摘要:
**基本信息**
聚焦细胞生命历程三大核心考点,汇编多地区高二期末真题,通过情境化试题融合基础概念与科学探究,适配高中生物学期末复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|40题|有丝分裂各时期特征、细胞分化的基因表达、衰老与凋亡机制|结合涡虫再生、太空微重力等科技情境,考查端粒酶、细胞自噬等前沿概念|
|非选择题|17题|细胞周期调控、实验观察(如根尖有丝分裂)、分化与衰老的分子机制|以图表分析(如染色体数/核DNA数变化曲线)和实验设计(如3H-TdR标记)为主,突出科学思维与探究实践|
内容正文:
专题07 细胞的生命历程
3大高频考点概览
考点01 有丝分裂
考点02细胞分化
考点03 细胞的衰老和死亡
地 城
考点01
有丝分裂
1.(24-25高二下·湖南娄底部分普通高中·期末)核小体是染色质组装的基本结构单位,每个核小体包括200bp左右DNA进一步扭曲盘绕形成的超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一分子的组蛋白H1。下列有关核小体的叙述,错误的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
B.一般情况下,真核细胞中存在核小体
C.在分裂过程中,核小体的数量不会发生变化
D.核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核
2.(24-25高二下·山东东营·期末)人体细胞中核仁组织区是核仁中富含rRNA基因的染色质区域。下列说法正确的是( )
A.细胞中的核仁组织区仅由RNA和蛋白质组成
B.细胞核内只有染色质会在细胞分裂中发生周期性变化
C.唾液腺细胞与皮肤细胞相比,核仁小,核孔少
D.核膜和核孔都可以控制物质进出,具有选择性
3.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)图甲中a~d表示洋葱根尖的不同区域,图乙中e~h为洋葱根尖细胞有丝分裂各时期染色体的显微照片。下列说法错误的是( )
A.观察根尖有丝分裂时应选择c区细胞,可以使用甲紫溶液对染色体染色
B.e时期为观察染色体的最佳时期,此时染色体的着丝粒排列在赤道板上
C.乙图中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2:1:2的时期有e、f细胞
D.细胞中的中心体在乙图中的f时期复制,在e时期发出星射线形成纺锤体
4.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)下列关于细胞分裂的说法正确的是( )
A.多细胞生物体的生长只与细胞分裂增加细胞数量有关
B.与分裂间期开始时相比,分裂间期结束时细胞的物质运输效率更高
C.动物细胞有丝分裂的末期不形成细胞板,细胞膜凹陷将细胞缢裂成两个子细胞
D.无丝分裂过程中没有纺锤丝和染色体的变化,且分裂前也不存在DNA的复制
5.(24-25高二下·河南驻马店部分高中联考·期末)图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,图2、图3分别表示高等动物甲和高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关说法正确的是( )
A.图1中BC段和EF段形成的原因分别是着丝粒的分裂和DNA的复制
B.图2所示的细胞中有8条染色单体,8个DNA分子,对应图1中的FG段
C.观察细胞有丝分裂时,首先找出图2所示时期的细胞,再找其他时期的细胞
D.图3中的结构H为赤道板,与该结构形成密切相关的细胞器是高尔基体
6.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)某研究以含酚酞的琼脂块、NaOH等为材料,探究细胞大小与物质扩散效率的关系。每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示。下列叙述正确的是( )
A.琼脂块属于细胞的数学模型
B.加酚酞有利于琼脂块更快地吸收NaOH
C.NaOH在不同体积琼脂块中扩散的体积相同
D.细胞体积小,有利于细胞与环境发生物质交换
7.(24-25高二下·广西钦州·期末)下列关于细胞器的叙述,错误的是( )
A.所有细胞生物体内都含有的细胞器是核糖体
B.溶酶体中合成的水解酶能够分解衰老,损伤的细胞器
C.植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器,内有细胞液
D.植物根尖分生区细胞内高尔基体含量较多,可利于细胞壁形成
8.(24-25高二下·山东泰安·期末)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后可能出现的情况是( )
A.来自G1期细胞的染色质开始复制
B.来自G1期细胞的染色质开始凝集
C.融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍
D.融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
9.(24-25高二下·河南南阳·期末)胞间连丝(如下图)是连接两个相邻植物细胞的胞质通道,可进行物质交换,它允许一些分子如激素、光合产物等通过,在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。下图中结构甲是由细胞某结构转变而来,贯穿胞间连丝。胞间连丝根据其形成方式可分为初生胞间连丝和次生胞间连丝。下列相关说法,错误的是( )
A.叶肉细胞光合作用产生的蔗糖以主动运输的方式通过胞间连丝进入筛管细胞
B.胞间连丝是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证
C.研究显示甲结构与脂代谢和胞间脂质运输有关,推测该结构可能来自内质网
D.初生胞间连丝在新细胞壁产生时形成,推测其最可能形成于有丝分裂的末期
10.(24-25高二下·四川绵阳·期末)科研人员利用涡虫强大的再生能力,揭示了在太空微重力下组织修复的机制。已知涡虫的组织修复依赖于细胞分裂。下列说法错误的是( )
A.在细胞周期中,DNA复制发生在分裂间期,并导致染色体数目加倍
B.分裂期染色质高度螺旋化变为染色体,利于遗传物质的精确平均分配
C.在太空中,涡虫细胞分裂异常,可能是微重力影响纺锤体形成
D.太空中的强辐射可能影响DNA的复制和修复,导致基因突变
11.(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)关于细胞周期中染色体、核DNA和染色单体数的变化,下列说法正确的是( )
A.间期复制后细胞中染色体、染色单体和核DNA分子数都加倍
B.后期染色单体数随着染色体数的增加而增加
C.细胞分裂后期和末期核DNA分子数与染色体数相同
D.有丝分裂的全过程中核DNA分子数和染色单体数始终保持一致
12.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)图甲中 a~d表示洋葱(2m=16)根尖的不同区域,图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微图像。下列有关说法正确的是( )
A.应选用a区细胞观察有丝分裂,该区细胞也可用来观察质壁分离
B.细胞有丝分裂时期的排序为B→A→D→C,D期为观察染色体形态和数目的最佳时期
C.乙图中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2:1:2的时期有A和B
D.图乙中,A细胞含有8对同源染色体,B细胞含有8个四分体
13.(24-25高二下·天津部分区·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该细胞有丝分裂不同时期的染色体数和核DNA数,a~c代表不同的分裂时期。下列相关叙述不正确的是( )
A.图1是动物细胞的分裂,细胞两极各有一对中心粒
B.细胞甲所处时期与前一时期相比染色体数和核DNA数均加倍
C.细胞乙中染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D.图2中b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程
14.(24-25高二下·河南南阳六校·)下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂观察的实验,叙述正确的是( )
A.观察装片时应找到分裂中期的细胞,细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞板上
B.统计分裂间期和分裂期各时期的细胞数目可估算细胞周期的长短
C.统计分裂间期和分裂期各时期细胞的数量,可估算各时期的时长比例
D.装片的制作流程为解离→染色→漂洗→制片
15.(24-25高二下·山东泰安·期末)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如下表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列说法错误的是( )
学生
分裂间期
分裂期
总计
前期
中期
后期
末期
甲
5
6
3
2
6
22
乙
5
6
3
3
5
22
丙
5
6
3
2
6
22
丁
7
6
3
2
5
23
戊
7
7
3
2
6
25
A.甲、乙计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
C.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
16.(24-25高二下·河南周口部分学校·)无丝分裂在动植物中普遍存在,在某些生物组织中无丝分裂是细胞分裂的唯一方式,人体的一些组织在受到创伤或发生病变、衰老时,细胞也能进行无丝分裂。下列说法错误的是( )
A.无丝分裂的特殊分裂过程有利于遗传多样性的产生
B.蛙的红细胞分裂会出现先细胞核分裂,后细胞质分裂的现象
C.与有丝分裂相比,无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化
D.组织损伤时细胞的无丝分裂有利于快速修复损伤部位、恢复组织功能
17.(24-25高二下·贵州毕节·期末)下图是某二倍体生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的示意图,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞中的染色体1和2为一对同源染色体
B.甲、乙分别处于有丝分裂的后期、中期
C.乙细胞所处时期是观察染色体的最佳时期
D.乙细胞中染色体、染色单体与核DNA数之比为1:2:2
18.(24-25高二下·浙江温州环大罗山联盟·期末)某哺乳动物体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若培养液中加入DNA合成抑制剂,甲细胞数会减少
B.甲中细胞具有核仁和核膜
C.乙中细胞核进行DNA复制和蛋白质合成
D.丙中部分细胞的染色体着丝粒整齐地排列在细胞板上
19.(24-25高二上·云南保山·期末)如图表示细胞依次经过G1期、S期、G2期、M期四个时期完成增殖。细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)构成细胞周期的调控核心,其中活化后的S—CDK能使细胞周期进入S期。下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )
A.生物体所有活细胞都具有细胞周期
B.与DNA复制有关的蛋白质合成可能发生在G2期
C.CDK抑制剂与S—CDK结合后能激活S—CDK的活性
D.CDK抑制剂类药物可用于治疗癌症
20.(24-25高二下·河北级联测·期末)如图为某同学在“观察洋葱(2n=16)根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中观察到的一个画面,图中①~⑤代表相应的细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.制作装片时,用盐酸和酒精混合液处理根尖的目的是使组织细胞分离
B.综合多个视野,处于分裂期的细胞应比处于分裂间期的细胞数量多
C.图中显示的是细胞的显微结构,④中的染色体数目是②中的2倍
D.③中染色体已经完成复制,染色体数目为32条
21.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)细胞周期包括分裂间期G1期、S期和(G2期)和分裂期(M期)。下图标注了某种细胞细胞周期各阶段的时长及细胞中核DNA含量,若向细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A.能进行细胞分裂的细胞均具有细胞周期
B.处于M期细胞的染色体数目变化为2n→4n→2n
C.加入过量胸苷约7.4h后,细胞将停留在S期或G1/S交界处
D.G1期发生的变化主要是 DNA 的复制和有关蛋白质的合成
22.(24-25高二下·山东烟台·期末)如图为某植物根尖连续分裂的细胞中染色体数与核DNA分子数的关系图像,其中①~⑤表示不同时期。下列说法错误的是( )
A.②和③时期细胞正在进行DNA复制,复制后染色体数目加倍
B.观察染色体形态和数目最佳时期的细胞位于④
C.细胞由⑤→①相对表面积变小,物质运输效率提高
D.有丝分裂将亲代细胞内的DNA精确地平均分配到两个子细胞中去
23.(24-25高二下·四川都江堰中学·期末)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),DNA复制发生在S期。某种细胞G1期、S期、G2期、M期的时长分别是9h、7.2h、2.2h、1.8h。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列检验点,对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段。回答下列问题:
(1)下列细胞中具有细胞周期的是_____。
A.蚕豆根尖分生区细胞 B.小鼠十二指肠上皮细胞
C.小鼠骨髓瘤细胞 D.人的心肌细胞
(2)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是_____。
(3)用适量的含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养图中细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养被标记的细胞,定期检测,预计最快约____h后会检测到被标记的M期细胞。若加入过量的胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约_____h后,细胞都将停留在S期。为使细胞周期完全同步,先洗去胸苷,至少经过_____h再加入过量胸苷,一段时间后,所有细胞同步于G1/S期交界处。
(4)纺锤体形成于前期,但是抑制纺锤体的形成后,细胞却停滞于中期,据题推测其原因是_____。结缔组织中的成纤维细胞平时不分裂,一旦组织损伤就会激活检验点_____,并分裂形成大量成纤维细胞。
24.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)下图左边ABC三图是不同生物细胞有丝分裂图,右边为细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA含量的变化。据图回答下列问题:
(1)图A表示______(填“动物”或“植物”)细胞,在该细胞所处的分裂时期为_____,细胞中姐妹染色单体有_____条;此图代表的生物体细胞内有_____染色体。
(2)C图细胞所处时期,对应坐标曲线图上的_____段。坐标曲线图中AB段上升的原因:_____。
(3)B图对应的生物,其细胞的分裂间期与分裂期时间所占比例为4:1,且分裂期时间为3小时,则此生物的一个细胞周期总时长约为_____小时。
(4)请在下侧的图2中完成图A对应细胞一个细胞周期中细胞内的染色体变化曲线图________。
(5)如果要观察B图对应生物细胞的有丝分裂,通常是取此生物分裂旺盛的组织,按照_____四个步骤进行制作临时装片(用文字和箭头组合表达)。
25.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)某植物根尖细胞有丝分裂的细胞周期为15小时。其中G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)、M期(分裂期)所占比例如下图:
(1)该植物根尖细胞分裂间期总时长约为_______小时,其分裂间期的主要特点是_______。与G1期细胞相比G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是_______,染色体的主要成分是_____。
(2)请你推测:G1期细胞内完成的主要活动是_____(说明:解答题中选择题均为不定项,下同)。
A.染色质丝螺旋缠绕成染色体
B.合成一定数量的RNA
C.合成DNA复制需要的酶
D.合成组装纺锤体的蛋白质
(3)如果细胞内存在染色质丝中DNA解旋的现象,则此时细胞可能处于______。
A.S期 B.G2期
C.分裂期中期 D.分裂期后期
(4)植物细胞有丝分裂末期在赤道面上会出现一些囊泡,囊泡将彼此融合,囊泡内的物质被用来形成新的细胞壁,囊泡的膜将在新的细胞壁两侧形成新的_______。
(5)可用于对染色体进行染色的试剂是______。
A.溴麝香草酚蓝 B.苏丹Ⅲ
C.甲紫 D.醋酸洋红
(6)制作根尖分生组织细胞有丝分裂临时装片的流程为______。
26.(24-25高二下·北京海淀区·期末)细胞通过分裂增加数量的过程称为细胞增殖,对细胞增殖的研究依赖于技术的发展。
(1)细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、______的基础。
(2)细胞周期包括分裂间期(依次为G1、S和G2)和分裂期(M),各期及对应时长如右图。其中,DNA复制发生在S期,G1和G2期发生的是______。
(3)正常情况下细胞分裂是不同步的。为使不同细胞能够从同一时刻开始分裂,研究者使用DNA合成抑制剂处理周期中的细胞,使细胞停滞在复制过程中,无法继续完成分裂。去除抑制剂后,细胞可从原来的时期继续细胞分裂过程
①在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,继续培养不短于______(使用a、b、c、d表示)时长后,其余各期的所有细胞就都会被抑制在______。若用一个数学表达式来表示此时细胞总数与加入DNA抑制剂之前细胞总数的比值,该表达式为______(使用a、b、c、d表示)。
②接下来去除抑制剂,细胞继续原有的细胞周期。培养时长在______之间,再加入DNA合成抑制剂,培养一段时间后,可实现细胞周期同步化。
(4)使用上述细胞周期同步化技术需要了解细胞周期各阶段的时长。研究者使用双标记法确定了S期的时长。E和B是两种有机物,能进入细胞并掺入正在复制的DNA中,从而使DNA带上不同的可检测标记,未掺入的E和B短时间内即被降解。研究者先向各组细胞培养液中加入E,随后每隔一定时间依次向一组细胞培养液中加入B,充分标记后收集各组细胞,检测双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比。随着加入B的间隔的时间延长,该比例______,所经历的时间即为S期时长。
27.(24-25高二下·北京延庆区·期末)科研人员发现了一种与细胞分裂持续时间有关的质量控制机例,称为“有丝分裂秒表”。为揭示这种“秒表”的功能,开展下列研究。
(1)细胞增殖具有周期性,一个细胞周期指的是_____。细胞周期的大部分时间处于分裂间期,此时期主要事件是完成_____,分裂间期包括G1期、S期和G2期三个阶段。
(2)为研究“有丝分裂秒表”的分子机制,科研人员利用正常细胞和P21基因缺失突变体细胞各160个开展研究。实验用细胞的正常有丝分裂时长在100min以内,细胞开始有丝分裂的时间不同。实验过程如图1,实验结果如图2.
