内容正文:
专题04 细胞的生命历程
第一部分 高考新风向 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层巧突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 细胞增殖
题型02减数分裂和受精作用
题型03 细胞的分化、衰老、死亡
B组·增分能力练
第三部分 真题刷进阶 对标高考,感悟考法
1.【新情境·细胞周期】(2025·黑龙江哈尔滨·一模·不定项)细胞周期可分为分裂间期(包括(G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响,其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,且去掉TdR细胞控制作用会消除,下图1是某动物细胞(染色体数为2n=12)的细胞周期及时长示意图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述错误的是( )
A.激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控
B.图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①②
C.加入TdR约15h后,所有细胞均停留在G1/S交界处
D.第二次加入TdR之前,需将细胞在无TdR的环境中培养,时间需要大于7h小于15h
2.【新载体·荧光原位杂交技术】(2025·东北三省理想树联考·二模)荧光原位杂交技术通过荧光标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交,从而确定靶基因的位置或数量。红色荧光标记探针可检测18号染色体上的BCL2基因,绿色荧光标记探针可检测14号染色体上的IGH基因,正常细胞中可检测到2个红色和2个绿色的荧光点,在淋巴瘤细胞中会检测到2个黄色的荧光点。下列分析错误的是( )
A.BCL2基因和IGH基因在细胞中成对存在
B.正常细胞中也可以检测到4个红色的荧光点
C.黄色荧光点可能与红色和绿色荧光点位置接近有关
D.推测淋巴瘤细胞会发生非同源染色体的联会配对
3.【新情境·铜死亡】(2025·辽宁本溪·一模)机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡(简称“铜死亡”),其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程,它的低表达会促进癌症的发生、发展。下列叙述正确的是( )
A.在细胞中,大量元素铜主要以离子的形式存在
B.铜死亡属于细胞坏死,受环境因素影响
C.癌细胞发生铜死亡可能与其线粒体氧化分解葡萄糖的效率低有关
D.FDX1基因与细胞癌变有关,属于抑癌基因
4.【新考法·荧光标记】(2025·黑龙江哈尔滨九中·二模)用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.图中①②③分别表示染色体、染色单体、核DNA的数量变化
B.T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.T2时期的细胞中不可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.该精原细胞最终形成的四个精细胞中,有两个精细胞存在同源染色体
01 细胞增殖
1.【新考法】高等生物的细胞周期依次为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)、分裂期(M期)。利用人工诱导可以使处于不同分裂时期的细胞处于细胞周期的同一个阶段,称为人工诱导同步化。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)是一种常用的诱导剂,对细胞无毒害作用,能特异性地抑制DNA合成,而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转,从而使细胞被抑制在S期。去除TdR后所有细胞会继续进行细胞周期的运转。培养某种哺乳动物的肝脏细胞,在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间,然后洗脱掉TdR,重新更换培养液,第二次加入TdR培养一段时间,可使所有细胞都处于G1/S交界处,完成同步化。已知其细胞周期的G1期、S期、G2期、M期分别为8h,6h,5h、1h。下列说法错误的是( )
A.开始培养时,处于G2期的细胞约占1/4
B.第1次加入TdR处理14h,可使所有细胞都处于G1/S交界处或S期
C.第2次加入TdR处理14h,可使所有细胞都处于G1/S交界处
D.第1次加入TdR后如果持续培养,不洗脱掉TdR,则一段时间可能所有细胞都处于G1期
2.【新情境】在HE染色切片上,细胞核有的部分着色浅,是DNA长链分子展开的部分,称为常染色质,是细胞中进行RNA转录的部位;有的部分染色较深,是DNA长链紧缩盘绕的部分,称为异染色质,是功能静止的部分。下列有关细胞核的叙述,正确的是( )
A.组成染色质的蛋白质通过核孔进入细胞核时不消耗ATP
B.没有细胞核的细胞无生命现象,各种代谢活动均停止
C.常染色质与异染色体质的组成成分差异较大
D.推测在细胞分裂间期常染色质的活动增强
3.下图为洋葱根尖细胞有丝分裂的部分显微照片。根据各细胞内染色体的行为,进行判断,下列叙述正确的是( )
A.在一个细胞周期中,图中四个时期的出现顺序为乙→甲→丁→丙
B.图甲细胞中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的二倍
C.图丙细胞会逐渐出现核仁核膜,细胞中部出现赤道板
D.洋葱根尖成熟区可观察到大量处于丁时期的细胞
4.图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像,图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,图3为洋葱根尖细胞,回答下列问题。
(1)在观察洋葱根尖有丝分裂的实验中,应选取图3中[ ] 区细胞进行观察,制作临时装片的流程是: →漂洗→染色→制片,在显微镜下观察到该区细胞与图1中细胞有丝分裂的区别主要体现在图 (填编号)。
(2)细胞周期的分裂间期的物质准备主要是 ;有丝分裂中染色体消失于 期。
(3)图1的①一④中染色单体数和核DNA数目相等的细胞是 (填序号),人的细胞④含有 条染色体(已知人体细胞有23对染色体)。
(4)图1中的③最可能位于图2中的 段,EF段形成的原因是 ,这种细胞分裂的方式对生物体的意义是 。
02 减数分裂和受精作用
5.下图1 为精原细胞增殖和精细胞的形成过程,图2为某二倍体动物精巢中的四个细胞示意图。有关叙述正确的是( )
A.图1中①过程通过图2中细胞a、c 所示的分裂方式进行
B.图1 ①②过程中均会形成姐妹染色单体和四分体
C.图2中b、d 细胞分别处于图 1中的②③过程
D.图2中a、d 细胞的着丝粒分裂,其中d 细胞含有2 对同源染色体
6.【新载体】(不定项)已知剑白香猪染色体数为2n=38.图1为剑白香猪体内某一精原细胞减数分裂的过程,图2为某剑白香猪体内的细胞分裂图(仅示部分染色体),不考虑其他变异。下列分析正确的是( )
A. 图1中存在同源染色体的细胞编号为①②③
B.图1中细胞③存在0或1或2条Y染色体
C.图2中乙细胞产生的配子种类有2种
D.图2的甲细胞中染色体形态有19种
7.【新情境】为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
8.下图1表示玉米(2n=20)的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图,图4为测定该植物细胞细胞增殖过程中不同的细胞①~⑦中染色体数与核DNA数的关系图。请据下图回答下列问题:
(1)图1中的细胞2中有 条染色体,染色体的行为是 。
(2)图3的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中,与图2中BC段对应的有 (用图3的序号表示))。
(3)图3中Ⅱ表示的物质相对含量情况对应图1中的图像有 (序号);图3中Ⅱ→Ⅲ的原因是 。
(4)图4中细胞⑦最可能处于 期,一定不含同源染色体的细胞有 。
(5)基因自由组合发生在图1的 (序号)对应的时期和图4的 (序号)对应的时期。
03 细胞的分化、衰老、死亡
9.【联系生活】矽肺的形成过程:人体吸入硅或石棉粉尘,被吞噬细胞吞噬,导致吞噬细胞的溶酶体膜破裂,受损的吞噬细胞释放致纤维化因子,使肺组织纤维化,最终导致肺功能受损。下列关于矽肺形成的说法,错误的是( )
A.吞噬细胞摄取硅或石棉粉尘依赖于生物膜的结构特点
B.膜破裂的溶酶体释放水解酶是导致吞噬细胞受损的主要原因
C.致纤维化因子导致肺组织纤维化的过程中存在基因的选择性表达
D.吞噬细胞受损导致硅尘逸散,使更多的吞噬细胞受损,属于负反馈
10.线粒体是与细胞凋亡密切相关的细胞器。科研人员做了如下实验。用生物碱H处理悬浮培养的家蚕细胞,处理不同时间后,用凝胶电泳方法测定细胞溶胶(细胞质基质)中细胞色素c的含量,结果如下图所示(注:微管蛋白为细胞骨架蛋白)。
下列有关叙述错误的是( )
A.细胞中微管蛋白的表达量相对稳定且丰富,在实验中可作为参考
B.随着生物碱H处理时间延长,细胞色素c逐渐释放到细胞溶胶中
C.凝胶电泳时,凝胶浓度的选择需考虑待分离蛋白质的分子量大小
D.生物碱H破坏线粒体双层膜结构,导致线粒体功能丧失
11.【新载体】医学上把已经消除体细胞“记忆”,且恢复到胚胎细胞状态的细胞称为“重编程”细胞。研究发现,将通透性强的纤维原细胞短暂地暴露于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确的是( )
A.提取物一定通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞
B.“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能
C.“重编程”细胞的获得过程体现了纤维原细胞的全能性
D.该项研究表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
12.【新角度】.干细胞治疗为骨缺损的临床治疗提供了新思路。为探究不同细胞共培养对脂肪干细胞分化为成骨细胞的影响,科研人员利用图1装置对细胞进行共培养,装置的上下层通过小孔连通,一段时间后检测脂肪干细胞成骨分化相对水平,结果如图2所示。
下列相关叙述错误的是( )
A.除a组外,b、c、d组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子
B.与a组相比,b、c、d组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异
C.相对于血管内皮细胞,与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞的成骨分化
D.成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化
1. (2025·内蒙古阿拉善盟·一模)下图是玉米(2n=20)的花粉母细胞分裂显微照片,①~⑤表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述正确的是( )
A.①处于有丝分裂后期,含两个染色体组
B.②处于减数Ⅰ前期,同源染色体联会
C.③中含有10条染色体,10个DNA分子
D.④⑤是次级精母细胞,不含同源染色体
2.(2025·辽宁大连·一模)一种能实现“线粒体置换”目的的技术原理如图所示,该技术可预防人类线粒体遗传病传给子代。下列叙述错误的是( )
A.患者第一极体基本不携带线粒体遗传病的致病基因
B.重组次级卵母细胞膜外极体的遗传物质与患者相同
C.可将受精卵培养至囊胚期时移植到患者的子宫中
D.精子体外获能处理后才能与重组次级卵母细胞受精
3.(2025·辽宁沈阳·一模)图甲、乙是牡丹(2n=10,基因型为Aa)花粉母细胞减数分裂后期的显微照片。花粉母细胞减数分裂结束后产生的子细胞(丙)会再进行一次有丝分裂,产生一个生殖细胞(丁)和一个营养细胞,共同组成一个花粉粒。下列叙述错误的是( )
