高中生物单元测试——第6章 细胞的生命历程(较难02)
2026-07-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第6章 细胞的生命历程 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 细胞的生命历程 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.32 MB |
| 发布时间 | 2026-07-29 |
| 更新时间 | 2026-07-29 |
| 作者 | 学科网轻测 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59005184.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中生物第6章“细胞的生命历程”单元卷,以科技前沿情境(如铁死亡、ATTEC化合物)和实验探究为特色,覆盖细胞增殖、分化、衰老、凋亡及自噬等核心知识点,适配单元复习,提升生命观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|20题/60分|细胞周期、染色体组、有丝分裂特征等|基础概念与综合分析结合,如细胞周期同步化(第19题)|
|实验题|1题|有丝分裂观察及影响因素|图表分析与实验结果解读,如CuSO₄对有丝分裂指数的影响(第21题)|
|解答题|2题|细胞自噬机制及应用|联系科技前沿,如ATTEC治疗亨廷顿舞蹈症(第23题),体现探究实践与态度责任|
内容正文:
高中生物单元测试 —— 第6章 细胞的生命历程(较难02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.多细胞生物的生长,除了依靠细胞数目的增多,还依靠细胞体积的增大。下列关于细胞体积的说法正确的是( )
A.不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小相差很大
B.细胞体积越大,细胞的表面积和体积的比值越大,物质运输效率越低
C.细胞越小越有利于与外界的物质交换,因此细胞越小越好
D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核能控制的范围是有限的
2.(本题3分)下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )
A.生物体所有的细胞都具有细胞周期
B.细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂开始到分裂完成时为止
C.细胞分裂期较分裂间期的时间要短
D.子代细胞产生后均立即进入下一个细胞周期
3.(本题3分)染色体是真核生物遗传物质的主要载体,下列有关叙述正确的是( )
A.在不同生物体内染色体的数量、大小和形态存在差异
B.染色体主要存在细胞核内,染色质主要存在细胞质中
C.DNA的主要载体是染色体,RNA的主要载体是染色质
D.在光学显微镜下,可以清晰地观察到染色体和染色质
4.(本题3分)长春碱能阻碍纺锤丝微管蛋白的聚合,使纺锤体无法形成。用长春碱处理分裂间期的植物细胞,会导致细胞分裂时( )
A.中心体无法进行复制 B.染色体无法移向细胞两极
C.核DNA无法进行复制 D.染色体着丝粒不分裂
5.如图所示为细胞中所含的染色体,下列叙述正确的是( )
A.图a中含有1个染色体组,代表的生物一定是由卵细胞发育而来的,是单倍体
B.如果图b代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体
C.如果图c表示体细胞,则图c代表的生物一定是三倍体
D.图d可能是二倍体生物有丝分裂的后期,含有2个染色体组
6.(本题3分)现有6块未贴标签的三类细胞有丝分裂两个时期的装片,编号1~6,已知1、3号确定为同一类细胞,其他4块装片为另两类细胞。某同学在显微镜下观察的结果如下表,据此作出的判断正确的是( )
编号
观察结果
1与5
中心粒发出星射线,染色体散乱排列
2
细胞中部凹陷
3与6
细胞中部形成了细胞板
4
细胞两极发出纺锤丝,染色体散乱排列
A.1、3号分别为动物细胞有丝分裂前期与末期的装片
B.5、2号分别为低等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片
C.4、6号分别为高等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片
D.4、2号分别为动物细胞有丝分裂前期与末期的装片
7.(本题3分)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)。下图标注了某动物(2n=12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量,若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞会立刻被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A.处于M期的细胞中染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷约7.4 h后,甲种细胞都将停留在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.若该动物乙种细胞的细胞周期为24 h,M期为1.9 h,则选择甲种细胞观察有丝分裂过程中染色体的变化更合适
8.(本题3分)无丝分裂和有丝分裂最主要的区别是无丝分裂过程中( )
A.没有DNA的复制和蛋白质的合成 B.核物质平均分配到两个子细胞中
C.染色体数目有规律的变化 D.不出现纺锤丝且没有染色体的变化
9.(本题3分)某同学制作了洋葱根尖细胞的临时装片,观察细胞的有丝分裂,在显微镜中观察到的图像如右图所示。下列叙述正确的是( )
A.用光学显微镜可见细胞①中赤道板出现在细胞中央
B.细胞①与细胞②的染色体数目相同、核DNA含量相同
C.视野中细胞分散良好,说明解离、制片步骤操作正常
D.为了看到更多分裂期的细胞,可适当加热现有装片