研究表明,试剂M抑制有丝分裂前期纺锤体形成。图2实验结果说明:试剂M导致有丝分裂持续时间超过100min时,P21基因_____。
(3)已知p53蛋白能够结合到特定的DNA序列上,调控与细胞周期有关的多种基因的表达,P21基因可被p53蛋白诱导表达。p53以蛋白质复合体的形式存在并能传递给子细胞,监测有丝分裂持续的时间,称为“有丝分裂秒表”。
①紫杉醇可以通过抑制纺锤体组装来延长有丝分裂时间,从而抑制癌细胞增殖。请结合本研究,解释“某些含p53缺失突变的癌症对紫杉醇不敏感”的可能原因。紫杉醇抑制纺锤体组装,有丝分裂时间延长→_____(补充文字和箭头)。
②评价细胞周期存在“有丝分裂秒表”这一调控机制的优势_____。
28.(24-25高二下·山东烟台·期末)图1是观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞有丝分裂显微图像。分裂间期依次分为G1期、S期(DNA复制时期)、G2期,M表示分裂期。正常分裂过程中,每百个细胞中处于M期的细胞总数为a。TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)的前体,过量TdR会导致DNA复制受阻。在不含3H的培养液中,加入过量的3H-TdR,细胞被抑制在S期或G1与S期交界处,且细胞被3H标记。解除抑制,细胞继续沿细胞周期运行。图2表示解除抑制后,每百个细胞中标记细胞进入M期的细胞数占a的比例(PLM)随时间的变化。
(1)图1能观察到有丝分裂部位的细胞上具有___________的特点。制作洋葱根尖临时装片时,需要经过解离、___________和制片等步骤。
(2)若将图1中标号的细胞图像按细胞周期的时期进行排序,则最合理的顺序为:___________。丙细胞中染色体数与核DNA分子数之比为___________。
(3)3H-TdR可标记DNA的原因是___________。根据图2中曲线分析G1期时长为___________h,S期细胞约占细胞总数的比例为___________。
29.(24-25高一上·吉林长春德惠·期末)图甲为某高等植物细胞有丝分裂过程中核DNA的数量变化曲线,图乙为该植物的细胞有丝分裂过程部分时期的图像。回答下列问题:
(1)图乙属于构建模型中的______模型。据图乙判断,图甲中的N的值为______,C点细胞中染色体数、染色单体数、核DNA数的比例为______。曲线下降的时期和原因为_____。
(2)若图甲代表核DNA和染色体的比值,则N为______。曲线下降的时期和原因为______。
(3)在坐标图中用柱形图表示出图甲DE时期,染色体(a)、染色单体(b)、核DNA(c)的数目_____。
(4)图乙为该植物的细胞有丝分裂过程部分时期的图像,缺少某个时期的图像,该时期细胞发生的主要变化为______。
(5)某同学要观察植物细胞的有丝分裂,有多种材料供选择,不同材料的细胞周期时间长短不同,为了观察到更多处于不同时期的细胞,加深对不同时期特点的理解,选材的原则是_____。
1.(24-25高二下·河北邯郸复兴中学·期末)同一生物不同的组织细胞内的蛋白质分子和核酸分子,其组成和结构( )地 城
考点02
细胞分化
A.蛋白质相同、核酸不同 B.核酸相同、蛋白质不同
C.都相同 D.都不同
2.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)秀丽隐杆线虫的整个身体呈透明状,在发育成熟的过程中,该线虫有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,成虫总共只有959个体细胞。以下说法错误的是( )
A.秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是细胞正常代谢活动受损或中断引起的
B.秀丽隐杆线虫成虫的正常体细胞的细胞核中含有相同的遗传物质
C.若用药物抑制秀丽隐杆线虫的细胞凋亡,会干扰其正常的个体发育
D.秀丽隐杆线虫的131个细胞凋亡过程中,会有特定的基因选择性表达
3.(24-25高二下·山西晋中东三县·期末)细胞的分裂、分化、生长、衰老和凋亡等各种生命活动,都受到细胞核的控制。细胞核具有如此重要的功能与其结构密切相关。下列叙述正确的是( )
A.与肌肉细胞相比,胰岛B细胞这类蛋白质合成旺盛的细胞中核仁较小
B.核孔是大分子物质进出细胞核的通道,不具有选择性
C.染色体与染色质是同一物质在不同时期的两种存在状态
D.核膜通过两层磷脂分子层把核内物质与细胞质分开
4.(24-25高二下·河南许昌·期末)肌肉干细胞有着强大而高效的自我更新和组织再生能力,其在肌肉的生长、维持和损伤再生中都发挥着重要作用。肌肉纤维细胞是由许多个肌肉干细胞分化后融合形成的。研究表明肌肉损伤后恢复能力下降是由P蛋白介导的。下列叙述错误的是( )
A.肌肉纤维细胞与正常的真核细胞不同,可能含有多个细胞核
B.肌肉干细胞属于已分化的细胞,仍然具备分裂和分化能力
C.P蛋白的作用可能是抑制肌肉干细胞分裂形成肌肉纤维细胞
D.肌肉干细胞转化为肌肉纤维细胞的过程中发生了基因选择性表达
5.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)植物由细胞发育而来,并由细胞及细胞产物构成,下列有关叙述错误的是( )
A.筛管、导管都是具有功能的死细胞
B.花粉细胞具有全能性,可发育成完整植物体
C.高等植物细胞间可通过胞间连丝彼此连接
D.叶肉细胞含有大量叶绿体,能够进行光合作用
6.(24-25高二下·贵州黔西南州·期末)干细胞在研究及医学上具有重大的价值。下列关于干细胞的叙述,错误的是( )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.iPS细胞的全能性比造血干细胞高
C.应用iPS细胞可避免免疫排斥
D.由干细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
7.(24-25高二下·河北部分学校·期末)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图所示。下列分析错误的是( )
A.细胞分化的实质是基因的选择性表达
B.信号分子发挥作用直接调控细胞分化的方向
C.图示过程反映了细胞膜的信息交流功能
D.应答蛋白被激活的过程会消耗能量
8.(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)研究发现,胆管上皮细胞(BECs)在肝脏损伤时可转分化为过渡性肝脏祖细胞(TLPC),进一步分化形成新的肝脏细胞。下列叙述正确的是( )
A.BECs转分化为TLPC的过程体现了细胞的全能性
B.TLPC分化为新的肝脏细胞时遗传物质发生改变
C.TLPC的分化程度高于BECs,分裂能力更弱
D.BECs仍具有发育成其他类型细胞的潜能
9.(24-25高二下·浙江舟山·期末)涡虫的再生能力极强,即使被切成多份,每一份也能再生为完整个体。这一特性使其成为再生医学研究的重要模式生物。下列叙述错误的是( )
A.涡虫再生过程发生基因选择性表达
B.涡虫再生过程体现细胞全能性
C.涡虫再生过程存在细胞的衰老和凋亡
D.涡虫再生机制有助于人类器官再生研究
10.(24-25高二下·青海海南州·期末)胚胎干细胞(简称ES细胞)是可以分化为成年动物体内的任何一种类型细胞的干细胞,存在于早期胚胎中。生物学上常以小鼠ES细胞为材料,通过定向诱导获得多种功能细胞。下列叙述错误的是( )
A.随着细胞分化程度的增加,细胞表达全能性的能力逐渐减弱
B.若将ES细胞诱导分化成肝脏细胞,则可说明ES细胞具有全能性
C.为减少排异反应,可诱导患者自身干细胞分化成真皮细胞,用于治疗皮肤烧伤
D.体外培养细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的
11.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)肝脏受损时,肝脏干细胞可分化为肝细胞或胆管上皮细胞。下列叙述错误的是( )
A.肝脏干细胞的分化说明其细胞核具有全能性
B.肝细胞中与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态
C.同一个体肝细胞和胆管上皮细胞的基因型通常相同,蛋白质不完全相同
D.一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态
12.(24-25高二下·贵州贵阳云岩区贵阳第二中学·期末)约翰·格登和山中伸弥因在细胞核重编程技术领域做出革命性贡献而获得诺贝尔奖。如图为该技术的操作流程模式图,根据推断,以下说法正确的是( )
A.干细胞的细胞核均具有单层膜结构
B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
C.干细胞分化形成多种类型的细胞能体现细胞的全能性
D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
13.(24-25高二下·浙江金华十校·期末)能将植物体的一部分培养成完整植物体的理论基础是( )
A.分化的植物细胞遗传物质发生改变
B.植物细胞可以进行体外有丝分裂
C.植物细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
D.植物细胞可以有选择地表达细胞中的某些基因
14.(24-25高二下·河北“五个一”名校联盟·期末)肺泡囊是由小肺泡细胞(AT1)和大肺泡细胞(AT2)镶嵌排列形成的。AT1参与肺的通气;AT2不参与肺的通气,但可增殖分化为AT1细胞。肺表面活性蛋白C(SP-C)是仅存在于AT2细胞中的蛋白。下列叙述错误的是( )
A.可通过检测是否含有SP-C基因区分AT1细胞和AT2细胞
B.AT1细胞和AT2细胞形态有差异的根本原因主要是mRNA不同
C.相比于AT1细胞,AT2细胞分化程度更低
D.肺部受损时,促进AT2细胞的增殖分化有利于增强肺的通气
15.(24-25高二下·云南金太阳·期末)衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP-As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP-As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A.APCs和CP-As的遗传物质相同
B.推测衰老可调控基因的表达
C.APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP-As
D.年轻小鼠的APCs相关基因表达水平比中年小鼠的更低
16.(24-25高二下·安徽多校联考·期末)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
17.(24-25高三上·北京西城区·期末)我国科学家将2型糖尿病患者的外周血细胞诱导成iPSC(诱导多能干细胞),体外培养成胰岛后移植回患者体内,成功治愈糖尿病。下列叙述错误的是( )
A.体外获得胰岛的过程涉及细胞分裂和分化
B.再生胰岛细胞的基因组成与iPSC不同
C.自体移植胰岛发生免疫排斥的几率很小
D.患者血糖水平可作为是否治愈的检测指标
18.(23-24高一下·云南大理州普通高中·期末)下列有关骨髓中造血干细胞的叙述,不正确的是( )
A.骨髓中的造血干细胞仍具分裂和分化能力
B.骨髓中的造血干细胞具有全能性
C.骨髓中的造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性
D.捐献骨髓中造血干细胞不会影响自身健康
19.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)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细胞,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.毛囊干细胞分裂过程不一定伴随细胞分化,但其分化过程一定伴随细胞分裂
B.分化的现象在生物界普遍存在,所有细胞生物都会发生细胞的分化
C.毛发中富含角蛋白,皮脂腺细胞因没有角蛋白基因,所以不能产生毛发
D.由毛囊干细胞分化的皮脂腺细胞功能上趋向专门化,有利于提高生理功能的效率
20.(24-25高二下·山东聊城·期末)胚胎干细胞存在于哺乳动物的早期胚胎中,具有自我更新能力,在科学和医学领域具有极高的研究价值。胚胎干细胞的发育和自我更新受多个基因调控(如图)。下列说法正确的是( )
A.胚胎干细胞可分化为成年动物体内任何一种类型的细胞
B.Nanog基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻
C.促进Stat3和Oct3/4的表达会促进胚胎干细胞向滋养层分化
D.将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险
21.(24-25高二下·河北级联测考试·期末)细胞活动包括整个细胞位置的移动以及细胞某些部分的有限运动,细胞活动与被称为马达分子的某些蛋白质有关,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.马达分子作用时伴随着细胞内的能量转化
B.马达分子可协助囊泡定向运输至细胞膜
C.推测细胞运动过程中马达分子构象的变化不可逆
D.不同细胞合成不同的马达分子是基因选择性表达的结果
22.(24-25高二下·北京海淀区·期末)线粒体氧化磷酸化过程障碍会引起神经元损伤乃至凋亡,这是神经退行性疾病发病的重要原因之一。研究者尝试使用人工囊泡改善线粒体功能以治疗疾病。
(1)氧化磷酸化过程即有氧呼吸第三阶段,其场所为______。
(2)通过将原癌基因导入神经干细胞,使其具备______能力,利于大量生产。研究者以改造后的神经干细胞为材料,利用匀浆方法获得了许多包含细胞组分的人工囊泡,通过检测______,从其中分离得到线粒体来源的囊泡,记作S。
(3)将S与损伤的神经细胞混合,以探究S能否改善线粒体功能。实验中可用于作出判断的检测指标有______(至少两个)。
(4)为了进一步探究S抑制细胞损伤和凋亡的机制,研究人员检测了不同处理下蛋白P(可激活凋亡)的含量和线粒体形态,结果如下图1和图2所示。
实验结果表明,S可以______,从而抑制细胞的损伤和凋亡。
(5)若将S用于疾病的治疗,还需解决的问题有______(写出一条)。
23.(24-25高二下·山东淄博·期末)生长、增殖、衰老、死亡……细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。科研人员对细胞的生命历程进行了一系列研究。
(1)中心体在细胞周期中具有复制一分离一复制周期,这一过程称为中心体循环。 细胞分裂间期依次划分为 期、 期(DNA 合成期)、 期。将处于不同时期的细胞进行融合, 实验结果如图。其中灰色的部分是细胞核, 黑点代表中心体。
①中心体由_____组成,在有丝分裂中的作用是_____。
②中心体和 DNA 的复制_____(填“可以”或“不可以”)同时进行,引发中心体复制的物质持续存在到_____期。
(2)研究发现,可以抽取自体扁桃体中的干细胞,通过细胞增殖和细胞分化形成新的干细胞, 来修复受损的肝脏。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_____的过程称为细胞分化,分化是基因_____的结果。
(3)研究发现,长期睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老和凋亡的进程,造成角膜严重受损。在细胞衰老的过程中,细胞膜的变化是_____。细胞凋亡过程对人体的意义有_____(答出两点即可)。
1.(24-25高二下·甘肃临夏州·期末)“便东篱甲子,花开花谢,不堪重数”,花开欣欣向荣,花谢静静凋零,这是一个自然循环的过程。下列关于生命历程的叙述,错误的是( )地 城
考点03
细胞的衰老和死亡
A.花开与细胞的分裂和细胞的生长相关联
B.花在形成过程中涉及了基因选择性表达
C.花的衰老是其组成细胞普遍衰老的过程
D.花谢的过程中不能进行新蛋白质的合成
2.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)研究发现细胞坏死也受到特定基因的控制,称为程序性坏死。肿瘤坏死因子(TNF)可通过受体TNFR1诱导多种炎症因子表达及某些细胞死亡,包括质膜完整的凋亡和质膜破裂的坏死两种形式。某些巨噬细胞被病原体感染后,会释放大量炎症因子并死亡,也是一种程序性坏死。下列说法错误的是( )
A.细胞坏死使细胞内含物释放,可引起周围组织发生炎症反应
B.敲除细胞内编码TNFR1的基因,会影响细胞程序性死亡
C.人体内正在进行有丝分裂的细胞不可能发生程序性坏死
D.细胞程序性坏死可能有助于机体抵抗病原体的感染
3.(24-25高二下·山东烟台·期末)端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,它以RNA为模板,来维持端粒DNA的长度。人体血液中含有一种名为“GDF11”的蛋白质,其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。下列说法正确的是( )
A.有丝分裂中期人神经干细胞内有92个端粒
B.端粒和端粒酶中的核酸彻底水解后共有7种化合物
C.血液中GDF11的减少可导致端粒变短,使细胞衰老
D.GDF11减少会导致各种酶的活性降低,使细胞代谢减慢
4.(24-25高二下·广东深圳深圳大学实验中学·期末)肿瘤抑制蛋白(Par-4)可导致人类胶质母细胞瘤发生铁死亡。铁死亡是细胞内铁离子过载诱发产生自由基和大量脂质过氧化产物,而引发细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A.敲除Par-4的基因为抗癌治疗提供新思路
B.自由基会攻击DNA、蛋白质、生物膜
C.铁死亡的诱发可能需要环境因素参与调节
D.降低细胞中的铁离子浓度会降低铁死亡的发生
5.(24-25高二下·山东德州·期末)胱氨酸经细胞膜上的胱氨酸载体蛋白(SLC7A1)运入细胞后,会被葡萄糖——戊糖磷酸途径(ppp)生成的 NADPH 还原为两个半胱氨酸。若胱氨酸在细胞内积累过多,会导致细胞骨架蛋白中的二硫键异常增加,最终引起细胞死亡,称为“双硫死亡”。下列说法正确的是( )
A.胱氨酸积累会影响细胞的物质运输、信息传递等生命活动
B.二硫键与其它化学键维持着细胞骨架蛋白中肽链间的结合
C.增强细胞内的 ppp 过程可促进细胞发生“双硫死亡”
D.抑制 SLC7A1 基因的表达可促进细胞发生“双硫死亡”
6.(24-25高二下·青岛胶州·期末)下列有关口腔上皮细胞各结构的描述正确的是( )
A.口腔上皮细胞的中心体与其有丝分裂过程有关
B.与胰岛B细胞相比,口腔上皮细胞的核仁更大,核孔更多
C.口腔上皮细胞的细胞核、核糖体、线粒体、溶酶体中均可出现RNA
D.衰老的口腔上皮细胞物质运输功能降低,细胞核体积减小,染色质收缩
7.(24-25高二下·浙江丽水·期末)硒是一种“长寿元素”,能减缓细胞代谢产生自由基造成的膜氧化损伤,延缓细胞衰老,从而降低疾病风险。下列叙述错误的是( )
A.硒元素是一种构成细胞的大量元素
B.膜氧化损伤会使细胞膜的流动性降低
C.硒可能促进细胞内抗氧化基因的表达
D.细胞衰老贯穿于多细胞生物个体发育的全过程
8.(24-25高二下·陕西安康·期末)人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代衰老细胞进而维持角膜结构。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞内多种酶活性降低,呼吸速率减慢
B.角膜衰老细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
C.角膜干细胞增殖产生新细胞能维持遗传物质的稳定性
D.角膜干细胞分化成上皮细胞体现了动物细胞的全能性
9.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶活性密切相关,端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,可以修复端粒,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.在正常的人体细胞中,端粒酶的活性被明显激活
B.在癌细胞中,端粒酶的活性被明显抑制
C.端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老,表现为细胞核体积缩小,染色质染色加深
D.端粒酶具有逆转录酶的活性,原料X是脱氧核糖核苷酸
10.(24-25高二下·江苏宿迁泗阳县·期末)细胞内损伤的线粒体可通过泛素介导最终被降解,过程如图所示,其中吞噬泡由内质网等结构形成。下列说法错误的是( )
A.损伤线粒体通过泛素与自噬受体结合刺激内质网等结构形成吞噬泡
B.泛素化线粒体能运入溶酶体体现了生物膜具有选择透过性
C.线粒体被降解后可产生氨基酸、核苷酸等物质
D.图示过程属于细胞自噬,可以维持细胞内部环境的稳定
11.(24-25高二下·广东佛山·期末)细胞内错误折叠的蛋白降解主要通过两种途径,即自噬途径和泛素-蛋白酶体途径,如图所示。其中,泛素是存在于细胞质基质中的一种小分子蛋白,错误折叠的蛋白质可以被泛素标记,被泛素标记的蛋白会被蛋白酶体识别并降解为短肽。下列叙述错误的是( )
A.泛素-蛋白酶体途径障碍可能会导致异常蛋白积累
B.泛素需要内质网和高尔基体进一步加工才有活性
C.自噬途径的正常进行需依赖于生物膜系统的功能
D.错误折叠的蛋白降解后的产物可被细胞重新利用
12.(24-25高二下·浙江宁波·期末)细胞会经历增殖、生长、分化、衰老和死亡等生命历程。下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.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
B.细胞中基因的选择性表达使细胞趋向专门化,有利于完成各项生理功能
C.细胞衰老过程中,细胞内水分减少,代谢减慢
D.细胞凋亡和坏死都是一种自然的生理过程,有利于维持细胞内部环境的稳定
13.(24-25高二下·湖南娄底部分普通高中·期末)溶酶体是主要分布于动物细胞内的一种细胞器,对维持细胞内部环境的稳定发挥着重要作用。溶酶体表面输出胆固醇的转运蛋白功能缺陷,引起C型尼曼氏病,患者小脑功能失调。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬的过程与溶酶体密切相关
B.溶酶体内的水解酶开始合成的场所是游离的核糖体
C.溶酶体内水解酶的合成与线粒体无关
D.C型尼曼氏病患者体内胆固醇会在溶酶体内大量贮积
14.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)SASP是细胞衰老的关键因子,由衰老细胞直接分泌或者外泌体包裹分泌,其分泌过多会导致慢性炎症,在免疫系统中也存在重要作用。它的作用原理如图所示,下列有关细胞衰老正确的是( )
A.乳酸菌在衰老过程中,其细胞中端粒会缩短
B.细胞在衰老过程中部分相关酶的活性可能会升高
C.SASP通过负反馈调节细胞的衰老
D.据图推测SASP具有提高免疫系统的功能的作用
15.(24-25高二下·广西钦州·期末)研究发现高等动物中Klotho基因与衰老密切相关,其通过调控离子通道、信号通路等发挥抗衰老、保护肾脏和保护心血管等作用。下列叙述正确的是( )
A.Klotho基因是高等动物的衰老细胞中所特有的基因
B.衰老细胞的细胞核体积变小,代谢减弱,染色质收缩,核膜内折
C.正常情况下,单个细胞的衰老凋亡预示着高等动物的衰老死亡
D.Klotho基因缺陷的高等动物肾脏和心血管功能可能会受影响
16.(24-25高二下·湖南长沙宁乡·期末)当机体细胞受到缺氧、饥饿、钙代谢紊乱、自由基侵袭及药物等应激原的刺激时,内质网腔内未折叠蛋白增多或钙失衡,可引发内质网应激,细胞对内质网应激会产生未折叠蛋白反应和内质网超载反应来减少蛋白质的合成,促进蛋白质降解,但同时内质网过度应激也激活了半胱天冬酶-12(Caspase-12), 活化的 Caspase-12进一步切割下游蛋白。引发细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.抑制 Caspa se -12的活性,可增加细胞凋亡的发生
B.蛋白质应激所导致的细胞凋亡也是由遗传机制决定的
C.内质网应激时,细胞内蛋白质的合成速率变慢,降解速率加快
D.细胞凋亡过程中,内质网可通过调控酶活性影响细胞凋亡进程
17.(24-25高二下·河南安阳滑县部分学校·期末)科研人员用两种凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,测定细胞存活率(%),结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.试剂a诱导T细胞凋亡依赖Bax蛋白和Bak蛋白
B.试剂b诱导凋亡中,Bak蛋白缺失降低细胞存活率
C.Bax基因和Bak基因缺失对试剂b诱导凋亡的效果有影响
D.T淋巴细胞凋亡异常只影响机体的细胞免疫
18.(24-25高二下·青岛胶州·期末)人体骨髓中存在少量间充质干细胞(MSC),MSC可分裂、分化为成骨细胞等多种组织细胞。MSC在分化过程中,APOE蛋白基因的表达量增多。进入细胞核的APOE蛋白可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法正确的是( )
A.诱导间充质干细胞分化为多种组织细胞的过程,体现了细胞的全能性
B.抑制APOE蛋白基因表达,MSC向成骨细胞分化的过程将会增强
C.细胞核骨架和异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.细胞衰老也受基因的调控,成骨细胞比MSC更易衰老
19.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)细胞分裂、分化和凋亡过程受多种基因调控。下列有关叙述正确的是( )
A.制作根尖有丝分裂装片时,用卡诺氏液固定后需立即用清水漂洗,以免影响染色
B.根尖分生区细胞有丝分裂前期,由中心体发出星射线形成纺锤体
C.细胞分化时遗传物质不变,基因选择性表达使mRNA和蛋白质出现差异
D.细胞自噬可清除受损细胞器以维持稳态,激烈的细胞自噬必然诱导细胞凋亡
20.(24-25高二下·山东烟台·期末)某研究团队通过短期血清饥饿处理猪骨骼肌卫星细胞(简称SMSCs),细胞自噬水平显著升高。研究发现,雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是细胞感知营养物质状态的重要蛋白质,丰富的营养物质会激活mTOR的磷酸化,从而抑制细胞自噬。下列说法错误的是( )
A.细胞自噬和凋亡的调控机制不同,激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡
B.在血清饥饿处理条件下,SMSCs内的溶酶体数量和酶活性可能会增加
C.血清饥饿导致细胞自噬增强,可为细胞维持生存提供物质和能量
D.血清饥饿处理SMSCs会激活mTOR磷酸化,加速受损细胞器的分解
21.(24-25高二下·广西柳州·期末)研究表明,端粒、端粒酶与细胞衰老、癌变有一定的关系。下列叙述正确的是( )
A.端粒仅位于染色体的一端
B.癌细胞中的端粒不断缩短
C.端粒酶是在细胞内催化端粒分解的酶
D.癌细胞通过激活端粒酶,逃脱衰老限制
22.(24-25高二下·河南信阳·期末)细胞死亡包括凋亡(apoptosis)和坏死(necrosis)等方式。其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。细胞自噬是指在一定条件下,细胞将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体解后再利用。图1和图2是相关的生理过程。下列关于两者的说法错误的是( )
A.细胞自噬作用受到细胞内相关基因的调控,该生理过程不属于细胞凋亡
B.胰岛素与膜上受体结合与否,是激活或抑制细胞自噬过程的重要因素
C.AKT既能抑制细胞凋亡过程,又能抑制mTor对细胞自噬的抑制作用
D.细胞对细胞凋亡和细胞自噬的调控,涉及基因选择性表达
23.(24-25高二下·广西南宁部分学校·期末)衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP - As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP - As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A.APCs和CP - As的遗传物质相同
B.推测衰老可调控基因的表达
C.APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP - As
D.年轻小鼠的APCs相关基因比中年小鼠的活性更低
24.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)下列有关细胞死亡与自噬的叙述,错误的是( )
A.凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
B.正在发育以及发育成熟的生物体中,都有细胞凋亡发生
C.细胞自噬与溶酶体有关,可以清除受损或衰老的细胞器,维持细胞内部环境稳定
D.被病原体感染的细胞的清除均属于细胞坏死
25.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)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
26.(24-25高二下·山东泰安·期末)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是( )
A.胰岛A细胞和胰岛B细胞基因组成相同,基因表达完全不同
B.被HIV病毒感染的辅助性T细胞的裂解死亡属于细胞坏死
C.细胞产生的自由基可攻击磷脂分子,导致细胞衰老
D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,维持细胞内部环境的稳定
27.(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率
B.衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
C.细胞凋亡是一种自然的生理过程,与基因无关
D.癌变细胞的形态结构发生显著变化
28.(24-25高二下·山东烟台·期末)人体皮肤组织有较强的修复能力。研究发现,当皮肤受到损伤后,巨噬细胞会分泌TGF-β(蛋白质类因子)以激活角质形成细胞增殖、分化,产生新的表皮细胞,使伤口愈合。下列说法正确的是( )
A.皮肤细胞因受损伤而死亡属于细胞凋亡
B.巨噬细胞和角质形成细胞中都有合成TGF-β的基因
C.角质形成细胞形成表皮细胞的过程说明细胞具有全能性
D.巨噬细胞分泌TGF-β的过程与膜蛋白无关
