【高考精粹】2022高考生物二轮学案
热点3 细胞的生命历程(含减数分裂)
【考纲要求】
1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ)。2.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。3.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。4.细胞的减数分裂(Ⅱ)。5.动物配子的形成过程(Ⅱ)。6.动物的受精过程(Ⅱ)。7.细胞的分化(Ⅱ)。8.细胞的全能性(Ⅱ)。9.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。10.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。
要点一、细胞的有丝分裂和减数分裂
1.细胞周期中需要关注的知识点
2.抓住关键点,快速判断二倍体生物的细胞分裂方式
(1)
(2)
(3)
(4)“三看”染色体与核DNA数目变化速判细胞分裂方式
3.细胞分裂与受精过程中核DNA和染色体变化曲线
要点二、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
1.细胞分化与全能性
(1)细胞分化的机理和过程
合成
(2)细胞分化的判断标准
①细胞水平
同一来源的细胞是否形成 形态、功能 不同的组织细胞(且细胞器种类、数量也有差异)。
②分子水平
a.是否有特殊基因(奢侈基因)的表达。
b.是否含有特殊(或特有)化学成分如血红蛋白、抗体、胰岛素等。
(3)细胞全能性的判断标准
①起点——是否为“ 离体 ”的器官、组织或细胞。
②终点——是否为“ 完整个体 ”。
2.细胞的衰老与凋亡
(1)衰老细胞的特征
(2)细胞凋亡与细胞坏死的比较
a.从“方式”看
b.从“机制”看
c.从“结果”看
3.细胞癌变
4.细胞生命历程各过程中的遗传物质变化
(1)细胞分裂:遗传物质复制后均分。
(2)细胞分化、衰老、凋亡过程中,遗传物质不发生变化。
(3)细胞癌变过程中,遗传物质发生变化。
考点一 细胞的有丝分裂和减数分裂
【典型例题】(2021·浙江·镇海中学模拟预测)某二倍体高等动物(2n=4)基因型为AABb,其体内一个性原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P培养液中先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂过程中形成1个如图所示细胞,其中①②分别代表染色体(不考虑染色体畸变)。下列叙述错误的是( )
A.①和②分别含有A和a,一定是基因突变的结果
B.该细胞中一定含5个32P标记的核DNA分子数
C.图中各染色体一定与细胞一极发出的纺锤丝相连
D.形成该细胞的过程一定发生了基因重组
【分析】
减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体经常交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建,纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。A和a属于等位基因,位于同源染色体上,题干中给出该动物基因型为AABb,新出现的a一定是基因突变的结果,A正确;
B、DNA全部被32P标记的含有4条染色体的性原细胞在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂,产生新的性原细胞中,染色体上的DNA都是一条链含32P,一条链含31P,该性原细胞再进行减数分裂,减数第一次分裂后期(因为图中同源染色体正在分离)含32P的DNA有4条,基因突变不影响DNA的标记情况,B错误;
C、该细胞正在进行减数第一次分裂后期,同源染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动,因此各染色体一定与细胞一极的纺锤丝相连,C正确;
D、该细胞的同源染色体正在分离,非同源染色体自由组合,上面的非等位基因自由组合,所以该细胞的形成过程一定发生了基因重组,D正确。
故选B。
【点睛】
点评本题查减数分裂、有丝分裂过程以及DNA半保留复制的有关知识,意在考查考生的分析能力和理解判断能力,属于考纲中理解、应用层次的考查。
【变式训练】
(2021·河南·鹤壁高中模拟预测)对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因M、m(常染色体上)都被标记为黄色,在荧光显微镜下观察。下列有关推测合理的是
A.若观察处于有丝分裂中期的细胞,则在赤道板附近会出现4个黄色荧光点
