内容正文:
专题03 细胞的生命历程与生物变异
3大考点概览
考点1 细胞分裂
考点2 细胞的分化、衰老和凋亡
考点3生物变异
1.(2026・湖南长郡二十校联盟・二模)如图为某实验小组观察洋葱(2n=16)根尖分生组织细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,①②为处于不同分裂时期的细胞。下列相关分析正确的是( )
A.细胞①处于有丝分裂中期,其染色体数、染色单体数、核DNA分子数分别为16、32、32
B.细胞②所在时期可发生同源染色体的非姐妹染色单体片段互换
C.制作洋葱根尖有丝分裂装片时,延长解离时间能使细胞分离更彻底,利于观察
D.通过统计视野中各时期细胞数量,可得出有丝分裂各时期的具体时长
【答案】A
【详解】A、有丝分裂中期的特征是染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态固定、数目清晰,细胞①符合该特征,因此为中期细胞。洋葱体细胞染色体数 2n=16,有丝分裂中期染色体已完成复制,但着丝粒未分裂: 染色体数 = 着丝粒数 = 16 条,每条染色体含 2 条姐妹染色单体,因此染色单体数 = 16×2=32 条,每条染色单体含 1 个核 DNA 分子,因此核 DNA 分子数 = 32 个,A正确;
B、细胞②是有丝分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体片段互换(交叉互换)是减数第一次分裂前期(四分体时期)的特征,B错误;
C、解离的目的是用解离液(盐酸 + 酒精)使组织中的细胞相互分离开,解离时间需严格控制(通常 3~5min): 解离时间过短:细胞无法充分分离,制片时细胞重叠,影响观察 解离时间过长:会导致根尖过度酥软、染色体结构被破坏,无法正常染色,反而不利于观察,C错误;
D、视野中某时期细胞数占总细胞数的比例,仅能反映该时期在细胞周期中的时间占比,无法直接得出具体时长,D错误。
2.(2026·湖南湘一名校联盟·二模)细胞中的蛋白质S100A2在一些癌症中发挥抑制癌细胞的作用,而在另一些癌症中促进癌细胞的分裂和转移。某科研团队探究S100A2对肺癌细胞Calu-6分裂、凋亡的影响,设置正常体细胞(A组)、Calu-6(B组)、Calu-6+S100A2过量表达(C组)三组实验,结果如图1和图2.下列说法错误的是( )
A.与正常细胞相比,Calu-6的增殖能力和代谢能力更强
B.C组中S期细胞占比增高,说明S100A2促进Calu-6分裂
C.据图推测,Calu-6中S100A2的表达量高于正常细胞中的表达量
D.可设计促进S100A2基因表达的药物来治疗Calu-6引起的肺癌
【答案】D
【详解】A 、癌细胞(Calu-6)具有无限增殖的特点,与正常细胞相比,其增殖能力和代谢能力更强,A 正确;
B、 对比 B 组(Calu-6)和 C 组(Calu-6+S100A2 过量表达): C 组中 S 期细胞占比显著升高,G₁期细胞占比下降,说明 S100A2 可促进 Calu-6 细胞进入 S 期,进而促进其分裂,B 正确;
C、 对比 A 组(正常体细胞)和 B 组(Calu-6): B 组细胞凋亡比例远低于 A 组;结合 C 组过量表达 S100A2 后凋亡比例仍低,可推测 Calu-6 细胞自身 S100A2 表达量高于正常细胞,从而抑制细胞凋亡、促进增殖,C 正确;
D、 从实验结果看: S100A2 过量表达(C 组)会促进 Calu-6 细胞分裂,并抑制其凋亡,这会加重癌症发展。 因此,应设计抑制 S100A2 基因表达的药物来治疗 Calu-6 引起的肺癌,而非促进其表达,D 错误。
3.(2026・湖南长郡二十校联盟・二模)水稻中甲和乙两种品系的水稻杂交存在败育现象,其中甲品系水稻的12号染色体上含有毒蛋白基因(ORF2)和解毒蛋白基因(ORF3),两者不能发生交换,乙品系的水稻只含有无功能的毒蛋白基因(ORF2-),且无ORF3基因。甲和乙杂交产生的F1花粉母细胞形成成熟花粉的过程如下图所示,检查发现F1花粉中均存在某种杀死花粉的毒蛋白。下列叙述错误的是( )
A.ORF2基因在减数分裂Ⅰ完成前表达,导致携带ORF2-的花粉败育
B.ORF2基因在减数分裂Ⅱ开始表达,导致携带ORF2-的花粉败育
C.甲乙杂交种自交后代中12号染色体都来自品系甲的个体占1/2
D.ORF3基因的功能是抑制ORF2基因的转录过程
【答案】BD
【详解】A、若ORF2在减数分裂Ⅰ完成前(所有染色体还在同一个细胞内)表达,产生的毒蛋白会均匀分布在细胞质中,减数分裂完成后每个花粉都能分到毒蛋白,符合题干“所有花粉都有毒蛋白”的描述;携带ORF2−的花粉没有解毒基因ORF3,因此败育,A正确;
B、若ORF2在减数分裂Ⅱ才开始表达,此时同源染色体已经分离,仅含ORF2−的花粉没有ORF2,无法合成毒蛋白,不可能出现“所有花粉都有毒蛋白”的结果,B错误;
C、F1的雌配子不受花粉败育的影响,雌配子中1/2含甲的12号、1/2含乙的12号;而可育雄配子只有含甲12号的(带乙染色体的花粉败育)。自交后代中,两条12号都来自甲的个体占1/2,C正确;
D、题干明确所有花粉都存在毒蛋白,说明ORF2已经完成转录翻译产生了毒蛋白,因此ORF3不是抑制ORF2的转录,它本身是解毒蛋白,功能是解除毒蛋白的毒性,D错误。
4.(2026·湖南永州·二模)在果蝇眼色遗传实验中,科研人员将纯合白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交,子代中发现一只白眼雌果蝇。已知性染色体组成为XX、XXY的个体均表现为雌性可育。若只考虑一次突变,则出现该异常性状的原因不可能是( )
A.母本减数分裂过程发生了基因突变
B.母本减数分裂过程发生了染色体变异
C.父本减数分裂过程发生了基因突变
