中小学教育资源及组卷应用平台
高考冲刺押题预测 细胞的生命历程
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 保定期末)下列关于细胞的分裂、分化、衰老和死亡的说法,正确的是( )
A.细胞的寿命与分裂能力之间呈明显的正相关
B.高度分化的植物细胞失去发育成完整植株的能力
C.人体红细胞衰老时会出现细胞体积变小,细胞核体积变大的现象
D.在成熟的生物体中,细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的
2.(2024秋 酒泉期末)清除衰老细胞对延缓机体衰老、防止癌症具有重大意义。下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,错误的是( )
A.若某细胞中存在胰岛素基因,证明该细胞已分化
B.细胞的凋亡离不开细胞内溶酶体中水解酶的水解作用
C.端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短
D.衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积增大
3.(2024秋 白银期末)线粒体功能受损时,其中的AIF蛋白会从线粒体中释放并进入细胞核,与染色质结合,使染色质DNA断裂,进而诱导细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.通过细胞自噬清除受损线粒体不利于维持细胞内部环境的稳定
B.AIF蛋白的合成至少需要三种RNA的参与
C.抑制AIF蛋白的释放是治疗肿瘤的有效思路
D.AIF蛋白引起的细胞凋亡不受基因控制
4.(2024秋 青铜峡市校级期末)细胞分化是生物个体发育的基础,其实质是( )
A.细胞形态结构的变化 B.基因的选择性表达
C.细胞数目的增加 D.细胞种类的增加
5.(2024秋 郑州期末)图中的三种植物细胞都源自一群彼此相似的早期胚细胞,相关说法正确的是( )
A.三种细胞所含的遗传信息相同
B.三种细胞基因的表达情况相同
C.三种细胞中细胞器的种类相同
D.三种细胞都已经失去了全能性
6.(2024秋 长安区期末)多细胞生物在个体发育过程中会经历细胞的增殖、分化、衰老及死亡等生命历程。下列叙述错误的是( )
①细胞生长的过程,其表面积增大,使得细胞的物质交换效率逐渐升高
②细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除、细胞坏死,都是通过细胞凋亡完成的
③细胞产生的自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,可能导致细胞衰老
④衰老细胞内许多酶活性降低,新陈代谢速率减慢,细胞核体积减小
⑤对于单细胞生物,细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡
⑥在人体内,细胞分化只发生在胚胎发育阶段,成人体内不再发生细胞分化
A.②③⑤⑥ B.①②④⑥ C.①②③④ D.①②④⑤
7.(2024秋 益阳期末)当细胞发出程序性死亡信号时,NINJ1被激活并在细胞膜表面聚集,形成类似“拉链”的聚合物,最终导致细胞膜裂解。阻断NINJ1的聚集,可以抑制细胞膜的破裂,从而保护组织免受损伤。进一步确认,细胞程序性死亡是由NINJ1介导的细胞膜自主切割引起的细胞解体。下列说法错误的是( )
A.细胞的程序性死亡是一种自然的生理过程
B.NINJ1被激活的过程受基因的调控
C.阻断NINJ1的聚集,可以增加细胞膜的稳定性
D.人早期胚胎发育过程中,NINJ1不会被激活
8.(2024秋 郑州期末)脑卒中,俗称中风,是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失,一般发病快,病死率高,寒冷会提高中风的发病率。近期,科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到一定程度的修复和重建。下列叙述正确的是( )
A.神经干细胞是未经分化的细胞,具有全能性
B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分化
C.脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞程序性死亡
D.神经干细胞在人体内也可以分化成各种血细胞
9.(2024秋 天津期末)夏季“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,其中折射的细胞生命历程一般不包括( )
A.细胞增殖 B.细胞分化 C.细胞凋亡 D.细胞坏死
10.(2024秋 岳阳县校级期末)下列事实能体现细胞全能性的是( )
A.壁虎断尾后重新长出尾部
B.诱导小鼠干细胞分化成多种组织细胞
C.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养形成完整植株
D.花生种子萌发成长成新植株
11.(2024秋 梅河口市校级期末)如图中Ⅰ、Ⅱ为人体内某些细胞的部分生命历程,其中细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征。下列有关叙述正确的是( )
A.肝细胞与成体干细胞相比核酸没有变化
B.Ⅰ过程包含细胞分化过程,其实质是基因的选择性表达
C.图中的细胞从左向右细胞的全能性依次升高
D.Ⅱ过程中细胞体积变小,染色质染色加深,所有酶活性下降
12.(2024秋 香坊区校级期末)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是( )
A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂
B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离
C.弄碎根尖、压片都有利于细胞的分散
D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
13.(2024秋 西青区期末)某研究所研究人员发现“人视网膜色素上皮组织中也存在神经干细胞”。关于如图的叙述,错误的是( )
A.a过程中只有部分基因得到表达
B.b过程中蛋白质的种类和含量会发生变化
C.c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D.f过程所形成的子细胞中部分具有细胞周期
14.(2024秋 河北区期末)多细胞生物的生长和发育过程常伴随有细胞的增殖、分化、衰老和凋亡,下列叙述中正确的是( )
A.核膜在细胞分裂中发生周期性变化,其主要成分是蛋白质和磷酸分子
