内容正文:
第6章 细胞的生命历程
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失的原因是( )
A.细胞分裂 B.细胞分化 C.细胞衰老 D.细胞凋亡
2.(2026黑龙江大庆高一期末)如图表示细胞有丝分裂的某个时期,下列有关叙述错误的是( )
A.该图为动物细胞的有丝分裂中期图
B.该图为低等植物细胞的有丝分裂后期图
C.该时期细胞中含有4条染色体
D.该时期细胞中含有8个核DNA
3.在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,需使用盐酸和酒精混合液的步骤是( )
A.解离 B.漂洗 C.染色 D.制片
4.如图为高等植物细胞增殖过程中各时期的示意图,下列叙述合理的是( )
A.细胞③处于分裂间期,在细胞核内进行DNA复制和蛋白质合成
B.细胞②处于前期,中心体产生纺锤丝
C.细胞⑤处于后期,在纺锤丝的牵引下着丝粒一分为二,染色体数目加倍
D.细胞④处于末期,在细胞中央形成了细胞板,再发展成为新的细胞壁
5.(2026山东淄博高一月考)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。下列叙述错误的是( )
A.甲中细胞具有核膜和核仁
B.乙中细胞进行核DNA复制
C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D.若向培养液中加入抑制纺锤体形成的药物,丙占细胞总数的百分比会减小
6.右图是细胞周期中不同时期每条染色体上的DNA分子数的变化曲线,下列叙述错误的是( )
A.图中AB段的细胞会进行DNA分子的复制,为分裂期做准备
B.图中辨认染色体形态、数目的最佳时期处于BC段
C.图中CD段变化的原因是染色体着丝粒分裂,染色单体分开
D.图中DE段动植物细胞分裂形成两个子细胞的方式相同
7.(2026河北张家口高一期末)某科研团队在体外培养牙髓干细胞,将形成的干细胞聚合体植入牙髓炎患者所需的牙髓腔里,使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有功能。下列相关叙述正确的是( )
A.牙髓干细胞的分化程度高于牙齿神经细胞
B.细胞分化的实质是基因的选择性表达
C.干细胞分化过程中遗传物质发生了改变
D.牙髓干细胞分化成牙齿神经细胞,体现了细胞的全能性
8.DIC是治疗恶性黑色素瘤的化疗药物,能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是( )
A.嘌呤是合成DNA和RNA的原料之一
B.注射DIC不会影响核糖体的形成
C.DIC使黑色素瘤细胞停滞在有丝分裂前的间期
D.靶向输送DIC可降低化疗的副作用
9.如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像,下列对图像的描述,正确的是( )
A.甲、乙、丙细胞染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数均为1∶2∶1
B.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
C.甲细胞进行中心体倍增,中心体发出星射线,形成了纺锤体
D.该生物可能是低等植物
10.(2026四川凉山高一期末)“清除衰老细胞”被《科学》杂志评为2016年十大科学突破之一,清除衰老细胞对延缓机体衰老、防止癌症具有重大意义。下列相关叙述错误的是( )
A.衰老细胞的细胞代谢速率减慢,呼吸速率加快
B.细胞凋亡离不开细胞内溶酶体中水解酶的分解作用
C.端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短
D.衰老细胞中多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积增大
11.多细胞生物在个体发育过程中会经历细胞的增殖、分化、衰老及死亡等生命历程。下列相关叙述正确的是( )
①有丝分裂前的间期,染色体经过复制使得染色体数目和核DNA含量加倍 ②细胞自噬是指细胞将受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解再利用 ③细胞分化使细胞类型增加是基因选择性表达的结果 ④细胞衰老可能与端粒缩短有关,端粒的化学成分与核糖体相同 ⑤某些被病毒感染的细胞的清除属于细胞凋亡
A.②③⑤ B.①③④ C.②③④ D.②④⑤
12.医学上把已经消除体细胞“记忆”,且恢复到胚胎细胞状态的细胞称为“重编程”细胞。研究发现,将通透性强的成纤维细胞短暂地暴露于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确的是( )
