(共161张PPT)
专题三 细胞的生命历程
(1)细胞的生长和增殖的周期性。 (2)细胞的无丝分裂。
(3)细胞的有丝分裂。 (4)细胞的减数分裂。
(5)动物配子的形成过程。 (6)动物的受精过程。
(7)细胞的分化。 (8)细胞的全能性。
(9)细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系。
(10)癌细胞的主要特征及防治。
梳理核心知识
微专题1
微专题2
///////
1
2
3
///////
///////
微专题3
4
///////
专题强化练
5
///////
捕捉高考共鸣点二
6
///////
捕捉高考共鸣点三
7
///////
梳理核心知识
1
DNA
分裂期
纺锤体
基因的选择性表达
含有本物种的全套遗传物质
同源染色体
着丝粒
均等
原癌基因和抑癌基因发生突变
无限增殖
降低
基因控制的细胞自动结束生命
1.判断关于细胞增殖说法的正误
(1)真核细胞的增殖方式主要是有丝分裂,原核细胞的增殖方式主要是无丝分裂。( )
(2)植物细胞有丝分裂末期形成赤道板,进而扩展形成细胞壁。( )
(3)有丝分裂后期由于纺锤丝的牵引,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。( )
(4)减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂Ⅰ。( )
(5)等位基因分离是由于减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。( )
×
√
×
×
×
(6)非同源染色体自由组合导致的基因重组仅发生在减数分裂中。( )
(7)受精卵中遗传物质一半来自父方,另一半来自母方。( )
(8)在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期短。( )
(9)在受精作用过程中,不同基因型的雌雄配子随机结合产生了多种类型的基因重组。( )
×
√
×
×
2.判断有关细胞分化、衰老、凋亡、癌变说法的正误
(1)一个细胞中能产生血红蛋白说明细胞未分化。( )
(2)植物种子发育成植株可体现细胞的全能性。( )
(3)造血干细胞是未分化的细胞,具有全能性。( )
(4)衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制和转录。( )
(5)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小。( )
(6)端粒是染色体两端的一段特殊序列的蛋白质。( )
×
√
×
×
×
×
(7)胚胎发育过程中不存在细胞的衰老和凋亡。( )
(8)细胞的凋亡和癌变都受基因控制。( )
(9)细胞内磷脂、DNA、蛋白质等物质受自由基攻击,可能导致细胞衰老。( )
(10)口腔上皮细胞比造血干细胞更容易发生癌变。( )
(11)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。( )
(12)细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。( )
×
√
√
×
×
√
1.细胞凋亡是指 。
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
2.在光学显微镜下观察同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞,形态上最主要的区别是
动物肠上皮细胞膜凹陷,细胞缢裂;洋葱根尖细胞在细
胞中央形成细胞板
。
3.卵细胞中的DNA数/染色体数 (填“大于”“小于”或“等于”)1,原因是 。
大于
卵细胞中的线粒体也含有DNA
4.选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞,均分为甲、乙两组。甲组用含有3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行培养,乙组用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的培养基进行培养,一段时间后,带有放射性标记的细胞比例比较大的是 组,原因是
甲
。
活细胞都可以利用3H标记的尿嘧啶核糖核
苷酸进行转录,而只有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷
酸进行DNA复制
5.家猫的体色由X染色体上的一对等位基因B、b控制,只含基因B的个体为黑猫,只含基因b的个体为黄猫,其他个体为玳瑁猫。现有基因型为XBXbY的雄猫,其父本的毛色为黄色,母本的毛色为黑色,则变异来源于
。
父本减数分裂Ⅰ
后期同源染色体X、Y未分离
6.某动物的基因型为AABbee,下图是该动物体内一个精原细胞在产生精细胞的过程中某个阶段的示意图。则该图示细胞一定为 ,图示a基因一定来源于 ,该精原细胞产生的精细胞基因型有 。
次级精母细胞
基因突变
ABe、aBe、Abe
7.某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性,基因H、h在4号染色体上,则基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数分裂Ⅱ中期的基因型为Hh的细胞,最可能的原因是
。
若缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现了一个基因型为HH的配子,最可能的原因是
。
在减数分裂Ⅰ前期,四分体中的非姐妹染色单体间发
生了片段互换
减数分裂Ⅱ时基因H所在的姐妹染色单体未分
开或分开后形成的两条染色体移向了细胞同一极
8.基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生了一个不含性染色体的AA型配子(等位基因A、a位于2号染色体上)。则产生该异常配子的原因是
。
2号染色体一定在减数分裂Ⅱ时未分离,而性染色体是在
减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ时未分离
C
1.(2022·江苏卷,2)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是( )
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B.成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增殖速率都由快变慢
C.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D.只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
解析 胚胎干细胞可分化为各种细胞,这一过程中可进行基因选择性表达,A错误;细胞衰老后不再增殖,B错误;细胞凋亡是机体程序性死亡,发生在个体发育的整个过程中,C正确;细胞癌变是多个原癌基因和抑癌基因突变积累的结果,因此正常细胞中也可发现突变的原癌基因和抑癌基因,D错误。
2.(2021·江苏卷,7)A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )
A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa,减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa
D.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞,减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
C
解析 生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂,但体细胞只进行有丝分裂,A错误;减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制,B错误;有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同,得到的2个子细胞中都含有Aa;减数分裂Ⅰ若发生互换,则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa,C正确;有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同,都形成AaBb型2个子细胞;因A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因,若不考虑互换,则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞,D错误。
3.(多选)(2020·江苏卷,22)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
CD
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
解析 根据题干中的信息已经知道题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像,由于四幅图中甲和乙图均有5个荧光点,且荧光比较明显,甲图5个荧光点分布较为散乱,乙图5个荧光点相对集中地分布在图的中央,所以可以快速判断甲图细胞处于减数第一次分裂前期(四分体时期),乙图细胞处于减数第一次分裂中期;丙图一共有10个荧光点,且荧光点较小,均分为两个区域并相对集中于一条线上,可以判断丙图细胞处于减数第二次分裂中期;丁图一共有20个荧光点,均分为四个区域,可以判断丁图细胞处于减数第二次分裂后期或末期。故A、B错误,C、D正确。
4.(2020·江苏卷,29)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。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运行。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是______________
