高考生物真题演练&模拟精选：专题7 细胞的生命历程（含答案）

专题7　细胞的生命历程
五年高考
1.(2023北京,5,2分)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是(D)
A.含有24条染色体的细胞　　
B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞　　
D.含有48个四分体的细胞
2.(2022北京,12,2分)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是(C)
选 项 高中生物学 实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液,再加B液
B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度下保温
D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色
3.(2021北京,5,2分)如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,关于此细胞的叙述错误的是(A)
A.含有12条染色体　　B.处于减数第一次分裂
C.含有同源染色体　　D.含有姐妹染色单体
4.(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。
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)
处 理 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(C)
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
5.(2020北京,5,2分)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是(D)
A.制片需经龙胆紫(甲紫)染色→漂洗→盐酸解离等步骤
B.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体
C.染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期
D.观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
6.(2020北京,7,2分)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是(C)
A.该个体的基因型为AaBbDd
B.该细胞正在进行减数分裂
C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
7.(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图。
对此图像的观察与分析,错误的是(B)
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
8.(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　A　(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　N(或 Q)　点到　P(或R)　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:　Ce和Er基因融合　→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→　饲喂T　→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　带标记的细胞大部分是单标记　。
9.(2023北京,20,12分)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现
能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生,活性氧可以调控细胞代谢,并与细胞凋亡有关。
我国科学家发现一个拟南芥突变体m(M基因突变为m基因),在受到长时间连续光照时,植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比,突变体m中M酶活性下降,脂肪酸含量显著降低。
为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因,研究人员以诱变剂处理突变体m,筛选不表现细胞凋亡,但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析,发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物Ⅰ(催化有氧呼吸第三阶段的酶)等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径(如图):A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质,从叶绿体经细胞质基质进入线粒体中,在mMDH酶的作用下产生NADH([H])和B酸,NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
　　在上述研究中,科学家从拟南芥突变体m入手,揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究,将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)叶绿体通过　光合　作用将CO2转化为糖。从文中可知,叶绿体也可以合成脂肪的组分　脂肪酸　。　
(2)结合文中图示分析,M基因突变为m后,植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是:　M酶活性下降使脂肪酸合成受阻,NADH消耗减少,同时长时间光照促进产生NADH,NADH含量升高,导致A酸合成过多　,A酸转运到线粒体,最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路:　②④③①　。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能
②用诱变剂处理突变体m
③鉴定相关基因
④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容,请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明。
线粒体与叶绿体之间通过A酸-B酸循环协同合作,将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化,以维持叶绿体内氧化还原稳态。
全真全练
考点1　细胞的增殖
1.(2023河北,2,2分)关于动物细胞有丝分裂的叙述,错误的是(C)
A.精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞
B.DNA在分裂间期边解旋边复制
C.细胞DNA总量在分裂后期减半
D.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成
2.(2023辽宁,11,2分)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体),下列叙述正确的是(B)
A.②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B.③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C.④时期,非同源染色体自由组合