10.(本题3分)骨骼肌受到牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。Piezo1蛋白含量减少会显著降低新旧肌细胞之间的融合。下列说法错误的是( )
A.卫星细胞形成肌细胞的过程中蛋白质的种类和数量发生了改变
B.卫星细胞与其分化形成的肌细胞的核酸组成相同,分化能力不同
C.推测骨骼肌细胞内可能含有多个细胞核
D.设法提高卫星细胞内Piezo1蛋白的含量是治疗肌肉萎缩症的方向之一
11.(本题3分)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,将通透性强的纤维原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纤维原细胞的全能性
D.该项研究表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
12.(本题3分)下列关于细胞衰老的叙述,错误的是( )
A.衰老细胞膜的通透性改变,胞内水分减少
B.衰老细胞中染色质收缩,酶活性均降低
C.自由基攻击细胞内DNA,可能引起基因突变
D.端粒DNA序列随细胞分裂次数的增加而缩短
13.(本题3分)细胞凋亡可通过内外两种途径诱导。内源性凋亡由多种微环境诱导启动,是由凋亡调节蛋白BCL2家族控制的,它们能够在线粒体外膜上打孔。外源性凋亡由细胞外微环境诱导,是主要由两类质膜受体(死亡受体、依赖受体)主导的细胞编程性死亡。下列说法错误的是( )
A.外源性凋亡依赖于细胞膜具有信息交流的功能
B.细胞凋亡是指在不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
C.线粒体膜电位的变化可能用于判断细胞是否发生了凋亡
D.细胞凋亡在多细胞生物个体正常发育、抵御各种外界因素干扰方面都发挥着重要的作用
14.(本题3分)细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用,若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器,就会影响细胞的正常功能。研究发现,细胞通过下图所示的机制进行相应调控。据图分析,下列说法正确的是( )
A.损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被泛素标记,然后与自噬受体结合
B.图中的吞噬泡是一种囊泡,属于具膜细胞器
C.溶酶体能合成多种水解酶,能降解错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器
D.溶酶体膜破裂释放出的水解酶不会破坏细胞结构
15.(本题3分)毛喉素对骨骼肌的修复具有重要的调节作用,机制如下图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.细胞分化是由于遗传物质改变,从而使细胞的形态、结构、功能发生稳定性差异
B.毛喉素通过促进Akt基因表达并抑制ERK1/2基因表达,从而促进成肌细胞增殖,增加多核肌管细胞数量
C.成肌细胞通过增殖分化最终得到肌细胞,体现了细胞的全能性
D.多核肌管细胞分化为肌细胞能使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
16.(本题3分)研究表明,人类皮肤成纤维细胞衰老时,核基因表达的环状RNA(circSIRT1)的量显著降低,circSIRT1可通过促进线粒体自噬延缓细胞衰老;癌细胞中,circSIRT1基因几乎不表达,但线粒体自噬相关基因被异常激活以维持无限增殖。下列相关叙述错误的是( )
A.衰老的皮肤成纤维细胞中,受损线粒体的积累可能影响细胞正常代谢
B.若提高衰老细胞中circSIRT1的表达量,则可能抑制细胞的衰老进程
C.适宜条件下,将年轻细胞的细胞核移入去核的衰老细胞中,细胞衰老状态不变
D.癌细胞内线粒体自噬相关基因被异常激活,可抑制因线粒体受损而引发的衰老
17.(本题3分)研究发现,铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡,其发生与调控机制的部分信号通路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.检测细胞中脂质过氧化水平可作为鉴定铁死亡的标准之一
B.铁死亡与细胞凋亡一样,是细胞正常的生命现象,对机体都是有利的
C.GSH不足使GPX4活性降低,无法及时清除H2O2,导致LPO积累引发铁死亡
D.脂质代谢中,铁死亡抑制剂可通过还原脂质过氧化产物、降低油酸等方式抑制铁死亡
18.(本题3分)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
B.网织红细胞丧失细胞器可能与溶酶体有关
C.与黑色素细胞相比,红细胞衰老时细胞中的酪氨酸酶活性降低
D.细胞的分裂、分化、衰老和死亡均属于正常生命历程
19.(本题3分)使用DNA合成抑制剂可使细胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次为10h,7h,3h,1h,其中G1期、S期、G2期属于分裂间期,DNA的复制发生在S期,M期为分裂期,第一次使用DNA合成抑制剂,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在G1/S交界处;洗去DNA合成抑制剂可恢复正常的细胞周期,若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,还需第二次使用DNA合成抑制剂。下列说法正确的是( )
A.若检测处于各时期的细胞数量,则处于M期的细胞数量最多
B.若加入足量的DNA合成抑制剂,则至少培养21h,细胞才能都被抑制在S期
C.若检测某M期细胞中的核DNA含量,则其与G2期细胞中核DNA含量不同
D.第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7h~14h
20.(本题3分)细胞外基质是细胞赖以生存的环境,主要由透明质酸等多种大分子构成。裸鼹鼠拥有合成高质量透明质酸的基因,研究者将该基因转移到小鼠的衰老细胞内后,该细胞衰老的速度明显减缓。由此可推测,下列变化中,不可能由高质量透明质酸引起的是( )
A.对DNA损伤的修复加快 B.细胞中染色体端粒异常缩短
