内容正文:
热点03 细胞的生命历程及其调控
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情境解读 考向破译 限时实战
热点背景速递
情境探究 高效科普:情境深入剖析与探寻,提取关键信息
热点信息解码
链接教材 预测考向:建立热点与教材知识的桥梁,精准预测命题方向
热点限时训练
模拟实战 巩固提升:限时完成情境化题目训练,提升信息迁移能力
【热点背景】
细胞的生命历程是生命体生长、发育、衰老和疾病发生的微观基础。近年来,随着单细胞测序技术、类器官培养技术和细胞重编程技术的飞速发展,科学家们能够以前所未有的精度揭示细胞周期调控、分化轨迹、衰老机制及程序性死亡的复杂网络。尤其在肿瘤治疗、再生医学和抗衰老领域,通过干预特定细胞生命历程来治疗疾病、修复组织,已成为生物医学研究的核心前沿。2023年,诺贝尔生理学或医学奖授予在“mRNA修饰与细胞命运调控”领域做出奠基性贡献的科学家,更是凸显了该领域的基础性与应用价值。
【信息速递】
1.关键发现:细胞周期并非自动连续进行,而是在多个关键节点(G1/S、G2/M、纺锤体组装等检查点)受到精密调控。肿瘤细胞往往存在检查点功能缺陷,导致其失控性增殖。
2.应用进展:结合液体活检技术监测患者循环肿瘤DNA(ctDNA)中的细胞周期相关基因突变,可实现治疗方案的动态调整与疗效预测。
3.医学核心:通过导入特定转录因子(如Yamanaka因子:Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc),可将已分化的体细胞(如皮肤成纤维细胞)逆转为诱导性多能干细胞(iPSC)。iPSC可进一步在体外3D培养体系中定向分化为具有特定空间结构的类器官(如脑类器官、肝类器官)。利用患者自身细胞构建携带疾病基因的类器官,用于研究发病机制和药物筛选。
【知识定位】
1.高中生物教材:沪科版教材必修1《分子与细胞》涉及有丝分裂各时期的特点;细胞周期的概念与阶段划分;细胞癌变的原因(原癌基因与抑癌基因突变);细胞分化的概念、特点及实质(基因的选择性表达)等基础知识。选择性必修3《生物技术与工程》设计动物细胞培养、干细胞的应用、细胞核移植相关技术应用。
2.大学相关教材:在分子生物学、细胞生物学、发育生物学以及肿瘤生物学等课程教材中,会深入讲解细胞周期调控的分子机制,如详细阐述细胞周期蛋白(Cyclin)、周期蛋白依赖性激酶(CDK)、细胞周期检查点(G1/S、G2/M、纺锤体组装检查点)的精确调控网络;肝细胞生物学,细胞重编程(iPSC技术)的分子机制与表观遗传障碍。
【考向预测】
预测1 解释CDK4/6抑制剂如何将细胞阻滞在G1期,这与细胞周期中的哪个检查点相关?为何靶向细胞周期检查点的药物相比传统化疗药物可能具有更高的选择性(对正常细胞损伤更小)?
预测2 比较iPSC、胚胎干细胞(ESC)和体细胞在分化潜能、伦理问题上的异同。简述从患者皮肤细胞获得用于药物筛选的肝类器官的关键技术。
(建议用时:60分钟)
1. (25-26·甘肃金昌月考)2025年3月,国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果,研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物(钩虾)和脊椎动物(鱼类)。下列相关说法正确的是( )
A.深渊中的原核微生物包括能进行光合作用的各种蓝细菌
B.深渊生物中蛋白质可能通过增加分子内部的氢键数量以适应高压环境
C.深渊生物的细胞膜上可能具有较多饱和脂肪酸以适应低温环境
D.深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质主要是DNA
2.(25-26·新疆乌鲁木齐月考)如图是将HIV、颤蓝细菌、草履虫和水绵四种生物按不同的分类依据分成四组的示意图,下列选项中,错误的是( )
A.甲与乙的分类依据可以是能否进行光合作用
B.丙与丁的分类依据可以为是不是原核生物
C.丁组的生物都具有染色体
D.甲组的生物不都有细胞结构
3.(24-25·辽宁丹东·阶段练习)细胞工程的研究从未中断,在科研人员的不断努力下,细胞工程领域成果迭出,方兴未艾,请回答下列问题。
I. 如图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)在利用番茄、马铃薯细胞培育杂种植株的过程中,诱导原生质体融合的方法有多种,常用的化学方法除聚乙二醇融合法外,还有 法,与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为 。
(2)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。
(3)柴油树种子含有的柴油是植物细胞的次生代谢物,可用植物细胞培养技术来实现柴油的工业化生产。若利用此技术,将柴油树细胞培养至 (填字母编号)阶段即可。
II. 犬细小病毒(CPV)感染幼犬后会引发出血性肠炎或心肌炎,VP2蛋白是其主要的抗原。下图是利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程示意图。回答下列问题:
(4)在体外进行动物细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2气体环境,CO2的作用是 。其培养液的适宜pH是 。
(5)在体外动物细胞培养的细胞可分为两大类,一类细胞属于 的细胞,另一类的细胞会贴附在瓶壁上,称为 ,这类细胞用胰蛋白酶处理后进行分瓶,这种培养称 培养,处理时不能用胃蛋白酶处理的原因是 。
(6)获得的单克隆抗体最终可以从 (写出两个场所)中提取。
4.(25-26·河北沧州月考)2025年中国国家药监局批准了应用间充质干细胞(MSCs)治疗心肌梗死。MSCs来源于脐带血或脂肪组织,能分裂、分化为心脏的心肌细胞、血管壁细胞等。低氧环境下,MSCs会分泌多种生长因子和细胞因子,促进MSCs的分裂、分化,进而分泌更多的生长因子和细胞因子,从而促进对心脏组织的修复。下列相关叙述正确的是( )
A.低氧环境可能诱导MSCs细胞中某些基因的表达
B.MSCs可分化为多种细胞,体现了细胞的全能性
C.心肌细胞、血管壁细胞中的mRNA完全不同
D.低氧环境下,MSCs修复心脏组织的过程存在正反馈调节