A.提取物一定通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞
B.“重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能
C.“重编程”细胞的获得过程体现了成纤维细胞的全能性
D.该项研究表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
13.如图为一个动物细胞细胞周期模式图。下列相关叙述错误的是( )
A.①时期细胞中发生DNA分子的复制和蛋白质的合成
B.②时期发生中心体的倍增,并分别移向细胞两极
C.④时期发生着丝粒分裂,染色单体分开形成两条染色体
D.⑤时期细胞中央赤道板的位置出现细胞板
14.人体的骨髓中存在少量的间充质干细胞(MSC,多能干细胞的一种),如图表示MSC形成不同组织细胞的过程。下列叙述正确的是( )
A.MSC细胞与a过程产生的子细胞的核内遗传物质相同
B.经b过程后,细胞器种类和数量发生改变
C.MSC细胞全能性高于体细胞,但低于受精卵
D.b过程细胞形态、生理功能发生变化,是因为核内遗传物质有所改变
15.图甲、图乙为某高等植物进行细胞增殖不同时期的染色体行为变化示意图,图丙表示该植物处于细胞周期某时期时细胞核的变化,图丁为该植物细胞周期中不同时期每条染色体上的DNA分子数的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.图甲对应图丁AB段,其所示变化在光学显微镜下难以观察到
B.图乙所示变化发生在有丝分裂后期,这一时期对应图丁CD段
C.图丙发生在有丝分裂前期,该时期的主要特征有核膜消失、核仁解体,染色体、纺锤体出现
D.若处于图乙阶段的细胞继续分裂,将会在细胞中部向内凹陷,缢裂成两个子细胞
16.溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用,作用途径如图所示。下列说法正确的是( )
A.具有吞噬作用的细胞才具有自噬作用
B.清除衰老、损伤的细胞器可通过自噬作用完成
C.图中物质进入细胞的过程称为胞吞
D.营养物质缺乏时,细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存
三、非选择题:本题包括4小题,共60分。
17.(14分)(2026云南昆明高一月考)图1为高等植物细胞有丝分裂过程模式图,图2是植物根尖结构模式图。据图回答下列问题。
图1
图2
(1)细胞不能无限长大的原因之一是细胞体积越大,细胞物质运输的效率越 。
(2)若图1表示一个细胞周期,图中还缺少处于 的细胞,该时期细胞中的主要物质变化是 。
(3)在显微镜下可清晰观察到染色体的形态和数目的时期是图1中的 (填图中字母)。图1中的A时期染色体数、染色单体数、核DNA数分别是 。
(4)图2中①②③④细胞形态不同的根本原因是 。要观察到图1中各时期的图像,可用图2洋葱根尖 区作材料,并常用染料 (答出一种即可)对染色体进行染色。
(5)从根尖取一个细胞能在体外条件下培养成一个植物体,说明植物细胞具有 。
18.(16分)洋葱根尖细胞中有16条染色体。下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。请回答下列问题。
图1
图2
(1)制作洋葱根尖临时装片需要经过解离、 、 和制片等步骤。观察到处于分裂间期的细胞最多,原因是 。
(2)将上述细胞按照细胞周期进行排序:D→ →D(填字母和箭头)。
(3)B时期细胞中区别于动物细胞有丝分裂的特点是 。C时期细胞中染色体有 条,核DNA分子有 个。
(4)研究发现,在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体结构不稳定,姐妹染色单体可能会连接在一起,出现“染色体桥”结构,如图2所示。“染色体桥”在两个着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条染色体分别移到细胞两极。此现象发生在图1中 (填字母)细胞所示的时期。染色体桥断裂后,若细胞正常分裂,子细胞染色体数目 (填“会”或“不会”)发生改变。
19.(16分)自噬是细胞维持稳态的一种重要机制,通过自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及受损、衰老的细胞器。如图表示细胞内自噬体的产生以及溶酶体参与自噬的过程。请据图分析,回答下列问题。
