有丝分裂前期和中期;CD表示每条染色体上的DNA由2个变为1个,是由于后期着丝粒的分裂;D之后表示有丝分裂后期和末期。图丁中a、c表示染色体:DNA=1:1;b表示染色体:DNA=1:2;d表示染色体:DNA=2:1,这种情况不存在。
【详解】(1)细胞乙含有同源染色体,且着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,该时期细胞和体细胞相比,染色体数相同,此时细胞中含4条染色体,所以该生物正常的体细胞中的染色体数为4条。
(2) 细胞甲含有同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开变成染色体移向两极,处于有丝分裂后期,该时期细胞中的染色体与核DNA数目比为1:1,对应的时期处于图2中的FG段。
(3)由于每条染色体上有1或2个核DNA,核DNA分子数应大于或等于染色体数,不可能出现染色体数多于DNA分子数的情况,所以图3中d时期不可能出现在该生物的有丝分裂过程中。
(4)在细胞有丝分裂过程中,在分裂之前的间期DNA经过复制后加倍,使得每条染色体上的核DNA分子数从1变为2,即染色体与核DNA数目比从1变为1/2。在正常分裂的细胞中,图1细胞甲中移到两极的两套染色体在组成上相同,因为是经过复制得到的,这可使子代细胞和亲代细胞之间保持遗传的稳定性。
24.(24-25高一上·贵州黔西南布依族苗族·期末)科学家用含32P的磷酸盐培养液培养蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,图1是蚕豆根尖分生区细胞连续分裂各时期的相关数据,图2是显微镜下观察到的蚕豆根尖分生区有丝分裂图像。请回答下列问题:
(1)蚕豆根尖细胞分裂具有周期性,图1的数轴上 (填字母)可以表示一个细胞周期,其中分裂间期的时间为 。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成 ,同时细胞有适度的生长。
(2)图2中的M细胞处于分裂的 期,N细胞处于分裂的 期,M细胞中核DNA、染色体和染色单体的数量比是 。
【答案】(1) bc或者de 17.3h DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
(2) 中 后 2:1:2
【分析】分析线段图:0~2h、第19.3h~第21.3h、第38.6h~第40.6h都表示分裂期;第2h~19.3h、第21.3h~第38.6h都表示分裂间期,其中第2h~第21.3h、第21.3h~第40.6h表示一个细胞周期。
【详解】(1)细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。包括分裂间期和分裂期,分裂间期时间较长。在图 1 数轴上,bc段从一次分裂完成(b点)到下一次分裂完成(c点),或者de可以表示一个细胞周期。分裂间期的时间为19.3−2=17.3h。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。
(2)图 2 中的M细胞中染色体的着丝点排列在赤道板上,处于分裂的中期。N细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,分别向细胞两极移动,处于分裂的后期。M细胞处于中期,此时每条染色体含有两条姐妹染色单体,所以核DNA、染色体和染色单体的数量比是2:1:2。
25.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)下图是植物细胞有丝分裂模式图,图a~f是不同时期的细胞分裂图像,请据图回答下列问题:
(1)图中染色体形态最清晰的是图 ,①所指的结构名称是 ,细胞分裂过程的正确排序是c→e→ →f(用图中字母和箭头表示)。
(2)图c中发生的物质变化主要有 。
(3)上述细胞分裂增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫作 ,该过程产生的根本原因是 。
(4)图f所处的时期,动物细胞与植物细胞分裂表现出不同,主要体现在动物细胞 。
【答案】(1) d 细胞板 d→a→b
(2)完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
(3) 细胞分化 基因的选择性表达
(4)在分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷
【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】(1)图中染色体形态最清晰的是图d,为有丝分裂中期,染色体缩短变粗到最大程度,染色体最清晰;①为细胞板,以后发展成细胞壁;细胞分裂过程的正确排序是c(间期)→e(有丝分裂前期)→d(有丝分裂中期)→a(有丝分裂后期)→b(有丝分裂末期)→f(两个子细胞)。
(2)图c为间期,间期分为G1期、S期、G2期,G1期主要进行蛋白质的合成和核糖体的增生,S期进行DNA复制,G2期进行分裂期相关的蛋白质的合成。
(3)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。
(4)图f为胞质分裂,植物细胞形成细胞板,后期发展成细胞壁将细胞一分为二,而动物细胞在分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷。
26.(24-25高一上·山西晋城·期末)研究发现,细胞周期的控制有三个关键点:从G1期到S期、从G2期到M(分裂)期、从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关,蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)和保全素(SCR)是调控染色体行为变化的关键因素,细胞分裂过程中三种物质的含量变化如图所示。
时期组别
G1期
S期
G2期
M期
对照组
34%
29%
28%
9%
实验组
34%
29%
34%
3%
(1)细胞分裂间期发生的主要变化是 。G2期细胞内染色体数、染色单体数和核DNA数的比值为 。
(2)APC是细胞周期从中期到后期的调控因子,SEP能将黏连蛋白水解,SEP的活性需要被严密调控,SCR能与SEP紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。下列说法正确的是_________。
A.SCR和黏连蛋白的空间结构有局部相似之处
B.SCR和黏连蛋白竞争SEP的活性部位
C.细胞周期中SEP的含量和活性发生周期性的变化
D.抑制细胞中APC的活性,则细胞分裂会停留在中期
(3)据图中信息推测,APC调控细胞周期从中期到后期的机理是 。
(4)研究发现,Numb蛋白也参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能,研究者对实验组细胞(注射Numb蛋白抑制剂)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计,结果如表所示。据表分析,Numb蛋白与细胞分裂进入 期有关,依据是 。
【答案】(1) DNA的复制和有关蛋白质的合成 1∶2∶2
(2)ABD
(3)APC在分裂中期开始诱导SCR分解,使SEP恢复活性后分解黏连蛋白,为染色单体分开后向两极移动和核DNA均分做准备
(4) M(分裂) 抑制Numb蛋白的活性后,实验组中G2期细胞的比例明显高于对照组,而M期细胞比例明显低于对照组
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,又人为地分为 G1期、S期和G2期。
【详解】(1)细胞分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,可分为 G1期、S期和G2期,其中DNA复制发生在S期,G2期细胞内染色体数、染色单体数和核DNA数的比值为1∶2∶2。
(2)A、SCR和黏连蛋白空间结构有局部相似之处,因为二者都可以与SEP结合,A正确;
B、SCR和黏连蛋白均可以与SEP结合,故二者竞争SEP的活性部位,B正确;
C、SEP作为催化剂参与酶促反应,在反应前后其含量和活性均不会发生改变,C错误;
D、APC是细胞周期从中期到后期的调控因子,抑制细胞中APC的活性,则细胞分裂会停留在中期,D正确。
故选ABD。
(3)APC是细胞周期从中期到后期的调控因子,SCR能与SEP紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。分析图中信息可知,从中期到后期SCR含量明显降低,可推知APC在分裂中期开始诱导SCR分解,使SEP恢复活性后分解黏连蛋白,为染色单体分开后向两极移动和核DNA均分做准备
(4)分析图表可知,实验组细胞注射了Numb蛋白抑制剂,抑制了Numb蛋白活性。与对照组相比,实验组中G2期细胞的比例明显较高,而M期细胞比例明显较低,说明Numb蛋白与细胞分裂进入M期有关。
27.(24-25高一上·四川眉山·期末)细胞分裂周期包括间期和分裂期两个阶段,其中间期又可分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)。利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化,其中DNA合成阻断法是常用的方法之一。某种连续分裂的动物细胞,细胞周期如图所示,包括G1期(8h)、S期(8h)、G2期(6h)和M期(2h)。现有该种细胞若干,为使所有细胞处于细胞周期同一时期,需按如下步骤操作:①在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),培养细胞足够长时间;②去除TdR,培养细胞10h;③再次添加过量TdR,培养细胞足够长时间。回答问题。
(1)分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,包括 、 。
(2)有丝分裂产生的子细胞,其染色体数目与亲代细胞 ,原因是 。
(3)进行操作①后,推断原处于G1、G2、M期的细胞将会停滞于 (填“G1/S”或“S/G2”或“G2/M”)交界处,作出此推断的依据是 。
(4)进行操作③后,所有细胞都停滞于 (填“G1/S”或“S/G2”或“G2/M”)交界处。
【答案】(1) DNA复制 有关蛋白质的合成
(2) 相同 亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中
(3) G1/S 因为TdR只抑制DNA复制,而对G1、G2、M期无影响,因此原G1、G2、M期正常进行,但当进行到G1/S交界处时就会停滞
(4)G1/S
【分析】细胞周期的概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
1、G1期:DNA合前期,合成RNA和核糖体。
2、S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成。
3、G2期:DNA合成后期,有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成。
4、M期:细胞分裂期。
【详解】(1)分裂间期为分裂期进行物质准备,包括完成 DNA 分子的复制(S 期 )和有关蛋白质的合成(G1、G2期 )。
(2)有丝分裂产生的子细胞染色体数目与亲代细胞相同,原因是亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。
(3)TdR 是DNA合成抑制剂,G1期(DNA 合成前期)、G2期(DNA 合成后期)、M 期(分裂期)细胞进行到要进入S期(DNA 合成期)时,因TdR抑制DNA合成,会停滞于G1/S交界处,依据是因为因为TdR只抑制DNA复制,而对G1、G2、M期无影响,因此原G1、G2、M期正常进行,但当进行到G1/S交界处时就会停滞。
(4)操作①使部分细胞停滞于G1/S交界处以及部分细胞处于S期,去除TdR培养10h可让所有细胞不位于S期,再次添加过量TdR,此时所有细胞继续分裂后都会停滞于G1/S交界处(因为进入S期就会被TdR抑制 )。
地 城
考点03
有丝分裂实验
一、单选题
1.(24-25高一上·江苏苏州·期末)利用洋葱(2n=16)根尖细胞观察植物的有丝分裂,下图是观察到的部分显微图像。下列叙述正确的是( )
A.要将细胞甲移到视野中央,装片应向右下方移动
B.细胞乙中含有16条染色体,32条姐妹染色单体
C.细胞甲最适合用于做染色体的形态、结构和数目的研究
D.高倍镜放大倍数比低倍镜大,更易找到各种分裂期细胞
【答案】C
【详解】A、显微镜的成像特点是上下左右均颠倒,要将细胞甲移到视野中央,装片应向左上方移动,A错误;
B、细胞乙处于有丝分裂后期,细胞中染色体有32条,没有染色单体,B错误;
C、细胞甲处于有丝分裂的中期,最适合用于做染色体的形态、结构和数目的研究,C正确;
D、高倍镜放大倍数比低倍镜大,但观察的视野小,不易找到各种分裂期细胞,D错误。
故选C。
2.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)丙酯草醚是一种除草剂。研究者利用洋葱根尖为实验材料,开展了丙酯草醚对植物细胞分裂影响的实验研究。下列有关叙述正确的是( )
A.制片流程:丙酯草醚处理→解离→染色→漂洗→制片
B.在低倍镜下找到分生区细胞后,可以换用高倍镜继续观察
C.在分裂期的细胞中,若中期细胞数比例增加,则丙酯草醚必定抑制了纺锤丝的形成
D.处于有丝分裂中期的细胞,染色体数与核DNA分子数之比为1:2
【答案】D
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、制片流程应为:解离→漂洗→染色→制片,且丙酯草醚处理应在解离前(活细胞处理),A错误;
B、换高倍镜前需将目标移至视野中央,换高倍镜后需调节细准焦螺旋和光圈,但选项未提及调节步骤,直接“继续观察”不严谨,B错误;
C、中期细胞比例增加可能因纺锤丝被抑制(无法进入后期),但“必定”过于绝对,可能存在其他原因(如中期时间延长),C错误;
D、中期每条染色体含2个姐妹染色单体,对应2个DNA分子,染色体数与核DNA数之比为1:2,D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·江苏镇江·期末)下列关于教材“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
A.若解离时间不充分,显微观察视野中的细胞会重叠
B.应在高倍镜下先找到间期的细胞观察染色体的行为
C.持续观察能看到两极发出纺锤丝构成纺锤体的过程
D.高倍镜下根尖细胞有丝分裂末期的赤道板清晰可见
【答案】A
【详解】A、解离的目的是用药液(盐酸和酒精混合液)使细胞分离开。若解离时间不足,细胞未完全分离,制片时细胞会重叠,导致观察困难,A正确;
B、显微镜观察需先用低倍镜找到分生区细胞(排列紧密、呈正方形),再换高倍镜观察具体分裂时期。间期细胞染色体呈染色质状态,无明显“染色体行为”,且高倍镜视野小,直接寻找困难,B错误;
C、解离步骤已杀死细胞,细胞分裂过程终止,无法观察到动态变化(如纺锤丝形成),C错误;
D、赤道板是染色体排列的虚拟平面,实际不可见;末期可见细胞板逐渐扩展为细胞壁,但赤道板并非真实结构,D错误。
故选A。
4.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)下图是用显微镜观察到的洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂图像,有关说法错误的是( )
A.用清水漂洗已解离的根尖,可使染色体着色更明显
B.视野中观察到的处于⑤时期的细胞数量相对较多
C.图中细胞①的染色体数目是细胞②的2倍
D.视野中可观察到一个细胞的连续分裂过程
【答案】D
【详解】A、用清水漂洗掉解离液中的盐酸,有利于甲紫染液染色,使染色体着色更明显,A正确;
B、⑤时期的细胞是间期的细胞,细胞分裂间期持续时间较长,所以观察到分裂间期的细胞数量相对较多,B正确;
C、图中细胞②是有丝分裂中期,染色体没有加倍,细胞①是有丝分裂后期,染色体加倍,C正确;
D、有丝分裂装片的制作过程中,解离过程使细胞已经被杀死,因此,视野中无法观察到一个细胞的连续分裂过程,D错误。
故选D。
5.(24-25高一上·河北邯郸·期末)下图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中在显微镜下观察到的一个视野。下列叙述正确的是( )
A.实验过程中先用甲紫溶液染色,再用盐酸和酒精混合液处理根尖
B.视野中大部分细胞不处于分裂期是因为这些细胞没有分裂能力
C.细胞在进入细胞a所处时期之前就已经形成了姐妹染色单体
D.继续观察细胞b,可以看到核膜重新出现、纺锤丝消失的过程
【答案】C
【详解】A、本实验先用盐酸和酒精混合液处理根尖,使细胞分离开,清水漂洗后再用甲紫溶液染色,A错误;
B、视野中大部分细胞不处于分裂期是因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期,B错误;