B.细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
C.衰老细胞中各种酶的活性降低,导致细胞代谢速率减慢
D.幼年个体的生长需通过细胞增殖和生长来实现,而成年后不需细胞增殖
15.(2024秋 南开区校级期末)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,正确的是( )
A.在间期,DNA进行复制后细胞中存在16条脱氧核糖核苷酸链
B.在前期,细胞中有4个四分体,含4对同源染色体
C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,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
16.(2024秋 南开区校级期末)细胞的生命历程是一个复杂而精细的过程,涉及多个关键阶段。下列叙述错误的是( )
A.正常细胞的分裂次数是有限的,可能跟端粒不断被消耗有关
B.细胞衰老的自由基学说认为自由基攻击DNA可能引起基因突变
C.衰老细胞的体积和细胞核体积缩小
D.有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
二.解答题(共4小题)
17.(2024秋 永州期末)如图甲表示某植物体细胞有丝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;图乙为该植物细胞分裂时期每条染色体上的DNA含量变化;图丙表示根尖分生区细胞有丝分裂某时期的细胞模式图。请回答下列问题:
(1)图甲中a表示的是 的含量,2表示分裂期的 期。
(2)图乙cd段形成的原因是 ,该时期染色体:染色单体:DNA的数目之比为 。
(3)图丙中的1是 (填“细胞板”或“赤道板”),在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,即使操作正确,也难以看到一个细胞分裂的连续变化过程,主要原因是 。
18.(2024秋 酒泉期末)图A是某植物细胞有丝分裂的示意图,图B是该植物细胞的一个细胞周期的染色体变化曲线。根据图回答:
(1)图A细胞对应图2中曲线的 段。
(2)图A中①、②两条染色体在未分开前互称姐妹染色单体,是经过间期复制形成的,该时期的特点是 。
(3)图A细胞继续分裂,将在赤道板位置出现 ,逐渐扩展成为细胞壁。
(4)在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离的目的是 。
(5)请在答题卡相应位置绘出图A细胞前一时期的细胞分裂图。
19.(2024秋 郑州期末)某实验小组选取洋葱根尖细胞进行“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验,观察中显示屏显示了某个视野中细胞情况,如图所示。回答下列问题。
(1)实验中装片的制作流程是 ,其中,剪取根尖2~3mm置于盐酸和酒精的等比混合液中3~5min,该操作的目的是 。
(2)图中①~⑤细胞中,根据各个时期内染色体的存在状态,能够表示一个细胞周期的进程的顺序是 。④细胞内染色体数目是③细胞内的 倍,其原因是 。
(3)三位小组成员依次观察同一视野并统计各时期细胞数量,统计结果如下表。
小组成员 分裂间期(单位:个) 分裂期(单位:个) 总计
前期 中期 后期 末期
成员甲 20 3 2 1 3 29
成员乙 20 3 2 2 2 29
成员丙 18 2 2 1 3 27
成员甲和成员乙的结果有差异的原因是 ,三位小组成员观察装片,统计出细胞分裂间期的数量都多于分裂期的原因是 。
20.(2024秋 新疆校级期末)长春碱是一种新研发的抗肿瘤药物,能够抑制肿瘤细胞的增殖,但对正常细胞也有一定的毒副作用。为研究长春碱抗肿瘤的机制,科研人员采用细胞周期阻滞剂(CDK2抑制剂)处理某种哺乳动物的胚胎细胞,研究了长春碱的毒性与细胞周期的关系,实验流程如下:
Ⅰ、分组处理。
甲组:胚胎细胞+培养液→培养24h
乙组:胚胎细胞+培养液→培养8h→转入含CDK2抑制剂的培养液培养16h
丙组:胚胎细胞+含CDK2抑制剂的培养液→培养16h→转入不含CDK2抑制剂的培养液培养8h
Ⅱ、以上三组胚胎细胞每组分别取其中的一半,检测细胞核中DNA含量如下表所示,每组中的另一半细胞用长春碱处理相同时间后,检测细胞凋亡率如图所示。回答以下问题:
DNA含量 分组
甲 乙 丙
细胞占比%
2C 50.04 48.07 12.10
2C~4C 36.88 49.04 20.96
4C 13.08 2.89 66.94
(1)一个完整的细胞周期应包括细胞分裂间期和分裂期(M),根据DNA是否复制,又可将分裂间期分为:DNA合成前期(G1)、DNA合成期(S)和分裂准备期(G2),根据表中数据分析,CDK2抑制剂可将细胞分裂阻断在细胞分裂间期的 期,依据是 。
(2)与甲、乙两组细胞相比,丙组细胞DNA含量为4C的细胞数目明显增多,其原因是 ;由此也可说明CDK2抑制剂对细胞周期的阻断是 (填“可逆的”或“不可逆的”)。
(3)据图分析,长春碱可将细胞分裂阻断在 期,依据是 。
(4)用长春碱对某肿瘤患者进行治疗时,该药物对神经细胞和造血干细胞的毒性强弱表现为 。
高考冲刺押题预测 细胞的生命历程
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 保定期末)下列关于细胞的分裂、分化、衰老和死亡的说法,正确的是( )
A.细胞的寿命与分裂能力之间呈明显的正相关
B.高度分化的植物细胞失去发育成完整植株的能力
C.人体红细胞衰老时会出现细胞体积变小,细胞核体积变大的现象
D.在成熟的生物体中,细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的
【考点】细胞死亡;细胞的分化;细胞衰老的特征和原因.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【解答】解:A、细胞的寿命与分裂能力之间没有明显的正相关关系。比如神经细胞寿命长,但几乎没有分裂能力;而某些造血干细胞分裂能力强,但寿命相对较短,A错误;
B、高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,即具有全能性,如植物组织培养技术就是利用了植物细胞的全能性,B错误;
C、人体红细胞没有细胞核,其衰老时不会出现细胞核体积变大的现象,C错误;
D、在成熟的生物体中,细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除等,是通过细胞凋亡完成的,D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查细胞的生命历程等相关知识点,意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。
