内容正文:
专题07细胞的生命历程
2大高频考点概览
考点01 细胞的增殖
考点02 细胞的分化、衰老和死亡
地 城
考点01
细胞的增殖
一、单选题
1.(23-24高一·江苏镇江·期末)下列关于细胞生长和分裂的叙述,正确的是( )
A.细胞体积越大,物质运输效率越强
B.处于分裂间期的细胞会有适度生长
C.分裂期越长的生物材料,越适于观察细胞分裂期特征
D.蛙的红细胞无丝分裂过程中,不发生DNA和纺锤体的变化
2.(24-25高一上·江苏苏州·调研)耶尔森氏菌是一种寄生在动物肠道的细菌,传染性强。下列关于耶尔森氏菌的叙述,正确的是( )
A.有细胞膜,但没有生物膜系统
B.有细胞壁,主要成分是纤维素
C.能进行有氧呼吸,具有线粒体
D.能分裂增殖,方式是无丝分裂
3.(24-25高一上·江苏天一中学·期末)下列关于细胞分裂的说法正确的是( )
A.蛙的红细胞进行无丝分裂过程中,没有DNA 的复制和纺锤体的形成
B.植物和动物细胞有丝分裂的不同体现在前期和末期
C.有丝分裂中期能够观察到赤道板结构,染色体形态数目清晰
D.可在高倍显微镜下持续观察同一细胞有丝分裂时形态和数目的变化
4.(23-24高一上·江苏盐城一中等三校·期末)细胞增殖周期中的分裂间期依次分为G1、S、G2三个时期,分裂间期结束进入分裂期(M)。下表为某细胞的细胞周期各阶段时长,相关叙述正确的是( )
时间
G1
S
G2
M
时长(h)
9
6
2.5
1.5
注:G1(DNA合成前期);S(DNA合成期);G2(DNA合成后期)
A.所有具备分裂能力的细胞都具有细胞周期
B.处于M期的细胞至少需要10.5h才能到达S期
C.S期结束后,DNA分子数目和染色体数目均加倍
D.使用DNA合成抑制剂可以有效控制癌细胞的增殖
5.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·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固定、解离、漂洗、染色、制片观察
B.实验过程中,可观察到②时期的细胞进入①时期
C.④时期细胞的 DNA 数目是⑤时期细胞的两倍
D.统计多个视野中各个时期的细胞数目,可估算出分生区细胞的细胞周期
6.(23-24高一上·江苏南通·期末)下图是某种生物细胞的细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化图解,相关叙述错误的是( )
A.在ab段,细胞有适度的生长
B.细胞在bc段始终有染色单体存在
C.出现cd段变化的原因是着丝粒分裂
D.de段的每个细胞中的染色体数目是bc段细胞中的2倍
7.(24-25高一上·江苏无锡·调研)下列关于实验“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的叙述,错误的是( )
A.洋葱根尖临时装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片
B.解离的目的是用药液使组织中的细胞分离
C.视野中绝大多数细胞处在分裂间期
D.能连续观察到细胞有丝分裂的动态过程
8.(23-24高一上·江苏淮安·期末)如图是某高等植物体细胞有丝分裂某时期模式图,下列叙述正确的是( )
A.图为有丝分裂后期,是观察染色体的最佳时期
B.图中细胞含有8个核DNA分子
C.图中①和⑤互为姐妹染色单体
D.由图分析该细胞处于中期时含有8条染色体
9.(23-24高一上·江苏泰州中学·期末)利用洋葱根尖细胞(2n=16)观察植物的有丝分裂时,观察到一个视野如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞乙中有32个DNA分子,16条染色体
B.细胞甲最适合用于观察染色体的形态和数目
C.通过对该视野中的细胞计数可估算洋葱根尖细胞周期的时长
D.在装片中滴加DNA合成抑制剂,视野中间期细胞数量将增加
二、多选题
10.(24-25高一上·江苏连云港·期末)下列生物科学技术或方法与相关实验的对应关系中错误的是( )
选项
生物科学技术或方法
相关实验
A
同位素标记法
研究人鼠细胞融合中膜蛋白的运动
B
荧光标记法
证明光合作用中释放的O2只来自于水
C
差速离心法
分离大小不同的细胞结构
D
构建模型法
解释细胞不能无限增大的原因
A.A B.B C.C D.D
11.(23-24高一·江苏镇江·期末)某同学绘制下图1和图2,用以表示有丝分裂不同时期细胞内染色体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的有( )
A.图1中CD段对应纵坐标数值为1/2
B.图1中DE段核DNA含量加倍
C.图2中a、c分别对应图1中的EF、AB段
D.有丝分裂不会出现图2中d所示情况
12.(24-25高一上·江苏天一中学·期末)图1表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像,图2是该动物细胞有丝分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的统计。下列有关叙述正确的是( )
A.图1细胞中含有8条染色单体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期
B.该动物体细胞中含有4条染色体,图1细胞在赤道板位置会出现细胞板
C.图2表示有丝分裂过程中的某阶段,该阶段没有发生染色体着丝粒分裂
D.图2中a表示染色体,此时期细胞中染色体数目与体细胞中的染色体数目相同
13.(23-24高一上·江苏南通·期末)下图为动物细胞有丝分裂过程模式图。相关叙述错误的是( )
A.①时期细胞中发生DNA的复制和蛋白质的合成
B.②时期发生中心体的倍增,并分别移向细胞两极
C.④时期发生着丝粒分裂,染色单体分开成两条染色体
D.⑤时期细胞中央赤道板的位置出现细胞板
14.(23-24高一·江苏镇江·期末)为保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列的检验点,只有当相应的过程正常完成,细胞分裂才能进入下一个阶段。下表为四个检验点的功能,下列叙述正确的有( )
检验点
功能
①
检验细胞是否生长到合适大小
②
检验分离的染色体是否到达细胞两极
③
检验DNA是否准确复制
④
检验纺锤体是否正确组装
A.一个细胞周期中四种检验点发生的先后顺序为③→④→②→①
B.当细胞顺利通过检验点④之后,染色体和DNA数量才有可能加倍
C.DNA合成抑制剂能将细胞阻滞在检测点③,从而抑制肿瘤的生长
D.检验点②对于保证复制后的染色体均分到两个子细胞中起重要作用
三、非选择题
15.(24-25高一上·江苏连云港·期末)辣条是一种常见小零食,其制作过程中会添加多种食品添加剂。为检测分析辣条的食用安全性,某研究小组以蚕豆根尖为研究对象,实验步骤和操作过程如下表所示,结果见图1、图2。请回答以下问题:
(1)图1乙所示为有丝分裂 期,图中断裂的染色体片段没有着丝粒,所以不能被 牵引,在核膜重建时,会被遗留在核外,并在下一个 的间期以微核的形式表现出来(见图1 )。
(2)表中所示操作过程中解离的目的是 。请继续将下表填写完整。
实验步骤
简要操作过程
制备辣条提取液
取适量辣条加水浸泡、过滤得原液,取原液加水分别稀释,得到不同稀释倍数的溶液。
处理蚕豆根尖
催根
选用健康饱满的蚕豆种子,于适宜条件下培养催根。
设置① 和实验组
待种子根长2cm时,将种子随机分为② 组,每组多粒,分别加50ml水和等量的不同稀释倍数的辣条提取液,适宜条件下培养6h。
缓苗
清洗种子和根尖后,放置于适宜条件下,用水缓苗培养24h,等待断裂的染色体片段形成微核。
计算微核率和有丝分裂指数
取蚕豆根尖制片,步骤为:解离→③ →压片。统计每个根尖具有微核的细胞数及处于分裂期的细胞数,开展相关计算。每组实验重复3次,取平均值。
注:有丝分裂指数=(分裂期细胞数/细胞总数)×100%,微核率=(微核细胞数/细胞总数)×100%
(3)分析实验结果可知,辣条提取液对有丝分裂和产生微核的影响依次是 (从“促进”“抑制”“无影响”中选填)。当用辣条提取液原液处理蚕豆根尖细胞时,微核率反而下降,原因可能是 。研究表明,在实验浓度范围内,辣条提取液具有遗传毒性,原因是无法保证子代细胞与亲代细胞 的一致性。
16.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)科学研究表明,可以抽取扁桃体中的干细胞来修复受损的肝脏,且全程无需手术便可实施。请回答下列问题:
(1)利用扁桃体中的干细胞修复肝脏时,干细胞通过 成为肝脏细胞。干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息相同,但干细胞内不存在肝脏细胞所特有的转氨酶,这是因为 。
(2)人体扁桃体干细胞中有23对染色体。图1中的细胞在一个细胞周期中正确的排序为 (填字母),姐妹染色单体数和核 DNA 数目相等的细胞是图1中的 (填字母)。图2中a= 条,图2中A时期染色体数目变化的原因是 。