B.若观察处于分裂间期的细胞,则某条染色体上一定有2个黄色点
C.若观察处于四分体时期的细胞,则所有四分体都有4个黄色荧光点
D.若观察处于减数第二次分裂的细胞,则一定会出现含2个黄色荧光点的染色体
【分析】
DNA复制后基因数量也加倍,一个相应基因会出现一个黄点,没有该基因的位置不出现黄点,据此答题。
【详解】
由于染色体经过复制,基因也随之加倍,使每个四分体(一对同源染色体)上的等位基因含有4个,即2个M和2个m,有丝分裂中期,减数第一次分裂四分体时期的细胞中均含2个M基因,2个m基因,故细胞中会出现4个黄点,但并不是所有四分体都有4个黄点,处于分裂间期的细胞,若还没有进行DNA复制,则含该基因的一条染色体上只有1个黄色点,减数第二次分裂的后期,由于着丝点的分裂,细胞姐妹染色单体分离,故含有该基因的染色体上只有一个黄点,综上分析,A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题考查减数分裂过程中四分体的相关知识以及对等位基因的理解,解题关键是理解有丝、减数分裂的过程,把握知识的内在联系。
考点二 原核细胞和真核细胞的异同
【典型例题】(2021·重庆·模拟预测)下列关于细胞的生命历程的叙述,不正确的是( )
A.动物细胞有丝分裂是横向分裂还是纵向分裂是由中心体决定的
B.分化、衰老和癌变的细胞都发生了形态、结构和功能的改变
C.细胞通过减数分裂将一半的遗传物质传递给生殖细胞
D.细胞生命活动中产生的自由基会攻击组成生物膜的磷脂分子
【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、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。
3、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。
【详解】
A、动物细胞有丝分裂时,两组中心体移到上下两极,细胞横裂,移到左右两极,细胞纵裂,动物细胞有丝分裂是横向分裂还是纵向分裂是由中心体决定的,A正确;
B、细胞分化、细胞衰老和细胞癌变都会使细胞的形态、结构和功能发生改变,B正确;
C、细胞通过减数分裂将一半的细胞核中遗传物质传递给生殖细胞,C错误;
D、细胞生命活动中产生的自由基会攻击组成生物膜的磷脂分子,产物同样是自由基,这个过程属于正反馈,D正确。故选C。
【变式训练】
(2021·河北·保定市教育科学研究所模拟预测)下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.皮肤生发层细胞增殖具有周期性,对生物遗传有重要意义
B.细胞衰老时,细胞核体积增大,多种酶的活性下降
C.胰岛细胞和胰腺腺泡细胞都含有指导胰岛素合成的mRNA
D.癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞易分散和转移
【分析】
1、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。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】
A、只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,如根尖分生区细胞 、皮肤生发层细胞等,细胞分裂对生物遗传有重要意义,A正确;
B、细胞衰老时,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,有些酶的活性降低,B正确;
C、胰腺腺泡细胞不含有指导胰岛素合成的mRNA,C错误;
D、细胞膜上的糖蛋白的作用是与周围的细胞膜上的糖蛋白相互识别,并且具有黏性;癌细胞由于基因发生了突变,导致细胞膜上的糖蛋白减少,和周围细胞的粘滞性降低,所以易于分散和转移,D正确。
故选C。
第I卷(选择题)
一、单选题
1.(2021·浙江·高考真题)在 DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用 Giemsa 染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
2.(2021·浙江·高考真题)秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1090个,而发育成熟后体细胞只有959个。体细胞减少的原因是( )
A.细胞凋亡 B.细胞衰老 C.细胞癌变 D.细胞分裂
3.(2021·福建·上杭一中模拟预测)研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的粘连蛋白有关。动物细胞内存在一种SGO蛋白,其主要集中在染色体的着丝点位置,保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.粘连蛋白和SGO蛋白结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同