29.(24-25高二下·河南驻马店部分高中联考·期末)端粒被称作细胞分裂次数的时钟,正常动物细胞在衰老之前分裂的次数是有限的,约为50次,这个极限是端粒逐渐缩短导致的。端粒酶能够将变短的DNA末端重新加长。下列叙述正确的是( )
A.衰老细胞的功能、核基因的表达等均显著下降
B.老年人头发变白主要是由于黑色素细胞中缺乏酪氨酸酶导致的
C.人体细胞有丝分裂前期和后期存在的端粒数目不同
D.癌细胞能无限增殖可能是由于其细胞内端粒酶活性较高
30.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)下列关于细胞衰老及死亡的叙述错误的是( )
A.细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育起着关键作用
B.细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质,并不会诱导细胞凋亡
C.老年人的白发是因细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少所致
D.自由基学说认为:自由基可通过攻击磷脂、DNA和蛋白质等导致细胞衰老
31.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。下列叙述错误的是( )
A.端粒酶合成端粒DNA重复序列,表现出逆转录酶活性
B.端粒酶的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
C.原核细胞内没有端粒结构,也存在RNA—蛋白质复合体
D.若升高端粒酶的活性或促进端粒酶的表达,可促进细胞衰老
32.(24-25高三上·河北邯郸部分校·期末)研究人员发现了“保持细胞年轻态”的分子开关——某表观遗传的酶M。酶M开启时人的细胞会变得衰老,关闭时人的干细胞衰老速度会减缓。这一发现可通过重设衰老的表观遗传时钟,放缓细胞老化的节奏。下列叙述正确的是( )
A.细胞衰老的原因可能是代谢产生的自由基攻击蛋白质,使其活性下降
B.细胞衰老过程受基因的调控及外界环境的影响
C.衰老细胞内各种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
D.施加酶M活性抑制剂,有利于机体干细胞更好地自我更新
33.(24-25高二下·河南天一大联考·期末)糖尿病是严重威胁人类健康的代谢疾病,研究发现胰岛B细胞功能衰退与细胞凋亡密切相关。脐带间充质干细胞(UC-MSC)是一种多能干细胞,其在一定的条件下可被诱导形成胰岛样细胞。回答下列问题∶
(1)UC-MSC以_________分裂方式进行增殖,分裂后期UC-MSC中染色体的主要行为变化是_________。
(2)UC-MSC在特定信号分子作用下,可以被诱导分化形成胰岛样细胞,该过程中细胞的遗传物质_________(填“会”或“不会”)发生改变。研究发现,高糖环境会导致分化后的胰岛样细胞出现类似于衰老细胞的特征,如细胞体积_________(填“增大”或“减小”)、细胞核体积_________(填“增大”或“减小”)。
(3)糖尿病患者体内胰岛B细胞异常凋亡,细胞凋亡是指_________。免疫调节过程中,T细胞会分泌能促使细胞凋亡的信息分子CD95L,正常情况下胰岛B细胞表面缺乏相关受体而不会凋亡,试分析高血糖刺激引起胰岛B细胞发生凋亡的根本原因可能是_________。
34.(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)图甲为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图,其中①~⑥表示结构。
(1)结合图1,解释细胞核可以控制线粒体的原因________。根据表格中的功能描述,用图1中的结构编号填表。
功能
结构编号
细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心
[_____]
与蛋白质的加工、运输及脂类代谢有关
[_____]
经过①②③过程分泌到细胞外的物质是_______。
A.ATP合成酶 B.载体蛋白 C.抗体 D.雄激素
(2)真核生物存在细胞自噬现象,以清除细胞中衰老无用的结构,当细胞养分不足时自噬作用会加强。图2示人体细胞自噬的过程。
据题意可知,下列生物中存在自噬现象的是_______。
A.大肠杆菌 B.噬菌体 C.酵母菌 D.颤蓝细菌
自噬体内的物质被酶解后其产物的去向可能是_______。
A.排出细胞外 B用于合成细胞结构
C.为生命活动提供能量 D.参与细胞内酶的合成
(3)研究发现,体重变化与细胞自噬的活性有关。为此,研究人员做了如下实验:A组为正常小鼠,B、C、D三组均为肥胖小鼠,依次喂食普通膳食、高脂膳食、普通膳食、普通膳食联合耐力运动,并定时监测每组小鼠的体重(图3)和细胞自噬活性(图4,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值变化越大,自噬活性越高)。
本实验中,A组的作用是________;据图3分析,与其它三组相比,普通膳食联合耐力运动________(填“能”或“不能”)有效控制肥胖小鼠的体重。结合图4,推测可能的原因________(编号选填)。
①D组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值变化最大
②细胞自噬活动最小
③细胞自噬活动最大
④体重增加最快
⑤体重增加最慢
35.(24-25高二下·山东泰安·期末)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,自噬的简要过程如图所示。
(1)由图可知,溶酶体直接来源于_____,小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有______。
(2)图中被消化的细胞器为线粒体,部分线粒体蛋白由其自身合成,由此推测线粒体内部含有_____。
(3)科学实验证明,在帕金森病和其他神经元细胞异常死亡的疾病中都可观察到线粒体异常现象,请从线粒体功能角度分析帕金森病的发病原因是_____。
(4)已知低糖培养可使细胞的自噬水平升高,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响。科研人员进行有关实验,具体操作如表所示,请分析
A组
B组
C组
培养条件
正常糖
低糖
低糖
是否加入氯喹
否
否
是
影响A、B两组细胞内自噬体含量多少的因素是______,B、C两组细胞内自噬体含量较多的是________;总体分析A、B、C三组,通过细胞自噬回收物质和能量最多的是_______,理由是_______。
36.(24-25高二下·智学大联考�皖中名校联盟·期末)细胞自噬是细胞维持稳态的十种重要机制,通过细胞自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及受损或老化的细胞器。下图表示细胞自噬的部分过程。
(1)自噬体是包裹了蛋白或细胞器的囊泡,该囊泡膜可与溶酶体膜融合并被溶酶体内水解酶消化。据图1可知,与溶酶体相比,自噬体在结构上的主要特征是___________,可通过在电子显微镜下观察细胞中是否形成___________以鉴定细胞是否发生自噬。
(2)细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,与溶酶体膜上的___________结合,并在其作用下转入溶酶体腔。据研究,癌细胞中热休克蛋白比正常细胞含量多,据图1推测癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是___________。基于上述原理,请提出治疗癌症的思路:___________(答出一项即可)。
(3)适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式。在青年健康心肌细胞中,损伤线粒体可以通过自噬机制被清除。研究人员取40只青年小鼠分为两组,其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片,用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见图2(图中白色箭头指示自噬小泡,黑色箭头指示线粒体)。可以看到___________,推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。
37.(24-25高二下·湖南长沙宁乡·期末)糖尿病肾脏病 (DKD)是糖尿病患者最严重、最普遍的并发症之一。有研究表明,葡萄糖能调节类甲基化转移酶3 (METTL3)的合成,进而影响细胞内某些重要组分的修饰。为进一步阐明METTL3在葡萄糖诱导下的作用机制,研究人员以大鼠肾小管上皮细胞为材料进行了相关实验,其结果如下。
表1 METTL3 对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞增殖的影响
组别
细胞增殖率/%
对照组
100
高糖组
85.96
高糖+METTL3 合成抑制剂组
94.88
注: 对照组和高糖组的葡萄糖浓度分别为5.5mmol/L 和35mmol/L。
(1)该实验的自变量是______________据表1可得出的结论是高糖会________(填“促进”或“抑制”)METTL3的合成,进而抑制细胞增殖。
(2)研究人员进一步对肾小管上皮细胞的细胞周期进行了检测,其部分统计结果如表2所示。据表推测METTL3影响细胞增殖的可能机制是METTL3 会抑制细胞从______________期进入______________期。
表2 METTL3 对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞细胞周期的影响
组别
分裂间期各阶段细胞比例/%
G1期
S期
G2期
对照组
63.67
27.98
8.35
高糖组
63.12
25.37
11.51
高糖+METTL3 合成抑制剂组
55.94
30.48
13.58
注:分裂间期可分为G1、S、G2三个连续的时期,其中 DNA复制发生在S期。
(3)已有研究表明 TGF-β1 和Smad2 蛋白在DKD 发病机制中发挥重要作用,均能引起细胞凋亡,最终导致肾纤维化。研究人员对不同处理下大鼠肾小管上皮细胞中几种相关蛋白的含量进行了测定,结果如图所示。
据图可得出的结论是______________。
(4)综合本实验研究成果,推测DKD 发病的可能机制是______________。
s
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专题07 细胞的生命历程
3大高频考点概览
考点01 有丝分裂
考点02细胞分化
考点03 细胞的衰老和死亡
地 城
考点01
有丝分裂
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
C
C
D
B
B
A
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
B
C
B
A
A
B
D
BD
题号
21
22
答案
AD
ACD
23.(1)ABC
(2)染色体数目不变,核DNA数目加倍
(3) 2.2 13 7.2
(4) 分裂前期没有检验点 1
24.(1) 动物 有丝分裂后期 0 4
(2) BC DNA分子复制
(3)15
(4)
(5)解离→漂洗→染色→制片
25.(1) 13.8 进行DNA复制和有关蛋白质的合成 染色体数不变,核DNA数加倍 DNA和蛋白质
(2)BC
(3)AB
(4)细胞膜
(5)CD
(6)(取材→)解离→漂洗→染色→制片
26.(1)繁殖、遗传
(2)有关蛋白质的合成
(3) a+c+d G1/ S 期交界 (a+b+2c+2d)/(a+b+c+d) b 至 a+c+d
(4)从 100%降低到0
27.(1) 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 DNA分子的复制和有关蛋白质合成
(2)会导致子代细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡
(3) 紫杉醇抑制纺锤体组装,有丝分裂时间延长→p53缺失突变的癌症患者细胞中不能合成p53,无法形成蛋白质复合体传递给子代→不能诱导子代细胞中P21基因的表达→子代细胞不能停滞在G期→癌细胞持续增殖,对紫杉醇不敏感 “有丝分裂秒表”通过对有丝分裂时长的监控,可以及时发现并终止异常细胞的增殖,避免细胞癌变风险;外界条件不利时,可能导致亲代细胞有丝分裂时间延长,“有丝分裂秒表”可使子代细胞获知此信息,并使子代细胞停滞在G1期甚至凋亡,从而有效躲避外界不利条件
28.(1) 呈正方形、排列紧密 漂洗、染色
(2) 乙→丙→甲 1:2
(3) 3H-TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)的前体,而胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位之一 11 7/22
29.(1) 物理 6 1:2:2 末期,细胞一分为二,核DNA平均分配到两个子细胞中
(2) 1 后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍
(3)
(4)间期,主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
(5)选择细胞周期短且分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
地 城
考点02
细胞分化
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
C
A
A
B
D
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
D
C
A
C
D
B
C
AD
ABD
题号
21
答案
AB
22.(1)线粒体内膜
(2) 无限增殖 囊泡膜蛋白的种类和数量
(3)耗氧速率 /ATP;产生速率 / 氧化磷酸化水平
(4)降低 P 蛋白的含量,减少线粒体损伤
(5)人工囊泡能否在体内发挥作用 / 人工囊泡是否会引发人体的免疫反应 / 如何确保人工囊泡只针对特定的靶细胞
23.(1) 两个互相垂直排列的中心粒及周围物质 发出星射线,形成纺锤体 可以 G2
(2) 稳定性差异 选择性表达
(3) 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低 完成个体正常发育;维持内部环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰
地 城
考点03
细胞的衰老和死亡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
A
A
C
A
D
D
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
D
C
B
D
A
C
D
C
D
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
D
C
C
D
D
A
C
B
D
B
题号
31
32
答案
BD
ABD
33.(1) 有丝 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,并分别移向细胞两极
(2) 不会 减小 增大
(3) 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 高血糖诱导胰岛B细胞中控制CD95L受体合成的基因表达
34.(1) 线粒体的某些蛋白由细胞核基因控制合成 ⑥ ② C
(2) C ABCD
(3) 对照 能 ①③⑤
35.(1) 高尔基体 选择透过性
(2)核糖体
(3)线粒体异常导致细胞能量供应不足,影响神经元的正常功能,导致神经元细胞异常死亡
(4) 培养条件中的糖含量 C组 B组 B组为低糖培养,自噬水平升高,且自噬体能够与溶酶体融合并被分解,从而回收物质和能量,而C组自噬体不能与溶酶体融合,无法回收物质和能量
36.(1) 自噬体具有双层膜 自噬体(或自噬小泡)
(2) (特异性)受体 促进细胞自噬,获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料 抑制热休克蛋白的活性或抑制相关受体的活性
(3)运动组小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多
37.(1) METTL3的有无 促进
(2) G1 S
(3)METTL3可能抑制TGF-β1 的合成、促进Smad2蛋白的合成
(4)高糖使得METTL3合成增加、促进Smad2蛋白的合成,抑制细胞增殖,同时导致肾纤维化
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专题07 细胞的生命历程
3大高频考点概览
考点01 有丝分裂
考点02细胞分化
考点03 细胞的衰老和死亡
地 城
考点01
有丝分裂
1.(24-25高二下·湖南娄底部分普通高中·期末)核小体是染色质组装的基本结构单位,每个核小体包括200bp左右DNA进一步扭曲盘绕形成的超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一分子的组蛋白H1。下列有关核小体的叙述,错误的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
B.一般情况下,真核细胞中存在核小体
C.在分裂过程中,核小体的数量不会发生变化
D.核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核
【答案】C
【详解】A、染色质由DNA和蛋白质(组蛋白)组成,DNA是遗传信息的载体,A正确;
B、核小体是真核细胞染色质的基本结构单位,真核细胞中存在核小体,B正确;
C、在细胞分裂的S期,DNA复制后需与新合成的组蛋白组装为核小体,导致核小体数量增加,因此分裂过程中核小体数量会发生变化,C错误;
D、组蛋白在细胞质中的核糖体合成后,需通过核孔复合体的选择性运输进入细胞核,D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·山东东营·期末)人体细胞中核仁组织区是核仁中富含rRNA基因的染色质区域。下列说法正确的是( )
A.细胞中的核仁组织区仅由RNA和蛋白质组成
B.细胞核内只有染色质会在细胞分裂中发生周期性变化
C.唾液腺细胞与皮肤细胞相比,核仁小,核孔少
D.核膜和核孔都可以控制物质进出,具有选择性
【答案】D
【分析】核膜是双层膜,作用是把核内物质与细胞质分开。染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。核仁的作用是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、核仁组织区属于染色质的一部分,主要成分为DNA和蛋白质,而rRNA基因位于DNA上,因此核仁组织区含有DNA、蛋白质,并非仅由RNA和蛋白质组成,A错误;
B、细胞分裂时,染色质会周期性变化形成染色体,同时核膜和核仁也会解体并重建,因此并非只有染色质发生周期性变化,B错误;
C、唾液腺细胞因合成大量分泌蛋白(如唾液淀粉酶),核仁较大(参与rRNA合成)且核孔较多(便于运输mRNA等物质),而皮肤细胞(如表皮细胞)代谢较弱,核仁较小、核孔较少,C选项描述相反,C错误;
D、核膜通过双层膜结构控制物质进出,核孔复合体允许特定大分子物质(如RNA聚合酶、mRNA)选择性通过,两者均具有选择性,D正确。
故选D。
3.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)图甲中a~d表示洋葱根尖的不同区域,图乙中e~h为洋葱根尖细胞有丝分裂各时期染色体的显微照片。下列说法错误的是( )
A.观察根尖有丝分裂时应选择c区细胞,可以使用甲紫溶液对染色体染色
B.e时期为观察染色体的最佳时期,此时染色体的着丝粒排列在赤道板上
C.乙图中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2:1:2的时期有e、f细胞
D.细胞中的中心体在乙图中的f时期复制,在e时期发出星射线形成纺锤体
【答案】D
【详解】A、c区细胞为分生区细胞,可进行有丝分裂,观察有丝分裂过程中染色体的变化可用碱性染料甲紫进行染色,A正确;
B、e 时期为有丝分裂中期,此时染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上,染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,B正确;
C、e是有丝分裂的中期,f是有丝分裂的前期,这两个时期细胞中均存在染色单体。此时核 DNA、染色体、染色单体三者数量比为2:1:2,C正确;
D、洋葱是高等植物,细胞中没有中心体。高等植物细胞有丝分裂前期,由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,D错误。
故选D。
4.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)下列关于细胞分裂的说法正确的是( )
A.多细胞生物体的生长只与细胞分裂增加细胞数量有关
B.与分裂间期开始时相比,分裂间期结束时细胞的物质运输效率更高
C.动物细胞有丝分裂的末期不形成细胞板,细胞膜凹陷将细胞缢裂成两个子细胞
D.无丝分裂过程中没有纺锤丝和染色体的变化,且分裂前也不存在DNA的复制
【答案】C
【详解】A、多细胞生物体的生长不仅依赖细胞分裂增加细胞数量,还与细胞生长(体积增大)和细胞分化有关,A错误;
B、分裂间期细胞体积略有增大,表面积/体积比降低,物质运输效率反而下降,B错误;
C、动物细胞有丝分裂末期通过细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞,而植物细胞通过形成细胞板分割细胞质,C正确;
D、无丝分裂虽无纺锤丝和染色体变化,但分裂前需进行DNA复制,D错误。
故选C。
5.(24-25高二下·河南驻马店部分高中联考·期末)图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,图2、图3分别表示高等动物甲和高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关说法正确的是( )
A.图1中BC段和EF段形成的原因分别是着丝粒的分裂和DNA的复制
B.图2所示的细胞中有8条染色单体,8个DNA分子,对应图1中的FG段
C.观察细胞有丝分裂时,首先找出图2所示时期的细胞,再找其他时期的细胞
D.图3中的结构H为赤道板,与该结构形成密切相关的细胞器是高尔基体
【答案】C
【分析】分析图1:BC段形成的原因是DNA复制;AD表示有丝分裂间期;DE段每条染色体上含有2个DNA,表示有丝分裂前期和中期;EF段形成的原因是着丝粒分裂,代表有丝分裂后期;FG段每条染色体上含有1个DNA,表示有丝分裂后期、末期。
分析图2:该细胞处于有丝分裂中期。
分析图3:该细胞处于有丝分裂末期,结构H为细胞板。
【详解】A、图1中BC段形成的原因是DNA复制,EF段形成的原因是着丝粒分裂,A错误;
B、图2细胞含4条染色体,8条染色单体,处于有丝分裂中期,对应图1中的DE段,B错误
C、图2处于有丝分裂中期,有丝分裂中期时染色体的数目清晰、结构稳定,因此观察细胞有丝分裂时,首先找出图2所示时期的细胞,再找其他时期的细胞,C正确;
D、图3中结构H为细胞板,与结构H的形成密切相关的细胞器是高尔基体,赤道板不是真实存在的结构,D错误。
故选C。
6.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)某研究以含酚酞的琼脂块、NaOH等为材料,探究细胞大小与物质扩散效率的关系。每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示。下列叙述正确的是( )
A.琼脂块属于细胞的数学模型
B.加酚酞有利于琼脂块更快地吸收NaOH
C.NaOH在不同体积琼脂块中扩散的体积相同
D.细胞体积小,有利于细胞与环境发生物质交换
【答案】D
【详解】A、琼脂块是模拟细胞的实物,属于物理模型,A错误;
B、 酚酞的作用是与NaOH反应显色,便于观察NaOH扩散的范围,不影响琼脂块吸收NaOH的速度,B错误;
C、 NaOH扩散的深度基本相同,但不同体积的琼脂块底面积不同,因此扩散的体积不相同,C错误;
D、细胞体积越小,相对表面积(表面积 / 体积)越大,物质扩散的效率越高,有利于细胞与外界环境进行物质交换,D正确。
故选D。
7.(24-25高二下·广西钦州·期末)下列关于细胞器的叙述,错误的是( )
A.所有细胞生物体内都含有的细胞器是核糖体
B.溶酶体中合成的水解酶能够分解衰老,损伤的细胞器
C.植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器,内有细胞液
D.植物根尖分生区细胞内高尔基体含量较多,可利于细胞壁形成
【答案】B
【详解】A、所有细胞生物(包括原核生物和真核生物)均含有核糖体,核糖体是蛋白质合成的场所,A正确;
B、溶酶体中的水解酶由核糖体合成,溶酶体自身不能合成酶,B错误;
C、植物细胞的大液泡由单层膜包被,内含细胞液,调节渗透压和储存物质,C正确;
D、根尖分生区细胞分裂旺盛,高尔基体参与细胞壁的形成,因此含量较多,D正确;
故选B。
8.(24-25高二下·山东泰安·期末)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后可能出现的情况是( )
A.来自G1期细胞的染色质开始复制
B.来自G1期细胞的染色质开始凝集
C.融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍
D.融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
【答案】B
【详解】AB、根据题意可知,分裂期细胞中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质,分裂期细胞与G1期细胞融合,来自G1期细胞染色质可能凝集为染色体,但不会发生复制(S期进行染色体复制),A错误,B正确;
C、分裂期细胞已经完成DNA的复制,因此融合细胞DNA含量是G1期细胞的3倍,C错误;
D、两个细胞融合后变成一个细胞,不会再按各自的细胞周期运转,D错误。
故选B。
9.(24-25高二下·河南南阳·期末)胞间连丝(如下图)是连接两个相邻植物细胞的胞质通道,可进行物质交换,它允许一些分子如激素、光合产物等通过,在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。下图中结构甲是由细胞某结构转变而来,贯穿胞间连丝。胞间连丝根据其形成方式可分为初生胞间连丝和次生胞间连丝。下列相关说法,错误的是( )
A.叶肉细胞光合作用产生的蔗糖以主动运输的方式通过胞间连丝进入筛管细胞
B.胞间连丝是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证
C.研究显示甲结构与脂代谢和胞间脂质运输有关,推测该结构可能来自内质网
D.初生胞间连丝在新细胞壁产生时形成,推测其最可能形成于有丝分裂的末期
【答案】A
【分析】胞间连丝是连接两个相邻植物细胞的胞质通道,可进行物质交换和信息交流。
【详解】A、主动运输要借助细胞膜上的载体蛋白,而胞间连丝运输携带信息的物质是通过通道进入另一个细胞的,故推测该过程不是主动运输,A错误;
B、胞间连丝是连接两个相邻植物细胞的胞质通道,可进行物质交换和信息交流,是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证,B正确;
C、脂质合成场所是内质网,因此研究显示甲结构与脂代谢和胞间脂质运输有关,推测该结构可能来自内质网,C正确;
D、细胞分裂末期会形成新的细胞壁,因此初生胞间连丝在新细胞壁产生时形成,推测其最可能形成于细胞分裂的,D正确。
故选A。
10.(24-25高二下·四川绵阳·期末)科研人员利用涡虫强大的再生能力,揭示了在太空微重力下组织修复的机制。已知涡虫的组织修复依赖于细胞分裂。下列说法错误的是( )
A.在细胞周期中,DNA复制发生在分裂间期,并导致染色体数目加倍
B.分裂期染色质高度螺旋化变为染色体,利于遗传物质的精确平均分配
C.在太空中,涡虫细胞分裂异常,可能是微重力影响纺锤体形成
D.太空中的强辐射可能影响DNA的复制和修复,导致基因突变
【答案】A
【分析】细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
(1)分裂间期:
①概念:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前;
②主要变化:DNA复制、蛋白质合成。
(2)分裂期:主要变化:
1)前期:出现染色体,染色质螺旋变粗变短的结果;核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;纺锤体形成。
2)中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。
3)后期:着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。
4)末期:纺锤体解体消失;核膜、核仁重新形成;染色体解旋成染色质形态;细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷)。
【详解】A、DNA复制发生在分裂间期,复制后每条染色体含有两条姐妹染色单体,但染色体数目并未加倍,染色体数目加倍发生在分裂期的后期(着丝粒分裂),A错误;
B、分裂期染色质螺旋化形成染色体,缩短变粗,便于遗传物质的精确分配,B正确;
C、微重力可能干扰纺锤体的形成(纺锤体由微管构成,微重力影响细胞骨架),导致细胞分裂异常,C正确;
D、强辐射属于物理诱变因素,可能破坏DNA结构,干扰复制和修复,引发基因突变,D正确。
故选A。
11.(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)关于细胞周期中染色体、核DNA和染色单体数的变化,下列说法正确的是( )
A.间期复制后细胞中染色体、染色单体和核DNA分子数都加倍
B.后期染色单体数随着染色体数的增加而增加
C.细胞分裂后期和末期核DNA分子数与染色体数相同
D.有丝分裂的全过程中核DNA分子数和染色单体数始终保持一致
【答案】C
【分析】染色体数目变化:后期加倍(4N),平时不变(2N);
核DNA含量变化:间期加倍(2N→4N),末期还原(2N);
染色单体数目变化:间期出现(0→4N),后期消失(4N→0),存在时数目同DNA。
【详解】A、间期DNA复制后,染色体数目不变,核DNA分子数加倍并形成染色单体,但染色体数未加倍,A错误;
B、后期时,姐妹染色单体分离成为子染色体,染色体数目加倍,但染色单体数降为0,而非增加,B错误;