D.⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
3.(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(D)
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
4.(2023重庆,14,3分)药物甲常用于肿瘤治疗,但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系,实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是(C)
[注]G1:DNA合成前期;S:DNA合成期;G2:分裂准备期;M期:分裂期
A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期
B.试剂K对细胞周期的阻滞作用不可逆
C.药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组的凋亡率应最低
D.在机体内,药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
5.(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(B)
A.胞嘧啶　　B.胸腺嘧啶　　C.腺嘌呤　　D.鸟嘌呤
6.(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(C)
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
7.(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(C)
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
8.(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(D)
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
9.(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(B)
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
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(B)
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
11.(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(D)
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
12.(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(C)
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
考点2　减数分裂和受精作用
13.(2023福建,5,2分)从基因型为AaBb的母羊输卵管中采集卵子进行体外受精,被激活的卵子排出的第二极体的基因组成是aB,则该卵子及其对应的初级卵母细胞的基因组成分别是(C)
A.AAbb　AAaaBBbb　　　　B.aaBB　AaBb
C.aaBB　AAaaBBbb　　　　D.AAbb　AaBb
14.(2023天津,8,4分)甲图示百合(2n=24)一个花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞,乙和丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像。下列叙述正确的是(B)
A.乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像
B.乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍
C.乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍
D.基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期
15.(2023湖南,9,2分)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能的是(B)
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X和Y染色体片段交换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
16.(2023浙江6月选考,17,2分)某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是(B)
A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
17.(2023山东,6,2分)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是(C)
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
18.(2022福建,12,2分)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是(B)
A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B.图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C.等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D.该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
19.(2021江苏,7,2分)A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因,下列有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是(C)
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
20.(2021辽宁,12,2分)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是(B)
A.1/2　　B.1/4　　
C.1/8　　D.1/16
21.(2021河北,7,2分)图中①、②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(C)
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
22.(2023重庆,20,14分)科学家在基因型为mm的普通玉米(2n=20)群体中发现了杂合雄性不育突变体,并从中克隆了控制不育性状的显性基因M(编码蛋白质M)。研究发现,突变体玉米雄性不育与花粉母细胞减数分裂异常密切相关(图1);进一步研究发现,减数分裂细胞中影响染色体联会的R蛋白量与M蛋白质有关(图2)。
图1
图2
[注]M-Del:敲除M基因的突变体;①~⑤为依次发生的减数分裂Ⅰ或Ⅱ某时期;⑥为减数分裂Ⅱ结束后形成的子细胞;⑦为花粉及可育率
(1)图1中③所示的时期为　减数分裂Ⅰ中期　,⑥中单个正常细胞内染色体数目为　10　。玉米减数分裂细胞中R蛋白量减少,植株的花粉可育率将　降低　。推测玉米突变体中M蛋白质影响减数分裂的机制为　M蛋白使减数分裂细胞中R蛋白减少,影响染色体联会,造成同源染色体分离异常　。