5.(25-26·天津期中)人体内Period2(Per2)基因是一种抑癌基因,干扰Per2基因表达有利于肿瘤细胞存活和促进肿瘤发生。下列叙述正确的是( )
A.人体正常肝细胞和肌细胞中都存在Per2基因
B.Per2基因高表达可明显促进肿瘤细胞的发生和发展
C.Per2基因突变为原癌基因后导致细胞癌变
D.胃癌细胞能无限增殖,体外培养可表现出全能性
6.(25-26·广东广州月考)科研人员向脐带细胞中导入某些转录因子,成功获得诱导滋养干细胞(iTSCs)。相关叙述正确的是( )
A.脐带细胞转变为iTSCs的过程中发生了基因的选择性表达
B.iTSCs的诱导过程中基因种类发生改变,细胞分裂能力下降
C.iTSCs可增殖分化形成胎盘、胎膜,体现了细胞的全能性
D.该实验的实验结果证明体内的细胞分化过程也是可逆的
7.(25-26·云南昆明阶段练习)p63可促进食道发育中基底细胞的正常分化。研究表明,抑制EZH2可以激活神经内分泌癌细胞表达p63,促进食道神经内分泌癌细胞转分化(一种分化细胞转变成另一种分化细胞)为鳞癌上皮细胞。下列说法正确的是( )
A.EZH2能影响食道神经内分泌癌细胞的转分化
B.机体内已分化的细胞不再具有细胞分裂和分化能力
C.基底前体细胞分化为基底细胞过程中遗传物质发生改变
D.食道神经内分泌癌细胞转分化为鳞癌上皮细胞体现了全能性
8.(2025·重庆·模拟预测)骨关节炎(OA)是一种主要影响老年人的慢性退行性关节疾病,以关节软骨结构破坏和功能障碍为标志性特征。研究显示,软骨细胞衰老和凋亡是OA发生的重要病理过程。研究人员利用小鼠(2n=40)进行相关实验。请回答下列问题:
(1)软骨母细胞分裂分化形成软骨细胞的过程中,细胞内染色体数目为80条的时期是 分裂 期,在此时期,细胞中的中心粒数量为 个。
(2)某软骨母细胞周期为20h,科研人员在观察该细胞有丝分裂时,获得以下2组数据:①共观察了 10个视野,平均每个视野中有32个细胞。②统计观察结果(各时期细胞数目):前期15个,中期13个,后期11个,末期9个。综合数据分析,分裂间期持续的时间大约是 h。
(3)随着年龄的增长,端粒磨损、线粒体功能下降等原因会直接导致细胞衰老。端粒的主要成分为 。细胞中功能受损或结构异常的线粒体会显著促进自由基的产生。Parkin蛋白是促进受损线粒体降解的关键因子,若 Parkin蛋白表达量下降,则细胞衰老速度会 ,原因是 。
9.(2026高三·全国·专题练习)细胞周期分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。PI染料在与DNA结合后可被激发产生荧光,荧光强度与DNA含量成正比。利用该性质,可将PI染色的细胞通过流式细胞仪,检测每个细胞中的荧光量。具有特定DNA含量的正常细胞和基因A缺陷的突变细胞,在没有射线照射和γ射线照射条件下处于不同周期进程的细胞数量变化如图所示。下列分析错误的是( )
A.S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间
B.γ射线照射后,正常细胞中处于S期的细胞比例下降
C.γ射线照射使大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期
D.γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少
10.(2025·广东广州·模拟预测)肿瘤细胞有丝分裂过程中细胞内柠檬酸水平升高,高水平的柠檬酸能与细胞呼吸过程中的关键酶PFKM结合,进而调控有丝分裂进程,相关实验结果如下。下列分析不合理的是( )
组别
处理
有丝分裂持续时间/min
细胞内ATP水平/相对值
1
对照组(正常培养)
45.2
1.00
2
添加外源柠檬酸
29.8
1.05
3
下调PFKM基因的表达
68.7
0.95
4
添加外源柠檬酸+下调PFKM基因的表达
66.3
0.98
A.添加外源柠檬酸可促进细胞呼吸和加速细胞分裂
B.PFKM是柠檬酸缩短有丝分裂持续时间的关键介质
C.细胞内ATP水平直接决定有丝分裂持续时间
D.抑制PFKM基因的表达可作为肿瘤治疗的新思路
11.(2025·广东佛山·一模)白藜芦醇是存在于多种植物的低含量天然成分,具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等功效。科学家研究发现葡萄中的白藜芦醇能有效抑制甲状腺癌细胞增殖,进一步实验研究其抑制甲状腺癌细胞增殖可能的作用机制,结果如表1、表2所示,表2中的p-AKT、p-MTOR、CDC25B是与细胞分裂密切相关的蛋白质。回答下列问题:
表1 不同时期细胞所占的比例
组别
G0/G1期
S期
G2/M期
白藜芦醇组
62.52±1.25
29.26±1.09
9.03±1.00
对照组
64.52±1.40
21.61±1.36
16.19±1.27
P
0.100
<0.001
<0.001
表2 细胞中p-AKT、p-MTOR、CDC25B
组别
p-AKT
p-MTOR
CDC25B
白藜芦醇组
0.23±0.07
0.33±0.09
0.08±0.02
对照组
0.68±0.12
0.60±0.10
0.36±0.011
P
<0.001
0.002
0.001
注:P<0.05可以判断相应差异有统计学意义,表示白藜芦醇组与对照组存在显著差异
(1)甲状腺癌细胞的细胞周期包括 两个阶段,其中属于有丝分裂过程的为 阶段,该阶段主要完成 。
(2)据表1推测白藜芦醇可将甲状腺癌细胞的分裂阻断在 期,从而抑制其增殖,判断依据是 。
(3)据表2推测,白藜芦醇能够抑制甲状腺癌细胞增殖的原因可能有 。
(4)已知白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似,黑色素细胞中酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素,据此推测白藜芦醇发挥“美白”功效的具体机制最可能是 。
12.(2026高三·全国·专题练习)秀丽隐杆线虫因其个体小、细胞数量有限等特点,常作为研究基因控制细胞分裂、分化、凋亡和器官发育等过程的材料,下列相关叙述正确的是( )
A.秀丽隐杆线虫不同细胞内的核DNA 相同,RNA、蛋白质均不相同
B.利用秀丽隐杆线虫离体细胞诱导发育成相应器官体现了细胞的全能性
C.衰老的秀丽隐杆线虫体内细胞普遍出现细胞核体积变大、细胞萎缩的特征
