专题07 细胞的生命历程(期中真题汇编,天津专用)高三生物上学期
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
聚焦细胞生命历程5大高频考点,汇编天津多所中学期中试题,含选择与综合题,融合科技前沿情境与实验探究
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|19题|细胞周期(诺贝尔生理学奖HIF1α机制)、有丝分裂(XY型植物分裂图像)、细胞分化(肝胆修复转化)、细胞死亡(铜死亡/铁死亡机制)|结合2019诺贝尔奖等科技前沿,通过图像分析(如染色体运动轨迹)考查生命观念|
|非选择题|5题|有丝分裂实验(同步分裂方法)、细胞分裂曲线分析、铁死亡分子调节|设计跨考点综合题(如第13题铁死亡机制),融入实验步骤设计与结果分析,体现科学思维与探究实践|
内容正文:
专题07 细胞的生命历程
5大高频考点
1. 细胞增殖方式及细胞周期
2. 动植物细胞有丝分裂过程
3. 有丝分裂实验
4. 细胞的分化
5. 细胞的衰老和死亡
考点1 细胞增殖方式及细胞周期
1.(25-26高三上·天津第二十中学·期中)2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞缺氧诱导因子HIF1α的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬等诸多效应,进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示:AMPK、p21、p27、p53表示相关蛋白质)。下列叙述正确的是( )
A.据图推测p27作用机理抑制同源染色体的分离
B.据图推测细胞缺氧和高浓度ATP均可促进p21的形成,并作用于分裂间期
C.4N→2N时期是含有细胞内染色体数目最多的时期
D.4N→2N时期同源染色体上的等位基因会发生分离
【答案】C
【解析】分析题图可知,细胞缺氧,激活HIF1α活性,HIF1α再激活p1、p21,p27抑制细胞分裂的分裂期、p21抑制细胞分裂的分裂间期DNA分子复制,进而抑制细胞分裂,阻断细胞增殖;AMPK具有激活p53的作用,p53能激活p21,因此AMPK具有抑制细胞增殖的作用,而高浓度的ATP通过抑制AMPK而促进细胞增殖。
A、同源染色体的分离是纺锤丝牵引的结果,p27抑制细胞分裂的分裂期,不一定作用纺锤体的结果,A 错误;
B、细胞缺氧激活HIF1α活性,HIF1α再激活p21,p21抑制细胞分裂的分裂间期DNA分子复制,AMPK具有激活p53的作用,p53能激活p21,高浓度的ATP通过作用AMPK从而影响p21的形成,B错误;
C、据图分析,该细胞DNA数目最多为4N,染色体数目最多也是4N,DNA分子数从4N变为2N发生在有丝分裂后期→末期,此时细胞内染色体数目最多,C正确;
D、图中4N→2N发生在有丝分裂后期→末期,有丝分裂过程中等位基因不会分离,等位基因发生在减数分裂过程中,D错误。
故选C。
考点2 动植物细胞有丝分裂过程
1.(25-26高三上·天津益中学校·期中)某XY型性别决定的植物(2n=16),图甲是其雄株某些细胞分裂期图像,图乙是染色体组数与核DNA/染色体比值的关系。下列叙述正确的是( )
A.若①为根尖分生区细胞,其比值关系对应图乙的b
B.若②正在发生基因重组,其比值关系对应图乙的c
C.若②中比值关系对应图乙的e,细胞中染色体形态有8种
D.a处的细胞的形成过程可能是c细胞→b细胞→a细胞
【答案】D
【解析】A、若①为根尖分生区细胞,则该细胞处于有丝分裂的前期,一条染色体上有2条姐妹染色单体,此时应该对应的d点,A错误;
B、若②正在发生基因重组,则该细胞处于减数第一次分裂后期,此时对应的也应该是d点,B错误;
C、若②的比值关系是e点,则该细胞处于有丝分裂后期,染色体形态有9种(XY型),C错误;
D、c 细胞(染色体组数为 1,核 DNA/染色体 =2,减数第二次分裂前期或中期)→b细胞(染色体组数为2,核DNA/染色体 =1,可为减数第二次分裂后期)→a细胞(染色体组数为1,核DNA/染色体=1,减数第二次分裂末期),该过程符合细胞分裂中染色体组数和核DNA/染色体比值的变化,D正确。
故选D。
2.(25-26高三上·天津益中学校·期中)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体
B.细胞甲处于有丝分裂后期,染色体数和核DNA数均加倍
C.图中b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程
D.细胞乙中染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:1
【答案】C
【解析】A、图1是动物细胞的分裂,细胞两极各有一对中心粒,A错误;
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,处于有丝分裂后期,此时染色体数加倍,核DNA数不变,B错误;
C、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,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错误。
故选C。
3.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)某二倍体生物(2n=12)的一个细胞正处于分裂期,此时细胞染色体数目为12。下列对此细胞的分析一定成立的是( )
A.有24个核DNA分子 B.发生同源染色体联会
C.没有同源染色体 D.含有2个染色体组
【答案】D
【解析】某二倍体生物(2n=1),染色体有12条,说明细胞处于有丝分裂前期或者中期;或者减数分裂I和减数分裂II后期。
ABC、细胞中含有染色体12条,说明细胞处于有丝分裂前期或者中期;或者减数分裂I和减数分裂II后期,细胞如果处于减数分裂II的后期细胞含有12个核DNA,没有同源染色体,不发生同源染色体联会,ABC错误;
D、二倍体生物(2n=12),细胞中含有染色体12条,说明细胞处于有丝分裂前期或者中期;或者减数分裂I和减数分裂II后期,细胞中含有2个染色体组,D正确。
故选D。
4.(25-26高三上·天津102中学·期中)“分离”是细胞中普遍发生的一种现象。下列有关细胞中分离现象的叙述,正确的是( )
A.将处于质壁分离的细胞放入清水中,原生质层都能恢复原状
B.雄性兔的胚胎干细胞在分裂时,X染色体和Y染色体会分离
C.姐妹染色单体分开时,细胞中染色体的数目是本物种的2倍
D.动物细胞有丝分裂时,经复制形成的两组中心粒在前期分离
【答案】D
【解析】有丝分裂过程的特点:
分裂间期:可见核膜核仁,染色体的复制(DNA复制、蛋白质合成),中心体复制。
前期:染色体出现,散乱排布,纺锤体出现,核膜、核仁消失(两失两现)。
中期:染色体整齐的排在赤道板平面上(形数清晰赤道齐)。
后期:着丝点分裂,染色体数目暂时加倍(点裂数增向两级)。
末期:染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现(两现两失)。
A、处于质壁分离状态的细胞,若失水过多(细胞已经死亡),将不能复原,A错误;
B、X染色体和Y染色体为同源染色体,胚胎干细胞进行有丝分裂,有丝分裂过程中不会发生同源染色体的分离,B错误;
C、姐妹染色单体分开时,细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。若处于有丝分裂后期,则细胞中的染色体数目是本物种的2倍;若处于减数第二次分裂后期,则细胞中的染色体数目和本物种的相等,C错误;
D、动物细胞的中心粒在间期复制,在前期,中心粒会分离并移动到细胞两极,D正确。
故选D。
5.(25-26高三上·天津第二南开学校·期中)如图所示为有丝分裂过程中染色体的运动轨迹。曲线 A 表示染色体的着丝粒与纺锤体的相应的极之间的平均距离。则曲线 B 代表( )
A.细胞分裂中期染色体之间的平均距离
B.中心粒之间的距离
C.染色单体分开后形成的二条染色体之间的距离
D.同源染色体之间的平均距离
【答案】C
【解析】从图中看出曲线A表示从10min开始距离逐渐减小,曲线B则表示距离逐渐增大。
有丝分裂过程中,后期的主要特征在于着丝粒分裂,已复制的两条染色单体分开与同侧纺锤丝相连,被拉向两极.很明显,染色单体与同侧极的距离逐渐减小,而姐妹染色单体的距离则逐渐增大,ABD错误,C正确。