(3)黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。如图a、b、c分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
①图a细胞所在时期,细胞内发生的主要生理变化是 。
②根据图3分析,图c细胞中染色体数目加倍的机制是 。
(4)细胞周期受到严格的分子调控,调控异常会引起细胞癌变,有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。可用药物(如胸苷)特异性抑制DNA合成实现细胞同步化,如图4。
据图分析:阻断Ⅰ中向鱼细胞培养液中加入过量胸苷,处于 期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在s期和G1/S 交界处:图②→图③解除过程,更换正常的新鲜培养液后,培养的时间应控制在 h范围之间;阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在 ,从而实现了细胞周期的同步化。
17.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下图表示用洋葱作为实验材料的三个实验的操作流程。请据图回答下列问题:
(1)利用无水乙醇提取绿叶中的色素时,需加入少量的二氧化硅和碳酸钙,加入二氧化硅的目的是 ,加入碳酸钙的目的是 。色素在滤纸条上的分离结果如图,其中标号 代表的色素在层析液中的溶解度最小,该色素是 吸收 光。
(2)某同学用洋葱鳞片叶表皮细胞作为实验材料观察有丝分裂,发现细胞好像都处于细胞分裂间期,原因是 。另一个同学用洋葱根尖作为实验材料观察有丝分裂,应观察的区域是 ,观察发现该区域大多数细胞处于细胞分裂间期,原因是 。
(3)将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸入蒸馏水、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液和0.6g/mL的KNO3溶液中,得到细胞原生质体(指细胞被除去细胞壁后剩余的部分)相对体积随时间的变化曲线如图2所示。
①图2中a、b分别表示洋葱鳞片叶外表皮细胞浸入 中后得到的原生质体相对体积变化曲线。
②图1中 (填图中序号)组成的 相当于半透膜,此时②处充满了 。
③b曲线对应溶液中4min 后原生质体体积逐渐增大的原因是 。
地 城
考点02
细胞的分化、衰老和死亡
一、单选题
1.(24-25高一上·江苏无锡·调研)细胞分化是生物个体发育的基础,其实质是( )
A.细胞形态的变化 B.细胞结构的变化
C.细胞生理功能的变化 D.基因的选择性表达
2.(23-24高一上·江苏泰州中学·期末)科学家把一类特殊干细胞定向分化为中脑多巴胺能神经细胞,然后移植到患者脑内,从而实现神经再生和功能重塑,用于治疗帕金森病。下列叙述正确的是( )
A.干细胞的全能性高于受精卵的全能性
B.人体干细胞仍具有分裂和分化能力
C.该干细胞和中脑多巴胺能神经细胞的基因表达情况相同
D.神经细胞形成过程中,细胞的遗传物质发生改变
3.(23-24高一上·江苏盐城建湖高级中学·期末)下列事实能体现细胞全能性的是( )
A.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养形成完整植株
B.花生种子萌发成长成新植株
C.诱导小鼠的造血干细胞分化成多种血细胞
D.壁虎断尾后重新长出尾部
4.(24-25高一上·江苏无锡·调研)下列有关衰老细胞的叙述,正确的是( )
A.水分减少,细胞萎缩 B.细胞核体积减小,染色加深
C.只发生在衰老个体中 D.染色质收缩,所有酶活性下降
5.(24-25高一上·江苏南京·期末)衰老是生物界的普遍现象,细胞衰老过程中其形态、结构、功能都会发生变化。下列属于细胞衰老特征的是( )
A.细胞分裂能力增加 B.细胞内所有酶的活性上升
C.细胞内色素逐渐减少 D.细胞代谢速率减慢
6.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下列有关人体细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分化过程中遗传物质发生改变,导致细胞的结构和功能发生变化
B.衰老细胞的质膜通透性和细胞骨架均发生改变
C.细胞坏死过程中染色质发生凝集,细胞内容物释放引起炎症反应
D.端粒随着细胞分裂次数的增加而变长,使细胞代谢加快导致细胞衰老
7.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)当紫外线、DNA 损伤等导致细胞损伤时,线粒体膜的通透性发生改变,细胞色素c被释放,引起细胞凋亡,机理如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A.细胞色素c主要分布在线粒体内膜,参与有氧呼吸过程中丙酮酸的分解
B.细胞损伤时,细胞色素c释放到细胞质基质与蛋白A结合,进而引起细胞凋亡
C.C-9酶的活化过程是一个伴随着ATP水解的放能反应
D.增加ATP的供给可能会导致图示中的凋亡过程受到抑制,进而引发细胞坏死
8.(24-25高一上·江苏常州高级中学·期末)宫颈癌为全球第四大常见女性恶性肿瘤,与人乳头瘤病毒(HPV)感染和病毒持续性侵袭有关。茯苓酸为茯苓的主要成分之一,科研人员研究了茯苓酸对宫颈癌细胞增殖和凋亡的影响,所得部分实验数据如图。下列说法正确的是( )
注:CK为空白对照组;FL为茯苓酸低浓度组;FM为茯苓酸中浓度组;FH为茯苓酸高浓度组,各组细胞总数相同。
A.该实验自变量是茯苓酸的浓度,因变量是细胞凋亡率
B.茯苓酸处理对宫颈癌细胞的细胞周期时长无影响
C.茯苓酸可能通过将细胞阻滞在G1期抑制癌细胞增殖
D.该实验证明细胞凋亡是由环境因素决定
9.(23-24高一上·江苏淮安·期末)白血病俗称血癌,患者血液中出现大量的异常白细胞,而正常的血细胞明显减少。骨髓中的造血干细胞是血细胞的起源。下列叙述错误的是( )
A.造血干细胞能分化成多种血细胞,体现了细胞的全能性
B.人体血小板和白细胞的遗传信息相同,表达情况不同
C.骨髓移植可以有效地治疗白血病
D.造血干细胞具有很强的再生能力,一般不会影响捐献者的身体健康
10.(23-24高一上·江苏泰州中学·期末)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的有( )
①细胞的分化、衰老、凋亡和坏死,对于生物体都有积极意义
②细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向全面化,提高细胞代谢的效率
③胚胎干细胞可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,具有全能性
④细胞衰老会使细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
⑤端粒学说认为所有细胞的端粒DNA序列都会随细胞分裂次数增加而变短
⑥某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的。
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
二、多选题
11.(23-24高一上·江苏盐城建湖高级中学·期末)脑缺血会引起局部脑神经缺氧而导致脑部轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤,最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等。研究发现M的线粒体可以转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复,此方法将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。下列相关叙述正确的是( )
A.脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞凋亡
B.M有分裂能力强、全能性较高,以及分化成多种细胞等特点
C.据题意推测N细胞的恢复机制可能是:通过增加N细胞中的线粒体数量使有氧呼吸加强,产生更多的ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量
D.通过诱导M细胞增殖分化,达到增加神经细胞的数量,从而在脑缺血的治疗中发挥作用
12.(23-24高一上·江苏盐城一中等三校·期末)下图所示为人体细胞的生命历程,以下叙述不正确的是( )
A.与①相比,②的表面积/体积比值增大,与外界环境进行物质交换的能力增强
B.③、④经c过程形成⑤上皮细胞、⑥骨骼肌细胞,体现了细胞的全能性
C.衰老的细胞具有体积变小、核变大、大多数酶的活性降低等特点