D.在外界刺激下秀丽隐杆线虫细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞坏死
13.(25-26高三上·上海期中)为解决卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”,如图1所示。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态
(1)图中“?”代表的时期是 。
(2)导致异常“类卵细胞”形成的原因是_______。
A.着丝粒未断裂
B.同源染色体未联会
C.染色体未排列在赤道面
D.纺锤体形成被抑制
(3)正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体的数量变化是_______。
A.23→46→23
B.46→92→46→23
C.92→46→23
D.46→23
研究者通过测序标记了某女性皮肤成纤维细胞的染色体来源(父源/母源),将“类卵细胞”进行体外受精并培养至胚胎阶段,然后对卵裂期的细胞进行检测。结果显示,来自于类卵细胞中的每条染色体上均只含有父源或母源的基因。图2为统计得到的父源和母源染色体在类卵细胞中的出现频率。
(4)一般情况,体外胚胎培养需要 。(编号选填)
①培养基添加血清
②培养基添加抗生素
③5%CO2
④培养基添加琼脂
⑤37℃
(5)综合上述信息,类卵细胞在形成过程中发生了 。(编号选填)
①等位基因的分离
②非等位基因的自由组合
③交叉互换引发的基因重组
(6)待上述技术成熟后,在临床阶段的胚胎移植应选择_______。
A.受精卵 B.桑椹胚 C.囊胚 D.原肠胚
14.(24-25上海松江·期末)从理论上讲,任何涉及丧失正常细胞的疾病,都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗,通过下图所示途径获得人的胚胎干细胞,可用于治疗因丧失正常细胞而引起的疾病如帕金森症(一种常见的神经系统疾病)等。图中字母表示细胞,数字表示过程。
(1)过程①中涉及到的细胞分裂方式为 (编号选填)。
①有丝分裂②减数分裂
(2)过程①发生四次后产生的每个刚刚新形成的子细胞中含有 个DNA分子(编号选填)。
①23②46③92
(3)下面描述的细胞周期各时期发生的生命活动与G1期相匹配的是 (单选)。
A.DNA的精确复制 B.合成组装纺锤体的蛋白质
C.遗传物质平均分配 D.合成与DNA复制有关的酶
(4)下列说明植物细胞已经发生分化的是 (单选)。
A.能合成ATP B.有大液泡
C.能进行转录和翻译 D.能产生纺锤丝
(5)由胚胎干细胞分化形成的不同有细胞核的子细胞的遗传信息 (编号选填)。
①相同②不同
(6)由胚胎干细胞分化形成的不同有核子细胞的蛋白质种类 相同(编号选填)。
①完全②不完全③完全不
(7)细胞a、b、c的来源相同,但是结构和功能不同的根本原因是 。
(8)能够完成下列哪些项目的细胞才能称为干细胞______(单选)。
①生长②分化③自我更新④脱分化
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
细胞周期内具有一系列的检查点,细胞必须通过这些特定的检查点才能进入到周期循环中。研究证明,细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物,推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点,且不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如下图)。
(9)若使更多细胞阻滞在G1/S检查点,可采取的措施有______(多选)。
A.降低CDK的合成 B.抑制CyclinE活性
C.增加CDK的合成 D.抑制CyclinA活性
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【热点背景】
细胞的生命历程是生命体生长、发育、衰老和疾病发生的微观基础。近年来,随着单细胞测序技术、类器官培养技术和细胞重编程技术的飞速发展,科学家们能够以前所未有的精度揭示细胞周期调控、分化轨迹、衰老机制及程序性死亡的复杂网络。尤其在肿瘤治疗、再生医学和抗衰老领域,通过干预特定细胞生命历程来治疗疾病、修复组织,已成为生物医学研究的核心前沿。2023年,诺贝尔生理学或医学奖授予在“mRNA修饰与细胞命运调控”领域做出奠基性贡献的科学家,更是凸显了该领域的基础性与应用价值。
【信息速递】
1.关键发现:细胞周期并非自动连续进行,而是在多个关键节点(G1/S、G2/M、纺锤体组装等检查点)受到精密调控。肿瘤细胞往往存在检查点功能缺陷,导致其失控性增殖。
2.应用进展:结合液体活检技术监测患者循环肿瘤DNA(ctDNA)中的细胞周期相关基因突变,可实现治疗方案的动态调整与疗效预测。
3.医学核心:通过导入特定转录因子(如Yamanaka因子:Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc),可将已分化的体细胞(如皮肤成纤维细胞)逆转为诱导性多能干细胞(iPSC)。iPSC可进一步在体外3D培养体系中定向分化为具有特定空间结构的类器官(如脑类器官、肝类器官)。利用患者自身细胞构建携带疾病基因的类器官,用于研究发病机制和药物筛选。
【知识定位】
1.高中生物教材:沪科版教材必修1《分子与细胞》涉及有丝分裂各时期的特点;细胞周期的概念与阶段划分;细胞癌变的原因(原癌基因与抑癌基因突变);细胞分化的概念、特点及实质(基因的选择性表达)等基础知识。选择性必修3《生物技术与工程》设计动物细胞培养、干细胞的应用、细胞核移植相关技术应用。
2.大学相关教材:在分子生物学、细胞生物学、发育生物学以及肿瘤生物学等课程教材中,会深入讲解细胞周期调控的分子机制,如详细阐述细胞周期蛋白(Cyclin)、周期蛋白依赖性激酶(CDK)、细胞周期检查点(G1/S、G2/M、纺锤体组装检查点)的精确调控网络;肝细胞生物学,细胞重编程(iPSC技术)的分子机制与表观遗传障碍。
【考向预测】
预测1 解释CDK4/6抑制剂如何将细胞阻滞在G1期,这与细胞周期中的哪个检查点相关?为何靶向细胞周期检查点的药物相比传统化疗药物可能具有更高的选择性(对正常细胞损伤更小)?