B.该水解酶将粘连蛋白分解,而对染色体蛋白没有影响,这体现了酶的专一性
C.如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会推后进行
D.图中染色体的行为变化可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
4.(2021·辽宁·一模)如图表示某生物的纺锤体,纺锤体由动粒微管,极微管和星体微管组成,细胞分裂后期需要马达蛋白的作用。下列相关叙述错误的是( )
A.此图一定不是高等植物的分裂图
B.如图所示的时期可能为细胞分裂中期
C.微管的化学本质是纤维素
D.马达蛋白的运动需要消耗能量
5.(2021·宁夏中卫·二模)科学家在研究细胞周期调控机制时发现了一种促使核仁解体的蛋白质,下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质是一种水解酶,在分裂间期活性最高
B.衰老细胞中该蛋白质合成速率变快
C.核仁解体后,细胞中不进行转录与翻译
D.抑制癌细胞中该蛋白的活性,可降低癌细胞增殖速度
6.(2021·重庆市綦江中学模拟预测)下表为人体不同细胞的寿命和分裂能力的比较,下列说法错误的是( )
细胞种类 小肠.上皮细胞 癌细胞 红细胞 白细胞
寿命 1~2天 不死性(无限增殖) 120天左右 5~7天
能否分裂 能 能 不能 大多数不能
A.白细胞的凋亡比红细胞快,可能与白细胞吞噬病原体有关
B.细胞的分裂能力越强,细胞的寿命就越长
C.癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
D.小肠上皮细胞寿命最短,这与基因控制的细胞凋亡有关
7.(2021·山东省实验中学西校区模拟预测)细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白(Cyclin)与不同的蛋白激酶(Cdk)结合形成复合物,促进细胞进入下一个阶段。如Cdk2—Cyclin E负责检查G1到S期,检查通过则细胞周期继续进行,不通过则细胞进入G0期(不生长、不增殖)。不同时期细胞各种蛋白复合体的含量变化如图,据图分析错误的是( )
A.可设计药物通过抑制Cyclin E基因的表达来治疗癌症
B.Cdk2—Cyclin A复合物可能与细胞内DNA和中心体的复制有关
C.若将G2期细胞与M期细胞融合,G2期细胞进入M期的时间会延后
D.原癌基因表达的蛋白质功能与Cdk—Cyclin复合物的功能类似
8.(2021·新疆巴音郭楞蒙古自治州第二中学一模)在动物的睾丸细胞中,由 A.C.T 三种碱基参与构成的核苷酸共有X 种;DNA分子结 构稳定性最低的时间是Y 期;DNA分子复制出的两个DNA 分子彼此分离发生在Z 期。下列分别针对 X、Y、Z 的答案正确的是( )
A.5、分裂间期、有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
B.5、分裂间期、有丝分裂后期或减数第一次分裂后期
C.3、分裂间期、减数第一次分裂后期或第二次分裂后期
D.6、分裂间期、减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
9.(2021·福建泉州·模拟预测)下列关于生命现象的叙述,错误的是( )
A.细胞的增殖、分化和凋亡是基因选择性表达的结果
B.突变与基因重组使种群基因频率改变,导致生物朝一定方向进化
C.群落的演替就是随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程
D.稳态的实现是机体在自身调节下,各器宜、系统协调作用的结果
10.(2021·广西玉林·二模)下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.衰老细胞内染色质收缩,细胞核体积变小,细胞呼吸速率减慢
B.细胞发生癌变后,细胞的形态、结构和生理功能会发生异常变化
C.二倍体动物的体细胞处于有丝分裂后期时,细胞的每一极均不含同源染色体
D.吞噬细胞吞噬病原体导致的细胞凋亡不受基因调控,但胞内溶酶体功能增强
11.(2021·辽宁沈阳·模拟预测)下列关于多细胞生物体细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.抑癌基因突变为原癌基因,导致细胞发生癌变
B.细胞分化使生物体中细胞的功能趋向专门化
C.衰老细胞细胞膜的通透性发生了改变,物质运输功能下降
D.细胞凋亡由基因决定,有利于生物体的正常发育
