高考生物真题分类汇编：7 细胞的生命历程（含解析）
文档属性
| 名称 | 高考生物真题分类汇编：7 细胞的生命历程（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-29 23:33:04 | ||
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文档简介
高考生物真题分类汇编
专题7 细胞的生命历程
考点1 细胞的增殖
1.(2023湖北,10,2分)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如表(单位:个),关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是 ( )
学生 分裂间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
答案 C 由题意可知,甲乙丙丁戊五位同学观察并统计同一个视野细胞,丙、丁同学计数差异主要在间期和末期细胞,由于间期和末期细胞中染色体均以染色质的形式存在,在光学显微镜下容易混淆,A正确;五位同学记录中期细胞数目一致,这是因为中期细胞中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰,容易观察和区分,B正确;五位同学记录的间期细胞数目都不多,主要原因是他们仅仅观察了某个视野而不是整个装片,分裂旺盛的细胞中,间期细胞也是最多的,C错误;戊统计的细胞数量较多,可能是该同学把视野中四条边线上的细胞全统计了,而其他同学遵循“计上不计下,计左不计右”的计数原则,D正确。
2.(2023湖北,13,2分)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是 ( )
A.乳酸可以促进DNA的复制
B.较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C.癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D.敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
答案 D 由题意可知,乳酸与锌离子结合后影响的是蛋白甲的活性和蛋白乙的SUMO化修饰,故乳酸对NDA复制没有影响,A错误;较高浓度的乳酸与锌离子结合后会加快有丝分裂后期的进程,促进细胞的有丝分裂,B错误;癌细胞的无氧呼吸在细胞质基质中产生大量乳酸,C错误;敲除蛋白甲基因后,细胞中蛋白甲的含量下降会使蛋白质的SUMO化修饰加强,D正确。
3.(2023浙江6月选考,10,2分)为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是 ( )
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
答案 D 分裂间期细胞占比高的材料中,处在分裂期的细胞数目相对较少,不容易观察有丝分裂,D不合理。
阅读下列材料,回答第9、10题。
纺锤丝由微管构成,微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中,染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,阻止染色体移动,从而抑制细胞分裂。
4.(2023浙江1月选考,9,2分)微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一,组成微管蛋白的基本单位是 ( )
A.氨基酸 B.核苷酸 C.脂肪酸 D.葡萄糖
答案 A 微管蛋白的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,A正确。
5.(2023浙江1月选考,10,2分)培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇,下列过程受影响最大的是 ( )
A.染色质复制
B.染色质凝缩为染色体
C.染色体向两极移动
D.染色体解聚为染色质
答案 C 由材料信息可知,紫杉醇可与微管结合使微管稳定不解聚,从而阻止染色体移动,C正确。
6.(2022天津,6,4分)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是 ( )
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
答案 C 图示中的细胞处于有丝分裂后期或末期,中心体复制发生在分裂间期,染色体加倍发生在分裂后期,A错误;若该生物为二倍体生物,体细胞中含有同源染色体,体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂过程中并未发生同源染色体分离,所以图中两处DNA荧光标记区域均有同源染色体,B错误;在有丝分裂过程中,中心体发出星射线形成纺锤体,星射线牵引的方向决定细胞分裂的方向,故图中细胞分裂方向由中心体位置确定,C正确;秋水仙素可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞不能进入图示的分裂后期或末期,D错误。
7.(2022浙江6月选考,8,2分)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在 ( )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
答案 B DNA、RNA特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶和尿嘧啶,细胞周期的S期进行DNA的复制,放射性同位素标记在胸腺嘧啶上可检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,B正确。
8.(2022浙江1月选考,18,2分)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
答案 D 根据题意“细胞周期各阶段……调控”,可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,B、C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
9.(2022浙江1月选考,23,2分)果蝇(2n=8)杂交实验中,F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是 ( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
答案 B 果蝇杂交实验中,F2雄果蝇的Y染色体一定来自亲本(P)雄果蝇,F2雄果蝇所含的来自F1雄果蝇的4条染色体中的其余3条常染色体来自亲本(P)雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,B正确。
10.(2022辽宁,8,2分)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是 ( )
指标 冻存剂
合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%) 65.78 79.85
活细胞数百分比(%) 15.29 41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B.G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C.血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
答案 B 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,故冻存复苏后的干细胞可用于治疗人类的某些疾病,A正确;G1期细胞数百分比上升,说明有更多干细胞处于G1期,其尚未通过S期、G2期进入分裂期,B错误;对比两组数据可知,血清中的天然成分使干细胞复苏后G1期细胞数百分比及活细胞数百分比均增加,C正确;寒冷环境下,细胞中自由水会转化为结合水,DMSO可与水分子结合,作细胞冻存的渗透性保护剂,可推知DMSO可使干细胞中自由水转化为结合水,从而帮助细胞冻存,D正确。
11.(2022广东,4,2分)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是 ( )
A.根尖解离后立即用龙胆紫(甲紫)溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
答案 C 洋葱根尖临时装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片。根尖解离后需放入盛有清水的玻璃皿中漂洗后才能染色,A错误;染色后进行制片,将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻轻按压盖玻片后观察,B错误;先用低倍镜观察,找到分生区细胞,再换成高倍镜,使用细准焦螺旋调焦,C正确;图中分裂中期的细胞在左上方,要将其移至视野中央,需将装片向左上方移动,D错误。
易错警示 装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片,顺序不可颠倒。用显微镜观察时,装片与物像移动方向相反,若想将物像移至视野中央,物像在哪个方向,装片就向哪个方向移。
12.(2022湖南,6,2分)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
答案 B 有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离,A错误;b细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,应属于分裂中期,此时染色体数目与体细胞相同,且每条染色体上含有2个DNA分子,B正确;一个显微视野中的细胞数量太少,不能准确计算出中期时长,需观察多个视野,计算出分裂中期细胞数占所有统计视野中的细胞总数的比例,再乘以细胞周期总时长,即分裂中期时长,C错误;DNA合成抑制剂可抑制分裂间期DNA的复制,使细胞停留在分裂间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
13.(2022江苏,7,2分)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。如图为二倍体根尖中三个细胞的照片。下列相关叙述错误的是 ( )
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
答案 D 根部进行有丝分裂的部位是根尖分生区,故要观察根部细胞的有丝分裂需要用有分生区的区段进行制片,A正确;多层细胞会相互遮挡,不容易观察,故装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B正确;低倍镜下,放大倍数小,观察到的细胞数目多,高倍镜下,放大倍数大,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C正确;假设二倍体洋葱的染色体数为2N,图中①为二倍体根尖有丝分裂后期细胞,染色体数目为4N,②为二倍体根尖分裂间期细胞,染色体数目为2N,③为二倍体根尖有丝分裂前期细胞,染色体数目为2N,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的2倍,③的2倍,D错误。
14.(2021浙江6月选考,13,2分)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是( )
第13题图
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
答案 C 观察题图中箭头所指的细胞,可以发现染色体明显分成两部分,表明染色体在向两极移动,题图又表示有丝分裂,所以箭头所指时期是有丝分裂后期,上一时期是有丝分裂中期,有丝分裂中期染色体进一步螺旋化,着丝粒排列在赤道面上,C正确,A、B、D错误。
15.(2021浙江6月选考,22,2分)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
答案 C 结合题干信息“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”“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”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色,A正确。第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中,其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,B正确。第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色相同;DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有0~n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体着色不同的染色体有0~n条,C错误。由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色,D正确。
16.(2021浙江1月选考,8,2分)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期,染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
答案 C 前期,核DNA已完成复制,但着丝粒未分裂,染色体数目未加倍,A错误;中期,染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,B错误;植物细胞有丝分裂末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,以后细胞板发展成为新的细胞壁,C正确;亲代细胞的核遗传物质经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞,D错误。
17.(2021全国乙,1,6分)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
答案 D 果蝇体细胞中,一条染色体中含一个DNA分子,在间期,DNA经过半保留复制后,一条染色体中含两个DNA分子,一个细胞核中含16个DNA分子,A正确;在前期,每条染色体由2条姐妹染色单体组成,每条姐妹染色单体含一个DNA分子,则每条染色体含两个DNA分子,B正确;在中期,在星射线的牵引下,染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面(赤道板)上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;在后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动,染色体数目加倍为16条,成对的同源染色体的分开发生在减数第一次分裂后期,D错误。
18.(2020山东,5,2分)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
答案 C 据题可知,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,这表明正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,细胞进入分裂期后,染色质螺旋化形成染色体,B正确;据图可知,在CDK1磷酸化水平的上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似,但去磷酸化过程受阻,说明M蛋白通过抑制CDK1发生去磷酸化而影响细胞周期,C错误;M蛋白发挥作用后,细胞无法进入分裂期,即被阻滞在分裂间期,D正确。
19.(2020山东,6,2分)在细胞分裂过程中,末端缺失的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,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
答案 C 据题可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可在分裂后期观察到此结构,A正确;“染色体桥”在两着丝点间任一位置断裂形成的两条子染色体移到细胞两极,子细胞染色体数目不变,B正确;“染色体桥”是由姐妹染色单体相连造成的,断裂后的染色体上不可能连接非同源染色体片段(不考虑其他变异),故题述子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段, C错误;若细胞基因型是Aa,细胞分裂中基因A所在染色体正常,基因a所在染色体形成“染色体桥”,由于“染色体桥”可在两着丝点间任一位置断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有基因aa,则可能会形成基因型为Aaa的子细胞,D正确。
20.(2020浙江7月选考,8,2分)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体组数的加倍
答案 B 核糖体的增生和环沟的形成分别发生在间期和后期,A错误;染色体和纺锤体的出现均发生在前期,B正确;染色单体的形成和着丝粒(点)的分裂分别发生在间期和后期,C错误;中心体的复制和染色体组数的加倍分别发生在间期和后期,D错误。
21. (2020天津,4,4分)某同学居家学习期间,准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水),根尖生长状况最好的是( )
答案 C 洋葱根尖培养时,经常换水可为根尖正常生长提供足够的氧气和矿质元素,并可防止烂根等;洋葱根底部总是接触到水可保证根尖生长所需的水分和其他物质,但若洋葱被水浸泡过多,则影响根部细胞的正常呼吸作用,从而影响根尖的正常生长。综上所述,图C根尖生长状况最好。
22. (2019海南单科,22,2分)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是( )
A.大蒜根尖细胞,龙胆紫溶液
B.玉米根尖细胞,台盼蓝染液
C.菠菜叶肉细胞,碘液
D.番茄果肉细胞,吡罗红染色剂
答案 A 大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂,龙胆紫溶液可以把染色体染成深色,A正确;台盼蓝染液常用于检测细胞膜的完整性,检测细胞是否存活,不能用于有丝分裂中染色体的染色,B错误;菠菜叶肉细胞和番茄果肉细胞不能进行有丝分裂,C、D错误。
23.(2019北京理综,1,6分)玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析,错误的是( )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
答案 B 本题以显微镜视野下的有丝分裂图像为信息载体,试题考查学生依据细胞分裂不同时期的特点对图像进行推理、判断的能力,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。用普通光学显微镜观察植物分生区图像时,先用低倍镜观察,再换成高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于分裂期后期,该时期的细胞没有细胞核,故观察不到箭头所指细胞的细胞核,B错误;在本题图像中有处于分裂期前期的细胞,故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)易与该碱性染料结合,D正确。
24.(2019浙江4月选考,18,2分)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
答案 C 本题以不同时期的细胞分裂图像为信息载体,考查实验探究能力;试题通过对细胞不同分裂时期的图像判断及特点描述,体现了对科学探究素养中实验结果分析要素的考查。图甲、乙、丙、丁中的细胞分别处于有丝分裂的前、中、后、末四个时期。装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色,A正确;观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;DNA复制及相关蛋白质的合成发生在间期,C错误;图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的染色体数目增加了一倍,D正确。
25.(2019海南单科,3,2分)下列与细胞有关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体不含有膜包被的细胞核,因此属于原核细胞
B.人肝细胞分裂期的持续时间大于分裂间期的持续时间
C.植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生ATP
D.心肌细胞是高度分化的细胞,其细胞膜不具有流动性