预测2 比较iPSC、胚胎干细胞(ESC)和体细胞在分化潜能、伦理问题上的异同。简述从患者皮肤细胞获得用于药物筛选的肝类器官的关键技术。
(建议用时:60分钟)
1. (25-26·甘肃金昌月考)2025年3月,国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果,研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物(钩虾)和脊椎动物(鱼类)。下列相关说法正确的是( )
A.深渊中的原核微生物包括能进行光合作用的各种蓝细菌
B.深渊生物中蛋白质可能通过增加分子内部的氢键数量以适应高压环境
C.深渊生物的细胞膜上可能具有较多饱和脂肪酸以适应低温环境
D.深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质主要是DNA
【答案】B
【详解】A、蓝细菌为原核生物,能进行光合作用,但深渊环境终年无光,无法提供光合作用所需条件,因此深渊中不可能存在进行光合作用的蓝细菌,A错误;
B、蛋白质在高压环境下易变性,增加氢键可增强结构稳定性,可以更好地抵抗高压对其结构和功能的影响,以适应高压环境,B正确;
C、深渊低温高压环境下,不饱和脂肪酸的存在有利于维持细胞膜的流动性。因为不饱和脂肪酸具有双键,会使分子链发生弯曲,不易排列紧密,从而使细胞膜在低温下也能保持一定的流动性,因此深渊中的生物细胞内会积累不饱和脂肪酸,C错误;
D、无论是原核生物还是真核生物(包括无脊椎动物和脊椎动物),它们的遗传物质都是DNA,所以深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA,D错误。故选B。
2.(25-26·新疆乌鲁木齐月考)如图是将HIV、颤蓝细菌、草履虫和水绵四种生物按不同的分类依据分成四组的示意图,下列选项中,错误的是( )
A.甲与乙的分类依据可以是能否进行光合作用
B.丙与丁的分类依据可以为是不是原核生物
C.丁组的生物都具有染色体
D.甲组的生物不都有细胞结构
【答案】B
【分析】考察真核细胞与原核细胞、病毒结构、分类和增殖
【详解】A、甲中的HIV和草履虫不能进行光合作用,乙中的颤蓝细菌和水绵能进行光合作用,所以甲与乙的分类依据可以是能否进行光合作用,A正确;
B、丙中的HIV(病毒)无细胞结构,既不属于原核生物,也不属于真核生物,颤蓝细菌是原核生物;丁中的草履虫和水绵都是真核生物,所以丙与丁的分类依据不可以为是不是原核生物,B错误;
C、丁组中的草履虫和水绵都属于真核生物,真核生物的细胞都具有染色体,C正确;
D、甲组中的HIV是病毒,不具有细胞结构,草履虫具有细胞结构,即甲组的生物不都有细胞结构,D正确。故选B。
3.(24-25·辽宁丹东·阶段练习)细胞工程的研究从未中断,在科研人员的不断努力下,细胞工程领域成果迭出,方兴未艾,请回答下列问题。
I. 如图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)在利用番茄、马铃薯细胞培育杂种植株的过程中,诱导原生质体融合的方法有多种,常用的化学方法除聚乙二醇融合法外,还有 法,与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为 。
(2)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。
(3)柴油树种子含有的柴油是植物细胞的次生代谢物,可用植物细胞培养技术来实现柴油的工业化生产。若利用此技术,将柴油树细胞培养至 (填字母编号)阶段即可。
II. 犬细小病毒(CPV)感染幼犬后会引发出血性肠炎或心肌炎,VP2蛋白是其主要的抗原。下图是利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程示意图。回答下列问题:
(4)在体外进行动物细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2气体环境,CO2的作用是 。其培养液的适宜pH是 。
(5)在体外动物细胞培养的细胞可分为两大类,一类细胞属于 的细胞,另一类的细胞会贴附在瓶壁上,称为 ,这类细胞用胰蛋白酶处理后进行分瓶,这种培养称 培养,处理时不能用胃蛋白酶处理的原因是 。
(6)获得的单克隆抗体最终可以从 (写出两个场所)中提取。
【答案】(1) 电融合 高尔基体
(2)六
(3)e
(4) 维持培养液的pH 7.2-7.4
(5) 悬浮 细胞贴壁 传代 胃蛋白酶在该pH条件下变性失活
(6)细胞培养液、小鼠腹水
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】(1)除了聚乙二醇(PEG)融合法,电融合法也是常用的诱导原生质体融合的方法;过程③涉及细胞壁的再生,高尔基体是单层膜结构的细胞器,参与细胞壁的形成。
(2)原生质体融合后细胞中的染色体组数目为两种细胞的和,故番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄-马铃薯”属于六倍体。
(3)用植物组织培养实现柴油的工业化生产,要获得植物细胞的代谢产物,只需将柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可,对应图中的e。
(4)动物细胞培养时的气体环境是95%空气和5%CO2,其中CO2能维持培养液的pH;其培养液的适宜pH是7.2-7.4。
(5)在体外动物细胞培养的细胞可分为两大类,一类细胞属于悬浮生长的细胞,另一类的细胞会贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁,这类细胞用胰蛋白酶处理后的培养称传代培养;酶活性的保持需要适宜的pH,胃蛋白酶在该pH条件下变性失活,故处理时不能用胃蛋白酶处理。
(6)获取的产生特异性抗体的杂交瘤细胞可以进行细胞培养,也可以注射到小鼠腹腔,最后从细胞培养液、小鼠腹水中提取单克隆抗体。