D.细胞凋亡过程中形成凋亡小体,会引发炎症反应
三、非选择题
13.(24-25高一上·江苏常州高级中学·期末)细胞具有一套调控“自身质量”的生理过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行。
(1)蛋白质是生命活动的主要承担者,氨基酸经过 过程合成多肽链,多肽链只有折叠成正确的 ,才具有正常的生物学功能。一些蛋白若发生错误折叠,则无法从 运输到高尔基体而导致在细胞内堆积。
(2)错误折叠的蛋白质聚集会影响细胞的功能,另外细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。研究发现细胞通过下图所示的自噬机制进行调控。
①据图可知,被泛素分子标记的线粒体与蛋白质分别与 结合,被包裹进 ,最后融入溶酶体中,二者的融合体现了生物膜结构具有 性。
②当细胞养分不足时,细胞“自噬作用”会增强。由此推测,在溶酶体中降解后产物的去向是:一部分以代谢废物的形式排出细胞外,一部分 。
③细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行调控,其意义是 。
a.加快新陈代谢,促进物质排出细胞外
b.降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量
c.减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰
(3)研究发现,癌细胞中某些泛素比正常细胞内的含量多,这是它在体内“恶劣环境”下存活的关键。结合上述信息分析,在研发增强化疗和放疗效果的药物时可考虑 (填“增强”或“抑制”)相关泛素分子的活性。
(4)已知PI3K蛋白的表达水平下降,会导致自噬程度增强。为验证银杏叶提取物(GBE)可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表,请对下表中不合理之处进行修正 。
组别
实验材料
检测指标
预期结果
对照组
未施加GBE的正常大鼠肺泡巨噬细胞
PI3K蛋白含量
实验组高于对照组
实验组
施加GBE的患病大鼠肺泡巨噬细胞
14.(23-24高一上·江苏盐城东台·期末)细胞自噬是指通过溶酶体途径对细胞内的异常蛋白质或衰老损伤的细胞器等进行降解并回收利用的过程。下图1为某细胞亚显微结构模式图,图2为真核生物细胞内衰老线粒体的自噬过程。请回答下列问题。
(1)图1中,结构⑤的名称是 ,它是细胞内蛋白质合成和加工以及 合成的车间。
(2)与高等植物细胞相比,图1细胞中特有的结构是 (填数字序号)。若图1细胞表示人体心肌细胞,则数量显著增多的细胞器是 (填数字序号)。
(3)图1中①的功能是 。若用18O标记①中参与反应的O2,则18O最先出现在 (填物质)中。
(4)若图1细胞表示唾液腺细胞,则参与合成和运输唾液淀粉酶的具膜细胞器有 (填数字序号)。细胞通过 方式将唾液淀粉酶分泌到细胞外,该过程是否需要能量 (填“是”或“否”)。
(5)当细胞养分不足时,细胞的自噬作用可能 (填“增强”“减弱”或“不变”)。神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能 。
(6)图2中,线粒体受损时,来自内质网的膜包裹损伤的线粒体形成自噬体,此时细胞中LC3-I蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。研究人员选取周龄一致的大鼠随机分成对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后,测量大鼠腓肠肌细胞LC3-I蛋白和LC3-II蛋白的相对含量,结果如下图。由图可知,运动可以 (“促进”或“抑制”)大鼠细胞中受损线粒体的自噬,其意义在于 。
15.(23-24高一上·江苏盐城建湖高级中学·期末)下图为两种不同生物细胞的有丝分裂示意图,请据图回答下列问题:
(1)请将图一各时期用字母排序 ,图一中有姐妹染色单体的细胞是 (填字母),
(2)图二处于有丝分裂的 期,该时期细胞中染色单体数目是 ,3的主要成分是 。
(3)动植物细胞有丝分裂不同的时期主要在 。
(4)图三中AB段形成的原因是 ,CD段形成的原因是 ,发生于细胞分裂的 期。
(5)图甲表示细胞的生命活动过程,图乙表示干细胞的三个发育途径。请据图回答:
图甲的A、B、C、D过程中,随着年龄的增长,青丝变白发,额角爬满皱纹,这主要与
过程有关;被病原体感染的细胞的清除 (填“是”或“不是”)属于D过程。图乙中细胞分化的实质是 。若D细胞是正在衰老的细胞,则结构⑧发生的变化是 。
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专题07细胞的生命历程
2大高频考点概览
考点01 细胞的增殖
考点02 细胞的分化、衰老和死亡
地 城
考点01
细胞的增殖
一、单选题
1.(23-24高一·江苏镇江·期末)下列关于细胞生长和分裂的叙述,正确的是( )
A.细胞体积越大,物质运输效率越强
B.处于分裂间期的细胞会有适度生长
C.分裂期越长的生物材料,越适于观察细胞分裂期特征
D.蛙的红细胞无丝分裂过程中,不发生DNA和纺锤体的变化
【答案】B
【详解】A、细胞体积越小,表面积也越小,但是相对表面积大,相对表面积越大,物质运输效率越高,A错误;
B、分裂间期完成的生命活动有DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,细胞有适度生长,B正确;
C、观察细胞分裂期特征,应选择分裂期所占比例比较大的生物材料,C错误;
D、无丝分裂的过程比较简单,在分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化,但也会发生DNA的复制,如蛙的红细胞进行无丝分裂,D错误。
故选B。
2.(24-25高一上·江苏苏州·调研)耶尔森氏菌是一种寄生在动物肠道的细菌,传染性强。下列关于耶尔森氏菌的叙述,正确的是( )
A.有细胞膜,但没有生物膜系统
B.有细胞壁,主要成分是纤维素
C.能进行有氧呼吸,具有线粒体
D.能分裂增殖,方式是无丝分裂
【答案】A
【详解】A、耶尔森氏菌为细菌,属于原核生物,具有细胞膜,但无其他生物膜结构(如细胞器膜、核膜),因此没有生物膜系统,A正确;
B、细菌的细胞壁主要成分为肽聚糖,B错误;
C、耶尔森氏菌为细菌,属于原核生物,无线粒体,C错误;
D、无丝分裂为真核生物的细胞分裂方式,细菌通过二分裂增殖,D错误。
故选A。
3.(24-25高一上·江苏天一中学·期末)下列关于细胞分裂的说法正确的是( )
A.蛙的红细胞进行无丝分裂过程中,没有DNA 的复制和纺锤体的形成
B.植物和动物细胞有丝分裂的不同体现在前期和末期
C.有丝分裂中期能够观察到赤道板结构,染色体形态数目清晰
D.可在高倍显微镜下持续观察同一细胞有丝分裂时形态和数目的变化
【答案】B
【详解】A、无丝分裂过程中无染色体的出现,但有DNA的复制和有关蛋白质的合成,A错误;
B、动植物细胞有丝分裂的不同体现在前期纺锤体的形成方式和末期形成子细胞的方式,B正确;
C、赤道板不是实际存在的结构,不能再显微镜下观察到,C错误;
D、观察有丝分裂装片时分生区细胞经酒精、盐酸的解离作用已死亡,因此不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程,D错误。
故选B。
4.(23-24高一上·江苏盐城一中等三校·期末)细胞增殖周期中的分裂间期依次分为G1、S、G2三个时期,分裂间期结束进入分裂期(M)。下表为某细胞的细胞周期各阶段时长,相关叙述正确的是( )
时间
G1
S
G2
M
时长(h)
9
6
2.5
1.5
注:G1(DNA合成前期);S(DNA合成期);G2(DNA合成后期)
A.所有具备分裂能力的细胞都具有细胞周期
B.处于M期的细胞至少需要10.5h才能到达S期
C.S期结束后,DNA分子数目和染色体数目均加倍
D.使用DNA合成抑制剂可以有效控制癌细胞的增殖
【答案】D
【详解】A、并非所有具备分裂能力的细胞都具有细胞周期,如进行减数分裂的细胞,A错误;
B、分析题表可知:即使处于M期末期的细胞,需要经G1期才能到达S期,即需要9h才能进行DNA复制,故处于M期的细胞,至少需要9h才能到达S期,B错误;
C、S期结束后,细胞完成DNA复制过程,DNA数目加倍,染色体数目并未改变,但含有2个DNA分子和2条染色单体,C错误;
D、DNA合成抑制剂特异地抑制DNA合成,而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期的运转,从而将被抑制的细胞抑制在DNA合成期,D正确。
故选D。
5.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·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固定、解离、漂洗、染色、制片观察
B.实验过程中,可观察到②时期的细胞进入①时期