C、细胞a处于有丝分裂前期,细胞在间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成,所以进入前期之前细胞中就已经形成了姐妹染色单体,C正确;
D、细胞b已经死亡,继续观察细胞b,无法看到核膜重新出现、纺锤丝消失的过程,D错误。
故选C。
6.(24-25高一上·江苏淮安·期末)“观察植物细胞有丝分裂”实验中,观察到的细胞如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①时期的细胞数量最多
B.细胞分裂顺序是①→③→④→②
C.细胞④中每个染色体上含有1个DNA分子
D.细胞③和细胞④中染色体数量相同
【答案】D
【分析】由图可知,①表示有丝分裂前的间期,②表示有丝分裂的末期,③表示有丝分裂的中期,④表示有丝分裂的后期。
【详解】A、①间期时间最长,细胞数量最多,A正确;
B、①表示有丝分裂前的间期,②表示有丝分裂的末期,③表示有丝分裂的中期,④表示有丝分裂的后期,故顺序应为①→③→④→②,B正确;
C、④表示有丝分裂的后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每个染色体含有上有1个DNA分子,C正确;
D、③表示有丝分裂的中期,④表示有丝分裂的后期,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,D错误。
故选D。
7.(24-25高一上·江苏淮安·期末)关于有丝分裂实验操作,下列叙述错误的是( )
A.在低倍镜视野下观察到的洋葱根尖分生区细胞大部分呈正方形且排列紧密
B.制作洋葱根尖临时装片一般步骤为:解离→染色→漂洗→制片
C.染色体易被碱性染料龙胆紫或醋酸洋红染成深色
D.若观察不到分裂期的细胞,可能原因是取材不当
【答案】B
【详解】A、分生区细胞分裂旺盛,细胞呈正方形且排列紧密,低倍镜下大部分细胞处于间期,A正确;
B、制作装片的正确步骤为解离→漂洗→染色→制片,B错误;
C、龙胆紫和醋酸洋红均为碱性染料,能与染色体结合使其着色,C正确;
D、分裂期占细胞周期时间短,若取材时间不当(如未在细胞分裂活跃时段取材),可能导致无法观察到分裂期细胞,D正确。
故选B。
8.(24-25高一上·河北唐山·期末)下图是在显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞分裂图像,①~⑤表示各分裂图像所代表的时期。下列说法错误的是( )
A.制作该临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片
B.②时期染色体着丝粒整齐排列在赤道板上
C.③时期在细胞赤道板位置出现细胞板
D.④时期由中心体发出的星射线形成纺锤体
【答案】D
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、制作洋葱根尖分生区细胞有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片,A正确;
B、分析各时期图像可知,②时期染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,此时细胞处于有丝分裂中期,B正确;
C、③时期在细胞赤道板位置出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二,此时细胞处于有丝分裂末期。有丝分裂末期是染色体解螺旋变成染色质,纺锤体消失,核膜、核仁重新出现,细胞板形成细胞壁,C正确;
D、洋葱是高等植物,高等植物细胞中没有中心体,在有丝分裂前期,由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,而不是由中心体发出的星射线形成纺锤体。中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,D错误。
故选D。
制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片并观察,局部视野如下图。在研究除草剂丙酯草醚溶液对洋葱根尖有丝分裂影响实验中,用不同浓度的丙酯草醚溶液处理不同时间,结果如下表,其中有丝分裂指数=分裂期细胞数÷观察细胞总数×100%。阅读材料完成下列小题:
丙酯草醚浓度(%)
有丝分裂指数(%)
1h
2h
4h
8h
12h
0
13.5
16.7
19.5
18.3
20.6
0.012
11.5
12.7
9.2
8.5
5.4
0.025
9.0
10.9
7.0
6.2
5.1
0.050
6.1
6.4
4.7
4.2
3.3
0.100
4.6
5.5
4.3
3.9
2.5
9.(24-25高一上·四川眉山·期末)下列关于“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”实验的叙述,正确的是( )
A.制片时所用的根尖应不小于3cm
B.可用盐酸作为解离液,染色体可用碱性染料染色
C.解离的主要目的是使细胞中的染色体分散开来
D.解离后宜用NaOH溶液漂洗解离液,以保证染色效果
10.(24-25高一上·四川眉山·期末)观察洋葱根尖有丝分裂临时装片时,示意图中箭头所指细胞处于有丝分裂( )
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
11.(24-25高一上·四川眉山·期末)下列关于丙酯草醚对洋葱根尖分生区有丝分裂指数的分析,正确的是( )
A.丙酯草醚使根尖分生区细胞的细胞周期变小
B.丙酯草醚使根尖分生区大部分细胞停留在分裂期
C.若丙酯草醚处理1h,则没有抑制细胞分裂的作用
D.实验浓度范围内,丙酯草醚的浓度越大抑制分裂效果越强
【答案】9.B 10.C 11.D
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
9.A、实验要求选取根尖分生区细胞(细胞呈正方形、排列紧密),该区域位于根尖最前端,长度仅约 2~3mm(如洋葱根尖)。若使用过长的根尖(如3cm),会混入大量伸长区或成熟区细胞(无分裂能力),增加寻找分裂期细胞的难度,A错误;
B、盐酸与酒精混合液(如质量分数15%的盐酸与体积分数95%酒精1:1混合),作用是溶解细胞间质,使组织中的细胞相互分离(非直接分散染色体);染色体可被碱性染料(如龙胆紫、醋酸洋红)染成深色,B正确;
C、解离的核心目的是分解细胞间粘连物质(果胶),使根尖组织中的细胞彼此分离,便于后续制片时压散细胞,染色体分散需通过压片操作实现,C错误;
D、解离后需进行漂洗,用清水漂洗 2~3次,彻底清除解离液,目的是去除残留的盐酸(强酸性),若盐酸未洗净,会干扰后续碱性染料与染色体的结合,导致染色效果差,D错误。
故选B。
10.据图可知,该细胞染色体移向两极,处于有丝分裂的后期,C正确,ABD错误。
故选C。
11.A、据表格可知,丙酯草醚处理后,细胞的有丝分裂指数减少,说明细胞分裂受到抑制,分裂速度减慢,细胞周期应延长,A错误;
B、丙酯草醚处理后,有丝分裂指数整体下降(即分裂期细胞总数减少),表明更多细胞未能进入分裂期或停滞在间期,B错误;
C、据表格可知,与无丙酯草醚处理相比,低浓度(0.012%)丙酯草醚处理1h后,观察到有丝分裂指数下降,说明抑制作用在处理初期已发生,C错误;
D、随着丙酯草醚浓度升高,洋葱根尖有丝分裂指数逐渐下降,表明处于分裂期的细胞比例减少,抑制效果增强,D正确。
故选D。
12.(24-25高一上·广东汕尾·期末)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )
A.装片的制作步骤是解离→染色→漂洗→制片
B.向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用粗准焦螺旋调焦
D.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加盖玻片后立即镜检
【答案】B
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、装片的制作步骤是解离→漂洗→染色→制片,A错误;
B、分裂中期的细胞位于视野左上方,故向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央,B正确;
C、找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦,C错误;
D、根尖染色后置于载玻片上捣碎,加盖玻片按压后镜检,D错误。
故选B。
13.(24-25高一上·广东汕尾·期末)某生物兴趣小组研究某种除草剂对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,下列叙述错误的是( )
A.植物根尖组织细胞有的处于衰老状态,有的处于凋亡状态
B.植物根尖细胞分裂旺盛,有丝分裂的细胞具有细胞周期
C.分裂间期只发生DNA的复制,且分裂间期时长比分裂期长
D.除草剂可能使根尖细胞停滞在有丝分裂中期
【答案】C
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期,有丝分裂分为前、中、后、末四个时期。
【详解】A、植物根尖组织细胞有不同的生命状态,有的细胞会处于衰老状态,有的细胞会发生凋亡,这是细胞正常的生命历程,A 正确;
B、植物根尖分生区细胞分裂旺盛,连续分裂的细胞具有细胞周期,有丝分裂的细胞如果连续分裂则具备细胞周期 ,B正确;
C、分裂间期主要发生DNA的复制和有关蛋白质的合成,且分裂间期时长比分裂期长,C错误;
D、除草剂可能会影响细胞分裂过程中纺锤体的形成等,从而使根尖细胞停滞在有丝分裂中期 ,D正确。
故选C。
14.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)下列与“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验相关的叙述,正确的是( )
A.制片流程为:解离→染色→漂洗→制片
B.解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来
C.该实验中用显微镜可以看到细胞连续的分裂过程
D.显微镜视野中处于分裂中期的细胞最多
【答案】B
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度,便于染色)、染色(用甲紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠而影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、该实验中装片制作的流程为:解离→漂洗→染色→制片,A错误;
B、解离的目的是使组织细胞彼此分离开来,B正确;
C、因解离时致使细胞死亡,所以在显微镜下不能观察到细胞连续分裂的过程,C错误;
D、因分裂间期持续的时间大于分裂期,所以视野中处于分裂间期的细胞数目最多,D错误。
故选B。
15.(24-25高一上·广西柳州高级中学等部分校·期末)如图为高倍显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞有丝分裂图像,其中①~④代表不同的时期。下列叙述正确的是( )
A.实验过程中需对根尖依次进行解离、漂洗、染色、制片
B.④为有丝分裂前期,是对染色体进行观察和计数的最佳时期
C.可用甲紫溶液或醋酸洋红等酸性染料对染色体进行染色
D.实验过程中,可连续观察到②时期的细胞进入①时期
【答案】A
【分析】装片的制作:①解离:盐酸和酒精混合液解离,目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来;②漂洗:用清水漂洗,目的是洗去药液,防止解离过度;③染色:用甲紫溶液或醋酸洋红进行染色,目的是使染色体着色;④制片:盖上盖玻片后压片,目的是使细胞分散开来,有利于观察。
【详解】A、观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验中,解离的目的是使组织细胞相互分离开来;漂洗是为了洗去解离液,防止解离过度,同时便于染色;染色是用碱性染料使染色体着色;制片是将根尖细胞压成单层,便于观察,所以确实需对根尖依次进行解离、漂洗、染色、制片,A正确;
B、有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是对染色体进行观察和计数的最佳时期。而④中染色体散乱分布在细胞中,应为有丝分裂前期,不是观察和计数染色体的最佳时期,B错误;
C、可用甲紫溶液或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色,C错误;
D、实验过程中,解离时细胞已经死亡,不能观察到②时期的细胞进入①时期,D错误。
故选A。
16.(24-25高一上·广东茂名化州·期末)某科研小组为了探究不同浓度CuSO4溶液对大蒜和蚕豆根尖分生组织细胞有丝分裂的影响,观察大蒜和蚕豆根尖分生区细胞,并计算有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察到的细胞总数),以下叙述正确的是( )
A.制作大蒜蚕豆根尖细胞有丝分裂装片流程为:解离—染色—漂洗—制片
B.用甲紫染色后在光学显微镜下进行观察,视野内大部分细胞可以观察到染色体
C.用高浓度的CuSO4溶液处理可能使大蒜根尖中更多的细胞停留在分裂间期
D.CuSO4溶液浓度为0时,大蒜的结果出现的原因是多数细胞没有进入细胞周期
【答案】C
【分析】“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验:1.洋葱根尖的培养 。2.装片的制作:解离→漂洗→染色→制片。 3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察:先低倍镜后高倍镜。 4.绘图。
【详解】A、制作大蒜蚕豆根尖细胞有丝分裂装片流程为:解离—漂洗—染色—制片,A错误;
B、用甲紫染色后在光学显微镜下进行观察,由于分裂间期时间长,视野内大部分细胞处于间期,看不到染色体,B错误;
C、高浓度的溶液可能会抑制细胞分裂,使更多细胞停留在分裂间期,从而降低有丝分裂指数,C正确;
D、溶液浓度为0时,大蒜的有丝分裂指数不为0,说明细胞正常进行有丝分裂,不是多数细胞没有进入细胞周期,D错误。
故选C。
17.(24-25高一上·辽宁大连·期末)某同学用洋葱根尖制作临时装片,在显微镜下观察到如下图像。下列分析正确的是( )
A.该视野观察到的细胞为根尖伸长区细胞
B.制片流程为:解离→染色→漂洗→制片
C.在显微镜视野下能看到细胞的动态变化
D.细胞周期的顺序是⑤①③②④
【答案】D
【分析】装片的制作:①解离:盐酸和酒精混合液解离,目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来。②漂洗:用清水漂洗。目的是洗去药液,防止解离过度。③染色:用甲紫溶液,目的是使染色体着色。④制片:盖上盖玻片后压片。目的是使细胞分散开来,有利于观察。
【详解】A、该视野观察到的细胞为分生区细胞,因为能到分裂的细胞,A错误;
B、实验制作装片的流程为解离→漂洗→染色→制片,B错误;
C、由于经过解离后,细胞已经死亡,故在高倍显微镜下不能看到细胞的动态变化,C错误;
D、图中存处于各个时期的细胞,分别为⑤分裂间期、①前期、③中期、②后期和④末期等各个时期的细胞,可组成完整的细胞周期,D正确。
故选D。
18.(24-25高一上·河南三门峡·期末)下表为不同种类细胞的细胞周期持续时间(t/h),据表分析相关叙述正确的是
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
A.生物越高等,细胞周期所持续的时间就越长
B.将根尖分生区细胞制成装片后可在显微镜下观察某个细胞连续的分裂过程
C.分裂期有4个时期,所以显微镜下观察时处于分裂期的细胞数目最多
D.观察有丝分裂过程时选择小鼠十二指肠上皮细胞最好
【答案】D
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
1、解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
3、染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
5、观察:(1)低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。(2)高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物像为止。
【详解】A、图中蚕豆、小鼠和人都是高等生物,细胞周期所持续的时间与进化程度无关,A错误;
B、对根尖分生区细胞解离后细胞死亡,不能观察某个细胞连续的分裂过程,B错误;
C、一个细胞周期中,分裂间期占90%~95%,所以显微镜下观察时处于分裂间期的细胞数目最多,C错误;
D、观察有丝分裂过程是选择分裂期占细胞周期比例越大越好,D正确。
故选D。
二、多选题