故选C
6.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
【答案】D
【解析】图中细胞①中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞②处于减数第二次分裂后期;细胞②和③处于相同的分裂时期,细胞③处于减数第二次分裂后期;细胞④~⑦都是精细胞;细胞①发生了交叉互换和基因突变。
A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,发生了交叉互换,即发生了基因重组,A错误;
B、根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上,),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,B错误;
C、根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C错误;
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个,D正确。
故选D。
7.(25-26高三上·天津南开·期中)研究者用50μmol/LCd2+溶液处理大蒜植株7天后,镜检观察到细胞①~⑥,下列叙述正确的是( )
A.镜检观察前需对材料进行解离→染色→漂洗→压片处理
B.在视野中找到①后持续观察染色体的行为,会依次经历⑤②④③的过程
C.细胞②的核DNA数与④相同,但染色体数仅为④的一半
D.细胞⑥中有1条染色体滞后,可能是由于Cd2+影响了核仁的功能
【答案】C
【解析】A、有丝分裂装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片→观察,A错误;
B、细胞经解离液作用后已经死亡,不会再分裂,B错误;
C、细胞②着丝粒整齐地排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,细胞④染色体数加倍,染色体数目是细胞②的2倍,两者的核DNA数相同,C正确;
D、细胞⑥发生了1条染色体滞后的现象,说明染色体分离异常,最可能是Cd2+影响了纺锤体功能引起的,D错误。
故选C。
8.(25-26高三上·天津河北·期中)研究发现,细胞分裂过程中,Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程,其机制是:Mad2蛋白提供两个“等待”信号,延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是( )
A.Mad2蛋白异常可能导致细胞分裂停留在中期
B.Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离
C.有丝分裂中期,正常排列的双附着染色体上Mad2蛋白会消失
D.Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变或细胞发生整倍数的染色体数目变异
【答案】A
【解析】A、Mad2蛋白功能异常,细胞分裂监控缺失,不会停止在分裂中期,能继续分裂,A错误;
B、有丝分裂后期进行姐妹染色单体的分离,而Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,才会进入后期,因此Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离,B正确;
C、有丝分裂中期,染色体着丝粒整齐排列在赤道板上,由题干信息可知,Mad2蛋白会消失,C正确;
D、由题意可知,Mad2蛋白提供的信号使所有染色体着丝粒都排列在赤道板上后,才能着丝粒分裂,染色单体分开,分别移向细胞两极;若Mad2蛋白异常,可能导致染色体不能正常分离,导致染色体数目发生整倍数变异,可能导致子代细胞中遗传物质的改变,D正确。
故选A。
9.(25-26高三上·天津益中学校·期中)图①②③是基因型为Aa的某哺乳动物的细胞分裂图,图④表示该动物某些细胞分裂过程中染色体数目的变化。
(1)图①细胞所处分裂时期对应图④中的______阶段,其下个阶段的细胞含有______个染色体组。若图③细胞为卵细胞,则图②细胞为______。图②中基因A与基因a分离发生在______时期。
(2)图④中的DF阶段与______(填字母)阶段发生类似的染色体行为。
(3)若一个基因型为AaXcY的精原细胞,其减数分裂产生了AY和AXcXc的精子,与其来自同一个初级精母细胞的其他精子的基因型为______。
(4)请画出该哺乳动物精原细胞形成精细胞过程中核DNA数与染色体数比值的变化曲线(要求标出纵坐标比值)。
【答案】(1) IJ 4 极体 减数第二次分裂后期
(2)JL
(3)a、aY
(4)
【解析】卵细胞与精子形成过程的主要区别是:初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行不均等分裂, 形成大小不同的两个细胞,大的叫作次级卵母细胞,小的叫作极体。次级卵母细胞经过减数分裂Ⅱ也进行不均等分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的极体。在减数分裂Ⅰ 形成的极体又分裂为两个极体。这样,一个初级卵母细胞经过减数分裂,就形成了一个卵细胞和三个极体。
(1)图①细胞中含有同源染色体,且染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,图④中IJ阶段表示有丝分裂的前期和中期,所以图①细胞所处分裂时期对应图④中的IJ阶段,其下个阶段为有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色体组也加倍,含有4个染色体组。若图③细胞为卵细胞,根据染色体组成以及细胞质均等分裂可判断图②细胞为极体。图②中基因A与基因a位于姐妹染色单体上,且不含同源染色体,其分离发生在减数第二次分裂后期。
(2)图④中的DF阶段表示减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,JL阶段表示有丝分裂后期,也发生着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,所以图④中的DF阶段与JL阶段发生类似的染色体行为。
(3)一个基因型为AaXcY的精原细胞,减数分裂产生了AY和AXcXc的精子。AXcXc精子的出现是因为在减数第二次分裂时,X染色体的姐妹染色单体未分离,与其来自同一个初级精母细胞的其他精子,一个是AY,另外两个应是a和aY。
(4)在精原细胞形成精细胞过程中:间期进行DNA复制,核DNA数与染色体数比值由1变为2,减数第一次分裂过程中,着丝粒未分裂,比值保持2,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,比值由2变为1。曲线绘制如下。
10.(25-26高三上·天津河北·期中)如图甲、乙是某一生物细胞进行有丝分裂的细胞周期相关示意图。回答下列问题:
(1)图甲为细胞周期中_________(填“核DNA分子”“染色体”或“染色单体”)数目变化规律曲线图,根据图乙可知图甲中N值是_________。
(2)发生基因突变的高风险期为图甲中的_________(用图甲中的字母表示)段。
(3)若用胰蛋白酶处理图乙中的结构M,剩余的细丝状结构是________。图乙中结构Z正在收缩,推测此时其周围所集结的细胞器是________。
(4)骨髓移植实质上是将图丙中的________(填字母)细胞移植到患者体内。图丙中,皮肤细胞、肝细胞、白细胞来源相同,但彼此的结构和功能都出现了不同,其根本原因是________。
【答案】(1) 染色体 2
(2)ab
(3) DNA 线粒体
(4) c 基因的选择性表达
【解析】有丝分裂过程:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即染色体的复制,DNA数目加倍,但染色体数目不变;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期;
(4)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;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