4.(25-26·河北沧州月考)2025年中国国家药监局批准了应用间充质干细胞(MSCs)治疗心肌梗死。MSCs来源于脐带血或脂肪组织,能分裂、分化为心脏的心肌细胞、血管壁细胞等。低氧环境下,MSCs会分泌多种生长因子和细胞因子,促进MSCs的分裂、分化,进而分泌更多的生长因子和细胞因子,从而促进对心脏组织的修复。下列相关叙述正确的是( )
A.低氧环境可能诱导MSCs细胞中某些基因的表达
B.MSCs可分化为多种细胞,体现了细胞的全能性
C.心肌细胞、血管壁细胞中的mRNA完全不同
D.低氧环境下,MSCs修复心脏组织的过程存在正反馈调节
【答案】AD
【分析】考察细胞的分化、细胞的全能性
【详解】A、低氧环境下,MSCs会分泌多种生长因子和细胞因子,即低氧环境可能诱导了MSCs细胞中某些基因的表达,A正确;
B、MSCs只能分化成特定的细胞,不具有发育成完整个体的能力,因此不能体现细胞的全能性,B错误;
C、心肌细胞、血管壁细胞的结构和功能存在差异,因此其部分蛋白不同,可推知其mRNA部分不同,C错误;
D、低氧环境下,MSCs分泌的多种生长因子和细胞因子促进MSCs的分裂分化,MSCs的分裂、分化进一步释放更多生长因子和细胞因子,形成正反馈调节,D正确。
故选AD。
5.(25-26·天津期中)人体内Period2(Per2)基因是一种抑癌基因,干扰Per2基因表达有利于肿瘤细胞存活和促进肿瘤发生。下列叙述正确的是( )
A.人体正常肝细胞和肌细胞中都存在Per2基因
B.Per2基因高表达可明显促进肿瘤细胞的发生和发展
C.Per2基因突变为原癌基因后导致细胞癌变
D.胃癌细胞能无限增殖,体外培养可表现出全能性
【答案】A
【分析】考察细胞癌变的原因及防治、癌细胞的概念及主要特征、细胞的全能性
【详解】A、正常体细胞由受精卵分裂分化而来,含有全套遗传物质,包括Per2基因,即使未表达也存在于肝细胞和肌细胞中,A正确;
B、Per2是抑癌基因,其高表达会抑制肿瘤细胞存活和肿瘤发生;干扰Per2表达才会促进肿瘤,B错误;
C、Per2本身是抑癌基因,细胞癌变是原癌基因激活、抑癌基因(如Per2)失活共同作用的结果,并非Per2突变为原癌基因,C错误;
D、癌细胞无限增殖,但全能性需发育成完整个体,体外培养仅增殖无法体现全能性,D错误。
故选A。
6.(25-26·广东广州月考)科研人员向脐带细胞中导入某些转录因子,成功获得诱导滋养干细胞(iTSCs)。相关叙述正确的是( )
A.脐带细胞转变为iTSCs的过程中发生了基因的选择性表达
B.iTSCs的诱导过程中基因种类发生改变,细胞分裂能力下降
C.iTSCs可增殖分化形成胎盘、胎膜,体现了细胞的全能性
D.该实验的实验结果证明体内的细胞分化过程也是可逆的
【答案】A
【分析】考察细胞的全能性、细胞的分化
【详解】A、脐带细胞转变为iTSCs的过程涉及细胞类型的改变,其本质是基因的选择性表达,A正确;
B、iTSCs诱导过程中仅通过转录因子调控基因的表达,基因种类(DNA序列)未发生改变,且干细胞具有较强的分裂能力,B错误;
C、iTSCs分化为胎盘、胎膜属于组织或器官形成,但未发育成完整个体,未体现细胞的全能性,C错误;
D、该实验为体外人工诱导,不能直接证明体内细胞分化过程是可逆的,D错误。
故选A。
7.(25-26·云南昆明阶段练习)p63可促进食道发育中基底细胞的正常分化。研究表明,抑制EZH2可以激活神经内分泌癌细胞表达p63,促进食道神经内分泌癌细胞转分化(一种分化细胞转变成另一种分化细胞)为鳞癌上皮细胞。下列说法正确的是( )
A.EZH2能影响食道神经内分泌癌细胞的转分化
B.机体内已分化的细胞不再具有细胞分裂和分化能力
C.基底前体细胞分化为基底细胞过程中遗传物质发生改变
D.食道神经内分泌癌细胞转分化为鳞癌上皮细胞体现了全能性
【答案】A
【分析】考察细胞癌变的原因及防治、癌细胞的概念及主要特征、细胞的全能性、细胞的分化
【详解】A、题干指出抑制EZH2可激活p63,促进癌细胞转分化为鳞癌上皮细胞,说明EZH2对转分化过程有抑制作用,因此EZH2能影响该过程,A正确;
B、已分化的细胞(如干细胞)仍可能保留分裂和分化能力,例如皮肤基底细胞可分裂并分化为角质层细胞,B错误;
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、细胞全能性需形成完整个体,而转分化仅涉及细胞类型转变,未体现全能性,D错误。
故选A。
8.(2025·重庆·模拟预测)骨关节炎(OA)是一种主要影响老年人的慢性退行性关节疾病,以关节软骨结构破坏和功能障碍为标志性特征。研究显示,软骨细胞衰老和凋亡是OA发生的重要病理过程。研究人员利用小鼠(2n=40)进行相关实验。请回答下列问题:
(1)软骨母细胞分裂分化形成软骨细胞的过程中,细胞内染色体数目为80条的时期是 分裂 期,在此时期,细胞中的中心粒数量为 个。
(2)某软骨母细胞周期为20h,科研人员在观察该细胞有丝分裂时,获得以下2组数据:①共观察了 10个视野,平均每个视野中有32个细胞。②统计观察结果(各时期细胞数目):前期15个,中期13个,后期11个,末期9个。综合数据分析,分裂间期持续的时间大约是 h。
(3)随着年龄的增长,端粒磨损、线粒体功能下降等原因会直接导致细胞衰老。端粒的主要成分为 。细胞中功能受损或结构异常的线粒体会显著促进自由基的产生。Parkin蛋白是促进受损线粒体降解的关键因子,若 Parkin蛋白表达量下降,则细胞衰老速度会 ,原因是 。
【答案】(1) 有丝分裂 后 4
(2)17
(3) DNA和蛋白质 加快 Parkin蛋白表达量下降,受损线粒体降解减少,会显著促进自由基的产生,加速细胞衰老
【分析】细胞衰老的机制目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。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。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期。