19.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)菠菜是常见的一年生草本植物,叶片浓绿,富含多种营养素,分布广泛。下列关于生物学实验的说法,正确的是( )
A.在光学显微镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶临时装片,可见叶绿体的内部结构
B.观察菠菜细胞质壁分离时,选择新鲜菠菜叶肉细胞比表皮细胞效果更好
C.分离菠菜色素时,叶绿素b因在层析液中溶解度最小而位于滤纸条最下端
D.欲观察菠菜染色体的清晰形态,应选用处于有丝分裂前期的细胞标本
【答案】BC
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、SiO2(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、叶绿体的内部结构属于亚显微结构,光学显微镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶临时装片,只能观察到叶绿体的形态,不能看到其内部结构,A错误;
B、菠菜表皮细胞不含叶绿体,而叶肉细胞含有叶绿体,观察菠菜细胞质壁分离时,选择新鲜菠菜叶肉细胞比表皮细胞更易观察,效果更好,B正确;
C、分离菠菜色素时,叶绿素b因在层析液中溶解度最小,在层析液中扩散最慢,故位于滤纸条最下端,C正确;
D、有丝分裂中期的染色体形态最稳定,故欲观察菠菜染色体的清晰形态,应选用处于有丝分裂中期的细胞标本,D错误。
故选BC。
20.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验”的说法正确的是( )
A.解离时间要控制好,防止时间过长破坏染色体等
B.分裂后期,移向细胞同一极的染色体一半来自父方一半来自母方
C.观察装片时,需将低倍镜下正方形的细胞移到视野中央再换用高倍镜
D.根据各时期细胞所占比例可以大体推算该细胞一个完整的细胞周期时长
【答案】ABC
【详解】A、操作时要严格控制解离时间,时间过长,导致根尖过分酥软,且染色体易被破坏,A正确;
B、体细胞中的染色体一半来自父方,一半来自母方。在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞两极。移向细胞同一极的染色体均含有一半来自父方,一半来自母方,B正确;
C、根尖分生区细胞呈正方形,因此需将低倍镜下呈正方形的细胞移到视野中再换用高倍镜,C正确;
D、实验中可以统计各个分裂时期的细胞数占全部细胞的比例来比较细胞周期各时期的时间长短,但因不知道各个时期具体的时长,因此不能估算该细胞一个完整的细胞周期时长,D错误。
故选ABC。
21.(24-25高一上·河北衡水阜城县县阜城实验中学·期末)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.在有丝分裂后期都能观察到染色体数目加倍
C.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
D.装片制作的步骤是解离漂洗染色制片
【答案】BD
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用甲紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别表现在:一是有丝分裂前期纺锤体形成的方式不同,二是有丝分裂末期产生子细胞的方式不同。
【详解】A、观察根尖细胞有丝分裂的实验需要用盐酸解离,观察动物细胞有丝分裂时不需要用盐酸解离,A错误;
B、有丝分裂过程中,染色体的数目加倍发生在后期着丝粒分裂时,B正确;
C、植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板,最终形成细胞壁,而动物细胞在有丝分裂末期细胞膜内陷将细胞缢裂成两个子细胞,不会形成细胞板,C错误;
D、装片制作的步骤是解离 → 漂洗 → 染色 → 制片,D正确。
故选BD。
22.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第三中学·期末)下图是洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A.一次完整细胞周期全过程包括⑤→④→②→①→③
B.②、③时期分别存在的真实结构是赤道板和细胞板
C.④时期出现纺锤体和染色体
D.①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
【答案】ACD
【分析】高等植物细胞进行有丝分裂的细胞周期中各时期的特征:
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,同时细胞有适度生长;
前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,并有一个着丝粒连接着。核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。从细胞两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体;
中期:每条染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板位置,染色体形态固定,数量清晰,便于观察;
后期:着丝粒分裂,染色体数量加倍;
末期:染色体逐渐变成染色质丝。纺锤丝逐渐消失,出现核仁和核膜。在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁,一个细胞分裂成两个子细胞。
【详解】A、根据图示可知⑤处于间期,④处于前期,②处于中期,①处于后期,③处于末期,因此一次完整细胞周期全过程包括⑤→④→②→①→③,A正确;
B、赤道板不是真实结构,B错误;
C、④处于前期,出现纺锤体和染色体,C正确;
D、①处于后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成两个子染色体,由纺锤丝牵引着分别移向细胞的两极,会实现细胞核内遗传物质的平均分配,D正确。
故选ACD。
三、实验题
23.(24-25高一上·山东枣庄台儿庄区等2地·期末)生物兴趣小组的同学利用菠菜为主要材料进行了下列实验,回答相关问题:
(1)以菠菜叶片为实验材料,借助高倍显微镜欲观察叶绿体和细胞质的流动情况,需取菠菜叶 (上表皮或下表皮)并稍带些叶肉部分,用于制作临时装片,可以用 的运动作为细胞质流动的标志。
(2)为了探究菠菜根细胞中是否有脂肪,可将菠菜根切薄片后置于载玻片上,吸去材料表面的清水,滴加 进行染色。用50%酒精洗去浮色,并制成临时装片。若在显微镜下观察到有 色颗粒,则说明菠菜根细胞中有脂肪。
(3)观察菠菜根尖分生区细胞的有丝分裂时,先在 下观察,找到分生区,分生区细胞特点是 。
(4)为了探究植物体呼吸强度的变化规律,研究人员在不同的温度和不同的氧含量下,测定了菠菜叶的二氧化碳释放量,其数据如下表所示(表中为相对值)。请据其分析回答:
O2含量
CO2释放量
温度
0.1%
1.0%
3.0%
10.0%
20.0%
40.0%
3℃
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10℃
31.2
53.7
5.9
21.5
33.6
32.6
20℃
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
67.2
30℃
59.8
21.4
8.8
56.6
100
102
40℃
48.2
17.3
7.1
42.4
74.2
73.5
该实验数据需要在 条件下测得的,就表中数据分析,蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是温度、氧含量分别为 ,此条件下植物细胞的呼吸方式是 。
【答案】(1) 下表皮 叶绿体
(2) 苏丹Ⅲ 橘黄色
(3) 低倍镜 呈正方形排列紧密
(4) 黑暗(遮光) 3℃3.0% 无氧呼吸和有氧呼吸
【分析】题图分析:表中数据显示,该实验的自变量包括氧气浓度和温度,实验的因变量为新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量。要测定植物的呼吸速率,需在黑暗条件下进行,以排除光合作用对实验结果的影响。
【详解】(1)以菠菜叶片为实验材料,借助高倍显微镜欲观察叶绿体和细胞质的流动情况,需取菠菜叶下表皮并稍带些叶肉部分,因为下表皮容易撕取,且接近下表皮细胞的叶肉细胞体积较大;用于制作临时装片,可以用叶绿体的运动作为细胞质流动的标志,因为叶绿体有颜色。
(2)为了探究菠菜根细胞中是否有脂肪,可将菠菜根切薄片后置于载玻片上,吸去材料表面的清水,滴加苏丹Ⅲ进行染色。用50%酒精洗去浮色,并制成临时装片,若在显微镜下观察到呈橘黄色的颗粒,则说明菠菜根细胞中有脂肪。
(3)观察菠菜根尖分生区细胞的有丝分裂时,先在低倍镜下观察,找到分生区,因为分生区细胞在进行旺盛的细胞分裂过程;分生区细胞特点是,细胞呈正方形、排列紧密。
(4)为了探究植物体呼吸强度的变化规律,研究人员在不同的温度和不同的氧含量下,测定了菠菜叶的二氧化碳释放量(呼吸速率),为了避免光合作用对呼吸速率的干扰,该实验数据需要在黑暗(遮光)条件下测得的,就表中数据分析,蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是温度、氧含量分别为3℃、3.0%,此条件下植物细胞的呼吸速率最小,此时植物细胞的呼吸方式是无氧呼吸和有氧呼吸。
24.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)图1为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微照片,图2表示细胞分裂过程中每条染色体中的DNA含量变化的数学模型。
(1)选取根尖2 - 3mm处制作临时装片,因为该区域含 细胞。经过 、漂洗、染色、 等步骤完成临时装片的制作。
(2)将图1中标注的四个细胞(A、B、C、D)按照有丝分裂过程排序: 。
(3)图1中的细胞A处于图2的 时期(用图2中的字母表示),图2中引起de段每条染色体上DNA含量变化的原因是 。
(4)实验观察及数学模型均揭示了有丝分裂保持亲子代遗传性状稳定的机制,该机制是 。
【答案】(1) 分生区 解离 制片
(2)BACD
(3) cd 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体
(4)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中
【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;(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】(1)选取根尖2 - 3mm处制作临时装片,因为该区域含分生区细胞。经过解离、漂洗、染色、制片等步骤完成临时装片的制作,选择分生区观察的原因是由于该区域存在分裂旺盛的细胞。
(2)图1中标注的四个细胞A、B、C、D依次处于有丝分裂中期、有丝分裂前期、有丝分裂后期、有丝分裂末期,即它们的先后顺序为:BACD。
(3)图1中的细胞A处于图2的cd时期,因为该时段的细胞中每条染色体含有2个DNA分子,处于有丝分裂前中期,图2中引起de段每条染色体上DNA含量变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,此时细胞中每条染色体含有1个DNA分子。
(4)实验观察及数学模型均揭示了有丝分裂保持亲子代遗传性状稳定的机制,这是因为有丝分裂过程中亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,进而保证了亲子代细胞间遗传物质的稳定性和连续性。
25.(24-25高一上·江苏镇江·期末)研究人员以大蒜(2n=16)为实验材料开展相关实验,请回答下列问题:
(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂,应选取大蒜根尖 区细胞为实验材料,实验装片的制作流程为:取材、解离、 、染色、制片。染色环节,常选用 作为染色剂。
(2)下面是研究人员在实验过程中观察到的各时期的细胞图像。其中,观察染色体形态和数目最佳时期是 (填图中序号)。细胞④中染色体数目为 条,此时期染色体典型的行为特征是 。图中一定有姐妹染色单体的细胞有 (填图中序号)。
(3)镉(Cd)是一种有毒的重金属污染物,对植物细胞有丝分裂有显著影响。氧化石墨烯(GO)常作为微量营养素载体应用于农业生产。研究人员以大蒜根尖为实验材料,探究氧化石墨烯(GO)和镉离子(Cd2+)对其有丝分裂影响,共设置如下表所示的4组实验,实验观察并统计了不同的处理方式下洋葱根尖有丝分裂指数,结果如下表。
(注:有丝分裂指数是指一个细胞群体中正在进行有丝分裂的细胞百分数)
组别
空白对照组
实验组
不同的处理
清水
50μmol/L的Cd2+溶液
10mg/L GO溶液
50μmol/LCd2+和10mg/L GO混合溶液
有丝分裂指数
1.01%
0.65%
2.18%
0.74%
对照组有丝分裂指数仅为1.01%,从细胞周期的持续时间分析,这一现象说明什么? 。分析实验所得数据,研究人员能得出什么结论: 。
【答案】(1) 分生 漂洗 甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(2) ③ 32 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动; ②③
(3) 细胞周期中分裂期所占时间较短,分裂间期所占时间较长 Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂,GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂,GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
【分析】有丝分裂过程中的物质变化规律:①分裂间期:主要进行染色体的复制。②有丝分裂前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布。③有丝分裂中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,我们常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。④有丝分裂后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。⑤有丝分裂末期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。
【详解】(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂,应选取分生区细胞,因为分生区细胞分裂旺盛。实验装片制作流程中,解离后是漂洗,目的是洗去解离液,防止解离过度。染色环节常选用甲紫溶液(或醋酸洋红液)作为染色剂,因为染色体容易被碱性染料染成深色。
(2)观察染色体形态和数目最佳时期是有丝分裂中期,图中③为有丝分裂中期。大蒜体细胞染色体数2n=16,细胞④为有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,为32条。此时期染色体典型行为特征是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动。有丝分裂前期和中期一定有姐妹染色单体,图中②为有丝分裂前期,③为有丝分裂中期,所以一定有姐妹染色单体的细胞有②③。
(3)对照组有丝分裂指数仅为1.01%,说明细胞周期中分裂期所占时间较短,分裂间期所占时间较长。分析实验数据,与对照组相比,50μmol/L的Cd2+溶液处理组有丝分裂指数降低,说明Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂;10mg/L的GO溶液处理组有丝分裂指数升高,说明GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂;50μmol/LCd2+和10mg/LGO混合溶液处理组有丝分裂指数比50μmol/L的Cd2+溶液处理组高,说明GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
26.(24-25高一上·山东淄博·期末)甲醛是室内装修后空气污染的主要来源之一,植物检测系统广泛运用于环境化学物质生物毒性的检测。大蒜(2n=16)廉价易得,根尖生长迅速。为探究大蒜作为甲醛污染指示植物的可行性,某科研小组取大蒜根尖进行有丝分裂实验,高倍显微镜下观察到如下图像。
(1)制作大蒜根尖临时装片的流程为:解离→ (用文字和箭头表示),解离的目的是 。
(2)图中细胞①与细胞②中核DNA的数量比为 ,若将细胞①移至视野中央,应将装片向 方移动。
