内容正文:
猜押03 细胞的生命历程
题型
考情分析
命题趋势
考向预测
有丝分裂和减数分裂
2024年山东卷第6题:
载体蛋白参与主动运输或协助扩散,需要与被运输的物质结合,发生自身构象的改变;而通道蛋白参与协助扩散,不需要与被运输物质结合。
2023年山东卷第6题:
减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
选择题为主,常结合图像、分裂异常情境考查,注重分裂过程中物质变化与基因行为的关联,难度中等
1.结合显微观察实验实操细节联动设问,规避纯理论考查
2.结合配子基因型反推分裂出错时期,混搭遗传病简易背景
3.分裂各时期物质行为、DNA/染色体数量曲线、减数分裂异常分析、细胞周期调控
细胞的分化、衰老、死亡、癌变
2025年山东卷第3题:
细胞凋亡、细胞焦亡的相关知识
2024年山东卷第2题:
心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱。
2023年山东卷第3题:
细胞凋亡、细胞焦亡的相关知识2022年山东卷第1题:
异染色质是指在细胞周期中具有固缩特性的染色体;细胞自噬是细胞通过溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。
基础选择题,结合干细胞、细胞自噬等科研情境,考查概念辨析与逻辑推理。高频考点,结合病理、免疫情境,区分凋亡、坏死、焦亡,考查生命观念
1.分化实质、细胞全能性判断、细胞分化与细胞分裂的关系
2.衰老机制(自由基、端粒)、凋亡意义、焦亡概念辨析、细胞自噬
3.癌变根本原因、癌细胞特征、致癌因子、癌变与细胞分化的关联
猜押点1 细胞周期(含细胞周期同步化)、有丝分裂和减数分裂
(2026·山东济宁·一模)1.蜜蜂中蜂王进行正常减数分裂产生卵子,雄蜂通过如图所示的“假减数分裂”产生精子。蜂王甲和雄蜂乙杂交得F1,F1蜂王与F1雄蜂交配得到的F2中雄蜂基因型为aB和ab,蜂王基因型为aaBb和aabb。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. 雄蜂产生精子时,在b过程中会发生基因重组
B. 蜂王甲的基因型为aabb,雄蜂乙的基因型为aB
C. F1雄蜂基因型为ab,雌蜂基因型为aaBb和aabb
D. a段结束时细胞中染色体数量与蜂王次级卵母细胞一定相同
(2026·山东东营·一模)2.减数分裂的细胞,四分体时期非姐妹染色单体间经常发生缠绕,并在两条或三条染色单体之间交换相应的片段。下图表示某基因组成为AaBbCc的精原细胞分裂过程中发生的交换。不考虑其它变异,下列说法正确的是( )
A. 图中变异过程属于染色体结构变异,会引起染色体上的基因位置发生改变
B. 该精原细胞分裂产生的含重组型染色体的次级精母细胞所占比例为1/2
C. 该精原细胞经减数分裂产生四种配子的基因组成为abc、aBC、AbC、ABc
D. 若有丝分裂中发生该交换,则产生的子细胞基因组成相同
(2026·山东临沂·一模)3.某二倍体动物的精原细胞含有4对同源染色体。现有甲、乙两个精原细胞,其每个DNA分子均只有一条链被32P标记,在只含31P的培养液中分别培养,均产生了4个子细胞,测得每个子细胞中含32P标记的染色体数如下表所示。不考虑突变和互换,下列情况不可能出现的是( )
精原细胞
细胞①
细胞②
细胞③
细胞④
甲
4
2
1
x
乙
2
2
2
y
A. 甲进行有丝分裂,x为1
B. 甲进行减数分裂,x为1
C. 乙进行有丝分裂,y为2
D. 乙进行减数分裂,y为2
(2026·山东日照·一模)4.(不定项)细胞周期可分为分裂间期(包括G1、S和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的有序进行与蛋白CDK1活性密切相关,部分调控机制如图所示。CDK1与cyclinB结合,进而发生磷酸化后被激活。下列说法正确的是( )
A. cyclinB在G2期大量积累,为分裂期提供物质准备
B. 磷酸化的CDK1可能促进染色质螺旋化形成染色体
C. 使用CDK1活性抑制剂处理会使细胞停留在G2/M期
D. 肿瘤细胞中cyclinB基因的表达水平会低于正常细胞
1.细胞周期和周期同步化
(1)细胞周期中的关键点
项目
内容
2种抑制
抑制S期DNA复制(如某些抗癌药物)
抑制前期纺锤体形成,使染色体数目加倍(如秋水仙素)
4种变化
染色质与染色体的变化,前期染色质丝螺旋缠绕、缩短变粗成染色体,末期染色体解螺旋成染色质丝
纺锤体的变化,前期形成,末期消失
核膜、核仁的变化,前期消失、解体,末期重建
3对名词
染色质与染色体, 强调形态时二者不同,强调数量时可统一
纺锤丝与星射线,二者形成方式不同
赤道板与细胞板,赤道板为虚拟位置,细胞板最后形成新的细胞壁
(2)细胞周期同步化
为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡,常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期,这就是细胞同步化技术。
①营养限制法
②DNA合成阻断法(以TdR双阻断法为例)
③分裂中期阻断法
利用某些药物(如秋水仙素、秋水酰胺等),通过抑制微管聚合,有效地抑制细胞纺锤体的形成,将细胞阻断在细胞分裂中期(染色体着丝粒是否全部连接纺锤丝是中期向后期发展的重要检验点,而细胞的其他变化不受此影响)。处于间期的细胞,受药物的影响相对较弱,可以继续运转到M期。
2.有丝分裂与减数分裂时期判断图像
判断方法
图像
3.细胞分裂过程中染色体、染色单体、核DNA分子的数量变化分析
项目
有丝分裂过程中的物质变化
减数分裂过程中的物质变化
坐标图模型
数量增加
核DNA
有丝分裂前的间期,DNA复制
减数分裂前的间期,DNA复制
染色体
有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数加倍
减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体数加倍
数量减少
核DNA
有丝分裂末期结束,细胞分裂完成,形成两个子细胞
减数分裂Ⅰ末期:同源染色体分开,平均进入两个子细胞;减数分裂Ⅱ末期:细胞一分为二
染色体
有丝分裂末期结束,细胞分裂完成,形成两个子细胞
减数分裂Ⅰ末期:同源染色体分开,平均进入两个子细胞;减数分裂Ⅱ末期:细胞一分为二
4.减数分裂和有丝分裂柱形图分析
项目
有丝分裂模型
减数分裂模型
柱形图模型
相关分析
①只有染色单体的数目才可能是0,染色体和核DNA的数目不可能是0。染色单体会因着丝粒的分裂而消失,所以柱形图中表示的某结构若出现0,则其一定表示染色单体。
②核DNA未复制时,其数目与染色体数目一样多,而复制后,每条染色体上含有2个DNA分子,即核DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1,但不可能是1∶2
5.细胞分裂与可遗传变异
项目
内容
基因突变
有丝分裂→姐妹染色单体含等位基因的唯一来源
减数分裂→无染色体互换的情形下,姐妹染色单
体含等位基因的原因
基因重组