C.④时期细胞的 DNA 数目是⑤时期细胞的两倍
D.统计多个视野中各个时期的细胞数目,可估算出分生区细胞的细胞周期
【答案】A
【详解】A、实验过程中需对根尖依次进行固定、解离(用药液使组织中的细胞相互分离开来)、清水漂洗、染色、制片观察,A正确;
B、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,B错误;
C、④时期细胞的 DNA 数目是⑤时期细胞的两倍或相等,C错误;
D、统计视野中各细胞数目,只能推算每个时期时长在细胞周期总时长中占的比例,不能计算细胞周期的时长,D错误。
故选A。
6.(23-24高一上·江苏南通·期末)下图是某种生物细胞的细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化图解,相关叙述错误的是( )
A.在ab段,细胞有适度的生长
B.细胞在bc段始终有染色单体存在
C.出现cd段变化的原因是着丝粒分裂
D.de段的每个细胞中的染色体数目是bc段细胞中的2倍
【答案】D
【详解】A、ab段上升原因为DNA的复制,属于分裂间期,细胞有适度的生长,A正确;
B、bc段可表示有丝分裂的前、中期,始终有染色单体存在,此时每条染色体上有2个DNA分子,B正确;
C、cd段下降的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,C正确;
D、bc段可表示有丝分裂的前、中期,cd段下降的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,de段可表示有丝分裂的后期、末期,故de段的细胞中的染色体数目不一定是bc段细胞中的2倍,D错误;
故选D。
7.(24-25高一上·江苏无锡·调研)下列关于实验“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的叙述,错误的是( )
A.洋葱根尖临时装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片
B.解离的目的是用药液使组织中的细胞分离
C.视野中绝大多数细胞处在分裂间期
D.能连续观察到细胞有丝分裂的动态过程
【答案】D
【详解】A、洋葱根尖临时装片的制作流程是解离→漂洗→染色→制片,解离是为了使细胞相互分离开,漂洗是洗去解离液防止过度解离,染色是使染色体着色便于观察,制片是使细胞分散开来利于观察,A正确;
B、解离使用的解离液可以溶解细胞间的物质,从而使组织中的细胞相互分离,B正确;
C、由于细胞周期中分裂间期所占时间远长于分裂期,所以视野中绝大多数细胞处在分裂间期,C正确;
D、在制作临时装片解离时,细胞已经被杀死,所以不能连续观察到细胞有丝分裂的动态过程,D错误。
故选D。
8.(23-24高一上·江苏淮安·期末)如图是某高等植物体细胞有丝分裂某时期模式图,下列叙述正确的是( )
A.图为有丝分裂后期,是观察染色体的最佳时期
B.图中细胞含有8个核DNA分子
C.图中①和⑤互为姐妹染色单体
D.由图分析该细胞处于中期时含有8条染色体
【答案】B
【详解】A、图为着丝粒的分离,处于有丝分裂后期,有丝分裂中期是观察染色体的最佳时期,A错误;
B、该细胞中含有8条染色体,8个核DNA分子,B正确;
C、图中①和⑤都是染色体,着丝粒已经分裂,该细胞中无姐妹染色单体,C错误;
D、由图分析该细胞处于中期时含有4条染色体,D错误。
故选B。
9.(23-24高一上·江苏泰州中学·期末)利用洋葱根尖细胞(2n=16)观察植物的有丝分裂时,观察到一个视野如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞乙中有32个DNA分子,16条染色体
B.细胞甲最适合用于观察染色体的形态和数目
C.通过对该视野中的细胞计数可估算洋葱根尖细胞周期的时长
D.在装片中滴加DNA合成抑制剂,视野中间期细胞数量将增加
【答案】B
【详解】A、洋葱根尖细胞含16条染色体,16个核DNA,细胞乙着丝粒断裂,处于有丝分裂后期,细胞中含有32个核DNA分子,32条染色体,此外在细胞质中还含有少量的DNA分子,因此细胞中DNA大于32,A错误;
B、甲细胞处于有丝分裂中期,染色体形态固定、数目最清晰,因此最适合用于观察染色体的形态和数目,B正确;
C、通过对该视野中的细胞计数不能估算洋葱根尖细胞周期的时长,该视野中细胞数目有限,不能得出分裂期和分裂间期的比例,C错误;
D、制作临时装片时,细胞经解离后已经死亡,在装片中滴加DNA合成抑制剂,视野中间期细胞数量不会增加,D错误。
故选B。
二、多选题
10.(24-25高一上·江苏连云港·期末)下列生物科学技术或方法与相关实验的对应关系中错误的是( )
选项
生物科学技术或方法
相关实验
A
同位素标记法
研究人鼠细胞融合中膜蛋白的运动
B
荧光标记法
证明光合作用中释放的O2只来自于水
C
差速离心法
分离大小不同的细胞结构
D
构建模型法
解释细胞不能无限增大的原因
A.A B.B C.C D.D
【答案】AB
【详解】A、人鼠细胞融合实验中用荧光标记法标记蛋白质,没有用同位素标记法,该实验证明了细胞膜具有流动性,A错误;
B、证明光合作用中释放的O2只来自于水的实验设计中用到了同位素标记法,B错误;
C、分离大小不同的细胞结构采用了差速离心法,C正确;
D、解释细胞不能无限增大的原因采用了模型构建法,该操作中用不同大小的琼脂块代表不同大小的细胞,D正确。
故选AB。
11.(23-24高一·江苏镇江·期末)某同学绘制下图1和图2,用以表示有丝分裂不同时期细胞内染色体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的有( )
A.图1中CD段对应纵坐标数值为1/2
B.图1中DE段核DNA含量加倍
C.图2中a、c分别对应图1中的EF、AB段
D.有丝分裂不会出现图2中d所示情况
【答案】ACD
【详解】A、CD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,对应纵坐标数值为1/2,A正确;
B、图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B错误;
C、图2中a表示有丝分裂后期,对应图1中的EF段,c表示有丝分裂末期形成的子细胞,且还未进行染色体复制的状态,对应图1中的AB段,C正确;
D、图2中d表示染色体:DNA=2:1,这种情况不存在,D正确。
故选ACD。
12.(24-25高一上·江苏天一中学·期末)图1表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像,图2是该动物细胞有丝分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的统计。下列有关叙述正确的是( )
A.图1细胞中含有8条染色单体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期
B.该动物体细胞中含有4条染色体,图1细胞在赤道板位置会出现细胞板
C.图2表示有丝分裂过程中的某阶段,该阶段没有发生染色体着丝粒分裂
D.图2中a表示染色体,此时期细胞中染色体数目与体细胞中的染色体数目相同
【答案】CD
【详解】A、图1细胞着丝粒分裂,染色单体消失,数目为0,可推知其处于有丝分裂后期,A错误;
B、图1细胞没有细胞壁,细胞膜向内凹陷缢裂,判断其为处于有丝分裂后期的动物细胞,动物细胞分裂过程中不产生细胞板,该时期染色体数目有8条,为正常体细胞2倍,因此正常体细胞染色体数目为4条,B错误;
C、图2中a柱为2N,b柱和c柱为4N,可推知a柱代表染色体,该时期每条染色体上有两条姐妹染色单体和2个DNA,该阶段仍然具有染色单体,因此没有发生着丝粒分裂,C正确;
D、图2中a柱为2N,b柱和c柱为4N,可推知a柱代表染色体,该时期每条染色体上有两条姐妹染色单体和2个DNA,因此可以代表有丝分裂前期、中期,此时期细胞中染色体数目与体细胞中的染色体数目相同,D正确。
故选CD。
13.(23-24高一上·江苏南通·期末)下图为动物细胞有丝分裂过程模式图。相关叙述错误的是( )
A.①时期细胞中发生DNA的复制和蛋白质的合成
B.②时期发生中心体的倍增,并分别移向细胞两极
C.④时期发生着丝粒分裂,染色单体分开成两条染色体
D.⑤时期细胞中央赤道板的位置出现细胞板
【答案】BD
【详解】A、①是间期,间期细胞中发生DNA的复制和蛋白质的合成,A正确;
B、②时期处于有丝分裂前期,此时中心体复制已经完成,即中心体的倍增发生在间期,B错误;
C、④是后期,后期发生着丝粒分裂,染色单体分开成两条染色体,C正确;
D、图示为动物细胞有丝分裂过程,在有丝分裂末期,即⑤时期细胞中央赤道板的位置不会出现细胞板,D错误;
故选BD。
14.(23-24高一·江苏镇江·期末)为保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列的检验点,只有当相应的过程正常完成,细胞分裂才能进入下一个阶段。下表为四个检验点的功能,下列叙述正确的有( )