(3)在实验过程中,为比较细胞周期各时期的时间长短,需要进行的操作是 。比较后发现,分裂间期持续的时间明显比分裂期长,细胞在分裂间期要进行 ,为分裂期做物质准备。
(4)有丝分裂指数是指分裂期细胞数占细胞总数的百分比,可作为判断甲醛对细胞毒性的重要参考指标。甲醛溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响如表。
表甲醛溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响
甲醛浓度(%)
有丝分裂指数(%)
处理24h
处理48h
处理72h
0
7.46
7.8
7.87
0.1
6.12
6.04
5.88
0.3
5.43
5.41
5.38
0.5
2.84
2.27
0.00
依据表中数据可得出的结论是 。因此,大蒜可作为甲醛污染指示植物。
【答案】(1) 漂洗→染色→制片 用药液使组织中的细胞相互分离开来
(2) 1:1 上
(3) 统计视野中不同时期的细胞数目并进行比较 DNA复制和有关蛋白质合成
(4)随着甲醛浓度的升高和处理时间的延长,有丝分裂指数逐渐降低,甲醛对大蒜根尖细胞的毒害作用增强
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用甲紫溶液、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】(1)制作大蒜根尖临时装片的流程为:解离→漂洗→染色→制片,解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,以便于在显微镜下看到单层的细胞。
(2)细胞①为有丝分裂中期,每条染色体上含有两个DNA,细胞②着丝粒断裂,染色体数加倍,每条染色体上含有1个DNA,因此图中细胞①与细胞②中核DNA的数量比为1:1;由于显微镜下呈的是上下颠倒、左右颠倒的像,因此若将细胞①移至视野中央,应将装片向上移动,才能使物像向下移动到视野中央。
(3)细胞分裂的不同时期所占比例不同,因此在视野中观察到的不同时期细胞数占观察细胞总数的比值不同,故可通过统计视野中不同时期的细胞数目并进行比较,以比较细胞周期各时期的时间长短。由于细胞分裂前的间期要进行DNA复制和蛋白质合成,为分裂期做物质准备,因此间期持续的时间明显比分裂期长。
(4)据表可知,随着甲醛浓度增加,相同处理时间下,有丝分裂指数减少,且同一甲醛浓度处理下,随着处理时间的延长,有丝分裂指数减少,即随着甲醛浓度的升高和处理时间的延长,有丝分裂指数逐渐降低,说明甲醛对大蒜根尖细胞的毒害作用增强。
27.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)为研究除草剂丙酯草醚对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,科研人员进行了相关实验,实验步骤如下:
①取在不同浓度丙酯草醚溶液中培养的洋葱为实验材料;
②在一天中9时、11时、15时分别取洋葱根尖制成临时装片;
③观察记录并对数据进行统计分析,结果如下表所示。
丙酯草醚浓度(%)
有丝分裂指数(%)
9时
11时
15时
0
16.7
19.5
18.3
0.0125
12.7
9.2
8.5
0.0250
10.9
7.0
6.2
0.0500
6.4
4.7
4.2
0.1000
5.5
4.3
3.9
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%
回答下列问题:
(1)制作临时装片过程中,可用适宜浓度的 进行解离,并控制好 以保证细胞结构的完整性。高倍镜下观察到的部分细胞图像如上图所示,箭头所指的细胞属于分裂期的 期,该细胞所代表的时期染色体明显的行为变化是 。
(2)据表分析,该实验的结论是 。对照组中根尖细胞有丝分裂指数小于20%的原因是 。进一步研究发现,丙酯草醚处理能使细胞停滞于中期,猜测丙酯草醚的作用机理可能是 。
【答案】(1) 盐酸 时间 后 染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极
(2) 丙酯草醚抑制洋葱根尖细胞有丝分裂,且随丙酯草醚浓度增大和作用时间的延长,抑制作用越明显 大多数细胞处于分裂间期 抑制着丝粒分裂/纺锤体形成/酶的活性等
【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】(1)盐酸可破坏植物细胞之间的果胶质层,使植物细胞松散,达到分离植物细胞的目的;控制解离时间,保证细胞结构的完整性;箭头所指的细胞属于分裂期的后期,着丝粒分裂,染色单体变成染色体在纺锤丝的牵引下移向两极。
(2)结合表格信息可知,与对照组相比,丙酯草醚处理有丝分裂指数下降,说明丙酯草醚抑制洋葱根尖细胞有丝分裂,且随丙酯草醚浓度增大和作用时间的延长,抑制作用越明显;由于大多数细胞处于分裂间期,因此对照组中根尖细胞有丝分裂指数小于20%;丙酯草醚抑制着丝粒分裂/纺锤体形成/酶的活性等,丙酯草醚处理能使细胞停滞于中期。
28.(24-25高一上·广东梅州·期末)微核是有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片,往往经化学药物作用产生。某研究兴趣小组为探究不同的家用洗涤剂对蚕豆(2n=12)根尖细胞微核率的影响,进行了如下实验:选取根尖长势一致的蚕豆种子,随机分组后分别放入洗涤液和蒸馏水中浸泡24h,然后制作根尖细胞临时装片,图是在显微镜下拍摄的同一时间不同细胞的有丝分裂图像。回答下列问题:
(1)通过观察染色后细胞中染色体的形态和位置,可以判断细胞所处的有丝分裂时期。请将图按照有丝分裂的先后顺序进行排序: 。
(2)图中B所处细胞中有 条染色单体。继续观察该细胞,发现该细胞不能进入下一分裂时期,其原因是 。
(3)每组观察500个蚕豆根尖细胞,计算微核率结果如下表,据表可得出的结论是 。
处理
对照组
0.1%洗洁精
0.3%洗洁精
0.1%沐浴露
0.3%沐浴露
0.1%洗发水
0.3%洗发水
微核率
3.70%
8%
13.20%
8.40%
11.6%
10.80%
14.4%
(4)根据研究小组的结果,对人们日常生活中洗涤的启示是 (答出一点即可)。
【答案】(1)A→C→B→D/ACBD
(2) 0/零 解离后的细胞已死亡
(3)不同洗涤剂均会提高蚕豆根尖细胞的微核率,且在一定范围内,浓度越高作用效果越明显
(4)少用洗涤剂/使用洗涤剂接触皮肤时间不宜太长且应尽快洗净/使用洗洁精最好佩戴手套减少接触
【分析】据图可知,A表示有丝分裂的前期,B表示有丝分裂的后期,C表示有丝分裂的中期,D表示有丝分裂的末期。
【详解】(1)有丝分裂不同时期的细胞中染色体的形态和位置不同,因此可以通过观察细胞中染色体的形态和位置,可以区分有丝分裂不同时期的细胞。A表示有丝分裂的前期,B表示有丝分裂的后期,C表示有丝分裂的中期,D表示有丝分裂的末期,因此有丝分裂的顺序为A→C→B→D。
(2)B表示有丝分裂的后期,该时期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,故图中B所处细胞中有0条染色单体。因为解离后的细胞已死亡,故继续观察该细胞,发现该细胞不能进入下一分裂时期。
(3)分析表格可知,对照组微核率为3.7%,实验组中,不同种类的家用洗涤剂均会导致微核率升高,且在一定范围内,浓度越高作用效果越明显。
(4)分析表格可知,不同洗涤剂的使用均会导致微核率升高,且与洗涤剂的浓度呈正相关,而且涤剂浓度越高,污染程度越严重,因此我们在生活洗涤过程中应减少洗涤剂的使用。
29.(24-25高一上·广东梅州·期末)为研究洗涤剂对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响,科研人员选取了在洗涤剂环境下生长的蚕豆根尖细胞作为观察对象,进行了显微观察,结果如图1所示。
注:细胞a、b、c中“←”所指的结构分别表示独立于主核之外的微核、染色体断片、染色体断片连接形成的染色体桥。
回答下列问题:
(1)制作蚕豆根尖有丝分裂装片时,为了便于观察染色体,需要用 (填试剂)进行染色处理,显微镜观察需找到 区的细胞。
(2)图1中细胞a处于分裂间期,此时细胞核内发生的主要变化为 。
(3)显微观察显示,洗涤剂会使蚕豆根尖细胞有丝分裂产生微核、染色体断片和染色体桥,分析原因是洗涤剂中的有害成分破坏染色体结构所致,有害成分还可能影响分裂前期微管蛋白的合成及组装,抑制 的形成,造成染色体落单,使细胞缺失部分DNA,最终导致蚕豆亲子代细胞之间无法保证 。
(4)图2是科研人员利用流式细胞仪(可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数)测出蚕豆根尖细胞周期中DNA含量不同的细胞数。
据图可知,洗涤剂对蚕豆根尖细胞分裂的作用可能是 ,图中两组细胞数量都有两个峰值,其中左侧峰表示 期细胞,图2的B峰所对应细胞中染色体与核DNA的比值为 。
【答案】(1) 龙胆紫溶液 分生
(2)染色体复制(DNA复制)
(3) 纺锤体 遗传物质(性状)的稳定性
(4) 阻断DNA复制 分裂间 1:1或1:2
【分析】高等植物细胞有丝分裂过程:分裂间期: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;分裂期:①前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体,每条染色体包括两条由一个共同的着丝粒连接着的并列的姐妹染色单体;细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 ;核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;②中期:纺锤丝牵引染色体运动,使其着丝粒排列在赤道板上 ,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察;③后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极;④末期:染色体变成染色质丝,纺锤丝消失;核膜、核仁出现,形成两个新的细胞核;赤道板位置出现细胞板逐渐扩展为细胞壁。
【详解】(1)染色体易被碱性染料(如龙胆紫溶液、醋酸洋红液)染色,故①为龙胆紫溶液;蚕豆根尖分生区细胞分裂旺盛,是观察有丝分裂的理想材料,因此需找分生区细胞。
(2)有丝分裂间期,细胞核内主要进行DNA 复制和相关蛋白质合成(即染色体复制),为分裂期做物质准备。
(3)纺锤体由微管蛋白组装而成,若洗涤剂抑制微管蛋白合成 / 组装,会阻断纺锤体形成;纺锤体负责牵引染色体分离,其异常导致染色体分配紊乱,最终使亲子代细胞遗传物质(性状)无法稳定传递。
(4)对比清水组和洗涤剂组,洗涤剂组 低DNA含量细胞(左侧峰)比例升高,说明细胞停留在DNA复制前,推测洗涤剂阻断DNA复制;左侧峰DNA相对含量低,对应分裂间期(G₁期,DNA未复制) 的细胞;图2中B峰为DNA复制后(G₂期、分裂期)的细胞:若为G₂期、前期、中期,染色体:核 DNA=1:2;若为后期、末期(着丝粒分裂),则为1:1,故比值为1:1或 1:2。
30.(24-25高一上·江苏苏州·调研)某科研团队以大蒜为实验材料,通过观察其根尖分生区细胞的活性、有丝分裂等,探究氧化石墨烯(GO)对根尖细胞抗镉(Cd)胁迫能力的影响。
(1)观察根尖分生区细胞有丝分裂,装片制作流程依次为:解离→ → →制片。显微镜下分生区细胞的形态特点是 ,排列紧密。
(2)图1是高倍显微镜下观察到的大蒜根尖细胞周期的图像,将图中处于有丝分裂时期的细胞按先后排序为 (用字母加“→”表示)。和动物细胞有丝分裂相比,d图时期对应的细胞中央位置会出现 ,逐渐扩展形成新的细胞壁。
(3)图2中曲线BC段形成的原因是 ,曲线CD段对应图1中的细胞是 。当某些姐妹染色单体的一端相连接,着丝粒分裂后向两极移动时会出现“染色体桥”的异常染色体形态,“染色体桥”的形成可能发生在图1细胞 所代表的时期。
(4)图3表示Cd和GO处理下大蒜生根的情况,图4表示Cd和Cd + GO处理组中Cd在大蒜根细胞各组分中的分布情况。据图分析,当GO和Cd共同处理大蒜根时,GO可以在一定程度上 Cd对大蒜的胁迫作用,其机制可能是 。
【答案】(1) 漂洗 染色 呈正方形
(2) a→e→b→c→d 细胞板
(3) DNA(染色体)复制 b、e c
(4) 减轻 GO促进可溶性糖转变为细胞壁的成分,促进细胞壁的合成
【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】(1)观察根尖分生区细胞有丝分裂,装片的制作:解离(盐酸破坏植物的果胶质层,使细胞分离)→漂洗(清水漂洗,去除盐酸)→染色(碱性染料使染色体染色)→制片;根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密。
(2)图1中a为间期,b为有丝分裂中期,c为有丝分裂后期,d为有丝分裂末期,e为有丝分裂前期,因此排列顺序为a→e→b→c→d;动物细胞有丝分裂末期细胞膜凹陷将细胞分裂成两个细胞,而植物细胞在细胞中央形成细胞板,细胞板发展成细胞壁,细胞一分为二。
(3)S期进行DNA复制,使得染色体上的DNA从1变成2,符合图2中曲线BC;曲线CD每条染色体上含有2个DNA分子,对应图1中的b、e;染色体移向两极发生在图1细胞c有丝分裂后期,“染色体桥”的形成可能发生在图1细胞c。
(4)结合图3可知,GO处理的根长大于空白对照,Cd处理的根长低于对照组,结合图4可知,Cd+GO处理后比Cd处理后的细胞壁占比更大,可溶性部分更少,说明GO可能可以促进可溶性糖转变为细胞壁的成分促进细胞壁的合成,有利于植物根的生长,因此GO一定程度上减轻了Cd对大蒜的胁迫作用。
31.(24-25高一上·江西南昌·期末)美花石斛(2n=28)的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2为某兴趣小组实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数,分析回答下列问题:
(1)选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是 ,本实验中对茎尖细胞染色时可选用 。染色前用清水漂洗的目的是 。
(2)细胞周期中各时期的顺序是⑥→ →③,其中④时期细胞中每条染色体的着丝粒两侧都有 附着在上面,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上,这个平面称为 。
(3)图1细胞①中含有 条染色单体, 个核DNA。
(4)由图2可知, 时左右是剪取美花石斛茎尖材料观察细胞有丝分裂的最佳时间。
【答案】(1) 茎尖分生区细胞分裂旺盛 甲紫溶液或醋酸洋红液 洗去药液,防止解离过度
(2) ⑤→④→①→② 纺锤丝 赤道板
(3) 0 56
(4)9
【分析】观察洋葱根尖有丝分裂实验的基本流程:
1、解离:剪取根尖2-3mm(最好在每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min;
2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min;
3、染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)等碱性染料的培养皿中,染色3-5min;
4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,制成装片。
【详解】(1)茎尖分生区细胞分裂旺盛,因此选取新生茎尖作为实验材料,本实验中对茎尖细胞染色时可选用甲紫溶液或醋酸洋红液,用这些染料可将染色体染成深色,便于染色体观察。染色前用清水漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度。
(2)细胞周期中各时期的顺序是⑥分裂间期→⑤有丝分裂前期→④有丝分裂中期→①有丝分裂后期→②有丝分裂后期→③有丝分裂末期,其中④时期细胞中每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着在上面,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上,这个平面称为赤道板,赤道板是假想的面,不是真实存在的。
(3)图1细胞①处于有丝分裂后期,由于着丝粒分裂,因而其中染色体数目暂时加倍,含有0条染色单体,56个核DNA。
(4)由图2可知,9时左右是剪取美花石斛茎尖材料细胞分裂指数最高,因而,此时是观察细胞有丝分裂的最佳时间。
地 城
考点04
细胞的分化
一、单选题
1.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)科学家研究利用干细胞对损伤的组织和器官进行修复和更换,下列关于干细胞描述错误的是( )
A.干细胞既有分裂能力,也具有分化成组织细胞的能力
B.由干细胞分化形成的各类不同细胞,其遗传信息不同
C.干细胞分化出相应组织细胞是基因选择性表达的结果
D.诱导干细胞形成各种组织和器官体现了细胞的全能性
【答案】B
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化的过程中遗传物质不变。