(1)细胞自噬作用普遍存在于 (填“原核”或“真核”)细胞中;鉴定细胞发生了自噬的方法是在光学显微镜下观察细胞中形成 。自噬体是包裹了蛋白质或细胞器的囊泡,该囊泡可与 融合并被后者所含的水解酶消化,这一融合过程依赖于生物膜的 性。
(2)细胞自噬现象最早发现于酵母菌细胞中,酵母菌细胞能在饥饿状态下通过细胞自噬而生存,其机理是将自身物质或结构降解后作为 过程的原料,为生命活动提供能量。
(3)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。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的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)。
20.(14分)(2026黑龙江哈尔滨高一期末)观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂实验的部分结果如图,请回答下列问题。
(1)图中观察染色体数目最佳的时期是[ ] 期。
(2)细胞②中染色体数目是细胞①的2倍,染色体数目暂时加倍的原因是 。
(3)细胞③在赤道板的位置会出现一个 ,并逐渐扩展形成新的细胞壁,这是动植物细胞有丝分裂的主要区别之一。
(4)周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK1)是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使洋葱患病。如图为正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化。
①正常细胞中,DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1无法去磷酸化,这一机制的作用是 。
②正常细胞中,磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,细胞进入分裂期,此时细胞内发生的变化是 。
③结合图示,M蛋白对CDK1的作用是抑制CDK1的 ,会导致感染BYDV的细胞被阻滞在 期。
参考答案
1.D 鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失,是由基因决定的细胞程序性死亡,这个过程叫作细胞凋亡。
2.B 图示细胞有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,有中心体,没有细胞壁,因此为动物细胞的有丝分裂中期图,A项正确,B项错误。题图细胞中染色体有4条,且每条染色体上均有两个DNA分子,该时期细胞中含有8个核DNA,C、D两项正确。
3.A 解离步骤使用盐酸和酒精混合液(1∶1),目的是破坏细胞间质,使组织细胞分散开,便于观察,A项符合题意。漂洗步骤使用清水,目的是洗去解离液,防止解离过度影响染色,B项不符合题意。染色步骤使用甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料,目的是使染色体着色,便于观察,C项不符合题意。制片步骤通过压片使细胞分散成单层,无需盐酸和酒精混合液,D项不符合题意。
4.D 蛋白质是在细胞质基质中的核糖体上合成的,再经核孔运输到细胞核中,A项不合理。高等植物没有中心体,B项不合理。着丝粒分裂不是由纺锤丝牵引导致的,纺锤丝牵引使染色体移向两极,C项不合理。高等植物有细胞壁,有丝分裂末期在细胞中央形成细胞板,再发展成为新的细胞壁,D项合理。
5.D 据题图可知,甲表示核DNA含量为2C的细胞,在甲、乙、丙三组细胞中占比最大,说明此时细胞处于分裂间期的G1期,DNA还未进行复制,此时细胞具有核膜和核仁,A项正确。乙表示核DNA含量为2C~4C的细胞,说明此时细胞处于S期,细胞进行核DNA复制,B项正确。丙表示核DNA含量为4C的细胞,说明此时细胞处于G2期和分裂期,当细胞处于有丝分裂中期时,细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C项正确。若向培养液中加入抑制纺锤体形成的药物,细胞无法完成细胞分裂,丙占细胞总数的百分比会增加,D项错误。
6.D 图中AB段的细胞会进行DNA分子的复制,为分裂期做准备,发生在分裂间期,A项正确。辨认染色体形态、数目的最佳时期是中期,处于图中BC段,B项正确。图中CD段变化的原因是后期染色体着丝粒分裂,染色单体分开形成的染色体分别移向细胞两极,C项正确。图中DE段包括分裂末期,动植物细胞分裂形成两个子细胞的方式不相同,动物细胞分裂末期中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分,而植物细胞分裂末期出现细胞板,D项错误。