2.(2024秋 酒泉期末)清除衰老细胞对延缓机体衰老、防止癌症具有重大意义。下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,错误的是( )
A.若某细胞中存在胰岛素基因,证明该细胞已分化
B.细胞的凋亡离不开细胞内溶酶体中水解酶的水解作用
C.端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短
D.衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积增大
【考点】细胞死亡;细胞的分化;细胞衰老的特征和原因.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】A
【分析】1、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以常常被称为细胞编程性死亡。在成熟的生物体中,细胞的自然更新、部分被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。
2、细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退,逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律,细胞作为生物有机体的基本单位,也在不断地新生和衰老死亡。生物体内的绝大多数细胞,都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段.可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。
【解答】解:A、人体体细胞一般都中存在胰岛素基因,因此,含有胰岛素基因不能证明该细胞已分化,A错误;
B、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,该过程离不开细胞内溶酶体中水解酶的分解作用,B正确;
C、端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短,C正确;
D、衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积增大,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查细胞分化、衰老和凋亡的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
3.(2024秋 白银期末)线粒体功能受损时,其中的AIF蛋白会从线粒体中释放并进入细胞核,与染色质结合,使染色质DNA断裂,进而诱导细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.通过细胞自噬清除受损线粒体不利于维持细胞内部环境的稳定
B.AIF蛋白的合成至少需要三种RNA的参与
C.抑制AIF蛋白的释放是治疗肿瘤的有效思路
D.AIF蛋白引起的细胞凋亡不受基因控制
【考点】细胞死亡;各类细胞器的结构和功能.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】B
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。又称细胞编程性死亡,属正常死亡。
【解答】解:A、通过细胞自噬清除受损线粒体有利于维持细胞内部环境的稳定,因为受损线粒体可能会释放有害物质,及时清除可避免对细胞造成伤害,A错误;
B、AIF蛋白的合成过程包括转录和翻译,转录需要mRNA作为模板,翻译过程中需要mRNA(模板)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA(核糖体的组成成分,核糖体是翻译的场所),所以至少需要三种RNA的参与,B正确;
C、肿瘤细胞的特点之一是能无限增殖,抑制AIF蛋白的释放可抑制细胞凋亡,不利于治疗肿瘤,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,AIF蛋白引起的细胞凋亡是细胞正常的生理过程,受基因控制,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查细胞凋亡、蛋白质合成以及细胞器功能等知识,意在考查学生对细胞凋亡机制的理解,以及对蛋白质合成过程和细胞器相关知识的掌握与应用能力。
4.(2024秋 青铜峡市校级期末)细胞分化是生物个体发育的基础,其实质是( )
A.细胞形态结构的变化 B.基因的选择性表达
C.细胞数目的增加 D.细胞种类的增加
【考点】细胞的分化.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】B
【分析】细胞分化是生物在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程,其实质是基因的选择性表达。
【解答】解:A、细胞形态结构的变化是细胞分化的结果,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;
C、细胞分化不会导致细胞数目增加,C错误;
D、细胞种类的增加是细胞分化的结果,D错误;
故选:B。
【点评】本题考查细胞分化等相关知识点,意在考查学生对有关知识的理解和熟练应用的能力。
5.(2024秋 郑州期末)图中的三种植物细胞都源自一群彼此相似的早期胚细胞,相关说法正确的是( )
A.三种细胞所含的遗传信息相同
B.三种细胞基因的表达情况相同
C.三种细胞中细胞器的种类相同
D.三种细胞都已经失去了全能性
【考点】细胞的分化.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】A
【分析】细胞分化:(1)概念:在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程。
(2)特征:具有持久性、稳定性和不可逆性。
(3)意义:是生物个体发育的基础。
(4)原因:基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变。
【解答】解:A、这三种细胞都来自同一群早期胚细胞,它们的遗传物质(基因)是相同的,只是在细胞分化过程中,不同细胞中基因的选择性表达导致了细胞形态、结构和功能的差异,A正确;
B、由于细胞分化,三种细胞基因的表达情况不同,从而形成了不同类型的细胞,B错误;