减数分裂I前期(同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)
减数分裂I后期(非同源染色体自由组合)
染色体结构变异
倒位、易位、重复、缺失
染色体数目变异
①纺锤体形成受阻(低温或秋水仙素处理)导致子细胞染色体数目加倍
②减数分裂I后期同源染色体未分离导致全部配子异常
③减数分裂I后期姐妹染色单体分离后形成的两条染色体移向细胞同一极,导致一个次级性母细胞产生的配子异常(另一个次级性母细胞产生的配子可能正常)
根据配子类型判断变异原因
假设亲本的基因型为AaXBY,不考虑基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换:
6.细胞分裂过程中染色体标记问题
(1)染色体标记问题解读
利用放射性同位素标记所有的DNA分子,并将该细胞置于不含放射性标记的培养液中培养,解决DNA复制过程中染色体标记的问题的关键是构建细胞分裂过程模型图,并完成染色体与DNA的转换,转换图示例如下:
(2)示例分析
①有丝分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
(注:体细胞染色体为2n条)
第一次有丝分裂中期
第一次有丝分裂后期
第二次有丝分裂中期
第二次有丝分裂后期
15N标记的染色体数
2n
4n
2n
2n
15N标记的染色单体数
4n
0
2n
0
1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体;每个子细胞含15N标记的染色体为0~2n条。
②减数分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
由图可以看出,子细胞中的所有染色体都含15N。
③先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂细胞中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂,再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
若该生物的正常体细胞的核DNA数为2n,则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0~n个。
猜押点2 细胞的分化、衰老、死亡(包括细胞焦亡和细胞铁死亡)、癌变
(2026·山东德州·一模)1.研究发现,中高强度运动可使骨骼肌细胞内受损线粒体数量增多,进而激活细胞自噬,及时清除受损线粒体,从而减少自由基的产生。下列说法正确的是( )
A. 骨骼肌细胞自噬过程减弱会导致细胞核体积减小
B. 骨骼肌细胞自噬过于激烈,可能会诱导细胞凋亡
C. 受损线粒体被溶酶体合成的水解酶降解后的产物可被细胞利用
D. 由于受损线粒体增多,中高强度运动时骨骼肌细胞主要由无氧呼吸供能
(2026·山东济宁·一模)2.人类间充质干细胞(hMSC)可被定向诱导分化,如被牛磺酸诱导分化为神经细胞,新生儿脐带中的hMSC可用于多种受损器官的修复,但其在体外培养易自发衰老,限制了在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A. 随着体外培养代数的增加,hMSC细胞核体积逐渐减小
B. hMSC自发衰老过程中,细胞内自由基增多,端粒缩短
C. hMSC的分化和衰老都会表现为细胞的形态和功能发生变化
D. hMSC为多能干细胞,在合适的条件下可分化形成多种类型的细胞
1.细胞分化、细胞衰老和细胞死亡
项目
内容
细胞分化
①概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
②时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大限度
③原因:在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同(或基因的选择性表达)
细胞衰老
衰老细胞的特征:
①细胞膜的变化:细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
②细胞核的变化:细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深
③细胞代谢的变化:
细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小
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
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞死亡
细胞凋亡
①概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
②类型:个体发育中细胞的程序性死亡;成熟生物体中细胞的自然更新;某些被病原体感染的细胞的清除等
③意义:完成正常的发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰
细胞坏死:在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
细胞自噬
①概念:是指一定条件下,细胞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的过程;
②机制:
③细胞自噬与细胞凋亡的区别:
凋亡一定会引起细胞死亡,自噬不一定会引起细胞死亡
2.其他细胞死亡方式
(1)细胞焦亡
细胞焦亡又称炎症程序性细胞死亡,是细胞被病原体感染时发生的程序性死亡。细胞焦亡的表现为当细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后,细胞体积不断胀大直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,并引起多种炎症反应。
(2)细胞铁死亡
①含义:是一种新型程序性细胞死亡形式,为铁依赖性脂质过氧化物的积累所导致
②机制:
铁代谢异常:细胞内游离铁离子浓度上升,导致细胞产生大量自由基
脂质过氧化反应加剧:自由基攻击不饱和脂肪酸,引起过氧化物积累,导致细胞膜结构完整性受损
抗氧化防御系统失效:正常情况下,谷胱甘肽过氧化物酶 4 能够利用谷胱甘肽作为辅助因子转换脂质过氧化物为无害物质。然而,在铁死亡中谷胱甘肽过氧化物酶 4 活性下降或谷胱甘肽耗尽导致无法有效清除脂质过氧化物
③特征:
细胞线粒体萎缩变小,嵴减少甚至消失,细胞膜断裂和出泡
脂质过氧化增高,活性氧 (ROS) 升高,铁离子聚集
3.细胞的癌变
①原因
原癌基因
作用:表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的
异常:发生突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强
抑癌基因
作用:表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
异常:发生突变会导致相应蛋白质活性减弱或失去活性