A.甲中单个细胞含有5对同源染色体
B.甲、乙中单个细胞含有的染色体组数相等
C.丁为二倍体,其基因型为Aa
D.若将丙置于含15N的培养液中培养,则丁中含15N的染色体有5条
4.(2025·吉林松原·一模)如图为某动物细胞分裂过程的示意图,下列分析正确的是( )
A.甲正进行着丝粒分裂,染色体数目加倍
B.可发生基因重组的细胞有甲、乙、丁
C.丙中核DNA分子数目是乙的一半
D.丁中可发生等位基因的分离
5.(2025·吉林白城·一模)若一果蝇精原细胞中8条染色体上的全部DNA已被15N标记,其中一对同源染色体上有基因A和a,现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续分裂两次,产生4个子细胞(不考虑突变和交叉互换)。下列叙述正确的是( )
A.若4个子细胞均含8条染色体,则每个子细胞中均含被15N标记的核DNA
B.若4个子细胞均含4条染色体,则每个子细胞中各有一半核DNA含15N
C.若4个子细胞均含8条染色体,则每个子细胞中均含2个A基因
D.若4个子细胞均含4条染色体,则有一半子细胞含有a基因
6.(2025·辽宁大连·一模)下列关于染色体观察的叙述,错误的是( )
A.选取洋葱根尖伸长区,可观察有丝分裂过程中染色体的动态变化
B.低温诱导大蒜的根尖后,显微镜视野中有少数细胞染色体数目加倍
C.使用蝗虫精巢固定装片,可观察到同源染色体联会现象
D.可通过观察染色体的形态、数目来判断是否发生染色体变异
7.(2025·黑龙江·一模)某二倍体动物(2n=4)的基因型为AaBb,现将其中一个精原细胞的全部染色体DNA双链用放射性同位素32P标记,并放入只含31P的培养基中培养,分裂过程中产生的一个子细胞中染色体及其基因位置如图所示,若分裂过程中只发生一次基因突变或互换。下列叙述错误的是( )
A.若图中细胞的4条染色体均有放射性,说明该精原细胞没有进行有丝分裂
B.若图中细胞有3条染色体有放射性,说明该精原细胞发生了基因突变
C.若图中细胞有2条染色体有放射性,说明该精原细胞至少经过一次有丝分裂
D.若图中细胞有1条染色体有放射性,说明该精原细胞DNA至少经过3次复制
8.(2025·黑龙江大庆·一模)用32P标记马蛔虫(2N=4)甲、乙两个精原细胞的核DNA双链,接着将细胞置于不含32P的培养液中培养,在特定的条件下甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列叙述正确的是( )
A.甲的子细胞有50%含32P,且每个细胞含32P的染色体数量为0~4条
B.甲有丝分裂后期与乙减数第二次分裂后期细胞中的染色体数量相同
C.分别对乙的4个子细胞的核DNA进行密度梯度离心,结果一致
D.乙分裂过程中会出现联会现象,同源染色体的姐妹染色单体可发生交换
9.(2025·辽宁抚顺·一模·不定项)“单亲二体”(UPD)是指人的受精卵中,23对染色体的某一对同源染色体都来自父方或母方。下图为UPD的某种发生机制,其中三体合子的三条染色体在发育过程中会随机丢失一条,称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A.“单亲二体”属于染色体数目变异,该变异可在减数分裂Ⅰ联会时观察到
B.若三体合子为XXY,则其将来发育成男孩的概率为2/3,且男孩基因型不一定相同
C.一对表型正常的父母不可能生出既是UPD又患红绿色盲的男孩
D.若色盲母亲和正常父亲生出一个正常男孩,则该男孩一定是UPD,这可能是父方减数分裂II异常所致
10. (2025·黑龙江·一模)人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是一类古老的逆转录病毒,在进化过程中入侵并整合至人类基因组中,但长期处于“沉默”状态。HERVK在细胞衰老过程中的“复活”加速个体衰老的机理如图。下列有关叙述错误的是( )
A.HERVKDNA甲基化促进了HERVK的“复活”
B.HERVK病毒颗粒通过旁分泌和血液运输两种方式加速其他细胞衰老
C.逆转录酶抑制剂可降低衰老细胞中的HERVKDNA、炎症细胞因子含量
D.与炎症细胞因子相比,血浆HERVK病毒颗粒更适合作为个体衰老生物标志物
11.(2025·吉林延边·一模)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是( )
A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中体现了细胞的全能性
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.毛囊干细胞分化为皮脂腺细胞过程中遗传物质发生了选择性改变
D.若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,染色体数目可能加倍
12.(2025·黑龙江大庆·一模·不定项)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。下列说法错误的是( )
A.合成前体mRNA的模板为DNA的一条链,且需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
B.细胞质中,circRNA通过与mRNA竞争性结合miRNA,从而影响细胞凋亡
C.可通过增大细胞内circRNA的含量或增大miRNA的合成量抑制细胞凋亡
D.某些细胞凋亡可能由细胞自噬引起,细胞自噬障碍与很多人类疾病的发生有关
13.(2025·辽宁·一模·不定项)“毛痣”处存在毛发过度生长的现象,这是因为其毛囊周围衰老的黑色素细胞释放的 Sppl分子活化了毛囊干细胞,主要机制如图。下列叙述不正确的是( )
A.释放 Sppl的黑色素细胞物质运输功能上升
B.衰老的黑色素细胞内黑色素会过度积累,导致“老年斑”
C.Sppl分子会诱导毛囊干细胞DNA序列改变,引起细胞分化
D.SPP1分子能够调控毛囊干细胞的细胞周期,加快细胞分裂
14.(2025·辽宁·一模·不定项)间充质干细胞(MSCs)是来源于中胚层,存在于骨髓及多种组织中的多向分化的一类干细胞,可向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞及神经细胞等分化。研究人员将一定量的骨髓间充质干细胞移植到多名系统性红斑狼疮志愿患者体内,结果这些患者的病情得到缓解。下列相关叙述不正确的是( )
A.间充质干细胞分化的过程中,核酸的数量会发生改变
B.移植间充质干细胞可缓解系统性红斑狼疮病情的原因可能是该细胞具有降低特异性免疫的作用
C.衰老的间充质干细胞的细胞核体积减小,染色质收缩,染色加深
D.体外培养间充质干细胞时,需将其放在含95%的O2加5%的CO2的混合气体中培养
1.(2024·黑吉辽)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A. 肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B. 肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C. 卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D. 卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
2. (2023·辽宁)下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A. ②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B. ③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C. ④时期,非同源染色体自由组合
D. ⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
3.(2023·辽宁)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是( )
冻存剂
指标
合成培养基+DMSO
合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%)
65.78
79.85
活细胞数百分比(%)
15.29
41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A. 冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B. G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C. 血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D. DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
4.(2021·辽宁)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
5. (2021·辽宁)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是( )
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
6.(2025·浙江·高考真题)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A.甲中细胞具有核膜和核仁
B.乙中细胞进行核DNA复制
C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
7.(2025·江苏·高考真题)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是( )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂象
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
8.(2025·浙江·高考真题)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
9.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
10.(2025·北京·高考真题)用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
11.(2025·湖南·高考真题)单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限。降低线粒体蛋白V合成,不影响癌细胞凋亡,但同时加入干扰素-γ能破坏线粒体膜结构,促进癌细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.癌细胞凋亡是由基因决定的
B.蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡
C.线粒体膜结构破坏后,其DNA可能会释放
D.抑制蛋白V合成会减弱肿瘤治疗的效果
12.(2025·北京·高考真题)科学家对线虫进行诱变,发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活,C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是( )
A.C3基因促进细胞凋亡 B.C9基因抑制细胞凋亡
C.细胞凋亡不利于线虫发育 D.细胞凋亡受基因的调控
13.(2025·四川·高考真题)通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
14.(2025·甘肃·高考真题)绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性,能防止端粒缩短、体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老,下列叙述错误的是( )
A.衰老的细胞中细胞核形态异常,核质间的物质交换频率降低
B.细胞产生的自由基可以通过攻击DNA和蛋白质引起细胞衰老