(1)图甲中曲线在分裂后期有数目加倍的特点,有丝分裂过程中,染色体在后期着丝粒分裂导致数目加倍,所以图甲为细胞周期中染色体数目变化规律曲线图,图乙细胞中含有同源染色体,不含染色单体,且着丝粒分裂形成的子染色体正移向细胞两极,因此图乙细胞处于有丝分裂后期,处于图甲中的ef段,而图乙细胞中含有8条染色体,对应于图甲的4N,即4N=8,因此N=2。
(2)间期DNA复制时双链解开,稳定性较低,因此基因突变多发生在间期DNA复制时,对应图甲中的ab段。
(3)图乙中的结构M表示染色体,染色体的主要成分为DNA和蛋白质,若用胰蛋白酶处理M,剩余的细丝状结构为DNA。图乙中结构Z是纺锤丝,此时正缩,需要消耗大量的能量,因此其周围集结了较多的线粒体,因为线粒体是细胞中的动力工厂。
(4)骨髓移植实质上是将图丙中的c细胞(造血干细胞)移植到患者体内,从而通过造血干细胞分裂、分化成多种血细胞,达到治疗疾病的目的。图丙中,皮肤细胞、肝细胞、白细胞来源相同,但彼此的结构和功能都出现了不同,其根本原因是基因的选择性表达。
考点3 有丝分裂实验
1.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)下图1是某同学做蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂实验过程,图2是根尖细胞有丝分裂微管(纺锤体成分)荧光显微图像,图3是细胞分裂各时期所占时间。请根据下图回答问题:
(1)图1中取材的根尖长度在2mm左右,不能过长,也不能过短,以获取根尖分生区细胞,该部分细胞形态特点____________。用盐酸酒精混合液处理根尖的目的是____________,装片制作流程依次为:解离、____________、染色、制片、观察
(2)经图1制片观察,视野中大部分细胞处于图2中____________(填字母)时期,图2____________(填字母)时期着丝粒分裂,染色体数目加倍。
(3)从事染色体研究经常要求得到较高的细胞分裂指数(分裂期细胞数/总细胞数),最理想的措施是使细胞同步分裂,研究团队用各种动植物细胞为材料,尝试几种细胞同步分裂方法:
①coffeine(咖啡因)处理法,用5×10-5M的coffeine处理蚕豆根尖半小时,充分冲洗后恢复培养27小时,再用0.2%秋水仙素处理1.5小时,固定、制片、计数。Coffeine可以阻断细胞质分裂,细胞停留在____________,后经秋水仙素处理,可以得到大量____________细胞。
②DNA合成双阻断法,高浓度TdR(脱氧胸苷)可以抑制DNA复制不影响其他分裂时期,对S期细胞毒性最小,洗脱(除去TdR)后细胞继续分裂。团队利用两次阻断和两次洗脱方法处理细胞,过程如下表,结合图3细胞分裂各时期所占时间,完成下列实验。
顺序
处理
目的
时间
第一次阻断
加入过量TdR
使细胞群中细胞阻断在____________和G1/S交界处。
T1≥____________h。
第一次洗脱
洗脱,更新培养液
除去阻断剂,使细胞分裂正常。
6h≤T2≤15h
第二次阻断
加入过量TdR
使细胞全部停留在____________。
T3取决于T2
T3+T2≥21h
第二次洗脱
洗脱,更新培养液
除去阻断剂,全部细胞同步进入细胞周期
【答案】(1) 细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂 使组织中的细胞相互分离开来 漂洗
(2) B D
(3) 有丝分裂末期 有丝分裂中期 S期 15 G1/S
【解析】观察细胞有丝分裂制片过程为:(1)解离:上午10时至下午2时,剪去洋葱根尖2-3mm,立即放入盛入有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在温室下解离。目的:用药液使组织中的细胞相互分离开来。(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛入清水的玻璃皿中漂洗。目的:洗去药液,防止解离过度。(3)染色:把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色。目的:染料能使染色体着色。(4)制片:用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖能碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片。然后,用拇指轻轻的按压载玻片。目的:使细胞分散开来,有利于观察。(5)观察:
(1)根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。用盐酸酒精混合液处理根尖的目的是使组织中的细胞相互分离开来。装片制作流程依次为:解离、漂洗、染色、制片、观察。
(2)图2中A为末期、B为间期,C为中期,D为后期,E为前期,由于细胞分裂间期时间更长,故视野中大部分细胞处于图2中B(间期)。图2中的D时期(后期)着丝粒分裂,染色体数目加倍。
(3)①offeine可以阻断细胞质分裂,细胞停留在分裂末期。秋水仙素作用于前期,抑制纺锤丝形成,使细胞中的染色体不能移向细胞两极,故细胞停留在有丝分裂中期。
②高浓度TdR(脱氧胸苷)可以抑制DNA复制(S期进行DNA复制)不影响其他分裂时期,第一次阻断,加入过量TdR,目的使细胞群中细胞阻断在S期和G1/S交界处。处理时间T1≥G2+M+G1=8+2+5=15h。第一次洗脱,更新培养液,除去阻断剂,使细胞分裂正常。处理时间6h≤T2≤15h,S期为6h,G2+M+G1=15h,所有细胞没有停留在S期。第二次阻断,加入过量TdR,使细胞全部停留在G1/S交界处。
考点4 细胞的分化
1.(25-26高三上·天津102中学·期中)在中国文化中,“肝胆相照”用来比喻朋友之间真心相待。研究表明,当某实验动物的肝脏或者胆管受到严重损伤时,机体可通过图所示的相互转化机制进行修复。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.肝、胆严重损伤时,内环境稳态的破坏是细胞凋亡所致
B.过程①、②为细胞增殖,在细胞分裂中期染色体数目会加倍
C.过程③产生的细胞,其分化程度比胆管细胞高
D.过程④、⑤中均存在基因的选择性表达
【答案】D
【解析】A、肝、胆严重损伤是由外界因素导致的细胞坏死,而不是细胞凋亡(细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程),所以内环境稳态的破坏不是细胞凋亡所致,A错误;
B、过程①、②为细胞增殖,在细胞分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,而不是中期,中期染色体形态稳定、数目清晰,B错误;
C、过程③产生的细胞是干细胞特性的细胞,其分化程度比胆管细胞低,干细胞具有更高的全能性,C错误;
D、过程④、⑤是细胞分化过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以过程④、⑤中均存在基因的选择性表达,D正确。
故选D。
2.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)(多选)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是( )
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
【答案】ABD
【解析】分析题图:肝癌细胞通过微囊泡将PKM2分泌到细胞外,进入单核细胞可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞,巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成,该过程属于正反馈调节。
A、微囊泡是细胞膜包裹PKM2形成的囊泡,该过程依赖于细胞膜的流动性,A正确;
B、分化的实质为基因的选择性表达,B正确;
C、PKM2可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,故主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;
D、由分析可知,细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节,D正确。
故选ABD。