②实例:结肠癌的发生
[提醒] a.原癌基因和抑癌基因都是一类基因,而不是一个基因;b.不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因,正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因;c.原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用;d.并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变,癌细胞的产生是多基因累积突变的结果。
③癌细胞的特征
不死态特征:能够无限增殖
变态特征:形态结构发生显著变化
癌细胞的扩散特性:细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移
(2026·山东东营·一模)1.人的两条非同源染色体的长臂(q)可能会通过着丝粒融合形成一条新的衍生染色体,形成过程如图所示。减数分裂过程中,任意两条染色体的同源区段联会,配对的两条染色体分别移向细胞两极,不配对的染色体随机移向一极。一女性含有一条14q和21q融合形成的衍生染色体,已知卵细胞中基因缺失或14q数量大于1时均不能形成受精卵,短臂的丢失通常不会产生异常。不考虑其他变异,下列说法错误的是( )
A. 含图中衍生染色体的细胞染色体数目是45条
B. 该女性减数分裂过程中会形成21个正常的四分体
C. 该女性减数分裂产生的卵细胞可能有6种
D. 该女性与正常男性生育21三体(21q有3条)患儿的概率是1/2
(2026·山东聊城·一模)2.某雄性小鼠(AaBb)位于两对常染色体上的A、B基因可分别被红色和绿色荧光蛋白标记(a、b基因不能被标记)。在富含红色和绿色荧光蛋白的培养体系内,一个精原细胞进行细胞分裂(不考虑突变),下列叙述正确的是( )
A. 若该细胞进行有丝分裂,则细胞在后期荧光点个数会加倍
B. 若该细胞进行减数分裂,则分裂过程中可出现荧光点个数为0、1、2、3、4的细胞
C. 若某细胞含有两个红色荧光点不含有绿色荧光点,则此时细胞中含有1个染色体组
D. 若产生的某精子细胞内出现1个红色和1个绿色荧光点,则同时产生的另外3个精子基因型为ab、ab、AB
(2026·山东德州·一模)3.下图表示某生物(2N=8)精巢内细胞分裂过程中有关物质或结构数量变化的部分曲线。下列说法错误的是( )
A. 若a=8,则该曲线可表示减数分裂Ⅱ过程中核DNA数的变化
B. 若a=1,则该曲线可表示减数分裂Ⅱ过程中染色体组数的变化
C. 若a=8,则该曲线可表示有丝分裂过程中染色体数的变化
D. 若a=4,则该曲线可表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化
(2026·山东日照·一模)4.某雌果蝇M减数分裂时,其体内20%的初级卵母细胞会发生如图所示的变化,但雄果蝇不发生此行为。现有一只基因型为EEeFFf的2号三体雄果蝇N,其细胞中基因E和F完全连锁,基因e和f完全连锁。三体减数分裂时,3条2号染色体中的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极。除基因型为ef的雄配子致死外,其它各类配子活性正常且受精后能正常发育。不考虑基因突变,让果蝇M和N进行杂交,后代中三体纯合子占比为( )
A. 7.5% B. 9% C. 27% D. 60%
(2026·山东临沂·一模)5.切冬酶是介导细胞凋亡的核心蛋白酶家族,这类酶以无活性酶原形式存在,激活后可以触发级联反应,通过特异性切割细胞内的多种关键蛋白导致细胞有序解体。癌细胞可通过抑制切冬酶的活性,逃避免疫系统的清除。下列有关说法错误的是( )
A. 切冬酶被激活后空间结构可能发生变化
B. 细胞凋亡可能与染色体被降解、多种酶活性丧失有关
C. 细胞凋亡是细胞正常代谢活动受损或中断而引起的程序性死亡
D. 某些抗癌药物可能会激活癌细胞内切冬酶,诱导癌细胞死亡
(2026·山东菏泽·一模)6.Cl⁻-HCO₃⁻交换体(AE)在Cl-浓度梯度驱动下,将HCO₃⁻排出红细胞;Na+-K+-Cl-共转运体(NKCC)在Na+浓度梯度驱动下,将K+、Cl-运入肾小管细胞;Cl-可通过Cl-通道(GlyR)进入突触后神经元。下列说法正确的是( )
A. AE排出HCO₃⁻时发生自身蛋白的磷酸化
B. NKCC对K+、Cl-的转运与其空间结构变化有关
C. Cl-与GlyR结合进入细胞后使突触后膜兴奋
D. 三种氯离子转运蛋白运输Cl-进出细胞的运输方式相同
(2026·山东东营·一模)7.科研人员发现衰老小鼠肾小管上皮细胞出现水通道蛋白数量减少、主动转运K+速率下降、溶酶体活性降低等现象。下列说法错误的是( )
A. 导致细胞衰老的自由基来自于有害物质入侵,不会来自于细胞内反应
B. 衰老细胞水通道蛋白减少,会降低水分子的协助扩散速率,影响细胞代谢
C. 衰老细胞吸收K+速率下降,可能与细胞中线粒体功能减弱有关
D. 溶酶体活性降低导致衰老细胞内受损物质积累,进一步加剧细胞衰老
(2026·山东淄博·一模)8.端粒是染色体(质)末端的保护性结构,端粒酶可修复端粒。端粒长度与细胞衰老、细胞癌变密切相关。下列说法正确的是( )
A. 端粒的结构中不含核酸
B. 人体内一个处于有丝分裂过程中的细胞含有184个端粒
C. 可用双缩脲试剂检测染色体上是否有端粒的存在
D. 降低端粒酶活性可促进癌细胞无限增殖
(2026·山东青岛·一模)9.铁死亡是由于细胞中的OTUD1蛋白直接结合并抑制铁反应元件结合蛋白2(IREB2)的泛素化,从而抑制IREB2蛋白的降解,激活其下游转铁蛋白基因TFRC的表达。TFRC的合成增多,导致铁离子大量进入细胞,引起自由基增多,细胞死亡,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长
B. 基因OTUD1属于原癌基因,其过量表达会促进细胞的铁死亡
C. IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达
D. 铁离子借助TFRC以协助扩散方式大量进入细胞,引起细胞凋亡
(2026·山东菏泽·一模)10.自噬是细胞通过溶酶体分解自身受损结构以维持稳态的重要过程。研究发现天然产物hapalindoleQ可降解YAP1蛋白,进而抑制自噬体(细胞自噬过程中形成的一种包裹待分解物质或结构的双层膜囊泡)与溶酶体的融合。下列说法错误的是( )
A. 自噬体膜和溶酶体膜均属于生物膜系统
B. 溶酶体中水解酶活性丧失将导致自噬体内容物无法分解
C. hapalindoleQ作用后,细胞将因无法回收物质而可能启动细胞凋亡程序
D. 提高YAP1蛋白的含量会降低细胞对异常成分的清除能力,导致代谢紊乱
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猜押03 细胞的生命历程
题型
考情分析
命题趋势
考向预测
有丝分裂和减数分裂
2024年山东卷第6题:
载体蛋白参与主动运输或协助扩散,需要与被运输的物质结合,发生自身构象的改变;而通道蛋白参与协助扩散,不需要与被运输物质结合。