12.(2021·江苏南通·模拟预测)人的血细胞包括红细胞、白细胞、血小板,它们都经历生长、增殖、分化、衰老和凋亡等生命历程。相关叙述正确的是( )
A.人的血细胞都由造血干细胞经无丝分裂形成
B.不同的血细胞中核酸和蛋白质种类基本一致
C.血细胞凋亡时能形成凋亡小体,与膜的流动性有关
D.衰老、凋亡的血细胞需经过细胞免疫将其清除
13.(2021·辽宁·模拟预测)肿瘤患者经常会听到类似“高分化腺癌”“低分化腺癌”等专业术语。所谓分化程度就是指肿瘤细胞接近于正常细胞的程度。分化程度越高(高分化)就意味着肿瘤细胞越接近相应的正常发源组织;而细胞分化程度越低(低分化或未分化)和相应的正常发源组织区别就越大,肿瘤的恶性程度也相对较大。以下关于细胞分化和癌变的叙述错误的是( )
A.分化和癌变的细胞形态都有改变,其实质相同
B.高度分化的细胞若衰老、凋亡;细胞核体积会变大
C.肿瘤分化程度不同的患者突变的基因不完全相同
D.肿瘤细胞分化程度越低,分裂能力可能越强
14.(2021·湖北·黄冈中学三模)如图为细胞的重大生命活动图示,下列相关说法错误的是( )
A.该图中只能表示真核生物细胞的重大生命活动过程
B.细胞识别是细胞信号传导的前提,它主要是通过细胞膜实现的
C.人的幼年时期体内只能进行①②③④四项生命活动中的①②
D.①②③④四项生命活动过程都与细胞内的遗传物质有关
二、多选题
15.(2021·辽宁·三模)随着年龄的增长,负责维持骨骼质量和免疫功能的细胞变得枯竭。最新研究发现,运动或跑步产生的力量会被成骨细胞感知,并诱导其增殖形成新的骨细胞。同时,成骨细胞还能分泌一种生长因子,促使淋巴样祖细胞增殖,进而产生更多的淋巴细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.成骨细胞和淋巴样祖细胞的增殖方式相同
B.运动可强身健体与新的骨细胞形成及免疫力提高有关
C.淋巴样祖细胞增殖产生的淋巴细胞包括吞噬细胞、B细胞和T细胞
D.负责维持骨骼质量和免疫功能的细胞枯竭实质是发生了细胞衰老凋亡
16.(2021·河北·模拟预测)某同学在观察某种哺乳动物生殖器官的细胞装片时,不小心与其他动物细胞分裂装片混在一起,将观察结果绘制成如下示意图后分析,下列叙述错误的有( )
A.图中含有同源染色体的细胞有①②③
B.图中①③细胞所含的染色体组数量相同
C.图中①与②③与④细胞所含染色体上DNA分子总数相同
D.图中②与④细胞可能来自同一个体
17.(2021·江苏扬州·模拟预测)二甲双胍(Met)是广泛应用于临床的降血糖药物,近年来发现它可降低肿瘤发生的风险,为癌症患者带来福音。为探究Met对肝癌细胞增殖的影响,用含不同浓度Met的培养液培养肝癌细胞,结果如图1所示。用流式细胞仪测定各组处于不同时期的细胞数量,结果如图2所示。研究人员用含1mmol/LMet的培养液培养肝癌细胞12h后,结果发现呼吸链复合物的活性下降,呼吸链复合物Ⅰ位于线粒体内膜上。下列说法正确的是( )
A.图1实验的自变量是二甲双胍(Met)的浓度
B.细胞发生癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变
C.由图2结果可推测二甲双胍(Met)可将肝癌细胞的增殖阻滞在G1期
D.由实验结果推测Met可通过减少ATP供应,抑制肝癌细胞的有丝分裂
第II卷(非选择题)
18.(2021·湖北武汉·模拟预测)图中细胞A为某二倍体动物的正常体细胞,此细胞可能发生如图所示的过程。请完成下列问题:
(1)如细胞A可进行有丝分裂,则在中期染色单体与核DNA分子数之比为________。
(2)经过③过程产生了形态、结构、功能不同的细胞,根本原因是________________。
(3)通过④⑤⑥⑦过程可以说明____________________。
(4)②过程在生物学上称为____________,如果用药物抑制癌细胞的DNA复制,会将癌细胞的细胞周期阻断在分裂________期。
19.(2021·上海金山·一模)细胞是构成生物体的结构和功能单位,细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。下图是人体不同细胞的形成示意图,其中①- 表示细胞,I-IV表示过程。
(1)图中表示细胞分化过程的是__________。
A.过程Ⅰ B.过程Ⅱ C.过程Ⅲ D.过程IV
(2)图中既能进行有丝分裂又能进行减数分裂的细胞是__________(编号),其名称是___________________________。
(3)图中细胞①-⑧的主要差异为__________________________。
A.形态结构
B.DNA的碱基序列
C.mRNA的种类
D.细胞器的种类及数目
E.蛋白质的种类
F.磷脂分子的结构
(4)细胞①和细胞④的遗传信息的传递与表达方式分别是________、_________。
A.B.
C.D.