C、在分裂后期,染色体数与核DNA分子数相等(每个染色体含1个DNA),末期结束时,核DNA随细胞分裂分配到子细胞中,但此时核DNA数仍与染色体数相等,C正确;
D、有丝分裂后期,染色单体消失(数目为0),但核DNA分子数仍为双倍,此时两者不一致,D错误。
故选C。
12.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)图甲中 a~d表示洋葱(2m=16)根尖的不同区域,图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微图像。下列有关说法正确的是( )
A.应选用a区细胞观察有丝分裂,该区细胞也可用来观察质壁分离
B.细胞有丝分裂时期的排序为B→A→D→C,D期为观察染色体形态和数目的最佳时期
C.乙图中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2:1:2的时期有A和B
D.图乙中,A细胞含有8对同源染色体,B细胞含有8个四分体
【答案】C
【详解】A、a区细胞为成熟区细胞,不能进行分裂,c区细胞为分生区细胞,可进行有丝分裂,且分生区细胞无大液泡,不能观察质壁分离,A错误;
B、B为前期,A中期,C为末期,D为后期,则有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C,A期(中期)是染色体观察的最佳时期,B错误;
C、A(中期 )和 B(前期 )中,核 DNA、染色体、染色单体数量比为2:1:2,C正确;
D、图乙中,A是有丝分裂的中期,A细胞含有8对同源染色体,B是有丝分裂的前期,不含有四分体,因为四分体只会出现在减数分裂过程中,D错误。
故选C。
13.(24-25高二下·天津部分区·期末)图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,图2是该细胞有丝分裂不同时期的染色体数和核DNA数,a~c代表不同的分裂时期。下列相关叙述不正确的是( )
A.图1是动物细胞的分裂,细胞两极各有一对中心粒
B.细胞甲所处时期与前一时期相比染色体数和核DNA数均加倍
C.细胞乙中染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D.图2中b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程
【答案】B
【分析】分析题图可知:图1中的细胞甲、乙分别处于有丝分裂后期、中期。在图2中,a表示有丝分裂后期,b表示有丝分裂前期和中期,c可以表示有丝分裂末期形成的子细胞。
【详解】A、图1是动物细胞的分裂,细胞两极各有一对中心粒(各有一个中心体),A正确;
B、细胞甲呈现的特点是:着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极,据此可判断细胞处于有丝分裂后期,与中期相比,此时染色体数加倍,核DNA数不变,B错误;
C、在细胞乙中,每条染色体都是由两条染色单体组成,而每条染色单体含有一个核DNA分子,因此细胞乙中的染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2,C正确;
D、图1中的细胞甲、乙分别处于有丝分裂后期、中期。图2中a表示有丝分裂后期,b表示有丝分裂前期和中期,所以b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程,D正确。
故选B。
14.(24-25高二下·河南南阳六校·)下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂观察的实验,叙述正确的是( )
A.观察装片时应找到分裂中期的细胞,细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞板上
B.统计分裂间期和分裂期各时期的细胞数目可估算细胞周期的长短
C.统计分裂间期和分裂期各时期细胞的数量,可估算各时期的时长比例
D.装片的制作流程为解离→染色→漂洗→制片
【答案】C
【分析】有丝分裂各个时期的典型特点:前期—染色体散乱分布,中期—染色体的着丝粒排队在赤道板上,后期—染色体的着丝点分离,子染色体分到细胞两极,末期—细胞中央出现细胞板,细胞两极出现细胞核。
【详解】A、中期染色体的着丝粒排列在赤道面(细胞中央),而非细胞板。细胞板是末期出现的结构,A错误;
B、仅统计间期和分裂期的细胞数目无法直接估算细胞周期总时长,需结合各时期所占比例与总周期时间的关系,B错误;
C、各时期细胞数量比例可反映其时间占比(如间期细胞多说明间期时间长),因此可估算各时期时长比例,C正确;
D、装片制作正确流程为解离→漂洗→染色→制片,染色前需漂洗去除解离液,D错误。
故选C。
15.(24-25高二下·山东泰安·期末)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如下表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列说法错误的是( )
学生
分裂间期
分裂期
总计
前期
中期
后期
末期
甲
5
6
3
2
6
22
乙
5
6
3
3
5
22
丙
5
6
3
2
6
22
丁
7
6
3
2
5
23
戊
7
7
3
2
6
25
A.甲、乙计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
C.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
【答案】B
【分析】细胞分裂包括有丝分裂前的间期和有丝分裂过程。有丝分裂包括前、中、后和末期。间期持续时间长。
【详解】A、甲、乙在分裂期各阶段的计数差异可能源于有丝分裂过程的连续性,导致某些细胞所处时期(如末期与后期)不易明确区分,A正确;
B、间期在细胞周期中占比最大,理论上间期细胞应最多。表中间期计数少并非因材料分裂旺盛,而是可能统计的细胞总数少或视野选择偏差,B错误;
C、中期染色体排列在赤道面(板),形态稳定易辨认,因此五位同学中期计数一致,C正确;
D、戊统计的细胞总数较多,可能是计数规则不同(如统计了视野边缘细胞),D正确。
故选B。
16.(24-25高二下·河南周口部分学校·)无丝分裂在动植物中普遍存在,在某些生物组织中无丝分裂是细胞分裂的唯一方式,人体的一些组织在受到创伤或发生病变、衰老时,细胞也能进行无丝分裂。下列说法错误的是( )
A.无丝分裂的特殊分裂过程有利于遗传多样性的产生
B.蛙的红细胞分裂会出现先细胞核分裂,后细胞质分裂的现象
C.与有丝分裂相比,无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化
D.组织损伤时细胞的无丝分裂有利于快速修复损伤部位、恢复组织功能
【答案】A
【分析】细胞的无丝分裂:
1、概念:分裂的过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
2、过程:细胞核延长→核缢裂→细胞质缢裂→形成两个子细胞。
3、特点:(1)核膜和核仁都不消失;(2)没有染色体的出现和染色体复制的规律性变化;(3)染色质、DNA也要进行复制,并且细胞要增大。
4、实例:蛙的红细胞的分裂方式。
【详解】A、无丝分裂过程没有染色体的分离和自由组合等,不能产生遗传多样性,遗传多样性主要通过有性生殖中基因重组、基因突变等产生,A错误;
B、蛙的红细胞进行无丝分裂,会先发生细胞核分裂,后细胞质分裂,B正确;
C、无丝分裂与有丝分裂的重要区别就是无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化,C正确;
D、组织损伤时,细胞通过无丝分裂快速增殖,有利于修复损伤部位、恢复组织功能,D正确。
故选A。
17.(24-25高二下·贵州毕节·期末)下图是某二倍体生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的示意图,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞中的染色体1和2为一对同源染色体
B.甲、乙分别处于有丝分裂的后期、中期
C.乙细胞所处时期是观察染色体的最佳时期
D.乙细胞中染色体、染色单体与核DNA数之比为1:2:2
【答案】A
【分析】分析题图可知:图中的细胞甲、乙分别处于有丝分裂后期、中期。
【详解】A、甲细胞中的染色体1和2是同一条染色体复制后着丝粒分裂形成的,不是同源染色体。A错误;
B、图中的细胞甲的着丝粒分裂,且有同源染色体,处于有丝分裂后期;图乙染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上,且含有同源染色体,属于有丝分裂中期,B正确;
C、有丝分裂中期是观察染色体的最佳时期,C正确;
D、在细胞乙中,每条染色体都是由两条染色单体组成,而每条染色单体含有一个核DNA分子,因此细胞乙中的染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2,D正确。
故选A。
18.(24-25高二下·浙江温州环大罗山联盟·期末)某哺乳动物体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若培养液中加入DNA合成抑制剂,甲细胞数会减少
B.甲中细胞具有核仁和核膜
C.乙中细胞核进行DNA复制和蛋白质合成
D.丙中部分细胞的染色体着丝粒整齐地排列在细胞板上
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、若加入DNA合成抑制剂,则会抑制DNA复制,使DNA含量加倍的细胞数减少,而DNA含量不加倍的细胞数增多,因此丙组细胞数减少,甲组细胞数增加,A错误;
B、甲组细胞可表示DNA复制之前以及细胞分裂之后形成的子细胞,此时细胞内含有核仁和核膜,B正确;
C、乙表示DNA复制的S期细胞,DNA含有为2C-4C,该时期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,但蛋白质的合成场所是细胞质,不是细胞核,C错误;
D、丙中DNA含量为4C,可表示有丝分裂前期、中期和后期,而染色体着丝粒整齐地排列在赤道板(不是细胞板,动物细胞无细胞板)上属于有丝分裂前期,D错误。
故选B。
19.(24-25高二上·云南保山·期末)如图表示细胞依次经过G1期、S期、G2期、M期四个时期完成增殖。细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)构成细胞周期的调控核心,其中活化后的S—CDK能使细胞周期进入S期。下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )
A.生物体所有活细胞都具有细胞周期
B.与DNA复制有关的蛋白质合成可能发生在G2期
C.CDK抑制剂与S—CDK结合后能激活S—CDK的活性
D.CDK抑制剂类药物可用于治疗癌症
【答案】D
【分析】1、分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少;
2、有丝分裂各时期的特点:
(1)间期:主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜消失,核仁解体。两级发出纺锤丝形成纺锤体,染色质高度螺旋化变成光镜可见的染色体形态,散乱排列在纺锤体内。每条染色体由连接在一个中心体上的两条姐妹染色单体构成;
(3)中期:着丝点排列在赤道板上,此时染色体螺旋化程度最高,是观察染色体形态和数目的最佳时期;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,被纺锤丝牵引着分别移向两极;
(5)末期:在两极核膜和核仁重新出现,形成新的细胞核,纺锤丝消失,染色体解螺旋恢复为染色质丝形态,在原来赤道板的位置出现细胞板,细胞板向四周延伸成为新的细胞壁,原来一个细胞分裂为两个子细胞。
【详解】A、只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期,如高度分化的神经细胞等活细胞不再分裂,不具有细胞周期,A错误;
B、与DNA复制有关的蛋白质合成应发生在DNA复制之前,即G1期,为S期的DNA复制做准备,而不是G2期,G2期主要合成有丝分裂所必需的一些蛋白质,B错误;
C、CDK抑制剂与S-CDK结合后会抑制S-CDK的活性,而不是激活其活性,C错误;
D、癌细胞能无限增殖,具有连续的细胞周期。CDK抑制剂类药物可抑制CDK的活性,进而抑制细胞周期的进程,使癌细胞不能进行正常的增殖,所以可用于治疗癌症,D正确。
故选D。
20.(24-25高二下·河北级联测·期末)如图为某同学在“观察洋葱(2n=16)根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中观察到的一个画面,图中①~⑤代表相应的细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.制作装片时,用盐酸和酒精混合液处理根尖的目的是使组织细胞分离
B.综合多个视野,处于分裂期的细胞应比处于分裂间期的细胞数量多
C.图中显示的是细胞的显微结构,④中的染色体数目是②中的2倍
D.③中染色体已经完成复制,染色体数目为32条
【答案】BD
【详解】A、制作装片时,解离液(盐酸 + 酒精混合液 ) 的作用是使组织细胞相互分离,便于制片和观察, A 正确 ;
B、细胞周期中,分裂间期(物质准备阶段 )持续时间远长于分裂期(染色体分离等阶段 ),因此综合多个视野,处于分裂间期的细胞数量应远多于分裂期 , B 错误 ;
C、图中显示的是显微结构(光学显微镜可见的结构 );②可能是中期(染色体排列在赤道板 ),④可能是后期(着丝粒分裂,染色体加倍 ),后期染色体数目是中期的 2 倍 , C 正确 ;
D、③若处于分裂间期(或前期等 ),染色体已完成复制(间期 DNA 复制 ),但染色体数目不变(仍为 16 条,染色质形式;复制后是姐妹染色单体,染色体数以着丝粒计数 ) , D 错误 。
故选BD。
21.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)细胞周期包括分裂间期G1期、S期和(G2期)和分裂期(M期)。下图标注了某种细胞细胞周期各阶段的时长及细胞中核DNA含量,若向细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A.能进行细胞分裂的细胞均具有细胞周期
B.处于M期细胞的染色体数目变化为2n→4n→2n
C.加入过量胸苷约7.4h后,细胞将停留在S期或G1/S交界处
D.G1期发生的变化主要是 DNA 的复制和有关蛋白质的合成
【答案】AD
【分析】分析曲线图:图示表示某动物细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。有丝分裂过程中,DNA含量变化规律为:间期加倍(2n→4n),末期还原(2n);染色体变化规律为:后期加倍(4n),平时不变(2n)。
【详解】A、只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,进行减数分裂的细胞不具有细胞周期,A错误;
B、由于后期着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,所以处于M期的染色体数目变化是2n→4n→2n,B正确;
C、加入过量胸苷约7.4h(2.2+1.8+3.4)后,细胞将停留在S期或G1/S交界处,C正确;
D、DNA的复制主要发生在S期,D错误。
故选AD。
22.(24-25高二下·山东烟台·期末)如图为某植物根尖连续分裂的细胞中染色体数与核DNA分子数的关系图像,其中①~⑤表示不同时期。下列说法错误的是( )
A.②和③时期细胞正在进行DNA复制,复制后染色体数目加倍
B.观察染色体形态和数目最佳时期的细胞位于④
C.细胞由⑤→①相对表面积变小,物质运输效率提高
D.有丝分裂将亲代细胞内的DNA精确地平均分配到两个子细胞中去
【答案】ACD
【分析】由题干信息和图可知:②③为分裂间期(DNA 复制阶段),④为分裂期(前期、中期),⑤为分裂后期、末期结束前,①为分裂末期结束后(子细胞形成)。
【详解】A、②和③时期细胞正在进行DNA复制,复制的结果是DNA数目加倍,染色体数目不变,A错误;
B、④为分裂期(前期、中期),有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察的最佳时期,B正确;
C、⑤→①表示细胞分裂结束(一个细胞分裂为两个子细胞),细胞体积变小,相对表面积(表面积 / 体积)增大,物质运输效率提高,C错误;
D、有丝分裂过程中DNA复制一次,细胞分裂一次,将亲代细胞内的核DNA精确地平均分配到两个子细胞中去,D错误。
故选ACD。
23.(24-25高二下·四川都江堰中学·期末)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),DNA复制发生在S期。某种细胞G1期、S期、G2期、M期的时长分别是9h、7.2h、2.2h、1.8h。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列检验点,对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段。回答下列问题:
(1)下列细胞中具有细胞周期的是_____。
A.蚕豆根尖分生区细胞 B.小鼠十二指肠上皮细胞
C.小鼠骨髓瘤细胞 D.人的心肌细胞
(2)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是_____。
(3)用适量的含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养图中细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养被标记的细胞,定期检测,预计最快约____h后会检测到被标记的M期细胞。若加入过量的胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约_____h后,细胞都将停留在S期。为使细胞周期完全同步,先洗去胸苷,至少经过_____h再加入过量胸苷,一段时间后,所有细胞同步于G1/S期交界处。
(4)纺锤体形成于前期,但是抑制纺锤体的形成后,细胞却停滞于中期,据题推测其原因是_____。结缔组织中的成纤维细胞平时不分裂,一旦组织损伤就会激活检验点_____,并分裂形成大量成纤维细胞。
【答案】(1)ABC
(2)染色体数目不变,核DNA数目加倍
(3) 2.2 13 7.2
(4) 分裂前期没有检验点 1
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞,一次分裂完成开始,到下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期,分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质合成,分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期),分裂间期持续的时间长,分裂期持续的时间段,因此视野中的细胞大多数处于细胞分裂间期。
【详解】(1)蚕豆根尖分生区细胞、小鼠十二指肠上皮细胞、小鼠骨髓瘤细胞是连续分裂的细胞,具有细胞周期。人的心肌细胞不分裂,没有细胞周期,ABC正确,D错误。
故选ABC。
(2)与G₁期细胞相比,G2期细胞经历了S期,发生了DNA复制,核DNA数目加倍,但是染色体数目不变。
(3)S/G2交界处的细胞最快到达M期,经过的时间是2.2h。刚出S期的细胞进入下个细胞周期的S期所需要的时间是最长的,经历的时间是G2+M+G1=2.2+1.8+9=13h,过量胸苷处理后,细胞处于S期的各个阶段,为使细胞周期完全同步,先洗去胸苷,再经过至少7.2h,所有细胞都出了S期,但又不能进入下一个细胞周期的S期,所以二次加入过量胸苷的时间不能超过13h,再加入过量胸苷一段时间后,所有细胞同步于G1/S期交界处。
(4)纺锤体形成被抑制后,细胞没有停滞于前期的原因是前期没有检验点。检验点1在S期之前,激活后就会发生DNA复制,细胞进入分裂状态。
24.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)下图左边ABC三图是不同生物细胞有丝分裂图,右边为细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA含量的变化。据图回答下列问题:
(1)图A表示______(填“动物”或“植物”)细胞,在该细胞所处的分裂时期为_____,细胞中姐妹染色单体有_____条;此图代表的生物体细胞内有_____染色体。
(2)C图细胞所处时期,对应坐标曲线图上的_____段。坐标曲线图中AB段上升的原因:_____。
(3)B图对应的生物,其细胞的分裂间期与分裂期时间所占比例为4:1,且分裂期时间为3小时,则此生物的一个细胞周期总时长约为_____小时。
(4)请在下侧的图2中完成图A对应细胞一个细胞周期中细胞内的染色体变化曲线图________。
(5)如果要观察B图对应生物细胞的有丝分裂,通常是取此生物分裂旺盛的组织,按照_____四个步骤进行制作临时装片(用文字和箭头组合表达)。
【答案】(1) 动物 有丝分裂后期 0 4
(2) BC DNA分子复制
(3)15
(4)
(5)解离→漂洗→染色→制片
【分析】有丝分裂是细胞增殖的主要方式,通过分裂将遗传物质平均分配到两个子细胞中,保证亲子代细胞遗传物质的稳定性。其过程可分为分裂前的间期和分裂期(包括前期、中期、后期、末期)。
【详解】(1)图A细胞没有细胞壁,有中心体,所以表示动物细胞。图A细胞中着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,且在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极,处于有丝分裂后期。 在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体变为染色体,所以姐妹染色单体有0条。此时期细胞中的染色体数目是体细胞的2倍,图中此时有8条染色体,所以此图代表的生物体细胞内有4条染色体。
(2)C图细胞中核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体,处于有丝分裂前期,对应坐标曲线图上的BC段。 坐标曲线图中AB段上升的原因是DNA分子的复制,使得核DNA含量加倍。
(3) 已知分裂间期与分裂期时间所占比例为4:1,且分裂期时间为3小时,设细胞周期总时长为x小时,则1/(4 + 1) × x=3,解得x = 15小时。
(4)有丝分裂过程中,前期和中期染色体数目为体细胞染色体数目(4条),后期染色体数目加倍(8条),末期又恢复到体细胞染色体数目(4条),据此绘制的染色体变化曲线图如下:
(5) 观察植物细胞有丝分裂时,制作临时装片的步骤为解离→漂洗→染色→制片。
25.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)某植物根尖细胞有丝分裂的细胞周期为15小时。其中G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)、M期(分裂期)所占比例如下图:
(1)该植物根尖细胞分裂间期总时长约为_______小时,其分裂间期的主要特点是_______。与G1期细胞相比G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是_______,染色体的主要成分是_____。
(2)请你推测:G1期细胞内完成的主要活动是_____(说明:解答题中选择题均为不定项,下同)。
A.染色质丝螺旋缠绕成染色体
B.合成一定数量的RNA
C.合成DNA复制需要的酶
D.合成组装纺锤体的蛋白质
(3)如果细胞内存在染色质丝中DNA解旋的现象,则此时细胞可能处于______。
A.S期 B.G2期
C.分裂期中期 D.分裂期后期
(4)植物细胞有丝分裂末期在赤道面上会出现一些囊泡,囊泡将彼此融合,囊泡内的物质被用来形成新的细胞壁,囊泡的膜将在新的细胞壁两侧形成新的_______。
(5)可用于对染色体进行染色的试剂是______。
A.溴麝香草酚蓝 B.苏丹Ⅲ
C.甲紫 D.醋酸洋红
(6)制作根尖分生组织细胞有丝分裂临时装片的流程为______。
【答案】(1) 13.8 进行DNA复制和有关蛋白质的合成 染色体数不变,核DNA数加倍 DNA和蛋白质
(2)BC
(3)AB
(4)细胞膜
(5)CD
(6)(取材→)解离→漂洗→染色→制片
【分析】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,是一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期。在分裂间期,完成组成染色体的DNA分子复制和有关蛋白质的合成,在分裂前期,染色质螺旋化,缩短变粗。
【详解】(1)因为根尖细胞有丝分裂的细胞周期为15小时,M期所占比例为8%,所以分裂期时间为15×8%=1.2小时,分裂间期为15-1.2=13.8小时。其分裂间期的主要特点是进行DNA复制和有关蛋白质的合成。与G1期细胞相比G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是染色体数不变,核DNA数加倍。染色体的成分主要是DNA和蛋白质。
(2) G1期细胞内主要为DNA复制作准备,在该时期内完成的主要活动是合成一定数量的RNA,并合成DNA复制需要的酶,所以B、C选项是正确的,染色质丝螺旋缠绕发生在有丝分裂前期,A错误;合成组装纺锤体的蛋白质发生在G2期,D错误。
故选BC。
(3)DNA解旋发生在复制和转录过程中,因此,细胞可能处于G1期、S期、G2期,A、B正确;但在分裂期因为染色体高度螺旋化,DNA不能解旋,C、D错误。
故选AB。
(4) 囊泡膜主要来自高尔基体,各种生物膜成分相似并能够相互转化,所以囊泡内的物质被用来形成新的细胞壁后,囊泡的膜将在新的细胞壁两侧形成新的细胞膜。
(5)甲紫和醋酸洋红均可对染色体进行染色,溴麝香草酚蓝与CO2反应,苏丹Ⅲ染液用于鉴定脂肪。AB错误,CD正确。
故选CD。
(6)制作根尖分生组织细胞有丝分裂临时装片的流程为(取材→)解离(盐酸解离,使果胶质层松散)→漂洗(清水漂洗,洗去盐酸)→染色(甲紫或醋酸洋红使染色体染色)→制片(制作临时装片)。
26.(24-25高二下·北京海淀区·期末)细胞通过分裂增加数量的过程称为细胞增殖,对细胞增殖的研究依赖于技术的发展。
(1)细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、______的基础。
(2)细胞周期包括分裂间期(依次为G1、S和G2)和分裂期(M),各期及对应时长如右图。其中,DNA复制发生在S期,G1和G2期发生的是______。
(3)正常情况下细胞分裂是不同步的。为使不同细胞能够从同一时刻开始分裂,研究者使用DNA合成抑制剂处理周期中的细胞,使细胞停滞在复制过程中,无法继续完成分裂。去除抑制剂后,细胞可从原来的时期继续细胞分裂过程
①在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,继续培养不短于______(使用a、b、c、d表示)时长后,其余各期的所有细胞就都会被抑制在______。若用一个数学表达式来表示此时细胞总数与加入DNA抑制剂之前细胞总数的比值,该表达式为______(使用a、b、c、d表示)。
②接下来去除抑制剂,细胞继续原有的细胞周期。培养时长在______之间,再加入DNA合成抑制剂,培养一段时间后,可实现细胞周期同步化。
(4)使用上述细胞周期同步化技术需要了解细胞周期各阶段的时长。研究者使用双标记法确定了S期的时长。E和B是两种有机物,能进入细胞并掺入正在复制的DNA中,从而使DNA带上不同的可检测标记,未掺入的E和B短时间内即被降解。研究者先向各组细胞培养液中加入E,随后每隔一定时间依次向一组细胞培养液中加入B,充分标记后收集各组细胞,检测双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比。随着加入B的间隔的时间延长,该比例______,所经历的时间即为S期时长。
【答案】(1)繁殖、遗传
(2)有关蛋白质的合成
(3) a+c+d G1/ S 期交界 (a+b+2c+2d)/(a+b+c+d) b 至 a+c+d
(4)从 100%降低到0
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,又人为地分为 G1期、S期和G2期。
【详解】(1)细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
(2)分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,又人为地分为 G1期、S期和G2期。DNA复制发生在S期,G1和G2期发生的是有关蛋白质的合成。
(3)①S期进行DNA复制,加入DNA合成抑制剂后,处于S期的细胞立刻被抑制,要保证刚完成S期的细胞再次进入S期培养时长至少要G1+G2+M,此时,所有细胞都会被抑制在G1/ S 期交界处。加入DNA抑制剂之前细胞总数为a+b+c+d,此时,原本处于G2和M期的细胞数目因分裂而加倍,原本处于G1和S期的细胞为数目由于DNA合成被抑制而数目不变,故此时细胞总数为a+b+2c+2d,综上可知,此时细胞总数与加入DNA抑制剂之前细胞总数的比值(a+b+2c+2d)/(a+b+c+d)。
②去除抑制剂,培养时间应控制在大于S期时长,小于(G1+G2+M)期时长,这样才能保证细胞全部离开S期,且不进入下一个细胞周期的S期,此时再加入DNA合成抑制剂,培养一段时间后,可实现细胞周期同步化
(4)E和B均可在DNA复制中掺入子链,先向各组细胞培养液中加入E,随后每隔一定时间依次向一组细胞培养液中加入B,双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比为100%时,细胞开始进入S期,双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比为0时,说明细胞均不处于S期,故随着加入B的间隔的时间延长,双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比从 100%降低到0,所经历的时间即为S期时长。
27.(24-25高二下·北京延庆区·期末)科研人员发现了一种与细胞分裂持续时间有关的质量控制机例,称为“有丝分裂秒表”。为揭示这种“秒表”的功能,开展下列研究。
(1)细胞增殖具有周期性,一个细胞周期指的是_____。细胞周期的大部分时间处于分裂间期,此时期主要事件是完成_____,分裂间期包括G1期、S期和G2期三个阶段。
(2)为研究“有丝分裂秒表”的分子机制,科研人员利用正常细胞和P21基因缺失突变体细胞各160个开展研究。实验用细胞的正常有丝分裂时长在100min以内,细胞开始有丝分裂的时间不同。实验过程如图1,实验结果如图2.