______________。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过____________________________,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否________(填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是________。
染色体数不变,
核DNA数加倍
染色体正确复制和平均分配
①②
检验点5
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是________________。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点________,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙素抑制________的形成,主要激活检验点________,使癌细胞停滞于中期。
细胞无限增殖
2
纺锤体
4
解析 (1)DNA复制发生在S期,着丝粒分裂、染色体数目加倍发生在M期;与G1期细胞相比,G2期细胞染色体数不变,核DNA数加倍。(2)有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体复制(关键是DNA的复制)以后,精确地平均分配到两个子细胞中,使亲代和子代细胞之间保持了遗传的稳定性。检验点1、2和3都在分裂间期,间期DNA复制,在DNA复制过程中其双螺旋结构解开易受损伤,所以要检验DNA分子是否损伤和修复以及DNA是否完成复制。染色体分离发生在分裂后期,应该在检验点5检验发生分离的染色体是否正确到达两极。(3)癌细胞的主要特征是可以无限增殖。DNA复制发生在S期,对应检验点2。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成而使癌细胞停滞在中期,对应检验点4。
微专题1 有丝分裂与减数分裂
2
练·高考重点
讲·核心要点
1.归纳与细胞周期有关的12个关注点
前期
前期
分裂间期
后期
着丝粒
细胞壁
2.解读细胞分裂中常考的三类特殊曲线图
(1)每条染色体中DNA含量的变化
(2)同源染色体“对”数和“染色体组”数目的变化曲线
(3)不同核DNA相对含量和染色体数目对应细胞数目的柱形图
3.细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。
有丝分裂形成具有与亲代细胞核遗传物质相同的子代细胞,而减数分裂形成具有多样性的配子,再通过受精作用,进而形成具有多样性组合的子代个体。下列关于细胞分裂说法正确的有__________。
①有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现。(2021·河北卷,2A)
②植物细胞有丝分裂前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍。(2021·浙江卷,8A)
③高等动物胚胎干细胞分裂过程中,中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。(2020·浙江7月卷,8B)
①④⑤⑥
④细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制。(2019·江苏卷,2A)
⑤有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离。(2018·全国卷Ⅲ,4A)
⑥一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同。
(2018·全国卷Ⅲ,4C)
⑦细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目。(2017·海南卷,23A)
B
考向1 结合细胞周期,考查生命观念
1.(2022·江苏南通通州期末)细胞异常增殖可导致肿瘤发生。图示雌激素在特定条件下促进乳腺癌细胞增殖的机制。在雌激素的作用下,乳腺癌细胞中周期蛋白D(cyclinD)的合成量增加,cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物,促进乳腺癌的恶性发展。下列说法错误的是( )
A.雌激素受体不在细胞膜上
B.若细胞核 DNA含量开始增加,说明细胞周期开始进入图中的X期
C.染色体的形成有利于遗传物质平均分配,通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞
D.CDK4/6 活性抑制剂能抑制乳腺癌的恶性发展
解析 由图可知,雌激素的受体在细胞内,激素-受体复合物形成于细胞内,A正确;X属于分裂间期的G1期,Y属于分裂间期的S期,S期进行DNA的复制,若细胞核 DNA 含量开始增加,说明细胞周期开始进入图中的 Y期,B错误;染色体的形成有利于遗传物质平均分配,通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞,C正确;CDK4/6 活性抑制剂,不利于CDK4/6与cyclinD结合形成复合物,抑制乳腺癌细胞分裂,D正确。
解析 由图可知,雌激素的受体在细胞内,激素-受体复合物形成于细胞内,A正确;X属于分裂间期的G1期,Y属于分裂间期的S期,S期进行DNA的复制,若细胞核 DNA 含量开始增加,说明细胞周期开始进入图中的 Y期,B错误;染色体的形成有利于遗传物质平均分配,通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞,C正确;CDK4/6 活性抑制剂,不利于CDK4/6与cyclinD结合形成复合物,抑制乳腺癌细胞分裂,D正确。
C
2.(2022·江苏南通第一次质检)用含3H-TdR(标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)培养液培养海拉细胞适当时间,使所有细胞都带标记;加入DNA合成抑制剂培养适当时间,直至所有细胞都停止分裂;洗去抑制剂,将细胞移至无放射性的完全培养液中培养并开始计时,定期测量分裂期细胞的放射性,结果如下:经过4.5小时后第一次测量到有放射性的分裂期细胞,经过5.5小时后第一次测量到有放射性的分裂末期细胞,经过10.5小时后发现有放射性的分裂期细胞开始减少,经过24.5小时后第二次测量到有放射性的分裂期细胞。下列分析正确的是( )
A.细胞周期是20小时,G1期是8.5小时,S期是6小时,G2期是4.5小时
B.加入DNA合成抑制剂后,有的细胞有完整的细胞周期,G1期合成DNA聚合酶
C.第二次测量到的有放射性的中期细胞中,每条染色体都带有放射性且缩短到最小程度
D.10.5小时时,细胞内被标记的大分子物质只有DNA,部分细胞有大量3H-TdR进入细胞核
解析 依据题干信息分析,洗去抑制剂后将细胞移至无放射性的完全培养液中培养并开始计时,经过4.5小时后第一次测量到有放射性的分裂期细胞,因此G2期持续的时间是4.5小时;经过5.5小时后第一次测量到有放射性的分裂末期细胞,则前期+中期+后期=5.5-4.5=1小时;经过10.5小时后发现有放射性的分裂期细胞开始减少,说明所有G1到S期的细胞均进入分裂期,则S期为10.5-4.5=6小时;经过24.5小时后第二次测量到有放射性的分裂期细胞,说明细胞周期是24.5-4.5=20小时,G1期是20-4.5-6-1-末期<8.5小时,A错误;加入DNA合成抑制剂后,将细胞阻断在G1和S的分界点、S和G2的分界点或S中的
某一点,因此细胞没有完整的细胞周期,G1期合成DNA聚合酶,B错误;第二次测量到的有放射性的中期细胞,因DNA分子在间期已经完成一次复制,依据DNA分子的半保留复制,每个DNA分子有一条链含有3H-TdR,因此每条染色体都带有放射性,中期染色体螺旋化程度最高,所以染色体缩短到最小程度,C正确;经过10.5小时后发现有放射性的分裂期细胞开始减少,说明经DNA合成抑制剂阻断处理后处于G1期到S期之间的所有细胞都已经完成DNA复制进入了分裂期,同时部分细胞完成细胞分裂进入了下一个细胞周期。经前分析G2+M+G1的时长为20-6=14小时,比10.5小时长,说明此时所有细胞都还没有进入到下一个细胞周期的S期,此时没有3H-TdR进入细胞核参与DNA复制,D错误。
B
考向2 有丝分裂与减数分裂的过程,考查科学思维能力
3.(2019·江苏卷,11)如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
解析 等位基因是指位于同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因。1与2、3与4均是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因,不考虑突变,则1与2是相同基因,3与4也是相同基因,1与3、4以及2与3、4为一对同源染色体相同位置上的基因,可能为等位基因,也可能为相同基因,而1与6、7、8位于一对同源染色体的不同位置上,互为非等位基因,A错误;同一个体的精原细胞有丝分裂前期,染色体已复制,所以含有基因1~8,B正确;1与3是位于同源染色体上的基因,减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离,1与2是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因,在减数第二次分裂后期随着丝点分裂而分离,但如果减数第一次分裂前期发生了互换,导致2与3互换位置,则1与3的分离还将发生在减数第二次分裂后期,1与2的分离也会发生在减数第一次分裂后期,C错误;由图可知,5与6位于一条染色体的姐妹染色单体的相同位置,为相同基因,而1与5位于同一条染色单体上,则1与6组合不会形成重组型配子,D错误。