3.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)在成年哺乳动物大脑中,大多数神经干细胞处于休眠状态。最新研究发现,星形胶质细胞会释放一种名为“Fog”的信号蛋白,这种蛋白会引发连锁反应,最终唤醒神经干细胞,使其脱离休眠状态,然后它们开始分裂,产生有助于大脑修复和发育的新神经元。下列相关叙述正确的是( )
A.星形胶质细胞是已分化细胞,神经干细胞是未分化细胞
B.脱离休眠的神经干细胞分裂过程中会出现同源染色体联会
C.神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,证明其具有全能性
D.神经干细胞及其产生的新神经元都会凋亡,这与细胞内的基因有关
【答案】D
【解析】细胞分化:
(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;
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性;
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达;
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
A、星形胶质细胞和神经干细胞都是已分化细胞,A错误;
B、脱离休眠的神经干细胞的分裂属于有丝分裂,不会发生同源染色体联会,B错误;
C、神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,仅证明其有分化能力,不能证明其具有全能性,C错误;
D、神经干细胞及其产生的新神经元都会凋亡,而细胞凋亡是由细胞内的基因决定的,D正确。
故选D。
4.(25-26高三上·天津南开·期中)科学家激活小鼠皮肤细胞中三种在神经前体细胞大量表达的转录因子(调控基因转录的蛋白质),将小鼠皮肤细胞直接转化为能发育成大脑神经细胞的前体细胞,且该细胞能在实验室大量培养,该方法为受损神经细胞的再生提供了一条崭新途径。下列相关叙述正确的是( )
A.由皮肤细胞转化为神经前体细胞是遗传物质改变的结果
B.正常状态下皮肤细胞一般不会大量表达这三种转录因子
C.皮肤细胞与神经细胞不同是由于组成的蛋白质完全不同
D.神经前体细胞是一种不再具有分裂、分化能力的细胞
【答案】B
【解析】A、细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质并未改变。皮肤细胞转化为神经前体细胞属于细胞分化,所以不是遗传物质改变的结果,A错误;
B、根据题意,这三种转录因子在神经前体细胞中大量表达,而皮肤细胞在正常状态下,一般不会大量表达这三种转录因子,B正确;
C、皮肤细胞与神经细胞是细胞分化的结果,细胞分化过程中基因选择性表达,它们有部分蛋白质是相同的(如呼吸酶等),并非组成的蛋白质完全不同,C错误;
D、神经前体细胞能在实验室大量培养,说明它具有分裂、分化能力,D错误。
故选B。
考点5 细胞的衰老和死亡
1.(25-26高三上·天津益中学校·期中)机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡(简称“铜死亡”),其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程,它的低表达会促进癌症的发生、发展。下列叙述正确的是( )
A.铜离子进入细胞需要转运蛋白的协助
B.铜死亡属于细胞坏死,受环境因素影响
C.癌细胞发生铜死亡可能与其线粒体氧化分解葡萄糖的效率低有关
D.在细胞中,大量元素铜主要以离子的形式存在
【答案】A
【解析】A、铜离子属于金属离子,进入细胞需通过主动运输或协助扩散,均需转运蛋白协助,A正确;
B、题意显示,机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡,因此,铜死亡属于细胞凋亡,也受环境因素影响,B错误;
C、铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡,癌细胞发生铜死亡可能与细胞中能量供应中断有关,线粒体不能直接氧化分解葡萄糖,C错误;
D、在细胞中,Cu属于微量元素,D错误。
故选A。
2.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)对于多细胞生物而言,细胞增殖、分化、衰老和凋亡是正常的生理过程,也是细胞必经的历程。下列叙述正确的是( )
A.细胞增殖过程中,间期只进行DNA的复制,分裂期只发生基因的表达
B.细胞分化过程中,DNA数量保持不变,rRNA、tRNA和蛋白质发生改变
C.细胞衰老时,水分减少,呼吸速率减慢,核体积减小,染色质染色加深
D.细胞凋亡是由基因决定的编程性死亡,发生在生物体的整个生长发育过程中
【答案】D
【解析】A、间期不仅进行DNA复制,还包括蛋白质的合成,分裂期染色体高度凝集,基因表达几乎停止,A错误;
B、细胞分化过程中,核DNA数量保持不变,rRNA和tRNA不变,但蛋白质因基因选择性表达而改变,B错误;
C、细胞衰老时,核体积增大,染色质固缩导致染色加深,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的编程性死亡,发生在生物体的整个生长发育过程中(如胚胎发育、器官形成等),D正确。
故选D。
3.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG蛋白,能有效排除姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。下列叙述正确的是( )
A.同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目相同
B.癌细胞和肿瘤干细胞都具有细胞周期,且癌细胞细胞周期比正常细胞的细胞周期长
C.编码BAX蛋白和ABCG蛋白的基因都属于原癌基因
D.凋亡的癌细胞染色质固缩、染色加深
【答案】D
【解析】A、同一个体癌细胞和肿瘤干细胞均来源于体细胞,但肿瘤干细胞具有自我更新和分化能力,其基因表达与癌细胞不同,核酸(RNA)种类和数目存在差异(如ABCG蛋白高表达),A错误;
B、癌细胞具有无限增殖能力,细胞周期比正常细胞短,B错误;
C、原癌基因调控细胞正常分裂,BAX蛋白是促凋亡蛋白,其基因为凋亡相关基因;ABCG蛋白与耐药性相关,不属于原癌基因,C错误;
D、细胞凋亡时染色质固缩、染色加深,是凋亡的典型形态特征,D正确。
故选D。
4.(25-26高三上·天津第二南开学校·期中)人体细胞会经历分化、衰老、凋亡等生理过程,有些细胞还可能会发生癌变。下列关于细胞发生分化、衰老、凋亡或癌变前后变化的叙述,错误的是( )
A.细胞的新陈代谢都发生改变 B.细胞的形态结构和功能都发生改变
C.细胞发生上述生理过程都与基因相关 D.细胞内的遗传信息都发生改变
【答案】D
【解析】A、分化、衰老、凋亡和癌变等生理过程,细胞的新陈代谢都会发生改变,如癌细胞的代谢加快,而衰老细胞代谢减慢,A正确;
B、分化、衰老、凋亡、癌变等生理过程,细胞的形态结构和功能都发生改变,如衰老细胞会出现细胞皱缩,染色加深,而细胞分化则会出现不同形态的细胞,B正确;
C、细胞发生上述生理过程都与基因相关,如细胞凋亡是基因的程序性死亡,而癌变与原癌基因和抑癌基因突变有关,C正确;
D、上述过程不都导致遗传信息发生改变,如细胞分化的实质是基因选择性表达,不会出现遗传信息改变,D错误。
故选D。
5.(25-26高三上·天津河西·期中)科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,以EdU作为细胞DNA复制的标记,揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制,实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.p53基因可能是一种抑癌基因
B.衰老细胞中各种蛋白的含量均上升
C.对照组中没有衰老的细胞
D.蛋白质AP2A1抑制了细胞中p53蛋白积累
【答案】A
【解析】A、因为p53蛋白可能会抑制细胞癌变,所以p53基因可能是一种抑癌基因,A正确;
B、从图中能够看出,衰老细胞中AP2A1蛋白和p53蛋白含量上升,但不能得出各种蛋白含量均上升的结论,B错误;
C、对照组中也有一定比例的衰老细胞,C错误;
D、AP2AI基因过表达组的p53蛋白相对表达量比对照组高,推测蛋白质AP2A1促进p53蛋白积累,D错误。