(2)欲利用现有植株通过杂交方式获得种子用于M基因的后续研究,杂交亲本的基因型分别应为　母本(♀):Mm、父本(♂):mm　。
(3)M基因与m基因DNA序列相比,非模板链上第1 072和1 094位的两个碱基突变为A,致使M蛋白质的第358和365位氨基酸分别变为x和y(图3);按5'→3'的方向,转运x(第358位)的tRNA上反密码子第　3　位碱基必为U。如需用定点突变方法分析M基因的两个突变位点对玉米花粉可育率的影响,可采取的分析思路为　分别研究M基因两个突变位点A突变为G和两个A分别突变为G后,对花粉发育率的影响　。
考点3　细胞的分化、衰老和死亡
23.(2023江苏,1,2分)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是(B)
A.细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C.细胞自噬降解细胞内自身物质,维持细胞内环境稳态
D.DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
24.(2023天津,4,4分)脊椎动物发育过程中,躯体运动神经元接受到肌细胞分泌的足量神经营养性蛋白才能存活,并与肌细胞建立连接,否则发生凋亡。下列叙述错误的是(A)
A.神经营养性蛋白是一种神经递质
B.躯体运动神经元和肌细胞建立的连接可发育为突触
C.神经元凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.使用神经营养性蛋白合成抑制剂可促进躯体运动神经元凋亡
25.(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(D)
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
26.(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(D)
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
27.(2022江苏,2,2分)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是(C)
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
28.(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)
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
三年模拟
综合基础练
选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024西城二模,3)下列关于细胞生命历程的说法错误的是(C)
A.细胞增殖可以增加细胞数目
B.细胞分化可以增加细胞的种类
C.细胞衰老与个体衰老同步
D.细胞凋亡是自然的生理过程
2.(2024东城一模,3)如图是显微镜下观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞分裂的部分图像,相关叙述正确的是(D)
A.实验中制片的流程为解离→染色→漂洗→制片
B.a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象
C.b时期细胞中的染色体数目与c时期相同
D.d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁
3.(2023石景山一模,4)某研究小组利用电子显微镜观察动物肝脏临时装片,得到如图所示图像(仅显示部分)。下列分析不正确的是(C)
A.该细胞处于有丝分裂中期,着丝粒均排列在赤道板上
B.该时期细胞核中的DNA数目是染色体数目的2倍
C.该时期后,细胞中的同源染色体受纺锤丝牵引分别移向两极
D.统计多个视野发现处于此时期的细胞数少于处于分裂间期的细胞数
4.(2024西城二模,4)如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片,相关叙述正确的是(D)
A.此刻细胞正处在有丝分裂中期
B.图示两条染色体正在彼此分离
C.姐妹染色单体间发生片段交换
D.图示过程可以增加遗传多样性
5.(2024西城一模,3)斑马鱼(2n=50)幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞(SEC)会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式,单个SEC最多形成4个子代细胞。下列分析错误的是(B)
A.正常有丝分裂后期斑马鱼细胞含100条染色体
B.SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质相同
C.利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂
D.该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表
6.(2024朝阳一模,3)研究者构建敲除B基因的人胚胎干细胞系,诱导其向平滑肌细胞分化,发现敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平。发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系。以下关于“人胚胎干细胞”的叙述错误的是(C)
A.分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变
B.与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同
C.向平滑肌细胞分化过程中B基因起抑制作用
D.向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低
7.(2024丰台二模,2)核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是(C)
A.UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C.TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
8.(2024东城期末,3)秀丽隐杆线虫是研究个体发育的模式生物,其发育过程中最多产生
1 090个细胞,其中131个细胞会在特定的发育时间和特定位置消失,最终发育成熟的成虫只有959个体细胞。以下说法不正确的是(C)
A.这1 090个细胞是由受精卵分裂和分化而来
B.131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡
C.消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质不同
D.组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同
9.(2024房山一模,4)锰是机体必需的微量元素,研究发现肝癌组织中的锰含量低于癌旁组织和正常组织。为探究锰离子(Mn2+)对肝癌细胞增殖及凋亡的影响,用不同浓度锰离子溶液处理肝癌细胞,结果如图。相关判断不正确的是(A)
A.基因选择性表达导致产生肝癌细胞
B.随着锰离子浓度的增加,对肝癌细胞增殖的抑制作用增强
C.锰离子通过抑制癌细胞增殖,促进癌细胞凋亡抑制肝癌
D.锰离子可能增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用