4. (2022·江苏前黄中学学情检测)如图1表示某一动物(2N=4)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线;图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答:
图1
图2
(1)图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是______, 该动物是一个______ (填“雌”或“雄”)性动物。乙图产生的子细胞名称为____________________________。
(2)图1中a、b、c表示染色体的是________(填字母),图1________(填罗马数字)对应的细胞内不可能存在同源染色体。
甲
雌
次级卵母细胞和(第一)极体
a
Ⅲ和Ⅳ
(3)图2中姐妹染色单体分离发生在____________(填数字序号)阶段;B过程表示生物体内发生了________作用。 图3中CD段形成的原因是_______________。
(4)图4中丙图细胞所处的分裂时期属于图2中________(填数字序号)阶段。图4中乙图所示的细胞中相应的数量关系对应图1中的________。
③⑥或⑥③
受精
着丝粒分裂
②
Ⅱ
解析 (1)图4中甲属于有丝分裂,因为图乙细胞质的分裂不均等,所以该动物是一个雌性动物。乙图产生的子细胞名称为第一极体和次级卵母细胞。(2)图1中a表示染色体、b表示染色单体、c表示核DNA。图1的Ⅰ只有染色体和核DNA,且数目都为4,所以是体细胞(有同源染色体)或是减数第二次分裂的后期(没有
同源染色体),Ⅱ是有丝分裂的前期和中期或减数第一次分裂,因为染色体的数目∶染色单体的数目∶核DNA的数目是1∶2∶2,且染色体数目是4,有同源染色体;Ⅲ因为染色体的数目∶染色单体的数目∶核DNA的数目是1∶2∶2,且染色体数目是2,所以是减数第二次分裂的前期和中期,没有同源染色体。Ⅲ细胞内不可能存在同源染色体。Ⅳ属于生殖细胞,不可能有同源染色体。(3)图2中:姐妹染色单体分离会导致姐妹染色单体消失,染色体数目翻倍,所以③⑥阶段发生了姐妹染色单体的分离;B过程表示受精作用。 图3中CD段每条染色体上的DNA含量下降,原因是着丝粒断开。(4)图4中丙图细胞所处的分裂时期属于减数第二次分裂的中期,对应图2中 ②阶段。图4中乙图表示减数第一次分裂的后期,对应图1中的Ⅱ。
微专题2 细胞分裂与遗传变异
的联系
3
练·高考重点
讲·核心要点
1.细胞分裂过程中异常细胞产生的原因
①若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b),则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。
②若发生互换使姐妹染色单体上带等位基因,则等位基因的分离在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期都能发生。
2.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因:父方减数分裂Ⅱ异常,即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
3.根据配子类型判断变异原因
假设亲本的基因型为AaXBY,不考虑基因突变或互换:
C
考向1 以细胞分裂图像为载体推断变异类型,考查科学思维能力
1.(2021·选择性考试河北卷,7)图中①②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
解析 分析题图可知,①中R基因和a基因相互易位,属于染色体的结构变异;在联会时,a基因所在的染色体分别与A基因和r基因所在的染色体联会;R基因所在的染色体分别与A基因和r基因所在的染色体联会,A正确。②中含有a基因的染色体多一条,A、a、a所在的三条同源染色体分离时任意两条移向一极,另一条随机移向一极,故只有第三条染色体移向的那极形成的配子有问题。因此②减数分裂形成的配子中有一半是正常的,B正确。③为正常细胞,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最终产生2种基因型的4个配子,C错误。①和②分别属于染色体结构变异和染色体数目变异,都是细胞水平的变异,理论上均可以在光学显微镜下观察到,D正确。
A
2.(2022·江苏南通如皋适应性考试)某二倍体高等动物的基因型为AaBbXDY,一个精原细胞减数分裂过程中形成的其中一个细胞如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.该细胞形成过程中发生了染色体数目和结构变异
B.与该细胞同时产生的另一个细胞无性染色体
C.该细胞可能是次级精母细胞或极体
D.减数分裂过程中可能发生了互换
解析 结合题干信息分析题图可知,①图中细胞移向一极的染色体中有一对是同源染色体,且着丝粒分裂,所以该细胞处于减数第二次分裂后期,说明在减数第一次分裂后期含A、a基因的同源染色体没有正常分离,发生了染色体数目变异。②该二倍体高等动物的基因型为AaBbXDY,是雄性动物。图示细胞的细胞质均等分裂,因此该细胞的名称为次级精母细胞。③图中一个B基因出现在含A基因的染色体上,说明发生了染色体结构变异中的易位。由此可知该细胞形成过程中发生了基因重组(减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合)、染色体数目变异和染色体结构变异,A正确;与该细胞同时产生的另一个细胞有Y染色体,B错误;该二倍体高等动物的基因型为AaBbXDY,是雄性动物,该细胞不会是极体,C错误;根据分析,该细胞形成过程中发生了基因重组(减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合)、染色体数目变异和染色体结构变异,没有发生互换,D错误。
B
考向2 以细胞分裂中的遗传变异问题,考查科学思维能力
3.(2022·江苏苏州模拟)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是( )
A.上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期
B.自交后代会出现染色体数目变异的个体
C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同
D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子
解析 分析题图,图中为联会过程,发生在减数第一次分裂的前期,A错误;由于异常联会形成的部分配子也可受精形成子代,则其自交后代会出现染色体数目异常的个体,B正确;该玉米产生的正常配子基因型为Aa和aa,同时还会产生异常配子,则自交形成的单穗上的籽粒基因型可能不同,C错误;该植株花药培养获得的单倍体基因型为Aa和aa,加倍后的个体基因型为AAaa和aaaa,前者是杂合子,后者是纯合子,D错误。
B
4.(2022·江苏无锡期末)下图甲 ~丙是减数第一次分裂出现的特殊状态,甲之后会出现乙或丙中的一种状态。图中字母表示染色体上的基因(仅显示染色体,未显示染色单体),两个相邻的染色体将随机分到细胞的同一极。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲中同源染色体上相同位置配对的基因都是等位基因
B.图乙状态分裂产生的子代细胞中均有基因的缺失或重复
C.图丙状态分裂产生的子代细胞中均有基因的缺失或重复
D.出现上述特殊图像的原因是同源染色体之间发生了互换
解析 由甲图可知,同源染色体上相同位置配对的基因都是相同基因,等位基因应该用类似A/a、B/b等表示,A错误;据乙图可知,分裂产生的子代细胞基因型为AABBCCDENO和LLMMDENO,因此均有基因的缺失或重复,B正确;据丙图可知,分裂产生的子代细胞基因型为ABCDEONML和ABCNOEDML,不存在基因的缺失或重复,C错误;由甲图可知,应该是两条非同源染色体上发生染色体的互换(DE基因所在染色体片段与NO基因所在染色体片段互换)导致,属于染色体结构变异中的易位现象,D错误。
微专题3 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
4
练·高考重点
讲·核心要点
1.细胞分化的机理和结果
2.细胞衰老的特征
细胞核
水分
减慢
色素
降低
酶
3.细胞凋亡与细胞坏死的比较
注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡,则属于细胞坏死;若感染后被机体免疫系统清除,则属于细胞凋亡。
4.细胞癌变的三个常考点
原癌基因和抑癌基因
(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。
(2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。
(3)除细胞坏死外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关,即受基因控制。
(4)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中,并非只存在于癌细胞中,只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。
大多数细胞的生命周期要经历细胞分裂、分化、衰老、凋亡的过程,这些过程对于生物体进行正常生命活动及维持机体的稳态都有积极作用。判断下列关于细胞生命历程的叙述正确的有________。
①肺部细胞中原癌基因执行生理功能时,细胞生长和分裂失控。
(2021·湖南卷,9C)
②清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老。(2021·河北卷,5B)
③高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖。(2020·江苏卷,4A)
②⑤⑥
④清除被病原体感染的细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。
(2019·全国卷Ⅰ,1C)
⑤癌细胞中可能发生多个基因突变,细胞形态发生变化。(2018·全国卷Ⅱ,6B)