C、不同功能的细胞中细胞器的种类和数量会有所不同,例如叶肉细胞含有较多的叶绿体进行光合作用,而表皮细胞和储藏细胞中叶绿体较少或没有,C错误;
D、这三种细胞都含有本物种全套的遗传信息,都具有全能性,只是全能性的表达受到了限制,D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查了细胞分化的相关知识,包括细胞分化的本质(基因的选择性表达)、细胞分化过程中遗传物质的变化以及细胞全能性等内容,需要对这些概念有清晰的理解和准确的把握。
6.(2024秋 长安区期末)多细胞生物在个体发育过程中会经历细胞的增殖、分化、衰老及死亡等生命历程。下列叙述错误的是( )
①细胞生长的过程,其表面积增大,使得细胞的物质交换效率逐渐升高
②细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除、细胞坏死,都是通过细胞凋亡完成的
③细胞产生的自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,可能导致细胞衰老
④衰老细胞内许多酶活性降低,新陈代谢速率减慢,细胞核体积减小
⑤对于单细胞生物,细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡
⑥在人体内,细胞分化只发生在胚胎发育阶段,成人体内不再发生细胞分化
A.②③⑤⑥ B.①②④⑥ C.①②③④ D.①②④⑤
【考点】细胞衰老的特征和原因;个体衰老与细胞衰老的关系;细胞死亡;细胞不能无限长大的原因;细胞的分化.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】B
【分析】个体衰老与细胞衰老的关系:
①单细胞生物:个体衰老等同于细胞衰老;
②多细胞生物:个体衰老不等于细胞衰老,但是细胞的衰老又是同机体的衰老紧密相关的。
【解答】解:①细胞生长过程中,体积增大,表面积也增大,但相对表面积减小,物质交换效率逐渐降低,①错误。
②细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,不是细胞凋亡,②错误。
③细胞产生的自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,可能导致细胞衰老,③正确。
④衰老细胞内许多酶活性降低,新陈代谢速率减慢,细胞核体积增大,④错误。
⑤对于单细胞生物,细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡,⑤正确。
⑥在人体内,细胞分化贯穿于整个生命进程中,⑥错误。
综上,B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了细胞的增殖、分化、衰老、凋亡和坏死等相关知识,需要准确理解这些生命历程的特点和区别,以及它们在个体发育和生命活动中的作用。
7.(2024秋 益阳期末)当细胞发出程序性死亡信号时,NINJ1被激活并在细胞膜表面聚集,形成类似“拉链”的聚合物,最终导致细胞膜裂解。阻断NINJ1的聚集,可以抑制细胞膜的破裂,从而保护组织免受损伤。进一步确认,细胞程序性死亡是由NINJ1介导的细胞膜自主切割引起的细胞解体。下列说法错误的是( )
A.细胞的程序性死亡是一种自然的生理过程
B.NINJ1被激活的过程受基因的调控
C.阻断NINJ1的聚集,可以增加细胞膜的稳定性
D.人早期胚胎发育过程中,NINJ1不会被激活
【考点】细胞死亡.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【解答】解:A、细胞的程序性死亡即细胞凋亡,是一种由基因决定的自然的生理过程,A正确;
B、细胞程序性死亡是由基因控制的,NINJ1参与细胞程序性死亡过程,所以NINJ1被激活的过程受基因的调控,B正确;
C、阻断NINJ1的聚集,可以抑制细胞膜的破裂,从而增加细胞膜的稳定性,C正确;
D、人早期胚胎发育过程中,存在细胞的程序性死亡,如手指间细胞的凋亡,所以NINJ1会被激活,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查细胞死亡相关知识,意在考查学生对细胞凋亡概念的理解,以及对题干中所给新信息的分析和应用能力。
8.(2024秋 郑州期末)脑卒中,俗称中风,是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失,一般发病快,病死率高,寒冷会提高中风的发病率。近期,科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到一定程度的修复和重建。下列叙述正确的是( )
A.神经干细胞是未经分化的细胞,具有全能性
B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分化
C.脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞程序性死亡
D.神经干细胞在人体内也可以分化成各种血细胞
【考点】细胞死亡;细胞的分化;细胞全能性的原因及应用.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】B
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【解答】解:A、神经干细胞是已经分化的细胞,只是分化程度较低,具有一定的分化潜能,但不具有全能性,A错误;
B、神经干细胞在修复损伤部位时,会分化形成各种神经细胞等,从而实现局部神经结构损伤和功能缺失的修复和重建,B正确;
C、脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡是由于外界不利因素引起的细胞坏死,而不是细胞程序性死亡(细胞凋亡),细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,C错误;
D、神经干细胞具有一定的分化特异性,主要分化为神经细胞等,一般不能分化成各种血细胞,血细胞是由造血干细胞分化而来的,D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了干细胞的特点、细胞分化以及细胞死亡的类型等知识点,需要对这些概念有清晰的理解和区分。
9.(2024秋 天津期末)夏季“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,其中折射的细胞生命历程一般不包括( )
A.细胞增殖 B.细胞分化 C.细胞凋亡 D.细胞坏死
【考点】细胞的分化;细胞死亡;细胞增殖的意义和细胞周期.