2023年山东卷第6题:
减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
选择题为主,常结合图像、分裂异常情境考查,注重分裂过程中物质变化与基因行为的关联,难度中等
1.结合显微观察实验实操细节联动设问,规避纯理论考查
2.结合配子基因型反推分裂出错时期,混搭遗传病简易背景
3.分裂各时期物质行为、DNA/染色体数量曲线、减数分裂异常分析、细胞周期调控
细胞的分化、衰老、死亡、癌变
2025年山东卷第3题:
细胞凋亡、细胞焦亡的相关知识
2024年山东卷第2题:
心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱。
2023年山东卷第3题:
细胞凋亡、细胞焦亡的相关知识2022年山东卷第1题:
异染色质是指在细胞周期中具有固缩特性的染色体;细胞自噬是细胞通过溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。
基础选择题,结合干细胞、细胞自噬等科研情境,考查概念辨析与逻辑推理。高频考点,结合病理、免疫情境,区分凋亡、坏死、焦亡,考查生命观念
1.分化实质、细胞全能性判断、细胞分化与细胞分裂的关系
2.衰老机制(自由基、端粒)、凋亡意义、焦亡概念辨析、细胞自噬
3.癌变根本原因、癌细胞特征、致癌因子、癌变与细胞分化的关联
猜押点1 细胞周期(含细胞周期同步化)、有丝分裂和减数分裂
(2026·山东济宁·一模)1.蜜蜂中蜂王进行正常减数分裂产生卵子,雄蜂通过如图所示的“假减数分裂”产生精子。蜂王甲和雄蜂乙杂交得F1,F1蜂王与F1雄蜂交配得到的F2中雄蜂基因型为aB和ab,蜂王基因型为aaBb和aabb。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. 雄蜂产生精子时,在b过程中会发生基因重组
B. 蜂王甲的基因型为aabb,雄蜂乙的基因型为aB
C. F1雄蜂基因型为ab,雌蜂基因型为aaBb和aabb
D. a段结束时细胞中染色体数量与蜂王次级卵母细胞一定相同
【答案】B
【解析】A、雄蜂是单倍体,没有同源染色体,b为减数第一次分裂,不会发生基因重组(基因重组发生在同源染色体分离/交叉互换,雄蜂无同源染色体),A错误;
B、分析题意可知,F2中雄蜂基因型为aB和ab,说明F1蜂王产生的卵细胞基因型为aB和ab,因此F1蜂王基因型为aaBb,F2蜂王基因型为aaBb和aabb,雌蜂由“卵细胞+精子”结合而来,拆分后可得精子均为ab,因此F1雄蜂基因型为ab,向上推导亲本:F1雄蜂由蜂王甲的卵细胞未受精发育而来,因此蜂王甲产生的卵细胞均为ab,说明蜂王甲基因型为aabb;F1蜂王(aaBb)由“蜂王甲的卵细胞ab+雄蜂乙的精子”结合而来,因此雄蜂乙的精子基因型为aB,即雄蜂乙基因型为aB,B正确;
C、甲(aabb)仅产生ab卵细胞,乙(aB)仅产生aB精子,因此F1雌蜂(受精卵)只有aaBb一种基因型,没有aabb,C错误;
D、图示为雄蜂的分裂过程,其中a为间期,复制后雄蜂细胞染色体数仍n,蜂王次级卵母细胞在减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数为2n,和雄蜂的n不相同,D错误。
(2026·山东东营·一模)2.减数分裂的细胞,四分体时期非姐妹染色单体间经常发生缠绕,并在两条或三条染色单体之间交换相应的片段。下图表示某基因组成为AaBbCc的精原细胞分裂过程中发生的交换。不考虑其它变异,下列说法正确的是( )
A. 图中变异过程属于染色体结构变异,会引起染色体上的基因位置发生改变
B. 该精原细胞分裂产生的含重组型染色体的次级精母细胞所占比例为1/2
C. 该精原细胞经减数分裂产生四种配子的基因组成为abc、aBC、AbC、ABc
D. 若有丝分裂中发生该交换,则产生的子细胞基因组成相同
【答案】C
【解析】A、图中变异过程属于基因重组,会引起染色体上的基因位置发生改变,A错误;
B、一个精原细胞经过减数第一次分裂,同源染色体分离,产生2个次级精母细胞。由于每个同源染色体的两条姐妹染色单体中,至少有一条是重组型染色体,因此两个次级精母细胞都含有重组型染色体,比例为1,B错误;
C、该交换涉及三条染色单体,交换后4个染色单体的基因型分别为abc、aBC、AbC、ABc,因此最终产生的4个精细胞(配子)的基因型就是这四种,C正确;
D、有丝分裂发生该交换后,姐妹染色单体的基因组成已经不同,分裂后期姐妹染色单体分开,随机进入不同子细胞,因此产生的子细胞基因组成不同,D错误。
(2026·山东临沂·一模)3.某二倍体动物的精原细胞含有4对同源染色体。现有甲、乙两个精原细胞,其每个DNA分子均只有一条链被32P标记,在只含31P的培养液中分别培养,均产生了4个子细胞,测得每个子细胞中含32P标记的染色体数如下表所示。不考虑突变和互换,下列情况不可能出现的是( )
精原细胞
细胞①
细胞②
细胞③
细胞④
甲
4
2
1
x
乙
2
2
2
y
A. 甲进行有丝分裂,x为1
B. 甲进行减数分裂,x为1
C. 乙进行有丝分裂,y为2
D. 乙进行减数分裂,y为2
【答案】B
【解析】A、若甲进行有丝分裂,两次有丝分裂过程中姐妹染色单体随机移向细胞两极,4个子细胞带标记染色体数总和为8,4+2+1+1=8符合总和要求,该情况可能出现,A不符合题意;
B、若甲进行减数分裂,每个次级精母细胞共含4个带标记的染色单体,因此同一次级精母细胞产生的2个精细胞的带标记染色体数之和一定为4。若x=1,4个子细胞标记数为4、2、1、1,无法分组得到两组和为4的数,该情况不可能出现,B符合题意;
C、若乙进行有丝分裂,姐妹染色单体可随机分配,4个子细胞均含2条标记染色体时总和为2×4=8,符合总和要求,该情况可能出现,C不符合题意;
D、若乙进行减数分裂,y=2时4个子细胞标记数均为2,可分为两组2+2=4,符合减数分裂的标记数分配规律,该情况可能出现,D不符合题意。
(2026·山东日照·一模)4.(不定项)细胞周期可分为分裂间期(包括G1、S和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的有序进行与蛋白CDK1活性密切相关,部分调控机制如图所示。CDK1与cyclinB结合,进而发生磷酸化后被激活。下列说法正确的是( )
A. cyclinB在G2期大量积累,为分裂期提供物质准备
B. 磷酸化的CDK1可能促进染色质螺旋化形成染色体
C. 使用CDK1活性抑制剂处理会使细胞停留在G2/M期
D. 肿瘤细胞中cyclinB基因的表达水平会低于正常细胞
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、细胞在 G2期进行物质储备,cyclinB 在此时期大量积累是为了后续与 CDK1 结合驱动细胞进入分裂期,A正确;
B、CDK1 的活性峰值与 M 期启动时间吻合,推测其作为关键激酶,可能通过磷酸化相关蛋白直接诱导染色质螺旋化,B正确;
C、CDK1 是推动细胞从 G2期进入M 期的核心动力。若抑制其活性,细胞将无法完成 G2 到 M 的过渡,也就无法启动分裂程序,因此细胞会被阻断在 G2/M 交界点,C正确;