【详解】A、干细胞具有分裂能力,并能分化成不同的组织细胞,这是干细胞的基本特性,A正确;
B、干细胞分化形成的不同细胞中,遗传信息并未改变,差异源于基因的选择性表达,B错误;
C、细胞分化的本质是基因选择性表达,导致细胞形态和功能发生差异,C正确;
D、诱导干细胞形成完整个体或分化形成各种组织和器官,可以体现细胞的全能性,D正确。
故选B。
2.(24-25高一上·河南驻马店·期末)白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病,患者血液中出现大量的异常白细胞,而正常的血细胞却明显减少,必须通过骨髓移植才能得到有效治疗。下列相关叙述正确的是( )
A.骨髓造血干细胞的分裂能力很强,分化程度很低
B.骨髓造血干细胞与血细胞不同的根本原因是遗传物质的不同
C.运用骨髓造血干细胞的移植治疗白血病体现了细胞的全能性
D.血型相同的人可以进行骨髓移植,移植后不会发生排斥反应
【答案】A
【详解】A、骨髓造血干细胞属于多能干细胞,具有较高的分裂能力,且分化程度较低,能分化为多种血细胞,A正确;
B、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,遗传物质并未改变,B错误;
C、细胞全能性需发育为完整个体或分化为各种细胞,骨髓干细胞移植仅分化为血细胞,未体现全能性,C错误;
D、即使血型相同,移植后仍可能发生免疫排斥反应,D错误。
故选A。
3.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)2024年,我国科学家利用重编程技术将一名糖尿病患者自身的体细胞转化为诱导多能干细胞(iPS细胞),然后将诱导多能干细胞定向分化为功能性胰岛B细胞并移植回患者体内,实现了糖尿病的治愈。下列相关叙述正确的是( )
A.iPS细胞分化形成胰岛B细胞的过程体现了动物细胞核具有全能性
B.iPS细胞与分化形成的胰岛B细胞中表达的基因不完全相同
C.iPS细胞分化过程中获得了胰岛素基因并表达为胰岛素
D.iPS细胞中所有基因在分化成胰岛B细胞后不再表达
【答案】B
【详解】A、iPS细胞分化为胰岛B细胞属于细胞分化,而细胞全能性需发育为完整个体,未体现核全能性,A错误;
B、细胞分化是基因选择性表达的结果,iPS细胞与胰岛B细胞中表达的基因存在差异,B正确;
C、体细胞本身含有胰岛素基因,分化时该基因被激活表达,无需“获得”,C错误;
D、分化后的细胞仍需要部分基因(如管家基因)维持基本功能,并非所有基因都不表达,D错误。
故选B。
4.(24-25高一上·贵州黔西南布依族苗族·期末)下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.所有体细胞都不断地进行细胞分裂
B.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
C.细胞分化仅仅发生于早期胚胎形成过程中
D.细胞分化使各种细胞的遗传物质产生差异
【答案】B
【详解】A、体细胞中只有部分细胞具有持续分裂能力,高度分化的体细胞(如神经细胞、肌细胞)已失去分裂能力,A错误;
B、被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡被清除,这一过程由基因调控,属于主动的生理性死亡,B正确;
C、细胞分化贯穿于生物体的整个生命历程,C错误;
D、细胞分化的实质是基因选择性表达,遗传物质未发生改变,D错误。
故选B。
5.(24-25高一上·山东淄博·期末)我国科学家用4种小分子化合物诱导小鼠已分化的成纤维细胞转变成iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞类似,可用于获得多种细胞。下列说法错误的是( )
A.相比于成纤维细胞,iPS细胞的分化程度更低
B.iPS细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
C.小鼠细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
D.成纤维细胞能形成iPS细胞,证明其具有全能性
【答案】D
【详解】A、成纤维细胞是高度分化的细胞,而iPS细胞类似于胚胎干细胞,分化程度更低,A正确;
B、细胞分化的本质是基因选择性表达,iPS细胞分化时必然发生此过程,B正确;
C、细胞自然更新(如衰老、损伤细胞的清除)通过细胞凋亡实现,C正确;
D、全能性需发育为完整个体,成纤维细胞形成iPS细胞仅体现其分化潜能(多能性),未体现全能性,D错误。
故选D。
6.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)下图是某一生物细胞的部分生理活动示意图,下列说法正确的是( )
A.该生物的生长发育取决于过程①,与过程②无关
B.过程②会导致A、B、C细胞中的遗传物质改变
C.细胞A、B、C中含有的蛋白质种类均不相同
D.过程②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化
【答案】D
【详解】A、该生物的生长发育是细胞分裂(过程①)和细胞分化(过程②)共同作用的结果。细胞分裂使细胞数目增多,细胞分化使细胞种类增多,形成不同的组织和器官,A错误;
B、过程②是细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,不会导致A、B、C细胞中的遗传物质改变,B错误;
C、细胞A、B、C中由于基因的选择性表达,含有的蛋白质种类有部分相同,比如都有呼吸酶等,也有部分不同,C错误;
D、过程②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,形成不同功能的细胞,D正确。
故选D。
7.(24-25高一上·江西南昌·期末)骨骼肌受到牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。Piezo1蛋白含量减少会显著降低新旧肌细胞之间的融合。下列说法错误的是( )
A.卫星细胞形成肌细胞的过程中蛋白质的种类和数量发生了改变
B.卫星细胞与其分化形成的肌细胞基因组成不同,分化能力不同
C.推测骨骼肌细胞内可能含有多个细胞核
D.设法提高卫星细胞内Piezo1蛋白的含量是治疗肌肉萎缩症的方向之一
【答案】B
【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。
2、细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性和不变性。
3、细胞分化的实质:基因的选择性表达。
4、细胞分化的结果:细胞的种类增多,细胞中细胞器的种类和数量发生改变,细胞功能趋于专门化。
【详解】A、卫星细胞分化为肌细胞的过程属于细胞分化,该过程中由于基因的选择性表达,蛋白质的种类和数量会发生变化,A正确;
B、卫星细胞与肌细胞的基因组成相同,但基因表达情况不同,且卫星细胞具有分化能力而肌细胞基本丧失,因此“基因组成不同”错误,B错误;
C、骨骼肌细胞由多个肌细胞融合形成,属于多核细胞,因此可能含有多个细胞核,C正确;
D、题干指出Piezo1蛋白减少会抑制肌细胞融合,提高其含量可促进融合,从而修复肌肉,D正确。
故选B。
8.(24-25高一上·河南开封·期末)下图为MSC(骨髓间充质干细胞)分裂、分化成部分组织细胞的示意图。下列叙述错误的是( )
A.MSC的分化不是一种持久性变化
B.图示的过程未体现出细胞的全能性
C.MSC分化成脂肪细胞时遗传物质未发生改变
D.分化后的细胞在形态、结构与功能上存在差异
【答案】A
【分析】据图分析,多能干细胞的间充质干细胞( MSC)能分裂、分化成多种组织细胞。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、细胞的分化具有持久性,A错误;
B、图示MSC可以分裂、分化成部分组织细胞,并不能产生完整有机体或分化成其他各种细胞,因此未体现细胞的全能性,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,并未改变细胞内的遗传物质,因此MSC分化形成脂肪细胞时遗传物质未发生改变,C正确;
D、细胞分化使不同的细胞形态、结构与功能发生稳定性差异,D正确。
故选A。
9.(24-25高一上·河南开封·期末)家蚕的发育过程经历了受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段。下列家蚕细胞中,既具有全能性又没有分化的是( )
A.受精卵 B.幼虫的体细胞
C.蛹的体细胞 D.成虫的体细胞
【答案】A
【分析】一般情况下,随着分化程度的增大,细胞的全能性会降低。
【详解】A、受精卵是未分化的细胞,且具有发育成完整个体的能力,因此全能性最高且未分化,A符合题意;
B、幼虫的体细胞已发生分化,尽管在离体条件下可能表现出全能性,但本身属于分化后的细胞,B不符合题意;
C、蛹的体细胞同样已分化,虽然含有全套遗传信息,C不符合题意;
D、成虫的体细胞分化程度更高,D不符合题意。
故选A。
10.(24-25高一上·河南开封·期末)研究发现,锻炼之后的骨骼肌细胞会分泌鸢尾素,鸢尾素可以作用于储存能量的白色脂肪细胞,诱导其转化为产热效率较高的米色和棕色脂肪细胞。下列叙述错误的是( )
A.该转化过程是 DNA 结构改变的结果
B.该转化过程与遗传物质有选择性地发挥作用有关
C.棕色脂肪细胞中含有的线粒体可能较白色脂肪细胞多
D.可通过锻炼改变脂肪细胞种类达到减肥的效果
【答案】A
【分析】锻炼之后的骨骼肌细胞会分泌鸢尾素,鸢尾素可以作用于白色脂肪细胞,诱导其转化为棕色脂肪细胞,该过程中白色脂肪细胞内存在特定基因的选择性表达过程,才使得细胞种类发生了转变。
【详解】A、白色脂肪细胞转化为米色或棕色脂肪细胞属于细胞分化,该过程是基因选择性表达的结果,并未改变DNA结构,A错误;
B、细胞分化过程中,不同细胞中遗传信息的选择性表达导致细胞形态、结构和功能的差异,B正确;
C、棕色脂肪细胞产热效率高,线粒体是细胞呼吸产热的主要场所,因此其线粒体数量应多于白色脂肪细胞,C正确;
D、锻炼促使白色脂肪(储能)转化为产热效率高的棕色脂肪,加速脂肪分解供能,从而减少脂肪储存量,达到减肥效果,D正确。
故选A。
11.(24-25高一上·河北邢台·期末)细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。下列能体现细胞全能性的是( )
A.肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞
B.做手术时病人被划开的伤口过一段时间后会重新愈合
C.骨髓中的造血干细胞增殖分化后产生各种血细胞
D.胡萝卜韧皮部细胞经植物组织培养形成完整植株
【答案】D
【详解】A、卵圆细胞分化形成肝细胞,仅体现细胞的分化能力,未形成完整个体,不能体现细胞全能性,A不符合题意;
B、伤口愈合是细胞分裂和分化的结果,但未形成完整个体,不能体现细胞全能性,B不符合题意;
C、造血干细胞分化为血细胞属于正常分化过程,未体现发育为完整个体的潜能,不能体现细胞全能性,C不符合题意;
D、胡萝卜韧皮部细胞经组织培养形成完整植株,说明已分化的细胞能发育为完整个体,体现全能性,D符合题意。
故选D。
12.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是( )
A.在细胞增殖周期中,大多数毛囊干细胞处于分裂间期
B.保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发
C.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质发生选择性改变
D.长期高脂饮食可能会改变毛囊干细胞的分化方向而使头发稀疏
【答案】C
【详解】A、细胞周期中,分裂间期占大部分时间,因此大多数毛囊干细胞处于分裂间期,A正确;
B、慢性压力使毛囊干细胞保持静止状态,减少增殖分化,保持愉悦心情可缓解压力,促进毛发生长,B正确;
C、细胞分化的本质是基因选择性表达,遗传物质未发生改变,C错误;
D、长期高脂饮食可能引起肥胖,肥胖会导致毛囊干细胞易分化为其他细胞,改变了分化方向,导致头发稀疏,D正确。
故选C。
13.(24-25高一上·江苏南通·期末)多细胞生物的发育离不开细胞分化,相关叙述错误的是( )
A.细胞分化的实质是基因的选择性表达
B.分化后的细胞不能产生完整个体,失去了全能性
C.细胞分化后细胞形态、结构和功能发生变化,但遗传物质一般不变
D.细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高生理功能效率
【答案】B
【详解】关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【分析】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞中遗传信息的执行情况不同,导致细胞形态、结构和功能差异,A正确;
B、分化后的细胞仍具有全能性,只是全能性的表达受到限制。例如植物的体细胞可以通过组织培养技术发育成完整植株,动物体细胞的细胞核具有全能性(如克隆羊多莉的培育),B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质一般不会发生改变,只是细胞的形态、结构和功能发生了变化,C正确;
D、细胞分化使细胞趋向专门化,不同的细胞执行不同的特定功能,有利于提高生理功能的效率,比如神经细胞专门负责传导和处理神经冲动,肌肉细胞专门负责收缩和舒张,D正确。
故选B。
14.(24-25高一上·河北唐山·期末)鹿角胚母祖细胞是处于干细胞和完全分化细胞之间阶段的细胞。科学家发现,鹿角再生主要依赖鹿角胚母祖细胞。下列有关说法错误的是( )
A.鹿角胚母祖细胞含有该生物全部的遗传信息
B.鹿角胚母祖细胞进一步分化形成鹿角细胞
C.鹿角再生体现了鹿角胚母祖细胞的全能性
D.鹿角胚母祖细胞的发现为研究哺乳动物组织再生提供参考
【答案】C
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、鹿角胚母祖细胞是已分化的细胞,但细胞分化不改变遗传信息,其细胞核仍含有该生物全部的遗传信息,A正确;
B、题干指出鹿角胚母祖细胞处于干细胞和完全分化细胞之间,说明其可进一步分化为鹿角细胞,B正确;
C、细胞全能性指细胞发育为完整个体的能力,而鹿角再生仅形成特定组织,未形成个体,故未体现全能性,C错误;
D、鹿角胚母祖细胞的研究有助于揭示哺乳动物组织再生机制,D正确。
故选C。
15.(24-25高一上·河北邢台·期末)下列人体细胞中最容易表现出全能性的是( )
A.红细胞 B.受精卵 C.神经细胞 D.骨骼肌细胞
【答案】B
【分析】细胞的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。细胞全能性大小的比较:受精卵>生殖细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞。 在人体细胞中,受精卵是新生命的起点,其分化程度最低,具有全套的遗传物质,最容易表现出全能性。而红细胞、神经细胞、骨骼肌细胞都属于高度分化的体细胞,其全能性受到很大限制。
【详解】A、红细胞是高度分化的细胞,没有细胞核(哺乳动物成熟红细胞),其全能性受到极大限制,A 错误;
B、受精卵是新生命的开端,分化程度最低,最容易表现出全能性,B正确;
C、神经细胞是高度分化的细胞,具有特定的结构和功能,全能性不易表现,C错误;
D、骨骼肌细胞也是高度分化的细胞,全能性难以表现,D错误。
故选B。
16.(24-25高一上·河北邢台·期末)细胞分化是指细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程。下列细胞内的化合物中,能体现细胞分化的是( )
A.磷脂 B.血红蛋白
C.ATP D.糖酵解相关酶
【答案】B
【详解】A、磷脂是细胞膜的主要成分,所有细胞均含有,无法体现分化,A错误;
B、血红蛋白是红细胞分化后大量合成的特有蛋白质,其他细胞通常不含,能体现分化,B正确;
C、ATP是细胞的直接能源物质,所有活细胞均通过呼吸作用产生,无法体现分化,C错误;
D、糖酵解相关酶参与细胞呼吸第一阶段,所有进行呼吸的细胞均含有,无法体现分化,D错误。
故选B。
17.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)细胞分化过程中不会出现的是( )
A.细胞中遗传物质的改变
B.细胞中蛋白质种类和数量的改变
C.细胞中细胞器种类和数量的改变
D.细胞形态结构、功能的改变
【答案】A
【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,遗传物质(DNA)并未改变,A符合题意;
B、基因选择性表达导致不同蛋白质的合成,蛋白质种类和数量改变,B不符合题意;
C、细胞分化后,不同功能的细胞中细胞器种类和数量会变化,C不符合题意;
D、细胞分化直接表现为形态、结构和功能的改变,D不符合题意。
故选A。
18.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.植物体内有性生殖细胞由于染色体数目减半,不具有全能性