若细胞分裂失去控制而不断生长和分裂则形成癌细胞。科学家研究发现槲皮素有潜在的抑制肿瘤细胞增殖的作用。下图为槲皮素处理一定数量的胃癌细胞24h后,统计处于、S、和M期细胞数目的比例,其中未处理组为对照。
(5)据图推测,槲皮素可将胃癌细胞的分裂阻断在___________期,从而抑制其增殖。
(6)试结合已有知识推测槲皮素抑制胃癌细胞增殖的可能原因是______________________。
答案解析部分
第I卷(选择题)
一、单选题
1.C
【分析】
DNA复制的特点为半保留复制,复制一次,每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链(含有 BrdU),得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链;复制二次产生的每条染色体的染色单体中就只有1/2的DNA带有1条模板母链,其他全为新合成链,当姐妹单体分离时,两条子染色的移动方向是随机的,故得到的子细胞可能得到双链都是含有 BrdU 的染色体,也可能随机含有几条只有一条链含有 BrdU 的染色体;继续复制和分裂下去,每个细胞中染色体的染色单体中含有BrdU的染色单体就无法确定了。
【详解】
A、根据分析,第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有 BrdU,故呈深蓝色,A正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体复制之后,每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有 BrdU呈浅蓝色,一条单体只有一条链含有 BrdU呈深蓝色,故着色都不同,B正确;
C.第二个细胞周期结束后,不同细胞中含有的带有双链都含有 BrdU的染色体和只有一条链含有 BrdU 的染色体的数目是不确定的,故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定,C错误;
D.根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂,所以不管经过多少个细胞周期,依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体,成深蓝色,D正确。
故选D。
2.A
【分析】
细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。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。
【详解】
A、细胞凋亡是正常的生命现象,秀丽新小杆线虫个体发育过程中有细胞凋亡发生。秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1090个,而发育成熟后体细胞只有959个,体细胞减少是细胞凋亡导致的,A正确;
B、细胞衰老会导致细胞大小和形态改变,但细胞数目不会减少,衰老细胞的清除是通过细胞凋亡实现的,B错误;
C、癌变的细胞会导致细胞具有无限增殖的能力,导致细胞数目增多而非减少,C错误;
D、细胞分裂会导致细胞数目增多而非减少,D错误。
故选A。
3.C
【分析】
有丝分裂的后期的特点是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下向两极移动。
【详解】
A、 蛋白质是由基因控制合成的,因此粘连蛋白、SGO 蛋白结构与功能不同的根本原因是控制它们合成的基因不同,A正确;
B、根据题意可知,在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,使姐妹染色单体能够分离,但水解酶对染色体上的其他蛋白质没有影响,这体现了酶的专一性,B 正确;
C、根据题意可知,SGO 蛋白是保护粘连蛋白不被水解酶破坏的,如果阻断正在分裂的动物体细胞内 SGO 蛋白的合成,则染色单体间的粘连蛋白会提前被破坏,染色单体会提前分离,C 错误;
D、题图中染色体的行为变化主要是着丝点分裂、姐妹染色单体分离,有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均会发生上述变化,D正确。
故选C。
4.C
【分析】
1、中心体存在于动物和低等植物细胞。2、有丝分裂中期,染色体整齐的分布在赤道板。3、微管的本质是蛋白质。
【详解】
A、高等植物细胞不含有中心体,A正确;
B、细胞中期染色体着丝粒整齐的排列在赤道板上,B正确;
C、微管的化学本质为蛋白质,其基本单位氨基酸,C错误;
D、马达蛋白运动时需要消耗能量,D正确。
故选C。
5.D
【分析】
因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,主要在细胞核中进行﹔翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,发生在核糖体上。
【详解】
A、由题干信息可知,该蛋白质可以促进核仁的解体,说明该蛋白质具有催化作用,是一种酶,核仁的解体发生在分裂期的前期,故此时该酶的活性最高,A错误;