D、肿瘤细胞的典型特征是 无限增殖。细胞分裂越旺盛,对 cyclinB 的需求就越高。 为了维持高速增殖,肿瘤细胞中 cyclinB 基因的表达水平通常会高于正常细胞(正常细胞cyclinB 表达受严格调控,肿瘤细胞常异常高表达),D错误。
1.细胞周期和周期同步化
(1)细胞周期中的关键点
项目
内容
2种抑制
抑制S期DNA复制(如某些抗癌药物)
抑制前期纺锤体形成,使染色体数目加倍(如秋水仙素)
4种变化
染色质与染色体的变化,前期染色质丝螺旋缠绕、缩短变粗成染色体,末期染色体解螺旋成染色质丝
纺锤体的变化,前期形成,末期消失
核膜、核仁的变化,前期消失、解体,末期重建
3对名词
染色质与染色体, 强调形态时二者不同,强调数量时可统一
纺锤丝与星射线,二者形成方式不同
赤道板与细胞板,赤道板为虚拟位置,细胞板最后形成新的细胞壁
(2)细胞周期同步化
为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡,常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期,这就是细胞同步化技术。
①营养限制法
②DNA合成阻断法(以TdR双阻断法为例)
③分裂中期阻断法
利用某些药物(如秋水仙素、秋水酰胺等),通过抑制微管聚合,有效地抑制细胞纺锤体的形成,将细胞阻断在细胞分裂中期(染色体着丝粒是否全部连接纺锤丝是中期向后期发展的重要检验点,而细胞的其他变化不受此影响)。处于间期的细胞,受药物的影响相对较弱,可以继续运转到M期。
2.有丝分裂与减数分裂时期判断图像
判断方法
图像
3.细胞分裂过程中染色体、染色单体、核DNA分子的数量变化分析
项目
有丝分裂过程中的物质变化
减数分裂过程中的物质变化
坐标图模型
数量增加
核DNA
有丝分裂前的间期,DNA复制
减数分裂前的间期,DNA复制
染色体
有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数加倍
减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体数加倍
数量减少
核DNA
有丝分裂末期结束,细胞分裂完成,形成两个子细胞
减数分裂Ⅰ末期:同源染色体分开,平均进入两个子细胞;减数分裂Ⅱ末期:细胞一分为二
染色体
有丝分裂末期结束,细胞分裂完成,形成两个子细胞
减数分裂Ⅰ末期:同源染色体分开,平均进入两个子细胞;减数分裂Ⅱ末期:细胞一分为二
4.减数分裂和有丝分裂柱形图分析
项目
有丝分裂模型
减数分裂模型
柱形图模型
相关分析
①只有染色单体的数目才可能是0,染色体和核DNA的数目不可能是0。染色单体会因着丝粒的分裂而消失,所以柱形图中表示的某结构若出现0,则其一定表示染色单体。
②核DNA未复制时,其数目与染色体数目一样多,而复制后,每条染色体上含有2个DNA分子,即核DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1,但不可能是1∶2
5.细胞分裂与可遗传变异
项目
内容
基因突变
有丝分裂→姐妹染色单体含等位基因的唯一来源
减数分裂→无染色体互换的情形下,姐妹染色单
体含等位基因的原因
基因重组
减数分裂I前期(同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)
减数分裂I后期(非同源染色体自由组合)
染色体结构变异
倒位、易位、重复、缺失
染色体数目变异
①纺锤体形成受阻(低温或秋水仙素处理)导致子细胞染色体数目加倍
②减数分裂I后期同源染色体未分离导致全部配子异常
③减数分裂I后期姐妹染色单体分离后形成的两条染色体移向细胞同一极,导致一个次级性母细胞产生的配子异常(另一个次级性母细胞产生的配子可能正常)
根据配子类型判断变异原因
假设亲本的基因型为AaXBY,不考虑基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换:
6.细胞分裂过程中染色体标记问题
(1)染色体标记问题解读
利用放射性同位素标记所有的DNA分子,并将该细胞置于不含放射性标记的培养液中培养,解决DNA复制过程中染色体标记的问题的关键是构建细胞分裂过程模型图,并完成染色体与DNA的转换,转换图示例如下:
(2)示例分析
①有丝分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
(注:体细胞染色体为2n条)
第一次有丝分裂中期
第一次有丝分裂后期
第二次有丝分裂中期
第二次有丝分裂后期
15N标记的染色体数
2n
4n
2n
2n
15N标记的染色单体数
4n
0
2n
0
1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体;每个子细胞含15N标记的染色体为0~2n条。
②减数分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
由图可以看出,子细胞中的所有染色体都含15N。
③先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂细胞中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂,再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
若该生物的正常体细胞的核DNA数为2n,则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0~n个。
猜押点2 细胞的分化、衰老、死亡(包括细胞焦亡和细胞铁死亡)、癌变
(2026·山东德州·一模)1.研究发现,中高强度运动可使骨骼肌细胞内受损线粒体数量增多,进而激活细胞自噬,及时清除受损线粒体,从而减少自由基的产生。下列说法正确的是( )
A. 骨骼肌细胞自噬过程减弱会导致细胞核体积减小
B. 骨骼肌细胞自噬过于激烈,可能会诱导细胞凋亡
C. 受损线粒体被溶酶体合成的水解酶降解后的产物可被细胞利用
D. 由于受损线粒体增多,中高强度运动时骨骼肌细胞主要由无氧呼吸供能
【答案】B
【解析】A、骨骼肌细胞自噬减弱时,受损线粒体不能及时清除,自由基生成量增加,会加快细胞衰老,而衰老细胞的细胞核体积增大、核膜内折,因此细胞核体积不会减小,A错误;
B、细胞自噬可清除细胞内受损的结构,若自噬过于激烈,会降解细胞内的正常结构,可能触发由基因决定的细胞程序性死亡,即诱导细胞凋亡,B正确;
C、水解酶的化学本质是蛋白质,由核糖体合成,溶酶体仅负责储存、释放水解酶,无法合成水解酶,C错误;
D、中高强度运动时,骨骼肌细胞的主要供能方式仍是有氧呼吸,无氧呼吸仅为辅助供能途径,不会因部分线粒体受损就以无氧呼吸为主要供能方式,D错误。
(2026·山东济宁·一模)2.人类间充质干细胞(hMSC)可被定向诱导分化,如被牛磺酸诱导分化为神经细胞,新生儿脐带中的hMSC可用于多种受损器官的修复,但其在体外培养易自发衰老,限制了在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A. 随着体外培养代数的增加,hMSC细胞核体积逐渐减小