故选A。
6.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下。
处理
检测项目
对照组
连续9天给予海洛因
低剂量组
中剂量组
高剂量组
活胚胎数/胚胎总数(%)
100
76
65
55
脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)
0
33
55
79
脑中促凋亡蛋白Bax含量(ug·L-l)
6.7
7.5
10.0
12.5
以下分析不合理的是( )
A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
【答案】C
【解析】分析表格可知,本实验的自变量为海洛因的剂量,对照组为无海洛因的处理,因变量为大鼠的生理状况,主要包括活胚胎数/胚胎总数(%)、脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)和脑中促凋亡蛋白Bax含量(ug·L-l)等指标,据此分析作答。
A、据表分析,低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)为33%,与对照相比(1)明显升高,故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育,A正确;
B、BaX为脑中促凋亡蛋白,分析表格数据可知,与对照相比,海洛因处理组的Bax含量升高,故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡,是一种正常的生理现象,且据表可知,对照组的Bax含量为6.7,故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡,C错误;
D、据表格数据可知,海洛因处理组的活胚胎数降低,脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高,故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,D正确。
故选C。
7.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)下列关于人体细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.同一个体的不同体细胞中可能存在相同的mRNA
B.细胞癌变是因为基因突变产生了原癌基因和抑癌基因
C.衰老细胞内色素积累会妨碍细胞内物质的传递
D.细胞凋亡涉及一系列基因的激活、表达以及调控等
【答案】B
【解析】A、同一个体的不同体细胞都由受精卵发育而来,遗传物质相同,有些基因在所有体细胞中都表达,比如与呼吸酶合成相关的基因,所以可能存在相同的mRNA,A正确;
B、原癌基因和抑癌基因是细胞中本来就存在的正常基因,原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生突变,而不是基因突变产生了原癌基因和抑癌基因,B错误;
C、衰老细胞内色素积累,会占据细胞内的空间,妨碍细胞内物质的传递和交流,C正确;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,涉及一系列基因的激活、表达以及调控等,D正确。
故选B。
8.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)研究表明线粒体上的PT孔和细胞凋亡直接相关,促凋亡因素能通过诱导线粒体上PT孔的开放,导致线粒体膜电位丧失,促使细胞色素c和凋亡诱导因子进入细胞质基质中,诱导凋亡基因的表达,促使细胞凋亡,据此下列说法中不正确的是( )
A.线粒体上的PT孔是某些离子进出线粒体的通道
B.癌细胞不会发生细胞凋亡的原因可能是凋亡基因没有表达
C.红细胞没有线粒体,其凋亡过程和线粒体无关
D.烧伤的皮肤细胞不通过诱导形成PT孔使细胞死亡
【答案】C
【解析】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,细胞凋亡不是一件被动的过程,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的一种死亡过程。
A、促凋亡因素能通过诱导线粒体上PT孔的开放,导致线粒体膜电位丧失,而膜电位与离子的进出有关,因此线粒体上的PT孔是某些离子进出线粒体的通道,A正确;
B、癌细胞也具有凋亡基因,癌细胞不发生细胞凋亡的原因是凋亡基因没有表达,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞才没有线粒体,其凋亡过程和线粒体无关,C错误;
D、PT孔和细胞凋亡直接相关,而烧伤的皮肤细胞的死亡属于细胞坏死,不通过诱导形成PT孔使细胞死亡,D正确。
故选C。
9.(25-26高三上·天津一中·期中)研究发现,内质网中蛋白质氧化折叠过程中产生的副产物H2O2会释放到细胞核中,激活与衰老相关的基因SERPINE1的表达,促进细胞衰老。敲除参与蛋白质氧化折叠的关键酶(PDI)的相关基因,会使细胞延缓衰老。下列叙述错误的是( )
A.老年人细胞中H2O2的产生量可能比青年人高
B.衰老细胞中染色质收缩不会发生基因选择性表达
C.PDI缺失细胞中基因SERPINE1的表达会下调
D.阻断H2O2向细胞核的释放可以延缓细胞衰老
【答案】B
【解析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
A、据题意可知,细胞代谢的副产物H2O2进入细胞核中发挥作用,可加速细胞衰老,与青少年相比,老年人体内的细胞普遍衰老,因此老年人的细胞内H2O2的产生量可能较高,A正确;
B、衰老细胞中,染色质收缩,会影响基因的选择性表达,但依然会发生基因选择性表达,如与细胞衰老相关的基因,B错误;
CD、依据题干信息,PDI激活与衰老相关的基因SERPINE1的表达,促进细胞衰老;PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少,进而下调与细胞衰老相关的SERPINE1基因的表达量,故阻断H2O2向细胞核的运输过程,延缓细胞衰老,CD正确。
故选B。
10.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)凋亡小体是凋亡细胞通过发芽、起泡等方式形成的球形突起,内含细胞质、细胞器及核碎片。相关叙述错误的是( )
A.凋亡小体只在生物体衰老过程中产生
B.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡方式
C.凋亡小体的形成体现细胞膜的流动性
D.细胞凋亡对生物体发育具有重要作用
【答案】A
【解析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。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。
A、凋亡相关基因在机体中是一直存在的,会在动物生长发育过程中的不同时期选择性表达,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,B正确;
C、凋亡小体的形成,体现了生物膜具有流动性的结构特点,C正确;
D、细胞凋亡对多细胞生物体完成正常发育具有重要作用,D正确。
故选A。
11.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)下图为人体部分细胞的生命历程示意图,图中①-⑩为不同的细胞,a-f表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.a、b过程前期由23对同源染色体形成23个四分体
B.⑤与⑦蛋白质的种类不同是因为它们的基因型不同
C.d过程中⑧的细胞核与细胞质的体积比相对④变大
D.a、b、c过程对机体有利,d、e、f过程对机体不利
【答案】C
【解析】据图分析,a、b表示细胞增殖,c表示分化,d表示细胞衰老,e表示细胞癌变,f表示细胞凋亡。
A、四分体是减数分裂过程的特有现象,a、b表示细胞增殖,是有丝分裂产生的,无四分体产生,A错误;
B、⑤与⑦是细胞分化的结果,二者蛋白质的种类不同是因为基因的选择性表达,B错误;
C、d过程表示衰老,衰老细胞⑧细胞核增大,相对④,其细胞核与细胞质的体积比变大,C正确;