【详解】(1)小鼠体细胞中染色体数目为80条的时期是有丝分裂后期,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍。在此时期,细胞中的中心粒数量为4个,因为在有丝分裂间期中心体进行了复制,前期移向细胞两极,后期细胞中含有2个中心体,每个中心体含有2个中心粒,共4个中心粒。
(2)共观察到细胞数为10×32=320个,其中分裂期细胞数为15+13+11+9=48个,则分裂间期细胞数为320−48=272个。间期细胞占全部细胞的比例为272/320=17/20,细胞周期为20h,分裂间期持续的时间大约是20×17/20=17h。
(3)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,端粒的主要成分为DNA和蛋白质,若Parkin蛋白表达量下降,则细胞衰老速度会加快。原因是Parkin蛋白表达量下降,受损线粒体降解减少,会显著促进自由基的产生,而自由基会攻击细胞内的生物分子,加速细胞衰老。
9.(2026高三·全国·专题练习)细胞周期分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。PI染料在与DNA结合后可被激发产生荧光,荧光强度与DNA含量成正比。利用该性质,可将PI染色的细胞通过流式细胞仪,检测每个细胞中的荧光量。具有特定DNA含量的正常细胞和基因A缺陷的突变细胞,在没有射线照射和γ射线照射条件下处于不同周期进程的细胞数量变化如图所示。下列分析错误的是( )
A.S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间
B.γ射线照射后,正常细胞中处于S期的细胞比例下降
C.γ射线照射使大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期
D.γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少
【答案】B
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期
【详解】A、S期细胞进行DNA的复制,DNA的含量会从2n逐渐增加到4n,故S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间,A正确;
B、γ 射线照射后,正常细胞中处于 S 期的细胞比例上升(从荧光量分布可看出,S 期细胞对应的荧光量区间细胞数增加),B错误;
C、γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少,突变细胞中处于S期的细胞比例上升,且DNA含量为4n的细胞数显著增多,而DNA含量为2n的细胞数目显著减少,说明γ射线照射使大多数突变细胞停留在分裂期,导致大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期,C正确;
D、据图可知,γ射线照射后,突变细胞处于G1期的峰值显著降低,表明突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少,D正确。
10.(2025·广东广州·模拟预测)肿瘤细胞有丝分裂过程中细胞内柠檬酸水平升高,高水平的柠檬酸能与细胞呼吸过程中的关键酶PFKM结合,进而调控有丝分裂进程,相关实验结果如下。下列分析不合理的是( )
组别
处理
有丝分裂持续时间/min
细胞内ATP水平/相对值
1
对照组(正常培养)
45.2
1.00
2
添加外源柠檬酸
29.8
1.05
3
下调PFKM基因的表达
68.7
0.95
4
添加外源柠檬酸+下调PFKM基因的表达
66.3
0.98
A.添加外源柠檬酸可促进细胞呼吸和加速细胞分裂
B.PFKM是柠檬酸缩短有丝分裂持续时间的关键介质
C.细胞内ATP水平直接决定有丝分裂持续时间
D.抑制PFKM基因的表达可作为肿瘤治疗的新思路
【答案】C
【分析】有丝分裂实验、有丝分裂的物质的变化规律
【详解】A、添加外源柠檬酸后,有丝分裂持续时间缩短至29.8 min,细胞内ATP水平升至1.05,表明细胞呼吸增强(ATP产生增加),且细胞分裂加速,A正确;
B、根据实验结果可知,添加外源柠檬酸可缩短有丝分裂时间,但下调PFKM基因表达后,即使添加柠檬酸,有丝分裂时间仍延长至66.3 min,说明PFKM是柠檬酸缩短有丝分裂时间的关键介质,B正确;
C、组4(下调PFKM+柠檬酸)ATP水平为0.98,接近对照组(1.00),但有丝分裂持续时间达66.3 min(远长于对照组的45.2 min);而组2(添加柠檬酸)ATP为1.05,时间仅29.8 min。实验数据表明ATP水平与有丝分裂持续时间无直接决定关系,C错误;
D、下调PFKM基因表达使有丝分裂时间延长至68.7 min,此时ATP水平降低,可能抑制肿瘤细胞增殖,即抑制PFKM基因的表达可作为肿瘤治疗的新思路,D正确。
11.(2025·广东佛山·一模)白藜芦醇是存在于多种植物的低含量天然成分,具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等功效。科学家研究发现葡萄中的白藜芦醇能有效抑制甲状腺癌细胞增殖,进一步实验研究其抑制甲状腺癌细胞增殖可能的作用机制,结果如表1、表2所示,表2中的p-AKT、p-MTOR、CDC25B是与细胞分裂密切相关的蛋白质。回答下列问题:
表1 不同时期细胞所占的比例
组别
G0/G1期
S期
G2/M期
白藜芦醇组
62.52±1.25
29.26±1.09
9.03±1.00
对照组
64.52±1.40
21.61±1.36
16.19±1.27
P
0.100
<0.001
<0.001
表2 细胞中p-AKT、p-MTOR、CDC25B
组别
p-AKT
p-MTOR
CDC25B
白藜芦醇组
0.23±0.07
0.33±0.09
0.08±0.02
对照组
0.68±0.12
0.60±0.10
0.36±0.011
P
<0.001
0.002
0.001
注:P<0.05可以判断相应差异有统计学意义,表示白藜芦醇组与对照组存在显著差异
