内容正文:
微专题4 细胞的生命历程
1.C MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,在细胞周期中,分裂间期和分裂期是周期性变化的,所以MPF的浓度会随着细胞周期出现周期性变化和波动,A正确;MPF是一种酶,其合成在分裂间期的G2期,而核DNA分子的复制在分裂间期的S期,在MPF合成时,细胞内已完成核DNA分子的复制,B正确;因为MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂间期,无法进入分裂期,C错误;MPF是一种能催化蛋白质磷酸化的酶,通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构,进而实现功能调控,D正确。
2.A 因为细胞蛇在具有较强增殖能力的果蝇大脑干细胞和异常增殖的人类肝癌细胞中数量较多,所以推测细胞蛇可能参与细胞增殖,A符合题意,B、C、D不符合题意。
3.A Rb蛋白去磷酸化后可与E2F转录因子结合,使E2F转录因子的功能受到抑制,因此若细胞内Rb蛋白的磷酸化水平升高,E2F转录因子的功能不被抑制,可促进DNA的复制,使细胞分裂加快,不会出现细胞分裂周期停止,A错误;E2F转录因子可促进DNA的复制,Rb蛋白去磷酸化后可与E2F转录因子结合,使E2F转录因子的功能受到抑制,生长因子通过改变Rb蛋白的功能,可维持细胞正常的分裂周期,因此可推测生长因子对Rb蛋白的去磷酸化起到了抑制作用,B正确;若E2F转录因子的功能受到抑制,DNA复制不能正常进行,因此细胞周期可能停留在分裂间期,C正确;神经干细胞具有分裂能力,而神经细胞不再分裂,因此神经干细胞中E2F转录因子活性较强,根据Rb蛋白去磷酸化后可与E2F转录因子结合,使E2F转录因子的功能受到抑制,可推测神经干细胞中Rb蛋白的磷酸化水平较高,D正确。
4.C 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;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;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;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。
5.B 细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,A正确;铜死亡是一种独特形式的程序性细胞死亡,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,也受环境因素影响,B错误;根据铜死亡机制可知,细胞内过量的铜离子使线粒体代谢功能异常,可能因为能量供应中断导致细胞死亡,C正确;用RNA干扰技术抑制癌细胞ATP7A相关基因表达,使癌细胞膜表面的ATP7A减少,运出细胞的铜离子减少,可使细胞内铜离子积累,进而诱导癌细胞死亡,是治疗癌症的一种途径,D正确。
6.D 由题图甲细胞中染色体的阴影位置可知,甲细胞中发生过染色体互换,A正确;图示二倍体植物形成配子过程,乙细胞含有一个染色体组,不含有同源染色体,B正确;由题图可知,丙细胞中含有两个染色体组,C正确;2n配子发生在减数第二次分裂着丝粒分裂后,形成的两条染色体留在了同一个细胞中所致,D错误。
7.C 因细胞质基质也可产生少量能量,所以线粒体功能失调会导致衰老细胞产生能量减少,进而导致物质运输功能降低,A错误;细胞分裂过程中伴随核仁的解体和重新形成,该过程中核仁稳定性下降,但并不会导致细胞凋亡,B错误;病原体感染可引起靶细胞凋亡,即可能引起AIF蛋白从线粒体释放到细胞质基质,而后进入到细胞核中诱导相关基因的表达,引起细胞凋亡,C正确;题意显示,AIF蛋白从线粒体转至细胞核,引起DNA断裂导致细胞凋亡,进而推测,促进AIF基因的表达可能会促进细胞凋亡,D错误。
8.D 图甲是有丝分裂的细胞,标记的可能是一对同源染色体也可能不是,图乙①→②阶段发生了同源染色体的联会,因而推测乙中两条染色体是一对同源染色体,A错误;甲细胞的着丝粒到达③位置时,两条染色体分成四条,说明着丝粒分裂,染色体数目加倍;乙细胞的着丝粒到达④位置时,说明两条同源染色体分离,并移向了细胞的两极,染色体与体细胞数目相同,因此着丝粒到达甲的③位置和乙的④位置时,两个细胞中染色体数目不相同,B错误;甲的②→③过程为着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,相同基因分离;乙的③→④过程发生同源染色体分离,可能是等位基因分离,C错误;甲为有丝分裂,可产生精原细胞,可进行乙减数分裂的过程,D正确。
9.(1)减数分裂Ⅰ前期(或四分体时期) 10 1/6 精原细胞中缺失Z基因就会对非同源染色体的融合过程的抑制作用减弱 (2)减数分裂Ⅱ后期 24 1/2 2
解析:(1)图甲所示变化发生在同源染色体配对时,同源染色体配对即联会,发生在减数分裂Ⅰ前期(或四分体时期)。发生图甲所示行为时,有2条非同源染色体发生了融合。该植株精原细胞的染色体数为2n=24,四分体由两条同源染色体两两配对而成,正常能联会的染色体有20条,故此时发生图示行为的细胞中有10个正常的四分体。3条染色体随机分配,3条中至少有一条会分配到细胞的一极,且染色体数目异常或染色体形态异常的配子一般都不可育。假设与图甲中变化相关的三条染色体为A、B、D,且D染色体是结构异常的那条染色体,则初级精母细胞经甲变异后,产生的配子及比例可表示为:AB∶D∶AD∶B∶BD∶A=1∶1∶1∶1∶1∶1,其中,含正常染色体数和形态正常的染色体的配子可育,则同时含A、B的配子是可育的,故产生的花粉中可育花粉的比例为1/6。由于在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制非同源染色体发生融合过程,若精原细胞中缺失Z基因,就会对非同源染色体的融合过程的抑制作用减弱,会导致部分配子不可育。(2)图乙过程中染色体着丝粒分裂异常,着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期。该植株染色体数目为2n=24,精原细胞经减数分裂Ⅰ染色体数目减半,又经减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,则减数分裂Ⅱ后期染色体数目也为24条。依题意,2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极。“等臂染色体”产生的现象发生在减数分裂Ⅱ后期,该染色体所在的细胞为次级精母细胞,由该细胞产生的两个精细胞染色体异常,而由同一初级精母细胞分裂而来的另一次级精母细胞产生的配子是正常的,因此,该精原细胞产生的配子中有1/2出现异常。等臂染色体上有两个相同的基因,另一条不含此基因,减数分裂所得到的子细胞中最多会出现2个相同基因。