答案 C T2噬菌体没有细胞结构,不属于原核生物,A错误;一个细胞周期中,分裂期持续时间小于分裂间期的持续时间,B错误;植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生少量的ATP,供给生命活动的需要,C正确;心肌细胞是高度分化的细胞,不能分裂,但其细胞膜仍具有一定的流动性,D错误。
易错辨析 病毒的生物分类学地位
病毒是一种非细胞生命形态,它主要由核酸长链和蛋白质外壳构成,没有酶系统,没有自己的代谢机构,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖。病毒既不属于原核细胞也不属于真核细胞。
26.(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是( )
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案 C 由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法 坐标曲线图分析方法
坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲线即可确定自变量的数量。
27.(2018浙江4月选考,21,2分)下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。
周期 G1 S G2 M 合计
时间(h) 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
下列叙述正确的是( )
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,细胞都被阻断在S期
C.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但G1、S、G2和M期的时间长短不同
答案 A 本题以细胞周期各阶段时间为信息载体,考查运用所学知识解决实际问题的能力;试题通过对DNA、染色体数目加倍等相关知识的分析,体现了对科学思维素养中分析与判断要素的考查。G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A正确。用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞,DNA合成被抑制,DNA合成发生在S期,但是并不是所有的细胞在1.3 h后都处于S期,如开始培养时有的细胞刚刚进入G2期,则不受影响,B错误。G2期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含2条染色单体,但这2条染色单体由着丝粒连在一起,为1条染色体,染色体数目并没有加倍,C错误。胡萝卜的一些组织细胞无细胞周期,且具有细胞周期的组织细胞其细胞周期时间的长短也不一定相同,D错误。
易错警示 易错选D,影响细胞周期的因素有很多,同一材料不同细胞的细胞分裂不一定同步,周期时间长短也不一定相同。
28.(2017北京理综,1,6分)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
答案 B 本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上,着丝点没有断裂,染色体数目不加倍,C错误;只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板,D错误;观察细胞有丝分裂时,都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察,B正确。
易错警示 细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构,赤道板是分裂期细胞中央的抽象概念,不是具体结构。
29.(2016海南单科,6,2分)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是 ( )
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
答案 C 正常情况下,等位基因的分离发生在减Ⅰ后期,A错误;在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂前期,B错误;高度螺旋状态的染色体DNA不易解旋,DNA复制较为困难,C正确;细胞周期中染色体存在的时间比染色质短,D错误。
知识拓展 只有不断分裂的细胞才有细胞周期,进行减数分裂的细胞无细胞周期。染色体与染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形式,染色质存在于分裂间期,染色体存在于分裂期。
30.(2016江苏单科,19,2分)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是( )
实验编号 实验名称 观察到的实验现象
① 观察植物细胞的质壁分离和复原 镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色; 镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
② 观察多种多样的细胞 菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③ 观察细胞的有丝分裂 洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大;分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④ 探究酵母菌种群数量的动态变化 酵母细胞呈球形或椭圆形,细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
答案 A 观察植物细胞的质壁分离和复原时,实验前或者刚开始发生质壁分离时,可观察到几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不尽相同,所以细胞质壁分离的程度并不一致,大多数细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处,①正确;在光学显微镜下无法看到菠菜叶表皮细胞的细胞膜及人口腔上皮细胞的核糖体,②错误;观察细胞有丝分裂时,大多数细胞处于看不到染色体的分裂间期,③错误;在显微镜下,不经健那绿染液染色无法看到酵母菌的线粒体,④错误。故选A。
31.(2015山东理综,3,5分)下列有关生物学实验的叙述,正确的是 ( )
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠
B.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
C.用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D.将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
答案 B 若滤液细线浸入层析液,细线上的色素会溶解在层析液中,可导致滤纸条上不会出现色素带,A项错误;若低温诱导大蒜根尖时间过短,则着丝点可能尚未分裂,导致难以观察到染色体加倍的细胞,B项正确;观察根尖有丝分裂实验中,解离时细胞已经死亡,C项错误;观察洋葱表皮细胞质壁分离实验时,应先制成装片,然后再用一定浓度的蔗糖溶液处理,D项错误。
32.(2015安徽理综,3,6分)如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
答案 B 图中甲细胞处于有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,A错误;乙细胞处于有丝分裂后期,着丝点分裂后形成的两套染色体平均分配,分别移向细胞两极,B正确;设洋葱体细胞的染色体数目为2N,则甲、乙细胞的染色体数目分别为2N和4N,核DNA含量均为4N,C错误;统计处于分裂期的细胞数和处于分裂间期的细胞数可用于比较分裂期、分裂间期时间的长短,但不能计算出细胞周期的时长,D错误。
33.(2015北京理综,3,6分)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。对检测结果的分析不正确的是( )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
答案 C a、b峰细胞的DNA相对含量分别为40、80,A正确;a峰中细胞为DNA未复制的细胞,b峰中细胞为DNA复制已完成的细胞,a峰与b峰之间的细胞DNA相对含量为40~80,正在进行DNA复制,B正确;分裂前、中、后和末期细胞中的DNA含量加倍,被计数在b峰中,C错误;药物处理后b峰中细胞数目大大减少,这说明此药物抑制了癌细胞DNA的复制,D正确。
方法技巧 准确获取本实验的自变量(是否用药物处理)、因变量(不同DNA相对含量的细胞数目)是解题的突破口。本题很容易使人误认为横坐标“DNA相对含量”为自变量。
34.(2014江苏单科,12,2分)如图为动物细胞分裂中某时期示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B.乙和丙在组成成分上差异很大
C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D.该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
答案 B 甲(中心体)的倍增发生在间期,A错误;乙(染色体,主要由DNA和蛋白质组成)与丙(纺锤丝,由蛋白质组成)在组成成分上差异很大,B正确;该细胞处于有丝分裂中期,其染色体数与体细胞染色体数相同,C错误;该细胞所处时期没有核膜和核孔,D错误。
35.(2014广东理综,24,4分)以下选项正确的是 ( )
答案 BD 洋葱根尖细胞在有丝分裂后期开始时染色体的着丝点分裂,核DNA分子数与染色体数的比值为1∶1,A错误;植物细胞失水体积变小,胞内渗透压升高,细胞吸水体积变大,胞内渗透压降低,B正确;胰蛋白酶运出细胞的方式为胞吐,C错误;胚胎干细胞能分裂分化成不同种细胞说明其具有分化的潜能,D正确。
36.(2014海南单科,1,2分)下列植物细胞中,适合观察细胞有丝分裂的是( )
A.蚕豆叶肉细胞
B.洋葱鳞片叶表皮细胞
C.蚕豆根尖分生区细胞
D.洋葱根尖伸长区细胞
答案 C 在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力,其他细胞都不能进行细胞分裂。
37.(2013山东理综,4,4分)生物实验中常用盐酸处理实验材料。下列说法正确的是( )
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合
C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色
C 本题综合考查盐酸在教材多个实验中的作用。龙胆紫染液属于碱性染料,实验材料经盐酸解离后需漂洗除去盐酸后才能进行染色,A错误;盐酸处理染色质可使DNA与蛋白质分离,但不能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合,B错误;盐酸浓度过高可使蛋白质变性失活,C正确;健那绿(詹纳斯绿B)是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,染色时需保持细胞的活性,D错误。
38.(2013福建理综,4,6分)下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是( )
选项 实验内容 减少实验误差采取的措施
A 对培养液中酵母菌数量进行计数 多次计数取平均值
B 探索2,4-D促进插条生根的最适浓度 预实验确定浓度范围
C 调查人群中红绿色盲发生率 调查足够大的群体,随机取样并统计
D 比较有丝分裂细胞周期不同时期的时间长短 观察多个装片、多个视野的细胞并统计
B 本题主要考查教材实验的相关知识。预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,而不是为了减少实验误差,故B项错误。
39.(2013海南单科,5,2分)关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构
B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与
C.有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上
D.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短
答案 B 赤道板不是细胞中的一种结构,而是一个假想的平面,A错误;DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶的参与,B正确;同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期,减Ⅰ中期发生联会的同源染色体排列在赤道板上,C错误;在细胞周期中,分裂间期持续的时间通常比分裂期的长,D错误。
40.(2013江苏单科,3,2分)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是( )
A.分裂间期有DNA和中心体的复制
B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期
D.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期
答案 A 本题主要考查细胞有丝分裂等相关知识。动物细胞DNA和中心体的复制都发生在分裂间期;分裂间期DNA含量加倍,染色体组数不变;纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂末期;染色单体形成于分裂间期,消失于分裂后期。
错因分析 错选最多的是D,其次是C。错误原因可能主要源于以下两个方面:(1)对动物细胞有丝分裂过程中中心体复制的时期不清楚,因持怀疑态度而不敢选A。(2)注意到了染色单体“消失于分裂后期”,而没有注意到“形成于分裂前期”,染色单体应该是形成于分裂间期。
41.(2012天津理综,4,6分)下列实验操作能达到预期结果的是( )
A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短
B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率
C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确绘制酵母菌种群增长曲线
D.在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的α-萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度
答案 A 本题以教材实验为载体,考查了实验与探究能力。在细胞周期中,每一个时期细胞数占计数细胞总数的比例可代表每一时期占细胞周期的比例,A正确;B项中计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映细胞的物质运输的效率,B项错误;C项在估算出培养液中酵母菌的初始数量后,需连续观察7天,分别取样测定7天的数值,可准确绘制酵母菌种群增长曲线,C项错误;D项中,应先设计一组浓度梯度比较大的预实验,在预实验的基础上,如溶液的浓度较低可用浸泡法处理,对浓度较高的药液可用沾蘸法处理,D项错误。
42.(2012山东理综,4,4分)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案 D 本题主要考查观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂实验的相关知识。在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中,盐酸和酒精混合液作为解离液主要起解离作用,其目的是使细胞分散开,A错误;常用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色,而吡罗红(派洛宁)的作用是对RNA进行染色,B错误;制片后的细胞已经死亡,所以处于分裂末期的细胞内细胞板不会继续向四周扩展形成新的细胞壁,C错误;该实验中可根据细胞内染色体的存在状态判断有丝分裂的各个时期,D正确。
43.(2012江苏单科,15,2分)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误的是( )
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
答案 C 解离的目的是便于组织细胞相互分离,它是通过压片操作使细胞分散的前提;观察装片时应先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察;只有分裂期细胞中才出现染色体形态,但因分裂期时间较短,处于此期的细胞数较少;探究有丝分裂的日周期性,可以选择在细胞分裂较旺盛期取材,保证较好的实验效果。
44.(2011课标,6,6分)下表中根据实验目的,所选用的试剂与预期的实验结果正确的是( )
实验目的 试剂 预期的实验结果
A 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 醋酸洋红 染色体被染成紫红色
B 检测植物组织中的脂肪 双缩脲试剂 脂肪颗粒被染成红色
C 检测植物组织中的葡萄糖 甲基绿 葡萄糖与甲基绿作用,生成绿色沉淀
D 观察DNA和RNA在细胞中的分布 斐林试剂 吡罗红 斐林试剂将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色
答案 A 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,可用醋酸洋红把染色体染成紫红色;检测植物组织中的脂肪时,可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ把脂肪颗粒染成橘黄色或红色;检测植物组织中的葡萄糖时,可用斐林试剂与植物组织通过水浴加热生成砖红色沉淀;观察DNA和RNA在细胞中的分布,用甲基绿和吡罗红混合染色剂,甲基绿将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色。
45.(2011上海单科,11,2分)甲状腺的滤泡细胞分泌甲状腺素,C细胞分泌32肽的降钙素,下列表述正确的是( )
A.滤泡细胞和C细胞内含有不同的基因
B.控制降钙素合成的基因长度至少为192对碱基
C.在降钙素溶液中加入适量的双缩脲试剂,溶液呈橘红色
D.滤泡细胞和C细胞内RNA种类不同
答案 D 甲状腺的滤泡细胞和C细胞内含有相同的基因,由于基因的选择性表达,导致转录产物RNA不同,从而翻译产物不同;控制降钙素合成的基因长度至少为32×3=96对碱基;降钙素为多肽,用双缩脲试剂鉴定呈紫色。故D正确。
46.(2023北京,21,10分)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径Ⅰ),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与 (用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;
③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;
④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线: →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径Ⅰ的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是 。
答案 (1)A (2)Q R (3)获得Er基因-Ce酶基因的融合基因 饲喂口服药T (4)B细胞被双标记的比例非常低