检验点
功能
①
检验细胞是否生长到合适大小
②
检验分离的染色体是否到达细胞两极
③
检验DNA是否准确复制
④
检验纺锤体是否正确组装
A.一个细胞周期中四种检验点发生的先后顺序为③→④→②→①
B.当细胞顺利通过检验点④之后,染色体和DNA数量才有可能加倍
C.DNA合成抑制剂能将细胞阻滞在检测点③,从而抑制肿瘤的生长
D.检验点②对于保证复制后的染色体均分到两个子细胞中起重要作用
【答案】CD
【详解】A、间期进行DNA复制和细胞适度的生长,纺锤体组装发生在前期,分离的染色体到达两极发生在末期,细胞周期包括间期和分裂期(前期、中期、后期和末期),因此一个细胞周期中四种检验点发生的先后顺序为③→①→④→②,A错误;
B、当细胞顺利通过检验点④之后,说明由前期进入后期,由于着丝粒断裂,姐妹染色单体分离,故染色体数量加倍,但核DNA不加倍,B错误;
C、DNA合成抑制剂可抑制DNA复制,故能将细胞阻滞在检测点③,从而抑制肿瘤的生长,C正确;
D、分离的染色体到达两极发生在末期,末期染色体平均分配到两个子细胞是保证遗传物质稳定的关键,故检验点②对于保证复制后的染色体均分到两个子细胞中起重要作用,D正确。
故选CD。
三、非选择题
15.(24-25高一上·江苏连云港·期末)辣条是一种常见小零食,其制作过程中会添加多种食品添加剂。为检测分析辣条的食用安全性,某研究小组以蚕豆根尖为研究对象,实验步骤和操作过程如下表所示,结果见图1、图2。请回答以下问题:
(1)图1乙所示为有丝分裂 期,图中断裂的染色体片段没有着丝粒,所以不能被 牵引,在核膜重建时,会被遗留在核外,并在下一个 的间期以微核的形式表现出来(见图1 )。
(2)表中所示操作过程中解离的目的是 。请继续将下表填写完整。
实验步骤
简要操作过程
制备辣条提取液
取适量辣条加水浸泡、过滤得原液,取原液加水分别稀释,得到不同稀释倍数的溶液。
处理蚕豆根尖
催根
选用健康饱满的蚕豆种子,于适宜条件下培养催根。
设置① 和实验组
待种子根长2cm时,将种子随机分为② 组,每组多粒,分别加50ml水和等量的不同稀释倍数的辣条提取液,适宜条件下培养6h。
缓苗
清洗种子和根尖后,放置于适宜条件下,用水缓苗培养24h,等待断裂的染色体片段形成微核。
计算微核率和有丝分裂指数
取蚕豆根尖制片,步骤为:解离→③ →压片。统计每个根尖具有微核的细胞数及处于分裂期的细胞数,开展相关计算。每组实验重复3次,取平均值。
注:有丝分裂指数=(分裂期细胞数/细胞总数)×100%,微核率=(微核细胞数/细胞总数)×100%
(3)分析实验结果可知,辣条提取液对有丝分裂和产生微核的影响依次是 (从“促进”“抑制”“无影响”中选填)。当用辣条提取液原液处理蚕豆根尖细胞时,微核率反而下降,原因可能是 。研究表明,在实验浓度范围内,辣条提取液具有遗传毒性,原因是无法保证子代细胞与亲代细胞 的一致性。
【答案】(1)后 纺锤丝(体) 细胞周期
(2)使组织细胞分离 对照组 6 漂洗→染色
(3)抑制、促进 辣条提取原液抑制了细胞的有丝分裂 遗传信息
【详解】(1)图1乙所示为染色体向细胞的两极移动,是有丝分裂的后期,图中断裂的染色体片段没有着丝粒,所以不能被纺锤丝(体)牵引,在核膜重建时,会被遗留在核外,并在下一个细胞分裂周期以微核的形式表现出来。
(2)表中所示操作过程中解离的目的是用药液使组织细胞分离;实验应设置对照组和实验组,将种子随机分为6组;统计蚕豆根尖细胞的微核率,需要观察蚕豆根尖细胞中的染色体,其实验步骤是剪取根尖→解离→漂洗→染色→制片→观察并统计。
(3)分析实验结果可知:随着辣条提取液浓度不断升高,蚕豆根尖细胞的分裂指数逐渐下降,也就是处于分裂间期的比例逐渐增大,而微核率逐渐增大,因此辣条原液抑制了细胞的有丝分裂,促进微核率的增大。当用辣条提取液原液处理蚕豆根尖细胞时,微核率反而下降,从图中可以看出此时细胞的分裂指数降低,因此其原因有可能是细胞的有丝分裂被强烈抑制、进入有丝分裂后期的细胞减少。研究表明,在实验浓度范围内,辣条提取液具有遗传毒性,原因是无法保证子代细胞与亲代细胞遗传信息的一致性。
16.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)科学研究表明,可以抽取扁桃体中的干细胞来修复受损的肝脏,且全程无需手术便可实施。请回答下列问题:
(1)利用扁桃体中的干细胞修复肝脏时,干细胞通过 成为肝脏细胞。干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息相同,但干细胞内不存在肝脏细胞所特有的转氨酶,这是因为 。
(2)人体扁桃体干细胞中有23对染色体。图1中的细胞在一个细胞周期中正确的排序为 (填字母),姐妹染色单体数和核 DNA 数目相等的细胞是图1中的 (填字母)。图2中a= 条,图2中A时期染色体数目变化的原因是 。
(3)黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。如图a、b、c分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
①图a细胞所在时期,细胞内发生的主要生理变化是 。
②根据图3分析,图c细胞中染色体数目加倍的机制是 。
(4)细胞周期受到严格的分子调控,调控异常会引起细胞癌变,有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。可用药物(如胸苷)特异性抑制DNA合成实现细胞同步化,如图4。
据图分析:阻断Ⅰ中向鱼细胞培养液中加入过量胸苷,处于 期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在s期和G1/S 交界处:图②→图③解除过程,更换正常的新鲜培养液后,培养的时间应控制在 h范围之间;阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在 ,从而实现了细胞周期的同步化。
【答案】(1) (细胞分裂和)细胞分化 基因的选择性表达
(2)A→C→D→E→B CD 92 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体
(3)DNA的复制和有关蛋白质的合成 蛋白APC使蛋白SCR水解,分离出来的分离酶(SEP)水解粘连蛋白,使姐妹染色单体分离
(4)S期 8.2 6.8~8.2 G1/S交界处
【详解】(1)干细胞可以通过细胞的分裂和分化成为肝脏细胞。干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息相同, 但是干细胞内不存在肝脏细胞所特有的转氨酶,这是因为二者细胞中遗传信息的执行情况不同,是基因选择性表达的结果。
(2)在图1中,A细胞处于有丝分裂前的间期,B细胞处于有丝分裂末期,C细胞处于有丝分裂前期,D细胞处于有丝分裂中期,E细胞处于有丝分裂后期,上述细胞在一个细胞周期中正确的排序为A→C→D→E→B。A细胞进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,B和E细胞中没有染色单体,C和D细胞中的每条染色体均含有2条染色单体和2个DNA分子,因此图1中染色单体数和核DNA数相等的细胞是C和D。人的体细胞中含有46条染色体,图2中A时期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色体数目加倍,图2中a=92条。
(3)由图可知,a图核膜核仁完整存在,处于分裂间期,此时期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。图c细胞是有丝分裂的后期,蛋白APC使蛋白SCR水解,分离出来的分离酶(SEP)水解粘连蛋白,使姐妹染色单体分离,染色体数目加倍。
(4)过量胸苷会抑制DNA合成,处于S期的DNA复制立刻被阻断,而处于其它周期的细胞不受过量胸苷影响。预计加入过量胸苷约2.2+1.5+4.5=8.2h后,细胞都将停留在S期和G1/S 交界处;更换正常的新鲜培养液后,细胞周期恢复正常,处于G1/S交界处的细胞培养6.8h后进入G2,处于S/G2时期的细胞培养不得超过8.2h,不得重新进入S期;然后再加入过量胸苷,所有细胞都停留在G1/S 期交界处,从而实现了细胞周期的同步化。
17.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下图表示用洋葱作为实验材料的三个实验的操作流程。请据图回答下列问题:
(1)利用无水乙醇提取绿叶中的色素时,需加入少量的二氧化硅和碳酸钙,加入二氧化硅的目的是 ,加入碳酸钙的目的是 。色素在滤纸条上的分离结果如图,其中标号 代表的色素在层析液中的溶解度最小,该色素是 吸收 光。
(2)某同学用洋葱鳞片叶表皮细胞作为实验材料观察有丝分裂,发现细胞好像都处于细胞分裂间期,原因是 。另一个同学用洋葱根尖作为实验材料观察有丝分裂,应观察的区域是 ,观察发现该区域大多数细胞处于细胞分裂间期,原因是 。