C.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映了细胞全能性
【答案】C
【详解】A、植物体的体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全套基因,A错误;
B、有性生殖细胞(如花粉)虽然染色体数目减半,但仍含有控制个体发育的全套基因,在离体条件下可发育成单倍体植株,具有全能性,B错误;
C、高度分化的植物细胞需在离体状态且提供适宜营养、激素等条件时,才能通过脱分化和再分化表现出全能性,C正确;
D、种子发育为植株是受精卵正常发育的胚后生长过程,属于细胞正常分裂、分化,未体现已分化细胞的全能性,D错误。
故选C。
19.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)不同细胞的形态、结构或功能不同是因为不同细胞会合成一些不同的特殊蛋白——“奢侈蛋白”,如表皮细胞合成的角蛋白、透镜状细胞合成的晶体蛋白等。除这些“奢侈蛋白”外,几乎所有细胞中合成的蛋白质都是一些必需的蛋白质——“持家蛋白”。下列相关叙述正确的是( )
A.表皮细胞不能合成晶体蛋白,可能是由于该细胞丢失了晶体蛋白的基因
B.“持家蛋白”基因在细胞的整个生命历程中都表达,使各细胞种类不同
C.红细胞中的血红蛋白、胰岛B细胞中的胰岛素都属于“奢侈蛋白”
D.角蛋白的合成是细胞内特有基因在一定时期选择性表达实现的
【答案】C
【详解】A、表皮细胞未合成晶体蛋白是因为基因选择性表达,而非基因丢失。细胞分化的基础是基因选择性表达,遗传物质未改变,A错误;
B、“持家蛋白”基因在所有细胞中持续表达,维持细胞基本生命活动,但细胞种类不同由“奢侈蛋白”基因选择性表达决定,B错误;
C、血红蛋白和胰岛素均为特定细胞合成的特殊蛋白,属于“奢侈蛋白”,C正确;
D、角蛋白的合成是同一套基因选择性表达的结果,并非“特有基因”表达,所有细胞均含全套遗传信息,D错误。
故选C。
20.(24-25高一下·湖北武汉新洲区问津联盟·期末)下表表示人体内胰岛A细胞、唾液腺细胞内部分核基因及其表达情况(“+”表示该基因表达,“-”表示该基因未表达)。下列说法错误的是( )
基因
胰岛A细胞
唾液腺细胞
ATP合成酶基因
+
+
胰高血糖素基因
+
-
唾液淀粉酶基因
-
+
A.胰岛A细胞和唾液腺细胞的差异化与基因的选择性表达有关
B.胰岛A细胞和唾液腺细胞表达的部分基因可能相同
C.ATP合成酶基因是否表达是胰岛A细胞和唾液腺细胞分化的标志之一
D.分化后的胰岛A细胞和唾液腺细胞中mRNA有所差异,但遗传物质相同
【答案】C
【详解】A、胰岛A细胞和唾液腺细胞的形态、结构和功能差异是细胞分化的结果,而细胞分化的本质是基因的选择性表达,A正确;
B、由表可知,两种细胞均表达ATP合成酶基因,说明它们表达的基因存在部分相同,B正确;
C、ATP合成酶基因属于管家基因,所有活细胞均需表达以维持基本生命活动,其表达不能作为细胞分化的标志。分化的标志是奢侈基因(如胰高血糖素基因、唾液淀粉酶基因)的选择性表达,C错误;
D、分化后的细胞遗传物质相同,但因基因选择性表达导致mRNA种类存在差异,D正确。
故选C。
21.(24-25高一下·甘肃武威第六中学·期末)当皮肤受到损伤时,表皮干细胞(表皮基底层中的成体干细胞)可增殖、分化为新的皮肤细胞,并与原有细胞整合,修复表皮。下列叙述错误的是( )
A.皮肤细胞和表皮干细胞均是分化的细胞
B.皮肤细胞和表皮干细胞的基因组成相同
C.皮肤细胞受到外力导致的直接死亡属于细胞凋亡
D.皮肤细胞和表皮干细胞所表达的蛋白质不完全相同
【答案】C
【分析】细胞分化: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。
【详解】A、表皮干细胞属于成体干细胞,虽保留分裂能力,但已进行一定程度分化;皮肤细胞是高度分化的细胞。两者均属于分化的细胞,A正确;
B、表皮干细胞与皮肤细胞由同一受精卵分裂、分化而来,遗传物质相同,基因组成一致,B正确;
C、外力导致的细胞死亡属于细胞坏死(被动死亡),而细胞凋亡是基因调控的主动过程,C错误;
D、细胞分化导致基因选择性表达,表皮干细胞与皮肤细胞表达的蛋白质存在差异,D正确;
故选C。
二、多选题
22.(24-25高一上·江西南昌·期末)科学家研究果蝇胚胎发育早期的祖细胞分裂分化形成神经元的过程发现,祖细胞分裂方式包括对称分裂和不对称分裂。前者又分为非终末对称分裂和终末对称分裂,祖细胞进行非终末对称分裂可生成两个细胞,扩大祖细胞池;进行终末对称分裂可生成两个分化的神经元,从而逐渐耗尽祖细胞池。通过不对称分裂,祖细胞可生成一个祖细胞和一个分化的神经元,能维持祖细胞池和生成分化子细胞。相关叙述不正确的是( )
A.胚胎发育过程中细胞分化是细胞分裂的基础
B.通过对称分裂可能扩大或耗尽祖细胞池
C.细胞分裂之前只需进行遗传物质的复制
D.形成不同子细胞的原因是各祖细胞的基因不同
【答案】ACD
【详解】A、胚胎发育过程中细胞分裂是细胞分化的基础,A错误;
B、祖细胞进行非终末对称分裂可生成两个细胞,扩大祖细胞池;进行终末对称分裂可生成两个分化的神经元,从而逐渐耗尽祖细胞池,非终末对称分裂和终末对称分裂都是对称分裂,B正确;
C、细胞分裂之前需进行遗传物质的复制,还需要进行相关蛋白质的合成,C错误;
D、形成不同子细胞的原因不是各祖细胞的基因不同,而是细胞中发生了基因的选择性表达,D错误。
故选ACD。
23.(24-25高一上·河北沧州·期末)同一个体的两种细胞内部分基因的表达情况如表所示。下列分析错误的是( )
种类
甲细胞
乙细胞
基因1
+
+
基因2
-
-
基因3
+
注:“+”表示该基因表达。“-”表示该基因未表达。
A.基因1是否表达是细胞分化与否的标志
B.甲细胞和乙细胞核中所含的基因种类不同
C.甲细胞和乙细胞内的蛋白质种类存在差异
D.具有全能性的细胞会同时表达细胞内全部基因
【答案】ABD
【分析】细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、 功能特征各不相同的细胞类群的过程,其结果是在空间上细胞产生差异,在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达,通过不同基因表达的开启或关闭,最终产生标志性蛋白质。一般情况下,细胞分化过程是不可逆的。
【详解】A、根据表中信息可知,基因1在甲细胞和乙细胞中都表达,不是细胞分化的标志,A错误;
B、根据题意,甲和乙细胞是同一个体的两种细胞,二者不同是细胞分化的结果,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞核内的基因没有发生改变,因此甲细胞和乙细胞核中所含的基因种类相同,B错误;
C、甲细胞和乙细胞是由于细胞分化形成的,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此甲细胞和乙细胞内的蛋白质种类存在差异,C正确;
D、细胞的全能性是指分裂和分化的细胞,仍具有产生完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,D错误。
故选ABD。
24.(24-25高一上·山东青岛四区·期末)MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因,在前体细胞分化为肌细胞的过程中发挥重要作用。下列说法正确的是( )
A.前体细胞和肌细胞没有相同的蛋白质
B.含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞
C.肌细胞中控制胰岛素合成的基因处于关闭状态
D.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂
【答案】CD
【分析】细胞分化: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的差异的过程称为细胞分化。具有的特点是:1、持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大程度;2、稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡;3、普遍性:生物界普遍存在,是生物个体发育的基础;4.遗传物质不变性:细胞分化是伴随着细胞分裂进行的,亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变,但细胞内的遗传物质不变。
【详解】A、前体细胞分化成肌细胞,分化的实质是基因的选择性表达,因此两者具有相同的蛋白质,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,所有细胞都含有MyoD基因,含有MyoD基因的细胞可以分化为其他细胞,只是可能在其他细胞中不表达,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,控制胰岛素合成的基因只在胰岛B细胞内表达,在肌细胞中处于关闭状态,C正确;
D、一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,不能再分裂,D正确。
故选CD。
地 城
考点05
细胞的衰老和死亡
一、单选题
1.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)细胞自噬是通过膜包裹部分细胞质和细胞内需要降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体,然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物后再利用,其局部过程如图。下列有关叙述正确的是( )
A.形成自噬体外围的 a 来自高尔基体
B.与 b 融合的自噬体具有单层膜结构
C.溶酶体含有的酸性水解酶是溶菌酶
D.细胞自噬有利于维持细胞内部稳定
【答案】D
【详解】A、内质网与核外膜相连,结合图示可知,形成自噬体外围的a来自内质网,A错误;
B、与b溶酶体融合的自噬体具有双层膜结构,B错误;
C、溶菌酶是一种广泛存在于生物体液和分泌物中的碱性水解酶,溶酶体含有的酸性水解酶不是溶菌酶,C错误;
D、细胞自噬可以清除细胞内的有害物质,维持细胞内环境的稳定,D正确。
故选D。
2.(24-25高一上·贵州贵阳·期末)下图为来自同一个体的三种细胞示意图。相关叙述正确的是( )
A.三种细胞的基因组成不同,因此形态、结构和生理功能不同
B.三种细胞在衰老过程中,水分会减少且所有酶活性都降低
C.因为三种细胞的分化程度均较高,所以细胞全能性也较高
D.追根溯源,三种细胞都来自于一群彼此相似的早期胚胎细胞
【答案】D
【详解】A、三种细胞由同一个受精卵经过有丝分裂而来,基因组成相同,由于细胞分化形成了不同种类的细胞,A错误;
B、三种细胞在衰老过程中,水分会减少,多数酶活性都降低,并不是所有酶的活性都降低,B错误;
C、一般情况下,细胞分化程度越高,全能性越低,C错误;
D、追根溯源,三种细胞都来自于一群彼此相似的早期胚胎细胞,D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)多细胞生物在个体发育过程中会经历细胞的增殖、分化、衰老及死亡等生命历程。下列叙述正确的是( )
A.细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除、细胞坏死,都是通过细胞凋亡完成的
B.细胞产生的自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,可能导致细胞衰老
C.衰老细胞内许多酶活性降低,新陈代谢速率减慢,细胞核体积减小
D.在动物体内,细胞分化只发生在胚胎发育阶段,成熟动物体内不再发生细胞分化
【答案】B
【详解】A、细胞的自然更新和被病原体感染细胞的清除属于细胞凋亡,而细胞坏死是由外界因素引起的被动死亡,并非细胞凋亡,A错误;
B、自由基学说认为,自由基攻击蛋白质会导致其活性下降,这与细胞衰老直接相关,B正确;
C、衰老细胞的酶活性降低、代谢减慢,但细胞核体积应增大而非减小,C错误;
D、动物体内细胞分化贯穿整个生命历程(如成体干细胞分化),并非仅胚胎阶段,D错误;
故选B。
4.(24-25高一上·河南驻马店·期末)秀丽隐杆线虫是一种可以独立生存的线虫,长度约 1 毫米,秀丽隐杆线虫常作为研究细胞衰老、凋亡等生命活动的模式生物。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中,细胞内水分减少,细胞萎缩,细胞体积变小
B.细胞衰老可能是自由基攻击生物膜的磷脂分子,损伤了生物膜
C.营养缺乏条件下,秀丽隐杆线虫可通过细胞自噬获得物质和能量
D.在病理或伤害条件下,细胞中的基因程序性表达,细胞主动死亡
【答案】D
【详解】A、细胞衰老时,水分减少导致细胞萎缩、体积变小,属于衰老特征,A正确;
B、自由基攻击生物膜中的磷脂分子,破坏膜结构,属于自由基学说的内容,B正确;
C、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,C正确;
D、病理或伤害条件下的细胞死亡属于细胞坏死(被动过程),而非基因控制的主动凋亡,D错误。
故选D。
5.(24-25高一上·山西吕梁·期末)生长和衰老,出生和死亡,是生物界的正常现象。细胞也会经历生长、分化、衰老和死亡的过程。下列叙述正确的是( )
A.成熟生物体内不存在细胞凋亡
B.衰老细胞的体积变小,细胞核的体积也变小
C.细胞分化过程中细胞内的遗传物质要发生变化
D.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新
【答案】D
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化会增加细胞的种类。
【详解】A、成熟生物体内细胞的自然更新仍通过细胞凋亡完成,如皮肤表皮细胞的脱落,A错误;
B、衰老细胞体积减小,但细胞核体积增大(核膜内折),B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质未改变(同一生物体细胞核DNA相同),C错误;
D、正常细胞衰老可及时被清除,维持组织稳态(如衰老血细胞被吞噬),利于机体自我更新,D正确。
故选D。
6.(24-25高一上·贵州黔西南布依族苗族·期末)蝌蚪发育成青蛙的过程中,尾部逐渐消失,下列关于这种现象的叙述错误的是( )
A.尾部细胞的逐渐消失通过细胞凋亡实现
B.尾部细胞的逐渐消失受遗传物质的调控
C.尾部细胞逐渐消失时所有酶的活性均下降
D.与该现象关系最为密切的细胞器是溶酶体
【答案】C
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,蝌蚪发育成青蛙时尾部逐渐消失,是生物体正常发育过程中的一部分,是尾部细胞自动结束生命的过程,通过细胞凋亡实现,A正确;
B、细胞凋亡是一种程序性死亡,是由遗传物质决定的。在蝌蚪发育过程中,尾部细胞的凋亡是按照一定的遗传程序进行的,受到遗传物质的调控,以确保生物体的正常发育,B正确;
C、在尾部细胞逐渐消失(细胞凋亡)的过程中,并不是所有酶的活性均下降。例如,与细胞凋亡相关的酶的活性会升高,这些酶参与了一系列的生化反应,促使细胞有序地走向凋亡,C错误;
D、溶酶体是细胞内的“消化车间”,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细菌。在细胞凋亡过程中,溶酶体中的水解酶会被激活,分解细胞内的物质,使细胞解体,所以与尾部细胞逐渐消失这一现象关系最为密切的细胞器是溶酶体,D正确。
故选C。
7.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)下列关于细胞衰老和死亡的叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中多种酶的活性下降
B.细胞衰老和凋亡是生物体内正常的生命现象
C.免疫细胞清除被新冠病毒感染的细胞属于细胞坏死
D.自由基会攻击细胞的蛋白质分子和DNA分子,导致细胞衰老
【答案】C
【详解】A、细胞衰老过程中,部分酶(如与呼吸相关的酶)活性下降,但并非所有酶活性都降低,如水解酶可能增加,A正确;
B、细胞衰老和凋亡是生物体正常发育和维持稳态的必要过程,属于正常的生命现象,B正确;
C、免疫细胞清除被病毒感染的细胞是通过细胞毒性T细胞诱导靶细胞凋亡,属于细胞凋亡(主动的、程序性死亡),C错误;
D、自由基学说明确指出,自由基攻击蛋白质、DNA等生物大分子,导致其功能损伤,进而引发细胞衰老,D正确。
故选C。
8.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)正常细胞中,磷脂酰丝氨酸(PS)只分布在脂双层内侧,细胞凋亡早期PS由脂膜内侧翻向外侧。巨噬细胞分泌的桥接蛋白(MPG-E8)可同时与PS和巨噬细胞表面的MPG - E8的受体结合,刺激巨噬细胞吞噬凋亡细胞。下列说法错误的是( )
A.细胞自然更新的过程中不会出现PS外翻的现象
B.MPG-E8受体缺陷会影响巨噬细胞吞噬凋亡细胞