D、a、b表示细胞增殖,c表示分化,d表示细胞衰老,e表示细胞癌变,f表示细胞凋亡,除癌变外,其余对机体均有利,D错误。
故选C。
12.(25-26高三上·天津部分区·期中)端粒是位于真核生物染色质末端的一段DNA-蛋白质复合体,它的长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。当真核细胞DNA复制时,如果没有端粒酶的帮助,端粒会逐渐缩短,最终让细胞无法再正常分裂,从而导致细胞死亡。下列说法错误的是( )
A.端粒酶能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能
B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C.细胞癌变之后,癌细胞的端粒可能不会随细胞分裂而缩短
D.通常细胞越老,其端粒越短;细胞越年轻,端粒越长
【答案】A
【解析】A、端粒酶作为酶,其作用是降低DNA合成反应所需的活化能,而非直接提供活化能。A错误;
B、DNA在酒精(特别是冷酒精)中溶解度低,而蛋白质溶解度较高,可通过此差异沉淀DNA,B正确;
C、癌细胞因端粒酶活性高,能延长端粒,分裂时端粒不会缩短。C正确;
D、端粒随细胞分裂次数增加而缩短,故衰老细胞端粒较短,年轻细胞较长。D正确。
故选A。
13.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)铁死亡是一种铁依赖性的磷脂过氧化作用驱动的独特的细胞死亡方式,下图为铁死亡的分子调节机制示意图。回答有关问题:
(1)细胞中的脂质除磷脂外,还有_______和_______两大类。据图分析,多不饱和脂肪酸经过程①转化为多不饱和脂肪酸磷脂后,与分子氧反应生成PLOOH,产生的PLOOH可与Fe2+和Fe3+反应产生_______,其再与多不饱和脂肪酸、分子氧继续反应又产生大量PLOOH,这是一种_______调节。
(2)转铁蛋白需与膜上转铁蛋白受体1结合,才能将Fe3+转运至细胞内,该过程体现了细胞膜的功能有_______。据图可知铁死亡并不属于细胞凋亡,理由是_______。
(3)GPX4、LOXs及FOR发挥作用的相同机理是_______。
(4)据图可知_______(填“提高”或“降低”)胱氨酸—谷氨酸转运体的活性可促进铁死亡,试从诱导铁死亡的角度提出肿瘤症治疗的其他可行性措施:_______(答出一点)。
【答案】(1) 脂肪 固醇 脂质自由基 正反馈
(2) 信息交流和控制物质进出细胞的功能 并非基因控制的程序性死亡;会造成膜结构的破坏等
(3)促进PLOOH的还原
(4) 降低 开发诱导铁死亡的药物,如抑制谷氨酸一胱氨酸转运体的活性;抑制GPX4酶的活性;提高 LOXs和FOR的活性;促进细胞对Fe3+的摄取
【解析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,属正常死亡。细胞坏死是指细胞在受到外界不利因素的条件下发生的非正常死亡。
(1)脂质包括磷脂、固醇和脂肪。从图中看出多不饱和脂肪酸转化为多不饱和脂肪酸磷脂后,其在LOXs和FOR的催化下与分子氧反应生成PLOOH,产生的PLOOH可与Fe2+和Fe3+反应生成脂质自由基,再与多不饱和脂肪酸磷脂、分子氧继续反应产生大量PLOOH,这是一种正反馈调节。
(2)转铁蛋白需与膜上转铁蛋白受体1结合,体现了细胞膜具有信息交流的功能,将Fe3+ 转运至细胞内,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。羟自由基会攻击DNA分子,引起基因突变,攻击蛋白质分子导致蛋白质活性降低。从图中看出,羟自由基与多不饱和脂肪酸反应,产生大量脂质自由基,进而与多不饱和脂肪酸磷脂、 O2反应,导致PLOOH积累,造成铁死亡。细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,而铁死亡是一种铁依赖性的磷脂过氧化作用驱动的独特的细胞死亡方式,不是由基因决定的,所以不属于细胞凋亡。
(3)从图中看出GSSR在NADPH作为还原剂的作用下,生成GSH,GSH可作为GPX4的辅助因子,将PLOOH进行还原,GPX4、LOXs及FOR都是通过还原PLOOH发挥作用的。
(4)图中Fe3+和过氧化氢反应生成羟自由基,羟自由基和多不饱和脂肪酸生成脂质自由基,最终生成PLOOH,PLOOH积累导致细胞死亡,所以可以从以下几个方面出发诱导铁死亡:增加细胞内铁离子含量,例如通过提升转铁蛋白受体1的表达,促进Fe³⁺摄取;抑制GPX4的活性或下调其表达,使细胞内PLOOH难以被还原,增加脂质过氧化程度;提升LOXs和FOR的活性,促进脂质过氧化反应的进行,从而加速PLOOH的积累。
试卷第1页,共3页
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专题07 细胞的生命历程
5大高频考点
1. 细胞增殖方式及细胞周期
2. 动植物细胞有丝分裂过程
3. 有丝分裂实验
4. 细胞的分化
5. 细胞的衰老和死亡
考点1 细胞增殖方式及细胞周期
1.(25-26高三上·天津第二十中学·期中)2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞缺氧诱导因子HIF1α的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬等诸多效应,进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示:AMPK、p21、p27、p53表示相关蛋白质)。下列叙述正确的是( )
A.据图推测p27作用机理抑制同源染色体的分离
B.据图推测细胞缺氧和高浓度ATP均可促进p21的形成,并作用于分裂间期
C.4N→2N时期是含有细胞内染色体数目最多的时期
D.4N→2N时期同源染色体上的等位基因会发生分离
考点2 动植物细胞有丝分裂过程
1.(25-26高三上·天津益中学校·期中)某XY型性别决定的植物(2n=16),图甲是其雄株某些细胞分裂期图像,图乙是染色体组数与核DNA/染色体比值的关系。下列叙述正确的是( )
A.若①为根尖分生区细胞,其比值关系对应图乙的b
B.若②正在发生基因重组,其比值关系对应图乙的c
C.若②中比值关系对应图乙的e,细胞中染色体形态有8种
D.a处的细胞的形成过程可能是c细胞→b细胞→a细胞
2.(25-26高三上·天津益中学校·期中)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体
B.细胞甲处于有丝分裂后期,染色体数和核DNA数均加倍
C.图中b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程
D.细胞乙中染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:1
3.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)某二倍体生物(2n=12)的一个细胞正处于分裂期,此时细胞染色体数目为12。下列对此细胞的分析一定成立的是( )
A.有24个核DNA分子 B.发生同源染色体联会
C.没有同源染色体 D.含有2个染色体组
4.(25-26高三上·天津102中学·期中)“分离”是细胞中普遍发生的一种现象。下列有关细胞中分离现象的叙述,正确的是( )
A.将处于质壁分离的细胞放入清水中,原生质层都能恢复原状
B.雄性兔的胚胎干细胞在分裂时,X染色体和Y染色体会分离
C.姐妹染色单体分开时,细胞中染色体的数目是本物种的2倍
D.动物细胞有丝分裂时,经复制形成的两组中心粒在前期分离
5.(25-26高三上·天津第二南开学校·期中)如图所示为有丝分裂过程中染色体的运动轨迹。曲线 A 表示染色体的着丝粒与纺锤体的相应的极之间的平均距离。则曲线 B 代表( )
A.细胞分裂中期染色体之间的平均距离
B.中心粒之间的距离
C.染色单体分开后形成的二条染色体之间的距离
D.同源染色体之间的平均距离
6.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
7.(25-26高三上·天津南开·期中)研究者用50μmol/LCd2+溶液处理大蒜植株7天后,镜检观察到细胞①~⑥,下列叙述正确的是( )
A.镜检观察前需对材料进行解离→染色→漂洗→压片处理