(3)将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸入蒸馏水、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液和0.6g/mL的KNO3溶液中,得到细胞原生质体(指细胞被除去细胞壁后剩余的部分)相对体积随时间的变化曲线如图2所示。
①图2中a、b分别表示洋葱鳞片叶外表皮细胞浸入 中后得到的原生质体相对体积变化曲线。
②图1中 (填图中序号)组成的 相当于半透膜,此时②处充满了 。
③b曲线对应溶液中4min 后原生质体体积逐渐增大的原因是 。
【答案】(1)使研磨更充分 防止色素(叶绿素)被破坏 Ⅳ 叶绿素b 红光和蓝紫光
(2)洋葱鳞片叶表皮细胞是成熟的植物细胞,不具有分裂能力 分生区 分裂间期的时长占细胞周期的比例大
(3)蒸馏水、0.6g/mL的KNO3溶液 ③④⑤ 原生质层 外界溶液(0.3g/mL 的蔗糖溶液或 0.6g/mL 的 KNO3溶液) K+、NO3-被植物细胞吸收后,细胞液浓度逐渐增大到大于外界溶液浓度,细胞渗透吸水
【详解】(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,利用无水乙醇提取绿叶中的色素时,需加入少量的二氧化硅和碳酸钙,二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的快,反之则慢。在层析液中溶解度最小的是Ⅳ,即叶绿素b,主要吸收蓝紫光和红光。
(2)洋葱鳞片叶表皮细胞是成熟的植物细胞,不具有分裂能力,作为实验材料观察有丝分裂时,细胞都处于细胞分裂间期,不适合用于观察有丝分裂。应该选择具有分裂能力的细胞,例如洋葱根尖作为实验材料,分生区细胞分裂旺盛,应观察该区域,分裂间期的时长占细胞周期的比例大,在观察时,大部分细胞处于细胞分裂间期。
(3)①图2中与原生质体初始相对体积比较,曲线a原生质体相对体积增大,说明细胞吸水,浸入的是蒸馏水;曲线b原生质体相对体积先减小或增大,说明细胞先失水后吸水,溶质能进入细胞,浸入的是0.6g/mL的KNO3溶液;曲线c原生质体相对体积减小,说明细胞失水,溶质不能进入细胞,浸入的是0.3g/mL的蔗糖溶液。
②③是细胞膜、④是细胞质、⑤是液泡膜,③④⑤组成的原生质层相当于一层半透膜;②处是细胞壁和原生质层之间的间隙,由于细胞壁具有全透性,此时②处充满了外界溶液(0.3g/mL 的蔗糖或 0.6g/mL 的 KNO3溶液)。
③K+、NO3-被植物细胞吸收后,细胞液浓度逐渐增大到大于外界溶液浓度,细胞渗透吸水,故b曲线对应溶液中4min 后原生质体体积逐渐增大。
地 城
考点02
细胞的分化、衰老和死亡
一、单选题
1.(24-25高一上·江苏无锡·调研)细胞分化是生物个体发育的基础,其实质是( )
A.细胞形态的变化 B.细胞结构的变化
C.细胞生理功能的变化 D.基因的选择性表达
【答案】D
【详解】A、细胞形态结构的变化是细胞分化的结果,A错误;
B、细胞结构的变化是细胞分化的结果,细胞分化的实质是基因的选择性表达,B错误;
C、细胞生理功能的变化也是细胞分化的结果,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,由于基因的选择性表达使得同一细胞产生的后代之间在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异,D正确。
故选D。
2.(23-24高一上·江苏泰州中学·期末)科学家把一类特殊干细胞定向分化为中脑多巴胺能神经细胞,然后移植到患者脑内,从而实现神经再生和功能重塑,用于治疗帕金森病。下列叙述正确的是( )
A.干细胞的全能性高于受精卵的全能性
B.人体干细胞仍具有分裂和分化能力
C.该干细胞和中脑多巴胺能神经细胞的基因表达情况相同
D.神经细胞形成过程中,细胞的遗传物质发生改变
【答案】B
【详解】A、与受精卵相比,具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较低,A错误;
B、人体干细胞仍具有分裂和分化能力,B正确;
C、干细胞和中脑多巴胺能神经细胞来自同一个受精卵分裂和分化,其遗传信息相同,分化为各种组织细胞是由于基因的选择性表达的结果,故两者细胞中的基因表达情况不相同,C错误;
D、神经细胞通过细胞分化形成的,其细胞的遗传物质不会发生改变,D错误。
故选B。
3.(23-24高一上·江苏盐城建湖高级中学·期末)下列事实能体现细胞全能性的是( )
A.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养形成完整植株
B.花生种子萌发成长成新植株
C.诱导小鼠的造血干细胞分化成多种血细胞
D.壁虎断尾后重新长出尾部
【答案】A
【详解】A、胡萝卜韧皮部细胞经组织培养形成完整植株,体现植物细胞的全能性,A正确;
B、种子不是一个细胞,不能体现细胞的全能性,B错误;
C、诱导小鼠干细胞分化成多种血细胞,没有体现发育成完整有机体或分化成其他各种细胞不能体现细胞的全能性,C错误;
D、壁虎断尾后重新长出尾部,没有体现发育成完整有机体或分化成其他各种细胞不能体现细胞的全能性,D错误。
故选A。
4.(24-25高一上·江苏无锡·调研)下列有关衰老细胞的叙述,正确的是( )
A.水分减少,细胞萎缩 B.细胞核体积减小,染色加深
C.只发生在衰老个体中 D.染色质收缩,所有酶活性下降
【答案】A
【详解】A、衰老细胞内水分减少,细胞萎缩体积减小,A正确;
B、衰老细胞内水分减少,细胞萎缩体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深,B错误;
C、细胞衰老不只发生在衰老个体中,幼嫩的组织中也会发生细胞衰老,C错误;
D、衰老细胞中染色质固缩,染色加深,多数酶活性下降,与细胞衰老有关的酶活性上升,D错误。
故选A。
5.(24-25高一上·江苏南京·期末)衰老是生物界的普遍现象,细胞衰老过程中其形态、结构、功能都会发生变化。下列属于细胞衰老特征的是( )
A.细胞分裂能力增加 B.细胞内所有酶的活性上升
C.细胞内色素逐渐减少 D.细胞代谢速率减慢
【答案】D
【详解】A、细胞在衰老的过程中会丧失分裂能力,A错误;
B、衰老的细胞内多种酶的活性降低,B错误;
C、衰老的细胞内的色素逐渐积累,C错误;
D、衰老的细胞内水分减少,细胞代谢速率减慢,D正确。
故选D。
6.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)下列有关人体细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分化过程中遗传物质发生改变,导致细胞的结构和功能发生变化
B.衰老细胞的质膜通透性和细胞骨架均发生改变
C.细胞坏死过程中染色质发生凝集,细胞内容物释放引起炎症反应
D.端粒随着细胞分裂次数的增加而变长,使细胞代谢加快导致细胞衰老
【答案】B
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,细胞的结构和功能发生变化,A错误;
B、衰老细胞中多数酶的活性降低,细胞膜的通透性和细胞骨架均发生改变,B正确;
C、细胞坏死过程中细胞膨胀, 染色质不发生凝集, 最终胞膜破裂, 细胞内容物释放后引起炎症反应,C错误;
D、端粒随着细胞分裂次数的增加而变短,使细胞活动趋于异常代谢导致细胞衰老,D错误。
故选B。
7.(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)当紫外线、DNA 损伤等导致细胞损伤时,线粒体膜的通透性发生改变,细胞色素c被释放,引起细胞凋亡,机理如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A.细胞色素c主要分布在线粒体内膜,参与有氧呼吸过程中丙酮酸的分解
B.细胞损伤时,细胞色素c释放到细胞质基质与蛋白A结合,进而引起细胞凋亡
C.C-9酶的活化过程是一个伴随着ATP水解的放能反应
D.增加ATP的供给可能会导致图示中的凋亡过程受到抑制,进而引发细胞坏死
【答案】B
【详解】A、线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的脂双层中,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水,丙酮酸的分解属于有氧呼吸第二阶段,因此细胞色素c不参与丙酮酸的分解,A错误;
B、据题中信息可知:细胞损伤时,细胞色素c被释放到细胞质基质,与蛋白A结合,进而促使C-9酶前体转化为活化的C-9酶,进而激活C-3酶,引起细胞凋亡,B正确;
C、C-9酶的活化过程需要ATP水解供能,是吸能反应,C错误;
D、据图可知,在ATP的作用下,使C-9酶前体转化为活化的C-9酶,减少ATP的供给可能会导致图示中的凋亡过程受到抑制,进而引发细胞坏死,D错误。