C.活性氧等自由基的产生被抑制 D.细胞中线粒体功能增强
二、实验题
21.(本题13分)图1为某生物实验小组观察洋葱根尖细胞有丝分裂后绘制的部分染色体示意图,图2为处于不同分裂期的细胞中染色体、染色单体和核 DNA 的数量变化关系图。回答下列问题:
(1)观察染色体形态和数目的最佳时期为________期。________可使染色体着色。
(2)图1中按有丝分裂时期排序为________(用图1中字母和箭头表示)。图1中处于图2甲时期的细胞有________(填图1中字母)。
(3)图2中表示姐妹染色单体和核 DNA 的分别是________(填图2中字母),图2中由甲到乙形成的原因是_______。
(4)某同学探究相关因素对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,部分结果如下(注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%):
处理
CuSO4(mol/L)
0
0.05
0.10
0.20
取材时间(h)
24
48
24
48
24
48
24
48
实验结果
有丝分裂(%)
6.97
7.51
6.46
6.28
5.84
5.44
5.73
4.27
该实验的自变量有_________;根据实验结果分析,可以得到的结论有________。
三、解答题
22.(本题13分)细胞自噬是细胞维持稳态的一种重要机制,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。
23.自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC,它能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物。其过程如图1所示。
(1)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的______;溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是_____,转化过程体现了生物膜的结构特性:_______。
(2)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC可有效治疗HD,试分析其作用机制______。
(3)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被降解。科研人员检测了不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2.
①图2结果表明:在实验pH范围内,ATP能够_______(填“促进”、“抑制”或“先促进后抑制”)蛋白质的降解;科研人员认为催化该反应的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶,试分析其判断依据是_____。
②为研究血红蛋白错误折叠的网织红细胞中B蛋白诱导自噬体形成的机理,研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合,起到标志物的作用)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共同孵育,观察到图3所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时,金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处,而失活的B蛋白存在时无此现象。试推测B蛋白的作用机理是_______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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高中生物单元测试 —— 第6章 细胞的生命历程(较难02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.多细胞生物的生长,除了依靠细胞数目的增多,还依靠细胞体积的增大。下列关于细胞体积的说法正确的是( )
A.不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小相差很大
B.细胞体积越大,细胞的表面积和体积的比值越大,物质运输效率越低
C.细胞越小越有利于与外界的物质交换,因此细胞越小越好
D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核能控制的范围是有限的
【答案】D
【分析】细胞核是新陈代谢的控制中心,细胞的表面积与体积之比制约着细胞的物质运输效率。
【详解】A、不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,A错误;
B、细胞的表面积和体积的比值称为相对表面积,细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率越低,B错误;
C、细胞的表面积与体积之比制约着细胞的物质运输效率,但细胞需要一定的空间进行各种生命活动,因此并不是细胞体积越小越好,C错误;
D、细胞核是新陈代谢的控制中心,细胞不能无限长大与细胞核控制的范围有一定限度有关,D正确。
故选D。
2.(本题3分)下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )
A.生物体所有的细胞都具有细胞周期
B.细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂开始到分裂完成时为止
C.细胞分裂期较分裂间期的时间要短
D.子代细胞产生后均立即进入下一个细胞周期
【答案】C
【分析】细胞周期: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所经历的全过程。
【详解】A、并非所有细胞都有细胞周期,只有连续分裂的细胞(如某些生发层细胞)才具有细胞周期,而高度分化的细胞(如神经细胞)无细胞周期,A错误;
B、细胞周期应从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,而非“从一次分裂开始”,B错误;