(1)甲状腺癌细胞的细胞周期包括 两个阶段,其中属于有丝分裂过程的为 阶段,该阶段主要完成 。
(2)据表1推测白藜芦醇可将甲状腺癌细胞的分裂阻断在 期,从而抑制其增殖,判断依据是 。
(3)据表2推测,白藜芦醇能够抑制甲状腺癌细胞增殖的原因可能有 。
(4)已知白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似,黑色素细胞中酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素,据此推测白藜芦醇发挥“美白”功效的具体机制最可能是 。
【答案】(1) 分裂间期和分裂期 分裂期 将亲代细胞经复制之后的染色体精确地平均分配到两个子细胞中
(2) S期 据表可知白藜芦醇组与对照组相比,在G0/G1期两者无显著差异,而S期细胞数量明显增加且G2/M期明显减少,说明细胞分裂阻断在S期
(3)白藜芦醇可通过减少p-AKT、p-MTOR、CDC25B三种蛋白的合成或者促进p-AKT、p-MTOR、CDC25B三种蛋白的降解
(4)白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似,会与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶,酪氨酸酶活性受到抑制,黑色素合成减少,从而达到美白的效果
【知识点】酶的特性、细胞增殖的方式及细胞周期、有丝分裂的物质的变化规律
【分析】细胞周期是指一次分裂完成到下一次分裂完成所经历的时间,包括分裂间期和分裂期,分裂间期占细胞周期绝大多数的时间。分裂期包括前期、中期、后期、末期4个时期。
【详解】(1)细胞周期包括分裂间期(包括G₁、S、G₂期)和分裂期(M期)。有丝分裂过程属于分裂期阶段。该阶段主要完成将亲代细胞经复制之后的染色体精确地平均分配到两个子细胞中,保证子细胞遗传物质与亲代一致。
(2)据表可知白藜芦醇组与对照组相比,在G0/G1期两者无显著差异,而S期细胞数量明显增加且G2/M期明显减少,说明细胞分裂阻断在S期。
(3)据表2推测,白藜芦醇可通过减少 p-AKT、p-MTOR、CDC25B 三种蛋白的合成,或者促进 p-AKT、p-MTOR、CDC25B 三种蛋白的降解,使这些与细胞分裂相关的蛋白含量降低,进而抑制甲状腺癌细胞增殖。
(4)白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似,会与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶,抑制酪氨酸酶的活性,使黑色素细胞中酪氨酸转化为黑色素的过程受阻,黑色素合成减少,从而达到 “美白” 效果。
12.(2026高三·全国·专题练习)秀丽隐杆线虫因其个体小、细胞数量有限等特点,常作为研究基因控制细胞分裂、分化、凋亡和器官发育等过程的材料,下列相关叙述正确的是( )
A.秀丽隐杆线虫不同细胞内的核DNA 相同,RNA、蛋白质均不相同
B.利用秀丽隐杆线虫离体细胞诱导发育成相应器官体现了细胞的全能性
C.衰老的秀丽隐杆线虫体内细胞普遍出现细胞核体积变大、细胞萎缩的特征
D.在外界刺激下秀丽隐杆线虫细胞自噬引起的细胞死亡属于细胞坏死
【答案】C
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞核DNA相同,但RNA和蛋白质存在差异,A错误;
B、细胞全能性指已分化细胞仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,离体细胞发育成器官仅体现分化能力,未形成个体,B错误;
C、衰老细胞普遍具有细胞核体积增大、细胞萎缩、酶活性降低等特征,C正确;
D、细胞自噬是细胞自我更新过程,由基因控制的细胞自噬性死亡属于细胞凋亡(程序性死亡),而细胞坏死是由外界因素引起的非程序性死亡,D错误;故选C。
13.(25-26高三上·上海期中)为解决卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”,如图1所示。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态
(1)图中“?”代表的时期是 。
(2)导致异常“类卵细胞”形成的原因是_______。
A.着丝粒未断裂
B.同源染色体未联会
C.染色体未排列在赤道面
D.纺锤体形成被抑制
(3)正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体的数量变化是_______。
A.23→46→23
B.46→92→46→23
C.92→46→23
D.46→23
研究者通过测序标记了某女性皮肤成纤维细胞的染色体来源(父源/母源),将“类卵细胞”进行体外受精并培养至胚胎阶段,然后对卵裂期的细胞进行检测。结果显示,来自于类卵细胞中的每条染色体上均只含有父源或母源的基因。图2为统计得到的父源和母源染色体在类卵细胞中的出现频率。
(4)一般情况,体外胚胎培养需要 。(编号选填)
①培养基添加血清
②培养基添加抗生素
③5%CO2
④培养基添加琼脂
⑤37℃
(5)综合上述信息,类卵细胞在形成过程中发生了 。(编号选填)
①等位基因的分离
②非等位基因的自由组合
③交叉互换引发的基因重组
(6)待上述技术成熟后,在临床阶段的胚胎移植应选择_______。
A.受精卵 B.桑椹胚 C.囊胚 D.原肠胚
【答案】(1)有丝分裂中期
(2)BC
(3)D
(4)①②③⑤
(5)①②
(6)BC
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。需要的条件为适宜的营养物质、无菌无毒环境、温度、pH和渗透压、相应的气体环境。
【详解】(1)“?”代表的时期是有丝分裂中期,因为该时期存在同源染色体,且染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板中央,这是有丝分裂中期的典型特征。
(2)A、由“实验性减数分裂”图可知,正常的“类卵细胞”和异常“类卵细胞”形成,都发生了着丝粒的断裂,A错误;