【专题】正推法;细胞的增殖;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】D
【分析】“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,在植物的正常生长和发育过程中,细胞需要经历细胞增殖、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡的生命历程。
【解答】解:A、细胞通过分裂进行增殖,可以使细胞的数量增加,属于细胞的正常生命历程,A正确;
B、细胞分化是生物个体发育的基础,可以使细胞具有不同的形态、结构和功能,B正确;
C、细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用,属于细胞的正常生命历程,C正确;
D、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,其中折射的细胞生命历程一般不包括细胞坏死,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查细胞生命历程的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
10.(2024秋 岳阳县校级期末)下列事实能体现细胞全能性的是( )
A.壁虎断尾后重新长出尾部
B.诱导小鼠干细胞分化成多种组织细胞
C.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养形成完整植株
D.花生种子萌发成长成新植株
【考点】细胞全能性的原因及应用.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】C
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是细胞含有该生物全部的遗传物质。细胞全能性大小不同,一般植物细胞的全能性大于动物细胞,所以植物细胞比动物细胞更容易发育成完整个体,但动物细胞也能发育成完整个体,如小鼠体细胞经诱导培育成小鼠。
【解答】解:A、壁虎断尾后重新长出尾部,但没有形成新个体,不体现了细胞的全能性,A错误;
B、诱导小鼠干细胞分化成多种组织细胞,但没有形成新个体,不能体现细胞的全能性,B错误;
C、胡萝卜韧皮部细胞经组织培养形成完整植株,体现植物细胞的全能性,C正确;
D、种子不是一个细胞,不能体现细胞的全能性,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查细胞全能性的概念及实例,要求考生识记全能性的概念,掌握细胞具有全能性的原因,能运用所学的知识对具体实例进行判断。细胞的全能性以产生个体为标志,若无个体产生,则不能体现细胞的全能性。
11.(2024秋 梅河口市校级期末)如图中Ⅰ、Ⅱ为人体内某些细胞的部分生命历程,其中细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征。下列有关叙述正确的是( )
A.肝细胞与成体干细胞相比核酸没有变化
B.Ⅰ过程包含细胞分化过程,其实质是基因的选择性表达
C.图中的细胞从左向右细胞的全能性依次升高
D.Ⅱ过程中细胞体积变小,染色质染色加深,所有酶活性下降
【考点】细胞的分化;细胞衰老的特征和原因.
【专题】模式图;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】B
【分析】细胞分化:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。
【解答】解:A、血细胞与成体干细胞相比,DNA没有变化,但由于基因的选择性表达,mRNA不完全相同,A错误;
B、Ⅰ过程成体干细胞形成不同细胞,代表细胞分化,其实质是基因的选择性表达,B正确;
C、细胞分化程度越高,全能性越低,故图中的细胞从左向右细胞的全能性依次降低,C错误;
D、细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征,说明细胞衰老,故Ⅱ过程中细胞体积变小,染色质染色加深,多数酶活性下降,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查细胞分化、衰老的相关知识,意在考查考生的理解能力。
12.(2024秋 香坊区校级期末)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是( )
A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂
B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离
C.弄碎根尖、压片都有利于细胞的分散
D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
【考点】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂.
【专题】观察类实验;有丝分裂.
【答案】C
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
1、解离:剪取根尖2﹣3mm(最好每天的10﹣14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3﹣5min。
2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
3、染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中,染色3﹣5min。
4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
5、观察:(1)低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。
(2)高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物像为止。
【解答】解:A、从生长旺盛的部位取材,包括茎尖、形成层、根尖等部分,均可以观察到有丝分裂,A错误;
B、解离时间一般在3﹣5min,时间过长,过于酥软,不利于用镊子取出进行漂洗,B错误;
C、弄碎根尖、压片都有利于细胞的分散,C正确;
D、由于细胞分裂间期的时间长,因此临时装片镜检时,视野中最多的是处于有丝分裂间期的细胞,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查观察细胞有丝分裂实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
13.(2024秋 西青区期末)某研究所研究人员发现“人视网膜色素上皮组织中也存在神经干细胞”。关于如图的叙述,错误的是( )
A.a过程中只有部分基因得到表达
B.b过程中蛋白质的种类和含量会发生变化
C.c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D.f过程所形成的子细胞中部分具有细胞周期
【考点】细胞的分化.
【专题】模式图;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】C
【分析】分析题图:f是细胞增殖过程,该过程中细胞数目增多,但细胞种类不变;abcde是细胞分化过程,该过程中细胞数目不变,但细胞种类增多。细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化产生的不同种类的细胞所含的RNA种类不同。细胞分化程度越高,其全能性越低。
【解答】解:A、图中a过程并没有形成完整的个体,说明细胞中只有部分基因得到表达,A正确;
B、b是细胞的分化过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以不同种类细胞中基因转录产生的RNA和蛋白质的种类和数量均不同,由此可见,b过程中蛋白质的种类和含量都会发生变化,B正确;
C、c过程形成富含脂肪的细胞是细胞分化的结果,细胞分化时核DNA含量不变,C错误;
D、f过程所形成的子细胞中部分细胞能够连续分裂,具有细胞周期,D正确。
故选:C。
【点评】本题结合神经干细胞分裂分化图,考查细胞分裂和分化、干细胞及生物组织中化合物的鉴定,意在考查考生的识图能力和识记能力;理解所学知识要点,把握知识间联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断和得出正确的结论。
14.(2024秋 河北区期末)多细胞生物的生长和发育过程常伴随有细胞的增殖、分化、衰老和凋亡,下列叙述中正确的是( )
A.核膜在细胞分裂中发生周期性变化,其主要成分是蛋白质和磷酸分子
B.细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
C.衰老细胞中各种酶的活性降低,导致细胞代谢速率减慢
D.幼年个体的生长需通过细胞增殖和生长来实现,而成年后不需细胞增殖
【考点】细胞衰老的特征和原因;细胞死亡;细胞的有丝分裂过程、特征及意义.
【专题】正推法;有丝分裂;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】B
【分析】衰老细胞的特征:
(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深。
(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积。
(4)有些酶的活性降低。
(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【解答】解:A、核膜在细胞分裂中发生周期性变化,其主要成分是蛋白质和磷脂,A错误;
B、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,细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制,B正确;
C、衰老细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢,C错误;
D、成年个体衰老凋亡的细胞更新要靠细胞增殖来实现,比如红细胞、淋巴细胞等,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查学生从题中获取相关信息,并结合所学有丝分裂的过程以及细胞衰老和细胞死亡的知识做出正确判断,属于理解层次的内容,难度适中。
15.(2024秋 南开区校级期末)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,正确的是( )
A.在间期,DNA进行复制后细胞中存在16条脱氧核糖核苷酸链
B.在前期,细胞中有4个四分体,含4对同源染色体
C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,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
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义.