研究表明,试剂M抑制有丝分裂前期纺锤体形成。图2实验结果说明:试剂M导致有丝分裂持续时间超过100min时,P21基因_____。
(3)已知p53蛋白能够结合到特定的DNA序列上,调控与细胞周期有关的多种基因的表达,P21基因可被p53蛋白诱导表达。p53以蛋白质复合体的形式存在并能传递给子细胞,监测有丝分裂持续的时间,称为“有丝分裂秒表”。
①紫杉醇可以通过抑制纺锤体组装来延长有丝分裂时间,从而抑制癌细胞增殖。请结合本研究,解释“某些含p53缺失突变的癌症对紫杉醇不敏感”的可能原因。紫杉醇抑制纺锤体组装,有丝分裂时间延长→_____(补充文字和箭头)。
②评价细胞周期存在“有丝分裂秒表”这一调控机制的优势_____。
【答案】(1) 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 DNA分子的复制和有关蛋白质合成
(2)会导致子代细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡
(3) 紫杉醇抑制纺锤体组装,有丝分裂时间延长→p53缺失突变的癌症患者细胞中不能合成p53,无法形成蛋白质复合体传递给子代→不能诱导子代细胞中P21基因的表达→子代细胞不能停滞在G期→癌细胞持续增殖,对紫杉醇不敏感 “有丝分裂秒表”通过对有丝分裂时长的监控,可以及时发现并终止异常细胞的增殖,避免细胞癌变风险;外界条件不利时,可能导致亲代细胞有丝分裂时间延长,“有丝分裂秒表”可使子代细胞获知此信息,并使子代细胞停滞在G1期甚至凋亡,从而有效躲避外界不利条件
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次细胞分裂完成时结束的一段时间。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期包括G1、S、G2,此时期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期做物质准备,此后进入分裂期(M)。
【详解】(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。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
(2)研究表明,试剂M抑制有丝分裂前期纺锤体形成。图2实验结果说明:试剂M导致有丝分裂持续时间超过100min时,对照组的细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡,实验组的细胞能正常分裂,说明P21基因会导致子代细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡。
(3)①“某些含p53缺失突变的癌症对紫杉醇不敏感”的可能原因是有丝分裂的前期延长→p53缺失突变的癌症患者细胞中不能合成p53,无法形成蛋白质复合体传递给子代→不能诱导子代细胞中P21基因的表达→子代细胞不能停滞在G1期→癌细胞持续增殖,对紫杉醇不敏感。
② “有丝分裂秒表”这一调控机制的优势是机体内异常细胞往往表现为有丝分裂时长增加(或“细胞周期异常”),“有丝分裂秒表”通过对有丝分裂时长的监控,可以及时发现并终止异常细胞的增殖,避免细胞癌变风险;外界条件不利时,可能导致亲代细胞有丝分裂时间延长,“有丝分裂秒表”可使子代细胞获知此信息,并使子代细胞停滞在G1期甚至凋亡,从而有效躲避外界不利条件。
28.(24-25高二下·山东烟台·期末)图1是观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞有丝分裂显微图像。分裂间期依次分为G1期、S期(DNA复制时期)、G2期,M表示分裂期。正常分裂过程中,每百个细胞中处于M期的细胞总数为a。TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)的前体,过量TdR会导致DNA复制受阻。在不含3H的培养液中,加入过量的3H-TdR,细胞被抑制在S期或G1与S期交界处,且细胞被3H标记。解除抑制,细胞继续沿细胞周期运行。图2表示解除抑制后,每百个细胞中标记细胞进入M期的细胞数占a的比例(PLM)随时间的变化。
(1)图1能观察到有丝分裂部位的细胞上具有___________的特点。制作洋葱根尖临时装片时,需要经过解离、___________和制片等步骤。
(2)若将图1中标号的细胞图像按细胞周期的时期进行排序,则最合理的顺序为:___________。丙细胞中染色体数与核DNA分子数之比为___________。
(3)3H-TdR可标记DNA的原因是___________。根据图2中曲线分析G1期时长为___________h,S期细胞约占细胞总数的比例为___________。
【答案】(1) 呈正方形、排列紧密 漂洗、染色
(2) 乙→丙→甲 1:2
(3) 3H-TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)的前体,而胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位之一 11 7/22
【分析】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称为细胞周期。G1期为DNA合成前的时期,合成RNA和核糖体。S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成。G2期是DNA合成后的时期,也是有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成。M期为细胞分裂期。
【详解】(1)根尖分生区细胞是能进行有丝分裂的部位,其特点是排列紧密、呈正方形,这样的结构利于细胞分裂活动。制作洋葱根尖临时装片,解离后需漂洗(洗去解离液,防止解离过度 ),再进行染色(使染色体着色,便于观察 ),最后制片,故步骤为解离、漂洗、染色、制片,这里填漂洗、染色。
(2) 图中乙染色体呈染色质状态,为有丝分裂前的间期,甲中染色体明显移向两级,为有丝分裂后期。丙细胞染色体排列比较散乱,是有丝分裂前期,此时染色体数与核DNA 分子数之比为1:2,所以排序为乙→丙→甲 。
(3)TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)的前体,而胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位之一,所以可标记 DNA。分裂间期依次分为G1期、S期(DNA复制时期)、G2期,如图,在3h时,细胞开始进入M期,说明G2期为3小时,1小时后M期被标记细胞比例达到最大,说明M期为1小时;在10h时,M期被标记细胞数开始减少,说明标记时处于S期开始阶段的细胞进入分裂期,S期共7h。3-25为M+G1+S+G2期,共22h,故G1为11h,S期占7h,比例为7/22。
29.(24-25高一上·吉林长春德惠·期末)图甲为某高等植物细胞有丝分裂过程中核DNA的数量变化曲线,图乙为该植物的细胞有丝分裂过程部分时期的图像。回答下列问题:
(1)图乙属于构建模型中的______模型。据图乙判断,图甲中的N的值为______,C点细胞中染色体数、染色单体数、核DNA数的比例为______。曲线下降的时期和原因为_____。
(2)若图甲代表核DNA和染色体的比值,则N为______。曲线下降的时期和原因为______。
(3)在坐标图中用柱形图表示出图甲DE时期,染色体(a)、染色单体(b)、核DNA(c)的数目_____。
(4)图乙为该植物的细胞有丝分裂过程部分时期的图像,缺少某个时期的图像,该时期细胞发生的主要变化为______。
(5)某同学要观察植物细胞的有丝分裂,有多种材料供选择,不同材料的细胞周期时间长短不同,为了观察到更多处于不同时期的细胞,加深对不同时期特点的理解,选材的原则是_____。
【答案】(1) 物理 6 1:2:2 末期,细胞一分为二,核DNA平均分配到两个子细胞中
(2) 1 后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍
(3)
(4)间期,主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
(5)选择细胞周期短且分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
【分析】分析图甲:AB代表间期,BC代表前期,CD代表中期,DE代表后期,EF代表末期,分析图乙:①代表前期,②代表末期,③代表后期,④代表中期。
【详解】(1)图乙属于构建模型中的物理模型,因为它是通过直观的图像来展示细胞有丝分裂的结构等信息。由图乙可知,体细胞中含有6条染色体,6个DNA分子,所以N=6。C点为有丝分裂前期,此时染色体数、染色单体数、核DNA数的比例为1:2:2。 曲线下降的时期为末期,原因是末期细胞一分为二,核DNA平均分配到两个子细胞中。
(2)间期完成DNA复制,核DNA和染色体的比值为2,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,核DNA和染色体的比值为1,若图甲代表核DNA和染色体的比值,N为1。曲线下降的时期为后期,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍,核DNA和染色体的比值由2变为1。
(3)图甲DE时期为后期,此时染色体数目加倍,染色单体消失,核DNA数目不变。所以染色体(a)为12,染色单体(b)为0,核DNA(c)为12,用柱形图表示如图所示。
(4)图乙缺少间期的图像,间期细胞发生的主要变化为完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(5)选材的原则为选择细胞周期短且分裂期占细胞周期比例相对较大的材料,这样可以观察到更多处于不同时期的细胞。
地 城
考点02
细胞分化
1.(24-25高二下·河北邯郸复兴中学·期末)同一生物不同的组织细胞内的蛋白质分子和核酸分子,其组成和结构( )
A.蛋白质相同、核酸不同 B.核酸相同、蛋白质不同
C.都相同 D.都不同
【答案】D
【详解】ABCD、在同一个体中,不同组织细胞虽然执行不同的生理功能,但它们来源于同一个受精卵,因此细胞核内的DNA分子是相同的,即核酸DNA的组成和结构在不同组织细胞中保持一致。 然而,由于细胞分化导致基因选择性表达,不同组织细胞中转录和翻译产生的RNA、蛋白质种类和数量存在显著差异。例如,肌肉细胞大量表达肌动蛋白和肌球蛋白,而胰岛细胞则主要表达胰岛素。因此,蛋白质分子在不同组织细胞中组成和结构不同。 综上所述,同一生物不同组织细胞内的核酸、蛋白质都不同。D正确,ABC错误。
2.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)秀丽隐杆线虫的整个身体呈透明状,在发育成熟的过程中,该线虫有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,成虫总共只有959个体细胞。以下说法错误的是( )
A.秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是细胞正常代谢活动受损或中断引起的
B.秀丽隐杆线虫成虫的正常体细胞的细胞核中含有相同的遗传物质
C.若用药物抑制秀丽隐杆线虫的细胞凋亡,会干扰其正常的个体发育
D.秀丽隐杆线虫的131个细胞凋亡过程中,会有特定的基因选择性表达
【答案】A
【详解】A、细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,而非代谢活动受损或中断引起,代谢活动受损或中断引起的细胞死亡属于细胞坏死,A错误;
B、秀丽隐杆线虫成虫的体细胞由受精卵经有丝分裂、分化形成的,因此,其体细胞中细胞核的遗传物质相同,B正确;
C、细胞凋亡是生物体正常发育的必要过程,若被抑制会导致发育异常,C正确;
D、细胞凋亡过程中,与凋亡相关的基因会选择性表达,调控细胞程序性死亡,D正确。
故选A。
3.(24-25高二下·山西晋中东三县·期末)细胞的分裂、分化、生长、衰老和凋亡等各种生命活动,都受到细胞核的控制。细胞核具有如此重要的功能与其结构密切相关。下列叙述正确的是( )
A.与肌肉细胞相比,胰岛B细胞这类蛋白质合成旺盛的细胞中核仁较小
B.核孔是大分子物质进出细胞核的通道,不具有选择性
C.染色体与染色质是同一物质在不同时期的两种存在状态
D.核膜通过两层磷脂分子层把核内物质与细胞质分开
【答案】C
【详解】A、核仁与核糖体的形成有关,蛋白质合成旺盛的细胞(如胰岛B细胞)核仁较大,而肌肉细胞代谢相对较低,核仁较小,A错误;
B、核孔是大分子物质(如RNA、蛋白质)进出细胞核的通道,但具有选择性(如DNA不能通过),B错误;
C、染色体和染色质是同一物质在细胞分裂期和间期的不同存在状态,主要由DNA和蛋白质组成,C正确;
D、核膜由双层膜构成,每层膜均为磷脂双层,因此核膜共含四层磷脂分子层,D错误。
故选C。
4.(24-25高二下·河南许昌·期末)肌肉干细胞有着强大而高效的自我更新和组织再生能力,其在肌肉的生长、维持和损伤再生中都发挥着重要作用。肌肉纤维细胞是由许多个肌肉干细胞分化后融合形成的。研究表明肌肉损伤后恢复能力下降是由P蛋白介导的。下列叙述错误的是( )
A.肌肉纤维细胞与正常的真核细胞不同,可能含有多个细胞核
B.肌肉干细胞属于已分化的细胞,仍然具备分裂和分化能力
C.P蛋白的作用可能是抑制肌肉干细胞分裂形成肌肉纤维细胞
D.肌肉干细胞转化为肌肉纤维细胞的过程中发生了基因选择性表达
【答案】C
【详解】A、肌肉纤维细胞由多个肌肉干细胞融合形成,具有多个细胞核,A正确;
B、肌肉干细胞属于成体干细胞,已部分分化但仍保留分裂和分化能力,B正确;
C、肌肉损伤后恢复能力下降是由P蛋白介导的,肌肉纤维细胞是由许多个肌肉干细胞分化后融合形成的,所以P蛋白的作用可能是抑制肌肉干细胞分化形成肌肉纤维细胞,而非分裂,C错误;
D、细胞分化的本质是基因选择性表达,D正确。
故选C。
5.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)植物由细胞发育而来,并由细胞及细胞产物构成,下列有关叙述错误的是( )
A.筛管、导管都是具有功能的死细胞
B.花粉细胞具有全能性,可发育成完整植物体
C.高等植物细胞间可通过胞间连丝彼此连接
D.叶肉细胞含有大量叶绿体,能够进行光合作用
【答案】A
【详解】A、筛管细胞成熟后细胞核解体,但细胞质仍保留,属于活细胞;而导管细胞成熟后原生质体解体,形成死细胞。因此,筛管是活细胞,导管是死细胞,A错误;
B、花粉细胞是生殖细胞,具有全能性,在离体培养条件下可发育成完整植株,B正确;
C、高等植物细胞间通过胞间连丝进行物质运输和信息交流,C正确;
D、叶肉细胞含大量叶绿体,是光合作用的场所,D正确。
故选A。
6.(24-25高二下·贵州黔西南州·期末)干细胞在研究及医学上具有重大的价值。下列关于干细胞的叙述,错误的是( )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.iPS细胞的全能性比造血干细胞高
C.应用iPS细胞可避免免疫排斥
D.由干细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
【答案】A
【详解】A、干细胞不仅存在于胚胎中,成体组织(如骨髓)中也存在干细胞(如造血干细胞),因此“从胚胎中分离提取”表述片面,A错误;
B、iPS细胞是诱导多能干细胞,全能性接近胚胎干细胞,高于仅能分化为血细胞的造血干细胞,B正确;
C、iPS细胞若由患者自身细胞诱导形成,移植后不会引发免疫排斥,C正确;
D、干细胞分化的特定细胞(如心肌细胞)可用于药物毒性或效果测试,D正确。
故选A。
7.(24-25高二下·河北部分学校·期末)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图所示。下列分析错误的是( )
A.细胞分化的实质是基因的选择性表达
B.信号分子发挥作用直接调控细胞分化的方向
C.图示过程反映了细胞膜的信息交流功能
D.应答蛋白被激活的过程会消耗能量
【答案】B
【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合,ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性,有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。
【详解】A、细胞分化的实质就是基因的选择性表达,使细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异,A正确;
B、信号分子与受体结合,通过一系列信号传递,间接调控基因表达,从而决定细胞分化方向,不是直接调控,B错误;
C、信号分子与细胞膜上受体结合,体现细胞膜的信息交流功能,C正确;
D、应答蛋白被激活过程中,有ATP水解(ATP→ADP),消耗能量,D正确。
故选B。
8.(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)研究发现,胆管上皮细胞(BECs)在肝脏损伤时可转分化为过渡性肝脏祖细胞(TLPC),进一步分化形成新的肝脏细胞。下列叙述正确的是( )
A.BECs转分化为TLPC的过程体现了细胞的全能性
B.TLPC分化为新的肝脏细胞时遗传物质发生改变
C.TLPC的分化程度高于BECs,分裂能力更弱
D.BECs仍具有发育成其他类型细胞的潜能
【答案】D
【详解】A、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,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,而BECs仅转分化为TLPC,未形成个体或其他类型细胞,未体现全能性,A错误;
B、细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质未改变,B错误;
C、TLPC作为祖细胞,分化程度应低于BECs,分裂能力更强,C错误;
D、BECs能转分化为TLPC并形成新细胞,说明其仍具发育为其他类型细胞的潜能,D正确。
故选D。
9.(24-25高二下·浙江舟山·期末)涡虫的再生能力极强,即使被切成多份,每一份也能再生为完整个体。这一特性使其成为再生医学研究的重要模式生物。下列叙述错误的是( )
A.涡虫再生过程发生基因选择性表达
B.涡虫再生过程体现细胞全能性
C.涡虫再生过程存在细胞的衰老和凋亡
D.涡虫再生机制有助于人类器官再生研究
【答案】B
【详解】A、再生过程中细胞分化为不同组织,基因选择性表达是细胞分化的基础,A正确;
B、细胞的全能性是指细胞经分裂分化后,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。涡虫再生由多个细胞共同完成,未体现单个细胞的全能性,B错误;
C、再生涉及细胞更新,旧细胞会经历衰老和凋亡以维持稳态,C正确;
D、研究涡虫再生机制可为人类器官再生提供理论依据,D正确。
故选B。
10.(24-25高二下·青海海南州·期末)胚胎干细胞(简称ES细胞)是可以分化为成年动物体内的任何一种类型细胞的干细胞,存在于早期胚胎中。生物学上常以小鼠ES细胞为材料,通过定向诱导获得多种功能细胞。下列叙述错误的是( )
A.随着细胞分化程度的增加,细胞表达全能性的能力逐渐减弱
B.若将ES细胞诱导分化成肝脏细胞,则可说明ES细胞具有全能性
C.为减少排异反应,可诱导患者自身干细胞分化成真皮细胞,用于治疗皮肤烧伤
D.体外培养细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的
【答案】B
【详解】A、细胞分化程度越高,其全能性表达能力越弱,如高度分化的细胞通常难以体现全能性,A正确;
B、全能性指细胞发育为完整个体的能力,仅分化为肝脏细胞未体现全能性,只能说明ES细胞具有分化能力,B错误;
C、利用患者自身干细胞分化细胞进行移植,可避免免疫排斥反应,符合实际应用,C正确;
D、体外培养细胞需无菌无毒环境以防止污染和细胞死亡,D正确;
故选B。
11.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)肝脏受损时,肝脏干细胞可分化为肝细胞或胆管上皮细胞。下列叙述错误的是( )
A.肝脏干细胞的分化说明其细胞核具有全能性
B.肝细胞中与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态
C.同一个体肝细胞和胆管上皮细胞的基因型通常相同,蛋白质不完全相同
D.一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态
【答案】A
【详解】A、肝脏干细胞分化为肝细胞或胆管上皮细胞属于细胞分化,而细胞全能性需细胞发育为完整个体或形成各种类型细胞才能体现。题干中仅分化为两种特定细胞,未体现细胞核的全能性,A错误;
B、肝细胞是高度分化的细胞,血红蛋白基因仅在红细胞中表达,其他细胞中该基因处于关闭状态,B正确;
C、同一生物体不同细胞的基因型相同(因遗传物质未改变),但因基因选择性表达,蛋白质种类不完全相同,C正确;
D、分化的细胞通常保持分化后的状态(如结构和功能稳定),这是细胞分化的特点之一,D正确。
故选A。
12.(24-25高二下·贵州贵阳云岩区贵阳第二中学·期末)约翰·格登和山中伸弥因在细胞核重编程技术领域做出革命性贡献而获得诺贝尔奖。如图为该技术的操作流程模式图,根据推断,以下说法正确的是( )
A.干细胞的细胞核均具有单层膜结构
B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
C.干细胞分化形成多种类型的细胞能体现细胞的全能性
D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
【答案】D
【分析】1、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.细胞分化的实质:基因的选择性表达。
2、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能.细胞全能性以形成个体为标志。
3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;④培育各种组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
【详解】A、干细胞的细胞核均具有双层膜结构,A错误;
B、干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目未发生变化,只是发生了基因的选择性表达,B错误;
C、全能性是一个细胞形成完整个体,而干细胞分化形成各类细胞,并未形成个体,不能体现细胞的全能性,C错误;
D、干细胞可被诱导形成胰岛细胞,包括胰岛B细胞,所以可用于治疗因胰岛B细胞受损引起的糖尿病,D正确。
故选D。
13.(24-25高二下·浙江金华十校·期末)能将植物体的一部分培养成完整植物体的理论基础是( )
A.分化的植物细胞遗传物质发生改变
B.植物细胞可以进行体外有丝分裂
C.植物细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
D.植物细胞可以有选择地表达细胞中的某些基因
【答案】C
【分析】细胞的全能性:
(1)概念:细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
(3)细胞全能性大小:受精卵>干细胞>生殖细胞>体细胞。
(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。
【详解】A、分化的植物细胞遗传物质未发生改变,只是基因选择性表达,A错误;