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微专题4 细胞的生命历程
一、选择题
1.(2025·四川泸州模拟)成熟促进因子(MPF)是一种能催化蛋白质磷酸化的酶。它能促使染色体凝集,使细胞分裂从分裂间期进入到分裂期。下列有关叙述错误的是( )
A.在细胞周期中,MPF的浓度会出现周期性变化和波动
B.MPF在合成时,细胞内已完成核DNA分子的复制
C.若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂期无法完成分裂
D.MPF通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构以实现功能调控
2.(2025·云南高考4题)研究发现,细胞蛇是一种无膜细胞器,其在果蝇三龄幼虫大脑干细胞中数量较多而神经细胞中几乎没有;在人类肝癌细胞中数量比正常组织中多。据此推测细胞蛇可能参与的生命活动是( )
A.细胞增殖 B.细胞分化
C.细胞凋亡 D.细胞衰老
3.(2025·贵州遵义模拟)E2F转录因子可促进DNA的复制,Rb蛋白是一种调节蛋白,其去磷酸化后可与E2F转录因子结合,使E2F转录因子的功能受到抑制。生长因子通过改变Rb蛋白的功能,可维持细胞正常的分裂周期。下列分析不合理的是( )
A.若细胞内Rb蛋白的磷酸化水平升高,则细胞的分裂周期可能停止
B.推测生长因子对Rb蛋白的去磷酸化起到了抑制作用
C.若E2F转录因子的功能受到抑制,则细胞周期可能停留在分裂间期
D.相比于神经细胞,神经干细胞中Rb蛋白的磷酸化水平较高
4.(2025·甘肃高考5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
5.(2025·湖南娄底模拟)铜死亡是一种程序性细胞死亡方式,其机制涉及铜离子与线粒体功能蛋白结合导致代谢紊乱。癌细胞膜表面的ATP7A(一种铜转运蛋白)能够将过量铜离子运出细胞,从而使细胞质内铜离子浓度维持在较低水平。下列叙述错误的是( )
A.癌细胞是正常细胞中原癌基因和抑癌基因发生基因突变导致的
B.铜死亡仅受到细胞中由遗传机制决定的程序性调控,不受环境因素影响
C.癌细胞发生铜死亡可能与细胞中能量供应中断有关
D.用RNA干扰技术抑制癌细胞ATP7A相关基因表达是治疗癌症的一种途径
6.(2025·江苏高考14题)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
7.(2025·江西上饶二模)研究发现,核仁稳定性下降、线粒体功能失调等会引起细胞衰老。另有研究发现凋亡诱导因子AIF蛋白位于线粒体内外膜间隙,当凋亡信号刺激线粒体时,AIF蛋白从线粒体转至细胞核,引起DNA断裂导致细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.线粒体功能失调会导致衰老细胞不能产生能量,物质运输功能降低
B.核仁稳定性下降的细胞均会出现细胞凋亡
C.病原体感染细胞可能引起AIF蛋白从线粒体中释放
D.促进细胞AIF基因的表达可能会抑制细胞凋亡
8.(2025·黑龙江大庆三模)如图表示某动物(2n)精巢中正在分裂的甲、乙两个细胞。研究人员用红色和绿色荧光分别标记了两条染色体的着丝粒,并通过荧光显微镜观察其动态变化。这些荧光标记的着丝粒在甲细胞中依次出现在①→②→③位置,在乙细胞中依次出现在①→②→③→④位置。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙中荧光标记的只能是一对同源染色体的着丝粒
B.着丝粒到达甲的③位置和乙的④位置时,两个细胞中染色体数目相同
C.甲的②→③过程和乙的③→④过程均可能发生等位基因分离
D.甲分裂形成的子细胞可能会进行乙的分裂过程二、非选择题
9.(2025·广州模拟)某植株(2n=24)的精原细胞在减数分裂过程中,导致花粉败育的原因有如下两种:①同源染色体配对时,有2条非同源染色体发生了融合,导致染色体丢失或失活(失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能),如图甲所示;②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,却发生异常横裂而形成“等臂染色体”,如图乙所示。上述两个过程产生了染色体数目或形态异常的配子,这样的配子一般都不可育。已知每次减数分裂时只有图甲的2条染色体或图乙的2条染色单体出现异常,其他未显示的染色体均正常,不考虑其他变异,请回答下列问题:
(1)图甲过程发生的具体时期为 ,此时发生图示行为的细胞中有 个正常的四分体;若精原细胞发生图甲所示情况,且失活的染色体以及正常的2条相应染色体(一共3条染色体)在之后会随机分配到细胞的两极(一极至少有其中的1条染色体),则产生的花粉中可育花粉的占比为 。科学家发现,在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制图甲所示过程,若精原细胞中缺失Z基因会导致部分配子不可育,原因是 。
(2)图乙过程发生的具体时期为 ,此时的细胞中含有 条染色体;若精原细胞发生图乙所示情况,且2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极,则产生的花粉中可育花粉的占比为 。图乙减数分裂所产生的子细胞中最多会出现 个相同的基因。
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