C、分裂间期占细胞周期的90%~95%,时间远长于分裂期,因此分裂期较分裂间期短,C正确;
D、子代细胞可能会进行分化,并非立即进入下一周期,D错误。
故选C。
3.(本题3分)染色体是真核生物遗传物质的主要载体,下列有关叙述正确的是( )
A.在不同生物体内染色体的数量、大小和形态存在差异
B.染色体主要存在细胞核内,染色质主要存在细胞质中
C.DNA的主要载体是染色体,RNA的主要载体是染色质
D.在光学显微镜下,可以清晰地观察到染色体和染色质
【答案】A
【分析】染色体是指细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,它的结构由DNA和蛋白质两种物质组成,DNA是主要的遗传物质。
【详解】A、在不同生物体内染色体的数量、大小和形态存在差异,如人有23对染色体,而果蝇有4对染色体,A正确;
B、染色体和染色质是同种物质不同时期的表现,均存在于细胞核中,B错误;
C、染色体和染色质是同种物质不同时期的表现,是DNA的主要载体,C错误;
D、通常需要用碱性染料染色后才能观察到染色体,D错误。
故选A。
4.(本题3分)长春碱能阻碍纺锤丝微管蛋白的聚合,使纺锤体无法形成。用长春碱处理分裂间期的植物细胞,会导致细胞分裂时( )
A.中心体无法进行复制 B.染色体无法移向细胞两极
C.核DNA无法进行复制 D.染色体着丝粒不分裂
【答案】B
【详解】A、中心体复制发生在分裂间期,但长春碱作用于纺锤丝微管蛋白(微管是构成纺锤体的纤维),不影响中心体复制,A错误;
B、纺锤体由微管蛋白聚合形成,其功能是在分裂后期牵引染色体移向两极。长春碱阻碍纺锤体形成,直接导致染色体无法正常移动,B正确;
C、长春碱处理时作用对象为微管蛋白使纺锤体无法形成,与DNA复制无关,C错误;
D、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期,受相关酶调控,与纺锤体无关,D错误。
故选B。
5.如图所示为细胞中所含的染色体,下列叙述正确的是( )
A.图a中含有1个染色体组,代表的生物一定是由卵细胞发育而来的,是单倍体
B.如果图b代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体
C.如果图c表示体细胞,则图c代表的生物一定是三倍体
D.图d可能是二倍体生物有丝分裂的后期,含有2个染色体组
【答案】B
【分析】由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体称作二倍体,体细胞中含有三个染色体组的个体称作三倍体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组统称为多倍体。由配子发育而来,体细胞中无论有几个染色体组都称作单倍体。
【详解】A、图a中含有1个染色体组,代表的生物一定是单倍体,可能是由卵细胞发育而成的,也可能是由精子发育而成的,A错误;
B、图b细胞含有2个染色体组,如果图b代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体,B正确;
C、图c细胞含有3个染色体组,若该细胞表示体细胞,若该生物是由受精卵发育而来的,则为三倍体,若该生物由配子直接发育而来,则为单倍体,C错误;
D、图d细胞含有同源染色体,染色体着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,该细胞含有4个染色体组,可能是二倍体生物有丝分裂的后期,D错误。
故选B。
6.(本题3分)现有6块未贴标签的三类细胞有丝分裂两个时期的装片,编号1~6,已知1、3号确定为同一类细胞,其他4块装片为另两类细胞。某同学在显微镜下观察的结果如下表,据此作出的判断正确的是( )
编号
观察结果
1与5
中心粒发出星射线,染色体散乱排列
2
细胞中部凹陷
3与6
细胞中部形成了细胞板
4
细胞两极发出纺锤丝,染色体散乱排列
A.1、3号分别为动物细胞有丝分裂前期与末期的装片
B.5、2号分别为低等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片
C.4、6号分别为高等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片
D.4、2号分别为动物细胞有丝分裂前期与末期的装片
【答案】C
【分析】动物细胞含有中心体,但不含细胞壁,其有丝分裂前期出现的纺锤体是由中心体发出星射线形成的,末期是细胞中部凹陷;高等植物细胞没有中心体,但含有细胞壁,其有丝分裂前期出现的纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的,末期是细胞中部形成细胞板;低等植物细胞含有中心体和细胞壁,其有丝分裂前期出现的纺锤体是由中心体发出星射线形成的,末期是细胞中部形成细胞板。
【详解】A、低等植物细胞含有中心体和细胞壁,其有丝分裂前期出现的纺锤体是由中心体发出星射线形成的,即装片1或5;末期细胞中部形成细胞板,即装片3或6,已知1、3确定为同一种细胞有丝分裂的两个时期,由此可以说明1、3均来自低等植物,A错误;
B、动物细胞不含细胞壁,末期细胞中部凹陷,即装片2号,B错误;
C、高等植物细胞没有中心体,但含有细胞壁,其有丝分裂前期出现的纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的,即装片4号;末期细胞中部形成细胞板,即装片6号,故4、6号分别为高等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片,C正确;
D、动物细胞含有中心体,有丝分裂前期出现的纺锤体是由中心体发出星射线形成的,即装片1或5号,装片4号是高等植物细胞有丝分裂前期细胞两极发出纺锤丝,D错误。
故选C。
7.(本题3分)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)。下图标注了某动物(2n=12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量,若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞会立刻被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A.处于M期的细胞中染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷约7.4 h后,甲种细胞都将停留在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.若该动物乙种细胞的细胞周期为24 h,M期为1.9 h,则选择甲种细胞观察有丝分裂过程中染色体的变化更合适