D.父本减数分裂过程发生了染色体变异
【答案】A
【知识点】减数分裂异常情况分析、染色体结构的变异、基因突变、伴性遗传的遗传规律及应用
【详解】A、母本减数分裂过程发生基因突变,母本基因型为XaXa,突变为XAXa,则子代雌果蝇基因型为XAXa(红眼),不符合出现白眼雌果蝇的情况,A错误;
B、母本减数分裂过程发生染色体变异,比如XaXa的卵原细胞在减数分裂时,X染色体未分离,产生XaXa的卵细胞,与父本产生的Y精子结合,可形成XaXaY的白眼雌果蝇,B正确;
C、父本减数分裂过程发生基因突变,父本基因型为XAY,突变为XaY,产生Xa的精子,与母本产生的Xa卵细胞结合,可形成XaXa的白眼雌果蝇,C正确;
D、父本减数分裂过程发生染色体变异,例如父本XAY在减数分裂时,XA染色体片段缺失,产生不含A基因的X染色体,与母本产生的Xa卵细胞结合,可形成XaX0的果蝇,表现为白眼雌果蝇,D正确。
5.(2026·湖南娄底·二模)下图为小麦 BS366花粉母细胞减数分裂的4个不同时期的细胞分裂相,图1细胞处于减数分裂Ⅰ前期。下列叙述正确的是( )
A.图1、2细胞所处时期可发生不同形式的基因重组
B.图2、3细胞中同源染色体均排列在赤道板的位置上
C.图1、4细胞中染色体数与核 DNA数之比均为1:2
D.图1、2、3细胞中的染色体数目之比为2:1:1
【答案】A
【详解】A、基因重组有两种类型,一是在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体上的非姐妹染色单体互换导致基因重组,二是在减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合导致基因重组。图1细胞处于减数分裂Ⅰ前期,可发生同源染色体上非姐妹染色单体互换的基因重组,图2细胞处于减数分裂Ⅰ后期,可发生非同源染色体上非等位基因自由组合的基因重组,所以图1、2细胞所处时期可发生不同形式的基因重组,A正确;
B、图2细胞中同源染色体分离,图3细胞中着丝粒排列在赤道板的位置上,B错误;
C、图1细胞中染色体经过复制后螺旋化,染色体数与核DNA数之比为1:2,图4细胞中染色体经过着丝粒分裂,染色体数与核DNA数之比为1:1,C错误;
D、图1细胞处于减数分裂Ⅰ前期,染色体数目与体细胞相同,图2细胞处于减数分裂Ⅰ后期,染色体数目也与体细胞相同,图3细胞处于减数分裂Ⅱ中期,染色体数目是体细胞的一半,所以图1、2、3细胞中的染色体数目之比为2:2:1,D错误。
(
细胞的分化、衰老和凋亡
考点
2
)
1.(2026·湖南常德·二模)研究发现,衰老细胞会分泌多种与衰老相关的分泌物(SASP),SASP可影响周围细胞,导致更多细胞衰老,形成“衰老放大效应”。下列有关推测错误的是( )
A.“衰老放大效应”是机体反馈调节的结果
B.SASP可能促使周围细胞中端粒的缩短
C.一般幼龄动物体细胞间不含有SASP
D.SASP可能通过影响DNA促进邻近细胞衰老
【答案】C
【详解】A、反馈调节指系统工作效果反作用于系统本身,SASP导致周围细胞衰老是机体反馈调节的结果,A正确;
B、端粒缩短是细胞衰老的原因之一,SASP可能加速周围细胞端粒缩短,B正确;
C、SASP主要由衰老细胞分泌,幼龄动物体内也有衰老细胞,幼龄动物体细胞间也含有SASP,C错误;
D、SASP可能通过诱导DNA损伤促进邻近细胞衰老,符合细胞衰老的DNA损伤学说,D正确。
2.(2026・湖南长郡二十校联盟・二模)科学家研究了药物X和dATP(d表示脱氧)与海拉细胞(一种癌细胞)凋亡的关系,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡是指由环境所决定的细胞自动结束生命的过程
B.仅用dATP处理也能显著促进海拉细胞凋亡
C.有dATP时,随着药物X用量的减少,其促进海拉细胞凋亡的效果逐渐增强
D.药物X促进海拉细胞凋亡的过程中,细胞膜通透性会发生改变,细胞发生有序解体
【答案】D
【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,不是由环境决定,A错误;
B、由图可知,药物X用量为0,即仅用dATP处理时,海拉细胞凋亡率极低,不能显著促进海拉细胞凋亡,B错误;
C、有dATP时,随着药物X用量从0.01mg增加到0.3mg,海拉细胞凋亡率逐渐升高,说明药物X用量越大,促进海拉细胞凋亡的效果越强,C错误;
D、细胞凋亡是基因控制的有序程序性死亡,在细胞凋亡过程中,细胞膜通透性会发生改变,最终细胞发生有序解体,D正确。
3.(2026·百师联盟·二模)衰老细胞的SASP因子可诱导周边细胞发生癌变,衰老细胞通过高表达Bcl-2基因抑制凋亡相关蛋白的激活。下列叙述正确的是( )
A.衰老细胞的细胞及其细胞核体积均变小,染色质收缩
B.细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞死亡属于细胞凋亡
C.Bcl-2蛋白抑制剂可以促进衰老细胞的程序性死亡
D.衰老细胞中多种酶的活性降低,不再有蛋白质的合成
【答案】C
【详解】A、衰老细胞的体积变小,但细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深,A错误;
B、细胞正常代谢活动受损或中断是由不利外界因素引发的,该类细胞死亡属于细胞坏死,而细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡过程,B错误;
C、由题意可知,Bcl-2基因表达的Bcl-2蛋白会抑制凋亡相关蛋白的激活,抑制细胞凋亡,因此Bcl-2蛋白抑制剂可抑制Bcl-2蛋白的作用,促进衰老细胞的程序性死亡,C正确;
D、衰老细胞中多种酶的活性降低,但仍会进行基因的表达和合成相关蛋白质,如Bcl-2蛋白就是衰老细胞合成的,D错误。