B、衰老的细胞不再进行细胞分裂,细胞内决定该蛋白质的基因不能表达,B错误;
C、核仁解体后,虽然核基因无法转录,但是叶绿体和线粒体中的DNA可以转录;而且能翻译形成蛋白质,C错误;
D、该蛋白质与细胞的分裂有关,若抑制该蛋白质的合成,则会降低癌变细胞的分裂速度,D正确。
故选D。
6.B
【分析】
细胞的分裂能力与分化程度有关,一般分化了的细胞不再分裂,未分化的细胞如分生组织的细胞具有很强的分裂能力,据图示数据可知,细胞的寿命与分裂能力无关,与细胞种类有关。
【详解】
A、白细胞吞噬病原体,会被免疫细胞裂解,从表格中可以发现,白细胞的凋亡比红细胞快,A正确;
B、根据表格数据可知,细胞的寿命与分裂能力无关,B错误;
C、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变引起的,C正确;
D、细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,小肠上皮细胞寿命最短,与细胞凋亡有关,D正确。
故选B。
7.C
【分析】
有丝分裂各时期的特点:间期:主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。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。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。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。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、可设计药物通过抑制Cyclin E基因的表达进而抑制DNA的复制,最终来治疗癌细胞增殖,A正确;
B、Cdk2—Cyclin A复合物在S期含量达到高峰,因而可能与细胞内DNA和中心体的复制有关,B正确;
C、由于G2期细胞含Cdk1,周期蛋白cyclinB与蛋白激酶Cdk1结合形成复合物MPF后,被激活的Cdk1促进细胞由G2期进入M期,所以G2和M期细胞融合,则可促使G2细胞进入M期,使其进入M期提前,C正确;
D、原癌基因表达的蛋白质功能与Cdk—Cyclin复合物的功能类似,使得细胞增殖,D正确。
故选C。
8.A
【分析】
核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),构成核酸的碱基共有五种,A、C、G、T、U,其中T是DNA中特有的碱基,U是RNA中特有的碱基。DNA分子复制时需要打开双链,此时DNA分子稳定性最低。DNA分子复制以后每条染色体上的两个DNA分子在着丝点分裂时分开。
【详解】
动物睾丸细胞中含有DNA和RNA两种核酸,由A参与构成的核苷酸有2种(腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸),由C参与构成的核苷酸有2种(胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸),由T参与构成的核苷酸有1种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸),因此,由A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有5种;DNA分子复制时,DNA分子结构稳定性最低,DNA的复制发生在细胞分裂间期;着丝点分裂后,姐妹染色单体分开成为染色体,并在纺锤丝的牵引下移向两极,此时DNA分子复制出的两个DNA分子彼此分离,着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期;故B、C、D错,选A。
9.B
【分析】
现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】
A、细胞的增殖、分化和凋亡是基因选择性表达的结果,都是细胞正常的生理过程,A正确;
B、突变与基因重组产生生物进化的原材料,自然选择决定了生物进化的方向,B错误;
C、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程叫做群落的演替,C正确;
D、机体稳态的实现是机体在神经-体液-免疫调节下,各器官、系统协调活动的结果,D正确。
故选B。
10.B
【分析】
1、细胞凋亡的概念: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,属于正常死亡;
2、癌变细胞具有无限增殖、形态结构发生变化以及糖蛋白减少等特点;
3、高度分化的植物细胞依然具有发育成完整个体的潜能;
4、有丝分裂后期,细胞核中的染色体平均分配到了细胞的两极,使细胞的两极各有一套与亲代完全一样的一套染色体。
【详解】
A、衰老细胞内染色质收缩,细胞核体积增大,细胞代谢减慢,错误;