解析 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,所以在DNA复制过程中可替代胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)互补配对。(2)根据双标记细胞占EdU标记细胞的百分比变化可知,加入EdU处理的时间较短,只有部分细胞被EdU标记,且这些被EdU标记的细胞在细胞周期中是连续的。曲线N→P时间段双标记细胞占EdU标记细胞的百分比下降,说明加入BrdU前,被EdU标记的细胞中有一部分处于DNA复制期(即S期),而其余细胞已经开始进入G2期,加入BrdU后,被EdU标记的细胞中只有处于S期的细胞被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞的比例将减少。P点时说明被EdU标记的细胞完全离开了S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞不再进行DNA复制,即不能被BrdU标记,故双标记细胞占EdU标记细胞的百分比降为0。Q点双标记细胞占EdU标记细胞的百分比开始增加,说明被EdU标记的细胞开始进入S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞可以被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞占EdU标记细胞的百分比将逐渐增加至100%(R点),R点时被EdU标记的细胞开始进入G2期,R点后加入BrdU,被EdU标记的细胞只有部分(处于S期时)被BrdU标记,且比例下降。此过程中Q点(被EdU标记的细胞开始进入S期)到R点(被EdU标记的细胞开始进入G2期)即可反映DNA复制所需时长。(3)由题意知,敲除L基因的关键是Ce酶基因编码的酶进入细胞核,而口服药物T作为诱导物可诱导Er蛋白(携带相连的物质)进入细胞核,故制备小鼠IK的第一步是获得Er-Ce酶的融合基因,然后构建该融合基因的基因表达载体,转入小鼠Lx后,筛选完成转化的目标小鼠,再饲喂口服药T,即可诱导小鼠的Er-Ce酶融合蛋白进入细胞核,从而将L基因敲除,获得小鼠IK。(4)若增加的B细胞来源于途径Ⅱ,其细胞周期时长为t2,先用EdU饲喂小鼠IK,经一个细胞周期的时间(t2)后,胰岛中处于分裂状态的干细胞均被标记EdU,换用BrdU饲喂,再经一个细胞周期的时间(t2)后,双标记细胞应占EdU标记细胞的100%。若增加的B细胞大多数来源于途径Ⅰ(自身分裂),其细胞周期时长大于三倍的t2,而DNA复制时间基本相同,所以经相同处理,B细胞中EdU标记的细胞都没进行完一个细胞周期,饲喂BrdU不能标记被EdU标记的细胞。故B细胞中被双标记的比例非常低。
47.(2020江苏单科,29,8分)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 。
(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;后者可用秋水仙碱抑制 的形成,主要激活检验点 ,使癌细胞停滞于中期。
答案 (8分)(1)染色体数不变,核DNA数加倍 (2)染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5 (3)细胞无限增殖 2 纺锤体 4
解析 (1)分裂间期分为G1期、S期和G2期,G1期为DNA合成前期(完成相关RNA和蛋白质合成),S期为DNA合成期(完成DNA复制),G2期为DNA合成后期,所以G2期与G1期相比,染色体数不变,核DNA数加倍。(2)细胞有丝分裂的意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。检测点1、2和3分别分布在G1期结束处、S期和G2期结束处,其作用在于检验DNA分子是否损伤、修复和完成复制。分离的染色体正确到达细胞两极发生在分裂期(M期)的后期,所以决定胞质是否分裂的检验点是检验点5。(3)与正常细胞相比,癌细胞具有无限增殖、细胞形态结构发生显著变化和细胞表面发生变化等特征,其中与细胞周期调控异常有关的主要特征为细胞无限增殖。DNA合成发生在S期,主要激活检验点2,可将癌细胞阻滞在S期;秋水仙碱作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,因此应主要激活检验点4,可将癌细胞停滞于中期。
48.(2018天津理综,9,10分)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用 对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察 区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是 。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗 计数项目 细胞周期
间期 前期 中期 后期 末期
甲株 细胞数 x1 x2 x3 x4 x5
细胞染色体数 / / y 2y /
乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /
可以利用表中数值 和 ,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
答案 (共10分)
(1)秋水仙素(或低温)
(2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
解析 本题以多倍体植株的培育为载体,考查了实验探究及知识的综合运用能力。通过对实验步骤及结果的设问,体现了对科学探究素养中实验设计及结果分析等要素的考查。(1)目前,人工诱导多倍体常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(2)可通过观察幼苗根尖临时装片中的分生区细胞筛选鉴定多倍体。解离、压片有利于细胞分散,若根尖解离不充分或压片不充分,将导致装片中的细胞多层重叠。因处于不同时期的细胞数与计数细胞总数的比值可反映该时期在细胞周期中所占的时间比,故可以通过对比间期细胞数(x1)与分裂期细胞数(x2+x3+x4+x5)来比较间期与分裂期时间的长短。(3)题目要求画出诱导染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体变化曲线。注意第一个细胞周期结束时,细胞中染色体数为正常体细胞的二倍。详见答案。
49.(2017课标全国Ⅲ,29,8分)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于 期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的
期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制 ,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞 (填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是 (答出1点即可)。
答案 (1)分裂 间(或S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
解析 本题重点考查了细胞周期中染色体及DNA的变化特点,试题通过问题探讨的形式考查了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)处于对数生长期的细胞进行连续分裂,此时在培养液中加入适量的DNA合成可逆抑制剂,会阻断间期(或S期)的DNA复制过程,使细胞停滞在间期(或S期),但其不影响处于分裂期的细胞继续分裂。(2)秋水仙素能够抑制分裂前期纺锤体的形成,致使着丝点分裂后的染色体不能移向细胞两极,所以经秋水仙素处理的细胞,其分裂会暂时停滞,细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、有关蛋白质的合成等过程,所以经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点:为分裂期的进行准备物质条件,即主要完成DNA复制与有关蛋白质的合成;同时细胞有适度的生长。
50.(2014课标全国Ⅰ,29,9分)回答下列问题:
(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中,常用盐酸酒精混合液处理根尖,用龙胆紫溶液染色。实验中,盐酸酒精混合液的作用是 ;龙胆紫溶液属于 性染料,能够使细胞中的 着色。
(2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为: 。
答案 (1)使组织中的细胞相互分离 碱 染色体
(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
解析 (1)在观察植物根尖细胞有丝分裂实验中,常先用盐酸酒精混合液处理根尖,使组织中的细胞相互分离。为便于观察,常用碱性染料如龙胆紫溶液对染色体进行染色。(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
题后反思 解答观察细胞有丝分裂实验的问题时需牢记两种试剂及作用:
①解离液:质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精,作用是使组织中的细胞相互分离。
②染色液:龙胆紫溶液或醋酸洋红液,作用是使染色体着色。
考点2 细胞的分化与全能性
1.(2022重庆,6,2分)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响,结果见表。下列关于实验组的叙述,正确的是 ( )
分组 细胞特征 核DNA含量增加的细胞比例 吞噬细菌效率
对照组 均呈球形 59.20% 4.61%
实验组 部分呈扁平状,溶酶体增多 9.57% 18.64%
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
答案 C 细胞的形态发生变化是发生了细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,A错误;核DNA含量增加的细胞有处于S期、G2期和分裂期的细胞,B错误;溶酶体具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能,故吞噬细菌效率的提高与溶酶体含量增多有关,C正确;扁平状细胞是球形细胞通过分化形成的,细胞分化具有不可逆性,去除该化合物后不会恢复成球形,D错误。
2.(2022浙江1月选考,1,2分)在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的 ( )
A.分裂与分化 B.分化与癌变
C.癌变与衰老 D.衰老与分裂
答案 A 人体造血干细胞能够分化成各种血细胞,其在体外培养中经某些因素诱导,可分裂、分化产生神经细胞和肝细胞,故选A。
3.(2022湖北,6,2分)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是 ( )
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
答案 A 红系祖细胞未发生癌变,不能无限增殖,A错误;BMI1基因过量表达时,成熟红细胞数量是正常情况下的1012倍,这说明BMI1基因的表达产物可以促进红系祖细胞的增殖分化,该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,B、C、D正确。
4.(2022河北,14,3分)(多选)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时,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。下列叙述正确的是( )
A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C.激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备
D.适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型
答案 ACD 卫星细胞是一种成肌干细胞,被激活后增殖、分化为新的肌细胞,故卫星细胞具有自我更新和分化的能力,A正确;肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,但其编码基因也存在于其他类型的细胞中,B错误;激活的卫星细胞中,线粒体、核糖体、中心体等多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,C正确;适当进行抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉激活卫星细胞增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗,有助于塑造健美体型,D正确。
5.(2021浙江6月选考,11,2分)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( )
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
答案 B 动物细胞在分化过程中,细胞内的物质组成和化学成分发生了改变,导致动物体细胞受某些物质的限制而不能表达出全能性,A正确;“合子”发育即胚胎发育,在胚胎发育的早期(如卵裂期),细胞还没有分化,胚胎细胞仍然具有全能性,B错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化,C正确;动物细胞核具有全能性,其根本原因是细胞核内含有该物种的全套基因,D正确。
6.(2021辽宁,18,3分)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 微囊泡是肝癌细胞分泌形成的,依赖于细胞膜的流动性,A正确;单核细胞分化成巨噬细胞的过程的实质是基因的选择性表达,B正确;PKM2进入单核细胞内可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,丙酮酸是在呼吸作用第一阶段生成的,场所为细胞质基质,因此,PKM2在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;巨噬细胞分泌的细胞因子能够促进肝癌细胞中更多的PKM2以微囊泡的形式分泌,这属于正反馈调节,D正确。
7.(2021山东,3,2分)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
答案 C α-酮戊二酸合成酶的降解产物为氨基酸,可被细胞再利用,A正确;根据题意可知,降解α-酮戊二酸合成酶,使α-酮戊二酸合成减少,从而能够促进胚胎干细胞分化,B正确;抑制L基因表达,则溶酶体膜上的受体L减少,影响α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解,所以α-酮戊二酸合成增加,含量升高,C错误;目标蛋白进入溶酶体的方式是胞吞,体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
8.(2021河北,5,2分)关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
答案 A 细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命活动的过程,具体体现在相关基因控制一些水解酶的合成,A错误;细胞衰老的自由基学说认为,自由基是引起细胞衰老的因素之一,清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞的衰老,B正确;紫外线、X射线及其他辐射可以通过损伤细胞的DNA引起皮肤细胞癌变,C正确;已分化的动物细胞全能性表达困难,但若将已分化的动物细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中,其可表达全能性,这说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。
9.(2019浙江4月选考,14,2分)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误的是( )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
答案 D 本题通过神经细胞与巨噬细胞功能的差异,考查了细胞分化的知识,考查了考生识记、理解、分析、判断的能力。试题对两种细胞的异同分析体现了对科学思维素养中归纳与概括要素的考查。神经细胞与巨噬细胞已是高度分化的细胞,正常情况下无法脱分化到受精卵的状态,A正确;同一个体的神经细胞与巨噬细胞来源于同一个受精卵,两者细胞核中的染色体数目相同,B正确;两者功能不同是由于发生了细胞分化,C正确,D错误。
10.(2016课标全国Ⅱ,1,6分)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案 B 本题考查细胞的有丝分裂、干细胞、细胞分化、组织培养等知识,考查考生对知识的识记和分析判断能力,试题通过基础判断的形式考查了科学思维素养中的归纳与概括要素。有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,A正确。造血干细胞是由受精卵经分裂,并发生一定程度的分化形成的,属于多能干细胞,B错误。细胞分化是基因选择性表达的结果,C正确。植物叶肉细胞具有全能性,可通过组织培养形成新植株,D正确。
11.(2014课标Ⅱ,2,6分)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
答案 B 同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果,其实质是基因的选择性表达,合成了特定的蛋白质,从而表现出特定的生理功能,B正确;二者都是高度分化的细胞,均不具有分裂能力,所以二者均没有细胞周期,核DNA也不能进行复制,A、D错误;细胞分化过程中基因组不变,所以二者基因组相同,C错误。
易错警示 不同个体细胞形态功能不同的根本原因是基因不同,同一个体不同细胞的形态功能不同的原因是基因的选择性表达。
12.(2016海南单科,9,2分)下列关于植物细胞的叙述,错误的是( )
A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的
D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
答案 A 高度分化的成熟叶肉细胞含有该种生物全套的遗传信息,具有发育成完整植株的潜能,A错误;植物细胞无氧呼吸产物多数是酒精和CO2,有氧呼吸产物是CO2和H2O,B正确;种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来,C正确;叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果,D正确。
易错警示 不同于动物细胞,植物细胞的全能性较高,只要有细胞核,就可以在适宜的条件下表达全能性。
13.(2015海南单科,6,2分)关于人体造血干细胞的叙述,错误的是 ( )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
答案 B 人的成熟红细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,而造血干细胞可进行有氧呼吸,两种细胞中的酶存在差异,A正确;细胞分化一般是不可逆的,且人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不可能再脱分化为造血干细胞,B错误;健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;人体造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同,D正确。
知识拓展 干细胞在一定条件下,可以分化成多种功能细胞。根据所处的发育阶段干细胞通常分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据发育潜能干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
14.(2014安徽理综,3,6分)分别用β-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是 ( )
探针细胞总RNA β-珠蛋白基因 卵清蛋白基因 丙酮酸激酶基因
成红细胞 + - +
输卵管细胞 - + +
胰岛细胞 - - +
A.在成红细胞中,β-珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态
B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少β-珠蛋白基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
答案 B 由表中结果可知,在鸡的成红细胞中,β-珠蛋白基因和丙酮酸激酶基因处于活跃状态,而卵清蛋白基因处于关闭状态,A正确;鸡的不同体细胞都是由同一受精卵分裂分化而来的,所以输卵管细胞中也存在β-珠蛋白基因,B错误;丙酮酸激酶基因的表达产物参与细胞呼吸,对维持鸡细胞的基本生命活动很重要,C正确;不同类型的细胞生理功能不同与基因的选择性表达有关,D正确。
15.(2013山东理综,2,4分)将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞,细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞
B.检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否
C.完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维
D.肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变
答案 D 本题综合考查了细胞生命历程的相关知识。携带目的基因的载体属于大分子物质,常用显微注射法导入动物细胞,A错误;肌肉前体细胞分化前后核糖体蛋白基因均需表达,所以细胞核糖体蛋白基因是否表达不能作为检测细胞是否分化的依据,B错误;已完成分化的肌肉细胞失去了分裂能力,C错误;细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,在分裂旺盛的细胞中更易发生,D正确。