4.(2026·湖南永州·二模)细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。下列叙述正确的是( )
A.清除被病原体感染的细胞是通过细胞坏死完成的
B.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
C.植物根尖成熟区细胞丧失了细胞的全能性
D.当自由基攻击生物膜上的蛋白质时,会引发雪崩式反应
【答案】B
【详解】A、清除被病原体感染的细胞是通过细胞凋亡(由基因控制的程序性死亡)完成的,而非被动、无序的细胞坏死。细胞坏死通常由外界损伤引起,会引发炎症反应,A错误;
B、细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,形成不同结构和功能的细胞,有利于提高生物体各生理功能的效率(如神经细胞传导兴奋、肌细胞收缩),B正确;
C、植物根尖成熟区细胞虽高度分化(如具有根毛、液泡),但仍含该物种全套遗传物质,在离体、适宜条件下可通过脱分化和再分化发育成完整植株,即仍具有细胞全能性,C错误;
D、自由基攻击生物膜时主要作用于磷脂分子(不饱和脂肪酸),引发脂质过氧化的链式反应(雪崩式反应);攻击蛋白质会导致其结构改变、功能丧失,但并非引发链式反应的主因,D错误。
5.(2026·湖南新高考教学教研联盟·二模)生命会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也是一样。下列关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A.细胞增殖过程不一定都有细胞周期,但都有DNA分子的复制
B.目前普遍认为细胞衰老的原因是细胞中执行正常功能的DNA、蛋白质等生物分子损伤
C.细胞凋亡过程是受到严格的遗传机制决定的,并可能与细胞自噬有关
D.细胞的分化、衰老、凋亡和坏死对生物体都是有积极意义的
【答案】D
【详解】A、细胞增殖过程不一定都有细胞周期,如减数分裂,但都有DNA分子的复制,A 正确;
B、细胞衰老与磷脂、DNA、蛋白质等分子的损伤有关,B正确;
C、细胞凋亡受遗传机制调控,激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡,C正确;
D、细胞坏死是病理性死亡,对生物体无积极意义,而细胞分化、衰老、凋亡对生物体有积极意义,D错误。
(
生物变异
细胞分裂
考点
3
考点1
)
1.(2026·湖南衡阳·二模)研究发现,哺乳动物雌性体内的两条X染色体中有一条处于失活状态;XO(少了一条X染色体)的Turner综合征患者具有身材矮小、性腺发育不良、多数无乳房发育等症状。研究发现,X染色体的随机失活是由X失活中心(Xic)调控的。Xic包含辨别X染色体数目的信息和Xist基因,Xist基因编码Xist RNA,该RNA通过包裹在X染色体上引起X染色体的失活。有活性的另一条X染色体表面结合了阻遏因子,从而逃避了失活(如下图所示)。下列有关描述正确的是( )
A.Xist RNA包裹在X染色体上,可能引起了X染色体上的DNA甲基化或组蛋白甲基化修饰,这样使得相关基因不能表达
B.阻遏因子与X染色体表面结合,可能阻止了Xist RNA包裹在X染色体上,从而使X染色体逃避了失活
C.女性XBXb个体能产生数目相等的XB、Xb两种配子,说明雌性个体在产生生殖细胞的过程中,失活的X染色体将恢复活性,和另一条未失活的X染色体配对,并被随机分配到卵子中
D.女性的两条X染色体只有一条X染色体发挥作用,失活的X染色体上的基因都是不起作用的
【答案】ABC
【详解】A、题意显示,Xist基因编码Xist RNA,该RNA通过包裹在X染色体上引起X染色体的失活,据此推测,Xist RNA包裹在X染色体上,可能引起了X染色体上的DNA甲基化或组蛋白甲基化修饰,这样使得相关基因不能表达,A正确;
B、题意显示,有活性的另一条X染色体表面结合了阻遏因子,从而逃避了失活,据此可知,阻遏因子与X染色体表面结合,可能阻止了Xist RNA包裹在X染色体上,从而使X染色体逃避了失活,B正确;
C、女性XBXb个体能产生数目相等的XB、Xb两种配子,据此推测,雌性个体在产生生殖细胞的过程中,失活的X染色体将恢复活性,和另一条未失活的X染色体配对,并被随机分配到卵子中,C正确;
D、题意显示,XO型Turner综合征仅含1条X,表现出异常症状;若失活X的所有基因都不起作用,正常女性本就只有1条X发挥作用,XO的表现应和正常女性一致,与事实矛盾,说明失活X上仍有部分基因发挥功能,D错误。
2.(2026·百师联盟·二模)关于原核细胞(以大肠杆菌为例)与真核细胞(以酵母菌为例)的相关分析,下列叙述正确的是( )
A.原核细胞的转录仅发生在拟核区,真核细胞的转录仅发生在细胞核内
B.两种细胞中核糖体RNA的合成均需核仁参与
C.两种生物的生物膜系统均比较发达,且生物膜的成分与结构相似
D.两种生物均可发生基因突变,但只有真核生物能发生染色体变异
【答案】D
【详解】A、原核细胞的拟核区DNA和细胞质中的质粒DNA均可发生转录,因此转录并非仅发生在拟核区;真核细胞中转录主要发生在细胞核,线粒体、叶绿体中的DNA也可发生转录,A错误;
B、核仁是真核细胞特有的结构,功能是与核糖体RNA的合成及核糖体的形成有关,原核细胞无核仁,其核糖体RNA的合成不需要核仁参与,B错误;
C、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成,原核细胞无核膜和具膜细胞器,不具有发达的生物膜系统,C错误;
D、基因突变具有普遍性,原核生物和真核生物均可发生;染色体变异的发生需要以染色体为结构基础,原核细胞无染色体,仅真核生物能发生染色体变异,D正确。