C.体外培养癌细胞时,培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老
D.将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合,获得的融合细胞可以增殖
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专题04 细胞的生命历程
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题型02减数分裂和受精作用
题型03 细胞的分化、衰老、死亡
B组·增分能力练
第三部分 真题刷进阶 对标高考,感悟考法
1.【新情境·细胞周期】(2025·黑龙江哈尔滨·一模·不定项)细胞周期可分为分裂间期(包括(G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响,其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化,TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响,且去掉TdR细胞控制作用会消除,下图1是某动物细胞(染色体数为2n=12)的细胞周期及时长示意图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述错误的是( )
A.激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控
B.图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①②
C.加入TdR约15h后,所有细胞均停留在G1/S交界处
D.第二次加入TdR之前,需将细胞在无TdR的环境中培养,时间需要大于7h小于15h
【答案】ABC
【分析】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的一段时间,包括分裂间期和分裂期。
1、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:着丝点分裂,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。
3、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
【详解】A、DNA聚合酶、解旋酶参与DNA复制,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,G2期已完成DNA复制,因此激活的CDK1不参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控,A错误;
B、图2中,根据染色体和核DNA数量可判断,①为精细胞或卵细胞或极体,②为次级精母(卵母)细胞或极体,处于减数第二次分裂前期或中期,③为体细胞或减数第二次分裂后期,④为减数第一次分裂或有丝分裂前期中期,⑤为有丝分裂后期,因此图2中细胞内没有同源染色体的时期有①②③,B错误;
C、据图可知,G1期、S 期、G2期和M期分别为10h、7h、3.5h、1.5h。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。预计加入TdR约(G2+M+G1)的时间,即15h后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G1/S交界处,C错误;
D、由于S期时间为7h,G1+G2+M=15h,故第二次阻断后应该在第一次洗去TdR之后的7h到15h之间,若大于15h,则部分细胞又进入到了S期,无法使其所有细胞同步,D正确。
2.【新载体·荧光原位杂交技术】(2025·东北三省理想树联考·二模)荧光原位杂交技术通过荧光标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交,从而确定靶基因的位置或数量。红色荧光标记探针可检测18号染色体上的BCL2基因,绿色荧光标记探针可检测14号染色体上的IGH基因,正常细胞中可检测到2个红色和2个绿色的荧光点,在淋巴瘤细胞中会检测到2个黄色的荧光点。下列分析错误的是( )
A.BCL2基因和IGH基因在细胞中成对存在
B.正常细胞中也可以检测到4个红色的荧光点
C.黄色荧光点可能与红色和绿色荧光点位置接近有关
D.推测淋巴瘤细胞会发生非同源染色体的联会配对
【答案】D
【知识点】减数分裂过程中的变化规律
【分析】减数分裂过程DNA复制一次,分裂两次,第一次分裂同源染色体分离,第二次分裂姐妹染色单体分离,最终,一个细胞分裂形成四个子细胞,并且两两相同。
【详解】A、红色荧光标记探针可检测18号染色体上的BCL2基因,绿色荧光标记探针可检测14号染色体上的IGH基因,正常细胞中可检测到2个红色和2个绿色的荧光点,说明BCL2基因和IGH基因在细胞中成对存在,A正确;
B、正常细胞在有丝分裂后期染色体数目增加,此时存在4个BCL2基因,所以正常细胞中也可以检测到4个红色的荧光点,B正确;
C、在淋巴瘤细胞中检测到的2个黄色荧光点,可能与红色和绿色荧光位置接近有关,C正确;
D、非同源染色体无法进行联会配对,且联会配对发生在减数分裂过程中,D错误。
故选D。
3.【新情境·铜死亡】(2025·辽宁本溪·一模)机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡(简称“铜死亡”),其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程,它的低表达会促进癌症的发生、发展。下列叙述正确的是( )
A.在细胞中,大量元素铜主要以离子的形式存在
B.铜死亡属于细胞坏死,受环境因素影响
C.癌细胞发生铜死亡可能与其线粒体氧化分解葡萄糖的效率低有关
D.FDX1基因与细胞癌变有关,属于抑癌基因
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,而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。
【详解】A、在细胞中,微量元素铜主要以无机盐的形式存在,或者说离子形式,A错误;
B、题意显示,机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡,因此,铜死亡属于细胞凋亡,也受环境因素影响,B错误;
C、铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡,癌细胞发生铜死亡可能与细胞中能量供应中断有关,线粒体不能直接氧化分解葡萄糖,C错误;
D、研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程,它的低表达会促进癌症的发生、发展,据此可推测,FDX1基因与细胞癌变有关,属于抑癌基因,D正确。
4.【新考法·荧光标记】(2025·黑龙江哈尔滨九中·二模)用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.图中①②③分别表示染色体、染色单体、核DNA的数量变化
B.T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.T2时期的细胞中不可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.该精原细胞最终形成的四个精细胞中,有两个精细胞存在同源染色体
【答案】C
【知识点】萨顿的假说、减数分裂异常情况分析
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程:①前期:染色体散乱排布在细胞中;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、②在T3时期消失了,说明②是染色单体,T1、T2时期③是①的2倍,说明③是核DNA,①是染色体,A正确;
B、用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,T1时期的细胞经过了DNA的复制,因此可出现3种颜色的6个荧光位点,B正确;
C、T2可以表示减数第二次分裂的细胞,染色体减半,若①时期发生过片段交换(如同源染色体的A和a之间交换),结果为A、a在同一条染色体的姐妹染色单体上,若该条染色体和B所在的染色体(非同源染色体)进入同一细胞,则②时期的某个细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点,C错误;
D、减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,有两个精细胞存在同源染色体,D正确。
故选C。
01 细胞增殖
1.【新考法】高等生物的细胞周期依次为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)、分裂期(M期)。利用人工诱导可以使处于不同分裂时期的细胞处于细胞周期的同一个阶段,称为人工诱导同步化。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)是一种常用的诱导剂,对细胞无毒害作用,能特异性地抑制DNA合成,而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转,从而使细胞被抑制在S期。去除TdR后所有细胞会继续进行细胞周期的运转。培养某种哺乳动物的肝脏细胞,在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间,然后洗脱掉TdR,重新更换培养液,第二次加入TdR培养一段时间,可使所有细胞都处于G1/S交界处,完成同步化。已知其细胞周期的G1期、S期、G2期、M期分别为8h,6h,5h、1h。下列说法错误的是( )
A.开始培养时,处于G2期的细胞约占1/4
B.第1次加入TdR处理14h,可使所有细胞都处于G1/S交界处或S期
C.第2次加入TdR处理14h,可使所有细胞都处于G1/S交界处
D.第1次加入TdR后如果持续培养,不洗脱掉TdR,则一段时间可能所有细胞都处于G1期
【答案】D
【分析】在高等动物细胞的细胞周期中,各时期经历时间依次为G1期8h,S期6h,G2期5h,M期1h,则细胞周期为20h,G1期细胞占细胞周期的比例为8÷(8+6+5+1)=40%,同理S期细胞占细胞周期的比例为30%,G2期细胞占细胞周期的比例为25%,M期细胞占细胞周期的比例为5%。
【详解】A、分析题意可知,开始培养时,处于G2期的细胞约占5/(8+6+5+1)=5/20=1/4,A正确;
B、据题可知,TdR能特异性地抑制DNA合成,而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转,为使所有细胞都处于G1/S交界处或S期,第1次加入TdR处理14h,则距离最远的M期经过14h(5+1+8)也会进入到G1/S交界处或S期,B正确;
C、在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间,然后洗脱掉TdR,重新更换培养液,第二次加入TdR培养一段时间,为使所有细胞都处于G1/S交界处,则应保证M、G2和G1期的细胞都进入该时期,故至少需要的时间是5+1+8=14h,C正确;
D、第1次加入TdR后如果持续培养,由于TdR会能特异性地抑制DNA合成,即抑制S期细胞,故若不洗脱掉TdR,第一次处理后停留在G1/S交界以及S期的细胞将无法继续分裂,不能都处于G1期,D错误。
故选D。
2.【新情境】在HE染色切片上,细胞核有的部分着色浅,是DNA长链分子展开的部分,称为常染色质,是细胞中进行RNA转录的部位;有的部分染色较深,是DNA长链紧缩盘绕的部分,称为异染色质,是功能静止的部分。下列有关细胞核的叙述,正确的是( )
A.组成染色质的蛋白质通过核孔进入细胞核时不消耗ATP
B.没有细胞核的细胞无生命现象,各种代谢活动均停止
C.常染色质与异染色体质的组成成分差异较大
D.推测在细胞分裂间期常染色质的活动增强
【答案】D