16.(2013海南单科,6,2分)关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A.白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的
B.基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞
C.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同
D.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
答案 C 同一个体的不同细胞所含的基因相同,因为它们都来自于同一个细胞——受精卵的分裂分化,C错误。
17.(2012天津理综,1,6分)下列有关干细胞的叙述,错误的是( )
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
答案 B 本题主要考查细胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知识。自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原,因此通常不会引起免疫排斥反应,故A正确;胚胎干细胞全能性较高,在体外培养不但能增殖,更易被诱导分化,故B错误;组织的细胞更新,包括细胞的凋亡和新细胞的产生,故C正确;造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病。故D正确。
18.(2011全国,1,6分)下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因
答案 C 特异性蛋白合成的实质在于基因选择性表达,因此,看某细胞是否已发生分化,关键看细胞的特异性蛋白是否合成。血红蛋白是红细胞的特异性蛋白,具有运输氧气的作用,故C正确;而ATP、mRNA和纤维蛋白原基因在细胞中普遍存在,不能作为说明细胞发生分化的依据。
19.(2011山东理综,2,4分)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
答案 D “细胞全能性”是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整新个体的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程;全能性表达的结果是得到完整新个体;由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”,花粉属于生殖细胞;胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞,经组织培养后得到了完整的新植株,故D正确。
20.(2011北京理综,1,6分)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
答案 C 细胞分化指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。如A、B、D项。蝌蚪尾巴消失的过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,即细胞凋亡。
21.(2011安徽理综,2,6分)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达存在差异
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的
答案 B 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞内基因表达存在差异;胰腺组织微环境诱导骨髓干细胞向胰岛样细胞分化,骨髓干细胞的基因没有丢失。
22.(2011北京理综,1,6分)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴 B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程 D.胚胎发育中出现造血干细胞
答案 C 细胞分化指在个体发育过程中,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,如A、B、D项。蝌蚪尾巴消失的过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡。
易错警示 因误认为造血干细胞是未分化的细胞而错选D。
考点3 细胞的衰老和死亡
1.(2023山东,3,2分)研究发现,病原体侵入细胞后,细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是 ( )
A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
答案 B 蝌蚪尾的消失是自身基因所决定的程序性死亡,属于细胞凋亡,不是由病原体侵入细胞引起的细胞焦亡,A正确;细胞焦亡中需要无酶活性的蛋白酶L作为支架蛋白参与形成特定的复合体,敲除编码蛋白酶L基因的细胞不能形成特定的复合体,细胞焦亡无法发生,B错误;巨噬细胞可以识别并吞噬消化病原体,C正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原,经过抗原呈递细胞的摄取、呈递等,刺激机体B淋巴细胞的增殖、分化,D正确。
2.(2023海南,4,3分)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚,细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是 ( )
A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D.物质A引起的根边缘细胞凋亡,是该植物在胚发育时期基因表达的结果
答案 D 根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”可推知,黏胶层中含有DNA和蛋白质,A正确;根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚”可推知,物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多,B正确;在营养缺乏条件下,细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量,C正确;根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,是高度分化的细胞(植物的胚发育已经完成),故物质A引起的根边缘细胞凋亡,不是该植物在胚发育时期基因表达的结果,D错误。
3.(2023湖南,7,2分)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
答案 D 细胞衰老和细胞凋亡等生命活动均受基因(遗传信息)的调控,A正确;siRNA干扰技术可降低TRPM7基因的表达,据题图分析可知,无功能siRNA干扰对照组与空白对照组培养48小时细胞凋亡率均较低,而siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率明显增加,说明TRPM7基因的正常表达可抑制细胞凋亡,故可通过抑制癌细胞中的TRPM7基因的表达来促进癌细胞凋亡,从而治疗相关癌症,D错误;结合题干信息“基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡”及题图(与空白对照组相比,siRNA干扰TRPM7基因实验组Bax蛋白相对表达量高,Bcl-2蛋白相对表达量低)可知,TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达或促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,B、C正确。
4.(2022浙江6月选考,4,2分)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是 ( )
A.细胞凋亡是受基因调控的
B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的
D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
答案 A 细胞凋亡不只发生于胚胎发育过程中,在成熟的生物体中,细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的,B错误;多细胞生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们,人体各组织的衰老并非总是同步的,但从总体上看,人体衰老的过程是组成人体的细胞普遍衰老的过程,C错误;细胞的呼吸速率随细胞衰老而减慢,D错误。
5.(2022山东,1,2分)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
答案 C APOE可作用于细胞核骨架,从而改变细胞核的形态,A正确;APOE可促进该种干细胞的衰老,故敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;蛋白的自噬性降解与溶酶体有关,不发生在细胞核内,C错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。
6.(2022海南,2,3分)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是 ( )
A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B.细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细胞衰老
D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,维持细胞内部环境的稳定
答案 B 受抗原等刺激,正常的B淋巴细胞可增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞,B淋巴细胞的增殖、分化过程中遗传物质未改变,不具有无限增殖的特性,A正确;细胞分化贯穿于人体发育的各个时期,B错误;细胞衰老的自由基学说认为,细胞产生的自由基可攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,C正确;细胞的自噬作用可将细胞内受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,从而有利于维持细胞内部环境的稳定,D正确。
7.(2022江苏,2,2分)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
答案 C 胚胎干细胞为未分化细胞,但也进行基因选择性表达,A错误;成人脑神经细胞为高度分化的体细胞,一般高度分化的细胞不具有细胞周期,不再进行增殖,B错误;细胞凋亡对生物个体的正常发育、生命活动稳定状态的维持以及抵御外界各种因素的干扰等具有重要作用,在多细胞生物体发育的各个时期均会发生细胞凋亡,C正确;细胞癌变是多个原癌基因或抑癌基因累积突变的结果,是一个漫长的变异过程,即很多正在走向癌变但还未变成癌细胞的细胞中也存在突变的原癌基因或抑癌基因,即在这些细胞中可能同时存在突变的原癌基因和抑癌基因,D错误。
8.(2022辽宁,17,3分)(不定项)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列叙述正确的是 ( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
答案 ABC 铁死亡为铁依赖的程序性死亡,与细胞自噬相同,都是由基因控制的细胞“主动”死亡的过程,A正确;运铁蛋白与Fe3+的结合发生在pH为7.35~7.45的细胞外液中,运铁蛋白释放Fe3+发生在pH为5.0的环境中,B正确;细胞膜的脂质过氧化会使其侧向自由移动的能力降低,导致膜的流动性降低,C正确;运铁蛋白通过胞吞的方式携带Fe3+进入细胞,此过程中需要消耗能量,D错误。
9.(2021浙江1月选考,3,2分)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
答案 A 细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的,所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡。秀丽新小杆线虫正常发育过程中体细胞数量减少的原因是细胞凋亡,A符合题意。
(2021北京,8,2分)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 活胚胎数/胚胎总数(%) 脑畸形胚胎数/活胚胎数(%) 脑中促凋亡蛋白Bax含 量(μg·L-1)
对照组 100 0 6.7
连续 9天 给予 海洛 因 低剂 量组 76 33 7.5
中剂 量组 65 55 10.0
高剂 量组 55 79 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 观察表格,将受孕7天的大鼠连续9天给予低剂量海洛因,脑畸形胚胎数/活胚胎数=33%,说明低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育,A正确;与对照组脑中促凋亡蛋白Bax含量(6.7 μg·L-1)相比,海洛因会促进Bax含量提高,而Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,B正确;对照组脑中促凋亡蛋白Bax含量为6.7 μg·L-1,说明对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡,C错误;与对照组相比,连续9天给予低、中、高剂量海洛因的大鼠脑畸形胚胎数/活胚胎数分别为33%、55%、79%,推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,D正确。
11.(2021广东,4,2分)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
答案 D 被病毒感染的细胞凋亡后,其功能不可恢复,A错误;由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,被称为细胞编程性死亡,所以细胞凋亡是程序性死亡,B错误;细胞凋亡过程受基因控制,C错误;PKR激活剂可以激活蛋白激酶PKR,蛋白激酶PKR能诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,使病毒失去藏身之所,进而使病毒被免疫系统消灭清除,所以PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物进行研究,D正确。
12.(2020江苏单科,4,2分)下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是( )
A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖
B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老
D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死
答案 C 高度分化的细胞在形态、结构、功能上发生了特化,分裂能力低,但有一些高度分化的细胞仍然具有分裂能力,A错误;细胞的原癌基因和抑癌基因发生基因突变后,会导致细胞癌变,癌变细胞的突变基因能表达出一些特殊的蛋白质,B错误;正常组织细胞在体外长时间培养不会无限增殖,分裂一定次数后细胞一般会走向衰老,C正确;细胞凋亡是一个主动地由基因决定的自动结束细胞生命的过程,在凋亡细胞中凋亡基因表达活跃,是自然的生理过程,而细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,D错误。
13.(2020浙江7月选考,7,2分)下列与细胞生命活动有关的叙述,正确的是( )
A.癌细胞表面粘连蛋白增加,使其容易在组织间自由转移
B.高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小,呼吸变慢
C.高等植物胚胎发育过程中,胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D.愈伤组织再分化形成多种类型的细胞,这些细胞中mRNA的种类和数量相同
答案 C 癌细胞表面的粘连蛋白减少,使其容易在组织间自由转移,A错误;高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而增大,B错误;高等植物胚胎发育过程中,胚柄等部位细胞的退化属于细胞凋亡,是通过编程性细胞死亡实现的,C正确;愈伤组织再分化的实质是基因的选择性表达,故分化形成的不同类型细胞中mRNA的种类和数量不完全相同,D错误。
14.(2019课标全国Ⅰ,1,6分)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
答案 B 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,包括细胞的自动死亡(如胎儿手发育过程中指间细胞的自动死亡)、自然更新(如小肠上皮细胞的自然更新)和被病原体感染的细胞的清除。而细胞坏死指在种种不利因素的影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。故选B。
15.(2019天津理综,3,6分)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是( )
A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
答案 D 本题借助对蛋白水解酶激活途径的分析,考查考生获取信息、解决问题的能力,属于对科学思维素养的考查。蛋白水解酶断裂的化学键是肽键,A错误;钙离子需借助载体才能进入细胞,自由扩散不需要载体,B错误;细胞色素c位于线粒体内膜上,与有氧呼吸第三阶段有关,C错误;植物受病原体感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭,故可以避免病原体对邻近细胞的进一步感染,D正确。
16.(2017课标全国Ⅲ,2,6分)下列与细胞相关的叙述,错误的是( )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗(碳)反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
答案 C 本题综合考查细胞结构与代谢、细胞凋亡、癌细胞等相关内容。激素是调节机体生命活动的信号分子,可以在细胞间传递信息,A正确。叶肉细胞中光合作用的暗(碳)反应发生在叶绿体基质中,B正确。癌细胞在动物体内是利用现成的有机物来进行相关生命活动的,没有把CO2等无机物合成有机物的自养能力,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,D正确。
17.(2017江苏单科,18,2分)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B.衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C.细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D.癌细胞无接触抑制特征
答案 B 本题主要考查细胞不同生命历程的特征。随着细胞分化程度的提高,细胞的分裂能力减弱,高度分化的细胞往往会失去分裂能力,A正确;衰老细胞中多种酶的活性降低,但往往与衰老有关的酶的活性增强,B错误;通过细胞凋亡可完成细胞的自然更新以及被病原体感染的细胞的清除,有助于维持多细胞生物体自身的稳定,C正确;癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,癌细胞之间的黏着性显著降低,无接触抑制特征,D正确。
18.(2016江苏单科,3,2分)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
答案 D 线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞凋亡的结果,A项错误;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项错误;人的造血干细胞是多能干细胞,可以分化为多种血细胞,C项错误;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,D项正确。
易错警示 理解个体发育的基础是细胞分裂、分化;细胞衰老死亡后可通过细胞分裂进行补充,细胞数量不会减少;细胞体外培养的原理是细胞增殖,传代次数与供体的年龄有关。