3.(2026·百师联盟·二模)全色盲是典型的视网膜疾病,为常染色体隐性遗传。某夫妻均为全色盲患者,医生对他们进行了相关遗传分析和检查,结果显示丈夫是H基因突变所致。已知丈夫的父母表型正常,但携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图1所示。妻子患病是G基因突变引起G蛋白不能表达所导致,相关蛋白结构如图2所示,数字代表氨基酸的位置。下列分析错误的是( )
A.由图1可知,导致丈夫患病的是①基因
B.由图1可知,H基因的某些突变对视网膜的正常功能无影响
C.由图2可知,G基因突变为g基因发生的变化是碱基的缺失
D.不考虑基因的新突变,若该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子,则该夫妻的基因型分别是Gghh、ggHh
【答案】C
【详解】A、丈夫的父母表型正常,但携带了由H基因突变形成的①②基因,其父母都含有①基因,导致丈夫患病的是①基因,A正确;
B、由图1可知,H基因的某些突变,如②突变对视网膜的正常功能无影响,因为丈夫的父亲表现正常,B正确;
C、由图2可知,G基因突变为g基因发生的变化是相关基因指导合成的多肽链变短,但未必是基因中碱基的缺失导致,C错误;
D、不考虑基因的新突变,结合题干和图可知,丈夫的基因型为G-hh,妻子的基因型为ggH-,若该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子(GgHh),则该夫妻的基因型分别是Gghh、ggHh,D正确。
4.(2026·湖南邵阳·二模)X染色体上的G基因异常可导致人体患病,该病在男性中发病率为1/1000。某患病男孩(其母亲不患此病,父亲未知)X染色体上的基因G和R内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿和母亲的DNA进行PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
A.正常女性中携带者的占比为2/1001
B.用引物2和引物3对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果不同
C.该病的遗传方式类似于伴X染色体隐性遗传,该患病男孩的异常G基因来源于母亲
D.利用引物1和引物2进行PCR,可诊断母亲再次孕育的女性胎儿是否患该病
【答案】D
【详解】AC、某患病男孩其母亲没有患病,男孩的X染色体唯一来源是母亲,可知该病为伴X染色体隐性遗传病,母亲为携带者,该病患者中男性显著多于女性,在男性中发病率为1/1000,则该致病基因g频率为1/1000,正常基因G基因频率为999/1000,正常女性中携带者的占比为(2×1/1000×999/1000)/(2×1/1000×999/1000+999/1000×999/1000),约为2/1001,AC正确;
B、正常染色体上,引物1与引物3位于G和R基因的正常区域,扩增出特定长度的片段。 患病男孩染色体片段发生颠倒重接后,引物2与引物4的相对位置和方向发生改变,用引物2和引物3对患儿DNA进行PCR检测无法扩增出目标产物,母亲为携带者,用引物2和引物3对母亲DNA进行PCR检测可扩增出目标产物,B正确;
D、利用引物1和引物2进行PCR检测,有产物则染色体片段发生颠倒重接,基因型可能为XGXg 、XgXg,若无产物,则染色体片段不发生颠倒,故引物1和引物2不可诊断母亲再次孕育的女性胎儿是否患该病,D错误。
5.(2026·湖南邵阳·二模)X染色体上的G基因异常可导致人体患病,该病在男性中发病率为1/1000。某患病男孩(其母亲不患此病,父亲未知)X染色体上的基因G和R内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿和母亲的DNA进行PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
A.正常女性中携带者的占比为2/1001
B.用引物2和引物3对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果不同
C.该病的遗传方式类似于伴X染色体隐性遗传,该患病男孩的异常G基因来源于母亲
D.利用引物1和引物2进行PCR,可诊断母亲再次孕育的女性胎儿是否患该病
【答案】D
【详解】AC、某患病男孩其母亲没有患病,男孩的X染色体唯一来源是母亲,可知该病为伴X染色体隐性遗传病,母亲为携带者,该病患者中男性显著多于女性,在男性中发病率为1/1000,则该致病基因g频率为1/1000,正常基因G基因频率为999/1000,正常女性中携带者的占比为(2×1/1000×999/1000)/(2×1/1000×999/1000+999/1000×999/1000),约为2/1001,AC正确;
B、正常染色体上,引物1与引物3位于G和R基因的正常区域,扩增出特定长度的片段。 患病男孩染色体片段发生颠倒重接后,引物2与引物4的相对位置和方向发生改变,用引物2和引物3对患儿DNA进行PCR检测无法扩增出目标产物,母亲为携带者,用引物2和引物3对母亲DNA进行PCR检测可扩增出目标产物,B正确;
D、利用引物1和引物2进行PCR检测,有产物则染色体片段发生颠倒重接,基因型可能为XGXg 、XgXg,若无产物,则染色体片段不发生颠倒,故引物1和引物2不可诊断母亲再次孕育的女性胎儿是否患该病,D错误。
6.(2026·湖南湘一名校联盟·二模)“喝酒脸红”在东亚人群中较为常见。研究发现,乙醛脱氢酶基因(G)发生碱基对替换使G基因突变为g基因,使控制合成的乙醛脱氢酶活性降低,乙醇代谢产生的乙醛无法继续分解,进而导致面部绯红,纯合个体(gg)症状更明显。在某地区东亚人群中,基因型Gg和gg的频率分别为28%、66%。下列叙述正确的是( )