C.巨噬细胞可通过胞内溶酶体消化凋亡细胞的多种结构
D.巨噬细胞识别和吞噬凋亡细胞体现了细胞膜具有信息交流的功能
【答案】A
【详解】A、细胞自然更新通过细胞凋亡实现,而凋亡早期PS会外翻,A错误;
B、根据题干信息,MPG-E8(桥接蛋白)能够同时与凋亡细胞表面的PS和巨噬细胞表面的MPG-E8受体结合,从而刺激巨噬细胞吞噬凋亡细胞。如果MPG-E8受体存在缺陷,那么MPG-E8就无法与巨噬细胞表面的受体结合,进而无法触发巨噬细胞的吞噬作用,B正确;
C、巨噬细胞在吞噬凋亡细胞后,会将这些细胞包裹在溶酶体内。溶酶体内部含有多种水解酶,能够分解凋亡细胞的多种结构成分,从而完成细胞的消化过程,C正确;
D、MPG-E8作为信号分子介导识别,体现细胞膜的信息交流功能,D正确。
故选A。
9.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)端粒酶能催化端粒的延长和修复,Klotho基因控制合成的K蛋白会影响端粒酶的活性。研究发现,敲除Klotho基因的小鼠的寿命比正常小鼠短很多,而K蛋白含量高的小鼠的寿命比正常小鼠长。下列说法错误的是( )
A.端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短
B.自由基可能会攻击Klotho基因,引起基因突变而导致细胞衰老
C.端粒酶是降解端粒的酶,可通过降解受损DNA来延缓细胞衰老
D.K蛋白可提高端粒酶的活性,从而延缓细胞衰老
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征:
(1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢。
(2)细胞内多种酶的活性降低。
(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。
(4)细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
(5)细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。
【详解】A、端粒学说指出,正常体细胞分裂时端粒DNA逐渐缩短,缩短到临界值会导致细胞衰老,A正确;
B、自由基攻击Klotho基因可能导致其突变,影响细胞正常功能,从而引发细胞衰老,B正确;
C、端粒酶的功能是催化端粒延长和修复,而非降解端粒,C错误;
D、题干指出K蛋白含量高的小鼠寿命长,说明K蛋白通过提高端粒酶活性延缓细胞衰老,D正确;
故选C。
10.(24-25高一上·湖南邵阳·期末)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡时无新蛋白质产生
B.无功能siRNA干扰对照组的作用是排除siRNA本身对实验结果的影响
C.TRPM7基因可能通过促进Bax蛋白的合成、抑制Bcl-2蛋白的合成来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
【答案】B
【详解】A、细胞凋亡都是由基因控制的,凋亡相关基因表达会产生新的蛋白质,A错误;
B、实验需要满足对照原则,控制无关变量一致原则,单一变量原则等,无功能siRNA干扰对照组的作用是排除siRNA本身对实验结果的影响,B正确;
C、据题图可知,SiRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降,Bax基因表达量增加、Bcl-2基因表达量降低,细胞凋亡率增加,由此可以得出,TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达、促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,C错误;
D、由题图可知,SiRNA干扰TRPM7基因实验组,Bax基因表达量增加,Bcl-2基因表达量减少,细胞凋亡率增加,所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关症,D错误。
故选B。
11.(24-25高一上·辽宁调兵山第二高级中学·期末)细胞自噬是细胞的一种重要的自我保护机制,其过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬过程中结构①代表溶酶体
B.细胞自噬过程伴随着膜成分的更新
C.细胞自噬有利于维持细胞结构和功能的稳定
D.细胞自噬会随着外界营养物质浓度的降低而减弱
【答案】D
【详解】A、结构①中含有水解酶,能水解自噬体中的线粒体,结构①代表溶酶体,A正确;
B、细胞可通过形成自噬体更新细胞结构,包括膜成分的更新,B正确;
C、细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用,有利于维持细胞结构和功能的稳定,C正确;
D、细胞自噬产生的物质有些可以回收利用,故细胞自噬会随着外界营养物质浓度的降低而增强,从而获得所需的营养物质,D错误。
故选D。
12.(24-25高一上·河南开封·期末)“不知明镜里,何处得秋霜。”该诗句生动地描绘了岁月催人老的正常现象。人体衰老的过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。下列哪项不是衰老细胞所具有的特征( )
A.细胞呼吸速率增加
B.细胞内的水分减少
C.细胞核的体积增大
D.细胞内的色素积累
【答案】A
【详解】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。
【点睛】A、衰老细胞呼吸速率减慢,因为线粒体数量减少且功能下降,导致细胞呼吸产生的ATP减少,A错误;
B、衰老细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,B正确;
C、衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,染色质固缩,C正确;
D、衰老细胞内的色素(如脂褐素)积累,影响细胞正常生理功能,D正确。
故选A。
13.(24-25高一上·四川眉山·期末)随着科学技术的发展,关于细胞衰老的原因,有的科学家又提出了衰老基因学说,该学说认为,DNA链上可能存在一些“长寿基因”或“衰老基因”来决定个体的寿限。研究表明当细胞衰老时,一些衰老相关基因(SAC)表达特别活跃,其表达水平大大高于年轻细胞,已在人1号染色体、4号染色体及X染色体上发现SAG。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中,凋亡基因会启动进而导致细胞凋亡
B.细胞衰老过程中,酶的活性增强导致细胞代谢逐渐旺盛
C.按照衰老基因学说,促进长寿基因表达可延长人的寿限
D.按照衰老基因学说,抑制衰老基因表达可延长人的寿限
【答案】B
【详解】A、细胞衰老过程中,细胞会启动凋亡基因的表达,引发细胞凋亡,这是正常的生理过程,A正确;
B、细胞衰老时,多数酶的活性会下降(如呼吸酶),导致细胞代谢减弱,B错误;
C、根据衰老基因学说,若存在“长寿基因”,促进其表达可能延缓衰老、延长寿限,C正确;
D、若存在“衰老基因”,抑制其表达可能延缓细胞衰老进程,从而延长寿限,D正确。
故选B。
14.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)研究发现白花蛇舌草中含有的香豆酸可通过促进某些癌细胞内质网中未折叠或错误折叠蛋白积聚来激活细胞自噬,持续的细胞自噬可触发细胞死亡。下列有关说法正确的是( )
A.正常的细胞自噬会破坏细胞内部环境的稳定
B.癌细胞的细胞自噬不需要内质网、溶酶体参与
C.持续细胞自噬可触发癌细胞遗传机制决定的程序性死亡
D.香豆酸会激活细胞自噬甚至导致细胞死亡,无药用价值
【答案】C
【详解】A、正常的细胞自噬通过分解受损细胞结构或多余物质,维持细胞内部环境稳态,A错误;
B、细胞自噬过程需要内质网形成自噬体膜结构,溶酶体提供水解酶分解内容物,B错误;
C、持续细胞自噬导致细胞死亡属于细胞凋亡,而细胞凋亡由遗传机制调控,是程序性死亡,C正确;
D、香豆酸通过促进癌细胞自噬导致其死亡,可用于癌症治疗,具有药用价值,D错误。
故选C。
15.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)唐代诗人李白的诗句“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”表达了诗人对时光流逝、青春不再的哀叹和无奈,下列有关叙述错误的是( )
A.细胞中某些酶活性降低使青丝变白发
B.衰老细胞的核体积变小,染色质收缩
C.老年人衰老与体内细胞普遍衰老有关
D.自由基攻击生物膜时,可能会加速细胞的衰老
【答案】B
【分析】衰老细胞的特点有:细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;衰老的细胞内,有些酶的活性降低;细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累;衰老的细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深;细胞膜通透性改变。
【详解】A、细胞衰老时,酪氨酸酶活性降低导致黑色素合成减少,使头发变白,A正确;
B、衰老细胞的细胞核体积增大,染色质固缩,B错误;
C、个体衰老是体内细胞普遍衰老的结果,C正确;
D、自由基攻击生物膜中的磷脂和蛋白质,破坏膜结构,加速细胞衰老,D正确。
故选B。
16.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)辐射、有害物质以及细胞内的氧化反应都会产生化学性质活泼的自由基,自由基会攻击磷脂、蛋白质和DNA等物质,导致细胞衰老。下列叙述正确的是( )
A.自由基引发细胞衰老后导致细胞坏死
B.自由基可能会导致细胞内酶活性下降
C.自由基攻击DNA后不会引发其损伤
D.自由基不会引起细胞膜的通透性改变
【答案】B
【详解】A、自由基引发细胞衰老后,细胞通常会通过细胞凋亡(主动过程)而非坏死(被动损伤)死亡,A错误;
B、自由基攻击蛋白质(包括酶)会导致其结构改变,进而使酶活性下降,B正确;
C、自由基攻击DNA会直接损伤其结构,C错误;
D、自由基攻击细胞膜中的磷脂分子,破坏膜结构,导致通透性改变,D错误。
故选B。
17.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)李白有诗云:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”该诗句描述的是衰老现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老过程中细胞核体积增大
B.细胞衰老的过程就是个体衰老的过程
C.细胞衰老过程中细胞膜流动性降低
D.细胞衰老的原因可能是代谢废物的积累
【答案】B
【详解】A、细胞衰老时,细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深,A正确;
B、对于多细胞生物,个体衰老是细胞普遍衰老的过程,但单个细胞的衰老不等同于个体衰老,B错误;
C、细胞衰老时,细胞膜流动性降低,物质运输效率下降,C正确;
D、细胞衰老可能与代谢废物(如脂褐素)积累导致功能异常有关,D正确。
故选B。
二、多选题
18.(24-25高一上·河北邯郸·期末)白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。将正常人的骨髓移植到白血病患者的体内,造血干细胞可以增殖、分化成红细胞、白细胞、血小板等血细胞,从而治疗白血病。下列叙述正确的是( )
A.白细胞中与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态
B.造血干细胞分化为多种血细胞体现了动物细胞具有全能性
C.造血干细胞具有分裂和分化能力,不会发生衰老和死亡
D.正常人体每天有5×1011个血细胞被清除,该过程主要靠细胞凋亡实现
【答案】AD
【分析】在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息, 但形态、结构和功能却有很大差异,这是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。例如,在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与抗体合成有关的基因则处于关闭状态;在B细胞 (一种免疫细胞)中则相反。
【详解】A 、虽白细胞和红细胞的遗传物质相同,但与血红蛋白合成有关的基因只在红细胞中表达并处于活动状态,白细胞中血红蛋白基因处于关闭状态,A正确;
B、全能性指已分化的细胞具有发育成完整个体或分化成各种细胞的潜能,造血干细胞分化为多种血细胞并非各种细胞,不能体现动物细胞的全能性,B错误;
C、一般情况下,体外培养的人体某种细胞,最多分裂50 次就停止分裂了,并且丧失了正常的功能。随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数会逐渐减少,这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。虽造血干细胞具有分裂和分化能力,但也会随着细胞分裂次数的减少而发生衰老和死亡,C错误;
D、在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体 感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。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。正常人体每天有5×1011个血细胞被清除,该过程主要靠细胞凋亡实现而非细胞坏死,D正确。
故选AD。
19.(24-25高一上·河北邢台·期末)苏云金杆菌产生的Bt毒蛋白被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。下列细胞死亡方式与上述实例不相同的是( )
A.某些被病原体感染的细胞的清除
B.长期吸烟导致的肺部细胞的死亡
C.人在胚胎时期,尾部细胞的死亡
D.胎儿手的发育过程中,指间细胞的死亡
【答案】ACD
【详解】细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,Bt毒蛋白导致的细胞死亡属于细胞坏死,不受基因控制,而某些被病原体感染的细胞的清除、人在胚胎时期,尾部细胞的死亡、胎儿手的发育过程中,指间细胞的死亡等均属于细胞凋亡,受基因的控制,长期吸烟导致的肺部细胞的死亡属于细胞坏死,因此ACD符合题意,B不符合题意。
故选ACD。
20.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)“清除衰老细胞”被美国《科学》杂志评为 2016 年十大科学突破之一,清除衰老细胞对延缓机体衰老、防止癌症具有重大意义。下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( )
A.若某细胞中存在胰岛素,证明该细胞已分化
B.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
C.端粒学说认为正常体细胞的端粒 DNA 序列随细胞分裂次数增加而变短
D.衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积变小
【答案】ABC
【详解】A、只有胰岛素B细胞中才能表达出胰岛素,若某细胞中存在胰岛素,说明该细胞为胰岛B细胞,证明该细胞已分化,A正确;
B、细胞凋亡是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,所以常常被称为细胞编程性死亡,B正确;
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,称为端粒。端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短,C正确;
D、衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积增大,D错误。
故选ABC。
21.(24-25高一上·新疆吐鲁番·期末)细胞是一个有机体,会经历增殖、衰老、死亡等生命历程。下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.有丝分裂的间期,细胞表面积与体积之比增大
B.细胞衰老过程中,细胞中存在活性升高的酶
C.细胞增殖和分化均会导致细胞数量增多
D.某些细胞感染病毒后再被清除是通过细胞凋亡完成的
【答案】BD
【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、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、有丝分裂间期,细胞会进行物质的准备,细胞体积会增大。细胞体积越大,其相对表面积(细胞表面积与体积之比)越小。所以有丝分裂的间期,细胞表面积与体积之比是减小的,A错误;