【答案】C
【分析】分析曲线图:图示表示某动物(体细胞染色体数为12)甲种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),即12→24→12。
【详解】A、由于后期着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,末期细胞一分为二,所以处于M期的染色体数目变化是12→24→12,A正确;
B、若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞会立刻被抑制,处于其他时期的细胞不受影响,加入过量胸苷约7.4h(2.2+1.8+3.4)后,甲种细胞都将停留在S期,B正确;
C、G1期发生的变化主要是有关蛋白质的合成,S期发生的变化主要是DNA的复制,C错误;
D、若乙种细胞周期为24h,M期为1.9h,M期占比为1.9/24=7.92%,而甲种细胞M期占比为1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)=11.76%,所以选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适,D正确。
故选C。
8.(本题3分)无丝分裂和有丝分裂最主要的区别是无丝分裂过程中( )
A.没有DNA的复制和蛋白质的合成 B.核物质平均分配到两个子细胞中
C.染色体数目有规律的变化 D.不出现纺锤丝且没有染色体的变化
【答案】D
【分析】无丝分裂和有丝分裂最主要的区别是没有纺锤丝和染色体的变化。
【详解】A、无丝分裂过程也有DNA的复制,A错误;
B、无丝分裂与有丝分裂都有核物质的平均分配,B错误;
C、无丝分裂最大的特点是不出现纺锤丝、没有染色体的变化,C错误;
D、无丝分裂不出现纺锤丝且没有染色体的变化,D正确。
故选D。
9.(本题3分)某同学制作了洋葱根尖细胞的临时装片,观察细胞的有丝分裂,在显微镜中观察到的图像如右图所示。下列叙述正确的是( )
A.用光学显微镜可见细胞①中赤道板出现在细胞中央
B.细胞①与细胞②的染色体数目相同、核DNA含量相同
C.视野中细胞分散良好,说明解离、制片步骤操作正常
D.为了看到更多分裂期的细胞,可适当加热现有装片
【答案】C
【详解】A、在显微镜下不能观察到赤道板,A错误;
B、细胞①处于有丝分裂中期,细胞②处于有丝分裂后期,②细胞着丝粒分裂后染色体的数目加倍,是①细胞染色体数目的2倍,两者的核DNA含量相同,B错误;
C、制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片的过程包括解离→漂洗→染色→制片,解离用酒精和盐酸的混合液对根尖进行处理可使细胞相互分离开来,制片过程中压片可使细胞与细胞分散开,故视野中细胞分散良好,说明实验中解离和压片过程操作正常,C正确;
D、洋葱根尖细胞的临时装片中细胞已经死亡,加热不能促进细胞分裂,D错误。
故选C。
10.(本题3分)骨骼肌受到牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。Piezo1蛋白含量减少会显著降低新旧肌细胞之间的融合。下列说法错误的是( )
A.卫星细胞形成肌细胞的过程中蛋白质的种类和数量发生了改变
B.卫星细胞与其分化形成的肌细胞的核酸组成相同,分化能力不同
C.推测骨骼肌细胞内可能含有多个细胞核
D.设法提高卫星细胞内Piezo1蛋白的含量是治疗肌肉萎缩症的方向之一
【答案】B
【详解】A、卫星细胞分化为肌细胞的过程属于细胞分化,实质是基因的选择性表达,导致合成的蛋白质种类和数量发生改变,A正确;
B、卫星细胞分化形成的肌细胞中,DNA(遗传物质)相同,但由于分化时基因选择性表达,RNA(如mRNA)种类不同,B错误;
C、增殖分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,故细胞内常含有多个细胞核,C正确;
D、题干指出Piezo1蛋白减少会降低肌细胞融合效率,因此提高其含量可能促进肌肉修复,为治疗肌肉萎缩提供思路,D正确。
故选B。
11.(本题3分)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,将通透性强的纤维原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纤维原细胞的全能性
D.该项研究表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
【答案】B
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
【详解】A、提取物可通过调控基因表达(如表观遗传修饰改变)使纤维原细胞重编程,但遗传物质未改变,A错误;
B、纤维原细胞分化为“重编程”细胞时,形态、结构和功能发生改变(如从分化状态恢复为未分化状态),B正确;
C、细胞全能性需发育为完整个体,而“重编程”仅恢复多能性,未体现全能性,C错误;
D、题干实验为体外人工干预,无法说明正常机体内分化可逆,D错误。
故选B。
12.(本题3分)下列关于细胞衰老的叙述,错误的是( )
A.衰老细胞膜的通透性改变,胞内水分减少
B.衰老细胞中染色质收缩,酶活性均降低
C.自由基攻击细胞内DNA,可能引起基因突变
D.端粒DNA序列随细胞分裂次数的增加而缩短
【答案】B
【详解】A、衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能下降,同时胞内水分减少,细胞萎缩体积变小,A正确;
B、衰老细胞中染色质收缩、细胞核体积增大,但并非所有酶的活性都降低,部分与细胞衰老、凋亡相关的酶活性会升高,B错误;
C、根据自由基学说,自由基会攻击细胞内的生物分子,若攻击DNA可能引起基因突变,C正确;
D、根据端粒学说,端粒是染色体两端的特殊DNA序列,细胞每分裂一次端粒就会缩短一截,D正确。