【专题】正推法;有丝分裂;理解能力.
【答案】C
【分析】细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
(1)分裂间期:
①概念:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前。
②主要变化:DNA复制、蛋白质合成。
(2)分裂期:
主要变化:
1)前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤体形成。
2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。
3)后期:着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。
4)末期:(1)纺锤体解体消失;(2)核膜、核仁重新形成;(3)染色体解旋成染色质形态;④细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷)。
【解答】解:A、果蝇体细胞含有8条染色体,每条染色体上有1个DNA分子,共8个DNA分子,在间期通过DNA复制使DNA数目加倍,因此形成16个DNA分子,32条脱氧核糖核苷酸链,A错误;
B、有丝分裂过程中没有联会现象,不会出现四分体,B错误;
C、在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定、数目清晰,易于观察,C正确;
D、有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。由8条变成16条,同源染色体在整个有丝分裂的过程中不分离,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生从题图中获取相关信息,并结合所学有丝分裂和减数分裂的知识做出正确判断,属于识记和理解层次的内容,难度适中。
16.(2024秋 南开区校级期末)细胞的生命历程是一个复杂而精细的过程,涉及多个关键阶段。下列叙述错误的是( )
A.正常细胞的分裂次数是有限的,可能跟端粒不断被消耗有关
B.细胞衰老的自由基学说认为自由基攻击DNA可能引起基因突变
C.衰老细胞的体积和细胞核体积缩小
D.有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
【考点】细胞衰老的特征和原因;细胞死亡.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【解答】解:A、端粒学说显示,位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短,因而正常细胞的分裂次数是有限,可能跟端粒不断被消耗有关,A正确;
B、自由基学说认为自由基会攻击DNA,可能引起基因突变,B正确;
C、衰老细胞的体积减小,细胞核体积增大,C错误;
D、细胞的结构受到损伤可诱发细胞自噬,细胞自噬会导致细胞正常功能受影响,严重时可能会诱导细胞凋亡,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查细胞衰老和凋亡的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点、把握知识间内在联系、形成知识网络结构的能力。
二.解答题(共4小题)
17.(2024秋 永州期末)如图甲表示某植物体细胞有丝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;图乙为该植物细胞分裂时期每条染色体上的DNA含量变化;图丙表示根尖分生区细胞有丝分裂某时期的细胞模式图。请回答下列问题:
(1)图甲中a表示的是 核DNA 的含量,2表示分裂期的 前期和中 期。
(2)图乙cd段形成的原因是 着丝粒分裂 ,该时期染色体:染色单体:DNA的数目之比为 1:0:1(或2:0:2) 。
(3)图丙中的1是 细胞板 (填“细胞板”或“赤道板”),在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,即使操作正确,也难以看到一个细胞分裂的连续变化过程,主要原因是 解离时,细胞已死亡 。
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义;观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂.
【专题】正推法;有丝分裂;理解能力.
【答案】(1)核DNA 前期和中
(2)着丝粒分裂 1:0:1(或2:0:2)
(3)细胞板 解离时,细胞已死亡
【分析】甲图中a是核DNA,b是染色体,c是染色单体。1中不含染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数与体细胞相同,可能处于有丝分裂间期和有丝分裂末期;2中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,处于有丝分裂前期或中期。乙图中ab段表示DNA复制,bc段对应有丝分裂前中期,cd段表示着丝粒分裂,对应有丝分裂后期,de对应有丝分裂后末期,图丙细胞中染色体着丝粒分裂,染色体数目加倍,处于有丝分裂后期。
【解答】解:(1)图甲中c有为零的时候,因而代表的是染色单体,染色单体与核DNA数目是相等的,因此a表示的是核DNA的含量,2中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,处于有丝分裂前期或中期。
(2)图乙cd段表示染色体由一个染色体含有两个DNA的状态变成了一条染色体含有一个DNA的状态,该过程形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色单体成为染色体,染色体数目暂时加倍,该时期染色体:染色单体:DNA的数目之比为1:0:1(或2:0:2)。
(3)图丙中的1是“细胞板”,其由中央向四周扩展形成细胞壁,产生了两个子细胞,在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,即使操作正确,也难以看到一个细胞分裂的连续变化过程,主要原因是因为制片过程中经过了解离步骤,解离时,细胞已死亡。
故答案为:
(1)核DNA 前期和中
(2)着丝粒分裂 1:0:1(或2:0:2)
(3)细胞板 解离时,细胞已死亡
【点评】本题考查细胞有丝分裂的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
18.(2024秋 酒泉期末)图A是某植物细胞有丝分裂的示意图,图B是该植物细胞的一个细胞周期的染色体变化曲线。根据图回答:
(1)图A细胞对应图2中曲线的 ab 段。
(2)图A中①、②两条染色体在未分开前互称姐妹染色单体,是经过间期复制形成的,该时期的特点是 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极 。
(3)图A细胞继续分裂,将在赤道板位置出现 细胞板 ,逐渐扩展成为细胞壁。
(4)在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离的目的是 使细胞分散开 。
(5)请在答题卡相应位置绘出图A细胞前一时期的细胞分裂图。
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义;观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂.