B、植物细胞可以进行体外有丝分裂,但这不是能将植物体一部分培养成完整植物体的理论基础,B错误;
C、植物细胞全能性指已分化的细胞仍具有发育为完整个体的潜能,C正确;
D、选择性表达基因是细胞分化的机制,与全能性无关,D错误。
故选C。
14.(24-25高二下·河北“五个一”名校联盟·期末)肺泡囊是由小肺泡细胞(AT1)和大肺泡细胞(AT2)镶嵌排列形成的。AT1参与肺的通气;AT2不参与肺的通气,但可增殖分化为AT1细胞。肺表面活性蛋白C(SP-C)是仅存在于AT2细胞中的蛋白。下列叙述错误的是( )
A.可通过检测是否含有SP-C基因区分AT1细胞和AT2细胞
B.AT1细胞和AT2细胞形态有差异的根本原因主要是mRNA不同
C.相比于AT1细胞,AT2细胞分化程度更低
D.肺部受损时,促进AT2细胞的增殖分化有利于增强肺的通气
【答案】A
【分析】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)实质:基因的选择性表达。
【详解】A、AT1细胞和AT2细胞的基因相同,都含有SP-C基因,故不能通过检测是否含有SP-C基因区分AT1细胞和AT2细胞,A错误;
B、AT1细胞和AT2细胞形态有差异的根本原因是基因的选择性表达,产生的mRNA不同,B正确;
C、AT2可增殖分化为AT1细胞,说明AT1细胞比AT2细胞的分化程度低,C正确;
D、AT1参与肺的通气,AT2可增殖分化为AT1细胞,故肺部受损时,促进AT2细胞的增殖分化有利于增强肺的通气,D正确。
故选A。
15.(24-25高二下·云南金太阳·期末)衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP-As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP-As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A.APCs和CP-As的遗传物质相同
B.推测衰老可调控基因的表达
C.APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP-As
D.年轻小鼠的APCs相关基因表达水平比中年小鼠的更低
【答案】C
【分析】基因的选择性表达是指在个体发育过程中,细胞在遗传物质的控制下,按照一定的时空顺序,有选择地表达某些基因,从而使细胞在形态、结构和功能上产生差异,形成不同类型的细胞。
【详解】A、APCs和CP-As的遗传物质相同。APCs分化为CP-As属于细胞分化,该过程中遗传物质未改变,仅基因选择性表达,A正确;
B、推测衰老可调控基因的表达。题干指出衰老触发CP-As出现,且中年小鼠APCs基因表达特征改变,说明衰老影响基因表达调控,B正确;
C、APCPs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP-As。APCs为成体干细胞,增殖通过有丝分裂,分化无需减数分裂(减数分裂仅见于生殖细胞),C错误;
D、年轻小鼠的APCs相关基因表达水平比中年小鼠更低。题干提到中年小鼠APCs基因表达显著不同,但未明确年轻小鼠表达水平更低。结合题意,中年APCs高增殖分化,可能相关基因表达更高,故年轻小鼠表达水平更低,D正确。
故选C。
16.(24-25高二下·安徽多校联考·期末)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。
17.(24-25高三上·北京西城区·期末)我国科学家将2型糖尿病患者的外周血细胞诱导成iPSC(诱导多能干细胞),体外培养成胰岛后移植回患者体内,成功治愈糖尿病。下列叙述错误的是( )
A.体外获得胰岛的过程涉及细胞分裂和分化
B.再生胰岛细胞的基因组成与iPSC不同
C.自体移植胰岛发生免疫排斥的几率很小
D.患者血糖水平可作为是否治愈的检测指标
【答案】B
【分析】动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞,干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等。诱导多能干细胞(iPSC)是类似胚胎干细胞的一种细胞,是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
【详解】A、iPSC诱导成胰岛的过程中,细胞数量增多涉及细胞分裂,细胞种类发生变化涉及细胞分化,A正确;
B、再生胰岛细胞是由iPSC诱导分化而来,细胞分化过程中遗传物质不变,所以基因组成相同,B错误;
C、因为是自体移植,自身免疫系统不会将其识别为外来异物,所以发生免疫排斥的几率很小,C正确;
D、糖尿病患者的血糖水平高于正常水平,若治愈则血糖水平应恢复正常,所以患者血糖水平可作为是否治愈的检测指标,D正确。
故选B。
18.(23-24高一下·云南大理州普通高中·期末)下列有关骨髓中造血干细胞的叙述,不正确的是( )
A.骨髓中的造血干细胞仍具分裂和分化能力
B.骨髓中的造血干细胞具有全能性
C.骨髓中的造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性
D.捐献骨髓中造血干细胞不会影响自身健康
【答案】C
【分析】1、骨髓中含有造血干细胞,造血干细胞能分裂分化成各种血细胞,可以治疗多种血液病。
2、全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体或者分化成其他各种细胞的潜能。
【详解】A、造血干细胞可以经过分裂、分化形成各种血细胞,其仍具有分裂和分化能力,A正确;
B、造血干细胞具有细胞核,即具有全套的遗传信息,所以具有全能性,B正确;
C、造血干细胞只能分化成各种血细胞,不能体现全能性,C错误;
D、捐献造血干细胞一般不会影响捐献者的健康 ,D正确。
故选C。
19.(24-25高二下·辽宁丹东·期末)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细胞,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.毛囊干细胞分裂过程不一定伴随细胞分化,但其分化过程一定伴随细胞分裂
B.分化的现象在生物界普遍存在,所有细胞生物都会发生细胞的分化
C.毛发中富含角蛋白,皮脂腺细胞因没有角蛋白基因,所以不能产生毛发
D.由毛囊干细胞分化的皮脂腺细胞功能上趋向专门化,有利于提高生理功能的效率
【答案】AD
【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、毛囊干细胞可以通过分裂产生新的毛囊干细胞,该过程中没有细胞分化,也可以通过分化为皮脂腺细胞,但该过程要先分裂形成新的细胞,故其分化过程一定伴随细胞分裂,A正确;
B、单细胞生物不会发生细胞分化,B错误;
C、皮脂腺细胞中含有角蛋白基因,C错误;
D、由毛囊干细胞分化的皮脂腺细胞功能上趋向专门化,有利于提高生理功能的效率,该过程会发生基因的选择性表达,D正确。
故选AD。
20.(24-25高二下·山东聊城·期末)胚胎干细胞存在于哺乳动物的早期胚胎中,具有自我更新能力,在科学和医学领域具有极高的研究价值。胚胎干细胞的发育和自我更新受多个基因调控(如图)。下列说法正确的是( )
A.胚胎干细胞可分化为成年动物体内任何一种类型的细胞
B.Nanog基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻
C.促进Stat3和Oct3/4的表达会促进胚胎干细胞向滋养层分化
D.将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险
【答案】ABD
【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性,可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,A正确;
B、Nanog基因促进胚胎干细胞的增殖,Nanog基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻,B正确;
C、Stat3抑制胚胎干细胞的增殖和原始内胚层的形成,OCT3/4能抑制胚胎干细胞表达形成滋养层,则促进Stat3和Oct3/4的表达会抑制胚胎干细胞的增殖和分化过程,C错误;
D、由于干细胞可无限增殖,将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险,D正确。
故选ABD。
21.(24-25高二下·河北级联测考试·期末)细胞活动包括整个细胞位置的移动以及细胞某些部分的有限运动,细胞活动与被称为马达分子的某些蛋白质有关,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.马达分子作用时伴随着细胞内的能量转化
B.马达分子可协助囊泡定向运输至细胞膜
C.推测细胞运动过程中马达分子构象的变化不可逆
D.不同细胞合成不同的马达分子是基因选择性表达的结果
【答案】AB
【分析】题图显示马达分子与囊泡结合后,在ATP水解释放的能量的驱动下沿着细胞骨架定向运动。
【详解】AB、题图显示马达分子与囊泡结合后,在ATP水解释放的能量的驱动下沿着细胞骨架定向运动,可以协助囊泡定向运输至细胞膜,AB正确;
C、根据图像推测细胞运动过程中马达分子构象的变化是可逆的,C错误;
D、对于一个个体而言,不同细胞合成不同的马达分子是基因选择性表达的结果,而不同个体的细胞内合成不同的马达分子是DNA不同,D错误。
故选AB。
22.(24-25高二下·北京海淀区·期末)线粒体氧化磷酸化过程障碍会引起神经元损伤乃至凋亡,这是神经退行性疾病发病的重要原因之一。研究者尝试使用人工囊泡改善线粒体功能以治疗疾病。
(1)氧化磷酸化过程即有氧呼吸第三阶段,其场所为______。
(2)通过将原癌基因导入神经干细胞,使其具备______能力,利于大量生产。研究者以改造后的神经干细胞为材料,利用匀浆方法获得了许多包含细胞组分的人工囊泡,通过检测______,从其中分离得到线粒体来源的囊泡,记作S。
(3)将S与损伤的神经细胞混合,以探究S能否改善线粒体功能。实验中可用于作出判断的检测指标有______(至少两个)。
(4)为了进一步探究S抑制细胞损伤和凋亡的机制,研究人员检测了不同处理下蛋白P(可激活凋亡)的含量和线粒体形态,结果如下图1和图2所示。
实验结果表明,S可以______,从而抑制细胞的损伤和凋亡。
(5)若将S用于疾病的治疗,还需解决的问题有______(写出一条)。
【答案】(1)线粒体内膜
(2) 无限增殖 囊泡膜蛋白的种类和数量
(3)耗氧速率 /ATP;产生速率 / 氧化磷酸化水平
(4)降低 P 蛋白的含量,减少线粒体损伤
(5)人工囊泡能否在体内发挥作用 / 人工囊泡是否会引发人体的免疫反应 / 如何确保人工囊泡只针对特定的靶细胞
【分析】本题围绕线粒体功能修复与神经细胞保护展开,涉及有氧呼吸、细胞工程、细胞代谢检测及实验探究等知识点,考查对线粒体结构与功能、细胞代谢指标、实验设计与结果分析的理解,培养科学思维与探究能力。需运用有氧呼吸场所、细胞增殖特性、线粒体功能检测指标(耗氧速率、ATP 产生等 )、实验结果分析及治疗应用的伦理与技术问题等知识解题。
【详解】(1)有氧呼吸第三阶段(氧化磷酸化 )的场所是线粒体内膜, 其上分布着与有氧呼吸相关的酶 。
(2)改造神经干细胞使其具备类似癌细胞的无限增殖能力,可大量生产人工囊泡。线粒体来源的囊泡有特定膜蛋白标记,通过检测囊泡膜蛋白的种类和数量,可以用来分离线粒体来源的囊泡。
(3)线粒体功能可通过耗氧速率、ATP 产生速率、氧化磷酸化水平等指标检测,这些指标直接反映线粒体的能量代谢能力 。
(4)对比图 1 和图 2,S 处理后蛋白 P含量降低,线粒体损伤减少。故 S 可降低 P 蛋白含量,减少线粒体损伤 ,抑制细胞凋亡。
(5)若 S 用于治疗,需解决人工囊泡能否在体内稳定发挥作用、是否引发免疫反应、如何精准靶向神经细胞 等问题,进而保证治疗有效性与安全性 。
23.(24-25高二下·山东淄博·期末)生长、增殖、衰老、死亡……细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。科研人员对细胞的生命历程进行了一系列研究。
(1)中心体在细胞周期中具有复制一分离一复制周期,这一过程称为中心体循环。 细胞分裂间期依次划分为 期、 期(DNA 合成期)、 期。将处于不同时期的细胞进行融合, 实验结果如图。其中灰色的部分是细胞核, 黑点代表中心体。
①中心体由_____组成,在有丝分裂中的作用是_____。
②中心体和 DNA 的复制_____(填“可以”或“不可以”)同时进行,引发中心体复制的物质持续存在到_____期。
(2)研究发现,可以抽取自体扁桃体中的干细胞,通过细胞增殖和细胞分化形成新的干细胞, 来修复受损的肝脏。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_____的过程称为细胞分化,分化是基因_____的结果。
(3)研究发现,长期睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老和凋亡的进程,造成角膜严重受损。在细胞衰老的过程中,细胞膜的变化是_____。细胞凋亡过程对人体的意义有_____(答出两点即可)。
【答案】(1) 两个互相垂直排列的中心粒及周围物质 发出星射线,形成纺锤体 可以 G2
(2) 稳定性差异 选择性表达
(3) 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低 完成个体正常发育;维持内部环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰
【分析】中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。细胞分化的实质是基因选择性表达。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,又被称为细胞编程性死亡。
【详解】(1)中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。在有丝分裂中,中心体的作用是发出星射线形成纺锤体,牵引染色体运动,从而保证细胞分裂过程中染色体能够平均分配到两个子细胞中。 从图中可以看到,当G1期细胞与S期细胞融合后,G1期细胞可以进行中心体复制,说明中心体和DNA的复制可以同时进行。 因为G1期细胞与S期细胞融合后能引发中心体复制,且G1期细胞与G2期细胞融合后G1期细胞也能进行中心体复制,所以引发中心体复制的物质持续存在到G2期。
(2)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称为细胞分化。细胞分化是基因选择性表达的结果,即不同细胞中遗传物质相同,但表达的基因不同,从而导致细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。
(3)在细胞衰老的过程中,细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低。这是细胞衰老时细胞膜的典型变化。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。例如,在胚胎发育过程中,手指间细胞的凋亡使得手指分开;细胞凋亡还可以清除被病原体感染的细胞等。
【点睛】
地 城
考点03
细胞的衰老和死亡
1.(24-25高二下·甘肃临夏州·期末)“便东篱甲子,花开花谢,不堪重数”,花开欣欣向荣,花谢静静凋零,这是一个自然循环的过程。下列关于生命历程的叙述,错误的是( )
A.花开与细胞的分裂和细胞的生长相关联
B.花在形成过程中涉及了基因选择性表达
C.花的衰老是其组成细胞普遍衰老的过程
D.花谢的过程中不能进行新蛋白质的合成
【答案】D
【详解】A、花开过程中,植物通过细胞分裂增加细胞数量,并通过细胞生长增大细胞体积,因此与细胞分裂和生长有关,A正确;
B、花的形成是细胞分化的结果,而细胞分化的本质是基因选择性表达,B正确;
C、花的衰老是器官水平衰老,其基础是组成花的细胞普遍进入衰老状态,C正确;
D、花谢时细胞发生凋亡,但凋亡过程中仍存在基因表达(如合成凋亡相关酶),因此蛋白质合成并未完全停止,D错误。
故选D。
2.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)研究发现细胞坏死也受到特定基因的控制,称为程序性坏死。肿瘤坏死因子(TNF)可通过受体TNFR1诱导多种炎症因子表达及某些细胞死亡,包括质膜完整的凋亡和质膜破裂的坏死两种形式。某些巨噬细胞被病原体感染后,会释放大量炎症因子并死亡,也是一种程序性坏死。下列说法错误的是( )
A.细胞坏死使细胞内含物释放,可引起周围组织发生炎症反应
B.敲除细胞内编码TNFR1的基因,会影响细胞程序性死亡
C.人体内正在进行有丝分裂的细胞不可能发生程序性坏死
D.细胞程序性坏死可能有助于机体抵抗病原体的感染
【答案】C
【详解】A、由题意可知,细胞坏死使细胞内含物释放,可引起周围组织发生炎症反应,A正确;
B、TNFR1是TNF诱导程序性死亡的受体,敲除其编码基因会阻断相关信号传递,影响程序性死亡(包括坏死和凋亡),B正确;
C、有丝分裂的细胞仍可能受基因调控发生程序性坏死,如被病原体感染时触发,C错误;
D、被感染巨噬细胞的程序性坏死可释放炎症因子,激活免疫反应,有助于抵抗病原体,D正确。
故选C。
3.(24-25高二下·山东烟台·期末)端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,它以RNA为模板,来维持端粒DNA的长度。人体血液中含有一种名为“GDF11”的蛋白质,其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。下列说法正确的是( )
A.有丝分裂中期人神经干细胞内有92个端粒
B.端粒和端粒酶中的核酸彻底水解后共有7种化合物
C.血液中GDF11的减少可导致端粒变短,使细胞衰老
D.GDF11减少会导致各种酶的活性降低,使细胞代谢减慢
【答案】C
【详解】A、有丝分裂中期,每条染色体含有两个姐妹染色单体,但每条染色单体的两端各有一个端粒,因此神经干细胞内共有46条染色体×2条染色单体×2个端粒=184个端粒,A错误;
B、端粒中的核酸是DNA,水解产物为脱氧核糖、磷酸、A、T、C、G;端粒酶中的核酸是RNA,水解产物为核糖、磷酸、A、U、C、G。两者彻底水解后共有脱氧核糖、核糖、磷酸、A、T、U、C、G,共8种化合物,B错误;
C、GDF11减少导致端粒酶活性下降,端粒无法延长,随细胞分裂逐渐缩短,最终引发细胞衰老,C正确;
D、GDF11减少仅影响端粒酶活性,而非“各种酶”的活性,细胞衰老时部分酶活性降低,但并非全部,D错误;
故选C。
4.(24-25高二下·广东深圳深圳大学实验中学·期末)肿瘤抑制蛋白(Par-4)可导致人类胶质母细胞瘤发生铁死亡。铁死亡是细胞内铁离子过载诱发产生自由基和大量脂质过氧化产物,而引发细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A.敲除Par-4的基因为抗癌治疗提供新思路
B.自由基会攻击DNA、蛋白质、生物膜
C.铁死亡的诱发可能需要环境因素参与调节
D.降低细胞中的铁离子浓度会降低铁死亡的发生
【答案】A
【分析】1、细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
2、细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。属于生物体正常的生命历程,对生物体是有利的。
3、由题意可知,铁死亡是由铁介导的活性氧(ROS)产生和随后的脂质过氧化引发的,Par-4可导致人类胶质母细胞瘤发生铁死亡。
【详解】A、Par-4是肿瘤抑制蛋白,能诱导癌细胞铁死亡。敲除Par-4会减少铁死亡,导致癌细胞存活增加,不利于抗癌治疗,A错误;
B、自由基具有强氧化性,会攻击 DNA、蛋白质、生物膜等,使这些物质结构和功能受损,B正确;
C、铁死亡是细胞内铁离子过载诱发,环境因素可能影响细胞内铁离子浓度等,所以铁死亡的诱发可能需要环境因素参与调节,C正确;
D、铁死亡由铁离子过载导致,降低铁离子浓度可减少脂质过氧化产物生成,从而降低铁死亡发生,D正确。
故选A。
5.(24-25高二下·山东德州·期末)胱氨酸经细胞膜上的胱氨酸载体蛋白(SLC7A1)运入细胞后,会被葡萄糖——戊糖磷酸途径(ppp)生成的 NADPH 还原为两个半胱氨酸。若胱氨酸在细胞内积累过多,会导致细胞骨架蛋白中的二硫键异常增加,最终引起细胞死亡,称为“双硫死亡”。下列说法正确的是( )
A.胱氨酸积累会影响细胞的物质运输、信息传递等生命活动
B.二硫键与其它化学键维持着细胞骨架蛋白中肽链间的结合
C.增强细胞内的 ppp 过程可促进细胞发生“双硫死亡”
D.抑制 SLC7A1 基因的表达可促进细胞发生“双硫死亡”
【答案】A
【详解】A、胱氨酸积累导致细胞骨架蛋白中二硫键异常增加,破坏细胞骨架结构。细胞骨架参与物质运输、信息传递等生命活动,因此其异常必然影响这些功能,A正确;
B、细胞骨架蛋白是由肽链盘曲折叠形成的具有一定空间结构的蛋白质,维持细胞骨架蛋白中肽链间结合的化学键主要是二硫键、氢键、离子键等,但二硫键是连接两条肽链或同一肽链中不同部分氨基酸残基的化学键,它主要维持蛋白质的空间结构,而不是维持肽链间的结合,肽链间的结合主要靠其他作用力如氢键、疏水作用等辅助,B错误;
C、增强ppp途径会生成更多NADPH,促进胱氨酸还原为半胱氨酸,减少胱氨酸积累,从而抑制“双硫死亡”,C错误;
D、抑制SLC7A1基因表达会减少胱氨酸进入细胞,降低其积累,进而减少“双硫死亡”,D错误。
故选A。
6.(24-25高二下·青岛胶州·期末)下列有关口腔上皮细胞各结构的描述正确的是( )
A.口腔上皮细胞的中心体与其有丝分裂过程有关
B.与胰岛B细胞相比,口腔上皮细胞的核仁更大,核孔更多
C.口腔上皮细胞的细胞核、核糖体、线粒体、溶酶体中均可出现RNA
D.衰老的口腔上皮细胞物质运输功能降低,细胞核体积减小,染色质收缩
【答案】C
【详解】A、口腔上皮细胞是高度分化的细胞,通常不再进行有丝分裂,A错误;
B、胰岛B细胞能分泌胰岛素(分泌蛋白),与口腔上皮细胞相比,其代谢旺盛。核仁与rRNA合成以及核糖体的形成有关,核孔参与物质运输,代谢旺盛的细胞内,核仁更大,核孔更多,故与口腔上皮细胞相比,胰岛B细胞的核仁更大,核孔更多,B错误;
C、细胞核(可转录形成RNA)、核糖体(含rRNA)、线粒体(自身含RNA)均含有RNA,溶酶体中一般不含RNA,但溶酶体可吞噬入侵细胞内的细菌、病毒等,因此被分解的细菌、病毒的RNA可出现在溶酶体内,C正确;
D、衰老细胞的细胞核体积增大,细胞体积减小,染色质收缩,D错误。
故选C。
7.(24-25高二下·浙江丽水·期末)硒是一种“长寿元素”,能减缓细胞代谢产生自由基造成的膜氧化损伤,延缓细胞衰老,从而降低疾病风险。下列叙述错误的是( )
A.硒元素是一种构成细胞的大量元素
B.膜氧化损伤会使细胞膜的流动性降低
C.硒可能促进细胞内抗氧化基因的表达
D.细胞衰老贯穿于多细胞生物个体发育的全过程
【答案】A
【详解】A、硒元素属于微量元素,而大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,A错误;
B、膜氧化损伤会导致磷脂和膜蛋白结构破坏,使细胞膜流动性降低,B正确;
C、硒可能通过激活抗氧化基因的表达,促进抗氧化酶(如超氧化物歧化酶)的合成,从而减少自由基损伤,C正确;
D、多细胞生物的细胞衰老从胚胎发育阶段开始,持续至个体生命结束,贯穿个体发育全过程,D正确。
故选A。
8.(24-25高二下·陕西安康·期末)人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代衰老细胞进而维持角膜结构。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞内多种酶活性降低,呼吸速率减慢