10.(2024东城期末,4)双酚A是一种用于合成塑料制品的有机化合物。小鼠长时间接触双酚A会导致减数分裂异常。如图为雌性小鼠减数分裂Ⅰ中期的显微图像,下列叙述错误的是(B)
A.对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换
B.对照组细胞在减数分裂Ⅰ后期将发生姐妹染色单体的分离
C.暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体
D.暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常
11.(2024西城期末,3)如图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程,下列说法错误的是(D)
A.该过程体现了细胞膜的信息交流功能
B.C蛋白被激活后其空间结构发生改变
C.细胞凋亡是特定基因表达的结果
D.细胞凋亡不利于生物体的生存
综合拔高练1
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024东城二模,3)如图所示,细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),S期进行DNA复制。对某动物(2n=12)的肠上皮细胞用含放射性的胸苷(DNA复制原料之一)短期培养15 min后,洗去游离的放射性胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,并定期检测。下列叙述错误的是(D)
A.d→a→b→c→d可表示一个细胞周期
B.显微镜下观察,间期细胞数目多于M期
C.M期细胞中染色体数目变化为12→24→12
D.更换培养液后约10.1 h开始出现被标记的M期细胞
2.(2024海淀期末,6)联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白,显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞,结果如图。下列叙述合理的是(C)
A.图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期
B.D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组
C.用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果
D.图中野生型存在同源染色体,不存在姐妹染色单体
3.(2024西城二模,2)线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关,该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。衰老过程中,肌肉细胞线粒体形态、数量发生变化,线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果,说法正确的是(B)
A.线粒体是细胞合成ATP的唯一场所
B.运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化
C.敲除DRP-1基因会加重线粒体碎片化
D.线粒体融合与裂变不是运动益处所必需
4.(2023海淀一模,5)细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期),分裂间期包括G1期、S期和G2期,DNA复制发生在S期。若发生一个DNA分子的断裂和片段丢失,则产生的影响是(C)
A.若断裂发生在G1期,则同源染色体的4条染色单体异常
B.若断裂发生在G1期,则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
C.若断裂发生在G2期,则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
D.若断裂发生在G2期,则一条染色体的2条染色单体异常
二、非选择题
5.(2024东城二模,19)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
黑色素干细胞的动态变化
毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期(毛发脱落),毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动,毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞(McSC)分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中,McSC的耗尽会导致毛发变白。
研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠,对毛囊持续观察,研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期,McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞(一种中间状态的细胞,可快速增殖,然后分化为成熟的黑色素细胞);生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,这些细胞会在生长期结束时死亡;在生长期中后期,隆起区出现McSC,并表现出增殖能力;退化期后期,McSC出现在隆起区下部,到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设,毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化,McSC数量的维持依赖于TA细胞的去分化,这有别于以往对成体干细胞的认知。
进一步研究发现,WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子,缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动,使它们能够处于不同的WNT信号水平,从而可逆地走向分化或去分化。
对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中,检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失,这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是,老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置,分散到隆起区,而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。
小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类,对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。
(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有　分裂和分化　能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来,请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路　观察细胞的形态结构;检测某些特定基因表达的情况;检测细胞中黑色素的含量等(任意2点即可)　(答出2条)。
(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”,是指McSC可来源于　TA细胞的去分化　。
(3)综合文中内容,完善McSC在毛发生长周期中的生命历程。(在实线框中以文字和箭头的形式作答)