⑥哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。(2018·全国卷Ⅲ,2D)
⑦衰老细胞中各种酶的活性显著降低。(2017·江苏卷,18B)
ABD
考向1 围绕细胞自噬与凋亡考查生命观念
1.(多选)(2022·江苏南通海门诊断)动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质,这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑痛基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态,NOR1蛋白含量低。用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞,NOR1基因的表达得到恢复,自噬体囊泡难以形成,癌细胞增殖受到抑制,下列叙述正确的是( )
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用
B.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
C.鼻咽细胞癌变后,NOR1基因转录受到抑制,自噬作用减弱
D.细胞自噬受相关基因调控,自噬过强时会引起细胞凋亡
解析 根据题干信息可知,细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用,A正确;癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响,从而缓解癌细胞增殖过程中对营养的需求,B正确;鼻咽细胞癌变后,NOR1基因转录受到抑制,自噬作用增强,C错误;题显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生,显然细胞自噬作用受到相关基因调控,与细胞程序性死亡有关,自噬过强时会引起细胞凋亡,D正确。
D
2.(2021·选择性考试广东卷,4)研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( )
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
解析 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,因此细胞凋亡后其功能不可恢复,A、C错误;细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,因此细胞凋亡也被称为细胞程序性死亡,B错误;依据题干“激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡”可知,PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D正确。
C
考向2 围绕细胞的生命历程考查科学思维能力
3.(2022·江苏泰州一模)下列有关细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.原核细胞通过无丝分裂方式增殖
B.分化导致细胞中基因选择性表达
C.细胞的凋亡过程受到基因的控制
D.细胞的衰老与个体衰老同步
解析 原核细胞通过二分裂的方式增殖,A错误;基因的选择性表达导致细胞分化,B错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,也常被称为细胞程序性死亡,C正确;多细胞生物中细胞的衰老与机体的衰老并非同步进行的,不同细胞的衰老时刻都在发生,单细胞生物中细胞衰老和机体衰老是同步的,D错误。
D
4.(2022·江苏苏州一模)有关人体细胞生命历程的叙述错误的是( )
A.免疫系统中记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力
B.随着细胞分裂次数增加端粒缩短,是细胞衰老的原因之一
C.分化、衰老、凋亡及癌变过程中细胞内的mRNA种类会发生改变
D.在基因检测时用某种基因作探针,所有细胞中都可检测到该基因
解析 记忆细胞再次免疫中,再接受到相同抗原的再次刺激后会迅速增殖分化成相应的B细胞或细胞毒性T细胞和记忆细胞,故具有分化和自我更新能力,A正确;随着细胞分裂次数增加,端粒逐渐缩短,是细胞衰老的原因之一,此为端粒学说,B正确;分化、衰老、凋亡及癌变过程中某些蛋白质发生变化,故细胞内的mRNA种类也发生改变,C正确;在基因检测时用某种基因作探针,并不是所有细胞中都可检测到该基因,如哺乳动物的红细胞,D错误。
专题强化练
5
(时间:30分钟)
微专题1 有丝分裂与减数分裂
1.(2022·江苏盐城阶段考)下图表示某种动物不同细胞分裂的图像,下列与此相关的叙述中,正确的是( )
C
A.①②③④所示细胞都有同源染色体
B.①②③细胞中均含有8个姐妹染色单体
C.动物的精巢中有可能同时发现上述四种状态的细胞
D.图④所示细胞状态往往导致非等位基因的自由组合
解析 图中①②③所示的细胞均存在同源染色体,只有④所示细胞(减数第二次分裂后期)不具有同源染色体,A错误;①中着丝粒分裂,细胞中无姐妹染色单体,B错误;只有原始生殖细胞能同时进行有丝分裂和减数分裂,因此动物的精巢中有可能同时发现题述4种状态的细胞,C正确;图④所示细胞处在减数第二次分裂后期,不存在非等位基因自由组合,非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,D错误。
2.(2022·江苏南师附中期初)如图表示雌果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质及其载体的数量。下列有关叙述错误的是( )
C
A.②③分别代表染色单体和核DNA
B.Ⅱ阶段可能发生基因重组或染色体变异
C.处于Ⅲ阶段的细胞是次级卵母细胞
D.处于Ⅳ阶段的细胞中含有一个染色体组
解析 图中②有为0的时间,因此为染色单体,③的数目在DNA复制后与染色单体相同,在DNA复制前与染色体数目相同,为DNA,A正确;Ⅱ代表有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程,在减数第一次分裂后期可发生基因的自由组合,而染色体变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,B正确;Ⅲ代表减数第二次分裂前期和中期,因此可以代表次级卵母细胞或第一极体,C错误;处于Ⅳ阶段的细胞为卵细胞或第二极体,其中含有一个染色体组,D正确。
3.(多选)(2022·江苏百校大联考)生物兴趣小组同学对果蝇(2n=8)精巢切片进行显微观察,对其中4个细胞内的同源染色体对数和染色体组数作了统计,结果如下表所示(不考虑染色体变异)。下列相关叙述正确的是( )
AD
细胞类别 甲 乙 丙 丁
同源染色体对数 4 0 0 8
染色体组数 2 2 1 4
A.甲细胞内可能发生非同源染色体的自由组合
B.甲、丁细胞内染色体数和核DNA数均不同
C.乙、丙细胞内均含1条X或Y染色体
D.丁细胞内含有5种不同形态的染色体
解析 甲细胞可能处于减数第一次分裂,其细胞内可能发生非同源染色体的自由组合,A正确;甲细胞可能处于有丝分裂前中期,丁细胞处于有丝分裂后期,核DNA数相同,B错误;乙细胞处于减数第二次分裂后期,细胞内含有两条X或Y染色体,C错误;丁细胞处于有丝分裂后期,其细胞内含有3种常染色体,一种X染色体,一种Y染色体,共5种不同形态的染色体,D正确。
4.(2022·江苏如皋一模)将某动物细胞的DNA分子双链经32P标记(染色体数为2N=8)后,置于不含32P的培养基中,经过连续两次分裂产生4个子细胞,检测子细胞中32P含量。下列推断错误的是( )
D
A.若进行减数分裂,第一次分裂后期每条染色体都含32P
B.若进行减数分裂,第二次分裂后期每条染色体都含32P
C.若进行有丝分裂,第一次分裂产生的子细胞都含32P
D.若进行有丝分裂,第二次分裂产生的子细胞含32P比例为50%
解析 若进行减数分裂,DNA在间期进行一次半保留复制,减数第一次分裂后期每条染色体上的每个染色单体中的DNA都有一条链被32P标记,因此减数第一次分裂后期每条染色体都含32P,A正确;若进行减数分裂,DNA只复制一次,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,每条染色体上的DNA都有一条链被32P标记,B正确;若进行有丝分裂,第一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体上的DNA都有一条链被32P标记,C正确;若进行有丝分裂,第二次分裂的后期时染色单体随机分开,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过连续两次有丝分裂后产生的4个子细胞中,含32P染色体的子细胞有2个或3个或4个,因此第二次分裂产生的子细胞含32P比例为50%、75%、 100%, D错误。
微专题2 细胞分裂与遗传变异的联系
5.(2022·江苏镇江期中)如图是基因型为AaBB的某动物细胞分裂的示意图。下列相关叙述正确的是( )
B
A.图示细胞内含有3条姐妹染色单体
B.该细胞形成过程中发生了基因突变或基因重组
C.该细胞分裂可能形成两种精子或两种卵细胞
D.该动物的体细胞内最多可含有两个染色体组
解析 分析题图,含B基因的染色体是端着丝粒,因而细胞内含有4条姐妹染色单体,A错误;大染色体的姐妹染色单体上含有等位基因A和a,可能是因为DNA复制时发生了基因突变;由于该动物的基因型为AaBB,因而也可能是减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,属于基因重组,B正确;由于该细胞的姐妹染色单体上含有等位基因A和a,因而可以形成两个不同的精子(AB和aB);但一个次级卵母细胞经减数第二次分裂只能产生一个卵细胞和一个极体,因而只能产生一种卵细胞(AB或aB),C错误;该动物体处于有丝分裂时后期的细胞具有四个染色体组,D错误。
6.(2022·江苏苏州期末)某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb,如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是( )