B. hMSC自发衰老过程中,细胞内自由基增多,端粒缩短
C. hMSC的分化和衰老都会表现为细胞的形态和功能发生变化
D. hMSC为多能干细胞,在合适的条件下可分化形成多种类型的细胞
【答案】A
【解析】A、细胞衰老的特征包括细胞核体积增大、核膜内折、染色质收缩,hMSC随体外培养代数增加发生自发衰老,细胞核体积应逐渐增大,A错误;
B、细胞衰老的自由基学说认为衰老过程中细胞内自由基会逐渐增多,端粒学说认为细胞分裂次数增加的过程中端粒会逐渐缩短,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,会使细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异;细胞衰老过程中细胞的形态、结构、功能也会发生改变,如代谢速率下降、物质运输功能降低等,C正确;
D、hMSC属于多能干细胞,题干表明其可被诱导分化为神经细胞,还可用于多种受损器官的修复,说明其在合适条件下可分化形成多种类型的细胞,D正确。
1.细胞分化、细胞衰老和细胞死亡
项目
内容
细胞分化
①概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
②时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大限度
③原因:在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同(或基因的选择性表达)
细胞衰老
衰老细胞的特征:
①细胞膜的变化:细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
②细胞核的变化:细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深
③细胞代谢的变化:
细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小
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
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞死亡
细胞凋亡
①概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
②类型:个体发育中细胞的程序性死亡;成熟生物体中细胞的自然更新;某些被病原体感染的细胞的清除等
③意义:完成正常的发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰
细胞坏死:在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
细胞自噬
①概念:是指一定条件下,细胞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的过程;
②机制:
③细胞自噬与细胞凋亡的区别:
凋亡一定会引起细胞死亡,自噬不一定会引起细胞死亡
2.其他细胞死亡方式
(1)细胞焦亡
细胞焦亡又称炎症程序性细胞死亡,是细胞被病原体感染时发生的程序性死亡。细胞焦亡的表现为当细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后,细胞体积不断胀大直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,并引起多种炎症反应。
(2)细胞铁死亡
①含义:是一种新型程序性细胞死亡形式,为铁依赖性脂质过氧化物的积累所导致
②机制:
铁代谢异常:细胞内游离铁离子浓度上升,导致细胞产生大量自由基
脂质过氧化反应加剧:自由基攻击不饱和脂肪酸,引起过氧化物积累,导致细胞膜结构完整性受损
抗氧化防御系统失效:正常情况下,谷胱甘肽过氧化物酶 4 能够利用谷胱甘肽作为辅助因子转换脂质过氧化物为无害物质。然而,在铁死亡中谷胱甘肽过氧化物酶 4 活性下降或谷胱甘肽耗尽导致无法有效清除脂质过氧化物
③特征:
细胞线粒体萎缩变小,嵴减少甚至消失,细胞膜断裂和出泡
脂质过氧化增高,活性氧 (ROS) 升高,铁离子聚集
3.细胞的癌变
①原因
原癌基因
作用:表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的
异常:发生突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强
抑癌基因
作用:表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
异常:发生突变会导致相应蛋白质活性减弱或失去活性
②实例:结肠癌的发生
[提醒]a.原癌基因和抑癌基因都是一类基因,而不是一个基因;b.不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因,正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因;c.原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用;d.并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变,癌细胞的产生是多基因累积突变的结果。
③癌细胞的特征
不死态特征:能够无限增殖
变态特征:形态结构发生显著变化
癌细胞的扩散特性:细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移
(2026·山东东营·一模)1.人的两条非同源染色体的长臂(q)可能会通过着丝粒融合形成一条新的衍生染色体,形成过程如图所示。减数分裂过程中,任意两条染色体的同源区段联会,配对的两条染色体分别移向细胞两极,不配对的染色体随机移向一极。一女性含有一条14q和21q融合形成的衍生染色体,已知卵细胞中基因缺失或14q数量大于1时均不能形成受精卵,短臂的丢失通常不会产生异常。不考虑其他变异,下列说法错误的是( )
A. 含图中衍生染色体的细胞染色体数目是45条
B. 该女性减数分裂过程中会形成21个正常的四分体
C. 该女性减数分裂产生的卵细胞可能有6种
D. 该女性与正常男性生育21三体(21q有3条)患儿的概率是1/2
【答案】D
【解析】A、正常人体细胞有46条染色体,该女性的14号和21号染色体融合形成一条衍生染色体,所以含图中衍生染色体的体细胞染色体数目是45条,A正确;
B、人体细胞除14号和21号染色体外,还有21对正常染色体,在减数分裂时这21对染色体可以正常联会形成21个正常的四分体,B正确;
C、若仅考虑14号和21号染色体该女性减数分裂产生的卵细胞可能有6种,C正确;