A.该地区东亚人群中G基因的基因频率为20%,这是自然选择的结果
B.东亚人群中所有的G基因和g基因共同构成了东亚人群的基因库
C.乙醛脱氢酶基因序列差异为研究东亚人的进化提供了最直接证据
D.G基因突变为g基因,体现了基因突变的随机性
【答案】A
【详解】A、先计算G基因频率:GG基因型频率=1-28%-66%=6%,根据等位基因频率计算公式,G基因频率=GG频率+1/2×Gg频率=6%+14%=20%;种群基因频率的定向改变是自然选择的结果,A正确;
B、基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,仅G和g这一对等位基因不能构成东亚人群的基因库,B错误;
C、化石是研究生物进化最直接的证据,乙醛脱氢酶基因序列差异属于分子水平的进化证据,并非最直接证据,C错误;
D、基因突变的随机性指基因突变可发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同DNA分子上或同一DNA分子的不同部位,G突变为g的过程未体现该特点,D错误。
7.(2026·湖南张家界·二模)抗生素的滥用导致细菌耐药性不断增强,下列相关叙述正确的是( )
A.抗生素诱导细菌发生基因突变,从而产生耐药性
B.耐药性细菌的出现是自然选择的结果
C.细菌耐药性的增强不会改变种群的基因频率
D.耐药性细菌与不耐药细菌之间存在生殖隔离
【答案】B
【详解】A、基因突变是随机的、不定向的,抗生素是自然选择的因素,不能直接诱导细菌产生定向的基因突变,A错误;
B、在抗生素自然选择的作用下,通过基因突变产生的耐药性的个体有更多的机会产生后代,不耐药的个体会死亡,通过多代选择,细菌的耐药性越来越强,即耐药性细菌的出现是自然选择的结果,B正确;
C、在抗生素自然选择的作用下,具有耐药性的个体有更多的机会产生后代,不耐药的个体会死亡,细菌耐药性不断增强,该过程中细菌耐药性基因频率不断提高,C错误;
D、耐药性细菌与不耐药细菌依然为同一物种,它们之间不存在生殖隔离,D错误。
8.(2026·湖南娄底·二模)20世纪上半叶,随着遗传学和细胞学的发展形成了现代生物进化理论。下列关于现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.种群基因频率的改变不在没有自然选择的情况下发生
B.马与驴杂交产生后代骡,说明两者之间可进行基因交流
C.基因重组能改变基因型频率,一般不能直接改变基因频率
D.突变和基因重组中的有利变异为生物进化提供原材料
【答案】C
【详解】A、种群基因频率的改变可在没有自然选择的情况下发生,如基因突变、迁入、迁出等,A错误;
B、马与驴杂交产生后代骡,但骡不是可育后代,说明两者之间存在生殖隔离,不可进行基因交流,B错误;
C、基因重组是指控制不同性状的基因重新组合,它能改变种群的基因型频率(比如增加了新的基因型),但一般不会直接改变基因频率(A 和 a 的比例),C正确;
D、突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料,无论是否有利均属于原材料,D错误。
9.(2026・湖南长郡二十校联盟・二模)关于生物进化与物种形成的相关叙述,错误的是( )
A.物种形成过程中,地理隔离是生殖隔离的必要条件
B.突变和基因重组为生物进化提供原材料,但不决定进化方向
C.比较不同生物的细胞色素c氨基酸序列差异,可推测它们的亲缘关系远近
D.捕食者的存在能促进被捕食者种群的发展,有利于生物多样性的形成
【答案】A
【详解】A、生殖隔离是新物种形成的标志,其产生不一定需要经过地理隔离,例如多倍体植物的形成无需经过地理隔离就可产生生殖隔离,因此地理隔离不是生殖隔离的必要条件,A错误;
B、突变和基因重组属于可遗传变异,能够为生物进化提供原材料,变异是不定向的,自然选择决定生物进化的方向,因此突变和基因重组不决定进化方向,B正确;
C、细胞色素c是进化过程中较为保守的蛋白质,生物的亲缘关系越近,细胞色素c的氨基酸序列差异越小,因此可通过比较该序列的差异推测生物亲缘关系远近,C正确;
D、捕食者大多捕食被捕食者中老年、病弱或年幼的个体,客观上能促进被捕食者种群的发展,同时捕食者可控制优势物种的种群规模,为其他物种腾出生存空间,有利于生物多样性的形成,D正确。
10.(2026·湖南邵阳·二模)中国被称为世界水稻之乡,水稻是重要的粮食作物,为雌雄同株植物。野生水稻容易感染虫害而导致产量下降。为选育抗虫的水稻品种,科研人员对野生水稻幼苗进行射线处理,并进一步筛选。
(1)利用射线处理水稻幼苗产生的可遗传变异类型主要有_____,选择幼苗诱变处理的原因是_____。
(2)野生型不抗虫水稻(AA)经过射线处理后,获得一株抗虫突变体甲(aa)和一株纯合不抗虫的2号三体突变体乙,为探究A、a基因是否位于2号染色体上,现用题干中所述实验材料设计实验,并预测实验结果。
实验思路为_____。已知三体的配子均可育(三体植株减数分裂时,联会的两条染色体会移向细胞两极,未联会的那条染色体随机分配),所有基因型的受精卵全部存活。若实验结果为不抗虫:抗虫=_____,则A、a基因位于2号染色体上。
(3)下图为利用双脱氧测序法(在PCR反应体系中,分别加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸〈ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP〉,当双脱氧核苷三磷酸加入到链末端时,这一条链就会停止延伸,而当单脱氧核苷三磷酸加入到链末端时,片段可以继续延伸;PCR产物变性后电泳检测)得到的水稻中抗虫基因a非模板链的部分碱基序列测序图,编码的氨基酸序列为:甲硫氨酸—组氨酸—脯氨酸—赖氨酸……(UAA、UAG、UGA为终止密码子)。