【分析】细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,细胞核的核膜为双层膜,把核内物质与细胞质分开;核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;染色质由DNA和蛋白质组成;核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、组成染色质的蛋白质通过核孔进入细胞核时需要消耗ATP,A错误;
B、没有细胞核的细胞比如变形虫实验中,无核的一半还能消化已吞噬的食物,B错误;
C、常染色质是DNA长链分子展开的部分,异染色质是DNA长链紧缩盘绕的部分,组成成分差异不大,C错误;
D、细胞分裂间期需要合成蛋白质,常染色质是细胞中进行RNA转录的部位,推测在细胞分裂间期常染色质的活动增强,D正确。
故选D。
3.下图为洋葱根尖细胞有丝分裂的部分显微照片。根据各细胞内染色体的行为,进行判断,下列叙述正确的是( )
A.在一个细胞周期中,图中四个时期的出现顺序为乙→甲→丁→丙
B.图甲细胞中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的二倍
C.图丙细胞会逐渐出现核仁核膜,细胞中部出现赤道板
D.洋葱根尖成熟区可观察到大量处于丁时期的细胞
【答案】A
【分析】题图分析:图中甲表示分裂中期,乙表示分裂前期,丙表示分裂末期,丁表示分裂后期,它们的先后顺序为乙甲丁丙。
【详解】A、细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期,根据图示中染色体行为可知,图中四个时期的出现顺序为乙→甲→丁→丙,A正确;
B、图甲细胞处于有丝分裂中期,其中的染色体数目和正常体细胞染色体数目相同,B错误;
C、图丙细胞中分开的染色体移到细胞两极,染色体变成染色质的状态,此后会逐渐出现核仁核膜,细胞中部出现细胞板,C错误;
D、洋葱根尖成熟区可观察到大量处于分裂间期的细胞,因为细胞周期中分裂间期所占的时间为90~95%,D错误。
故选A。
4.图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像,图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,图3为洋葱根尖细胞,回答下列问题。
(1)在观察洋葱根尖有丝分裂的实验中,应选取图3中[ ] 区细胞进行观察,制作临时装片的流程是: →漂洗→染色→制片,在显微镜下观察到该区细胞与图1中细胞有丝分裂的区别主要体现在图 (填编号)。
(2)细胞周期的分裂间期的物质准备主要是 ;有丝分裂中染色体消失于 期。
(3)图1的①一④中染色单体数和核DNA数目相等的细胞是 (填序号),人的细胞④含有 条染色体(已知人体细胞有23对染色体)。
(4)图1中的③最可能位于图2中的 段,EF段形成的原因是 ,这种细胞分裂的方式对生物体的意义是 。
【答案】(1) ③分生 解离 ②①
(2) DNA的复制和有关蛋白质的合成 末
(3) ②③ 92
(4) DE 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体 将亲代细胞染色体经复制之后,精确地分配到两个子细胞中,从而在细胞的亲子代之间保持了遗传的稳定性
【分析】分析图1:①处于分裂末期;②中染色体散乱分布,处于前期;③中着丝粒排列在赤道板上,处于中期;④中着丝粒分裂,染色单体分开形成染色体,处于后期。分析图2:BC形成的原因是DNA的复制,CE表示有丝分裂前期和中期,EF段形成的原因是着丝点分裂,FG表示有丝分裂后期和末期。
【详解】(1)在观察洋葱根尖有丝分裂的实验中,根尖分生区细胞分裂旺盛,所以应选取图3中③分生区细胞进行观察,制作临时装片的流程是:解离→漂洗→染色→制片,洋葱根尖细胞为植物细胞,而图1中细胞为人体细胞,所以在显微镜下观察到该区细胞与图1中细胞有丝分裂的区别主要体现在图②(有丝分裂前期,纺锤体的形成方式不同)和①(有丝分裂末期,细胞分裂的方式不同)。
(2)细胞周期的分裂间期的物质准备主要是DNA复制和有关蛋白质的合成;有丝分裂中染色体消失于末期,末期染色体解螺旋变成染色质。
(3)染色单体数和核DNA数目相等的时期是存在染色单体的时期,即有丝分裂前期和中期,图1中②表示有丝分裂前期,③表示有丝分裂中期,所以染色单体数和核DNA数目相等的细胞是②③,人的细胞④处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,已知人体细胞有23对染色体,即46条染色体,所以此时细胞含有92条染色体。
(4)染色体数与核DNA数之比为1/2所对应的时期为有丝分裂的前期和中期,图1中的③表示有丝分裂中期,此时染色体数与核DNA数之比为1/2,最可能位于图2中的DE段,CD段为有丝分裂的前期,EF段染色体数与核DNA数之比为1,形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,使得染色体数目加倍,有丝分裂的方式对生物体的意义是将亲代细胞染色体经复制之后,精确地分配到两个子细胞中,从而在细胞的亲子代之间保持了遗传的稳定性。
02 减数分裂和受精作用
5.下图1 为精原细胞增殖和精细胞的形成过程,图2为某二倍体动物精巢中的四个细胞示意图。有关叙述正确的是( )
A.图1中①过程通过图2中细胞a、c 所示的分裂方式进行
B.图1 ①②过程中均会形成姐妹染色单体和四分体
C.图2中b、d 细胞分别处于图 1中的②③过程
D.图2中a、d 细胞的着丝粒分裂,其中d 细胞含有2 对同源染色体
【答案】A
【分析】分析图1,①表示有丝分裂过程,②表示减数第一次分裂前得间期,完成DNA复制和相关蛋白质得合成,③表示减数第一次分裂过程,④表示减数第二次分裂过程。分析图2,a为有丝分裂后期图象,b为减数分裂一中期图象,c为有丝分裂中期图象,d为减数分裂二后期图象。
【详解】A、①过程是原始生殖细胞的增殖过程,增殖方式为有丝分裂,a为有丝分裂后期,c为有丝分裂中期,A正确;
B、①有丝分裂和②减数第一次分裂前的间期都会进行染色体的复制,从而形成姐妹染色单体,四分体在减数第一次分裂前期形成,B错误;
C、图2b为减数分裂一中期图象,图1②表示减数第一次分裂前得间期;图2d为减数分裂二后期图象,图1③表示减数第一次分裂过程,C错误;
D、图2中a、d 细胞的着丝粒分裂,其中d 细胞为减数分裂二后期,没有同源染色体,D错误。
故选A。
6.【新载体】(不定项)已知剑白香猪染色体数为2n=38.图1为剑白香猪体内某一精原细胞减数分裂的过程,图2为某剑白香猪体内的细胞分裂图(仅示部分染色体),不考虑其他变异。下列分析正确的是( )
A. 图1中存在同源染色体的细胞编号为①②③
B.图1中细胞③存在0或1或2条Y染色体
C.图2中乙细胞产生的配子种类有2种
D.图2的甲细胞中染色体形态有19种
【答案】BD
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、图1中①精原细胞以及②初级精母细胞都有同源染色体;细胞③④处于减数第二次分裂,没有同源染色体,即图1中含有同源染色体的细胞编号为①②,A错误;
B、②初级精母细胞含有X和Y染色体(此时含有2条X染色单体和Y染色单体),减数第一次分裂X和Y同源染色体会发生分离,分别进入③和④次级精母细胞中,故细胞③可能存在0或1或2条Y染色体,B正确;
C、图2中乙细胞为次级卵母细胞,其经过减数分裂只能产生一个卵细胞(配子),因而其产生的配子种类只有1种,C错误;
D、图2的甲细胞含有同源染色体,已知剑白香猪染色体数为2n=38,由图乙(细胞质分裂不均等)可知,图甲为初级卵母细胞,性染色体为XX,所以染色体的形态有38/2=19种,D正确。
故选BD。
7.【新情境】为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
【答案】D
【分析】 减数分裂过程:1、细胞分裂前的间期:细胞进行DNA复制;2、减一前期:同源染色体联会,形成四分体,形成染色体、纺锤体,核仁核膜消失,同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换;3、减一中期:同源染色体着丝点(粒)对称排列在赤道板两侧;4、减一后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极;5、减一末期:细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体;6、减二前期:次级精母细胞中染色体再次聚集,再次形成纺锤体;7、减二中期:染色体着丝点排在赤道板上;8、减二后期:染色体着丝点(粒)分离,染色体移向两极;9、减二末期:细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
【详解】A、如果发生交叉互换,卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,A正确;
B、考虑同源染色体交叉互换,卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,B正确;
C、不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,C正确。
D、不考虑同源染色体交叉互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,D错误。
故选D。
8.下图1表示玉米(2n=20)的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图,图4为测定该植物细胞细胞增殖过程中不同的细胞①~⑦中染色体数与核DNA数的关系图。请据下图回答下列问题:
(1)图1中的细胞2中有 条染色体,染色体的行为是 。
(2)图3的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中,与图2中BC段对应的有 (用图3的序号表示))。
(3)图3中Ⅱ表示的物质相对含量情况对应图1中的图像有 (序号);图3中Ⅱ→Ⅲ的原因是 。
(4)图4中细胞⑦最可能处于 期,一定不含同源染色体的细胞有 。
(5)基因自由组合发生在图1的 (序号)对应的时期和图4的 (序号)对应的时期。
【答案】(1) 20 同源染色体联会,四分体中非姐妹染色单体之间发生缠绕,并交换相应的片段
(2)Ⅰ、Ⅱ
(3) 5、6 着丝粒分裂
(4) 有丝分裂后期 ①②
(5) 4 ⑥
【分析】分析图1可知,1处于分裂间期,2345分别处于减数第一次分裂前期、中期、后期、末期;678分别处于减数第二次分裂中期、后期、末期。
【详解】(1)已知玉米体细胞中含有20条染色体,图1中的2细胞处于减数第一次分裂前期,故其中有20条染色体,此时同源染色体联会,四分体中非姐妹染色单体之间发生缠绕,并交换相应的片段。
(2)图2中BC段每条染色体有2个DNA,两个染色单体,对应图3的有的Ⅰ、Ⅱ。
(3)图3中Ⅱ的染色体数目减半,每条染色体有两个单体,表示的物质相对含量情况对应图1中的图像有5、6;图3中Ⅱ→Ⅲ染色体数目加倍,染色单体消失,原因是着丝粒分裂。
(4)图4中细胞⑦染色体和核DNA数都是最多,故最可能处于有丝分裂后期,一定不含同源染色体的细胞中染色体数目减半,为n,有①②。
(5)基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图1的4对应的时期,和图4的⑥对应的时期。
03 细胞的分化、衰老、死亡
9.【联系生活】矽肺的形成过程:人体吸入硅或石棉粉尘,被吞噬细胞吞噬,导致吞噬细胞的溶酶体膜破裂,受损的吞噬细胞释放致纤维化因子,使肺组织纤维化,最终导致肺功能受损。下列关于矽肺形成的说法,错误的是( )
A.吞噬细胞摄取硅或石棉粉尘依赖于生物膜的结构特点
B.膜破裂的溶酶体释放水解酶是导致吞噬细胞受损的主要原因
C.致纤维化因子导致肺组织纤维化的过程中存在基因的选择性表达
D.吞噬细胞受损导致硅尘逸散,使更多的吞噬细胞受损,属于负反馈
【答案】D
【分析】溶酶体是细胞内具有单层膜包裹的细胞器,内含多种酸性水解酶,主要功能包括:分解衰老、伤的细胞器,吞噬外来的细菌或病毒,是细胞的“消化车间”。
【详解】A、吞噬细胞吞噬硅或石棉粉尘,形成囊泡与吞噬细胞内溶酶体融合,依赖于细胞膜具有流动性的结构特点,A正确;
B、膜破裂的溶酶体会释放多种水解酶,破坏细胞结构,造成细胞损伤,B正确;
C、致纤维化因子导致肺组织纤维化,细胞发生形态、结构和功能的改变,存在基因的选择性表达,C正确;