C
A.岀现图示现象的原因是发生了基因突变或非姐妹染色单体间互换,
导致了A和a基因重组
B.若发生的是显性突变,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB 、aB 、Ab和Ab
C.若发生的是互换,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB 、aB 、Ab和ab
D.图示细胞的每个核DNA中脱氧核苷酸数目和磷酸二酯键数目相等
解析 姐妹染色单体上出现的应该是相同的基因,现在出现A、a,可能是基因突变,也可能是非姐妹染色单体互换,导致了A或a与染色体上其他非等位基因的重组,A错误;若发生的是显性突变,则说明该细胞的基因型为AAAaBBbb,则该初级精母细胞产生的配子基因型可能为AB、aB 、Ab和Ab,也可能是AB 、AB 、Ab和ab,B错误;若发生的是互换,则说明该细胞的基因型为AAaaBBbb,则该初级精母细胞产生的配子 基因型可能为AB、aB 、Ab和ab,C正确;核DNA是双链结构,脱氧核苷酸数目比磷酸二酯键数目多,D错误。
7.(2022·江苏南师附中期初)某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体,A~E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示,其中染色体桥分裂时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述错误的是( )
D
A.图中的染色体桥结构可能出现在减Ⅰ中期,但一般不会出现在减Ⅱ中期
B.最后产生的精细胞中的染色体可能存在倒位、缺失等结构变异
C.该经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4
D.丢失的片段会被精原细胞中的多种水解酶最终分解为6种小分子有机物
解析 分析题干信息可知:该对同源染色体联会后,两条相邻非姐妹染色单体丢失部分片段后,相接形成染色体桥,染色体桥在减数第一次分裂时随机断裂,后续的分裂过程正常进行,所以图中的染色体桥结构可能出现在减Ⅰ中期,但一般不会出现在减Ⅱ中期,A正确;由于该对同源染色体在减数第一次分裂过程中发生了染色体的倒位和缺失,因此最后产生的精细胞中的染色体可能存在倒位、缺失等结构变异,B正确;该精原细胞经减数分裂形成4个精子,其中只有一个含与m染色体相同的正常染色体,其余三个均为含异常染色体的精子,即含异常染色体的精子占3/4,C正确;丢失的片段本质为DNA,最终会被水解酶分解为四种碱基和脱氧核糖5种有机物,D错误。
8.(多选)(2022·江苏南师附中期初)研究人员在研究卵原细胞进行减数分裂过程中,发现了如图1所示的“逆反”减数分裂现象,并经过对大量样本的统计研究发现其染色体的分配情况如图2所示。下列叙述正确的是( )
ABC
图1
图2
A.“逆反”减数分裂是获得重组染色体概率高的卵细胞的途径之一
B.“逆反”减数分裂形成的卵细胞中核DNA数与染色体数是体细胞中的一半
C.“逆反”减数分裂中姐妹染色单体分开发生在减数第一次分裂
D.“逆反”减数分裂过程中的基因重组只发生在减数第二次分裂
解析 分析题图,“逆反”减数分裂过程,MⅠ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离;MⅡ时,同源染色体分离。由图2染色体分配情况可知,通过MⅡ可获得概率较高的重组染色体的卵细胞,故“逆反”减数分裂是获得重组染色体概率高的卵细胞的途径之一,A正确;“逆反”减数分裂形成的卵细胞中,与体细胞中染色体相比,卵细胞中染色体数目减半,又因无染色单体,核DNA数与染色体数一致,故核DNA与染色体数仍是体细胞中的一半,B正确;据图分析可知,“逆反”减数分裂中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开发生在MⅠ,C正确;由图可以看出,减数第一次分裂时,发生了同源染色体互换,减数第二次分裂发生了同源染色体分离和非同源染色体自由组合,所以都可以发生基因重组,D错误。
微专题3 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
9.(2022·江苏南通海门期初)细胞要经历出生、生长、增殖、成熟、衰老直至死亡的生命历程,下列有关细胞生命历程的相关叙述,正确的是( )
A.哺乳动物成熟红细胞无细胞核,其凋亡不受基因控制
B.细胞生长后细胞体积增大,物质运输效率提高,代谢加快
C.正常细胞中具有原癌基因,其主要功能是阻止细胞不正常的增殖
D.衰老细胞细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
D
解析 哺乳动物成熟红细胞无细胞核,但其凋亡仍受基因控制,A错误;细胞生长后细胞体积增大,物质运输效率下降,B错误;正常细胞中具有原癌基因和抑癌基因,其中抑癌基因主要功能是阻止细胞不正常的增殖,C错误;衰老细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深,D正确。
10.(2022·江苏前黄中学学情检测)“细胞核重编程”是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,它们就有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞核重编程和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关
B.分化后的多种细胞在遗传物质和蛋白质种类上都不相同
C.造血干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞
D.细胞分化具有持久性,即细胞一般保持分化后的状态不变1
B
解析 细胞核重编程和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关,A正确;分化后的多种细胞遗传物质相同,蛋白质种类不完全相同,B错误;造血干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞,C正确;细胞分化是一种持久的、稳定的过程,一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡,D正确。
11.(2022·江苏盐城阜宁检测)自由基学说是一种细胞衰老假说,下图是自由基学说示意图,有关叙述错误的是( )
C
A.②→①过程引起的作用效果属于正反馈调节,对生物膜损伤较大
B.若③过程使细胞膜上的葡萄糖载体受损,细胞将出现供能障碍
C.若③过程使酪氨酸酶活性降低,会导致衰老细胞内黑色素的积累
D.④过程可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变
解析 自由基通过②过程攻击磷脂后,会通过①过程产生过多的自由基,属于正反馈调节,而磷脂是细胞膜的主要成分之一,因此对生物膜损伤较大,A正确;若③过程使细胞膜上的葡萄糖载体受损,则葡萄糖进入细胞将减少,导致细胞出现供能障碍,B正确;若③过程使酪氨酸酶活性降低,则黑色素合成将减少,C错误;④过程导致DNA分子中碱基对发生了缺失、替换等,则该DNA分子控制合成的蛋白质可能发生改变,因此可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变,D正确。
12.(2022·江苏南京六校联合体期初)如图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a),不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列相关叙述错误的是( )
C
A.细胞的寿命与分裂能力无关,但与其功能有关
B.细胞凋亡由遗传物质控制,不同细胞凋亡速率不同
C.b细胞衰老后细胞核体积会减小,细胞新陈代谢的速率减慢
D.若某一细胞发生癌变后,细胞的形态、结构和生理功能会发生变化
解析 细胞的寿命与其分裂能力无关,而与其承担的功能有关,例如白细胞的功能是吞噬病菌,所以白细胞的凋亡速度很快,细胞的寿命较短;又如心肌细胞寿命很长,但不能分裂,A正确;细胞凋亡由遗传物质控制,也称为细胞的程序性死亡,因为酶活性有区别,所以不同细胞凋亡速率不同,B正确;b细胞衰老后,细胞核体积会增大,多数酶活性降低,细胞新陈代谢的速率减慢,C错误;若某一细胞发生癌变后,细胞的形态、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,D正确。
13.(2022·江苏盐城阶段考)图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(分裂间期包括G1、S和G2期。G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;分裂期即M期)。图乙表示用流式细胞仪测定的细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA的相对含量。请据图回答下列问题:
(1)用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期______________________。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞,可见由细胞两极的________发出星射线。在M期,染色单体的消失发生在________期,染色体数与核DNA数之比为1∶2的时期是________期。
(3)图乙中细胞数量呈现两个峰值,左侧峰值表示图甲中的________期细胞,右侧峰值表示图甲中的__________期细胞,两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的________期细胞。
G1→S→G2→M
中心粒
后
前、中
G1
G2期和M
S
(4)若向小鼠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示:
分裂时期 分裂间期 分裂期 合计
G1 S G2 M
时长/h 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
预计加入过量胸苷约________h后,细胞都将停留在S期。
7.4
(5)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述.能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是__________(用序号和箭头表示)。
①两个相同DNA分子完全分开 ②出现放射状排列的细丝 ③中心体发生倍增 ④着丝粒排列在一个平面上
(6)如图丙是某同学绘制的小鼠体细胞分裂模式图,
其中错误的是________(填数字序号)。
丙
③②④①
③④
解析 (1)一个完整细胞周期包括分裂间期(G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质)及分裂期(M期),因此一个完整的细胞周期为G1→S→G2→M。(2)动物细胞有丝分裂是由细胞两极的中心粒发出星射线;在M期的后期,由于染色体着丝粒分开,染色单体消失;染色体数与核DNA数之比为1∶2的时期是有丝分裂前期和中期,含有姐妹染色单体。(3)图乙左侧峰值表示DNA含量为2的细胞,表示图甲中的G1期细胞;右侧峰值表示DNA含量为4的细胞,表示图甲中的G2和M细胞;两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的S期细胞。(4)加入过量胸苷,所有细胞都停留在S期,需要经历的时间为2.2+1.8+3.4=7.4 h。
(5)①两个相同DNA分子完全分开是有丝分裂后期,②出现放射状排列的细丝是有丝分裂前期,③中心体发生倍增发生在间期,④着丝粒排列在一个平面上在有丝分裂中期,所以依次顺序是③②④①。(6)中心体在间期复制,①正确;后期,纺锤丝牵引染色体移向细胞两极,②正确;动物细胞分裂末期,不能形成细胞板,③错误;减数第一次分裂中期,同源染色体排布于细胞中央赤道板的位置,该图像不会发生在体细胞的有丝分裂中,④错误;分裂结束,形成2个子细胞,⑤正确。
14.(2022·江苏扬州月考)环境中的污染物能使处于分裂期的细胞产生缺失着丝粒的染色体片段,当子细胞进入下一次分裂间期时,它们便浓缩在主核之外,形成了微核(如图中箭头所指)。研究发现,人体肿瘤的发生与微核的产生有密切关系,为探究香烟烟雾对细胞产生微核的影响,研究人员以大蒜根尖细胞进行了相关实验,以期为香烟烟雾危害人体健康机理的研究奠定基础,相关研究过程如下:
①大蒜生根:选取颗粒饱满、无损伤、大小一致的大蒜放入培养皿中,倒入蒸馏水使大蒜根部没入水中,置于25 ℃下培养48 h,待初生根长出1~2 cm。
②染毒处理:选取等量、初生根长势一致的大蒜粒分别放入蒸馏水及不同浓度的烟雾水溶液中,分别处理12、24、36 h后取出,清洗并放入蒸馏水中,置于25 ℃ 的恒温培养箱中恢复培养24 h。
③染色制片:切取大蒜根尖顶部幼根,经固定、酸解、__?__后,制成临时装片。
④镜检统计:选取视野清晰、细胞分散均匀的装片进行显微观察,每张装片统计大约1 000个细胞,记录产生微核的细胞数,并计算微核率。结果如下图:
注:烟雾水溶液是用相应支数香烟点燃后,收集全部烟雾并注入清水,制成相应浓度的水溶液。
(1)微核的化学成分主要是______________,微核的产生属于____________(填变异类型)。
(2)本实验的自变量为__________________________________________________,选择根尖细胞为材料的原因是_________________________。
(3)过程②中,同一浓度香烟烟雾水溶液应设置多组重复,其目的是__________
_____________________;染毒后恢复培养24 h是为了______________________
__________________________。
DNA和蛋白质
染色体变异
香烟烟雾水溶液的浓度、香烟烟雾水溶液对根细胞处理时间
根尖细胞具较强的分裂能力
确保实验结果的科学性
使更多发生变异的细胞进
入下一个细胞周期的间期
求平均值,
(4)过程③中,“?”处的操作是______________;过程④观察统计微核数应选择间期的细胞,原因是_________________________________________________。
(5)研究表明,烟雾浓度越高、处理时间越长,对大蒜根细胞遗传物质损伤越严重。据此推测, 烟雾浓度为8(支·mL-1)、处理时间36 h,微核率显著下降的原因可能是_____________________________________________________________
______________________________________________。
(6)与烟雾浓度为8(支·mL-1)、处理时间24 h相比,烟雾浓度为8(支·mL-1)、处理时间36 h的微核率显著下降,有学者认为其原因是细胞分裂受到抑制。请简要写出实验设计思路,验证该观点。_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________ 。
漂洗、染色
间期细胞核保持完整,有利于将细胞核与微核区分开来
处理浓度过高,时间过长导致根尖细胞遗传物质损伤严重而死亡(或细
胞分裂指数降低),使得统计到的微核细胞数目减少
分别切取8(支·mL-1)烟雾水溶液处理24 h和8(支·mL-1)烟雾水溶液处理36 h的大蒜根尖制成临时装片,显微计数分裂期细胞数和观察到的细胞总数,计算出比值
解析 (1)由题干信息可知,微核是缺失着丝粒的染色体片段形成的,染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质,因此微核的化学成分主要也是DNA和蛋白质。根据题干“处于分裂期的细胞产生缺失着丝粒的染色体片段,当子细胞进入下一次分裂间期时,它们便浓缩在主核之外,形成了微核”可知,微核的产生属于染色体变异。(2)根据实验步骤和图可知,实验的自变量为香烟烟雾水溶液的浓度、香烟烟雾水溶液对根细胞处理时间。根据题干可知,实验的目的为探究香烟烟雾对细胞产生微核的影响,结合微核的产生发生在细胞分裂时,而根尖细胞具有较强的分裂能力,因此选择根尖细胞为实验材料。(3)过程②中,同一浓度香烟烟雾水溶液下应设置多组重复,其目的是求平均值,减少实验的偶然性,确保实验结果的科学性。染毒后恢复培养24 h是为了使更多发生变异的细胞进入下一个细胞周期的间期,便于观察到更多的微核。
(4)观察细胞有丝分裂的制片过程为:解离、漂洗、染色、制片,因此“?”处的操作是漂洗、染色。因为在前期核膜、核仁会消失,末期核膜、核仁才会重现,即在前期到末期这期间,细胞核的结构不完整,而间期细胞核保持完整,有利于将细胞核与微核区分开来,因此过程④观察统计微核数应选择间期的细胞。(5) 烟雾浓度为8(支·mL-1)、处理时间36 h,处理浓度过高,时间过长,导致根尖细胞遗传物质损伤严重而死亡(或细胞分裂指数降低),而微核的产生发生在细胞分裂时,导致统计到的微核细胞数目减少。(6)由题意可知,实验的自变量为处理时间,因变量为细胞分裂情况,故设计验证实验如下:分别切取8(支·mL-1)烟雾水溶液处理24 h和8(支·mL-1)烟雾水溶液处理36 h的大蒜根尖制成临时装片,显微计数分裂期细胞数和观察到的细胞总数,计算出比值。
15.(2022·江苏南京调研)某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内①~⑦细胞中染色体数和核DNA分子数的关系图。请回答下列问题:
(1)图1细胞分裂的方式和时期是______________________________,其染色体数量和核DNA数量与图2中________细胞相同。
减数分裂、减数第二次分裂前期
②
(2)图1细胞中的基因h可能是________________的结果,该细胞继续分裂形成的子细胞基因型为__________。
(3)图2中,肯定不含姐妹染色单体的细胞有________,正在进行DNA复制的细胞有________,可能会出现四分体的细胞是______。
(4)在细胞分裂过程中,染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图3所示。若在形成图2中细胞⑦的过程中,H基因所在的染色体出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到两极,不考虑其他变异和性染色体的情况下,该细胞产生的子细胞基因型可能________,该变异类型属于___________。
基因突变或互换
HXB和hXB
①③⑦
④⑤
⑥
HHh或h
染色体变异
解析 (1)由图可得该细胞不存在同源染色体,而且染色体着丝粒未断裂,染色体排列混乱所以该细胞处于减数第二次分裂前期。染色体数量是体细胞中的一半,DNA数量和体细胞相同。所以与图2的②对应。(2)图1细胞基因型为HhXBXB,该细胞中染色体含有H也有h,说明h可能来自基因突变或者在减数分裂Ⅰ时发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换。该细胞继续分裂形成子细胞的基因型为:HXB和hXB;(3)不含有姐妹染色单体的细胞染色体数目等于DNA数目即①③⑦,正在DNA复制的细胞DNA数目处在2n和4n之间即④⑤,可能出现四分体的细胞(处于减数分裂Ⅰ前期或中期),染色体数目和体细胞相同,DNA数目是体细胞的二倍即⑥。(4)根据题意,染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中,所以H基因所在的染色体出现染色体桥子细胞的基因型可能是HHh或 h,该变异属于染色体变异。
捕捉高考共鸣点二
关注教材细节
6
纵观近几年全国各地的生物试题,我们会发现不仅有直接将教材中原话呈现在试题中进行考查的,还有将教材中的“问题探讨”“思考与讨论”“插图”“旁栏思考题”“资料分析”“课后练习题”等相关内容呈现在试题中进行考查的,且有逐年加大趋势,这就提醒考生在备考中一定要熟读教材并对重点语句进行标记、记忆,不要遗漏教材中的任何一个角落,要做到“地毯式”搜索、无死角。