故选B。
13.(本题3分)细胞凋亡可通过内外两种途径诱导。内源性凋亡由多种微环境诱导启动,是由凋亡调节蛋白BCL2家族控制的,它们能够在线粒体外膜上打孔。外源性凋亡由细胞外微环境诱导,是主要由两类质膜受体(死亡受体、依赖受体)主导的细胞编程性死亡。下列说法错误的是( )
A.外源性凋亡依赖于细胞膜具有信息交流的功能
B.细胞凋亡是指在不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
C.线粒体膜电位的变化可能用于判断细胞是否发生了凋亡
D.细胞凋亡在多细胞生物个体正常发育、抵御各种外界因素干扰方面都发挥着重要的作用
【答案】B
【详解】A、外源性凋亡由死亡受体等质膜受体介导,需通过受体与配体结合传递信号,体现细胞膜的信息交流功能,A正确;
B、细胞凋亡是基因调控的程序性死亡,是主动有序的过程;而“不利因素导致代谢受损引起的死亡”属于细胞坏死(被动损伤性死亡),B错误;
C、内源性凋亡中BCL2家族在线粒体膜打孔会导致膜通透性改变、膜电位下降,此变化可作为凋亡检测指标,C正确;
D、细胞凋亡可清除发育中多余细胞、维持内环境稳定(如清除受损细胞),对个体发育和抵御外界干扰至关重要,D正确。
故选B。
14.(本题3分)细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用,若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器,就会影响细胞的正常功能。研究发现,细胞通过下图所示的机制进行相应调控。据图分析,下列说法正确的是( )
A.损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被泛素标记,然后与自噬受体结合
B.图中的吞噬泡是一种囊泡,属于具膜细胞器
C.溶酶体能合成多种水解酶,能降解错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器
D.溶酶体膜破裂释放出的水解酶不会破坏细胞结构
【答案】A
【详解】A、根据题干信息和图示机制,损伤的线粒体、错误折叠的蛋白质需先被泛素标记,再通过与自噬受体结合,启动后续的自噬过程,A正确;
B、吞噬泡是包裹待降解物质的囊泡,由膜结构组成,但它是细胞内临时形成的结构,不属于具膜细胞器,B错误;
C、溶酶体中的水解酶本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,溶酶体仅负责储存和释放水解酶,不能合成水解酶,C错误;
D、溶酶体内的水解酶具有较强降解能力,若溶酶体膜破裂,水解酶释放到细胞质基质中,会破坏细胞内的正常结构和物质,导致细胞受损,D错误。
故选A。
15.(本题3分)毛喉素对骨骼肌的修复具有重要的调节作用,机制如下图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.细胞分化是由于遗传物质改变,从而使细胞的形态、结构、功能发生稳定性差异
B.毛喉素通过促进Akt基因表达并抑制ERK1/2基因表达,从而促进成肌细胞增殖,增加多核肌管细胞数量
C.成肌细胞通过增殖分化最终得到肌细胞,体现了细胞的全能性
D.多核肌管细胞分化为肌细胞能使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
【答案】D
【详解】A、分化是基因选择性表达的结果,遗传物质(DNA)本身不发生改变,A错误;
B、从图中可知,毛喉素是通过促进控制蛋白激酶B(Akt)的基因表达,抑制控制ERK1/2的基因表达,进而促进增殖后的成肌细胞分化为多核肌管细胞,毛喉素抑制成肌细胞增殖,B错误;
C、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者分化为其他各种细胞的潜能和特性。成肌细胞通过增殖分化最终得到肌细胞,未体现细胞的全能性,C错误;
D、细胞分化使细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异,形成不同类型的细胞,使细胞趋向专门化从而提高生物体各种生理功能效率,D正确。
故选D。
16.(本题3分)研究表明,人类皮肤成纤维细胞衰老时,核基因表达的环状RNA(circSIRT1)的量显著降低,circSIRT1可通过促进线粒体自噬延缓细胞衰老;癌细胞中,circSIRT1基因几乎不表达,但线粒体自噬相关基因被异常激活以维持无限增殖。下列相关叙述错误的是( )
A.衰老的皮肤成纤维细胞中,受损线粒体的积累可能影响细胞正常代谢
B.若提高衰老细胞中circSIRT1的表达量,则可能抑制细胞的衰老进程
C.适宜条件下,将年轻细胞的细胞核移入去核的衰老细胞中,细胞衰老状态不变
D.癌细胞内线粒体自噬相关基因被异常激活,可抑制因线粒体受损而引发的衰老
【答案】C
【详解】A、衰老细胞中线粒体自噬减弱,导致受损线粒体积累,影响细胞能量供应和代谢活动,符合题干描述,A正确;
B、题干指出circSIRT1可促进线粒体自噬延缓衰老,提高其表达量可增强自噬作用,从而抑制衰老进程,B正确;
C、细胞衰老不只由细胞核决定,线粒体也起重要作用,将年轻细胞的细胞核移入去核的衰老细胞,衰老状态会被改善,而不是不变,C错误;
D、癌细胞中线粒体自噬异常激活,可 及时清除受损线粒体,可延缓衰老,D正确。
故选C。
17.(本题3分)研究发现,铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡,其发生与调控机制的部分信号通路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.检测细胞中脂质过氧化水平可作为鉴定铁死亡的标准之一
B.铁死亡与细胞凋亡一样,是细胞正常的生命现象,对机体都是有利的
C.GSH不足使GPX4活性降低,无法及时清除H2O2,导致LPO积累引发铁死亡
D.脂质代谢中,铁死亡抑制剂可通过还原脂质过氧化产物、降低油酸等方式抑制铁死亡
【答案】B
【详解】A、依据题干信息,铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡,所以检测细胞中脂质过氧化水平可作为鉴定铁死亡的标准之一,A正确;
