单元检测四 细胞的生命历程(含解析)2026届高考生物学一轮复习单元检测卷

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名称 单元检测四 细胞的生命历程(含解析)2026届高考生物学一轮复习单元检测卷
格式 docx
文件大小 2.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-06-14 16:35:08

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单元检测四 细胞的生命历程
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体,核内出现纺锤体,具体过程如图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(  )
A.①→②过程中,复制后的同源染色体相互配对
B.②→③过程中,细胞中不存在姐妹染色单体
C.③→④过程中,着丝粒分裂,分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D.④→⑤过程中,赤道板位置出现许多囊泡,囊泡聚集成细胞板
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(  )
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
3.(2025·黑河一模)如图表示细胞分裂周期,其中G0代表静息状态,细胞不生长也不分化;1、2、3、4代表细胞分裂过程不同阶段的检验点,是细胞周期中保证DNA复制和染色体分配的检查监控机制,若检验点被激活,则阻止细胞进入下一阶段,从而中断细胞周期的运行。CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期,检验点4主要用于检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上。下列说法错误的是(  )
A.CDK2-cyclinE失活将导致细胞周期中分裂期的细胞比例下降
B.与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量均加倍
C.检验点4被激活时,细胞中染色体不能均分到细胞两极
D.如果G1期缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),细胞会终止其G1期的进程
4.(2025·连云港一模)成体果蝇的神经干细胞(NSC)对维持机体细胞数量稳定或修复有重要作用。在早期胚胎发育时,NSC可能进入暂不增殖的状态(即处于停滞期)。如图是NSC进入或解除停滞状态的机制,其中Trb1、Akt、dILPs都是蛋白质分子,M属于分裂期。下列说法错误的是(  )
A.NSC可以分化成神经细胞,但没有全能性
B.Trb1可促进NSC进入停滞期,并抑制Akt的作用
C.如果Trb1、Akt均不能合成,则NSC最可能停止于停滞期
D.dILPs可以促进NSC进入M期,并抑制NSC进入停滞期
5.姐妹染色单体通过粘连蛋白相互黏附而不能分离。分离酶(SEP)可水解粘连蛋白,其活性受核基因编码的两种蛋白调控:SCR蛋白与SEP结合抑制其活性,而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下列说法错误的是(  )
A.SCR蛋白基因可能在分裂间期表达
B.SEP的功能异常可能导致子细胞染色体数目异常
C.APC蛋白失活会导致姐妹染色单体不能正常分离
D.SCR蛋白基因和APC蛋白基因的表达说明细胞发生了分化
6.(2024·银川模拟)秀丽隐杆线虫幼年时期共分裂出1 090个细胞,而成虫总共只有959个细胞。罗伯特研究“消失”的131个细胞,发现这些细胞关键基因ced-3、ced-4、ced-9,并揭示了这些基因的相互作用如图。相应的基因也存在于人体中,下列叙述正确的是(  )
A.被流感病毒侵染的细胞,其ced-3启动子均会发生甲基化
B.秀丽隐杆线虫的凋亡和细胞分化的基本原理相同
C.细胞凋亡仅需细胞内部因素调控
D.给幼虫正在自噬的细胞注射ced-9反义RNA后,可缓解细胞自噬
7.科研人员为了探究药物A对人皮肤成纤维细胞(HSF)凋亡率影响的机理,设置了4组体外培养HSF的实验,并测定了该四组实验细胞内ROS(活性氧,促进细胞衰老)的含量和细胞凋亡率,结果如图所示。只考虑图示范围内的实验结果,下列相关叙述错误的是(  )
A.HSF衰老死亡过程中,表达的基因有凋亡基因
B.实验所用药物A浓度与HSF的凋亡率呈负相关
C.药物A能降低HSF的ROS含量,延缓细胞衰老
D.利用培养液培养HSF可反映出机体的真实情况
8.(2025·滁州模拟)某雌性果蝇的基因型为AaXBXb,该果蝇某卵原细胞的A和a基因用红色荧光标记,B和b基因用绿色荧光标记,再置于不含荧光的培养基中培养,现观察到某细胞中含有2个红色荧光和2个绿色荧光。不考虑染色体变异、基因突变和染色体互换,下列有关说法错误的是(  )
A.若2个红色荧光在两条染色体上,则该时期的细胞可能观察到细胞核
B.若2个绿色荧光在两条染色体上,则该细胞可能正发生染色单体的分离
C.若2个红色荧光在一条染色体上,则该时期的细胞可能没有同源染色体
D.若2个绿色荧光在一条染色体上,则该细胞可能正发生非等位基因的自由组合