D、减数分裂时,三条相关染色体(正常14号、正常21号、14-21融合衍生染色体)联会,任意两条染色体的同源区段联会,配对的两条染色体分别移向细胞两极,不配对的染色体随机移向一极,第一种情况正常14号和衍生染色体联会,产生①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14-21融合衍生染色体的卵细胞、③含有14-21融合衍生染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞,第二种情况正常21号和衍生染色体联会,产生⑤含有14-21融合衍生染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞、⑦含有14、21号染色体的正常卵细胞、⑧含有14-21融合衍生染色体的卵细胞,由于卵细胞中基因缺失或14q数量大于1时均不能形成受精卵,短臂的丢失通常不会产生异常。所以只有①②③⑦⑧卵细胞可以正常受精,而只有③和精细胞形成21三体(21q有3条)占1/5,D错误。
(2026·山东聊城·一模)2.某雄性小鼠(AaBb)位于两对常染色体上的A、B基因可分别被红色和绿色荧光蛋白标记(a、b基因不能被标记)。在富含红色和绿色荧光蛋白的培养体系内,一个精原细胞进行细胞分裂(不考虑突变),下列叙述正确的是( )
A. 若该细胞进行有丝分裂,则细胞在后期荧光点个数会加倍
B. 若该细胞进行减数分裂,则分裂过程中可出现荧光点个数为0、1、2、3、4的细胞
C. 若某细胞含有两个红色荧光点不含有绿色荧光点,则此时细胞中含有1个染色体组
D. 若产生的某精子细胞内出现1个红色和1个绿色荧光点,则同时产生的另外3个精子基因型为ab、ab、AB
【答案】B
【解析】A、有丝分裂间期完成DNA复制,A、B基因数目已经加倍,对应荧光点数目在间期就已加倍,A错误;
B、基因型为ab的精细胞荧光点为0,基因型为Ab、aB的精细胞荧光点为1,未复制的精原细胞、基因型为AB的精细胞、基因型为AAbb、aaBB的次级精母细胞荧光点为2,减数分裂过程中可发生非姐妹染色单体交换部分片段,互换后可出现基因型为AaBB的次级精母细胞,荧光点为3,初级精母细胞、基因型为AABB的次级精母细胞荧光点为4,因此分裂过程中可出现荧光点个数为0、1、2、3、4的细胞,B正确;
C、含两个红色荧光点不含绿色荧光点的细胞基因型为AAbb,若该细胞处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后染色体组数加倍,细胞内有2个染色体组,C错误;
D、若减数分裂过程中发生交叉互换,产生AB型精子的同时,另外3个精子的基因型可能为Ab、aB、ab,并非一定为ab、ab、AB,D错误。
(2026·山东德州·一模)3.下图表示某生物(2N=8)精巢内细胞分裂过程中有关物质或结构数量变化的部分曲线。下列说法错误的是( )
A. 若a=8,则该曲线可表示减数分裂Ⅱ过程中核DNA数的变化
B. 若a=1,则该曲线可表示减数分裂Ⅱ过程中染色体组数的变化
C. 若a=8,则该曲线可表示有丝分裂过程中染色体数的变化
D. 若a=4,则该曲线可表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化
【答案】A
【解析】A、若a=8,曲线表示数目从a突然变为2a(即从8变为16),减数分裂Ⅱ过程中,核DNA的变化是前期和中期为 8,后期着丝粒分裂后DNA数仍为8,末期细胞一分为二后变为4,整个减数分裂Ⅱ过程中,核DNA数不会出现从8到16的加倍,因此,该曲线不能表示减数分裂Ⅱ过程中核 NA的变化,A错误;
B、若a=1,曲线表示数目从1突然变为2,减数分裂Ⅱ前期和中期,染色体组数为1,后期着丝粒分裂,染色体组数加倍为2,末期细胞一分为二,染色体组数又变为1,曲线的突然加倍可以对应减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂导致的染色体组数加倍,因此该曲线可以表示减数分裂Ⅱ过程中染色体组数的变化,B正确;
C、若a=8,曲线表示数目从8突然变为16,有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数从8加倍为16,末期细胞一分为二,染色体数又恢复为8,曲线的突然加倍可以对应有丝分裂后期染色体数的加倍,因此该曲线可以表示有丝分裂过程中染色体数的变化,C正确;
D、若a=4,曲线表示数目从4突然变为8,有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数加倍,同源染色体对数也从4对加倍为8对,末期细胞一分为二,同源染色体对数又恢复为4对,曲线的突然加倍可以对应有丝分裂后期同源染色体对数的加倍,因此该曲线可以表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化,D正确。
(2026·山东日照·一模)4.某雌果蝇M减数分裂时,其体内20%的初级卵母细胞会发生如图所示的变化,但雄果蝇不发生此行为。现有一只基因型为EEeFFf的2号三体雄果蝇N,其细胞中基因E和F完全连锁,基因e和f完全连锁。三体减数分裂时,3条2号染色体中的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极。除基因型为ef的雄配子致死外,其它各类配子活性正常且受精后能正常发育。不考虑基因突变,让果蝇M和N进行杂交,后代中三体纯合子占比为( )
A. 7.5% B. 9% C. 27% D. 60%
【答案】B
【解析】
【详解】雌果蝇M基因型为EeFf,E与F、e与f完全连锁,20%的初级卵母细胞发生互换。80%不发生交换的初级卵母细胞产生的配子比例:EF为80%×50% = 40%,ef为80%×50% = 40%。20%发生交换的初级卵母细胞产生EF、Ef、eF、ef四种配子其比例都为20%×25% = 5%。最终雌配子比例EF占45%、ef占45%、Ef占5%、eF占5%。雄果蝇N为2号三体,基因型EEeFFf,两条染色体带EF,一条带ef;减数分裂时3条染色体任意两条移向一极,剩余一条移向另一极,致死前减数分裂产生的雄配子比例分别为EEFF占1/6、ef占1/6、EeFf占2/6、EF占2/6。去除致死的ef雄配子,存活雄配子所占比例为EEFF占1/5、EeFf占2/5、EF占2/5。后代中三体纯合子(EEEFFF)占比为1/5(EEFF雄配子)×45%(EF雌配子)= 9%,B正确,ACD错误。
(2026·山东临沂·一模)5.切冬酶是介导细胞凋亡的核心蛋白酶家族,这类酶以无活性酶原形式存在,激活后可以触发级联反应,通过特异性切割细胞内的多种关键蛋白导致细胞有序解体。癌细胞可通过抑制切冬酶的活性,逃避免疫系统的清除。下列有关说法错误的是( )
A. 切冬酶被激活后空间结构可能发生变化
B. 细胞凋亡可能与染色体被降解、多种酶活性丧失有关
C. 细胞凋亡是细胞正常代谢活动受损或中断而引起的程序性死亡
D. 某些抗癌药物可能会激活癌细胞内切冬酶,诱导癌细胞死亡
【答案】C
【解析】A、无活性的酶原激活为有功能的酶的过程中,空间结构会发生改变以获得催化活性,因此切冬酶被激活后空间结构可能发生变化,A正确;
B、细胞凋亡是有序的细胞程序性死亡过程,该过程会发生染色体降解、多种维持正常代谢的酶活性丧失等变化,与题干中切冬酶切割细胞内关键蛋白的功能对应,B正确;