B、铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡,是不正常现象,对机体不利,B错误;
C、据图可知,GSH不足会导致GPX4活性降低,进而不能抑制LPO,即导致H2O2不能及时被清除,导致LPO积累引发铁死亡,C正确;
D、依据题干信息可知,铁死亡是由于细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的,所以抑制铁死亡可通过还原脂质过氧化产物来实现;据图可知,油酸可通过油酸PUFAsLPO,所以也可以通过降低油酸抑制铁死亡,D正确。
故选B。
18.(本题3分)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
B.网织红细胞丧失细胞器可能与溶酶体有关
C.与黑色素细胞相比,红细胞衰老时细胞中的酪氨酸酶活性降低
D.细胞的分裂、分化、衰老和死亡均属于正常生命历程
【答案】B
【分析】分析题图:图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排出细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
【详解】A、成熟红细胞无细胞核,已丧失控制其凋亡的基因,A错误;
B、溶酶体中含有多种水解酶,可以降解损坏的蛋白质或细胞器,因此网织红细胞丧失细胞器可能与溶酶体有关,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞中没有酪氨酸酶,C错误;
D、细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等,细胞的分裂、分化、衰老和凋亡属于细胞的正常生命历程,细胞坏死不属于正常生命历程,D错误。
故选B。
19.(本题3分)使用DNA合成抑制剂可使细胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次为10h,7h,3h,1h,其中G1期、S期、G2期属于分裂间期,DNA的复制发生在S期,M期为分裂期,第一次使用DNA合成抑制剂,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在G1/S交界处;洗去DNA合成抑制剂可恢复正常的细胞周期,若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,还需第二次使用DNA合成抑制剂。下列说法正确的是( )
A.若检测处于各时期的细胞数量,则处于M期的细胞数量最多
B.若加入足量的DNA合成抑制剂,则至少培养21h,细胞才能都被抑制在S期
C.若检测某M期细胞中的核DNA含量,则其与G2期细胞中核DNA含量不同
D.第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7h~14h
【答案】D
【分析】1、细胞周期的概念: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。
2、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)分裂期的主要变化:
前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤丝形成纺锤体。
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。
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。
末期:①纺锤体解体消失;②核膜、核仁重新形成;③染色体解旋成染色质形态;④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、若检测处于各时期的细胞数量,则处于间期的细胞数量最多,A错误;
B、若加入足量的DNA合成抑制剂,S与G2交界处的细胞经过14h后被抑制在G1/S交界处,则至少培养14h,细胞才能都被抑制在S期,B错误;
C、若检测某M期细胞中的核DNA含量,M期的前期、中期和后期与G2期细胞中核DNA含量相同,都是体细胞的2倍,C错误;
D、处于G1/S交界处的细胞需要经过7h后才完成S期,而处于S期即将结束的细胞经过14h后会再次进入S期,因此第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7h~14h,D正确。
故选D。
20.(本题3分)细胞外基质是细胞赖以生存的环境,主要由透明质酸等多种大分子构成。裸鼹鼠拥有合成高质量透明质酸的基因,研究者将该基因转移到小鼠的衰老细胞内后,该细胞衰老的速度明显减缓。由此可推测,下列变化中,不可能由高质量透明质酸引起的是( )
A.对DNA损伤的修复加快 B.细胞中染色体端粒异常缩短
C.活性氧等自由基的产生被抑制 D.细胞中线粒体功能增强
【答案】B
【详解】A、高质量透明质酸可能通过改善细胞微环境,稳定细胞内信号通路,间接促进DNA损伤修复酶的活性,从而加快DNA修复,减缓衰老,A不符合题意;
B、染色体端粒异常缩短是细胞衰老的关键标志(端粒学说),会导致细胞分裂停止;高质量透明质酸减缓衰老,应防止端粒缩短,而非引起缩短,B符合题意;
C、高质量透明质酸可能通过抗氧化作用或减少氧化应激,抑制活性氧等自由基的产生,从而保护细胞免受氧化损伤(自由基学说),C不符合题意;
D、高质量透明质酸可能通过改善细胞代谢环境或增强信号传导,促进线粒体功能(如提高ATP合成效率),从而延缓衰老,D不符合题意。
故选B。
二、实验题
21.(本题13分)图1为某生物实验小组观察洋葱根尖细胞有丝分裂后绘制的部分染色体示意图,图2为处于不同分裂期的细胞中染色体、染色单体和核 DNA 的数量变化关系图。回答下列问题:
(1)观察染色体形态和数目的最佳时期为________期。________可使染色体着色。
(2)图1中按有丝分裂时期排序为________(用图1中字母和箭头表示)。图1中处于图2甲时期的细胞有________(填图1中字母)。
(3)图2中表示姐妹染色单体和核 DNA 的分别是________(填图2中字母),图2中由甲到乙形成的原因是_______。
(4)某同学探究相关因素对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,部分结果如下(注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%):