故选B。
8.(24-25高一上·江苏常州高级中学·期末)宫颈癌为全球第四大常见女性恶性肿瘤,与人乳头瘤病毒(HPV)感染和病毒持续性侵袭有关。茯苓酸为茯苓的主要成分之一,科研人员研究了茯苓酸对宫颈癌细胞增殖和凋亡的影响,所得部分实验数据如图。下列说法正确的是( )
注:CK为空白对照组;FL为茯苓酸低浓度组;FM为茯苓酸中浓度组;FH为茯苓酸高浓度组,各组细胞总数相同。
A.该实验自变量是茯苓酸的浓度,因变量是细胞凋亡率
B.茯苓酸处理对宫颈癌细胞的细胞周期时长无影响
C.茯苓酸可能通过将细胞阻滞在G1期抑制癌细胞增殖
D.该实验证明细胞凋亡是由环境因素决定
【答案】C
【详解】A、实验自变量是茯苓酸的浓度,因变量是细胞凋亡率和细胞周期的比例,A错误;
B、C、由图可知茯苓酸缩短了宫颈癌细胞的G2+M和S期,增长了G1期,大量细胞停留在G1期,B错误,C正确;
D、细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,D错误。
故选C。
9.(23-24高一上·江苏淮安·期末)白血病俗称血癌,患者血液中出现大量的异常白细胞,而正常的血细胞明显减少。骨髓中的造血干细胞是血细胞的起源。下列叙述错误的是( )
A.造血干细胞能分化成多种血细胞,体现了细胞的全能性
B.人体血小板和白细胞的遗传信息相同,表达情况不同
C.骨髓移植可以有效地治疗白血病
D.造血干细胞具有很强的再生能力,一般不会影响捐献者的身体健康
【答案】A
【详解】A、细胞的全能性是指已分裂分化的细胞仍具有发育成完整个体或其他各种细胞的潜能,造血干细胞能分化成多种血细胞,未体现了细胞的全能性,A错误;
B、人体血小板和白细胞属于细胞分化形成的不同细胞,细胞内遗传信息相同,基因的表达情况不同,B正确;
C、白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病,所以可以通过骨髓移植可以有效地治疗白血病,C正确;
D、造血干细胞具有很强的再生能力,一般不会影响捐献者的身体健康,D正确。
故选A。
10.(23-24高一上·江苏泰州中学·期末)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的有( )
①细胞的分化、衰老、凋亡和坏死,对于生物体都有积极意义
②细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向全面化,提高细胞代谢的效率
③胚胎干细胞可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,具有全能性
④细胞衰老会使细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
⑤端粒学说认为所有细胞的端粒DNA序列都会随细胞分裂次数增加而变短
⑥某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的。
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】B
【详解】①细胞坏死是在不利因素的影响下,细胞代谢受损或中断引起的细胞损伤和死亡,对生物体是有害的,①错误;
②细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向专门化,提高细胞代谢的效率,②错误;
③胚胎干细胞分化程度低,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞的潜能,具有全能性,③正确;
④细胞衰老会使细胞体积减小,但细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深,④正确;
⑤每条染色体的两端都有一段特殊序列的 DNA,称为端粒。端粒学说认为,端粒DNA序列会随细胞分裂次数增加而变短,但原核细胞没有染色体,⑤错误;
⑥某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的,⑥正确。
故选B。
二、多选题
11.(23-24高一上·江苏盐城建湖高级中学·期末)脑缺血会引起局部脑神经缺氧而导致脑部轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤,最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等。研究发现M的线粒体可以转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复,此方法将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。下列相关叙述正确的是( )
A.脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞凋亡
B.M有分裂能力强、全能性较高,以及分化成多种细胞等特点
C.据题意推测N细胞的恢复机制可能是:通过增加N细胞中的线粒体数量使有氧呼吸加强,产生更多的ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量
D.通过诱导M细胞增殖分化,达到增加神经细胞的数量,从而在脑缺血的治疗中发挥作用
【答案】BCD
【详解】A、脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死,对于机体是不利的,A错误;
B、骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,因此具有分裂能力强、全能性较高,以及分化成多种细胞等特点,B正确;
C、M的线粒体可以转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复,C正确;
D、脑缺血会引起局部脑神经缺氧而导致脑部轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤,而M可诱导生成神经细胞,能在脑缺血的治疗中发挥作用,D正确。
故选BCD。
12.(23-24高一上·江苏盐城一中等三校·期末)下图所示为人体细胞的生命历程,以下叙述不正确的是( )
A.与①相比,②的表面积/体积比值增大,与外界环境进行物质交换的能力增强
B.③、④经c过程形成⑤上皮细胞、⑥骨骼肌细胞,体现了细胞的全能性
C.衰老的细胞具有体积变小、核变大、大多数酶的活性降低等特点
D.细胞凋亡过程中形成凋亡小体,会引发炎症反应
【答案】ABD
【详解】A、据图可知,与①相比,②的体积增大,其表面积与体积的比值减小,与外界环境进行物质交换的能力减弱,A错误;
B、据图可知,c过程改变了细胞的种类,代表细胞分化过程。③、④经细胞分化过程形成⑤上皮细胞、⑥骨骼肌细胞体现了基因的选择性表达,B错误;
C、衰老细胞的特征有:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;细胞核的体积增大, 核膜内折,染色质收缩、染色加深;细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢,C正确;
D、细胞凋亡过程中形成凋亡小体,凋亡小体被吞噬细胞吞噬。细胞坏死时,细胞内容物会释放到细胞外,对周围细胞产生伤害,并引发炎症反应,D错误。
故选ABD。
三、非选择题
13.(24-25高一上·江苏常州高级中学·期末)细胞具有一套调控“自身质量”的生理过程,以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行。
(1)蛋白质是生命活动的主要承担者,氨基酸经过 过程合成多肽链,多肽链只有折叠成正确的 ,才具有正常的生物学功能。一些蛋白若发生错误折叠,则无法从 运输到高尔基体而导致在细胞内堆积。
(2)错误折叠的蛋白质聚集会影响细胞的功能,另外细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。研究发现细胞通过下图所示的自噬机制进行调控。
①据图可知,被泛素分子标记的线粒体与蛋白质分别与 结合,被包裹进 ,最后融入溶酶体中,二者的融合体现了生物膜结构具有 性。
②当细胞养分不足时,细胞“自噬作用”会增强。由此推测,在溶酶体中降解后产物的去向是:一部分以代谢废物的形式排出细胞外,一部分 。
③细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行调控,其意义是 。
a.加快新陈代谢,促进物质排出细胞外
b.降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量
c.减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰
(3)研究发现,癌细胞中某些泛素比正常细胞内的含量多,这是它在体内“恶劣环境”下存活的关键。结合上述信息分析,在研发增强化疗和放疗效果的药物时可考虑 (填“增强”或“抑制”)相关泛素分子的活性。