B、细胞衰老过程中,细胞内多种酶的活性会降低,但不是所有酶活性都降低,比如与细胞凋亡相关的酶活性可能升高,所以细胞中存在活性升高的酶,B正确;
C、细胞增殖会导致细胞数量增多,而细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,细胞分化不会导致细胞数量增多,C错误;
D、某些细胞感染病毒后,机体免疫系统会将其清除,这是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,D正确。
故选BD。
22.(24-25高一上·山东德州·期末)当细胞内铁离子超载时,过量的铁离子会诱发细胞产生自由基,最终导致细胞膜破裂,该过程称为铁死亡。已知该过程中细胞核的各种结构保持正常,但是线粒体的嵴会减少甚至消失。下列说法错误的是( )
A.自由基会攻击细胞膜的磷脂分子进而产生更多的自由基
B.铁死亡过程中,细胞的染色质处于收缩凝集和染色加深的状态
C.铁死亡过程中,细胞内的丙酮酸含量上升且无法合成ATP
D.铁死亡是一种不同于细胞凋亡的细胞死亡方式
【答案】BC
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞程序死亡的过程。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、化学性质活泼的自由基会攻击细胞膜的磷脂分子,对细胞膜造成损伤,同时会产生更多的自由基,A正确;
B、已知铁死亡过程中细胞核的各种结构保持正常,因此细胞的染色质不会处于收缩凝集和染色加深的状态,B错误;
C、铁死亡过程中,线粒体内膜形成的嵴会减少甚至消失,会影响有氧呼吸的第三阶段,但有氧呼吸呼吸第一阶段和第二阶段能产生ATP,C错误;
D、细胞凋亡是指由基因控制的细胞自主的程序性死亡,过量的铁离子诱发细胞产生自由基,最终导致细胞膜破裂引起的细胞死亡,即铁死亡,所以铁死亡不属于细胞凋亡,属于细胞坏死,D正确。
故选BC。
23.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)下图表示细胞的生命历程,其中甲~辛表示相关生理过程。下列描述错误的是( )
A.甲过程代表有丝分裂,乙过程提高了生物体各种生理功能的效率
B.多细胞生物发育过程中发生丁过程的细胞都是衰老的细胞
C.戊是不利因素影响下,细胞正常代谢受损或中断导致的
D.己过程中细胞内水分减少,细胞内各种酶活性均降低
【答案】BD
【分析】分析题图:甲是细胞有丝分裂,乙是细胞分化,丙是细胞癌变,丁是细胞凋亡,庚辛是分化的细胞形成组织器官、系统、个体,戊是细胞坏死,己是细胞衰老。
【详解】A、甲过程表示由受精卵形成很多相同的细胞,表示有丝分裂,乙是细胞分化,其实质是基因选择性表达,形成了不同种类的细胞,提高了生物体各种生理功能的效率,A正确;
B、据图可知,丁是细胞凋亡,细胞凋亡有三种类型:细胞的编程性死亡;细胞的自然更新;被病原体感染的细胞的清除,因此多细胞生物发育过程中发生丁过程的细胞不都是衰老的细胞,B错误;
C、戊是细胞坏死,是在不利因素影响下,细胞正常代谢受损或中断导致的, C正确;
D、己过程是细胞的衰老,细胞内与细胞衰老凋亡相关酶活性增强,D错误。
故选BD。
24.(24-25高一上·山东菏泽·期末)多细胞生物要经历细胞增殖、分化、衰老和凋亡等过程。下列说法正确的是( )
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B.细胞的分化程度越高,表现出来的全能性就越弱
C.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
D.细胞凋亡使细胞自主有序的死亡,对生物体是有利的
【答案】BD
【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。细胞分化的特点是普遍性、稳定性和不可逆性。细胞分化的结果是使细胞的种类增多,功能趋于专门化;
2、衰老细胞的特点:细胞内水分变少、细胞内酶的活性降低、细胞内色素堆积和细胞通透性降低。
【详解】A、胚胎干细胞是未分化的细胞,但在个体发育过程中,胚胎干细胞会分化形成各种组织和器官,这一过程中就存在基因的选择性表达,A错误;
B、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。一般来说,细胞的分化程度越高,其全能性就越难以表达,即表现出来的全能性越弱,例如高度分化的神经细胞几乎不表现出全能性,B正确;
C、衰老的生物体中,大多数细胞处于衰老状态,但也有新产生的细胞,比如造血干细胞等,并非所有细胞都处于衰老状态,C错误;
D、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,使细胞自主有序地死亡,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,对生物体是有利的,D正确。
故选BD。
三、解答题
25.(24-25高一上·河北邢台·期末)雌激素能刺激乳腺癌细胞生长,抑制其凋亡,其过程如图所示。药物A是一种抗雌激素类药物,其结构与雌激素的结构相似,被应用于乳腺癌的预防与治疗。回答下列相关问题:
注:"+"表示促进。
(1)细胞凋亡是指 的过程。同一个体中,乳腺细胞与其他细胞均含有相同的遗传信息,但它们在形态、结构和功能上却有很大的差异,其根本原因是 。
(2)图中Ⅰ、Ⅱ阶段共同构成一个 。其中Ⅱ阶段发生染色体数目倍增的是 期。
(3)与高等植物细胞有丝分裂相比,动物细胞有丝分裂过程中的不同点是 (答出1个方面)。
(4)药物A能够被应用于乳腺癌的预防与治疗的原因可能是 。
【答案】(1) 由基因决定的细胞自动结束生命的过程 基因的选择性表达
(2) 细胞周期 有丝分裂后
(3)动物细胞有丝分裂过程中纺锤体由两组中心粒之间的星射线形成;动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分
(4)药物A结构与雌激素的结构相似,与雌激素竞争受体,阻止雌激素与受体结合,从而抑制雌激素的作用
【分析】细胞增殖指细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。连续分裂的细胞从一次分裂完成到下一次分裂完成时为止为一个细胞周期。细胞周期包括分裂前的间期和分裂期。
【详解】(1)细胞凋亡指由基因决定的细胞自动结束生命的过程。对于多细胞生物体的正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素干扰具有关键作用。同一个体中,乳腺细胞与其他细胞均含有相同的遗传信息,但由于基因的选择性表达,导致它们在形态、结构和功能上却有很大的差异。
(2)图中Ⅰ、Ⅱ阶段共同构成一个细胞周期,其中Ⅰ阶段为细胞分裂前的间期,Ⅱ阶段为分裂期,在有丝分裂后期,染色体着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,发生染色体数目倍增。
(3)高等植物细胞和动物细胞有丝分裂过程不完全相同,如动物细胞有丝分裂过程中纺锤体由两组中心粒之间的星射线形成;动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分。
(4)分析题图可知,药物A结构与雌激素的结构相似,与雌激素竞争受体,阻止雌激素与受体结合,从而抑制雌激素的作用,进而能用于乳腺癌的预防与治疗。
26.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)细胞自噬就是细胞吃掉自身受损或退化的结构和物质,通过溶酶体降解后再利用。细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用,若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器,就会影响细胞的正常功能。研究发现,细胞通过下图所示的机制进行相应调控,以清除错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器。经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某类蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。回答下列问题:
(1)线粒体等细胞器并不是随机漂浮于细胞质中,细胞质中有支持它们的由蛋白质纤维组成的网架结构,这些网架结构统称为 。从酶的作用特点分析M6P标志的形成过程体现了 。
(2)泛素是真核细胞中的一类小分子蛋白质,其合成场所为 ,据图可知泛素的作用是 ,利于最终形成吞噬泡。S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,原因是 。
(3)吞噬泡和溶酶体融合的过程体现了生物膜的结构特点是 。
(4)细胞通过图示过程对细胞内部结构和成分进行调控,其意义是 (答出2点)。
【答案】(1) 细胞骨架 S酶的专一性
(2) 核糖体 标记损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质,使其与自噬受体结合 没有带有M6P标志的蛋白质,不能产生溶酶体酶
(3)具有一定的流动性
(4)清除细胞内功能异常的蛋白质或损伤的细胞器,维持细胞的正常功能;降解产物可被细胞重新利用
【分析】细胞自噬是真核生物中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】(1)细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的,细胞质中有着支持它们的结构-细胞骨架。进入高尔基体的蛋白质不能都被S酶作用带上M6P标志,体现了S酶的专一性。
(2)核糖体是蛋白质的合成场所,泛素是真核细胞中的一类小分子蛋白质,因此其合成场所在核糖体;据图可知,错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛素标记,被标记的蛋白质或线粒体会与自噬受体结合,而后被包裹进吞噬泡,因此泛素的功能是标记损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质,使其与自噬受体结合,最终形成吞噬泡;溶酶体含有大量的水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器,S酶功能丧失的细胞中没有带有M6P标志的蛋白质,不能产生溶酶体酶,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累。
(3)错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛素标记,被标记的蛋白质或线粒体会与自噬受体结合,被包裹进吞噬泡,最后融入溶酶体中,吞噬泡与溶酶体二者的融合体现了生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
(4)细胞通过自噬过程清除细胞内功能异常的蛋白质或损伤的细胞器,维持细胞的正常功能,且降解产物可被细胞重新利用,有利于细胞的生长和分裂。
27.(24-25高一上·福建福州闽侯县·期末)电离辐射(存于自然界及核工业、医疗检测等领域)会导致线粒体功能异常,可能引起多种疾病,其中机制如下图所示。
(1)线粒体是 的主要场所,线粒体功能异常影响细胞的 供应,引起疾病。
(2)在线粒体中,NADH通过ETC将电子传递给氧气,生成 。ETC存在于线粒体 。
(3)电离辐射会提高线粒体中的自由基含量,对线粒体产生较大危害,原因是 。
(4)在电离辐射下,线粒体膜通透性增加,释放细胞色素c到细胞质中,引发Caspase - 9向Caspase - 3转化,引起细胞凋亡。请写出“验证电离辐射诱导的细胞凋亡与Caspase - 3水平正相关”的实验思路并预期实验结果 。
【答案】(1) 有氧呼吸 能量/ATP
(2) 水 内膜
(3)自由基会攻击和破坏线粒体内各种执行正常功能的生物分子(如线粒体膜上磷脂分子、蛋白质等)
(4)同条件下培养两组细胞,实验组进行一定剂量的电离辐射,对照组不进行电离辐射,比较两组细胞凋亡率和细胞提取液中Caspase-3含量,预计实验组细胞内Caspase-3含量和凋亡率均高于对照组
【分析】电离辐射会使线粒体功能异常,其机制为:电离辐射一方面造成线粒体电子传递系统(ETC)功能障碍,干扰正常电子传递;另一方面使线粒体自由基增多,这些自由基会攻击线粒体内执行正常功能的生物分子(如膜上磷脂、蛋白质等);同时还会促使线粒体释放细胞色素c到细胞质中,引发Caspase-9向Caspase-3转化,最终导致细胞凋亡,通过这些途径共同影响线粒体功能,进而可能引发多种疾病。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,由于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】(1)线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所,因此是有氧呼吸的主要场所,线粒体通过有氧呼吸产生 ATP,功能异常会影响细胞能量(ATP)供应,导致疾病。
(2)有氧呼吸第三阶段,NADH在线粒体内膜的ETC作用下,将电子传递给氧气,最终生成水。ETC(电子传递系统)是有氧呼吸第三阶段的关键结构,存在于线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段的场所)。
(3)自由基具有强氧化性,可攻击线粒体的膜结构(磷脂分子)、蛋白质(酶等功能分子) ,破坏线粒体的结构与功能,导致线粒体损伤。
(4)验证 “电离辐射诱导的细胞凋亡与Caspase-3水平正相关”,自变量为是否进行电离辐射,因变量为细胞凋亡率和 Caspase-3 含量。
实验思路并预期实验结果:同条件下培养两组细胞,实验组进行一定剂量的电离辐射,对照组不进行电离辐射,比较两组细胞凋亡率和细胞提取液中Caspase-3含量,预计实验组细胞内Caspase-3含量和凋亡率均高于对照组。
28.(24-25高一上·辽宁大连·期末)白血病是由骨髓造血干细胞恶性增殖为白血病细胞而引起的疾病。请回答下列问题。
(1)造血干细胞分裂前进行活跃的物质准备,主要包括 ;经过有丝分裂后期细胞中 (填“染色体”或“核DNA”或“染色体和核DNA”)数目加倍;分裂完成后,与亲代细胞相比,每个子细胞的染色体DNA数 (填“加倍”、“减半”或“保持稳定”)。
(2)造血干细胞分化成为红细胞的过程中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与抗体合成有关的基因则处于关闭状态,在形成B细胞(一种白细胞)中则相反,以上事实说明,细胞分化是细胞中基因 的结果。造血干细胞分化成为各种血细胞的过程 (填“能”或“不能”)体现出造血干细胞具有全能性。
(3)白血病的发病机制与多种因素有关,如物理因素(主要是X射线等电离辐射)。目前认为其发生过程至少有两类事件:第一,某些原因使细胞获得增殖优势,同时细胞凋亡受阻;第二,某些原因导致造血干细胞分化阻滞或紊乱,而不能形成正常的血细胞。
①白血病细胞的凋亡是由 所决定的细胞自动结束生命的过程。
②下列关于预防或治疗白血病的思路或方法,合理的有 (多选)。
A.生活中远离电离辐射
B.研究靶向药物,选择性地诱导白血病细胞凋亡
C.研究药物调控造血干细胞内基因的表达,使细胞分化正常进行
D.给白血病患者输入正常人的血细胞即可彻底治疗白血病
【答案】(1) DNA的复制和有关蛋白质的合成 染色体 保持稳定
(2) 选择性表达 不能
(3) 基因 ABC
【分析】细胞分化是在个体发育中,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差异的过程。
【详解】(1)造血干细胞进行有丝分裂,分裂前进行活跃的物质准备,包括DNA的复制和有关蛋白质的合成。有丝分裂后期,着丝粒断裂,细胞中染色体数目加倍,分裂完成后,与亲代细胞相比,每个子细胞的染色体DNA数保持稳定。
(2)细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。造血干细胞分化成为各种血细胞,而非是各种细胞,不能体现造血干细胞的全能性。
(3)①细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡。
②A、题干中提到白血病与物理因素,主要是X射线等电离辐射有关,远离电离辐射可以预防白血病,A正确;
B、研究靶向药物,选择性地诱导白血病细胞凋亡,减少对正常细胞的损伤,B正确;
C、某些原因导致造血干细胞分化阻滞或紊乱,而不能形成正常的血细胞,研究药物调控造血干细胞内基因的表达,使细胞分化正常进行,可以预防白血病,C正确;
D、对白血病病人进行治疗的有效方法是将正常人的骨髓造血细胞移植入病人体内,使病人能够产生正常的血细胞,D错误。
故选ABC。
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