19.(2015海南单科,5,2分)关于细胞凋亡的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
C.细胞凋亡不出现
专题7 细胞的生命历程
考点1 细胞的增殖
1.(2023湖北,10,2分)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如表(单位:个),关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是 ( )
学生 分裂间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
答案 C 由题意可知,甲乙丙丁戊五位同学观察并统计同一个视野细胞,丙、丁同学计数差异主要在间期和末期细胞,由于间期和末期细胞中染色体均以染色质的形式存在,在光学显微镜下容易混淆,A正确;五位同学记录中期细胞数目一致,这是因为中期细胞中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰,容易观察和区分,B正确;五位同学记录的间期细胞数目都不多,主要原因是他们仅仅观察了某个视野而不是整个装片,分裂旺盛的细胞中,间期细胞也是最多的,C错误;戊统计的细胞数量较多,可能是该同学把视野中四条边线上的细胞全统计了,而其他同学遵循“计上不计下,计左不计右”的计数原则,D正确。
2.(2023湖北,13,2分)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是 ( )
A.乳酸可以促进DNA的复制
B.较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C.癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D.敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
答案 D 由题意可知,乳酸与锌离子结合后影响的是蛋白甲的活性和蛋白乙的SUMO化修饰,故乳酸对NDA复制没有影响,A错误;较高浓度的乳酸与锌离子结合后会加快有丝分裂后期的进程,促进细胞的有丝分裂,B错误;癌细胞的无氧呼吸在细胞质基质中产生大量乳酸,C错误;敲除蛋白甲基因后,细胞中蛋白甲的含量下降会使蛋白质的SUMO化修饰加强,D正确。
3.(2023浙江6月选考,10,2分)为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是 ( )
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
答案 D 分裂间期细胞占比高的材料中,处在分裂期的细胞数目相对较少,不容易观察有丝分裂,D不合理。
阅读下列材料,回答第9、10题。
纺锤丝由微管构成,微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中,染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,阻止染色体移动,从而抑制细胞分裂。
4.(2023浙江1月选考,9,2分)微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一,组成微管蛋白的基本单位是 ( )
A.氨基酸 B.核苷酸 C.脂肪酸 D.葡萄糖
答案 A 微管蛋白的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,A正确。
5.(2023浙江1月选考,10,2分)培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇,下列过程受影响最大的是 ( )
A.染色质复制
B.染色质凝缩为染色体
C.染色体向两极移动
D.染色体解聚为染色质
答案 C 由材料信息可知,紫杉醇可与微管结合使微管稳定不解聚,从而阻止染色体移动,C正确。
6.(2022天津,6,4分)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是 ( )
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
答案 C 图示中的细胞处于有丝分裂后期或末期,中心体复制发生在分裂间期,染色体加倍发生在分裂后期,A错误;若该生物为二倍体生物,体细胞中含有同源染色体,体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂过程中并未发生同源染色体分离,所以图中两处DNA荧光标记区域均有同源染色体,B错误;在有丝分裂过程中,中心体发出星射线形成纺锤体,星射线牵引的方向决定细胞分裂的方向,故图中细胞分裂方向由中心体位置确定,C正确;秋水仙素可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞不能进入图示的分裂后期或末期,D错误。
7.(2022浙江6月选考,8,2分)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在 ( )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
答案 B DNA、RNA特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶和尿嘧啶,细胞周期的S期进行DNA的复制,放射性同位素标记在胸腺嘧啶上可检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,B正确。
8.(2022浙江1月选考,18,2分)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
答案 D 根据题意“细胞周期各阶段……调控”,可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,B、C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
9.(2022浙江1月选考,23,2分)果蝇(2n=8)杂交实验中,F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是 ( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
答案 B 果蝇杂交实验中,F2雄果蝇的Y染色体一定来自亲本(P)雄果蝇,F2雄果蝇所含的来自F1雄果蝇的4条染色体中的其余3条常染色体来自亲本(P)雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,B正确。
10.(2022辽宁,8,2分)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是 ( )
指标 冻存剂
合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%) 65.78 79.85
活细胞数百分比(%) 15.29 41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B.G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C.血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
答案 B 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,故冻存复苏后的干细胞可用于治疗人类的某些疾病,A正确;G1期细胞数百分比上升,说明有更多干细胞处于G1期,其尚未通过S期、G2期进入分裂期,B错误;对比两组数据可知,血清中的天然成分使干细胞复苏后G1期细胞数百分比及活细胞数百分比均增加,C正确;寒冷环境下,细胞中自由水会转化为结合水,DMSO可与水分子结合,作细胞冻存的渗透性保护剂,可推知DMSO可使干细胞中自由水转化为结合水,从而帮助细胞冻存,D正确。
11.(2022广东,4,2分)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是 ( )
A.根尖解离后立即用龙胆紫(甲紫)溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
答案 C 洋葱根尖临时装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片。根尖解离后需放入盛有清水的玻璃皿中漂洗后才能染色,A错误;染色后进行制片,将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻轻按压盖玻片后观察,B错误;先用低倍镜观察,找到分生区细胞,再换成高倍镜,使用细准焦螺旋调焦,C正确;图中分裂中期的细胞在左上方,要将其移至视野中央,需将装片向左上方移动,D错误。
易错警示 装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片,顺序不可颠倒。用显微镜观察时,装片与物像移动方向相反,若想将物像移至视野中央,物像在哪个方向,装片就向哪个方向移。
12.(2022湖南,6,2分)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
答案 B 有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离,A错误;b细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,应属于分裂中期,此时染色体数目与体细胞相同,且每条染色体上含有2个DNA分子,B正确;一个显微视野中的细胞数量太少,不能准确计算出中期时长,需观察多个视野,计算出分裂中期细胞数占所有统计视野中的细胞总数的比例,再乘以细胞周期总时长,即分裂中期时长,C错误;DNA合成抑制剂可抑制分裂间期DNA的复制,使细胞停留在分裂间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
13.(2022江苏,7,2分)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。如图为二倍体根尖中三个细胞的照片。下列相关叙述错误的是 ( )
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
答案 D 根部进行有丝分裂的部位是根尖分生区,故要观察根部细胞的有丝分裂需要用有分生区的区段进行制片,A正确;多层细胞会相互遮挡,不容易观察,故装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B正确;低倍镜下,放大倍数小,观察到的细胞数目多,高倍镜下,放大倍数大,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C正确;假设二倍体洋葱的染色体数为2N,图中①为二倍体根尖有丝分裂后期细胞,染色体数目为4N,②为二倍体根尖分裂间期细胞,染色体数目为2N,③为二倍体根尖有丝分裂前期细胞,染色体数目为2N,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的2倍,③的2倍,D错误。
14.(2021浙江6月选考,13,2分)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是( )
第13题图
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
答案 C 观察题图中箭头所指的细胞,可以发现染色体明显分成两部分,表明染色体在向两极移动,题图又表示有丝分裂,所以箭头所指时期是有丝分裂后期,上一时期是有丝分裂中期,有丝分裂中期染色体进一步螺旋化,着丝粒排列在赤道面上,C正确,A、B、D错误。
15.(2021浙江6月选考,22,2分)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
答案 C 结合题干信息“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”“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”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色,A正确。第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中,其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,B正确。第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色相同;DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有0~n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体着色不同的染色体有0~n条,C错误。由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色,D正确。
16.(2021浙江1月选考,8,2分)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期,染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
答案 C 前期,核DNA已完成复制,但着丝粒未分裂,染色体数目未加倍,A错误;中期,染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,B错误;植物细胞有丝分裂末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,以后细胞板发展成为新的细胞壁,C正确;亲代细胞的核遗传物质经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞,D错误。
17.(2021全国乙,1,6分)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
答案 D 果蝇体细胞中,一条染色体中含一个DNA分子,在间期,DNA经过半保留复制后,一条染色体中含两个DNA分子,一个细胞核中含16个DNA分子,A正确;在前期,每条染色体由2条姐妹染色单体组成,每条姐妹染色单体含一个DNA分子,则每条染色体含两个DNA分子,B正确;在中期,在星射线的牵引下,染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面(赤道板)上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;在后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动,染色体数目加倍为16条,成对的同源染色体的分开发生在减数第一次分裂后期,D错误。
18.(2020山东,5,2分)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
答案 C 据题可知,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,这表明正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,细胞进入分裂期后,染色质螺旋化形成染色体,B正确;据图可知,在CDK1磷酸化水平的上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似,但去磷酸化过程受阻,说明M蛋白通过抑制CDK1发生去磷酸化而影响细胞周期,C错误;M蛋白发挥作用后,细胞无法进入分裂期,即被阻滞在分裂间期,D正确。
19.(2020山东,6,2分)在细胞分裂过程中,末端缺失的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,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
答案 C 据题可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可在分裂后期观察到此结构,A正确;“染色体桥”在两着丝点间任一位置断裂形成的两条子染色体移到细胞两极,子细胞染色体数目不变,B正确;“染色体桥”是由姐妹染色单体相连造成的,断裂后的染色体上不可能连接非同源染色体片段(不考虑其他变异),故题述子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段, C错误;若细胞基因型是Aa,细胞分裂中基因A所在染色体正常,基因a所在染色体形成“染色体桥”,由于“染色体桥”可在两着丝点间任一位置断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有基因aa,则可能会形成基因型为Aaa的子细胞,D正确。
20.(2020浙江7月选考,8,2分)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体组数的加倍
答案 B 核糖体的增生和环沟的形成分别发生在间期和后期,A错误;染色体和纺锤体的出现均发生在前期,B正确;染色单体的形成和着丝粒(点)的分裂分别发生在间期和后期,C错误;中心体的复制和染色体组数的加倍分别发生在间期和后期,D错误。
21. (2020天津,4,4分)某同学居家学习期间,准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水),根尖生长状况最好的是( )
答案 C 洋葱根尖培养时,经常换水可为根尖正常生长提供足够的氧气和矿质元素,并可防止烂根等;洋葱根底部总是接触到水可保证根尖生长所需的水分和其他物质,但若洋葱被水浸泡过多,则影响根部细胞的正常呼吸作用,从而影响根尖的正常生长。综上所述,图C根尖生长状况最好。
22. (2019海南单科,22,2分)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是( )
A.大蒜根尖细胞,龙胆紫溶液
B.玉米根尖细胞,台盼蓝染液
C.菠菜叶肉细胞,碘液
D.番茄果肉细胞,吡罗红染色剂
答案 A 大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂,龙胆紫溶液可以把染色体染成深色,A正确;台盼蓝染液常用于检测细胞膜的完整性,检测细胞是否存活,不能用于有丝分裂中染色体的染色,B错误;菠菜叶肉细胞和番茄果肉细胞不能进行有丝分裂,C、D错误。
23.(2019北京理综,1,6分)玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析,错误的是( )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
答案 B 本题以显微镜视野下的有丝分裂图像为信息载体,试题考查学生依据细胞分裂不同时期的特点对图像进行推理、判断的能力,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。用普通光学显微镜观察植物分生区图像时,先用低倍镜观察,再换成高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于分裂期后期,该时期的细胞没有细胞核,故观察不到箭头所指细胞的细胞核,B错误;在本题图像中有处于分裂期前期的细胞,故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)易与该碱性染料结合,D正确。
24.(2019浙江4月选考,18,2分)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
答案 C 本题以不同时期的细胞分裂图像为信息载体,考查实验探究能力;试题通过对细胞不同分裂时期的图像判断及特点描述,体现了对科学探究素养中实验结果分析要素的考查。图甲、乙、丙、丁中的细胞分别处于有丝分裂的前、中、后、末四个时期。装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色,A正确;观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;DNA复制及相关蛋白质的合成发生在间期,C错误;图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的染色体数目增加了一倍,D正确。
25.(2019海南单科,3,2分)下列与细胞有关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体不含有膜包被的细胞核,因此属于原核细胞
B.人肝细胞分裂期的持续时间大于分裂间期的持续时间
C.植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生ATP
D.心肌细胞是高度分化的细胞,其细胞膜不具有流动性
答案 C T2噬菌体没有细胞结构,不属于原核生物,A错误;一个细胞周期中,分裂期持续时间小于分裂间期的持续时间,B错误;植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生少量的ATP,供给生命活动的需要,C正确;心肌细胞是高度分化的细胞,不能分裂,但其细胞膜仍具有一定的流动性,D错误。