【专题】正推法;有丝分裂;理解能力.
【答案】(1)ab
(2)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
(3)细胞板
(4)使细胞分散开
(5)
【分析】图A中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,为有丝分裂后期;图B表示有丝分裂过程染色体数目的变化,ab段表示有丝分裂后期,bc段表示有丝分裂末期。
【解答】解:(1)图A细胞为有丝分裂后期,相当于图2中曲线的ab段。
(2)图A细胞为有丝分裂后期,该时期的特点是着丝分裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极。
(3)植物细胞在有丝分裂末期,将在赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展成为细胞壁。
(4)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,解离的目的是使细胞之间分离开。
(5)图A前一时期为有丝分裂中期,图为。
故答案为:
(1)ab
(2)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
(3)细胞板
(4)使细胞分散开
(5)
【点评】本题考查细胞有丝分裂的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
19.(2024秋 郑州期末)某实验小组选取洋葱根尖细胞进行“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验,观察中显示屏显示了某个视野中细胞情况,如图所示。回答下列问题。
(1)实验中装片的制作流程是 解离、漂洗、染色、制片 ,其中,剪取根尖2~3mm置于盐酸和酒精的等比混合液中3~5min,该操作的目的是 使组织中的细胞相互分离开来 。
(2)图中①~⑤细胞中,根据各个时期内染色体的存在状态,能够表示一个细胞周期的进程的顺序是 ②①③④⑤ 。④细胞内染色体数目是③细胞内的 2 倍,其原因是 ④细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,染色体数目加倍 。
(3)三位小组成员依次观察同一视野并统计各时期细胞数量,统计结果如下表。
小组成员 分裂间期(单位:个) 分裂期(单位:个) 总计
前期 中期 后期 末期
成员甲 20 3 2 1 3 29
成员乙 20 3 2 2 2 29
成员丙 18 2 2 1 3 27
成员甲和成员乙的结果有差异的原因是 观察时的视野范围不同、计数时存在误差等 ,三位小组成员观察装片,统计出细胞分裂间期的数量都多于分裂期的原因是 细胞周期中分裂间期所占的时间长,处于分裂间期的细胞数目多,而分裂期所占时间短,处于分裂期的细胞数目少。 。
【考点】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂.
【专题】正推法;有丝分裂;实验探究能力.
【答案】(1)解离、漂洗、染色、制片;使组织中的细胞相互分离开来;
(2)①②③④⑤;2;④细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,染色体数目加倍;
(3)观察时的视野范围不同、计数时存在误差等;细胞周期中分裂间期所占的时间长,处于分裂间期的细胞数目多,而分裂期所占时间短,处于分裂期的细胞数目少。
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中制作流程为:解离﹣漂洗﹣染色﹣制片。
1)解离:上午10时至下午2时,剪去洋葱根尖2﹣3mm,立即放入盛入有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在温室下解离.目的:用药液使组织中的细胞相互分离开来。
2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛入清水的玻璃皿中漂洗。目的:洗去药液,防止解离过度。
3)染色:把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色。目的:染料能使染色体着色。
4)制片:用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖能碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片.然后,用拇指轻轻的按压载玻片。目的:使细胞分散开来,有利于观察。
【解答】解:(1)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中装片的制作流程是解离、漂洗、染色、制片;剪取根尖2﹣3mm置于盐酸和酒精的等比混合液中3﹣5min,此操作是解离,目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来。
(2)一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又分为前期、中期、后期和末期。图中②处于分裂间期,①处于前期,③处于中期,④处于后期,⑤处于末期,所以能够表示一个细胞周期进程的顺序是②①③④⑤;④细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,染色体数目加倍,是③细胞(中期)内的2倍。
(3)成员甲和成员乙的结果有差异的原因可能是:①观察时的视野范围不同,导致统计的细胞数量有差异;②在计数时存在误差等。三位小组成员观察装片,统计出细胞分裂间期的数量都多于分裂期的原因是细胞周期中分裂间期所占的时间长,处于分裂间期的细胞数目多,而分裂期所占时间短,处于分裂期的细胞数目少。
故答案为:
(1)解离、漂洗、染色、制片;使组织中的细胞相互分离开来;
(2)①②③④⑤;2;④细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,染色体数目加倍;
(3)观察时的视野范围不同、计数时存在误差等;细胞周期中分裂间期所占的时间长,处于分裂间期的细胞数目多,而分裂期所占时间短,处于分裂期的细胞数目少。
【点评】本题考查“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验,意在考查学生对实验操作流程、细胞周期各时期特点的理解,以及对实验数据差异的分析能力。
20.(2024秋 新疆校级期末)长春碱是一种新研发的抗肿瘤药物,能够抑制肿瘤细胞的增殖,但对正常细胞也有一定的毒副作用。为研究长春碱抗肿瘤的机制,科研人员采用细胞周期阻滞剂(CDK2抑制剂)处理某种哺乳动物的胚胎细胞,研究了长春碱的毒性与细胞周期的关系,实验流程如下:
Ⅰ、分组处理。
甲组:胚胎细胞+培养液→培养24h
乙组:胚胎细胞+培养液→培养8h→转入含CDK2抑制剂的培养液培养16h
丙组:胚胎细胞+含CDK2抑制剂的培养液→培养16h→转入不含CDK2抑制剂的培养液培养8h
Ⅱ、以上三组胚胎细胞每组分别取其中的一半,检测细胞核中DNA含量如下表所示,每组中的另一半细胞用长春碱处理相同时间后,检测细胞凋亡率如图所示。回答以下问题:
DNA含量 分组
甲 乙 丙
细胞占比%
2C 50.04 48.07 12.10
2C~4C 36.88 49.04 20.96
4C 13.08 2.89 66.94
(1)一个完整的细胞周期应包括细胞分裂间期和分裂期(M),根据DNA是否复制,又可将分裂间期分为:DNA合成前期(G1)、DNA合成期(S)和分裂准备期(G2),根据表中数据分析,CDK2抑制剂可将细胞分裂阻断在细胞分裂间期的 S 期,依据是 与甲组相比,乙组细胞转入含CDK2抑制剂的培养液培养16h后,DNA含量为2C~4C的细胞数目增多 。
(2)与甲、乙两组细胞相比,丙组细胞DNA含量为4C的细胞数目明显增多,其原因是 CDK2抑制剂可将细胞分裂阻断在S期,丙组在加入CDK2抑制剂的培养液中培养了16h,大部分细胞被阻断在S期,又转入不含CDK2抑制剂的培养液培养8h,原处于S期的细胞进入G2期和M期,处于4C的细胞数目增多 ;由此也可说明CDK2抑制剂对细胞周期的阻断是 可逆的 (填“可逆的”或“不可逆的”)。
(3)据图分析,长春碱可将细胞分裂阻断在 G2期或M 期,依据是 甲、乙、丙三组细胞用长春碱处理后,凋亡率与DNA含量为4C的细胞数呈正相关,DNA含量为4C的细胞为G2期和M期细胞 。
(4)用长春碱对某肿瘤患者进行治疗时,该药物对神经细胞和造血干细胞的毒性强弱表现为 长春碱对神经细胞的毒性较小,对造血干细胞的毒性较大 。
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义;细胞增殖的意义和细胞周期.
【专题】正推法;有丝分裂;理解能力.
【答案】(1)S 与甲组相比,乙组细胞转入含CDK2抑制剂的培养液培养16h后,DNA含量为2C~4C的细胞数目增多
(2)CDK2抑制剂可将细胞分裂阻断在S期,丙组在加入CDK2抑制剂的培养液中培养了16h,大部分细胞被阻断在S期,又转入不含CDK2抑制剂的培养液培养8h,原处于S期的细胞进入G2期和M期,处于4C的细胞数目增多 可逆的
(3)G2期或M 甲、乙、丙三组细胞用长春碱处理后,凋亡率与DNA含量为4C的细胞数呈正相关,DNA含量为4C的细胞为G2期和M期细胞
(4)长春碱对神经细胞的毒性较小,对造血干细胞的毒性较大
【分析】连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
在细胞分裂的过程中:G1期:物质代谢活跃,迅速合成RNA和蛋白质、核糖体的增生,细胞体积显著增大,为S期的复制作好物质和能量的准备;动物细胞细胞分裂时,纺锤体由细胞两极的中心体发出。核膜在M期中的细胞分裂前期消失,M期中的细胞分裂末期出现,同时在细胞分裂末期也会重现核仁,恢复细胞核结构。
【解答】解:(1)G1期细胞DNA还没有复制,DNA含量为2C,S期细胞正在进行DNA的复制,DNA含量为2C~4C,G2期和M期,DNA完成了复制,DNA含量为4C;根据表中数据可知,乙组细胞转入含CDK2抑制剂的培养液培养16h后,DNA含量为2C~4C的细胞数明显增多,说明CDK2抑制剂可将细胞分裂阻断在S期。
(2)由于CDK2抑制剂可将细胞分裂阻断在S期,丙组在加入CDK2抑制剂的培养液中培养了16h,大部分细胞被阻断在S期,又转入不含CDK2抑制剂的培养液培养8h,原处于S期的细胞进入G2期和M期,DNA含量为4C的细胞数目增多,由此也可说明CDK2抑制剂对细胞周期的阻断是可逆的。
(3)据图、表可知,甲、乙、丙三组细胞用长春碱处理后,凋亡率与DNA含量为4C的细胞数呈正相关,DNA含量为4C的细胞为G2期和M期细胞,说明长春碱可将细胞分裂阻断在G2期或M期。
(4)长春碱主要是作用于能够分裂的细胞,神经细胞是高度分化的细胞,一般不能分裂,长春碱对神经细胞毒性较小,造血干细胞能够分裂,长春碱对造血干细胞的毒性较大。
故答案为:
(1)S 与甲组相比,乙组细胞转入含CDK2抑制剂的培养液培养16h后,DNA含量为2C~4C的细胞数目增多
(2)CDK2抑制剂可将细胞分裂阻断在S期,丙组在加入CDK2抑制剂的培养液中培养了16h,大部分细胞被阻断在S期,又转入不含CDK2抑制剂的培养液培养8h,原处于S期的细胞进入G2期和M期,处于4C的细胞数目增多 可逆的
(3)G2期或M 甲、乙、丙三组细胞用长春碱处理后,凋亡率与DNA含量为4C的细胞数呈正相关,DNA含量为4C的细胞为G2期和M期细胞
(4)长春碱对神经细胞的毒性较小,对造血干细胞的毒性较大
【点评】本题考查细胞周期的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)