B、 细胞发生癌变后,细胞形态结构发生显著改变,细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致细胞间的黏着性降低,易分散与转移,故癌细胞的形态、结构和生理功能会发生异常变化,B正确;
C、 二倍体动物的体细胞处于有丝分裂后期时,不发生同源染色体的联会配对分离,细胞的每一极均含同源染色体,C错误;
D、吞噬细胞吞噬病原体导致的细胞凋亡是受基因调控的,吞噬病原体时细胞内溶酶体功能增强,D错误。
故选B。
11.A
【分析】
1、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、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。
【详解】
A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变,并且是多个基因突变积累的结果,A错误;
B、细胞分化实质是基因的而选择性表达,细胞种类变多,使生物体中细胞的功能趋向专门化,B正确;
C、衰老细胞细胞膜的通透性发生了改变,物质运输功能下降,C正确;
D、细胞凋亡又叫细胞编程性死亡,由基因决定,有利于生物体的正常发育,D正确。
故选A。
12.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;细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,是一种持久性变化,分化导致的稳定性差异一般是不可逆转的。细胞增殖是通过细胞分裂产生新的细胞。造血干细胞属于体细胞,先通过有丝分裂进行增殖,再进行细胞分化形成各种血细胞。
【详解】
A、人的血细胞都由造血干细胞经有丝分裂和分化形成,A错误;
B、不同的血细胞中DNA基本一致,但转录出的的RNA及翻译出的蛋白质并不相同,B错误;
C、血细胞凋亡时能形成凋亡小体,吞噬细胞吞噬凋亡小体被吞噬细胞内的溶酶体酶水解,与细胞膜的流动性直接相关,C正确;
D、衰老、凋亡的血细胞需经过吞噬细胞将其清除,D错误。
故选C。
13.A
【分析】
1、细胞分化:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】
A、分化和癌变的细胞形态都有改变,分化的实质是基因的选择性表达,癌变的实质是基因突变,其实质不同,A错误;
B、衰老和凋亡细胞的细胞核体积会变大,B正确;
C、分析题干信息,肿瘤分化程度不同的患者,其突变的基因不完全相同,C正确;
D、肿瘤细胞分化程度越低,和相应的正常发源组织区别就越大,分裂能力可能越强,D正确。
故选A。
14.C
【分析】
分析题图可知,图示为细胞内发生的一系列重大生命活动,其中细胞分裂、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡都是正常的生命历程,对生物的发育起主要作用的过程是细胞分化。原核细胞和真核细胞相比,只有真核细胞含有染色体。
【详解】
A、通过图中“染色体的变化与基因表达表达”说明细胞内含有染色体,所以该图只能表示为真核生物的生命活动过程,A正确;
B、细胞识别是细胞信号传导的前提,它主要是通过细胞膜实现的,因为细胞膜上有糖蛋白,具有识别作用,B正确;
CD、①细胞分裂有助于细胞数目的增多,对生物个体的生长有利,②细胞分化有助于细胞形成功能不同的细胞,③衰老的细胞被新细胞替代,能够更好的执行相应的功能,④细胞的凋亡有利于生物结构的形成,这些过程在人幼年时期都能发生,并且对机体有积极意义,而且都与“染色体结构动态变化与基因表达”有关,C错误,D正确。
故选C。
2、多选题
15.ABD
【分析】
真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,其中有丝分裂是体细胞增殖的方式,减数分裂是产生成熟的生殖细胞的分裂方式。
免疫系统包括免疫器官、免疫细胞核免疫活性物质,免疫细胞包括吞噬细胞、B细胞和T细胞;免疫活性物质包括溶菌酶、抗体和淋巴因子等,淋巴细胞包括B细胞和T细胞。
【详解】
A、成骨细胞和淋巴样祖细胞的增殖方式相同,都为有丝分裂,正确;
B、题意显示,运动或跑步产生的力量会被成骨细胞感知,并诱导其增殖形成新的骨细胞。同时,成骨细胞还能分泌一种生长因子,促使淋巴样祖细胞增殖,进而产生更多的淋巴细胞,据此可推测,运动可强身健体与新的骨细胞形成及免疫力提高有关,B正确;
C、淋巴样祖细胞增殖产生的淋巴细胞包括B细胞和T细胞,吞噬细胞不属于淋巴细胞,C错误;
D、负责维持骨骼质量和免疫功能的细胞枯竭,即数量减少,实质是这些细胞发生了细胞衰老凋亡的缘故,D正确。
故选ABD。
16.ABD
【分析】
分析题图,①图中细胞处于有丝分裂后期,有同源染色体;②图中细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质不均等分裂,属于初级卵母细胞,细胞中有同源染色体;③图细胞中无同源染色体,处于减数第二次分裂后期;④图中细胞中无同源染色体且细胞质不均等分裂,处于减数第二次分裂,属于次级卵母细胞。
【详解】
A、图中含有同源染色体的细胞有①和②,A错误;
B、图中①含有4个染色体组,③含2个染色体组,B错误;