由图可知a基因非模板链的部分碱基序列为5'_____3',在该基因片段的9号碱基对之前的任意位置插入任意一个碱基对后,导致该基因指导合成的肽链将_____(填“变长”或“变短”或“不变”)。
【答案】(1)基因突变和染色体变异 幼苗细胞分裂旺盛,易发生突变
(2)突变体甲与突变体乙杂交得F1,F1自交得F2,统计F2表型及比例 31:5
(3) ATGCATCCTAAG 变短
【详解】(1)可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,射线处理水稻幼苗可使幼苗发生基因突变和染色体变异,之所以选择幼苗作为实验材料,是由于幼苗细胞分裂旺盛,易发生突变。
(2)实验目的是探究A、a基因是否位于2号染色体上,依据题干中所给的实验材料,可让突变体甲与突变体乙(2号三体)杂交得F1,F1自交得F2,统计F2表型及比例:若A、a位于2号染色体上,则甲的基因型为AA,乙的基因型为aaa,F1的基因型,1/2Aaa、1/2Aa,Aaa自交,Aaa可以产生A:aa:a:Aa=1:1:2:2,则不抗虫:抗虫=35:1,Aa自交,可以产生不抗虫:抗虫=3:1(27:9),综上,不抗虫:抗虫=(35+27):(1+9)=31:5。
(3)依据题中双脱氧测序法的原理,可以确定每个泳道中的条带(DNA片段)的3'终端的碱基,如+ddATP的泳道中出现的条带(DNA片段)的3'端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同,但终止点不同,因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基;图示电泳方向为从上→下,即对应的DNA片段为长→短,则对应的DNA测序结果为3'→5',如对照个体的电泳结果最短的条带为+ddATP泳道组的条带,则说明该DNA片段5'端第一个碱基为A,因此由图可知a基因非模板链的部分碱基序列为5'ATGCATCCTAAG3',若在该基因片段的9号碱基对之前的任意位置插入任意一个碱基对后,都会是该序列对应的第四个密码子序列(TAA对应终止密码子UAA)为终止密码子,进而使该基因指导合成的肽链变短。
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专题03 细胞的生命历程与生物变异
3大考点概览
考点1 细胞分裂
考点2 细胞的分化、衰老和凋亡
考点3生物变异
1.(2026・湖南长郡二十校联盟・二模)如图为某实验小组观察洋葱(2n=16)根尖分生组织细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,①②为处于不同分裂时期的细胞。下列相关分析正确的是( )
A.细胞①处于有丝分裂中期,其染色体数、染色单体数、核DNA分子数分别为16、32、32
B.细胞②所在时期可发生同源染色体的非姐妹染色单体片段互换
C.制作洋葱根尖有丝分裂装片时,延长解离时间能使细胞分离更彻底,利于观察
D.通过统计视野中各时期细胞数量,可得出有丝分裂各时期的具体时长
2.(2026·湖南湘一名校联盟·二模)细胞中的蛋白质S100A2在一些癌症中发挥抑制癌细胞的作用,而在另一些癌症中促进癌细胞的分裂和转移。某科研团队探究S100A2对肺癌细胞Calu-6分裂、凋亡的影响,设置正常体细胞(A组)、Calu-6(B组)、Calu-6+S100A2过量表达(C组)三组实验,结果如图1和图2.下列说法错误的是( )
A.与正常细胞相比,Calu-6的增殖能力和代谢能力更强
B.C组中S期细胞占比增高,说明S100A2促进Calu-6分裂
C.据图推测,Calu-6中S100A2的表达量高于正常细胞中的表达量
D.可设计促进S100A2基因表达的药物来治疗Calu-6引起的肺癌
3.(2026・湖南长郡二十校联盟・二模)水稻中甲和乙两种品系的水稻杂交存在败育现象,其中甲品系水稻的12号染色体上含有毒蛋白基因(ORF2)和解毒蛋白基因(ORF3),两者不能发生交换,乙品系的水稻只含有无功能的毒蛋白基因(ORF2-),且无ORF3基因。甲和乙杂交产生的F1花粉母细胞形成成熟花粉的过程如下图所示,检查发现F1花粉中均存在某种杀死花粉的毒蛋白。下列叙述错误的是( )
A.ORF2基因在减数分裂Ⅰ完成前表达,导致携带ORF2-的花粉败育
B.ORF2基因在减数分裂Ⅱ开始表达,导致携带ORF2-的花粉败育
C.甲乙杂交种自交后代中12号染色体都来自品系甲的个体占1/2
D.ORF3基因的功能是抑制ORF2基因的转录过程
4.(2026·湖南永州·二模)在果蝇眼色遗传实验中,科研人员将纯合白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交,子代中发现一只白眼雌果蝇。已知性染色体组成为XX、XXY的个体均表现为雌性可育。若只考虑一次突变,则出现该异常性状的原因不可能是( )
A.母本减数分裂过程发生了基因突变
B.母本减数分裂过程发生了染色体变异
C.父本减数分裂过程发生了基因突变
D.父本减数分裂过程发生了染色体变异
5.(2026·湖南娄底·二模)下图为小麦 BS366花粉母细胞减数分裂的4个不同时期的细胞分裂相,图1细胞处于减数分裂Ⅰ前期。下列叙述正确的是( )
A.图1、2细胞所处时期可发生不同形式的基因重组
B.图2、3细胞中同源染色体均排列在赤道板的位置上
C.图1、4细胞中染色体数与核 DNA数之比均为1:2
D.图1、2、3细胞中的染色体数目之比为2:1:1
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细胞的分化、衰老和凋亡
考点
2