共鸣点1 对“课后练习题”“旁栏思考题”等的考查
1.(2022·江苏卷,13)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是( )
A.还原—糖 斐林试剂— 砖红色 B.DNA — 台盼蓝染液— 蓝色
C.脂肪— 苏丹Ⅲ染液— 橘黄色 D.淀粉— 碘液— 蓝色
B
[命题来源] 本题源自教材第18页“探究·实践”及第40“问题探讨”,又类似于教材第18页的“练习与应用”中的第2题。DNA 二苯胺染液 蓝色,而台盼蓝染液常用于鉴别动物细胞的死活。
2.(2021·江苏卷,3)细胞可运用不同的方式跨膜转运物质,下列相关叙述错误的是( )
A.物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关
B.小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C.神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D.肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
B
解析 物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关,也与分子大小有关,A正确;小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关,与细胞质中其他溶质分子的浓度无关,B错误;膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,二者都具有特异性,载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,C正确;肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输,D正确。
共鸣点2 对教材“黑体字”“小字”“探究”“插图”等的考查
3.(2020·全国卷Ⅰ,6改编)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是( )
A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法
B.土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
A
解析 土壤小动物身体微小,活动能力较强,可用取样器取样法调查其数量,不适合用标记重捕法进行调查,A错误;丰富度是指群落中物种数目的多少,物种数目越多,丰富度越高,B正确;题述土壤小动物可以将有机物分解成无机盐和CO2等,无机盐可以提高土壤肥力,影响植物生长,C正确;土壤小动物呼吸作用产生的CO2可以被绿色植物等利用从而进入生物群落,参与生态系统中的碳循环,D正确。
4.(2019·全国卷Ⅰ,1)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是( )
A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死
B
解析 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡,才会形成成形手指,A错误;小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡,B正确;清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡,C错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,不同于细胞坏死,D错误。
5.(2018·全国卷Ⅱ,6)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是( )
A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加
B.细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化
C.细胞中的染色体可能受到损伤,细胞的增殖失去控制
D.细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少
A
解析 根据大量的病例分析,癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应;癌细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白等物质减少使得癌细胞之间的黏着性显著降低,A错误、D正确;癌细胞的形态结构发生显著变化,细胞中可能发生多个基因突变,B正确;癌细胞中的染色体可能受到损伤,癌细胞具有无限增殖能力,C正确。
6.(2021·浙江1月选考)秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1 090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
A
解析 细胞癌变和细胞分裂均使细胞增多,C、D错误;正在发育以及发育成熟的生物体中,细胞发生凋亡的数量是惊人的,而体细胞不会在发育成熟过程中大量衰老,故秀丽新小杆线虫体细胞减少的原因是细胞凋亡。故选A。
高考试题的答案和素材有的直接来自教材,有相当数量是教材内容的变式,尤其是全国卷生物试题非常关注教材中某些细节知识的考查。因此,备考过程中,一定要回归教材、吃透教材、夯实基础,教材旁栏小字等内容也不能忽略。
1.(2016·江苏卷,3)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞衰老死亡的结果
B.恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性,所以不易被化疗药物杀死
C.人的造血干细胞是全能干细胞,可以分化为多种细胞
D.体外培养时,儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞
D
解析 线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞凋亡的结果(见教材必修1第127页),A错误;恶性肿瘤细胞虽有无限增殖的特性,但也容易被化疗药物杀死,B错误;人的造血干细胞是多能干细胞,可以分化为多种血细胞,C错误;体外培养时,儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞,(见教材必修1第125页)D正确。
2.(2022·江苏连云港模拟)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( )
B
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
解析 本题源自教材必修1第127页“思维训练”内容。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;根据表格数据可知,细胞的寿命与分裂能力无关,B错误;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;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。
3.(多选)(2022·江苏南通海门期初)下图为某同学“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验的相关照片,图中MⅠ代表减数分裂Ⅰ,MⅡ代表减数分裂Ⅱ。下列叙述错误的是( )
ABC
A.可在图乙的MⅡ①中找到图甲的结构
B.在该装片的制作过程中需要用甲基绿对染色体进行染色
C.若用洋葱根尖细胞进行实验,同样能观察到图乙现象
D.判断乙图细胞所处时期的主要依据是染色体的形态、数目及位置
解析 本题题图源自教材必修2第20页插图和第24页“探究·实践”。甲中正在发生同源染色体的非姐妹染色单体互换,属于MⅠ前期图,A错误;在该装片的制作过程中需要用甲紫溶液和醋酸洋红液对染色体进行染色,甲基绿能对DNA进行染色,B错误;洋葱根尖细胞不能进行减数分裂,而图乙属于减数分裂过程的现象,故若用洋葱根尖细胞进行实验,不能观察到图乙现象,C错误;减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因此要判断乙图细胞所处时期的主要依据是染色体的形态、数目及位置,D正确。
捕捉高考共鸣点三
情境信息题专项突破
7
近几年为新老高考的过渡阶段,生物学选择题的命题在遵循“大稳定,小创新”的命题原则下,新情境材料信息题的数量呈逐渐加大趋势。
《中国高考评价体系》作为高考命题的行动指南,明确指出,命题要结合真实的情境载体,考查学生的迁移应用能力。这也折射出对学生有效获取信息、发现分析问题、解决问题、真学真用能力的考查。
共鸣点1 学习探索情境题
1.(2022·山东卷,1)某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE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。下列说法错误的是( )
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
C
解析 细胞核中的APOE蛋白可诱导细胞核骨架发生自噬性降解,细胞核骨架被破坏,可导致细胞核形态改变,A正确;APOE蛋白可促进细胞衰老,敲除APOE基因,细胞不能合成APOE蛋白,无APOE蛋白促进细胞衰老,细胞衰老可延缓,B正确;异染色质通过细胞自噬降解需要利用溶酶体的作用,而溶酶体存在于细胞质中,C错误;异染色质蛋白自噬性降解产物为氨基酸可被再利用,D正确。
2.(2022·湖南卷,11)病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是( )
D