7.B 牙髓干细胞是多能干细胞,分化程度低于已高度分化的牙齿神经细胞,A项错误。细胞分化的实质是基因的选择性表达(特定基因在特定时空有序表达),B项正确。干细胞分化过程中,遗传物质(DNA)保持不变,C项错误。细胞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,牙髓干细胞仅分化为牙齿神经细胞未体现细胞的全能性,D项错误。
8.B 嘌呤(腺嘌呤和鸟嘌呤)是合成核酸(DNA和RNA)的原料之一,A项正确。核糖体由rRNA和蛋白质组成,rRNA的合成需要嘌呤等原料,DIC干扰嘌呤合成,会影响rRNA的合成,进而影响核糖体的形成,B项错误。由于DIC干扰嘌呤合成,嘌呤是合成DNA的原料之一,DNA的合成在细胞有丝分裂前的间期,所以会使黑色素瘤细胞停滞在有丝分裂前的间期,C项正确。靶向输送DIC可以使药物更精准地作用于癌细胞,减少对正常细胞的影响,从而降低化疗的副作用,D项正确。
9.B 甲、丙细胞内每条染色体都含2条染色单体,染色体数、染色单体数与核DNA分子数比例都为1∶2∶2,乙细胞中染色体不含染色单体,染色体数∶核DNA分子数=1∶1,A项错误。甲细胞正在形成纺锤体,且染色体散乱分布于细胞中,处于有丝分裂前期;乙细胞着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;丙细胞着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,B项正确。甲细胞处于有丝分裂前期,而中心体的倍增发生在有丝分裂前的间期,C项错误。该生物含有中心体,但无细胞壁,属于动物,D项错误。
10.A 衰老细胞的细胞代谢速率减慢,呼吸速率也减慢(因线粒体功能下降),A项错误。细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡,溶酶体释放水解酶分解细胞自身结构,是细胞凋亡的关键步骤,B项正确。端粒学说指出,端粒(染色体末端DNA序列)随细胞分裂逐渐缩短,导致细胞衰老,C项正确。衰老细胞中多数酶的活性降低(如呼吸酶),水分减少使细胞体积缩小,核膜内折导致核体积增大,D项正确。
11.A 有丝分裂前的间期染色体复制后,每条染色体形成两条姐妹染色单体,但染色体数目未加倍,核DNA含量加倍,①错误;细胞自噬通过溶酶体降解自身结构并回收利用,通常在营养缺乏的条件下,细胞自噬旺盛,②正确;细胞分化的本质是基因的选择性表达,细胞分化的结果是产生多种类型的细胞,③正确;细胞衰老可能与端粒缩短有关,端粒由DNA和蛋白质构成,核糖体由rRNA和蛋白质构成,两者化学成分不同,④错误;被病毒感染的细胞通过细胞凋亡机制被清除,属于主动死亡,该过程对机体是有积极意义的,⑤正确。综上,A项符合题意。
12.B 提取物可通过调控基因表达(如表观遗传修饰改变)使成纤维细胞重编程,但遗传物质未改变,A项错误。成纤维细胞恢复为“重编程”细胞时,其形态、结构和功能发生改变(从分化状态恢复为未分化状态),B项正确。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“重编程”仅恢复多能性,未体现全能性,C项错误。题干实验为体外人工干预,无法说明正常机体内细胞的分化过程可逆,D项错误。
13.BD ①是分裂间期,细胞中发生DNA分子的复制和蛋白质的合成,A项正确。②时期处于有丝分裂前期,中心体的倍增发生在分裂间期,B项错误。④是后期,发生着丝粒分裂,染色单体分开形成两条染色体,C项正确。图示为动物细胞,在有丝分裂末期(⑤时期)不会出现细胞板,D项错误。
14.ABC b过程细胞形态、生理功能发生变化,是基因选择性表达的结果,而核内遗传物质没有发生改变,D项错误。
15.ABC 图甲表示分裂间期染色体行为变化,该过程经历了DNA复制,对应图丁AB段,其所示变化在光学显微镜下难以观察到,A项正确。图乙表示着丝粒分裂,在细胞增殖中发生在有丝分裂后期,每条染色体上的DNA分子数目从2个变成1个,对应图丁CD段,B项正确。有丝分裂前期核膜消失、核仁解体,出现纺锤体和染色体,图丙表示有丝分裂前期,C项正确。题图表示高等植物细胞有丝分裂,若处于图乙阶段的细胞继续分裂,将会在细胞中部形成细胞板,并向四周延伸形成细胞壁,最终形成两个子细胞,D项错误。
16.BCD 据图可知,细胞的吞噬作用和自噬作用都与溶酶体有关,不具有吞噬作用的细胞中的衰老、损伤的细胞器也会通过自噬作用清除,A项错误。清除衰老、损伤的细胞器可通过自噬作用完成,B项正确。据图可知,图中物质进入细胞的方式为胞吞,C项正确。在营养缺乏状态下,细胞通过自噬作用降解非必需物质并重新回收利用,可以维持细胞的生命活动,D项正确。
17.答案 (1)低
(2)分裂间期 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