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1.(2026·湖南常德·二模)研究发现,衰老细胞会分泌多种与衰老相关的分泌物(SASP),SASP可影响周围细胞,导致更多细胞衰老,形成“衰老放大效应”。下列有关推测错误的是( )
A.“衰老放大效应”是机体反馈调节的结果
B.SASP可能促使周围细胞中端粒的缩短
C.一般幼龄动物体细胞间不含有SASP
D.SASP可能通过影响DNA促进邻近细胞衰老
2.(2026・湖南长郡二十校联盟・二模)科学家研究了药物X和dATP(d表示脱氧)与海拉细胞(一种癌细胞)凋亡的关系,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡是指由环境所决定的细胞自动结束生命的过程
B.仅用dATP处理也能显著促进海拉细胞凋亡
C.有dATP时,随着药物X用量的减少,其促进海拉细胞凋亡的效果逐渐增强
D.药物X促进海拉细胞凋亡的过程中,细胞膜通透性会发生改变,细胞发生有序解体
3.(2026·百师联盟·二模)衰老细胞的SASP因子可诱导周边细胞发生癌变,衰老细胞通过高表达Bcl-2基因抑制凋亡相关蛋白的激活。下列叙述正确的是( )
A.衰老细胞的细胞及其细胞核体积均变小,染色质收缩
B.细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞死亡属于细胞凋亡
C.Bcl-2蛋白抑制剂可以促进衰老细胞的程序性死亡
D.衰老细胞中多种酶的活性降低,不再有蛋白质的合成
4.(2026·百师联盟·二模)miRNA是一类短小的非编码RNA,它们不指导蛋白质的合成,但会影响其他基因的表达。当处于严重缺血、缺氧状态时,心肌细胞会加速凋亡。如果逐渐恢复充足供氧,心肌细胞的凋亡速率会逐渐变慢。如图是miR—223(呈链状)、HRCR(呈环状)对心肌细胞凋亡的调控机制。下列分析错误的是( )
A.过程①需要RNA聚合酶,过程②为翻译,mRNA的a端为5'端
B.如果tRNA上的反密码子序列为3'—UAC—5',则对应的基因模板链上的碱基序列为3'—TAC—5'
C.当心肌细胞严重缺血、缺氧时,基因miR—223的过度表达会抑制心肌细胞凋亡
D.当心肌细胞恢复充足供氧时,细胞可能会快速产生大量HRCR
5.(2026·湖南永州·二模)细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。下列叙述正确的是( )
A.清除被病原体感染的细胞是通过细胞坏死完成的
B.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
C.植物根尖成熟区细胞丧失了细胞的全能性
D.当自由基攻击生物膜上的蛋白质时,会引发雪崩式反应
6.(2026·湖南新高考教学教研联盟·二模)生命会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也是一样。下列关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A.细胞增殖过程不一定都有细胞周期,但都有DNA分子的复制
B.目前普遍认为细胞衰老的原因是细胞中执行正常功能的DNA、蛋白质等生物分子损伤
C.细胞凋亡过程是受到严格的遗传机制决定的,并可能与细胞自噬有关
D.细胞的分化、衰老、凋亡和坏死对生物体都是有积极意义的
(
生物变异
细胞分裂
考点
3
考点1
)
1.(2026·湖南衡阳·二模)研究发现,哺乳动物雌性体内的两条X染色体中有一条处于失活状态;XO(少了一条X染色体)的Turner综合征患者具有身材矮小、性腺发育不良、多数无乳房发育等症状。研究发现,X染色体的随机失活是由X失活中心(Xic)调控的。Xic包含辨别X染色体数目的信息和Xist基因,Xist基因编码Xist RNA,该RNA通过包裹在X染色体上引起X染色体的失活。有活性的另一条X染色体表面结合了阻遏因子,从而逃避了失活(如下图所示)。下列有关描述正确的是( )
A.Xist RNA包裹在X染色体上,可能引起了X染色体上的DNA甲基化或组蛋白甲基化修饰,这样使得相关基因不能表达
B.阻遏因子与X染色体表面结合,可能阻止了Xist RNA包裹在X染色体上,从而使X染色体逃避了失活
C.女性XBXb个体能产生数目相等的XB、Xb两种配子,说明雌性个体在产生生殖细胞的过程中,失活的X染色体将恢复活性,和另一条未失活的X染色体配对,并被随机分配到卵子中
D.女性的两条X染色体只有一条X染色体发挥作用,失活的X染色体上的基因都是不起作用的
2.(2026·百师联盟·二模)关于原核细胞(以大肠杆菌为例)与真核细胞(以酵母菌为例)的相关分析,下列叙述正确的是( )
A.原核细胞的转录仅发生在拟核区,真核细胞的转录仅发生在细胞核内
B.两种细胞中核糖体RNA的合成均需核仁参与
C.两种生物的生物膜系统均比较发达,且生物膜的成分与结构相似
D.两种生物均可发生基因突变,但只有真核生物能发生染色体变异
3.(2026·百师联盟·二模)全色盲是典型的视网膜疾病,为常染色体隐性遗传。某夫妻均为全色盲患者,医生对他们进行了相关遗传分析和检查,结果显示丈夫是H基因突变所致。已知丈夫的父母表型正常,但携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图1所示。妻子患病是G基因突变引起G蛋白不能表达所导致,相关蛋白结构如图2所示,数字代表氨基酸的位置。下列分析错误的是( )
A.由图1可知,导致丈夫患病的是①基因
B.由图1可知,H基因的某些突变对视网膜的正常功能无影响
C.由图2可知,G基因突变为g基因发生的变化是碱基的缺失
D.不考虑基因的新突变,若该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子,则该夫妻的基因型分别是Gghh、ggHh