易错辨析 病毒的生物分类学地位
病毒是一种非细胞生命形态,它主要由核酸长链和蛋白质外壳构成,没有酶系统,没有自己的代谢机构,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖。病毒既不属于原核细胞也不属于真核细胞。
26.(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是( )
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案 C 由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法 坐标曲线图分析方法
坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲线即可确定自变量的数量。
27.(2018浙江4月选考,21,2分)下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。
周期 G1 S G2 M 合计
时间(h) 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
下列叙述正确的是( )
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,细胞都被阻断在S期
C.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但G1、S、G2和M期的时间长短不同
答案 A 本题以细胞周期各阶段时间为信息载体,考查运用所学知识解决实际问题的能力;试题通过对DNA、染色体数目加倍等相关知识的分析,体现了对科学思维素养中分析与判断要素的考查。G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A正确。用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞,DNA合成被抑制,DNA合成发生在S期,但是并不是所有的细胞在1.3 h后都处于S期,如开始培养时有的细胞刚刚进入G2期,则不受影响,B错误。G2期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含2条染色单体,但这2条染色单体由着丝粒连在一起,为1条染色体,染色体数目并没有加倍,C错误。胡萝卜的一些组织细胞无细胞周期,且具有细胞周期的组织细胞其细胞周期时间的长短也不一定相同,D错误。
易错警示 易错选D,影响细胞周期的因素有很多,同一材料不同细胞的细胞分裂不一定同步,周期时间长短也不一定相同。
28.(2017北京理综,1,6分)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
答案 B 本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上,着丝点没有断裂,染色体数目不加倍,C错误;只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板,D错误;观察细胞有丝分裂时,都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察,B正确。
易错警示 细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构,赤道板是分裂期细胞中央的抽象概念,不是具体结构。
29.(2016海南单科,6,2分)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是 ( )
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
答案 C 正常情况下,等位基因的分离发生在减Ⅰ后期,A错误;在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂前期,B错误;高度螺旋状态的染色体DNA不易解旋,DNA复制较为困难,C正确;细胞周期中染色体存在的时间比染色质短,D错误。
知识拓展 只有不断分裂的细胞才有细胞周期,进行减数分裂的细胞无细胞周期。染色体与染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形式,染色质存在于分裂间期,染色体存在于分裂期。
30.(2016江苏单科,19,2分)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是( )
实验编号 实验名称 观察到的实验现象
① 观察植物细胞的质壁分离和复原 镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色; 镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
② 观察多种多样的细胞 菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③ 观察细胞的有丝分裂 洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大;分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④ 探究酵母菌种群数量的动态变化 酵母细胞呈球形或椭圆形,细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
答案 A 观察植物细胞的质壁分离和复原时,实验前或者刚开始发生质壁分离时,可观察到几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不尽相同,所以细胞质壁分离的程度并不一致,大多数细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处,①正确;在光学显微镜下无法看到菠菜叶表皮细胞的细胞膜及人口腔上皮细胞的核糖体,②错误;观察细胞有丝分裂时,大多数细胞处于看不到染色体的分裂间期,③错误;在显微镜下,不经健那绿染液染色无法看到酵母菌的线粒体,④错误。故选A。
31.(2015山东理综,3,5分)下列有关生物学实验的叙述,正确的是 ( )
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠
B.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
C.用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D.将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
答案 B 若滤液细线浸入层析液,细线上的色素会溶解在层析液中,可导致滤纸条上不会出现色素带,A项错误;若低温诱导大蒜根尖时间过短,则着丝点可能尚未分裂,导致难以观察到染色体加倍的细胞,B项正确;观察根尖有丝分裂实验中,解离时细胞已经死亡,C项错误;观察洋葱表皮细胞质壁分离实验时,应先制成装片,然后再用一定浓度的蔗糖溶液处理,D项错误。
32.(2015安徽理综,3,6分)如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
答案 B 图中甲细胞处于有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,A错误;乙细胞处于有丝分裂后期,着丝点分裂后形成的两套染色体平均分配,分别移向细胞两极,B正确;设洋葱体细胞的染色体数目为2N,则甲、乙细胞的染色体数目分别为2N和4N,核DNA含量均为4N,C错误;统计处于分裂期的细胞数和处于分裂间期的细胞数可用于比较分裂期、分裂间期时间的长短,但不能计算出细胞周期的时长,D错误。
33.(2015北京理综,3,6分)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。对检测结果的分析不正确的是( )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
答案 C a、b峰细胞的DNA相对含量分别为40、80,A正确;a峰中细胞为DNA未复制的细胞,b峰中细胞为DNA复制已完成的细胞,a峰与b峰之间的细胞DNA相对含量为40~80,正在进行DNA复制,B正确;分裂前、中、后和末期细胞中的DNA含量加倍,被计数在b峰中,C错误;药物处理后b峰中细胞数目大大减少,这说明此药物抑制了癌细胞DNA的复制,D正确。
方法技巧 准确获取本实验的自变量(是否用药物处理)、因变量(不同DNA相对含量的细胞数目)是解题的突破口。本题很容易使人误认为横坐标“DNA相对含量”为自变量。
34.(2014江苏单科,12,2分)如图为动物细胞分裂中某时期示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B.乙和丙在组成成分上差异很大
C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D.该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
答案 B 甲(中心体)的倍增发生在间期,A错误;乙(染色体,主要由DNA和蛋白质组成)与丙(纺锤丝,由蛋白质组成)在组成成分上差异很大,B正确;该细胞处于有丝分裂中期,其染色体数与体细胞染色体数相同,C错误;该细胞所处时期没有核膜和核孔,D错误。
35.(2014广东理综,24,4分)以下选项正确的是 ( )
答案 BD 洋葱根尖细胞在有丝分裂后期开始时染色体的着丝点分裂,核DNA分子数与染色体数的比值为1∶1,A错误;植物细胞失水体积变小,胞内渗透压升高,细胞吸水体积变大,胞内渗透压降低,B正确;胰蛋白酶运出细胞的方式为胞吐,C错误;胚胎干细胞能分裂分化成不同种细胞说明其具有分化的潜能,D正确。
36.(2014海南单科,1,2分)下列植物细胞中,适合观察细胞有丝分裂的是( )
A.蚕豆叶肉细胞
B.洋葱鳞片叶表皮细胞
C.蚕豆根尖分生区细胞
D.洋葱根尖伸长区细胞
答案 C 在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力,其他细胞都不能进行细胞分裂。
37.(2013山东理综,4,4分)生物实验中常用盐酸处理实验材料。下列说法正确的是( )
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合
C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色
C 本题综合考查盐酸在教材多个实验中的作用。龙胆紫染液属于碱性染料,实验材料经盐酸解离后需漂洗除去盐酸后才能进行染色,A错误;盐酸处理染色质可使DNA与蛋白质分离,但不能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合,B错误;盐酸浓度过高可使蛋白质变性失活,C正确;健那绿(詹纳斯绿B)是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,染色时需保持细胞的活性,D错误。
38.(2013福建理综,4,6分)下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是( )
选项 实验内容 减少实验误差采取的措施
A 对培养液中酵母菌数量进行计数 多次计数取平均值
B 探索2,4-D促进插条生根的最适浓度 预实验确定浓度范围
C 调查人群中红绿色盲发生率 调查足够大的群体,随机取样并统计
D 比较有丝分裂细胞周期不同时期的时间长短 观察多个装片、多个视野的细胞并统计
B 本题主要考查教材实验的相关知识。预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,而不是为了减少实验误差,故B项错误。
39.(2013海南单科,5,2分)关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构
B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与
C.有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上
D.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短
答案 B 赤道板不是细胞中的一种结构,而是一个假想的平面,A错误;DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶的参与,B正确;同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期,减Ⅰ中期发生联会的同源染色体排列在赤道板上,C错误;在细胞周期中,分裂间期持续的时间通常比分裂期的长,D错误。
40.(2013江苏单科,3,2分)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是( )
A.分裂间期有DNA和中心体的复制
B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期
D.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期
答案 A 本题主要考查细胞有丝分裂等相关知识。动物细胞DNA和中心体的复制都发生在分裂间期;分裂间期DNA含量加倍,染色体组数不变;纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂末期;染色单体形成于分裂间期,消失于分裂后期。
错因分析 错选最多的是D,其次是C。错误原因可能主要源于以下两个方面:(1)对动物细胞有丝分裂过程中中心体复制的时期不清楚,因持怀疑态度而不敢选A。(2)注意到了染色单体“消失于分裂后期”,而没有注意到“形成于分裂前期”,染色单体应该是形成于分裂间期。
41.(2012天津理综,4,6分)下列实验操作能达到预期结果的是( )
A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短
B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率
C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确绘制酵母菌种群增长曲线
D.在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的α-萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度
答案 A 本题以教材实验为载体,考查了实验与探究能力。在细胞周期中,每一个时期细胞数占计数细胞总数的比例可代表每一时期占细胞周期的比例,A正确;B项中计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映细胞的物质运输的效率,B项错误;C项在估算出培养液中酵母菌的初始数量后,需连续观察7天,分别取样测定7天的数值,可准确绘制酵母菌种群增长曲线,C项错误;D项中,应先设计一组浓度梯度比较大的预实验,在预实验的基础上,如溶液的浓度较低可用浸泡法处理,对浓度较高的药液可用沾蘸法处理,D项错误。
42.(2012山东理综,4,4分)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案 D 本题主要考查观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂实验的相关知识。在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中,盐酸和酒精混合液作为解离液主要起解离作用,其目的是使细胞分散开,A错误;常用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色,而吡罗红(派洛宁)的作用是对RNA进行染色,B错误;制片后的细胞已经死亡,所以处于分裂末期的细胞内细胞板不会继续向四周扩展形成新的细胞壁,C错误;该实验中可根据细胞内染色体的存在状态判断有丝分裂的各个时期,D正确。
43.(2012江苏单科,15,2分)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误的是( )
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
答案 C 解离的目的是便于组织细胞相互分离,它是通过压片操作使细胞分散的前提;观察装片时应先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察;只有分裂期细胞中才出现染色体形态,但因分裂期时间较短,处于此期的细胞数较少;探究有丝分裂的日周期性,可以选择在细胞分裂较旺盛期取材,保证较好的实验效果。
44.(2011课标,6,6分)下表中根据实验目的,所选用的试剂与预期的实验结果正确的是( )
实验目的 试剂 预期的实验结果
A 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 醋酸洋红 染色体被染成紫红色
B 检测植物组织中的脂肪 双缩脲试剂 脂肪颗粒被染成红色
C 检测植物组织中的葡萄糖 甲基绿 葡萄糖与甲基绿作用,生成绿色沉淀
D 观察DNA和RNA在细胞中的分布 斐林试剂 吡罗红 斐林试剂将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色
答案 A 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,可用醋酸洋红把染色体染成紫红色;检测植物组织中的脂肪时,可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ把脂肪颗粒染成橘黄色或红色;检测植物组织中的葡萄糖时,可用斐林试剂与植物组织通过水浴加热生成砖红色沉淀;观察DNA和RNA在细胞中的分布,用甲基绿和吡罗红混合染色剂,甲基绿将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色。
45.(2011上海单科,11,2分)甲状腺的滤泡细胞分泌甲状腺素,C细胞分泌32肽的降钙素,下列表述正确的是( )
A.滤泡细胞和C细胞内含有不同的基因
B.控制降钙素合成的基因长度至少为192对碱基
C.在降钙素溶液中加入适量的双缩脲试剂,溶液呈橘红色
D.滤泡细胞和C细胞内RNA种类不同
答案 D 甲状腺的滤泡细胞和C细胞内含有相同的基因,由于基因的选择性表达,导致转录产物RNA不同,从而翻译产物不同;控制降钙素合成的基因长度至少为32×3=96对碱基;降钙素为多肽,用双缩脲试剂鉴定呈紫色。故D正确。
46.(2023北京,21,10分)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径Ⅰ),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与 (用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;
③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;
④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线: →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径Ⅰ的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是 。
答案 (1)A (2)Q R (3)获得Er基因-Ce酶基因的融合基因 饲喂口服药T (4)B细胞被双标记的比例非常低
解析 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,所以在DNA复制过程中可替代胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)互补配对。(2)根据双标记细胞占EdU标记细胞的百分比变化可知,加入EdU处理的时间较短,只有部分细胞被EdU标记,且这些被EdU标记的细胞在细胞周期中是连续的。曲线N→P时间段双标记细胞占EdU标记细胞的百分比下降,说明加入BrdU前,被EdU标记的细胞中有一部分处于DNA复制期(即S期),而其余细胞已经开始进入G2期,加入BrdU后,被EdU标记的细胞中只有处于S期的细胞被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞的比例将减少。P点时说明被EdU标记的细胞完全离开了S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞不再进行DNA复制,即不能被BrdU标记,故双标记细胞占EdU标记细胞的百分比降为0。Q点双标记细胞占EdU标记细胞的百分比开始增加,说明被EdU标记的细胞开始进入S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞可以被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞占EdU标记细胞的百分比将逐渐增加至100%(R点),R点时被EdU标记的细胞开始进入G2期,R点后加入BrdU,被EdU标记的细胞只有部分(处于S期时)被BrdU标记,且比例下降。此过程中Q点(被EdU标记的细胞开始进入S期)到R点(被EdU标记的细胞开始进入G2期)即可反映DNA复制所需时长。(3)由题意知,敲除L基因的关键是Ce酶基因编码的酶进入细胞核,而口服药物T作为诱导物可诱导Er蛋白(携带相连的物质)进入细胞核,故制备小鼠IK的第一步是获得Er-Ce酶的融合基因,然后构建该融合基因的基因表达载体,转入小鼠Lx后,筛选完成转化的目标小鼠,再饲喂口服药T,即可诱导小鼠的Er-Ce酶融合蛋白进入细胞核,从而将L基因敲除,获得小鼠IK。(4)若增加的B细胞来源于途径Ⅱ,其细胞周期时长为t2,先用EdU饲喂小鼠IK,经一个细胞周期的时间(t2)后,胰岛中处于分裂状态的干细胞均被标记EdU,换用BrdU饲喂,再经一个细胞周期的时间(t2)后,双标记细胞应占EdU标记细胞的100%。若增加的B细胞大多数来源于途径Ⅰ(自身分裂),其细胞周期时长大于三倍的t2,而DNA复制时间基本相同,所以经相同处理,B细胞中EdU标记的细胞都没进行完一个细胞周期,饲喂BrdU不能标记被EdU标记的细胞。故B细胞中被双标记的比例非常低。