D、受损的吞噬细胞逸散的硅和石棉粉尘被其他吞噬细胞吞噬,导致更多的吞噬细胞受损,该过程属于正反馈,D错误。
故选D。
10.线粒体是与细胞凋亡密切相关的细胞器。科研人员做了如下实验。用生物碱H处理悬浮培养的家蚕细胞,处理不同时间后,用凝胶电泳方法测定细胞溶胶(细胞质基质)中细胞色素c的含量,结果如下图所示(注:微管蛋白为细胞骨架蛋白)。
下列有关叙述错误的是( )
A.细胞中微管蛋白的表达量相对稳定且丰富,在实验中可作为参考
B.随着生物碱H处理时间延长,细胞色素c逐渐释放到细胞溶胶中
C.凝胶电泳时,凝胶浓度的选择需考虑待分离蛋白质的分子量大小
D.生物碱H破坏线粒体双层膜结构,导致线粒体功能丧失
【答案】D
【详解】A、由于细胞中微管蛋白的表达量相对稳定(且丰富),在实验中可作为标准物质(内参),以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和细胞色素c的检测方法等无关变量对实验结果的影响,A正确;
B、据图分析,正常细胞的细胞溶胶中没有检测到细胞色素c,随着生物碱H处理时间延长,细胞溶胶中细胞色素c含量增加,分离的线粒体中细胞色素c含量下降判断:可知随着生物碱H处理时间延长,线粒体膜通透性改变,细胞色素c逐渐释放到细胞溶胶中,B正确;
C、蛋白质各种特性的差异,如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、吸附性质和对其他分子的亲和力,等等,可以用来分离不同种类的蛋白质。凝胶电泳时,凝胶浓度的选择需考虑待分离蛋白质的分子量大小,C正确。
D、通过题中信息,没有看出生物碱H破坏线粒体双层膜结构,导致线粒体功能丧失,例如生物碱H是否引起膜上有关转运蛋白活性改变等角度,D错误。
故选D。
11.【新载体】医学上把已经消除体细胞“记忆”,且恢复到胚胎细胞状态的细胞称为“重编程”细胞。研究发现,将通透性强的纤维原细胞短暂地暴露于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确的是( )
A.提取物一定通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞
B.“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能
C.“重编程”细胞的获得过程体现了纤维原细胞的全能性
D.该项研究表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
【答案】B
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
【详解】A、提取物可通过调控基因表达(如表观遗传修饰改变)使纤维原细胞重编程,但遗传物质未改变,A错误;
B、纤维原细胞分化为“重编程”细胞时,形态、结构和功能发生改变(如从分化状态恢复为未分化状态),B正确;
C、细胞全能性需发育为完整个体,而“重编程”仅恢复多能性,未体现全能性,C错误;
D、题干实验为体外人工干预,无法说明正常机体内分化可逆,D错误。
故选B。
12.【新角度】.干细胞治疗为骨缺损的临床治疗提供了新思路。为探究不同细胞共培养对脂肪干细胞分化为成骨细胞的影响,科研人员利用图1装置对细胞进行共培养,装置的上下层通过小孔连通,一段时间后检测脂肪干细胞成骨分化相对水平,结果如图2所示。
下列相关叙述错误的是( )
A.除a组外,b、c、d组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子
B.与a组相比,b、c、d组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异
C.相对于血管内皮细胞,与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞的成骨分化
D.成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化
【答案】A
【详解】A、由题图2可知,a、b、c、d组中的脂肪干细胞均可分化为成骨细胞,说明四组培养液中均含有促进成骨分化的相关因子,A错误;
B、细胞分化的实质为基因的选择性表达,由于不同细胞共培养促进脂肪干细胞分化为成骨细胞的水平不同,说明四组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异,B正确;
C、与c组脂肪干细胞和血管内皮细胞共培养相比较,b组脂肪干细胞和成纤维细胞共培养的脂肪干细胞成骨分化水平更高,C正确;
D、由题图1装置可知,共培养细胞没有与脂肪干细胞直接接触,而是通过隔板上的小孔连通,且共培养b、c、d组细胞成骨分化水平均高于a组,说明成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化,D正确。
故选A。
1. (2025·内蒙古阿拉善盟·一模)下图是玉米(2n=20)的花粉母细胞分裂显微照片,①~⑤表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述正确的是( )
A.①处于有丝分裂后期,含两个染色体组
B.②处于减数Ⅰ前期,同源染色体联会
C.③中含有10条染色体,10个DNA分子
D.④⑤是次级精母细胞,不含同源染色体
【答案】D
【分析】图中①染色体移向细胞两极,且有同源染色体,细胞处于减数第一次分裂后期,②③处于减数第二次分裂中期,④⑤染色单体分离,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、①染色体移向细胞两极,且有同源染色体,细胞处于减数第一次分裂后期,含有两个染色体组,A错误;
B、②无同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,B错误;
C、由题意可知,玉米2n=20,③处于减数第二次分裂中期,含有20个DNA分子,C错误;
D、④⑤染色单体分离,处于减数第二次分裂后期,是次级精母细胞,不含同源染色体,D正确。
2.(2025·辽宁大连·一模)一种能实现“线粒体置换”目的的技术原理如图所示,该技术可预防人类线粒体遗传病传给子代。下列叙述错误的是( )
A.患者第一极体基本不携带线粒体遗传病的致病基因
B.重组次级卵母细胞膜外极体的遗传物质与患者相同
C.可将受精卵培养至囊胚期时移植到患者的子宫中
D.精子体外获能处理后才能与重组次级卵母细胞受精
【答案】B
【分析】图示是体外受精技术培育试管动物的大致流程,体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精作用。
【详解】A、第一极体是卵原细胞经过减数第一次分裂产生的,线粒体存在于细胞质中,减数第一次分裂主要是同源染色体分离,第一极体基本不含细胞质,也就基本不携带线粒体遗传病的致病基因,A 不符合题意;
B、重组次级卵母细胞是患者的卵母细胞核移植到供体去核的次级卵母细胞中形成的,其细胞膜外极体的遗传物质来自供体,与患者不同,B 符合题意;
C、在胚胎移植时,可将受精卵培养至桑葚胚或囊胚期时移植到患者的子宫中,C 不符合题意;
D、精子在体外需要进行获能处理后,才具备与卵子受精的能力,D 不符合题意。
3.(2025·辽宁沈阳·一模)图甲、乙是牡丹(2n=10,基因型为Aa)花粉母细胞减数分裂后期的显微照片。花粉母细胞减数分裂结束后产生的子细胞(丙)会再进行一次有丝分裂,产生一个生殖细胞(丁)和一个营养细胞,共同组成一个花粉粒。下列叙述错误的是( )
A.甲中单个细胞含有5对同源染色体
B.甲、乙中单个细胞含有的染色体组数相等
C.丁为二倍体,其基因型为Aa
D.若将丙置于含15N的培养液中培养,则丁中含15N的染色体有5条
【答案】C
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极; ④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、图甲、乙是花粉母细胞减数分裂后期的显微照片,所以甲中细胞处于减数第一次分裂后期,乙中细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲中细胞处于减数第一次分裂后期,其中染色体与体细胞数目一致,含有5对同源染色体,A正确;
B、甲中细胞处于减数第一次分裂后期,含有2个染色体组,乙中细胞处于减数第二次分裂后期,含有2个染色体组,B正确;
C、丁是生殖细胞,细胞内只含有一个染色体组,其基因型不为Aa,应只含A或a,C错误;
D、由于DNA的复制为半保留复制,若将丙置于含15N的培养液中培养,其细胞内染色体复制后的每条子染色体中的DNA均为杂合链,均含有15N,所以丁中含15N的染色体有5条,D正确。
4.(2025·吉林松原·一模)如图为某动物细胞分裂过程的示意图,下列分析正确的是( )
A.甲正进行着丝粒分裂,染色体数目加倍
B.可发生基因重组的细胞有甲、乙、丁
C.丙中核DNA分子数目是乙的一半
D.丁中可发生等位基因的分离
【答案】D
【分析】分析题图:题图甲同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期;乙细胞中同源染色体两两配对,处于减数分裂Ⅰ前期;丙细胞无同源染色体,无姐妹染色单体;丁细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,处于减数分裂Ⅱ后期。
【详解】A、题图甲同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期,着丝粒未分裂,染色体数目不变,A错误;
B、甲中细胞处于减数分裂Ⅰ后期,可以发生非同源染色体的自由组合引起的基因重组,乙细胞中同源染色体两两配对,处于减数分裂Ⅰ前期,可以发生染色体互换引起的基因重组,丁细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,处于减数分裂Ⅱ后期,不能发生基因重组,B错误;
C、乙中细胞核DNA分子数目是正常体细胞的二倍,丙中细胞核DNA分子数目是体细胞的一半,C错误;
D、染色体发生互换会使姐妹染色单体上含有等位基因,所以丁中可以发生姐妹染色单体上等位基因的分离,D正确。
5.(2025·吉林白城·一模)若一果蝇精原细胞中8条染色体上的全部DNA已被15N标记,其中一对同源染色体上有基因A和a,现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续分裂两次,产生4个子细胞(不考虑突变和交叉互换)。下列叙述正确的是( )
A.若4个子细胞均含8条染色体,则每个子细胞中均含被15N标记的核DNA
B.若4个子细胞均含4条染色体,则每个子细胞中各有一半核DNA含15N
C.若4个子细胞均含8条染色体,则每个子细胞中均含2个A基因
D.若4个子细胞均含4条染色体,则有一半子细胞含有a基因
【答案】D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、已知果蝇体细胞中含有8条染色体,若4个子细胞均含8条染色体,说明进行了连续的两次有丝分裂,根据DNA的半保留复制,第一次有丝分裂产生的2个子细胞中的每个核DNA都含有15N,而第二次有丝分裂产生的子细胞中可能有0~8个核DNA含有15N,A错误;
B、若4个子细胞均含4条染色体,说明其进行的是减数分裂,核DNA复制一次而细胞连续分裂两次,则每个子细胞中所有的核DNA均含15N,B错误;
C、若4个子细胞均含8条染色体,说明进行了连续的两次有丝分裂,形成的每个子细胞中应该只有一个A基因,C错误;
D、若4个子细胞均含4条染色体,说明其进行的是减数分裂,等位基因A与a在减数第一次分裂时分离,因此产生的子细胞中有一半子细胞含有a基因,D正确。
6.(2025·辽宁大连·一模)下列关于染色体观察的叙述,错误的是( )
A.选取洋葱根尖伸长区,可观察有丝分裂过程中染色体的动态变化
B.低温诱导大蒜的根尖后,显微镜视野中有少数细胞染色体数目加倍
C.使用蝗虫精巢固定装片,可观察到同源染色体联会现象
D.可通过观察染色体的形态、数目来判断是否发生染色体变异
【答案】A
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍;该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、经过解离步骤后细胞已经死亡,因此显微镜下进行观察装片不能看见动态的有丝分裂过程,A错误;