4.(2026·湖南邵阳·二模)X染色体上的G基因异常可导致人体患病,该病在男性中发病率为1/1000。某患病男孩(其母亲不患此病,父亲未知)X染色体上的基因G和R内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿和母亲的DNA进行PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
A.正常女性中携带者的占比为2/1001
B.用引物2和引物3对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果不同
C.该病的遗传方式类似于伴X染色体隐性遗传,该患病男孩的异常G基因来源于母亲
D.利用引物1和引物2进行PCR,可诊断母亲再次孕育的女性胎儿是否患该病
5.(2026·湖南邵阳·二模)X染色体上的G基因异常可导致人体患病,该病在男性中发病率为1/1000。某患病男孩(其母亲不患此病,父亲未知)X染色体上的基因G和R内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿和母亲的DNA进行PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
A.正常女性中携带者的占比为2/1001
B.用引物2和引物3对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果不同
C.该病的遗传方式类似于伴X染色体隐性遗传,该患病男孩的异常G基因来源于母亲
D.利用引物1和引物2进行PCR,可诊断母亲再次孕育的女性胎儿是否患该病
6.(2026·湖南湘一名校联盟·二模)“喝酒脸红”在东亚人群中较为常见。研究发现,乙醛脱氢酶基因(G)发生碱基对替换使G基因突变为g基因,使控制合成的乙醛脱氢酶活性降低,乙醇代谢产生的乙醛无法继续分解,进而导致面部绯红,纯合个体(gg)症状更明显。在某地区东亚人群中,基因型Gg和gg的频率分别为28%、66%。下列叙述正确的是( )
A.该地区东亚人群中G基因的基因频率为20%,这是自然选择的结果
B.东亚人群中所有的G基因和g基因共同构成了东亚人群的基因库
C.乙醛脱氢酶基因序列差异为研究东亚人的进化提供了最直接证据
D.G基因突变为g基因,体现了基因突变的随机性
7.(2026·湖南张家界·二模)抗生素的滥用导致细菌耐药性不断增强,下列相关叙述正确的是( )
A.抗生素诱导细菌发生基因突变,从而产生耐药性
B.耐药性细菌的出现是自然选择的结果
C.细菌耐药性的增强不会改变种群的基因频率
D.耐药性细菌与不耐药细菌之间存在生殖隔离
8.(2026·湖南娄底·二模)20世纪上半叶,随着遗传学和细胞学的发展形成了现代生物进化理论。下列关于现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.种群基因频率的改变不在没有自然选择的情况下发生
B.马与驴杂交产生后代骡,说明两者之间可进行基因交流
C.基因重组能改变基因型频率,一般不能直接改变基因频率
D.突变和基因重组中的有利变异为生物进化提供原材料
9.(2026·湖南邵阳·二模)中国被称为世界水稻之乡,水稻是重要的粮食作物,为雌雄同株植物。野生水稻容易感染虫害而导致产量下降。为选育抗虫的水稻品种,科研人员对野生水稻幼苗进行射线处理,并进一步筛选。
(1)利用射线处理水稻幼苗产生的可遗传变异类型主要有_____,选择幼苗诱变处理的原因是_____。
(2)野生型不抗虫水稻(AA)经过射线处理后,获得一株抗虫突变体甲(aa)和一株纯合不抗虫的2号三体突变体乙,为探究A、a基因是否位于2号染色体上,现用题干中所述实验材料设计实验,并预测实验结果。
实验思路为_____。已知三体的配子均可育(三体植株减数分裂时,联会的两条染色体会移向细胞两极,未联会的那条染色体随机分配),所有基因型的受精卵全部存活。若实验结果为不抗虫:抗虫=_____,则A、a基因位于2号染色体上。
(3)下图为利用双脱氧测序法(在PCR反应体系中,分别加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸〈ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP〉,当双脱氧核苷三磷酸加入到链末端时,这一条链就会停止延伸,而当单脱氧核苷三磷酸加入到链末端时,片段可以继续延伸;PCR产物变性后电泳检测)得到的水稻中抗虫基因a非模板链的部分碱基序列测序图,编码的氨基酸序列为:甲硫氨酸—组氨酸—脯氨酸—赖氨酸……(UAA、UAG、UGA为终止密码子)。
由图可知a基因非模板链的部分碱基序列为5'_____3',在该基因片段的9号碱基对之前的任意位置插入任意一个碱基对后,导致该基因指导合成的肽链将_____(填“变长”或“变短”或“不变”)。
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专题03细胞的生命历程与生物变异
(
细胞分裂
考点1
)
题号
1
2
3
4
5
答案
A
D
BD
A
A
(
细胞的分化、衰老和凋亡
考点2
)
题号
1
2
3
4
5
答案
C
D
C
B
D
(
生物变异
考点3
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
ABC
D
C
D
D
A
B
C
A
10.【答案】(1)基因突变和染色体变异 幼苗细胞分裂旺盛,易发生突变
(2)突变体甲与突变体乙杂交得F1,F1自交得F2,统计F2表型及比例 31∶5
(3) ATGCATCCTAAG 变短
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