B.角膜衰老细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
C.角膜干细胞增殖产生新细胞能维持遗传物质的稳定性
D.角膜干细胞分化成上皮细胞体现了动物细胞的全能性
【答案】D
【分析】1、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
2、衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老细胞的特征包括水分减少、酶活性降低(尤其呼吸酶)、呼吸速率减慢等,A正确;
B、衰老细胞的清除由细胞凋亡完成,该过程受基因调控,是主动的生理性死亡,B正确;
C、角膜干细胞通过有丝分裂增殖,子细胞遗传物质与亲代一致,维持遗传稳定性,C正确;
D、细胞全能性指细胞发育为完整个体的潜能,而干细胞分化为上皮细胞仅为细胞分化,未体现全能性,D错误。
故选D。
9.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶活性密切相关,端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,可以修复端粒,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.在正常的人体细胞中,端粒酶的活性被明显激活
B.在癌细胞中,端粒酶的活性被明显抑制
C.端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老,表现为细胞核体积缩小,染色质染色加深
D.端粒酶具有逆转录酶的活性,原料X是脱氧核糖核苷酸
【答案】D
【详解】A、正常人体细胞中,端粒酶活性低,随分裂次数增加端粒缩短,A 错误;
B、癌细胞中端粒酶活性高,可维持端粒长度实现无限增殖,B 错误;
C、细胞衰老时细胞核体积增大,不是缩小,C 错误;
D、端粒酶是 RNA-蛋白质复合物,以自身 RNA 为模板合成 DNA,具有逆转录酶活性,原料是脱氧核糖核苷酸,D 正确。
故选D。
10.(24-25高二下·江苏宿迁泗阳县·期末)细胞内损伤的线粒体可通过泛素介导最终被降解,过程如图所示,其中吞噬泡由内质网等结构形成。下列说法错误的是( )
A.损伤线粒体通过泛素与自噬受体结合刺激内质网等结构形成吞噬泡
B.泛素化线粒体能运入溶酶体体现了生物膜具有选择透过性
C.线粒体被降解后可产生氨基酸、核苷酸等物质
D.图示过程属于细胞自噬,可以维持细胞内部环境的稳定
【答案】B
【详解】A、由图可知,吞噬泡由内质网等结构组成,损伤线粒体通过泛素与自噬受体结合刺激内质网等结构形成吞噬泡,A正确;
B、泛素化线粒体能运入溶酶体体现了生物膜的流动性,B错误;
C、线粒体膜主要由磷脂和蛋白质组成,线粒体内含DNA、RNA,被溶酶体降解时,可释放出氨基酸、核苷酸等物质,C正确;
D、图示过程属于细胞自噬,可以通过自噬维持细胞内物质代谢、能量平衡的稳定,保证细胞内部环境的稳定,D正确。
故选B。
11.(24-25高二下·广东佛山·期末)细胞内错误折叠的蛋白降解主要通过两种途径,即自噬途径和泛素-蛋白酶体途径,如图所示。其中,泛素是存在于细胞质基质中的一种小分子蛋白,错误折叠的蛋白质可以被泛素标记,被泛素标记的蛋白会被蛋白酶体识别并降解为短肽。下列叙述错误的是( )
A.泛素-蛋白酶体途径障碍可能会导致异常蛋白积累
B.泛素需要内质网和高尔基体进一步加工才有活性
C.自噬途径的正常进行需依赖于生物膜系统的功能
D.错误折叠的蛋白降解后的产物可被细胞重新利用
【答案】B
【详解】A、泛素 - 蛋白酶体途径的功能是降解错误折叠的蛋白质。若该途径障碍,错误折叠的蛋白无法被正常降解,会导致异常蛋白积累,A正确;
B、泛素是存在于细胞质基质中的小分子蛋白,其合成后无需内质网和高尔基体进一步加工即可具有活性,B错误;
C、自噬途径中,错误折叠的蛋白会被包裹形成自噬体,自噬体与溶酶体融合后降解内容物,这一过程依赖于生物膜的融合,C正确;
D、错误折叠的蛋白降解后产生的短肽等产物,可被细胞分解为氨基酸,重新用于蛋白质合成,实现物质的循环利用,D正确。
故选B。
12.(24-25高二下·浙江宁波·期末)细胞会经历增殖、生长、分化、衰老和死亡等生命历程。下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.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
B.细胞中基因的选择性表达使细胞趋向专门化,有利于完成各项生理功能
C.细胞衰老过程中,细胞内水分减少,代谢减慢
D.细胞凋亡和坏死都是一种自然的生理过程,有利于维持细胞内部环境的稳定
【答案】D
【详解】A、细胞周期指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,包含分裂间期和分裂期,A正确;
B、细胞分化的本质是基因选择性表达,形成不同形态和功能的细胞,即细胞中基因的选择性表达使细胞趋向专门化,有利于完成各项生理功能,B正确;
C、细胞衰老的特征包括细胞内水分减少、呼吸速率减慢、酶活性下降等,C正确;
D、细胞凋亡是基因调控的主动过程,属于生理性死亡;细胞坏死是外界因素导致的被动死亡,属于病理性过程,会破坏内环境稳态,D错误。
故选D。
13.(24-25高二下·湖南娄底部分普通高中·期末)溶酶体是主要分布于动物细胞内的一种细胞器,对维持细胞内部环境的稳定发挥着重要作用。溶酶体表面输出胆固醇的转运蛋白功能缺陷,引起C型尼曼氏病,患者小脑功能失调。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬的过程与溶酶体密切相关
B.溶酶体内的水解酶开始合成的场所是游离的核糖体
C.溶酶体内水解酶的合成与线粒体无关
D.C型尼曼氏病患者体内胆固醇会在溶酶体内大量贮积
【答案】C
【详解】A、细胞自噬过程中,溶酶体通过释放水解酶分解受损结构,A正确;
B、溶酶体内的水解酶属于分泌蛋白,初始在游离核糖体上合成,而后移至内质网上继续合成,B正确;
C、水解酶的合成需要核糖体、内质网、高尔基体协作,此过程依赖线粒体提供能量,C错误;
D、转运蛋白缺陷导致胆固醇无法输出,溶酶体内贮积,D正确。
故选C。
14.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)SASP是细胞衰老的关键因子,由衰老细胞直接分泌或者外泌体包裹分泌,其分泌过多会导致慢性炎症,在免疫系统中也存在重要作用。它的作用原理如图所示,下列有关细胞衰老正确的是( )
A.乳酸菌在衰老过程中,其细胞中端粒会缩短
B.细胞在衰老过程中部分相关酶的活性可能会升高
C.SASP通过负反馈调节细胞的衰老
D.据图推测SASP具有提高免疫系统的功能的作用
【答案】B
【分析】细胞衰老理论有自由基学说和端粒学说。端粒是真核生物染色体末端的一段特殊DNA序列,由简单的重复核苷酸序列。端粒学说是解释细胞衰老机制的重要学说之一,其核心内容是细胞每次分裂时,染色体末端的端粒不能被完全复制,会随着分裂次数的增加而逐渐缩短。 当端粒缩短到一定临界长度时,细胞就会停止分裂,进入衰老状态,甚至凋亡。
【详解】A、乳酸菌是原核生物,没有染色体,也就没有端粒,端粒是真核生物染色体末端的结构,A错误;
B、细胞在衰老过程中,多种酶活性降低,但也有部分相关酶的活性可能会升高,比如与细胞衰老相关的酶活性可能升高,B正确;
C、从图中可知,SASP分泌过多会促进衰老细胞积累,并导致慢性炎症的发生,慢性炎症又会加剧SASP分泌,进一步使衰老细胞的积累加剧,这是正反馈调节,C错误;
D、图中显示SASP分泌过多会导致慢性炎症,并没有体现SASP具有提高免疫系统功能的作用,D错误。
故选B。
15.(24-25高二下·广西钦州·期末)研究发现高等动物中Klotho基因与衰老密切相关,其通过调控离子通道、信号通路等发挥抗衰老、保护肾脏和保护心血管等作用。下列叙述正确的是( )
A.Klotho基因是高等动物的衰老细胞中所特有的基因
B.衰老细胞的细胞核体积变小,代谢减弱,染色质收缩,核膜内折
C.正常情况下,单个细胞的衰老凋亡预示着高等动物的衰老死亡
D.Klotho基因缺陷的高等动物肾脏和心血管功能可能会受影响
【答案】D
【详解】A、Klotho基因并非衰老细胞特有,该生物所有体细胞均含有该基因,不同细胞基因表达的情况不同,A错误;
B、衰老细胞的细胞核体积增大而非变小,染色质固缩、核膜内折,B错误;
C、对多细胞生物而言,个体衰老是体内大多数细胞普遍衰老的过程,但单个细胞的衰老凋亡并不能预示着高等动物的衰老死亡,C错误;
D、题干明确Klotho基因具有保护肾脏和心血管的作用,若其缺陷则相关功能可能受损,D正确。
故选D。
16.(24-25高二下·湖南长沙宁乡·期末)当机体细胞受到缺氧、饥饿、钙代谢紊乱、自由基侵袭及药物等应激原的刺激时,内质网腔内未折叠蛋白增多或钙失衡,可引发内质网应激,细胞对内质网应激会产生未折叠蛋白反应和内质网超载反应来减少蛋白质的合成,促进蛋白质降解,但同时内质网过度应激也激活了半胱天冬酶-12(Caspase-12), 活化的 Caspase-12进一步切割下游蛋白。引发细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.抑制 Caspa se -12的活性,可增加细胞凋亡的发生
B.蛋白质应激所导致的细胞凋亡也是由遗传机制决定的
C.内质网应激时,细胞内蛋白质的合成速率变慢,降解速率加快
D.细胞凋亡过程中,内质网可通过调控酶活性影响细胞凋亡进程
【答案】A
【分析】内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【详解】A、由题意可知,活化的Caspase - 12进一步切割凋亡蛋白,抑制其活性,会减少细胞凋亡的发生(因为 Caspase -12是促进凋亡的),A错误;
B、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,蛋白质应激所导致的细胞凋亡也受遗传机制控制,B正确;
C、由题意可知,内质网应激时,细胞会减少蛋白质的合成,促进蛋白质降解,所以蛋白质的合成速率变慢,降解速率加快,C正确;
D、内质网应激激活 Caspase-12,影响细胞凋亡进程,说明内质网可通过调控酶活性影响细胞凋亡,D正确。
故选A。
17.(24-25高二下·河南安阳滑县部分学校·期末)科研人员用两种凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,测定细胞存活率(%),结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.试剂a诱导T细胞凋亡依赖Bax蛋白和Bak蛋白
B.试剂b诱导凋亡中,Bak蛋白缺失降低细胞存活率
C.Bax基因和Bak基因缺失对试剂b诱导凋亡的效果有影响
D.T淋巴细胞凋亡异常只影响机体的细胞免疫
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡对生物体有害。
【详解】A、从图中可以看出Bax蛋白和Bak蛋白的有无T淋巴细胞的存活率有没有差异,试剂a诱导T细胞凋亡不依赖Bax蛋白和Bak蛋白,A错误;
B、试剂b诱导凋亡中,Bak蛋白缺失组细胞存活率高,说明Bak蛋白缺失会提高细胞存活率,B错误;
C、Bax基因和Bak基因缺失时,试剂b诱导凋亡的细胞存活率有变化,说明对试剂b诱导凋亡的效果有影响,C正确;
D、T淋巴细胞既参与细胞免疫,也参与体液免疫,其凋亡异常会影响体液免疫和细胞免疫,D错误。
故选D。
18.(24-25高二下·青岛胶州·期末)人体骨髓中存在少量间充质干细胞(MSC),MSC可分裂、分化为成骨细胞等多种组织细胞。MSC在分化过程中,APOE蛋白基因的表达量增多。进入细胞核的APOE蛋白可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法正确的是( )
A.诱导间充质干细胞分化为多种组织细胞的过程,体现了细胞的全能性
B.抑制APOE蛋白基因表达,MSC向成骨细胞分化的过程将会增强
C.细胞核骨架和异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.细胞衰老也受基因的调控,成骨细胞比MSC更易衰老
【答案】D
【详解】A、细胞全能性指细胞发育为完整个体或各种组织细胞的能力,而MSC分化为多种组织细胞,未体现全能性,A错误;
B、APOE蛋白促进MSC衰老,抑制其表达会延缓衰老,使MSC保持分裂能力,可能减弱分化而非增强,B错误;
C、自噬性降解依赖溶酶体,细胞核内异染色质蛋白需转运至细胞质中降解,而非直接在核内降解,C错误;
D、细胞衰老受基因调控,成骨细胞为分化后细胞,通常比干细胞(MSC)更易衰老,D正确。
故选D。
19.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)细胞分裂、分化和凋亡过程受多种基因调控。下列有关叙述正确的是( )
A.制作根尖有丝分裂装片时,用卡诺氏液固定后需立即用清水漂洗,以免影响染色
B.根尖分生区细胞有丝分裂前期,由中心体发出星射线形成纺锤体
C.细胞分化时遗传物质不变,基因选择性表达使mRNA和蛋白质出现差异
D.细胞自噬可清除受损细胞器以维持稳态,激烈的细胞自噬必然诱导细胞凋亡
【答案】C
【详解】A、制作根尖有丝分裂装片时,固定细胞使用的是解离液(盐酸和酒精混合液),而非卡诺氏液,A错误;
B、根尖分生区细胞属于高等植物细胞,其有丝分裂的纺锤体由细胞两极的细胞质基质直接形成,而非由中心体发出星射线(动物细胞特征),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,但不同细胞中合成的mRNA和蛋白质存在差异,C正确;
D、细胞自噬可清除受损结构以维持稳态,但激烈的自噬并不必然诱导凋亡(如某些情况下细胞可能通过自噬修复存活),且“必然”表述过于绝对,D错误。
故选C。
20.(24-25高二下·山东烟台·期末)某研究团队通过短期血清饥饿处理猪骨骼肌卫星细胞(简称SMSCs),细胞自噬水平显著升高。研究发现,雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是细胞感知营养物质状态的重要蛋白质,丰富的营养物质会激活mTOR的磷酸化,从而抑制细胞自噬。下列说法错误的是( )
A.细胞自噬和凋亡的调控机制不同,激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡
B.在血清饥饿处理条件下,SMSCs内的溶酶体数量和酶活性可能会增加
C.血清饥饿导致细胞自噬增强,可为细胞维持生存提供物质和能量
D.血清饥饿处理SMSCs会激活mTOR磷酸化,加速受损细胞器的分解
【答案】D
【分析】根据题干,血清饥饿导致细胞自噬增强,而mTOR的磷酸化在营养物质丰富时被激活,从而抑制自噬。
【详解】A、细胞自噬和凋亡的调控机制不同,如自噬由自噬相关基因调控,凋亡由凋亡相关基因调控;过度自噬可能导致细胞凋亡,A正确;
B、血清饥饿时自噬增强,溶酶体需分解自噬体内容物,其数量和酶活性可能增加以支持分解功能,B正确;
C、血清饥饿导致细胞自噬增强,细胞自噬过程中会分解一些物质,这些物质可以为细胞维持生存提供物质和能量,该说法符合细胞自噬的功能特点,C正确;
D、题干明确“丰富的营养物质激活mTOR磷酸化”,而血清饥饿时mTOR磷酸化应被抑制,自噬增强,D错误。
故选D。
21.(24-25高二下·广西柳州·期末)研究表明,端粒、端粒酶与细胞衰老、癌变有一定的关系。下列叙述正确的是( )
A.端粒仅位于染色体的一端
B.癌细胞中的端粒不断缩短
C.端粒酶是在细胞内催化端粒分解的酶
D.癌细胞通过激活端粒酶,逃脱衰老限制
【答案】D
【分析】本题考察端粒、端粒酶与细胞衰老、癌变的关系。需结合端粒的结构功能、端粒酶的作用机制及癌细胞特性进行判断。
【详解】A、端粒位于染色体的两端(每条染色体有两个端粒),而非仅一端,A错误;
B、癌细胞因端粒酶活性高,可延长端粒,故端粒不会持续缩短,B错误;
C、端粒酶通过逆转录机制合成端粒DNA序列,而非催化分解,C错误;
D、癌细胞激活端粒酶,维持端粒长度,从而逃脱复制次数限制,避免衰老,D正确;
故选D。
22.(24-25高二下·河南信阳·期末)细胞死亡包括凋亡(apoptosis)和坏死(necrosis)等方式。其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。细胞自噬是指在一定条件下,细胞将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体解后再利用。图1和图2是相关的生理过程。下列关于两者的说法错误的是( )
A.细胞自噬作用受到细胞内相关基因的调控,该生理过程不属于细胞凋亡
B.胰岛素与膜上受体结合与否,是激活或抑制细胞自噬过程的重要因素
C.AKT既能抑制细胞凋亡过程,又能抑制mTor对细胞自噬的抑制作用
D.细胞对细胞凋亡和细胞自噬的调控,涉及基因选择性表达
【答案】C
【详解】A、细胞自噬受基因调控,是细胞 “分解自身结构再利用” 的过程,不属于细胞凋亡(编程性死亡),A正确;
B、图1中胰岛素与受体结合激活 AKT,抑制凋亡、抑制自噬;图2中无胰岛素结合,AKT 失活,自噬解除抑制,故胰岛素与受体结合与否,影响细胞自噬,B正确 ;
C、图1 中 AKT 激活后,抑制凋亡;同时激活mTor抑制细胞自噬,C错误 ;
D、细胞对凋亡和自噬的调控,依赖不同基因(如调控AKT、mTor的基因 )的选择性表达,D正确。
故选C。
23.(24-25高二下·广西南宁部分学校·期末)衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP - As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP - As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A.APCs和CP - As的遗传物质相同
B.推测衰老可调控基因的表达
C.APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP - As
D.年轻小鼠的APCs相关基因比中年小鼠的活性更低
【答案】C
【详解】A、APCs和CP-As属于同一来源的细胞分化产物,分化过程中遗传物质未改变,A正确;
B、题干指出中年小鼠APCs的基因表达特征显著不同,说明衰老影响了基因表达调控,B正确;
C、APCs为成体干细胞,通过有丝分裂增殖并分化为CP-As,而减数分裂仅发生于生殖细胞,C错误;
D、中年小鼠APCs相关基因表达更活跃(如促进增殖分化的基因),故年轻小鼠的APCs相关基因活性更低,D正确。
故选C。
24.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)下列有关细胞死亡与自噬的叙述,错误的是( )
A.凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
B.正在发育以及发育成熟的生物体中,都有细胞凋亡发生
C.细胞自噬与溶酶体有关,可以清除受损或衰老的细胞器,维持细胞内部环境稳定
D.被病原体感染的细胞的清除均属于细胞坏死
【答案】D
【详解】A、细胞凋亡是由遗传机制决定的程序性死亡,属于主动过程,A正确;
B、在个体发育各阶段均存在细胞凋亡,B正确;
C、细胞自噬通过溶酶体分解自身受损结构,维持细胞内稳态,C正确;
D、被病原体感染的细胞通常通过细胞凋亡清除,而非坏死(坏死是病理性被动死亡),D错误。
故选D。
25.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)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。
26.(24-25高二下·山东泰安·期末)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是( )
A.胰岛A细胞和胰岛B细胞基因组成相同,基因表达完全不同
B.被HIV病毒感染的辅助性T细胞的裂解死亡属于细胞坏死
C.细胞产生的自由基可攻击磷脂分子,导致细胞衰老
D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,维持细胞内部环境的稳定
【答案】A
【详解】A、胰岛A细胞和胰岛B细胞由同一受精卵分裂、分化而来,核基因组成相同,但基因选择性表达导致功能不同,即基因表达不完全相同,A错误;
B、被HIV感染的辅助性T细胞裂解死亡是由于病毒大量增殖导致细胞结构破坏,非正常死亡,属于细胞坏死,B正确;
C、自由基攻击生物膜中的磷脂分子,导致细胞膜损伤,进而加速细胞衰老,C正确;
D、细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,从而维持细胞内部环境的稳定,有利于细胞正常的生命活动进程,D正确。
故选A。
27.(24-25高二下·福建莆田仙游县华侨中学·期末)下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率
B.衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
C.细胞凋亡是一种自然的生理过程,与基因无关
D.癌变细胞的形态结构发生显著变化
【答案】C
【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。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率,其实质是基因的选择性表达,A正确;
B、衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,此外衰老细胞还有细胞核体积变大,细胞体积变小等特点,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与基因有关,C错误;
D、癌变细胞的形态结构发生显著变化,如细胞变成球形,D正确。
故选C。
28.(24-25高二下·山东烟台·期末)人体皮肤组织有较强的修复能力。研究发现,当皮肤受到损伤后,巨噬细胞会分泌TGF-β(蛋白质类因子)以激活角质形成细胞增殖、分化,产生新的表皮细胞,使伤口愈合。下列说法正确的是( )
A.皮肤细胞因受损伤而死亡属于细胞凋亡
B.巨噬细胞和角质形成细胞中都有合成TGF-β的基因
C.角质形成细胞形成表皮细胞的过程说明细胞具有全能性
D.巨噬细胞分泌TGF-β的过程与膜蛋白无关
【答案】B
【分析】1、衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。2、细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。
【详解】A、皮肤细胞因损伤而死亡属于细胞坏死,细胞凋亡是主动的、由基因调控的死亡,A错误;
B、巨噬细胞和角质形成细胞均为体细胞,遗传物质相同,均含有合成TGF-β的基因,B正确;
C、角质形成细胞分化为表皮细胞仅体现细胞分化,未发育为完整个体,不能说明细胞全能性,C错误;
D、TGF-β为分泌蛋白,分泌过程依赖囊泡运输(胞吐),需膜蛋白参与(如膜融合相关蛋白),D错误。
故选B。
29.(24-25高二下·河南驻马店部分高中联考·期末)端粒被称作细胞分裂次数的时钟,正常动物细胞在衰老之前分裂的次数是有限的,约为50次,这个极限是端粒逐渐缩短导致的。端粒酶能够将变短的DNA末端重新加长。下列叙述正确的是( )
A.衰老细胞的功能、核基因的表达等均显著下降
B.老年人头发变白主要是由于黑色素细胞中缺乏酪氨酸酶导致的
C.人体细胞有丝分裂前期和后期存在的端粒数目不同
D.癌细胞能无限增殖可能是由于其细胞内端粒酶活性较高
【答案】D