47.(2020江苏单科,29,8分)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 。
(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;后者可用秋水仙碱抑制 的形成,主要激活检验点 ,使癌细胞停滞于中期。
答案 (8分)(1)染色体数不变,核DNA数加倍 (2)染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5 (3)细胞无限增殖 2 纺锤体 4
解析 (1)分裂间期分为G1期、S期和G2期,G1期为DNA合成前期(完成相关RNA和蛋白质合成),S期为DNA合成期(完成DNA复制),G2期为DNA合成后期,所以G2期与G1期相比,染色体数不变,核DNA数加倍。(2)细胞有丝分裂的意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。检测点1、2和3分别分布在G1期结束处、S期和G2期结束处,其作用在于检验DNA分子是否损伤、修复和完成复制。分离的染色体正确到达细胞两极发生在分裂期(M期)的后期,所以决定胞质是否分裂的检验点是检验点5。(3)与正常细胞相比,癌细胞具有无限增殖、细胞形态结构发生显著变化和细胞表面发生变化等特征,其中与细胞周期调控异常有关的主要特征为细胞无限增殖。DNA合成发生在S期,主要激活检验点2,可将癌细胞阻滞在S期;秋水仙碱作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,因此应主要激活检验点4,可将癌细胞停滞于中期。
48.(2018天津理综,9,10分)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用 对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察 区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是 。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗 计数项目 细胞周期
间期 前期 中期 后期 末期
甲株 细胞数 x1 x2 x3 x4 x5
细胞染色体数 / / y 2y /
乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /
可以利用表中数值 和 ,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
答案 (共10分)
(1)秋水仙素(或低温)
(2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
解析 本题以多倍体植株的培育为载体,考查了实验探究及知识的综合运用能力。通过对实验步骤及结果的设问,体现了对科学探究素养中实验设计及结果分析等要素的考查。(1)目前,人工诱导多倍体常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(2)可通过观察幼苗根尖临时装片中的分生区细胞筛选鉴定多倍体。解离、压片有利于细胞分散,若根尖解离不充分或压片不充分,将导致装片中的细胞多层重叠。因处于不同时期的细胞数与计数细胞总数的比值可反映该时期在细胞周期中所占的时间比,故可以通过对比间期细胞数(x1)与分裂期细胞数(x2+x3+x4+x5)来比较间期与分裂期时间的长短。(3)题目要求画出诱导染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体变化曲线。注意第一个细胞周期结束时,细胞中染色体数为正常体细胞的二倍。详见答案。
49.(2017课标全国Ⅲ,29,8分)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于 期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的
期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制 ,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞 (填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是 (答出1点即可)。
答案 (1)分裂 间(或S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
解析 本题重点考查了细胞周期中染色体及DNA的变化特点,试题通过问题探讨的形式考查了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)处于对数生长期的细胞进行连续分裂,此时在培养液中加入适量的DNA合成可逆抑制剂,会阻断间期(或S期)的DNA复制过程,使细胞停滞在间期(或S期),但其不影响处于分裂期的细胞继续分裂。(2)秋水仙素能够抑制分裂前期纺锤体的形成,致使着丝点分裂后的染色体不能移向细胞两极,所以经秋水仙素处理的细胞,其分裂会暂时停滞,细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、有关蛋白质的合成等过程,所以经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点:为分裂期的进行准备物质条件,即主要完成DNA复制与有关蛋白质的合成;同时细胞有适度的生长。
50.(2014课标全国Ⅰ,29,9分)回答下列问题:
(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中,常用盐酸酒精混合液处理根尖,用龙胆紫溶液染色。实验中,盐酸酒精混合液的作用是 ;龙胆紫溶液属于 性染料,能够使细胞中的 着色。
(2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为: 。
答案 (1)使组织中的细胞相互分离 碱 染色体
(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
解析 (1)在观察植物根尖细胞有丝分裂实验中,常先用盐酸酒精混合液处理根尖,使组织中的细胞相互分离。为便于观察,常用碱性染料如龙胆紫溶液对染色体进行染色。(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
题后反思 解答观察细胞有丝分裂实验的问题时需牢记两种试剂及作用:
①解离液:质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精,作用是使组织中的细胞相互分离。
②染色液:龙胆紫溶液或醋酸洋红液,作用是使染色体着色。
考点2 细胞的分化与全能性
1.(2022重庆,6,2分)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响,结果见表。下列关于实验组的叙述,正确的是 ( )
分组 细胞特征 核DNA含量增加的细胞比例 吞噬细菌效率
对照组 均呈球形 59.20% 4.61%
实验组 部分呈扁平状,溶酶体增多 9.57% 18.64%
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
答案 C 细胞的形态发生变化是发生了细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,A错误;核DNA含量增加的细胞有处于S期、G2期和分裂期的细胞,B错误;溶酶体具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能,故吞噬细菌效率的提高与溶酶体含量增多有关,C正确;扁平状细胞是球形细胞通过分化形成的,细胞分化具有不可逆性,去除该化合物后不会恢复成球形,D错误。
2.(2022浙江1月选考,1,2分)在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的 ( )
A.分裂与分化 B.分化与癌变
C.癌变与衰老 D.衰老与分裂
答案 A 人体造血干细胞能够分化成各种血细胞,其在体外培养中经某些因素诱导,可分裂、分化产生神经细胞和肝细胞,故选A。
3.(2022湖北,6,2分)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是 ( )
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
答案 A 红系祖细胞未发生癌变,不能无限增殖,A错误;BMI1基因过量表达时,成熟红细胞数量是正常情况下的1012倍,这说明BMI1基因的表达产物可以促进红系祖细胞的增殖分化,该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,B、C、D正确。
4.(2022河北,14,3分)(多选)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时,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。下列叙述正确的是( )
A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因不存在于其他类型的细胞中
C.激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备
D.适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型
答案 ACD 卫星细胞是一种成肌干细胞,被激活后增殖、分化为新的肌细胞,故卫星细胞具有自我更新和分化的能力,A正确;肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,但其编码基因也存在于其他类型的细胞中,B错误;激活的卫星细胞中,线粒体、核糖体、中心体等多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,C正确;适当进行抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉激活卫星细胞增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗,有助于塑造健美体型,D正确。
5.(2021浙江6月选考,11,2分)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( )
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
答案 B 动物细胞在分化过程中,细胞内的物质组成和化学成分发生了改变,导致动物体细胞受某些物质的限制而不能表达出全能性,A正确;“合子”发育即胚胎发育,在胚胎发育的早期(如卵裂期),细胞还没有分化,胚胎细胞仍然具有全能性,B错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化,C正确;动物细胞核具有全能性,其根本原因是细胞核内含有该物种的全套基因,D正确。
6.(2021辽宁,18,3分)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 微囊泡是肝癌细胞分泌形成的,依赖于细胞膜的流动性,A正确;单核细胞分化成巨噬细胞的过程的实质是基因的选择性表达,B正确;PKM2进入单核细胞内可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,丙酮酸是在呼吸作用第一阶段生成的,场所为细胞质基质,因此,PKM2在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;巨噬细胞分泌的细胞因子能够促进肝癌细胞中更多的PKM2以微囊泡的形式分泌,这属于正反馈调节,D正确。
7.(2021山东,3,2分)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
答案 C α-酮戊二酸合成酶的降解产物为氨基酸,可被细胞再利用,A正确;根据题意可知,降解α-酮戊二酸合成酶,使α-酮戊二酸合成减少,从而能够促进胚胎干细胞分化,B正确;抑制L基因表达,则溶酶体膜上的受体L减少,影响α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解,所以α-酮戊二酸合成增加,含量升高,C错误;目标蛋白进入溶酶体的方式是胞吞,体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
8.(2021河北,5,2分)关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
答案 A 细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命活动的过程,具体体现在相关基因控制一些水解酶的合成,A错误;细胞衰老的自由基学说认为,自由基是引起细胞衰老的因素之一,清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞的衰老,B正确;紫外线、X射线及其他辐射可以通过损伤细胞的DNA引起皮肤细胞癌变,C正确;已分化的动物细胞全能性表达困难,但若将已分化的动物细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中,其可表达全能性,这说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。
9.(2019浙江4月选考,14,2分)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误的是( )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
答案 D 本题通过神经细胞与巨噬细胞功能的差异,考查了细胞分化的知识,考查了考生识记、理解、分析、判断的能力。试题对两种细胞的异同分析体现了对科学思维素养中归纳与概括要素的考查。神经细胞与巨噬细胞已是高度分化的细胞,正常情况下无法脱分化到受精卵的状态,A正确;同一个体的神经细胞与巨噬细胞来源于同一个受精卵,两者细胞核中的染色体数目相同,B正确;两者功能不同是由于发生了细胞分化,C正确,D错误。
10.(2016课标全国Ⅱ,1,6分)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案 B 本题考查细胞的有丝分裂、干细胞、细胞分化、组织培养等知识,考查考生对知识的识记和分析判断能力,试题通过基础判断的形式考查了科学思维素养中的归纳与概括要素。有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,A正确。造血干细胞是由受精卵经分裂,并发生一定程度的分化形成的,属于多能干细胞,B错误。细胞分化是基因选择性表达的结果,C正确。植物叶肉细胞具有全能性,可通过组织培养形成新植株,D正确。
11.(2014课标Ⅱ,2,6分)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
答案 B 同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果,其实质是基因的选择性表达,合成了特定的蛋白质,从而表现出特定的生理功能,B正确;二者都是高度分化的细胞,均不具有分裂能力,所以二者均没有细胞周期,核DNA也不能进行复制,A、D错误;细胞分化过程中基因组不变,所以二者基因组相同,C错误。
易错警示 不同个体细胞形态功能不同的根本原因是基因不同,同一个体不同细胞的形态功能不同的原因是基因的选择性表达。
12.(2016海南单科,9,2分)下列关于植物细胞的叙述,错误的是( )
A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的
D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
答案 A 高度分化的成熟叶肉细胞含有该种生物全套的遗传信息,具有发育成完整植株的潜能,A错误;植物细胞无氧呼吸产物多数是酒精和CO2,有氧呼吸产物是CO2和H2O,B正确;种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来,C正确;叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果,D正确。
易错警示 不同于动物细胞,植物细胞的全能性较高,只要有细胞核,就可以在适宜的条件下表达全能性。
13.(2015海南单科,6,2分)关于人体造血干细胞的叙述,错误的是 ( )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
答案 B 人的成熟红细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,而造血干细胞可进行有氧呼吸,两种细胞中的酶存在差异,A正确;细胞分化一般是不可逆的,且人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不可能再脱分化为造血干细胞,B错误;健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;人体造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同,D正确。
知识拓展 干细胞在一定条件下,可以分化成多种功能细胞。根据所处的发育阶段干细胞通常分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据发育潜能干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
14.(2014安徽理综,3,6分)分别用β-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是 ( )
探针细胞总RNA β-珠蛋白基因 卵清蛋白基因 丙酮酸激酶基因
成红细胞 + - +
输卵管细胞 - + +
胰岛细胞 - - +
A.在成红细胞中,β-珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态
B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少β-珠蛋白基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
答案 B 由表中结果可知,在鸡的成红细胞中,β-珠蛋白基因和丙酮酸激酶基因处于活跃状态,而卵清蛋白基因处于关闭状态,A正确;鸡的不同体细胞都是由同一受精卵分裂分化而来的,所以输卵管细胞中也存在β-珠蛋白基因,B错误;丙酮酸激酶基因的表达产物参与细胞呼吸,对维持鸡细胞的基本生命活动很重要,C正确;不同类型的细胞生理功能不同与基因的选择性表达有关,D正确。
15.(2013山东理综,2,4分)将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞,细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞
B.检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否
C.完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维
D.肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变
答案 D 本题综合考查了细胞生命历程的相关知识。携带目的基因的载体属于大分子物质,常用显微注射法导入动物细胞,A错误;肌肉前体细胞分化前后核糖体蛋白基因均需表达,所以细胞核糖体蛋白基因是否表达不能作为检测细胞是否分化的依据,B错误;已完成分化的肌肉细胞失去了分裂能力,C错误;细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,在分裂旺盛的细胞中更易发生,D正确。