B、低温诱导大蒜的根尖后,诱导率不是100%,显微镜视野中有少数细胞染色体数目加倍,B正确;
C、同源染色体联会是减数第一次分裂前期的现象,蝗虫精巢可以进行有丝分裂和减数分裂,使用蝗虫精巢固定装片,可观察到同源染色体联会现象,C正确;
D、染色体变异包括结构变异和数目变异,在显微镜下可见,可通过观察染色体的形态、数目来判断是否发生染色体变异,D正确。
7.(2025·黑龙江·一模)某二倍体动物(2n=4)的基因型为AaBb,现将其中一个精原细胞的全部染色体DNA双链用放射性同位素32P标记,并放入只含31P的培养基中培养,分裂过程中产生的一个子细胞中染色体及其基因位置如图所示,若分裂过程中只发生一次基因突变或互换。下列叙述错误的是( )
A.若图中细胞的4条染色体均有放射性,说明该精原细胞没有进行有丝分裂
B.若图中细胞有3条染色体有放射性,说明该精原细胞发生了基因突变
C.若图中细胞有2条染色体有放射性,说明该精原细胞至少经过一次有丝分裂
D.若图中细胞有1条染色体有放射性,说明该精原细胞DNA至少经过3次复制
【答案】B
【分析】由图可知,该细胞无同源染色体,着丝粒分裂,处于减数分裂Ⅱ后期。
【详解】A、若图中细胞的4条染色体均有放射性,根据半保留复制可知,每个DNA分子复制一次,此时细胞正进行减数分裂,说明该精原细胞没有进行有丝分裂,A正确;
B、图示为减数分裂Ⅱ后期细胞,若有3条染色体有放射性,则推测精原细胞先经历了至少一次有丝分裂,再进行减数分裂,并存在缠绕互换现象,B错误;
C、若该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂,则形成的减数第二次分裂后期的细胞内含有2条染色体有放射性,但是若减数分裂前经过了不止一次的有丝分裂,而每一次有丝分裂时若有标记的DNA都分到一个细胞内,该细胞进行减数分裂也会得到上述结果,故说明该精原细胞在减数分裂前至少进行了一次有丝分裂,C正确;
D、因为细胞中共有4条染色体,在第一次复制后子代DNA都具有放射性,第二次复制后,一半的DNA分子具有放射性,位于同一条染色体的姐妹染色单体:一条有放射性,一条无放射性。而图中DNA分子只有一个有放射性,因此在进行减数分裂之前细胞已进行至少两次有丝分裂,第二次有丝分裂时,在有丝分裂的后期姐妹染色体单体分开后随机移向细胞的两极,所以在细胞中具有放射性的染色体有可能是0条、1条、2条、3条、4条,所以DNA分子第三次复制就可能出现只有1条染色体具有放射性的情况,D正确。
8.(2025·黑龙江大庆·一模)用32P标记马蛔虫(2N=4)甲、乙两个精原细胞的核DNA双链,接着将细胞置于不含32P的培养液中培养,在特定的条件下甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列叙述正确的是( )
A.甲的子细胞有50%含32P,且每个细胞含32P的染色体数量为0~4条
B.甲有丝分裂后期与乙减数第二次分裂后期细胞中的染色体数量相同
C.分别对乙的4个子细胞的核DNA进行密度梯度离心,结果一致
D.乙分裂过程中会出现联会现象,同源染色体的姐妹染色单体可发生交换
【答案】C
【分析】根据DNA分子的半保留复制特点,将某精原细胞的DNA分子用32P标记后置于不含32P的培养基中培养:
1、如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条含32P的单链和一条不含32P的单链,再分裂一次,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是两条链都不含32P,一个是一条链含有32P,有丝分裂后期含有32P标记的染色体是1 /2 。两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,因此,形成的子细胞中含32P染色体的子细胞比例为1 /2 ~1。
2、如果进行减数分裂,减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,细胞分裂间期DNA复制形成的DNA分子都含有一条32P的单链和一条不含32P的单链。因此减数分裂形成的子细胞中都含有32P。
【详解】A、甲第一个细胞周期结束形成的2个子细胞的每个DNA分子都有一条链含有32P,另一条链含有31P。在第二个细胞周期中,DNA分子又进行了一次半保留复制,则形成的8个DNA分子中,有4个DNA分子是一条链含有32P,另一条链含有31P,另外4个DNA分子都只含31P,而在有丝分裂后期,姐妹染色单体分开后随机移向两极,因此甲在第2个细胞周期后,有2个或3个或4个细胞含32P,且每个细胞含有32P的染色体数为0~4,A错误;
B、甲有丝分裂后期染色体数为8与乙减数第二次分裂后期细胞的染色体数量为4,B错误;
C、由于减数分裂过程中DNA分子进行一次半保留复制,所以分别对减数分裂产生的四个精子的DNA进行密度梯度离心,其结果一致,C正确;
D、乙分裂过程中会出现联会现象,同源染色体的非姐妹染色单体可发生交换,D错误。
9.(2025·辽宁抚顺·一模·不定项)“单亲二体”(UPD)是指人的受精卵中,23对染色体的某一对同源染色体都来自父方或母方。下图为UPD的某种发生机制,其中三体合子的三条染色体在发育过程中会随机丢失一条,称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A.“单亲二体”属于染色体数目变异,该变异可在减数分裂Ⅰ联会时观察到
B.若三体合子为XXY,则其将来发育成男孩的概率为2/3,且男孩基因型不一定相同
C.一对表型正常的父母不可能生出既是UPD又患红绿色盲的男孩
D.若色盲母亲和正常父亲生出一个正常男孩,则该男孩一定是UPD,这可能是父方减数分裂II异常所致
【答案】BC
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、据题意可知,单亲二体发生机制是:三体合子的三条染色体在发育过程中随机丢失1条,其染色体数目未发生改变,A错误;
B、若三体合子为XXY,可记为X1X2Y,由于其随机丢失一条染色体,则子代可能为X1X2、X1Y、X2Y,即有2/3的概率发育为男孩,且男孩基因型不一定相同,B正确;
C、已知红绿色盲基因是伴X染色体隐性遗传,设红绿色盲基因为b。一对表型正常的父母,父亲基因型为XBY ,母亲基因型为XBXB或XBXb。若生出患红绿色盲的男孩,其基因型为XbY ,其染色体为双亲整倍体,因为父亲正常不携带Xb,母亲只有一条Xb,不可能出现两条Xb都来自母方的情况,所以不可能为“单亲双体”(UPD),C正确;
D、二体精子与单体卵子结合,来自母亲的染色体丢失,可以生出正常男孩,该男孩一定是UPD,父方减数分裂Ⅰ异常所致,D错误。
10. (2025·黑龙江·一模)人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是一类古老的逆转录病毒,在进化过程中入侵并整合至人类基因组中,但长期处于“沉默”状态。HERVK在细胞衰老过程中的“复活”加速个体衰老的机理如图。下列有关叙述错误的是( )
A.HERVKDNA甲基化促进了HERVK的“复活”
B.HERVK病毒颗粒通过旁分泌和血液运输两种方式加速其他细胞衰老
C.逆转录酶抑制剂可降低衰老细胞中的HERVKDNA、炎症细胞因子含量
D.与炎症细胞因子相比,血浆HERVK病毒颗粒更适合作为个体衰老生物标志物
【答案】A
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫做表观遗传。包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化等。
【详解】A、由图可知,年轻细胞HERVKDNA甲基化水平高,随着细胞衰老,HERVKDNA的甲基化修饰水平下降,合成相应产物并组装成病毒颗粒,HERVK“复活”,这意味着随着年龄的增长,HERVKDNA的甲基化抑制作用减弱,使得HERVK中的病毒基因得以表达,A错误;
B、由图可知,一部分HERVK病毒颗粒通过旁分泌的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老;另一部分病毒颗粒进入血管,通过血液进行远距离运输,进而侵染其他组织器官的年轻细胞,加速全身细胞衰老,B正确;
C、逆转录酶抑制剂可以抑制HERVKRNA逆转录为DNA的过程,从而减少HERVKDNA和炎症细胞因子,缓解细胞衰老的相关表型,C正确;
D、HERVK病毒颗粒数与衰老细胞数成正相关,能反映机体中衰老细胞的数量,可以量化衰老程度,而炎症细胞因子在机体内存在其他炎症时也会大量产生,其数量不与细胞衰老相关,可见与炎症细胞因子相比,血浆HERVK病毒颗粒更适合作为个体衰老生物标志物,D正确。
11.(2025·吉林延边·一模)毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是( )
A.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中体现了细胞的全能性
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.毛囊干细胞分化为皮脂腺细胞过程中遗传物质发生了选择性改变
D.若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,染色体数目可能加倍
【答案】D
【分析】干细胞是指已分化但仍保持有分裂能力的细胞,分为全能干细胞,多能干细胞和专能干细胞,毛囊干细胞属于专能干细胞。
【详解】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞发育为完整各种或分化为各种细胞的潜能,毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中不能体现细胞的全能性,A错误;
B、毛囊干细胞的增殖具有周期性,绝大多数毛囊干细胞处于分裂间期,因为在细胞周期中,分裂间期的时间最长,B错误;
C、毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质不变,细胞分化是基因选择性表达的结果,C错误;
D、若毛囊干细胞中染色体与核DNA的比值为1:1,此时可能发生了着丝粒的分裂,故染色体数目可能加倍,D正确。
12.(2025·黑龙江大庆·一模·不定项)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。下列说法错误的是( )
A.合成前体mRNA的模板为DNA的一条链,且需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
B.细胞质中,circRNA通过与mRNA竞争性结合miRNA,从而影响细胞凋亡
C.可通过增大细胞内circRNA的含量或增大miRNA的合成量抑制细胞凋亡
D.某些细胞凋亡可能由细胞自噬引起,细胞自噬障碍与很多人类疾病的发生有关
【答案】AC
【分析】结合题意分析题图可知,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】A、前体mRNA是通过 RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,该过程不需要解旋酶,A错误;
B、结合题图可知,miRNA既可以与mRNA结合,也可以与circRN结合,说明circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,从而影响细胞凋亡,B正确;
C、circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平,则提高细胞内circRNA的含量,可提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡,而增大miRNA的合成量会导致上述过程减弱,从而促进细胞凋亡,C错误;
D、细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器,或降解过剩的生物大分子,供细胞回收利用的正常生命过程,某些细胞凋亡可能由细胞自噬引起,细胞自噬障碍与很多人类疾病的发生有关,D正确。