B.在视野中找到①后持续观察染色体的行为,会依次经历⑤②④③的过程
C.细胞②的核DNA数与④相同,但染色体数仅为④的一半
D.细胞⑥中有1条染色体滞后,可能是由于Cd2+影响了核仁的功能
8.(25-26高三上·天津河北·期中)研究发现,细胞分裂过程中,Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程,其机制是:Mad2蛋白提供两个“等待”信号,延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是( )
A.Mad2蛋白异常可能导致细胞分裂停留在中期
B.Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离
C.有丝分裂中期,正常排列的双附着染色体上Mad2蛋白会消失
D.Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变或细胞发生整倍数的染色体数目变异
9.(25-26高三上·天津益中学校·期中)图①②③是基因型为Aa的某哺乳动物的细胞分裂图,图④表示该动物某些细胞分裂过程中染色体数目的变化。
(1)图①细胞所处分裂时期对应图④中的______阶段,其下个阶段的细胞含有______个染色体组。若图③细胞为卵细胞,则图②细胞为______。图②中基因A与基因a分离发生在______时期。
(2)图④中的DF阶段与______(填字母)阶段发生类似的染色体行为。
(3)若一个基因型为AaXcY的精原细胞,其减数分裂产生了AY和AXcXc的精子,与其来自同一个初级精母细胞的其他精子的基因型为______。
(4)请画出该哺乳动物精原细胞形成精细胞过程中核DNA数与染色体数比值的变化曲线(要求标出纵坐标比值)。
10.(25-26高三上·天津河北·期中)如图甲、乙是某一生物细胞进行有丝分裂的细胞周期相关示意图。回答下列问题:
(1)图甲为细胞周期中_________(填“核DNA分子”“染色体”或“染色单体”)数目变化规律曲线图,根据图乙可知图甲中N值是_________。
(2)发生基因突变的高风险期为图甲中的_________(用图甲中的字母表示)段。
(3)若用胰蛋白酶处理图乙中的结构M,剩余的细丝状结构是________。图乙中结构Z正在收缩,推测此时其周围所集结的细胞器是________。
(4)骨髓移植实质上是将图丙中的________(填字母)细胞移植到患者体内。图丙中,皮肤细胞、肝细胞、白细胞来源相同,但彼此的结构和功能都出现了不同,其根本原因是________。
考点3 有丝分裂实验
1.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)下图1是某同学做蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂实验过程,图2是根尖细胞有丝分裂微管(纺锤体成分)荧光显微图像,图3是细胞分裂各时期所占时间。请根据下图回答问题:
(1)图1中取材的根尖长度在2mm左右,不能过长,也不能过短,以获取根尖分生区细胞,该部分细胞形态特点____________。用盐酸酒精混合液处理根尖的目的是____________,装片制作流程依次为:解离、____________、染色、制片、观察
(2)经图1制片观察,视野中大部分细胞处于图2中____________(填字母)时期,图2____________(填字母)时期着丝粒分裂,染色体数目加倍。
(3)从事染色体研究经常要求得到较高的细胞分裂指数(分裂期细胞数/总细胞数),最理想的措施是使细胞同步分裂,研究团队用各种动植物细胞为材料,尝试几种细胞同步分裂方法:
①coffeine(咖啡因)处理法,用5×10-5M的coffeine处理蚕豆根尖半小时,充分冲洗后恢复培养27小时,再用0.2%秋水仙素处理1.5小时,固定、制片、计数。Coffeine可以阻断细胞质分裂,细胞停留在____________,后经秋水仙素处理,可以得到大量____________细胞。
②DNA合成双阻断法,高浓度TdR(脱氧胸苷)可以抑制DNA复制不影响其他分裂时期,对S期细胞毒性最小,洗脱(除去TdR)后细胞继续分裂。团队利用两次阻断和两次洗脱方法处理细胞,过程如下表,结合图3细胞分裂各时期所占时间,完成下列实验。
顺序
处理
目的
时间
第一次阻断
加入过量TdR
使细胞群中细胞阻断在____________和G1/S交界处。
T1≥____________h。
第一次洗脱
洗脱,更新培养液
除去阻断剂,使细胞分裂正常。
6h≤T2≤15h
第二次阻断
加入过量TdR
使细胞全部停留在____________。
T3取决于T2
T3+T2≥21h
第二次洗脱
洗脱,更新培养液
除去阻断剂,全部细胞同步进入细胞周期
考点4 细胞的分化
1.(25-26高三上·天津102中学·期中)在中国文化中,“肝胆相照”用来比喻朋友之间真心相待。研究表明,当某实验动物的肝脏或者胆管受到严重损伤时,机体可通过图所示的相互转化机制进行修复。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.肝、胆严重损伤时,内环境稳态的破坏是细胞凋亡所致
B.过程①、②为细胞增殖,在细胞分裂中期染色体数目会加倍
C.过程③产生的细胞,其分化程度比胆管细胞高
D.过程④、⑤中均存在基因的选择性表达
2.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)(多选)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是( )
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
3.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)在成年哺乳动物大脑中,大多数神经干细胞处于休眠状态。最新研究发现,星形胶质细胞会释放一种名为“Fog”的信号蛋白,这种蛋白会引发连锁反应,最终唤醒神经干细胞,使其脱离休眠状态,然后它们开始分裂,产生有助于大脑修复和发育的新神经元。下列相关叙述正确的是( )
A.星形胶质细胞是已分化细胞,神经干细胞是未分化细胞
B.脱离休眠的神经干细胞分裂过程中会出现同源染色体联会
C.神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,证明其具有全能性
D.神经干细胞及其产生的新神经元都会凋亡,这与细胞内的基因有关
4.(25-26高三上·天津南开·期中)科学家激活小鼠皮肤细胞中三种在神经前体细胞大量表达的转录因子(调控基因转录的蛋白质),将小鼠皮肤细胞直接转化为能发育成大脑神经细胞的前体细胞,且该细胞能在实验室大量培养,该方法为受损神经细胞的再生提供了一条崭新途径。下列相关叙述正确的是( )
A.由皮肤细胞转化为神经前体细胞是遗传物质改变的结果
B.正常状态下皮肤细胞一般不会大量表达这三种转录因子
C.皮肤细胞与神经细胞不同是由于组成的蛋白质完全不同
D.神经前体细胞是一种不再具有分裂、分化能力的细胞
考点5 细胞的衰老和死亡
1.(25-26高三上·天津益中学校·期中)机体内过量的铜能引发程序性细胞死亡(简称“铜死亡”),其机制为:铜离子通过与脂酰化蛋白结合,诱导脂酰化蛋白的聚集并抑制线粒体代谢功能,从而促进细胞发生铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程,它的低表达会促进癌症的发生、发展。下列叙述正确的是( )
A.铜离子进入细胞需要转运蛋白的协助
B.铜死亡属于细胞坏死,受环境因素影响
C.癌细胞发生铜死亡可能与其线粒体氧化分解葡萄糖的效率低有关
D.在细胞中,大量元素铜主要以离子的形式存在
2.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)对于多细胞生物而言,细胞增殖、分化、衰老和凋亡是正常的生理过程,也是细胞必经的历程。下列叙述正确的是( )
A.细胞增殖过程中,间期只进行DNA的复制,分裂期只发生基因的表达
B.细胞分化过程中,DNA数量保持不变,rRNA、tRNA和蛋白质发生改变
C.细胞衰老时,水分减少,呼吸速率减慢,核体积减小,染色质染色加深
D.细胞凋亡是由基因决定的编程性死亡,发生在生物体的整个生长发育过程中