16.(2013海南单科,6,2分)关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A.白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的
B.基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞
C.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同
D.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
答案 C 同一个体的不同细胞所含的基因相同,因为它们都来自于同一个细胞——受精卵的分裂分化,C错误。
17.(2012天津理综,1,6分)下列有关干细胞的叙述,错误的是( )
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
答案 B 本题主要考查细胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知识。自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原,因此通常不会引起免疫排斥反应,故A正确;胚胎干细胞全能性较高,在体外培养不但能增殖,更易被诱导分化,故B错误;组织的细胞更新,包括细胞的凋亡和新细胞的产生,故C正确;造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病。故D正确。
18.(2011全国,1,6分)下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因
答案 C 特异性蛋白合成的实质在于基因选择性表达,因此,看某细胞是否已发生分化,关键看细胞的特异性蛋白是否合成。血红蛋白是红细胞的特异性蛋白,具有运输氧气的作用,故C正确;而ATP、mRNA和纤维蛋白原基因在细胞中普遍存在,不能作为说明细胞发生分化的依据。
19.(2011山东理综,2,4分)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
答案 D “细胞全能性”是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整新个体的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程;全能性表达的结果是得到完整新个体;由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”,花粉属于生殖细胞;胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞,经组织培养后得到了完整的新植株,故D正确。
20.(2011北京理综,1,6分)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
答案 C 细胞分化指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。如A、B、D项。蝌蚪尾巴消失的过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,即细胞凋亡。
21.(2011安徽理综,2,6分)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达存在差异
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的
答案 B 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞内基因表达存在差异;胰腺组织微环境诱导骨髓干细胞向胰岛样细胞分化,骨髓干细胞的基因没有丢失。
22.(2011北京理综,1,6分)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴 B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程 D.胚胎发育中出现造血干细胞
答案 C 细胞分化指在个体发育过程中,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,如A、B、D项。蝌蚪尾巴消失的过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡。
易错警示 因误认为造血干细胞是未分化的细胞而错选D。
考点3 细胞的衰老和死亡
1.(2023山东,3,2分)研究发现,病原体侵入细胞后,细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是 ( )
A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
答案 B 蝌蚪尾的消失是自身基因所决定的程序性死亡,属于细胞凋亡,不是由病原体侵入细胞引起的细胞焦亡,A正确;细胞焦亡中需要无酶活性的蛋白酶L作为支架蛋白参与形成特定的复合体,敲除编码蛋白酶L基因的细胞不能形成特定的复合体,细胞焦亡无法发生,B错误;巨噬细胞可以识别并吞噬消化病原体,C正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原,经过抗原呈递细胞的摄取、呈递等,刺激机体B淋巴细胞的增殖、分化,D正确。
2.(2023海南,4,3分)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚,细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是 ( )
A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D.物质A引起的根边缘细胞凋亡,是该植物在胚发育时期基因表达的结果
答案 D 根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”可推知,黏胶层中含有DNA和蛋白质,A正确;根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚”可推知,物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多,B正确;在营养缺乏条件下,细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量,C正确;根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,是高度分化的细胞(植物的胚发育已经完成),故物质A引起的根边缘细胞凋亡,不是该植物在胚发育时期基因表达的结果,D错误。
3.(2023湖南,7,2分)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
答案 D 细胞衰老和细胞凋亡等生命活动均受基因(遗传信息)的调控,A正确;siRNA干扰技术可降低TRPM7基因的表达,据题图分析可知,无功能siRNA干扰对照组与空白对照组培养48小时细胞凋亡率均较低,而siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率明显增加,说明TRPM7基因的正常表达可抑制细胞凋亡,故可通过抑制癌细胞中的TRPM7基因的表达来促进癌细胞凋亡,从而治疗相关癌症,D错误;结合题干信息“基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡”及题图(与空白对照组相比,siRNA干扰TRPM7基因实验组Bax蛋白相对表达量高,Bcl-2蛋白相对表达量低)可知,TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达或促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,B、C正确。
4.(2022浙江6月选考,4,2分)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是 ( )
A.细胞凋亡是受基因调控的
B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的
D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
答案 A 细胞凋亡不只发生于胚胎发育过程中,在成熟的生物体中,细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的,B错误;多细胞生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们,人体各组织的衰老并非总是同步的,但从总体上看,人体衰老的过程是组成人体的细胞普遍衰老的过程,C错误;细胞的呼吸速率随细胞衰老而减慢,D错误。
5.(2022山东,1,2分)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
答案 C APOE可作用于细胞核骨架,从而改变细胞核的形态,A正确;APOE可促进该种干细胞的衰老,故敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;蛋白的自噬性降解与溶酶体有关,不发生在细胞核内,C错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。
6.(2022海南,2,3分)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是 ( )
A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B.细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细胞衰老
D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,维持细胞内部环境的稳定
答案 B 受抗原等刺激,正常的B淋巴细胞可增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞,B淋巴细胞的增殖、分化过程中遗传物质未改变,不具有无限增殖的特性,A正确;细胞分化贯穿于人体发育的各个时期,B错误;细胞衰老的自由基学说认为,细胞产生的自由基可攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,C正确;细胞的自噬作用可将细胞内受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,从而有利于维持细胞内部环境的稳定,D正确。
7.(2022江苏,2,2分)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
答案 C 胚胎干细胞为未分化细胞,但也进行基因选择性表达,A错误;成人脑神经细胞为高度分化的体细胞,一般高度分化的细胞不具有细胞周期,不再进行增殖,B错误;细胞凋亡对生物个体的正常发育、生命活动稳定状态的维持以及抵御外界各种因素的干扰等具有重要作用,在多细胞生物体发育的各个时期均会发生细胞凋亡,C正确;细胞癌变是多个原癌基因或抑癌基因累积突变的结果,是一个漫长的变异过程,即很多正在走向癌变但还未变成癌细胞的细胞中也存在突变的原癌基因或抑癌基因,即在这些细胞中可能同时存在突变的原癌基因和抑癌基因,D错误。
8.(2022辽宁,17,3分)(不定项)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列叙述正确的是 ( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
答案 ABC 铁死亡为铁依赖的程序性死亡,与细胞自噬相同,都是由基因控制的细胞“主动”死亡的过程,A正确;运铁蛋白与Fe3+的结合发生在pH为7.35~7.45的细胞外液中,运铁蛋白释放Fe3+发生在pH为5.0的环境中,B正确;细胞膜的脂质过氧化会使其侧向自由移动的能力降低,导致膜的流动性降低,C正确;运铁蛋白通过胞吞的方式携带Fe3+进入细胞,此过程中需要消耗能量,D错误。
9.(2021浙江1月选考,3,2分)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
答案 A 细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的,所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡。秀丽新小杆线虫正常发育过程中体细胞数量减少的原因是细胞凋亡,A符合题意。
(2021北京,8,2分)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 活胚胎数/胚胎总数(%) 脑畸形胚胎数/活胚胎数(%) 脑中促凋亡蛋白Bax含 量(μg·L-1)
对照组 100 0 6.7
连续 9天 给予 海洛 因 低剂 量组 76 33 7.5
中剂 量组 65 55 10.0
高剂 量组 55 79 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 观察表格,将受孕7天的大鼠连续9天给予低剂量海洛因,脑畸形胚胎数/活胚胎数=33%,说明低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育,A正确;与对照组脑中促凋亡蛋白Bax含量(6.7 μg·L-1)相比,海洛因会促进Bax含量提高,而Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,B正确;对照组脑中促凋亡蛋白Bax含量为6.7 μg·L-1,说明对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡,C错误;与对照组相比,连续9天给予低、中、高剂量海洛因的大鼠脑畸形胚胎数/活胚胎数分别为33%、55%、79%,推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,D正确。
11.(2021广东,4,2分)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
答案 D 被病毒感染的细胞凋亡后,其功能不可恢复,A错误;由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,被称为细胞编程性死亡,所以细胞凋亡是程序性死亡,B错误;细胞凋亡过程受基因控制,C错误;PKR激活剂可以激活蛋白激酶PKR,蛋白激酶PKR能诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,使病毒失去藏身之所,进而使病毒被免疫系统消灭清除,所以PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物进行研究,D正确。
12.(2020江苏单科,4,2分)下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是( )
A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖
B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老
D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死
答案 C 高度分化的细胞在形态、结构、功能上发生了特化,分裂能力低,但有一些高度分化的细胞仍然具有分裂能力,A错误;细胞的原癌基因和抑癌基因发生基因突变后,会导致细胞癌变,癌变细胞的突变基因能表达出一些特殊的蛋白质,B错误;正常组织细胞在体外长时间培养不会无限增殖,分裂一定次数后细胞一般会走向衰老,C正确;细胞凋亡是一个主动地由基因决定的自动结束细胞生命的过程,在凋亡细胞中凋亡基因表达活跃,是自然的生理过程,而细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,D错误。
13.(2020浙江7月选考,7,2分)下列与细胞生命活动有关的叙述,正确的是( )
A.癌细胞表面粘连蛋白增加,使其容易在组织间自由转移
B.高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小,呼吸变慢
C.高等植物胚胎发育过程中,胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D.愈伤组织再分化形成多种类型的细胞,这些细胞中mRNA的种类和数量相同
答案 C 癌细胞表面的粘连蛋白减少,使其容易在组织间自由转移,A错误;高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而增大,B错误;高等植物胚胎发育过程中,胚柄等部位细胞的退化属于细胞凋亡,是通过编程性细胞死亡实现的,C正确;愈伤组织再分化的实质是基因的选择性表达,故分化形成的不同类型细胞中mRNA的种类和数量不完全相同,D错误。
14.(2019课标全国Ⅰ,1,6分)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
答案 B 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,包括细胞的自动死亡(如胎儿手发育过程中指间细胞的自动死亡)、自然更新(如小肠上皮细胞的自然更新)和被病原体感染的细胞的清除。而细胞坏死指在种种不利因素的影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。故选B。
15.(2019天津理综,3,6分)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是( )
A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
答案 D 本题借助对蛋白水解酶激活途径的分析,考查考生获取信息、解决问题的能力,属于对科学思维素养的考查。蛋白水解酶断裂的化学键是肽键,A错误;钙离子需借助载体才能进入细胞,自由扩散不需要载体,B错误;细胞色素c位于线粒体内膜上,与有氧呼吸第三阶段有关,C错误;植物受病原体感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭,故可以避免病原体对邻近细胞的进一步感染,D正确。
16.(2017课标全国Ⅲ,2,6分)下列与细胞相关的叙述,错误的是( )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗(碳)反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
答案 C 本题综合考查细胞结构与代谢、细胞凋亡、癌细胞等相关内容。激素是调节机体生命活动的信号分子,可以在细胞间传递信息,A正确。叶肉细胞中光合作用的暗(碳)反应发生在叶绿体基质中,B正确。癌细胞在动物体内是利用现成的有机物来进行相关生命活动的,没有把CO2等无机物合成有机物的自养能力,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,D正确。
17.(2017江苏单科,18,2分)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B.衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C.细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D.癌细胞无接触抑制特征
答案 B 本题主要考查细胞不同生命历程的特征。随着细胞分化程度的提高,细胞的分裂能力减弱,高度分化的细胞往往会失去分裂能力,A正确;衰老细胞中多种酶的活性降低,但往往与衰老有关的酶的活性增强,B错误;通过细胞凋亡可完成细胞的自然更新以及被病原体感染的细胞的清除,有助于维持多细胞生物体自身的稳定,C正确;癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,癌细胞之间的黏着性显著降低,无接触抑制特征,D正确。
18.(2016江苏单科,3,2分)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
答案 D 线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞凋亡的结果,A项错误;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项错误;人的造血干细胞是多能干细胞,可以分化为多种血细胞,C项错误;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,D项正确。
易错警示 理解个体发育的基础是细胞分裂、分化;细胞衰老死亡后可通过细胞分裂进行补充,细胞数量不会减少;细胞体外培养的原理是细胞增殖,传代次数与供体的年龄有关。
19.(2015海南单科,5,2分)关于细胞凋亡的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
C.细胞凋亡不出现
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