A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经-内分泌系统功能
B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应
C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险
D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
解析 分析题图可知,免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经-内分泌系统功能,A正确;由图可知,肾上腺分泌肾上腺皮质激素,反馈性地抑制下丘脑、垂体的活动,同时抑制机体免疫细胞、免疫反应来降低损伤,因此,适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应,B正确;免疫系统可以识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生,而过度炎症反应引起的免疫抑制可能会增加机体肿瘤发生风险,C正确;图中神经递质作用于下丘脑,促进下丘脑分泌CRH,肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH具有抑制作用,故两者对下丘脑分泌CRH有拮抗作用,D错误。
对于这类情境信息题,第一,建议读题两遍,找出题干中重要名词、语句等关键信息。这些关键信息往往就是题目上考查的重点所在,找准了关键信息就找到了难题的突破口,便可为接下来理清解题思路做铺垫。第二,通过比较不同选项所涉及的生物学知识,横向或纵向比较,找出各个选项间的共同点和不同点,结合已学过的生物学知识,摒弃似是而非的选项,运用对比、综合分析等从而作出正确的判断。
共鸣点2 生产实践情境题
3.(2021·海南卷,19)某课题组为了研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理,一段时间后观察主根长度和侧根数量,实验处理方法及结果如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
B.与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快
C.本实验中自变量为干旱和ABA合成抑制剂
D.设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
C
解析 ABA是脱落酸,ABA合成抑制剂可以抑制ABA的合成,据图可知,第2组不加入ABA合成抑制剂,则两组的自变量为蒸馏水的有无,第2组玉米主根的长度大于第1组,但侧根数量少于第1组,说明干旱处理可以促进主根长度增加,但抑制侧根生长,A错误;第2组不加ABA合成抑制剂,第3组加入ABA合
成抑制剂(ABA不能正常合成),两组的自变量为ABA的有无,实验结果是第3组的主根长度小于第2组,说明缺少ABA时主根生长变慢,B错误;结合分析可知,本实验目的是研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,则实验的自变量是是否干旱和脱落酸的有无,可通过补加蒸馏水及ABA合成抑制剂的添加来控制,C正确;第4组同时添加ABA合成抑制剂和ABA,可以与第2组和第3组形成对照,实验结果是该组的主根长度小于第2组,但大于第3组,说明ABA合成抑制剂可以减缓ABA在干旱条件下促进主根生长的作用,D错误。
4.(2021·广东卷,15)与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图a,示意图),造成叶绿体相对受光面积的不同(图b),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是( )
D
A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)
B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
解析 由题图可知,突变体t1的叶绿体相对受光面积大于突变体t2的叶绿体相对受光面积,故突变体t1在较小的光照强度下就能达到光补偿点和光饱和点,A、B正确;野生型、突变体t1和突变体t2的叶绿素含量基本一致,故造成野生型、突变体t1和突变体t2光合速率的高低与叶绿素含量无关,C正确;由题图可知,三者的光合速率差异是由叶绿体在细胞中分布位置不同引起的,与光照强度无关,D错误。
情境信息题要深入挖掘题干中的隐含信息和干扰信息。隐含信息往往隐含于题干材料的相关语句、概念及图形中,干扰信息是命题者有目的地在题干、备选项中附加一些迷惑信息,干扰考生的解题思路,增加试题难度。因此,考生要从多角度、多方面挖掘隐含信息、完善题干有效信息;要有娴熟的基础知识和敏锐的观察能力,才能在解题过程中排除干扰信息,准确把握命题意图,选择出正确答案。
1.(2022·江苏常州模拟)科学家在观察癌细胞分裂时发现,与正常细胞相比,癌细胞中存在大量似“甜甜圈”般的环状 DNA(ecDNA),存在于染色体外的 ecDNA 没有着丝粒,有利于较远距离的“增强子” 发挥作用。下图为 ecDNA 的形成过程及增强子与癌基因相互作用的示意图。下列相关叙述错误的是( )
D
A.ecDNA 能增强癌基因的表达,使癌症的恶化程度增强
B.与染色体平均分配不同,ecDNA 往往随机分配到子细胞内
C.细胞内的 ecDNA 量可作为判断细胞是否发生癌变的指标之一
D.图中的癌基因可能是抑癌基因,其表达产物量增多可促进细胞分裂
解析 分析题干信息“与正常细胞相比,癌细胞中存在大量ecDNA,有利于较远距离的‘增强子’发挥作用”,可以推测,癌细胞中的ecDNA能增强癌基因的表达,使癌症的恶化程度增强,A正确;在细胞分裂时由纺锤丝与着丝粒相连,通过纺锤丝的牵引实现染色体的平均分配,而题干信息告诉我们ecDNA没有着丝粒,因此在复制以后是无法由纺锤丝牵引实现平均分配的,ecDNA往往
随机分配到子细胞内,B正确;与正常细胞相比,癌细胞中存在大量的ecDNA,所以可以利用细胞中ecDNA量来判断细胞是否发生癌变,C正确;题干明确说明癌细胞中的ecDNA没有着丝粒,有利于较远距离的“增强子”发挥作用,意味着ecDNA上的癌基因会较染色体上的癌基因的表达强烈;根据癌细胞增殖的特点可以推测,ecDNA上的癌基因的表达产物量增多可促进细胞分裂,而正常细胞中的抑癌基因可以抑制细胞不正常的增殖,因此图中的癌基因不可能是抑癌基因,D错误。
2.(多选)(2022·江苏海门模拟)二甲双胍(Met)是广泛应用于临床的降血糖药物,近年来发现它也可降低肿瘤发生的风险。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。下列说法正确的是( )
BD
A.细胞发生癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因发生突变
B.图1实验的自变量是二甲双胍(Met)的浓度和处理时间
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S期
D.由实验结果可推测Met通过抑制DNA复制进而抑制肝癌细胞的有丝分裂
解析 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,A错误;分析图1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,可见该实验的自变量是二甲双胍(Met)的浓度和处理时间,B正确;分析图2,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错误;由实验结果推测Met通过抑制DNA复制,抑制肝癌细胞的有丝分裂,D正确。
3.(2022·江苏常州期末)Notch信号和Wnt信号在肠道干细胞的分化中起到调控细胞再生作用,抑制Notch信号使小肠干细胞倾向于向分泌细胞方向分化,抑制Wnt信号通路能够恢复因Notch信号阻断所造成的表型。下列叙述错误的是( )
A.Notch信号和Wnt信号在调控细胞再生方向中作用相反
B.利用抗体特异性阻断Notch受体不会影响营养物质的吸收
C.肠道干细胞再生能力下降会使肠道感染患者康复变得困难
D.肠上皮中的某些细胞类型可以去分化并恢复一些干性功能
B
解析 分析题干可知,抑制Notch信号使小肠干细胞倾向于向分泌细胞方向分化,抑制Wnt信号通路能够恢复因Notch信号阻断所造成的表型,说明Notch信号和Wnt信号在调控细胞再生方向中作用相反,A正确;利用抗体特异性阻断Notch受体,Notch信号不能与Notch受体结合,Notch信号不能起到作用,从而能使小肠干细胞倾向于向分泌细胞方向分化,所以会影响营养物质的吸收,B错误;肠道干细胞再生能力下降,即肠道干细胞分化能力下降,形成新细胞的速度下降,会使肠道感染患者康复变得困难,C正确;肠上皮中的某些细胞类型可以去分化,形成具有一定分裂分化的细胞,并恢复一些干性功能,D正确。
4.(2022·江苏南京调研)纺锤丝由微管蛋白组成,KIF18A是以微管为轨道的驱动蛋白,在细胞内依赖ATP可调控微管的动态不稳定性,发挥类似于微管解聚酶的活性,从而在有丝分裂过程中发挥功能(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
D
A.KIF18A可促进染色体排列在赤道板上
B.KIF18A与线粒体在分裂期均较为活跃
C.KIF18A在维持纺锤体正常形态上具有重要作用
D.KIF18A在间期表达量较低,在分裂期表达量升高
解析 KIF18A是以微管(纺锤丝由微管蛋白组成)为轨道的驱动蛋白,纺锤丝牵引染色体排列到赤道板上,KIF18A可促进染色体排列到赤道板上,A正确;纺锤丝在分裂期中不断运动,需要消耗能量,主要由线粒体提供,因此KIF18A与线粒体在M期均较为活跃,B正确;根据题意,纺锤丝由微管蛋白组成,KIF18A是以微管为轨道的驱动蛋白,KIF18A对于纺锤体形态的维持具有重要作用,C正确;G1期为合成前期,为DNA复制做准备,KIF18A主要在M期发挥作用,G2期为合成后期,能合成蛋白质,为分裂期做准备,因此KIF18A在G2期(或间期)表达较高,而在分裂期表达较低,D错误。