(3)C 8、0、8
(4)基因的选择性表达 分生 甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(5)全能性
解析 (1)细胞物质运输的效率与细胞相对表面积有关,细胞相对表面积越大,物质运输效率越高,反之则低,所以细胞体积越大,细胞相对表面积越小,细胞物质运输效率越低。
(2)一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又分为前期、中期、后期、末期,图1中A为分裂后期,B为分裂前期,C为分裂中期,D为分裂末期,还缺少分裂间期;分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
(3)有丝分裂中期染色质高度凝缩、形态稳定,并整齐排列在赤道板上,此时是观察染色体的最佳时期,对应图中C。图1中A时期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体向两极移动,细胞内染色体数目暂时加倍,是有丝分裂后期,此时染色体数、染色单体数、核DNA数分别是8、0、8。
(4)同一个体不同细胞所含遗传物质相同,由于基因的选择性表达,导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异,要观察有丝分裂过程,则要选择分裂旺盛的分生区作材料,实验中常用甲紫溶液或醋酸洋红液对染色体进行染色。
(5)从根尖取一个细胞能在体外培养成一个植物体,说明一个已分化的细胞仍具有产生完整有机体的能力,体现了植物细胞的全能性。
18.答案 (1)漂洗 染色 细胞周期的大部分时间处于分裂间期
(2)B→C→E→A
(3)纺锤体形成的方式不同,动物细胞是中心粒周围发出星射线形成纺锤体,而该细胞是由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 16 32
(4)E 不会
解析 (1)观察细胞有丝分裂实验中,制作洋葱根尖临时装片的步骤为解离、漂洗、染色和制片。由于细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%,故处在分裂间期的细胞最多。(2)图中A处于有丝分裂末期,B处于有丝分裂前期,C处于有丝分裂中期,D是有丝分裂形成了2个子细胞,E处于有丝分裂后期,所以按照细胞周期进行排序为D→B→C→E→A→D。(3)图中B处于有丝分裂前期,此时期细胞区别于动物细胞有丝分裂的特点是纺锤体形成的方式不同,动物细胞是中心粒周围发出星射线形成纺锤体,而该细胞是由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。C处于有丝分裂中期,细胞中染色体有16条,核DNA分子有32个。(4)“染色体桥”在着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条染色体分别移到细胞两极。而着丝粒断裂发生在后期,即图1中E时期,染色体桥断裂后,若细胞正常分裂,子细胞染色体数目不会发生改变。
19.答案 (1)真核 自噬体 溶酶体 流动 (2)细胞呼吸 (3)恶劣环境能促进细胞自噬,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、抑制相关受体的活性
20.答案 (1)① 有丝分裂中
(2)着丝粒分裂
(3)细胞板
(4)保证DNA复制完全后再进入分裂期,避免遗传物质分配异常 染色质螺旋化形成染色体(或核膜解体、核仁消失或纺锤体形成) 去磷酸化 有丝分裂前的间
解析 (1)①有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体数目的最佳时期。
(2)细胞②处于有丝分裂后期,着丝粒分裂导致姐妹染色单体分开,染色体数目暂时加倍。
(3)高等植物细胞有丝分裂末期,在赤道板位置会出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁,这是动植物细胞有丝分裂的主要区别之一。
(4)①这一机制可确保细胞DNA复制完全后再进入分裂期,避免遗传物质分配异常。②CDK1去磷酸化后细胞进入分裂期,此时细胞会发生染色质螺旋化、核仁解体、核膜消失、纺锤体形成等变化。③由题图可知,感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平持续较高,说明M蛋白抑制了CDK1的去磷酸化,使细胞无法进入分裂期,被阻滞在有丝分裂前的间期。
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