C、图中4个细胞所含染色体上DNA分子数都是8,C正确;
D、②图中细胞所在个体的体细胞中染色体数目为4,而④图中细胞所在个体的体细胞中染色体数目应为8,且染色体形态差别也较大,故不可能来自同一个体,D错误。
故选ABD。
17.BCD
【分析】
根据题干信息分析,该实验的目的是探究Met对肝癌细胞增殖的影响,结合图1、图2可知该实验单一变量是Met浓度、时间,因变量是细胞增值存活率、不同时期细胞的相对数量。据图1分析可知,Met的浓度越高,细胞增殖存活率越低,处理时间越长,细胞增殖存活率也越低,说明二甲双胍(Met)的浓度越高、处理时间越长,对肝癌细胞增殖的抑制作用越强;据图2分析,与对照组相比,两种Met浓度处理后的G1期的细胞都增多了,而S期、G2期和M期的细胞都减少了,说明Met可将肝癌细胞的增殖阻滞在G1期。
【详解】
A、由图1可知,不同二甲双胍(Met)的浓度和不同的处理时间是该实验的自变量,A错误;
B、细胞发生癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变造成的,B正确;
C、据图2分析,与对照组相比,两种Met浓度处理后的G1期的细胞都增多了,而S期、G2期和M期的细胞都减少了,说明Met可将肝癌细胞的增殖阻滞在G1期,C正确;
D、研究人员用含1mmol/L Met的培养液培养肝癌细胞12h后,结果发现呼吸链复合物Ⅰ的活性下降,说明有氧呼吸第三阶段产生的ATP减少了,即Met通过减少能量供应,抑制肝癌细胞的增殖,D正确。
故选BCD。
第II卷(非选择题)
18.1∶1(或1) 基因的选择性表达 动物细胞的细胞核具有全能性 细胞癌变 间(S期)
【分析】
分析题图:图中的1表示细胞衰老,2表示细胞癌变,3表示细胞分化,4、5、6、7表示核移植形成克隆动物。
【详解】
(1)有丝分裂,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,染色单体与核DNA分子数之比为1∶1。
(2)③是细胞分化,其根本原因是不同细胞中遗传信息的执行情况不同(或基因的选择性表达)。
(3)④⑤⑥⑦是细胞核移植实验,该实验可以说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
(4)②过程表示具有无限增殖的能力,为细胞癌变过程;细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。DNA的复制发生在分裂间期,因此如果用药物抑制恶性肿瘤细胞的DNA合成,会将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期。
【点睛】
本题是一道综合题,涉及细胞的衰老、增殖、分化、癌变、核移植、细胞培养等相关的知识,属于中档题。
19.(1)C(2) ① 精原细胞 (3)ACDE (4) C A (5) (6)抑制组装纺锤体的蛋白质的合成、抑制中心体的分离、抑制纺锤体的形成、抑制着丝粒的分裂、抑制染色体的分离等
【分析】
1、分析题图:图中Ⅰ表示受精作用,Ⅱ表示有丝分裂,Ⅲ表示细胞分化,Ⅳ表示减数分裂。
2、一个细胞周期分为分裂间期和分裂期两个部分,细胞间期较长,约占整个细胞周期的90%~95%,而细胞分裂期较短,分裂间期占细胞周期的大部分时间,为细胞分裂做好物质准备。分裂期可分为四个时期:前期,中期,后期,末期,分裂间期可分为G1、S、G2三个阶段,分裂期称为M期。
(1)人体所有的体细胞都是由 受精卵分裂和分化形成的,经过Ⅱ过程形成两个相同的子细胞,则Ⅱ表示有丝分裂,经过Ⅲ过程形成各种细胞,则Ⅲ表示细胞分化。
故选C。
(2)图中①为原始的生殖细胞,可进行有丝分裂和减数分裂;据图可知,⑩为精子,故①细胞为精原细胞。
(3)所有细胞中磷脂分子的结构都相同,另外图中细胞①~⑧都是由受精卵分裂和分化形成的,因此所含DNA的碱基序列相同;但它们选择表达的基因不同,因此细胞的形态结构、mRNA的种类、细胞器的种类及数目、蛋白质的种类都不同,
故选ACDE。
(4)据图分析:细胞①是精原细胞,能进行有丝分裂和减数分裂,细胞内能进行DNA的自我复制,也能以DNA一条链为模板,合成RNA,在核糖体中以mRNA为模板,合成蛋白质;④为高度分化的神经细胞,只能进行转录和翻译过程,故细胞①和细胞④的遗传信息的传递与表达方式分别是C、A。
(5)根据图中用槲皮素处理一定数量的胃癌细胞24h后,处于G1、S、G2和M期细胞数目的比例,未处理组G2+M期的细胞比例较低,而处理组G2+M期的细胞比例却较高,所以可推测槲皮素可将胃癌细胞的分裂阻断在G2+M期,从而抑制其增殖。
(6)槲皮素可将胃癌细胞的分裂阻断在G2+M期,说明槲皮素抑制胃癌细胞增殖的可能原因是抑制组装纺锤体的蛋白质的合成、抑制中心体的分离、抑制纺锤体的形成、抑制着丝粒的分裂、抑制染色体的分离等。
【点睛】
本题结合图解,考查细胞分化、细胞分裂、细胞衰老等知识,要求考生识记细胞分化的概念,掌握细胞分化的实质;识记细胞有丝分裂不同时期的特点,能结合图中信息准确答题。
考纲解读
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