13.(2025·辽宁·一模·不定项)“毛痣”处存在毛发过度生长的现象,这是因为其毛囊周围衰老的黑色素细胞释放的 Sppl分子活化了毛囊干细胞,主要机制如图。下列叙述不正确的是( )
A.释放 Sppl的黑色素细胞物质运输功能上升
B.衰老的黑色素细胞内黑色素会过度积累,导致“老年斑”
C.Sppl分子会诱导毛囊干细胞DNA序列改变,引起细胞分化
D.SPP1分子能够调控毛囊干细胞的细胞周期,加快细胞分裂
【答案】ABC
【分析】衰老细胞的特点有:(1)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;(2)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;(3)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;(4)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;(5)细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
【详解】A、Sppl分子是由毛囊周围衰老的黑色素细胞释放的,细胞衰老后,细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,A错误;
B、黑色素细胞衰老后,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老年人的头发会变白。老年人的皮肤上会长出“老年斑”,这是细胞内色素积累的结果,该色素主要为脂褐素,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不改变细胞DNA序列,C错误;
D、Sppl分子能够活化了毛囊干细胞,由图可知,活化的毛囊干细胞开始进行细胞分裂,所以SPP1分子能够调控毛囊干细胞的细胞周期,加快细胞分裂,D正确。
14.(2025·辽宁·一模·不定项)间充质干细胞(MSCs)是来源于中胚层,存在于骨髓及多种组织中的多向分化的一类干细胞,可向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞及神经细胞等分化。研究人员将一定量的骨髓间充质干细胞移植到多名系统性红斑狼疮志愿患者体内,结果这些患者的病情得到缓解。下列相关叙述不正确的是( )
A.间充质干细胞分化的过程中,核酸的数量会发生改变
B.移植间充质干细胞可缓解系统性红斑狼疮病情的原因可能是该细胞具有降低特异性免疫的作用
C.衰老的间充质干细胞的细胞核体积减小,染色质收缩,染色加深
D.体外培养间充质干细胞时,需将其放在含95%的O2加5%的CO2的混合气体中培养
【答案】CD
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。自身免疫病是指免疫系统也会对自身成分发生反应,对组织和器官造成损伤并出现了症状。
【详解】A、细胞分化的过程中,因为基因的选择性表达,RNA的种类和数量会发生改变。所以说经过细胞分化后核酸的数量会发生改变,A正确;
B、系统性红斑狼疮病是由于机体免疫系统异常敏感,反应过度,“敌我不分”地将自身物质当作外来异物攻击,为自身免疫病,而将一定量的间充质干细胞移植到患者身上,病情缓解,原因可能是抑制其免疫细胞功能,使机体免疫系统敏感性降低,特异性免疫减弱,B正确;
C、衰老的细胞特点是细胞核体积变大,C错误;
D、体外培养间充质干细胞时,需将其放在含95%的空气加5%的CO2的混合气体中培养,D错误。
1.(2024·黑吉辽)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A. 肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B. 肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C. 卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D. 卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
【答案】D
【分析】细胞的全能性是指细胞分裂分裂和分化后,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、肝细胞增殖过程中,会发生细胞的分裂使得细胞数目增多,需要进行DNA复制,A正确;
B、肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,有利于维持机体内部环境的相对稳定,B正确;
C、卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达,合成承担相应功能的蛋白质,C正确;
D、细胞的全能性是指细胞分裂分裂和分化后,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,卵圆细胞能形成新的肝细胞,未证明其具有全能性,D错误。
2. (2023·辽宁)下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A. ②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B. ③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C. ④时期,非同源染色体自由组合
D. ⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
【答案】B
【分析】动植物有丝分裂:
前期:染色体散乱排布在细胞中,核膜核仁消失;
中期:着丝粒整齐排列在赤道板上,是观察染色体的最佳时期;
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极;
末期:核膜核仁重新出现,染色体和纺锤体消失。
【详解】A、②时期已经完成了DNA的复制,相当于高等动物的有丝分裂前期,但图中还能观察到核膜,高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失,A错误;
B、由图可知,③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于高等动物有丝分裂中期,B正确;
C、④时期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,C错误;
D、⑤时期,细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同,都是直接从细胞中央溢开,D错误。
3.(2023·辽宁)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是( )
冻存剂
指标
合成培养基+DMSO
合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%)
65.78
79.85
活细胞数百分比(%)
15.29
41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A. 冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B. G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C. 血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D. DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
【答案】B
【分析】细胞冻存及复苏的基本原则是慢冻快融,实验证明这样可以最大限度的保存细胞活力。目前细胞冻存多采用甘油或二甲基亚矾作保护剂,这两种物质能提高细胞膜对水的通透性,加上缓慢冷冻可使细胞内的水分渗出细胞外,减少细胞内冰晶的形成,从而减少由于冰晶形成造成的细胞损伤。复苏细胞应采用快速融化的方法,这样可以保证细胞外结晶在很短的时间内即融化,避免由于缓慢融化使水分渗入细胞内形成胞内再结晶对细胞造成损伤。
【详解】A、冻存复苏后的干细胞可以经诱导分裂分化形成多种组织器官,用于治疗人类某些疾病,A正确;
B、G1期细胞数百分比上升,说明细胞进入分裂间期,但不会导致干细胞直接进入分裂期,还需经过S和G2期,B错误;
C、分析表格可知,血清中的天然成分影响G1期(该期细胞数百分比增大),能增加干细胞复苏后的活细胞数百分比,C正确;
D、二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,可以使干细胞中自由水转化为结合水,D正确。
4.(2021·辽宁)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
【答案】B
【分析】由图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB和Aabb或AaBb(A和B在同一条染色体上)或AaBb(A和b在同一条染色体上),所有子细胞均进行减数分裂,据此答题。
【详解】该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB和Aabb或AaBb(A和B在同一条染色体上)或AaBb(A和b在同一条染色体上),进行减数分裂的子细胞中只有Aabb和AaBb(A和b在同一条染色体上)精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的细胞,则概率为1/2×1/2=1/4,B正确,ACD错误。
5. (2021·辽宁)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是( )
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
【答案】ABD
【分析】分析题图:肝癌细胞通过微囊泡将PKM2分泌到细胞外,进入单核细胞可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞,巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成,该过程属于正反馈调节。
【详解】A、微囊泡是细胞膜包裹PKM2形成的囊泡,该过程依赖于细胞膜的流动性,A正确;
B、分化的实质为基因的选择性表达,B正确;
C、PKM2可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,故主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;
D、由分析可知,细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节,D正确。
6.(2025·浙江·高考真题)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A.甲中细胞具有核膜和核仁
B.乙中细胞进行核DNA复制
C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、有丝分裂的物质的变化规律、染色体结构变异和数目变异综合
【分析】1、分裂间期是有丝分裂的准备阶段。细胞内发生着活跃的代谢变化,最重要的变化是发生在S期的DNA复制。S期之前的G1期,主要是合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生,S期之后的G2期,合成M期所必需的一些蛋白质。当分裂间期结束,细胞进入分裂期时,组成染色质的DNA已经完成复制,有关蛋白质已经合成。这些复杂的变化需要较长的时间,因此在细胞周期中,分裂间期的时间总是长于M期。
2、题图分析:据图中核DNA含量及占比分析,甲为G1期和有丝分裂末期细胞,乙为S期细胞,丙为G2期和有丝分裂分裂期的细胞。
【详解】A、据图可知,甲中细胞核DNA含量为2C的细胞,在甲乙丙三组细胞占比最大,说明此时细胞处于分裂间期的G1期,DNA还未进行复制,此时细胞具有核膜和核仁,A正确;
B、据图可知,乙中细胞核DNA含量为2C-4C,说明细胞处于S期,细胞进行DNA复制,B正确;