答案　如图所示:
(4)根据文中信息,下列与WNT有关的推测合理的是　AC　(多选)。
A.毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期
B.隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调
C.持续激活隆起区WNT信号,会促进McSC分化
(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路。
促使隆起区的McSC重新恢复移动能力,回到毛基质区,分化为成熟的黑色素细胞(合理即可)
6.(2024东城一模,16)细胞内各种氧化反应以及辐射、有害物质等因素均会导致活性氧(ROS)的产生。为探究ROS对细胞的影响与机制开展研究。
(1)ROS会破坏细胞内执行功能的生物分子,如tRNA等。tRNA受损会抑制核糖体上进行的以　氨基酸　为原料合成蛋白质的过程,导致核糖体出现停滞或碰撞现象。
(2)研究人员以斑马鱼幼鱼为材料,测定不同处理条件下幼鱼尾部细胞凋亡情况,结果如图1。实验结果说明ROS能　促进　细胞凋亡。
(3)已有研究表明p38磷酸化可导致细胞凋亡。p38磷酸化与ZAK、ASK1等多种蛋白有关。为研究ROS与它们之间的关系进行实验。
ZAK能与核糖体结合,并可被核糖体停滞或碰撞激活。给予细胞不同处理后检测相关蛋白水平,结果如图2。实验结果说明ROS通过　激活ZAK,诱导p38磷酸化　。
ASK1可引起p38磷酸化。为进一步探究ASK1与上述信号通路的关系,分别用ROS诱导剂对不同细胞进行处理,结果如图3。
据图判断ASK1与ZAK处于　不同的　(填“同一条”或“不同的”)信号通路,理由是　单敲除ZAK基因和单敲除ASK1基因的细胞都出现磷酸化p38,说明具有ZAK或ASK1两者之一即可完成ROS诱导p38磷酸化的过程　。
综合拔高练2
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024丰台一模,5)白菜(AA,20)和甘蓝(CC,18)的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝经人工授粉后得到幼苗,经秋水仙素处理,得到甘蓝型油菜(AACC,38)。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化,甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是(B)
A.甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ前期
B.甲图中AA、CC的染色体没有完全联会
C.甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定
D.丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同
2.(2023朝阳二模,2)APC/C复合物促进有丝分裂进入后期,为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响,利用药物对细胞进行同步化处理,测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相,结果如图。
下列分析不正确的是(D)
A.G1、S、G2期为M期进行物质准备
B.药物使大部分细胞停滞在G1/S期
C.APC/C蛋白修饰缺失会阻碍细胞周期顺利完成
D.APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极
3.(2024朝阳期末,3)端粒酶是细胞中催化端粒延长的一种酶。为了研究端粒、DNA损伤与个体衰老之间的关系,研究人员分别构建了端粒酶缺失(G3 K0)、DNA损伤诱导蛋白缺失(d K0)和双缺失(G3-d K0)的三种模型小鼠,并检测小鼠的存活率,结果如图。
下列叙述错误的是(C)
A.端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体
B.和野生型小鼠相比,G3 K0小鼠存活比率显著下降
C.端粒酶缺失可能通过减少细胞中的DNA损伤影响衰老
D.DNA损伤诱导蛋白的缺失能延长G3 K0小鼠的寿命
4.(2023丰台一模,8)细胞凋亡受X、Y、Z等多个基因控制,已知X基因控制Y基因的表达,Y基因影响细胞凋亡。现敲除Z基因,图1为未敲除组(WT)和敲除组(K/O)的三种基因表达量,actin为参照;图2为两组细胞凋亡的实验结果。下列相关叙述正确的是(D)
图1 　图2
A.Z基因影响X、Y基因的表达
B.基因Z的表达促进细胞凋亡
C.基因Y会促进基因Z的表达
D.X基因的表达影响细胞凋亡
5.(2024东城二模,5)雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体,如图所示,第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。以下说法错误的是(D)
A.极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B.减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制
C.胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D.第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
二、非选择题
6.(2023西城一模,19)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
S6蛋白参与调控细胞周期
　　S6蛋白可以调控蛋白的乙酰化水平。在肝癌、乳腺癌等癌症中S6的表达量明显升高。
为研究S6过表达的影响,将S6-GFP融合基因(GFP为绿色荧光蛋白基因)转入HeLa细胞系,挑选单个细胞培养两周,筛选出S6过表达细胞系。观察发现,部分S6过表达细胞的染色体数目发生了变化。
在过表达S6的细胞中,检测到CDH1水平明显降低。为研究S6的作用机制,将野生型HeLa细胞破碎,加入结合了抗S6抗体(对照组为无关抗体)的凝胶珠一起孵育,获得吸附在凝胶珠上的蛋白,电泳检测,结
　图1
果如图1。在S6敲除细胞中,CDH1第135位赖氨酸乙酰化水平升高。构建CDH1第135位赖氨酸突变为谷氨酰胺的细胞株(K135Q),向K135Q细胞和野生型细胞转入S6过表达载体,检测外源性S6(外源S6表达产物)和CDH1蛋白含量,结果如图2。
图2
CDH1是APC/C的一个亚基。APC/C是调控细胞周期的重要因子之一。APC/C是一种泛素连接酶,能够将泛素连接到底物上,从而使底物被识别并降解。
在S6过表达细胞中,五种APC/C重要底物的水平均明显上调。这五种底物都是对细胞有丝分裂的调控起关键作用的蛋白,其中某些蛋白水平上升,会引起细胞中心体复制异常,细胞的染色体稳定性遭到破坏。染色体数目异常是很多癌症的诱因,这为S6在多种癌症中表达量升高提供了一种解释,可能正是S6的表达量升高导致了某些种类癌症的发生和发展。
(1)人体细胞分裂时,中心粒在分裂间期倍增。进入分裂期后,两组中心粒之间的星射线形成了　纺锤体　。
(2)在构建S6过表达细胞系时,可根据　绿色荧光的强弱　来挑选细胞进行培养。
(3)根据图1、图2,推测S6使CDH1蛋白含量下降的机制。
S6蛋白与CDH1蛋白结合,使CDH1蛋白第135位赖氨酸乙酰化水平降低,促进了CDH1的降解。
(4)根据文中信息,推测S6过表达导致细胞中染色体数目变异的机制。
S6过表达→CDH1蛋白含量下降→APC/C底物泛素化水平下降→某些蛋白水平上升→中心体复制异常→染色体数目变异。
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