C、细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞死亡属于细胞坏死,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡,并非代谢异常中断导致,C错误;
D、癌细胞可通过抑制切冬酶活性逃避免疫清除,因此部分抗癌药物可通过激活癌细胞内的切冬酶,诱导癌细胞凋亡,起到治疗作用,D正确。
故选C。
(2026·山东菏泽·一模)6.Cl⁻-HCO₃⁻交换体(AE)在Cl-浓度梯度驱动下,将HCO₃⁻排出红细胞;Na+-K+-Cl-共转运体(NKCC)在Na+浓度梯度驱动下,将K+、Cl-运入肾小管细胞;Cl-可通过Cl-通道(GlyR)进入突触后神经元。下列说法正确的是( )
A. AE排出HCO₃⁻时发生自身蛋白的磷酸化
B. NKCC对K+、Cl-的转运与其空间结构变化有关
C. Cl-与GlyR结合进入细胞后使突触后膜兴奋
D. 三种氯离子转运蛋白运输Cl-进出细胞的运输方式相同
【答案】B
【解析】A、Cl⁻-HCO₃⁻交换体(AE)利用红细胞内外的Cl⁻浓度梯度,以反向协同运输方式将HCO₃⁻排出细胞。该过程依赖浓度梯度驱动,不消耗ATP,故不发生自身蛋白磷酸化(磷酸化通常与主动运输相关),A错误;
B、Na⁺-K⁺-Cl⁻共转运体(NKCC)属于载体蛋白,其转运K⁺和Cl⁻时需与离子结合,通过空间结构变化实现运输(载体蛋白特性)。该过程虽依赖Na⁺浓度梯度,但属于同向协同运输,与蛋白构象改变相关,B正确;
C、GlyR是Cl⁻通道蛋白,Cl⁻通过协助扩散进入突触后神经元。Cl⁻内流通常使膜电位超极化(如抑制性神经递质作用),抑制突触后神经元兴奋,C错误;
D、三种转运蛋白运输 Cl⁻的方式不同:AE 和 GlyR 介导的是协助扩散,而 NKCC 介导的是主动运输(间接消耗能量),D错误。
故选B。
(2026·山东东营·一模)7.科研人员发现衰老小鼠肾小管上皮细胞出现水通道蛋白数量减少、主动转运K+速率下降、溶酶体活性降低等现象。下列说法错误的是( )
A. 导致细胞衰老的自由基来自于有害物质入侵,不会来自于细胞内反应
B. 衰老细胞水通道蛋白减少,会降低水分子的协助扩散速率,影响细胞代谢
C. 衰老细胞吸收K+速率下降,可能与细胞中线粒体功能减弱有关
D. 溶酶体活性降低导致衰老细胞内受损物质积累,进一步加剧细胞衰老
【答案】A
【解析】A、自由基学说认为,细胞代谢产生的自由基(如线粒体呼吸作用副产物)和外界环境因素(如辐射、有害物质)均可引发氧化损伤,导致细胞衰老,A错误;
B、水分子通过水通道蛋白以协助扩散方式跨膜运输。衰老细胞水通道蛋白减少,直接降低协助扩散速率,影响细胞内外水分子平衡,进而干扰代谢(如物质溶解、反应速率),B正确;
C、K+通过主动运输进入细胞,需载体蛋白和能量(ATP)。线粒体是细胞供能的主要场所,其功能减弱导致ATP合成减少,主动运输速率下降,C正确;
D、溶酶体含水解酶,可降解受损或衰老的细胞结构(自噬作用)。其活性降低导致细胞内损伤物质(如错误折叠蛋白质、受损细胞器)积累,加速细胞功能衰退,形成衰老的正反馈调节,D正确。
故选A。
(2026·山东淄博·一模)8.端粒是染色体(质)末端的保护性结构,端粒酶可修复端粒。端粒长度与细胞衰老、细胞癌变密切相关。下列说法正确的是( )
A. 端粒的结构中不含核酸
B. 人体内一个处于有丝分裂过程中的细胞含有184个端粒
C. 可用双缩脲试剂检测染色体上是否有端粒的存在
D. 降低端粒酶活性可促进癌细胞无限增殖
【答案】B
【解析】A、端粒是染色体末端由DNA重复序列和蛋白质共同构成的结构,DNA属于核酸,因此端粒含有核酸,A错误;
B、人体正常体细胞含有46条染色体,有丝分裂过程中染色体已完成复制,每条染色体含2条姐妹染色单体,每条染色单体两端各有1个端粒,即每条复制后的染色体有4个端粒,总端粒数为46×4=184,B正确;
C、双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,染色体本身的主要组成成分就是DNA和蛋白质,无论是否存在端粒,检测时都会出现紫色反应,无法判断端粒是否存在,C错误;
D、端粒酶可修复端粒,癌细胞能无限增殖依赖高活性的端粒酶维持端粒长度,降低端粒酶活性会使端粒随细胞分裂逐渐缩短,抑制癌细胞无限增殖,D错误。
故选B。
(2026·山东青岛·一模)9.铁死亡是由于细胞中的OTUD1蛋白直接结合并抑制铁反应元件结合蛋白2(IREB2)的泛素化,从而抑制IREB2蛋白的降解,激活其下游转铁蛋白基因TFRC的表达。TFRC的合成增多,导致铁离子大量进入细胞,引起自由基增多,细胞死亡,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长
B. 基因OTUD1属于原癌基因,其过量表达会促进细胞的铁死亡
C. IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达
D. 铁离子借助TFRC以协助扩散方式大量进入细胞,引起细胞凋亡
【答案】B
【解析】A、据题分析可知,TFRC的合成增多,会导致铁离子大量进入细胞,引起自由基增多,细胞死亡,故提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长,A正确;
B、分析题意可知,基因OTUD1能抑制IREB2的泛素化,激活TFRC基因的表达,TFRC的合成增多,会引起细胞死亡,故基因OTUD1过量表达会促进细胞的铁死亡,该基因可能属于抑癌基因,B错误;
C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达,C正确;
D、据图可知,铁离子进入细胞是顺浓度梯度进行的,且该过程需要TFRC协助,故以协助扩散方式大量进入细胞,引起细胞凋亡,D正确。
(2026·山东菏泽·一模)10.自噬是细胞通过溶酶体分解自身受损结构以维持稳态的重要过程。研究发现天然产物hapalindoleQ可降解YAP1蛋白,进而抑制自噬体(细胞自噬过程中形成的一种包裹待分解物质或结构的双层膜囊泡)与溶酶体的融合。下列说法错误的是( )
A. 自噬体膜和溶酶体膜均属于生物膜系统
B. 溶酶体中水解酶活性丧失将导致自噬体内容物无法分解
C. hapalindoleQ作用后,细胞将因无法回收物质而可能启动细胞凋亡程序
D. 提高YAP1蛋白的含量会降低细胞对异常成分的清除能力,导致代谢紊乱
【答案】D
【解析】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,自噬体膜和溶酶体膜均属于细胞器膜,所以均属于生物膜系统,A正确;
B、溶酶体中含有水解酶,水解酶能分解自噬体内容物,若水解酶活性丧失,就会导致自噬体内容物无法分解,B正确;
C、hapalindoleQ可降解YAP1蛋白,进而抑制自噬体与溶酶体的融合,细胞自噬过程受阻,无法分解自身受损结构,细胞将因无法回收物质而可能启动细胞凋亡程序,C正确;
D、提高YAP1蛋白的含量,hapalindoleQ无法降解YAP1蛋白,不会抑制自噬体与溶酶体的融合,细胞自噬过程正常进行,细胞对异常成分的清除能力不会降低,D错误。
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