B、由“实验性减数分裂”图可知,正常的“类卵细胞”和异常“类卵细胞”形成,不存在同源染色体,所以未发生同源染色体联会,B正确;
C、由“实验性减数分裂”图可知,正常的“类卵细胞”染色体均分,排列在赤道面上,而异常“类卵细胞”,染色体未排列在赤道面上,导致染色体未均分形成的,C正确;
D、由“实验性减数分裂”图可知,异常“类卵细胞”形成,纺锤体形成未被抑制,如果纺锤体形成被抑制,细胞的分裂异常,得到的异常“类卵细胞”中染色体数应该会和分裂前的细胞染色体数相等,而不会减少,D错误。
(3)皮肤细胞染色体数为46条,G1期的细胞中含有46条染色体,核移植至去核的卵母细胞,染色体数为46条,再经过染色体均分,形成正常“类卵细胞”,此时细胞中染色体数目为23,所以正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体的数量变化是46→23,D正确,ABC错误。
(4)①体外胚胎培养时,培养基添加血清能够提供细胞生长所需的营养物质等,①正确;
②培养基添加抗生素可防止杂菌污染,保证培养环境无菌,②正确;
③5%CO2的作用是维持培养液的pH,③正确;
④培养基添加琼脂是用于固体培养基,而体外胚胎培养一般用液体培养基,不需要添加琼脂,④错误;
⑤37℃是适宜的培养温度,⑤正确。故选①②③⑤。
(5)类卵细胞形成过程模拟减数分裂,减数分裂过程中会发生等位基因的分离(①)和非等位基因的自由组合(②),而交叉互换引发的基因重组需要同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,从题目信息看,没有相关证据表明发生了交叉互换(③错误)。
(6)在胚胎移植时,桑椹胚细胞还未出现分化,受精卵分化程度较低,都比较适合移植,而囊胚和原肠胚阶段细胞分化程度高,移植后发育难度大,不适合移植,BC正确,AD错误。
14.(24-25上海松江·期末)从理论上讲,任何涉及丧失正常细胞的疾病,都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗,通过下图所示途径获得人的胚胎干细胞,可用于治疗因丧失正常细胞而引起的疾病如帕金森症(一种常见的神经系统疾病)等。图中字母表示细胞,数字表示过程。
(1)过程①中涉及到的细胞分裂方式为 (编号选填)。
①有丝分裂②减数分裂
(2)过程①发生四次后产生的每个刚刚新形成的子细胞中含有 个DNA分子(编号选填)。
①23②46③92
(3)下面描述的细胞周期各时期发生的生命活动与G1期相匹配的是 (单选)。
A.DNA的精确复制 B.合成组装纺锤体的蛋白质
C.遗传物质平均分配 D.合成与DNA复制有关的酶
(4)下列说明植物细胞已经发生分化的是 (单选)。
A.能合成ATP B.有大液泡
C.能进行转录和翻译 D.能产生纺锤丝
(5)由胚胎干细胞分化形成的不同有细胞核的子细胞的遗传信息 (编号选填)。
①相同②不同
(6)由胚胎干细胞分化形成的不同有核子细胞的蛋白质种类 相同(编号选填)。
①完全②不完全③完全不
(7)细胞a、b、c的来源相同,但是结构和功能不同的根本原因是 。
(8)能够完成下列哪些项目的细胞才能称为干细胞______(单选)。
①生长②分化③自我更新④脱分化
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
细胞周期内具有一系列的检查点,细胞必须通过这些特定的检查点才能进入到周期循环中。研究证明,细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物,推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点,且不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如下图)。
(9)若使更多细胞阻滞在G1/S检查点,可采取的措施有______(多选)。
A.降低CDK的合成 B.抑制CyclinE活性
C.增加CDK的合成 D.抑制CyclinA活性
【答案】(1)①
(2)②
(3)D
(4)B
(5)①
(6)②
(7)基因的选择性表达
(8)C
(9)AB
【分析】一个细胞周期中的物质变化规律:(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。
【详解】(1)①过程是重组细胞的分裂过程,是体细胞的分裂方式,属于有丝分裂。
(2)人正常的体细胞中有46个DNA,经有丝分裂后DNA数目不变,故过程①发生四次后产生的每个胚胎干细胞中含有46个DNA分子。
(3)G1期主要进行的过程是合成的一定数量的RNA并合成DNA复制需要的酶,故选D。
(4)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,细胞分化的实质是基因的选择性表达。植物细胞都能合成ATP,都能进行转录和翻译合成蛋白质,分化了的植物细胞和未分化的植物细胞都可能进行分裂,过程中要产生纺锤丝。植物细胞具有大液泡说明是成熟的分化了的细胞。
(5)分化不改变遗传信息,故选①。
(6)分化的本质是基因的选择性表达,不同的细胞中的蛋白质种类不完全相同,故选②。
(7)细胞a、b、c的来源相同,遗传信息相同,但是结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达。
(8)一个细胞必须同时具备以下两项最根本的能力,才能被称为干细胞:自我更新和分化潜能。
(9)AC、G1/S检查点形成的复合物是CDK/CyclinE,因此若使更多细胞阻滞在G1/S检查点,可采取的措施有降低CDK的表达,A正确,C错误;
B、G1/S检查点形成的复合物是CDK/CyclinE,因此若使更多细胞阻滞在G1/S检查点,可采取的措施有抑制CyclinE活性,B正确;
D、抑制CyclinA活性,细胞会阻滞在S/G2检查点,D错误。
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