(4)已知PI3K蛋白的表达水平下降,会导致自噬程度增强。为验证银杏叶提取物(GBE)可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表,请对下表中不合理之处进行修正 。
组别
实验材料
检测指标
预期结果
对照组
未施加GBE的正常大鼠肺泡巨噬细胞
PI3K蛋白含量
实验组高于对照组
实验组
施加GBE的患病大鼠肺泡巨噬细胞
【答案】(1)脱水缩合 空间结构 内质网
(2)自噬受体 吞噬泡 流动性 被细胞再利用 bc
(3)抑制
(4)对照组应选用未施加GBE的患病大鼠肺泡巨噬细胞;预期结果应为实验组低于对照组
【详解】(1)蛋白质是生命活动的主要承担者,氨基酸经过脱水缩合过程合成多肽链,多肽链只有折叠成正确的空间结构,才具有正常的生物学功能。一些蛋白若发生错误折叠,则无法从内质网运输到高尔基体而导致在细胞内堆积。
(2)①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,被标记的蛋白质会与自噬受体结合,并被包进吞噬泡,最后与溶酶体融合,被溶酶体内的水解酶降解。二者的融合体现了生物膜结构具有流动性。
②降解产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,对细胞有用的一部分可被细胞再次利用。
③细胞通过上述过程对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控,其意义是降解产物可被细胞重新利用,可节约物质进入细胞消耗的能量;减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,避免它们对细胞生命活动产生干扰。但不能加快新陈代谢,促进物质排出细胞外。
故选bc。
(3)根据题意可知,癌细胞内部的某些泛素比正常细胞内的含量多,这是它能在体内“恶劣环境”下存活的关键。因此,研发增强化疗和放疗效果的药物时可以考虑抑制相关泛素分子的活性。
(4)实验目的是验证银杏叶提取物(GBE)可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。因此自变量是对患病的大鼠肺泡巨噬细胞是否进行银杏叶提取物处理,即实验材料对照组也需要选择患病的大鼠肺泡巨噬细胞,根据题干信息推测蛋白的表达水平下降,会导致自噬程度增强,即可以通过减少蛋白含量来促进细胞自噬,因此预期结果应为实验组蛋白含量低于对照组。
14.(23-24高一上·江苏盐城东台·期末)细胞自噬是指通过溶酶体途径对细胞内的异常蛋白质或衰老损伤的细胞器等进行降解并回收利用的过程。下图1为某细胞亚显微结构模式图,图2为真核生物细胞内衰老线粒体的自噬过程。请回答下列问题。
(1)图1中,结构⑤的名称是 ,它是细胞内蛋白质合成和加工以及 合成的车间。
(2)与高等植物细胞相比,图1细胞中特有的结构是 (填数字序号)。若图1细胞表示人体心肌细胞,则数量显著增多的细胞器是 (填数字序号)。
(3)图1中①的功能是 。若用18O标记①中参与反应的O2,则18O最先出现在 (填物质)中。
(4)若图1细胞表示唾液腺细胞,则参与合成和运输唾液淀粉酶的具膜细胞器有 (填数字序号)。细胞通过 方式将唾液淀粉酶分泌到细胞外,该过程是否需要能量 (填“是”或“否”)。
(5)当细胞养分不足时,细胞的自噬作用可能 (填“增强”“减弱”或“不变”)。神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能 。
(6)图2中,线粒体受损时,来自内质网的膜包裹损伤的线粒体形成自噬体,此时细胞中LC3-I蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。研究人员选取周龄一致的大鼠随机分成对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后,测量大鼠腓肠肌细胞LC3-I蛋白和LC3-II蛋白的相对含量,结果如下图。由图可知,运动可以 (“促进”或“抑制”)大鼠细胞中受损线粒体的自噬,其意义在于 。
【答案】(1)内质网 脂质
(2)③ ①
(3)有氧呼吸的主要场所 H2O
(4)①②⑤ 胞吐 是
(5)增强 清除细胞内突变的蛋白质
(6)促进 及时清除受损线粒体,维持肌肉细胞正常的生理功能
【详解】(1) 图1中,结构⑤是内质网,它是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质的合成车间,内质网是细胞中膜面积最大的细胞器。
(2)高等植物细胞没有中心体,与高等植物细胞相比,图1细胞中特有的结构是③是中心体。若图1细胞表示人体心肌细胞,心肌跳动需要大量能量,线粒体是“动力车间”,图1细胞数量显著增多的细胞器是①是线粒体。
(3) 图1中①是线粒体,线粒体是细胞中的动力车间,是有氧呼吸的主要场所。若用18O标记①中参与反应的O2,氧气会参与有氧呼吸的第三阶段,则18O最先出现在水中。
(4)若图1细胞表示唾液腺细胞,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,参与合成和运输唾液淀粉酶的具膜细胞器有①线粒体、②高尔基体、⑤内质网,核糖体是合成蛋白质的场所,但核糖体不具有膜结构,最终细胞通过胞吐方式将唾液淀粉酶分泌到细胞外,该过程体现了生物膜的流动性,该过程需要消耗能量。
(5) 当细胞养分不足时,细胞可以通过自噬作用将物质再利用,细胞的自噬作用可能增强。神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能清除细胞内突变的蛋白质,进而维持细胞内外的相对稳定状态。
(6)据图分析,随着运动强度的增加,LC3-II蛋白含量增加,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解,所以运动可以促进大鼠细胞中受损线粒体的自噬,其意义在于及时清除受损线粒体,维持肌肉细胞正常的生理功能。
15.(23-24高一上·江苏盐城建湖高级中学·期末)下图为两种不同生物细胞的有丝分裂示意图,请据图回答下列问题:
(1)请将图一各时期用字母排序 ,图一中有姐妹染色单体的细胞是 (填字母),
(2)图二处于有丝分裂的 期,该时期细胞中染色单体数目是 ,3的主要成分是 。
(3)动植物细胞有丝分裂不同的时期主要在 。
(4)图三中AB段形成的原因是 ,CD段形成的原因是 ,发生于细胞分裂的 期。
(5)图甲表示细胞的生命活动过程,图乙表示干细胞的三个发育途径。请据图回答:
图甲的A、B、C、D过程中,随着年龄的增长,青丝变白发,额角爬满皱纹,这主要与
过程有关;被病原体感染的细胞的清除 (填“是”或“不是”)属于D过程。图乙中细胞分化的实质是 。若D细胞是正在衰老的细胞,则结构⑧发生的变化是 。
【答案】(1)A、C、B、D AC
(2)中 8/八 DNA和蛋白质
(3)前期和末期
(4)DNA复制(或染色体复制) 着丝粒分裂 后
(5)C 是 基因的选择性表达 细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深
【详解】(1)图一中A细胞染色体散乱分布,处于有丝分裂前期,图B着丝粒(着丝点)分裂,处于有丝分裂后期,图C细胞着丝粒(着丝点)整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,D细胞处于有丝分裂末期,因此图中细胞分裂顺序为A、C、B、D;图一中有染色单体的细胞是A(有丝分裂前期)和C(有丝分裂中期)。
(2)图二细胞中染色体的着丝粒(着丝点)都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;图二细胞每条染色体上有2条姐妹染色单体,故含有8条染色单体;3是染色体,其成分主要是DNA和蛋白质。
(3)有丝分裂过程中,动植物细胞在分裂前期的不同是植物细胞通过纺锤丝形成纺锤体,而动物细胞通过星射线形成纺锤体;分裂末期具有的不同之处是植物细胞在赤道板位置出现一个细胞板,细胞板向四周逐渐扩展,形成新的细胞壁,将细胞分隔成两部分;动物细胞是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分。
(4)图三中AB段形成的原因是DNA复制(或染色体复制),该过程发生于细胞分裂的间期;图三中CD段形成的原因是着丝粒分裂,该过程发生于细胞分裂期的后期。
(5)随着年龄的增长,青丝变白发,额角爬满皱纹,这主要与C细胞的衰老有关;被病原体感染的细胞的清除是细胞凋亡过程,属于图中的D;图乙中细胞分化的实质是基因的选择性表达;若D细胞是正在衰老的细胞,则结构⑧发生的变化是细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
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