C、据图可知,丙中细胞核DNA含量为4C,说明细胞处于G2期和分裂期。当细胞处于有丝分裂中期时,细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;
D、秋水仙素抑制纺锤体形成,若培养液中加入秋水仙素,细胞无法完成细胞分裂,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。
故选D。
7.(2025·江苏·高考真题)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是( )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂象
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂实验、低温诱导植物染色体数目的变化实验
【分析】1、低温或秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、解离时间过长,会使细胞过于酥软,导致细胞结构被破坏,不利于观察到如图甲所示的清晰分裂象,A错误;
B、解离后的根尖,应先进行漂洗,洗去解离液,然后染色,再置于载玻片上,滴加清水并压片,B错误;
C、图乙中细胞的着丝粒分裂,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,符合有丝分裂后期的特征,C正确;
D、图甲细胞不处于有丝分裂后期,且明显看出染色体数目多于16条,是秋水仙素诱导染色体数目加倍的结果,而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期,着丝粒分裂导致其染色体数目加倍,并不是秋水仙素诱导的结果,D错误。
故选C。
8.(2025·浙江·高考真题)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】动物细胞的有丝分裂、精子的形成过程、减数分裂过程中的变化规律
【分析】图甲细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;图乙细胞着丝粒分裂,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,染色体数目不变,A错误;
B、乙细胞处于有丝分裂后期,有4对同源染色体,4个染色体组,B错误;
C、XD与b属于非同源染色体上的非等位基因,二者的分离可在甲细胞中(非同源染色体上的非等位基因自由组合)发生,B与B为姐妹染色单体上的相同,二者的分离可在乙细胞中发生,随着丝粒的分裂而分离,C正确;
D、由图可知,甲细胞只能产生两种次级精母细胞,所以只能产生4个两种精细胞,若产生BY,则另一种为bXD,即甲细胞若产生BY,则产生的精细胞中基因型为BY的占1/2,也有可能不产生BY,乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同,D错误。
故选C。
9.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】动物细胞的有丝分裂、有丝分裂的物质的变化规律、精子的形成过程、减数分裂过程中的变化规律
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、对于图①、②、③和④,观察染色体形态,无同源染色体且着丝粒分裂,属于减数分裂Ⅱ后期细胞,但该动物为雄性(从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断),经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞,经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变),A正确;
B、观察图⑤,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质均等分裂,这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性),其产生的子细胞为次级精母细胞,图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况,所以能产生图①和②两种子细胞,B正确;
C、观察图⑥,非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞(同源染色体分离),其产生的子细胞为次级精母细胞,到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B,另一条染色体上含有基因a和B,另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b,另一条染色体上含有基因a和b,不符合图③和④,C错误;
D、分析图⑦,有同源染色体且着丝粒分裂,这代表有丝分裂后期细胞,有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致,D正确。
故选C。
10.(2025·北京·高考真题)用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、减数分裂过程中的变化规律
【分析】1、减数分裂中染色体数目变化:减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂中染色体数目的变化规律是:2n(减数第一次分裂)→n(减数第二次分裂前期、中期)→2n(减数第二次分裂后期)→n(减数第二次分裂结束)。
2、有丝分裂中染色体数目变化规律:2n(分裂间期)→2n(前期、中期)→(2n→4n)(后期)→2n(末期有丝分裂结束)。
【详解】A、子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;
B、酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞(由细胞核融合形成)有同源染色体,B错误;
C、芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂结果染色体数目不变,C正确;
D、酿酒酵母的生活史包括无性繁殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性繁殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。
故选B。
11.(2025·湖南·高考真题)单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限。降低线粒体蛋白V合成,不影响癌细胞凋亡,但同时加入干扰素-γ能破坏线粒体膜结构,促进癌细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.癌细胞凋亡是由基因决定的
B.蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡
C.线粒体膜结构破坏后,其DNA可能会释放
D.抑制蛋白V合成会减弱肿瘤治疗的效果
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】细胞癌变的原因及防治、细胞凋亡
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的。
【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,癌细胞凋亡也不例外,A正确;
B、根据题意,降低线粒体蛋白V合成,不影响癌细胞凋亡,但与干扰素-γ同时作用能促进癌细胞凋亡,由此推测蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡,B正确;
C、线粒体是半自主性细胞器,含有少量DNA,线粒体膜结构破坏后,其DNA可能会释放出来,C正确;
D、由题可知,降低线粒体蛋白V合成,再同时加入干扰素-γ能促进癌细胞凋亡,所以抑制蛋白V合成会增强肿瘤治疗的效果,而不是减弱,D错误。
故选D。
12.(2025·北京·高考真题)科学家对线虫进行诱变,发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活,C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是( )
A.C3基因促进细胞凋亡 B.C9基因抑制细胞凋亡
C.细胞凋亡不利于线虫发育 D.细胞凋亡受基因的调控
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】细胞凋亡
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程;在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的;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。
【详解】A、C3基因功能缺失导致本应凋亡的细胞存活,说明正常C3基因促进细胞凋亡,A正确;
B、C9基因功能缺失导致本不应凋亡的细胞凋亡,说明正常C9基因抑制细胞凋亡,B正确;
C、细胞凋亡是生物体正常发育的基础,例如清除多余或受损细胞,若凋亡被抑制会导致发育异常,因此细胞凋亡对线虫发育有利,C错误;
D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,受基因调控,D正确;
故选C。
13.(2025·四川·高考真题)通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、细胞自噬
【分析】细胞自噬:通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器等,可作为 “消化车间” 为细胞自噬提供水解酶,A正确;
B、线粒体是有氧呼吸主要场所,能为细胞生命活动(包括细胞自噬 )提供能量(ATP),B正确;
C、细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸,氨基酸可作为原料参与蛋白质合成,实现物质再利用,C正确;
D、细胞自噬 “吃掉” 衰老、损伤的细胞器,能维持细胞内部环境稳定,利于细胞正常代谢,D错误。
故选D。
14.(2025·甘肃·高考真题)绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性,能防止端粒缩短、体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老,下列叙述错误的是( )
A.衰老的细胞中细胞核形态异常,核质间的物质交换频率降低
B.细胞产生的自由基可以通过攻击DNA和蛋白质引起细胞衰老
C.体外培养癌细胞时,培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老
D.将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合,获得的融合细胞可以增殖
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】细胞的衰老
【分析】端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。端粒酶是一种逆转录酶,以自身的RNA为模板,在其蛋白质组分的催化下合成端粒DNA序列,从而提高细胞分裂能力。
【详解】A、衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,染色质固缩,导致核质间物质交换效率降低,A正确;
B、自由基学说指出,自由基攻击DNA、蛋白质等生物大分子,引起结构和功能损伤,导致细胞衰老,B正确;
C、癌细胞依赖端粒酶维持端粒长度以无限增殖,抑制端粒酶活性会导致端粒缩短,最终引发癌细胞衰老,C正确;
D、衰老与细胞核密切相关,融合细胞的核来自衰老细胞,即使细胞质年轻,仍无法恢复增殖能力,D错误。
故选D。
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