【分析】端粒是真核生物染色体两端的一段非编码DNA重复序列,随细胞分裂次数增加,端粒就会缩短一定长度,最终会导致细胞的衰老和凋亡,而端粒长度的维持与端粒酶的活性有关。
【详解】A、衰老细胞的多种功能下降,但并非所有核基因的表达均显著下降,例如与衰老相关的基因可能表达增强,A错误;
B、老年人头发变白是由于黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低,B错误;
C、在有丝分裂前期(染色体已复制)和后期(染色体分离),每条染色体均含两个端粒,总端粒数目相同(如体细胞46条染色体时,前期和后期端粒总数均为184个),C错误;
D、癌细胞因端粒酶活性较高,可修复端粒缩短,从而无限增殖,D正确。
故选D。
30.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)下列关于细胞衰老及死亡的叙述错误的是( )
A.细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育起着关键作用
B.细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质,并不会诱导细胞凋亡
C.老年人的白发是因细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少所致
D.自由基学说认为:自由基可通过攻击磷脂、DNA和蛋白质等导致细胞衰老
【答案】B
【分析】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,有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、细胞凋亡是由基因调控的主动死亡过程,对个体发育(如器官形成)及维持内部环境稳定有重要作用,A正确;
B、细胞自噬是分解自身受损结构以维持稳态,但过度自噬可能诱导细胞凋亡,B错误;
C、老年人白发是因黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低,导致黑色素合成减少,属于细胞衰老的表现,C正确;
D、自由基学说指出,自由基攻击生物膜磷脂、DNA和蛋白质,引发细胞结构和功能损伤,导致衰老,D正确。
故选B。
31.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。下列叙述错误的是( )
A.端粒酶合成端粒DNA重复序列,表现出逆转录酶活性
B.端粒酶的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
C.原核细胞内没有端粒结构,也存在RNA—蛋白质复合体
D.若升高端粒酶的活性或促进端粒酶的表达,可促进细胞衰老
【答案】BD
【详解】A、端粒酶用利用自身RNA中的一段重复序列作为模板,逆转录合成端粒DNA重复序列,表现出逆转录酶活性,A正确;
B、端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白,因此,端粒酶的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸,B错误;
C、原核细胞没有染色体因而没有端粒,但是存在RNA—蛋白质复合体,如核糖体,C正确;
D、细胞会随着细胞分裂次数的增多而衰老,若增加端粒酶的活性或促进端粒酶的表达,可延缓细胞衰老,D错误。
故选BD。
32.(24-25高三上·河北邯郸部分校·期末)研究人员发现了“保持细胞年轻态”的分子开关——某表观遗传的酶M。酶M开启时人的细胞会变得衰老,关闭时人的干细胞衰老速度会减缓。这一发现可通过重设衰老的表观遗传时钟,放缓细胞老化的节奏。下列叙述正确的是( )
A.细胞衰老的原因可能是代谢产生的自由基攻击蛋白质,使其活性下降
B.细胞衰老过程受基因的调控及外界环境的影响
C.衰老细胞内各种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
D.施加酶M活性抑制剂,有利于机体干细胞更好地自我更新
【答案】ABD
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞衰老的原因可能是代谢产生的自由基攻击蛋白质,使其活性下降,自由基攻击DNA,使基因发生突变,A正确;
B、细胞衰老过程受基因的调控及外界环境的影响,例如外界环境导致细胞衰老,B正确;
C、衰老的细胞多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,代谢速率降低,C错误;
D、酶M开启时人的细胞会变得衰老,关闭时人的干细胞衰老速度会减缓,施加酶M活性抑制剂使干细胞衰老速度会减缓,有利于机体干细胞更好地自我更新,D正确。
故选ABD。
33.(24-25高二下·河南天一大联考·期末)糖尿病是严重威胁人类健康的代谢疾病,研究发现胰岛B细胞功能衰退与细胞凋亡密切相关。脐带间充质干细胞(UC-MSC)是一种多能干细胞,其在一定的条件下可被诱导形成胰岛样细胞。回答下列问题∶
(1)UC-MSC以_________分裂方式进行增殖,分裂后期UC-MSC中染色体的主要行为变化是_________。
(2)UC-MSC在特定信号分子作用下,可以被诱导分化形成胰岛样细胞,该过程中细胞的遗传物质_________(填“会”或“不会”)发生改变。研究发现,高糖环境会导致分化后的胰岛样细胞出现类似于衰老细胞的特征,如细胞体积_________(填“增大”或“减小”)、细胞核体积_________(填“增大”或“减小”)。
(3)糖尿病患者体内胰岛B细胞异常凋亡,细胞凋亡是指_________。免疫调节过程中,T细胞会分泌能促使细胞凋亡的信息分子CD95L,正常情况下胰岛B细胞表面缺乏相关受体而不会凋亡,试分析高血糖刺激引起胰岛B细胞发生凋亡的根本原因可能是_________。
【答案】(1) 有丝 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,并分别移向细胞两极
(2) 不会 减小 增大
(3) 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 高血糖诱导胰岛B细胞中控制CD95L受体合成的基因表达
【分析】细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用;它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】(1)脐带间充质干细胞(UC-MSC)属于体细胞,体细胞的增殖方式为有丝分裂,有丝分裂后期染色体的主要行为变化是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,并分别移向细胞两极,使得细胞两极各有一套形态和数目完全相同的染色体。
(2)细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质不会发生改变。UC-MSC 被诱导分化形成胰岛样细胞的过程属于细胞分化,所以遗传物质不会改变。衰老细胞的体积通常会减小,高糖环境会导致分化后的胰岛样细胞出现类似衰老细胞的特征,所以细胞体积减小。衰老细胞的细胞核体积增大,高糖环境下分化后的胰岛样细胞出现类似衰老细胞的特征,所以细胞核体积增大。
(3)细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。据题分析可知,高血糖诱导胰岛B细胞中控制CD95L受体合成的基因表达,T细胞分泌的能促使细胞凋亡的信息分子CD95L与胰岛B细胞的CD95L受体结合,诱导胰岛B细胞凋亡。
34.(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)图甲为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图,其中①~⑥表示结构。
(1)结合图1,解释细胞核可以控制线粒体的原因________。根据表格中的功能描述,用图1中的结构编号填表。
功能
结构编号
细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心
[_____]
与蛋白质的加工、运输及脂类代谢有关
[_____]
经过①②③过程分泌到细胞外的物质是_______。
A.ATP合成酶 B.载体蛋白 C.抗体 D.雄激素
(2)真核生物存在细胞自噬现象,以清除细胞中衰老无用的结构,当细胞养分不足时自噬作用会加强。图2示人体细胞自噬的过程。
据题意可知,下列生物中存在自噬现象的是_______。
A.大肠杆菌 B.噬菌体 C.酵母菌 D.颤蓝细菌
自噬体内的物质被酶解后其产物的去向可能是_______。
A.排出细胞外 B用于合成细胞结构
C.为生命活动提供能量 D.参与细胞内酶的合成
(3)研究发现,体重变化与细胞自噬的活性有关。为此,研究人员做了如下实验:A组为正常小鼠,B、C、D三组均为肥胖小鼠,依次喂食普通膳食、高脂膳食、普通膳食、普通膳食联合耐力运动,并定时监测每组小鼠的体重(图3)和细胞自噬活性(图4,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值变化越大,自噬活性越高)。
本实验中,A组的作用是________;据图3分析,与其它三组相比,普通膳食联合耐力运动________(填“能”或“不能”)有效控制肥胖小鼠的体重。结合图4,推测可能的原因________(编号选填)。
①D组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值变化最大
②细胞自噬活动最小
③细胞自噬活动最大
④体重增加最快
⑤体重增加最慢
【答案】(1) 线粒体的某些蛋白由细胞核基因控制合成 ⑥ ② C
(2) C ABCD
(3) 对照 能 ①③⑤
【分析】分析细胞结构图甲可知,①为核糖体、②为内质网、③为高尔基体、④为线粒体、⑤为叶绿体、⑥为细胞核。细胞核转录形成的RNA在核糖体上翻译形成蛋白质,经过内质网、高尔基体的加工后分泌到细胞外,该过程所需要的能量主要由线粒体提供。
【详解】(1)线粒体是半自主性细胞器,其自身含有少量 DNA 和核糖体,能合成部分蛋白质,但线粒体的多数蛋白质仍需由细胞核中的基因进行编码。这些由核基因编码的蛋白质会通过细胞质中的核糖体合成,之后运输到线粒体中发挥作用。因此,细胞核可以通过控制线粒体中某些蛋白质的合成来实现对线粒体的控制,即线粒体的某些蛋白由细胞核基因控制合成。
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,负责调控细胞的生长、发育、分裂增殖等生命活动。在图中该结构对应编号⑥。 与蛋白质的加工、运输及脂类代谢有关:内质网(粗面内质网参与蛋白质的加工和运输,光面内质网参与脂类代谢)具有这些功能,在图中对应编号②。
A、ATP合成酶属于胞内酶,主要在线粒体中发挥作用,用于合成 ATP,不会分泌到细胞外,A错误;
B、载体蛋白主要存在于细胞膜上,用于协助物质跨膜运输,不会分泌到细胞外,B错误;
C、抗体是由浆细胞合成并分泌到细胞外的蛋白质,属于分泌蛋白,其合成和分泌过程需经过核糖体、内质网、高尔基体等结构,符合图中①②③的分泌路径,C正确;
D、雄激素属于脂质类物质,其合成场所主要是内质网,通过自由扩散的方式运输,不需要经过图中所示的分泌过程,D错误。
故选C。
(2)细胞自噬是真核生物细胞中存在的一种生命活动。
A、大肠杆菌属于原核生物,无复杂细胞器,不存在细胞自噬现象,A错误;
B、噬菌体属于病毒,无细胞结构,不能进行细胞自噬,B错误;
C、酵母菌属于真核生物,存在细胞自噬现象,C正确;
D、颤蓝细菌属于原核生物,不存在细胞自噬现象,D错误。
故选C。
自噬体内的衰老、损伤结构被溶酶体中的酶分解后,产生的小分子物质(如氨基酸、葡萄糖等)的去向包括: 可被细胞重新利用,用于合成新的细胞结构、参与细胞内酶的合成等; 也可为细胞的生命活动提供能量; 若有多余的产物,还可排出细胞外,ABCD正确。
故选ABCD。
(3)在实验设计中,A 组为正常小鼠,与 B、C、D 三组肥胖小鼠形成对比,其作用是对照,以排除无关变量的干扰,明确实验处理对肥胖小鼠的影响。据图 3 分析,与 B(高脂膳食)、C(普通膳食)组肥胖小鼠相比,D 组(普通膳食联合耐力运动)肥胖小鼠的体重增长更缓慢,说明普通膳食联合耐力运动能有效控制肥胖小鼠的体重。图 4 中 LC3Ⅱ/LC3Ⅰ 比值变化越大,自噬活性越高。D 组 LC3Ⅱ/LC3Ⅰ 的比值变化最大(①),说明其细胞自噬活动最大(③)。 细胞自噬活性高可及时清除细胞内衰老无用的结构,分解后的物质可被细胞利用,减少脂肪等物质的积累,从而使体重增加最慢(⑤)。
故选①③⑤。
35.(24-25高二下·山东泰安·期末)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制,自噬的简要过程如图所示。
(1)由图可知,溶酶体直接来源于_____,小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有______。
(2)图中被消化的细胞器为线粒体,部分线粒体蛋白由其自身合成,由此推测线粒体内部含有_____。
(3)科学实验证明,在帕金森病和其他神经元细胞异常死亡的疾病中都可观察到线粒体异常现象,请从线粒体功能角度分析帕金森病的发病原因是_____。
(4)已知低糖培养可使细胞的自噬水平升高,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响。科研人员进行有关实验,具体操作如表所示,请分析
A组
B组
C组
培养条件
正常糖
低糖
低糖
是否加入氯喹
否
否
是
影响A、B两组细胞内自噬体含量多少的因素是______,B、C两组细胞内自噬体含量较多的是________;总体分析A、B、C三组,通过细胞自噬回收物质和能量最多的是_______,理由是_______。
【答案】(1) 高尔基体 选择透过性
(2)核糖体
(3)线粒体异常导致细胞能量供应不足,影响神经元的正常功能,导致神经元细胞异常死亡
(4) 培养条件中的糖含量 C组 B组 B组为低糖培养,自噬水平升高,且自噬体能够与溶酶体融合并被分解,从而回收物质和能量,而C组自噬体不能与溶酶体融合,无法回收物质和能量
【分析】溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器:细胞内的细胞器会随着时间推移衰老或受损,溶酶体可通过其中的水解酶将这些细胞器分解,实现细胞内部结构的更新; 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌:当病毒、细菌等病原体侵入细胞时,溶酶体可与包裹病原体的囊泡融合,释放水解酶将病原体分解清除,起到细胞防御的作用。
【详解】(1)由图可知,溶酶体直接来源于高尔基体,高尔基体以囊泡的形式形成溶酶体。小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质,而溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构,这说明生物膜具有选择透过性,即生物膜可以让某些物质通过,而阻止其他物质通过。
(2)蛋白质的合成场所是核糖体,部分线粒体蛋白由线粒体自身合成,由此推测线粒体内部含有核糖体。
(3) 线粒体是有氧呼吸的主要场所,能为细胞生命活动提供能量。在帕金森病和其他神经元细胞异常死亡的疾病中都可观察到线粒体异常现象,从线粒体功能角度分析,帕金森病的发病原因是线粒体异常导致细胞能量供应不足,进而影响神经元的正常功能,导致神经元细胞异常死亡。
(4)A组培养条件为正常糖,B组培养条件为低糖,所以影响A、B两组细胞内自噬体含量多少的因素是培养条件中的糖含量。 B组为低糖培养,自噬水平升高,C组在低糖培养的基础上加入了氯喹,氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,使自噬体不能被分解,所以B、C两组细胞内自噬体含量较多的是C组。 A组为正常糖培养,自噬水平相对较低;B组为低糖培养,自噬水平升高,能回收物质和能量;C组虽然自噬体含量多,但由于氯喹抑制了自噬体和溶酶体的融合,自噬体不能被分解,物质和能量无法回收。所以总体分析A、B、C三组,通过细胞自噬回收物质和能量最多的是B组,理由是B组为低糖培养,自噬水平升高,且自噬体能够与溶酶体融合并被分解,从而回收物质和能量,而C组自噬体不能与溶酶体融合,无法回收物质和能量。
36.(24-25高二下·智学大联考�皖中名校联盟·期末)细胞自噬是细胞维持稳态的十种重要机制,通过细胞自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及受损或老化的细胞器。下图表示细胞自噬的部分过程。
(1)自噬体是包裹了蛋白或细胞器的囊泡,该囊泡膜可与溶酶体膜融合并被溶酶体内水解酶消化。据图1可知,与溶酶体相比,自噬体在结构上的主要特征是___________,可通过在电子显微镜下观察细胞中是否形成___________以鉴定细胞是否发生自噬。
(2)细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,与溶酶体膜上的___________结合,并在其作用下转入溶酶体腔。据研究,癌细胞中热休克蛋白比正常细胞含量多,据图1推测癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是___________。基于上述原理,请提出治疗癌症的思路:___________(答出一项即可)。
(3)适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式。在青年健康心肌细胞中,损伤线粒体可以通过自噬机制被清除。研究人员取40只青年小鼠分为两组,其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片,用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见图2(图中白色箭头指示自噬小泡,黑色箭头指示线粒体)。可以看到___________,推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。
【答案】(1) 自噬体具有双层膜 自噬体(或自噬小泡)
(2) (特异性)受体 促进细胞自噬,获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料 抑制热休克蛋白的活性或抑制相关受体的活性
(3)运动组小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多
【分析】分析图形,细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,与溶酶体膜上的受体结合,并在其作用下转入溶酶体腔,经细胞自噬后的产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,另一部分被细胞重新利用。
【详解】(1)结合图示,溶酶体为单层膜,而自噬体为双层膜,此为二者结构上的区别。可通过在电子显微镜下观察细胞中是否形成自噬体(自噬小泡)以鉴定细胞是否发生自噬。
(2)通过图示分析,细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,溶酶体识别复合物,膜上有识别作用的是糖蛋白,也称受体,故与溶酶体膜上受体结合,并在其作用下转入溶酶体腔。据研究,癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,据图推测癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是促进细胞自噬,获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料。基于此,可推测通过抑制热休克蛋白的活性或抑制相关受体的活性来治疗癌症。
(3)由图可知,运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多,推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。
37.(24-25高二下·湖南长沙宁乡·期末)糖尿病肾脏病 (DKD)是糖尿病患者最严重、最普遍的并发症之一。有研究表明,葡萄糖能调节类甲基化转移酶3 (METTL3)的合成,进而影响细胞内某些重要组分的修饰。为进一步阐明METTL3在葡萄糖诱导下的作用机制,研究人员以大鼠肾小管上皮细胞为材料进行了相关实验,其结果如下。
表1 METTL3 对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞增殖的影响
组别
细胞增殖率/%
对照组
100
高糖组
85.96
高糖+METTL3 合成抑制剂组
94.88
注: 对照组和高糖组的葡萄糖浓度分别为5.5mmol/L 和35mmol/L。
(1)该实验的自变量是______________据表1可得出的结论是高糖会________(填“促进”或“抑制”)METTL3的合成,进而抑制细胞增殖。
(2)研究人员进一步对肾小管上皮细胞的细胞周期进行了检测,其部分统计结果如表2所示。据表推测METTL3影响细胞增殖的可能机制是METTL3 会抑制细胞从______________期进入______________期。
表2 METTL3 对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞细胞周期的影响
组别
分裂间期各阶段细胞比例/%
G1期
S期
G2期
对照组
63.67
27.98
8.35
高糖组
63.12
25.37
11.51
高糖+METTL3 合成抑制剂组
55.94
30.48
13.58
注:分裂间期可分为G1、S、G2三个连续的时期,其中 DNA复制发生在S期。
(3)已有研究表明 TGF-β1 和Smad2 蛋白在DKD 发病机制中发挥重要作用,均能引起细胞凋亡,最终导致肾纤维化。研究人员对不同处理下大鼠肾小管上皮细胞中几种相关蛋白的含量进行了测定,结果如图所示。
据图可得出的结论是______________。
(4)综合本实验研究成果,推测DKD 发病的可能机制是______________。
【答案】(1) METTL3的有无 促进
(2) G1 S
(3)METTL3可能抑制TGF-β1 的合成、促进Smad2蛋白的合成
(4)高糖使得METTL3合成增加、促进Smad2蛋白的合成,抑制细胞增殖,同时导致肾纤维化
【分析】由表可知,高浓度葡萄糖会抑制细胞的增殖,加入METTL3合成抑制剂后,细胞增殖率升高,说明高浓度葡萄糖可能通过促进METTL3合成来抑制细胞增殖。
【详解】(1)自变量是人为改变的量,该实验的自变量是METTL3的有无;高糖组细胞增殖率下降,而高糖+METTL3合成抑制剂组细胞增殖率高于高糖组,说明高糖促进合成METTL3,在加入METTL3合成抑制剂后,METTL3被抑制会使细胞增殖高于高糖组,因此高糖会促进METTL3合成,从而抑制细胞增殖。
(2)METTL3抑制细胞增殖,高糖+METTL3合成抑制剂组相对于高糖组S期细胞比例升高,G1期细胞比例减少,因此METTL3会抑制细胞从G1期进入S期,从而抑制细胞增殖。
(3)结合图1可知,高糖组的METTL3和Smad2蛋白均高于对照组,而TGF-β1低于对照组,加入METTL3的高糖组,TGF-β1含量升高,METTL3和Smad2蛋白的含量均下降,因此METTL3可能抑制TGF-β1的合成、促进Smad2蛋白的合成。
(4)综合本实验研究成果,推测DKD 发病的可能机制是:高糖使得METTL3合成增加,抑制细胞增殖,METTL3促进Smad2蛋白的合成,引起细胞凋亡,导致肾纤维化。
试卷第1页,共3页
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