处理
CuSO4(mol/L)
0
0.05
0.10
0.20
取材时间(h)
24
48
24
48
24
48
24
48
实验结果
有丝分裂(%)
6.97
7.51
6.46
6.28
5.84
5.44
5.73
4.27
该实验的自变量有_________;根据实验结果分析,可以得到的结论有________。
【答案】(1) 有丝分裂的中期 甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(2) B→C→A→D B、C
(3) b、c 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4) CuSO4浓度和取材时间 CuSO4对洋葱根尖细胞有丝分裂具有抑制作用;且一定范围内,随着 CuSO4浓度的增大和作用时间的延长,其抑制作用逐渐增强
【分析】图1是洋葱根尖细胞有丝分裂示意图,A有丝分裂后期、B有丝分裂前期、C有丝分裂中期、D有丝分裂末期;分析图2,b有时出现有时没有推知表示姐妹染色单体,abc都存在时a:b:c=1:2:2,推知a为染色体、c为DNA分子。
【详解】(1)有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期;染色体易被碱性染料甲紫溶液或醋酸洋红液染成深色。
(2)由图1得出:A有丝分裂后期、B有丝分裂前期、C有丝分裂中期、D有丝分裂末期,因此按有丝分裂时期排序为B→C→A→D ;图 2中, 通过分析知道甲中染色体数:染色单体数:核DNA 数=1:2:2,表示有丝分裂前期和中期,对应图 1 中的 B(前期)、C(中期)。
(3)由分析可知a为染色体、b表示姐妹染色单体、c为DNA分子;图 2 中甲到乙的变化为染色单体消失,染色体数目加倍,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体。
(4)据表格可知,本实验的自变量有2个,分别是CuSO4的浓度和取材时间,根据实验结果分析,与对照组相比,用CuSO4溶液处理后, 其有丝分裂指数降低,且随着浓度增加,有丝分裂指数下降越明显,说明CuSO4对洋葱根尖细胞有丝分裂具有抑制作用,且一定范围内,随着CuSO4浓度的增大和作用时间的延长,其抑制作用逐渐增强。
三、解答题
22.(本题13分)细胞自噬是细胞维持稳态的一种重要机制,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。
23.自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC,它能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物。其过程如图1所示。
(1)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的______;溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是_____,转化过程体现了生物膜的结构特性:_______。
(2)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC可有效治疗HD,试分析其作用机制______。
(3)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被降解。科研人员检测了不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2.
①图2结果表明:在实验pH范围内,ATP能够_______(填“促进”、“抑制”或“先促进后抑制”)蛋白质的降解;科研人员认为催化该反应的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶,试分析其判断依据是_____。
②为研究血红蛋白错误折叠的网织红细胞中B蛋白诱导自噬体形成的机理,研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合,起到标志物的作用)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共同孵育,观察到图3所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时,金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处,而失活的B蛋白存在时无此现象。试推测B蛋白的作用机理是_______。
【答案】(1) 特异性/专一性 两种膜的组成成分和结构相似 具有一定的流动性
(2)ATTEC将突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被溶酶体降解
(3) 促进 降解反应的最适pH为8.0 与磷脂分子结合,诱导膜泡融合,促进自噬体形成
【分析】由图可知,ATTEC可以和LC3结合到异常蛋白,而不能和正常蛋白结合,结合异常蛋白后会被内质网包围形成自噬体,自噬体与溶酶体结合,通过溶酶体中的酶将异常蛋白降解。
【详解】(1)ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化,该过程体现了生物膜具有一定的流动性。
(2)突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
(3)①图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
②将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共孵育,一段时间后观察到:实验观察到正常B蛋白存在时,金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处,而失活的B蛋白存在时无此现象。由此推测B蛋白的作用机理是与磷脂分子结合,诱导膜泡融合,促进自噬体形成。
试卷第1页,共3页
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