3.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG蛋白,能有效排除姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。下列叙述正确的是( )
A.同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目相同
B.癌细胞和肿瘤干细胞都具有细胞周期,且癌细胞细胞周期比正常细胞的细胞周期长
C.编码BAX蛋白和ABCG蛋白的基因都属于原癌基因
D.凋亡的癌细胞染色质固缩、染色加深
4.(25-26高三上·天津第二南开学校·期中)人体细胞会经历分化、衰老、凋亡等生理过程,有些细胞还可能会发生癌变。下列关于细胞发生分化、衰老、凋亡或癌变前后变化的叙述,错误的是( )
A.细胞的新陈代谢都发生改变 B.细胞的形态结构和功能都发生改变
C.细胞发生上述生理过程都与基因相关 D.细胞内的遗传信息都发生改变
5.(25-26高三上·天津河西·期中)科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,以EdU作为细胞DNA复制的标记,揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制,实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.p53基因可能是一种抑癌基因
B.衰老细胞中各种蛋白的含量均上升
C.对照组中没有衰老的细胞
D.蛋白质AP2A1抑制了细胞中p53蛋白积累
6.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下。
处理
检测项目
对照组
连续9天给予海洛因
低剂量组
中剂量组
高剂量组
活胚胎数/胚胎总数(%)
100
76
65
55
脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)
0
33
55
79
脑中促凋亡蛋白Bax含量(ug·L-l)
6.7
7.5
10.0
12.5
以下分析不合理的是( )
A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
7.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)下列关于人体细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.同一个体的不同体细胞中可能存在相同的mRNA
B.细胞癌变是因为基因突变产生了原癌基因和抑癌基因
C.衰老细胞内色素积累会妨碍细胞内物质的传递
D.细胞凋亡涉及一系列基因的激活、表达以及调控等
8.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)研究表明线粒体上的PT孔和细胞凋亡直接相关,促凋亡因素能通过诱导线粒体上PT孔的开放,导致线粒体膜电位丧失,促使细胞色素c和凋亡诱导因子进入细胞质基质中,诱导凋亡基因的表达,促使细胞凋亡,据此下列说法中不正确的是( )
A.线粒体上的PT孔是某些离子进出线粒体的通道
B.癌细胞不会发生细胞凋亡的原因可能是凋亡基因没有表达
C.红细胞没有线粒体,其凋亡过程和线粒体无关
D.烧伤的皮肤细胞不通过诱导形成PT孔使细胞死亡
9.(25-26高三上·天津一中·期中)研究发现,内质网中蛋白质氧化折叠过程中产生的副产物H2O2会释放到细胞核中,激活与衰老相关的基因SERPINE1的表达,促进细胞衰老。敲除参与蛋白质氧化折叠的关键酶(PDI)的相关基因,会使细胞延缓衰老。下列叙述错误的是( )
A.老年人细胞中H2O2的产生量可能比青年人高
B.衰老细胞中染色质收缩不会发生基因选择性表达
C.PDI缺失细胞中基因SERPINE1的表达会下调
D.阻断H2O2向细胞核的释放可以延缓细胞衰老
10.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)凋亡小体是凋亡细胞通过发芽、起泡等方式形成的球形突起,内含细胞质、细胞器及核碎片。相关叙述错误的是( )
A.凋亡小体只在生物体衰老过程中产生
B.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡方式
C.凋亡小体的形成体现细胞膜的流动性
D.细胞凋亡对生物体发育具有重要作用
11.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)下图为人体部分细胞的生命历程示意图,图中①-⑩为不同的细胞,a-f表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.a、b过程前期由23对同源染色体形成23个四分体
B.⑤与⑦蛋白质的种类不同是因为它们的基因型不同
C.d过程中⑧的细胞核与细胞质的体积比相对④变大
D.a、b、c过程对机体有利,d、e、f过程对机体不利
12.(25-26高三上·天津部分区·期中)端粒是位于真核生物染色质末端的一段DNA-蛋白质复合体,它的长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。当真核细胞DNA复制时,如果没有端粒酶的帮助,端粒会逐渐缩短,最终让细胞无法再正常分裂,从而导致细胞死亡。下列说法错误的是( )
A.端粒酶能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能
B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C.细胞癌变之后,癌细胞的端粒可能不会随细胞分裂而缩短
D.通常细胞越老,其端粒越短;细胞越年轻,端粒越长
13.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)铁死亡是一种铁依赖性的磷脂过氧化作用驱动的独特的细胞死亡方式,下图为铁死亡的分子调节机制示意图。回答有关问题:
(1)细胞中的脂质除磷脂外,还有_______和_______两大类。据图分析,多不饱和脂肪酸经过程①转化为多不饱和脂肪酸磷脂后,与分子氧反应生成PLOOH,产生的PLOOH可与Fe2+和Fe3+反应产生_______,其再与多不饱和脂肪酸、分子氧继续反应又产生大量PLOOH,这是一种_______调节。
(2)转铁蛋白需与膜上转铁蛋白受体1结合,才能将Fe3+转运至细胞内,该过程体现了细胞膜的功能有_______。据图可知铁死亡并不属于细胞凋亡,理由是_______。
(3)GPX4、LOXs及FOR发挥作用的相同机理是_______。
(4)据图可知_______(填“提高”或“降低”)胱氨酸—谷氨酸转运体的活性可促进铁死亡,试从诱导铁死亡的角度提出肿瘤症治疗的其他可行性措施:_______(答出一点)。
试卷第1页,共3页
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专题07 细胞的生命历程
考点1 细胞增殖方式及细胞周期
1.【答案】C
考点2 动植物细胞有丝分裂过程
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】(1) IJ 4 极体 减数第二次分裂后期
(2)JL
(3)a、aY
(4)
10.【答案】(1) 染色体 2
(2)ab
(3) DNA 线粒体
(4) c 基因的选择性表达
考点3 有丝分裂实验
1.【答案】(1) 细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂 使组织中的细胞相互分离开来 漂洗
(2) B D
(3) 有丝分裂末期 有丝分裂中期 S期 15 G1/S
考点4 细胞的分化
1.【答案】D
2.【答案】ABD
3.【答案】D
4.【答案】B
考点5 细胞的衰老和死亡
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】A
11.【答案】C
12.【答案】A
13.【答案】(1) 脂肪 固醇 脂质自由基 正反馈
(2) 信息交流和控制物质进出细胞的功能 并非基因控制的程序性死亡;会造成膜结构的破坏等
(3)促进PLOOH的还原
(4) 降低 开发诱导铁死亡的药物,如抑制谷氨酸一胱氨酸转运体的活性;抑制GPX4酶的活性;提高 LOXs和FOR的活性;促进细胞对Fe3+的摄取
试卷第1页,共3页
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