9.某基因型为AaXDXd的果蝇(2n=8),1个初级卵母细胞的染色体发生片段交换,引起1个D基因和1个d基因发生互换。该初级卵母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。不考虑其他变异情况,下列叙述错误的是(  )
A.甲时期细胞内一定存在染色单体
B.乙时期细胞内一定不存在同源染色体
C.甲时期细胞中含有1个A基因和1个a基因
D.乙时期细胞中含有1个D基因和1个d基因
10.(2024·南宁一模)如图甲、乙、丙为某二倍体雌性生物细胞分裂的相关示意图,图甲为细胞分裂某时期的模式图,图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化,图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是(  )
A.图甲细胞为第一极体,此时可能发生等位基因的分离
B.图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
C.图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
D.处于图乙BC段的细胞中可能含有1条、2条或者4条X染色体
11.(2024·云南玉溪一中月考)如图为初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的示意图,图中①~⑧表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是(  )
A.①与②③④互为等位基因,与⑤⑥⑦⑧互为非等位基因
B.①与③在减数分裂Ⅰ分离,①与②在减数分裂Ⅱ分离
C.在减数分裂Ⅰ前期,⑤⑥所在的染色体片段会互换,导致基因重组
D.减数分裂结束后,基因②④⑥⑧可出现在同一个精细胞中
12.下列关于“观察洋葱(2n=16)根尖分生区组织细胞有丝分裂”(实验Ⅰ)和“观察果蝇(2n=8)精母细胞减数分裂”(实验Ⅱ)的叙述,正确的是(  )
A.均必须采用卡诺氏液来固定细胞的形态
B.均可能观察到某些细胞的染色体排列在细胞板上
C.均不能观察到细胞在间期进行中心体复制的过程
D.实验Ⅰ分裂后期细胞中染色体组数与实验Ⅱ减数分裂Ⅱ后期相同
13.(2024·沧州二模)图1中甲、乙为某哺乳动物细胞分裂模式图,图2表示该动物细胞分裂过程中的染色体数和核DNA数的柱形图。下列相关叙述正确的是(  )
A.该动物为雄性,图1的甲细胞中同源染色体均分并分别移向两极
B.图2中的a、b可分别表示图1中甲和乙细胞中的染色体数和核DNA数
C.若图1中乙细胞基因型为纯合子,则经过减数分裂后只产生1种配子
D.图2中a可表示减数分裂Ⅱ后期,a、b、c中均不可能存在姐妹染色单体
14.(2024·合肥三模)为了分析某13三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的13号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。下列关于该患儿致病原因的叙述,错误的是(  )
A.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常
B.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常
15.减数分裂过程中会发生一系列特殊的染色体行为,其中包含程序性DNA双链断裂(DSB)的产生及修复过程。同源染色体上的非等位基因重组起始于程序性DSB,四分体可通过交换相应的片段修复DSB。如果在着丝粒周围形成大量DSB,它们在以交换的形式被修复时会破坏着丝粒连接等,干扰染色体分离。下列说法正确的是(  )
A.同源染色体联会、姐妹染色单体的分离等是减数分裂过程中特有的染色体行为
B.程序性DSB的同源修复增加了遗传多样性,改变了染色体上的基因数目或排列顺序
C.着丝粒周围DSB干扰染色体分离可能导致受精卵出现染色体数目变异
D.若四分体时期DSB的修复造成两条非同源染色体的片段交换,则不能形成正常的配子
16.(2025·贵阳期末)如图M、N为果蝇某精原细胞中的一对同源染色体,其中M为正常染色体,N中发生了结构变异(A、B、C、D、E表示基因)。该对同源染色体联会后非姐妹染色单体之间发生缠绕并交换相应的片段,导致在减数分裂Ⅰ时形成了如图所示的染色体桥,染色体桥在减数分裂Ⅰ后期随机断裂,其他的分裂过程正常进行。下列有关叙述不正确的是(  )
A.M、N联会时,各有一条染色单体在基因B、C之间发生过断裂
B.该精原细胞减数分裂形成的精子中,染色体数目会减少
C.该精原细胞减数分裂后可形成基因型为AA的精子
D.该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4
17.(2024·潮州松昌中学月考)实验发现小鼠的体细胞中转入四种基因就可以诱导产生一种与胚胎干细胞功能类似的诱导多能干细胞(iPS)(如图)。科学家将获得的iPS细胞诱导分化为其他细胞,以期用于某些疾病的治疗。下列叙述正确的是(  )
A.诱导iPS细胞的过程中,细胞的形态、结构发生改变
B.诱导体细胞分化成iPS细胞体现了细胞的全能性
C.图中表示的所有过程仅涉及图中这4种基因的表达
D.KLF4基因能够促进细胞凋亡和衰老,从而实现细胞的更新
18.(2025·天津河东区二模)某哺乳动物体细胞染色体数为2n,其体内细胞染色体复制后,形成染色单体,随后一种叫动粒的蛋白质结构在着丝粒处以背对背的方式装配形成。细胞分裂过程中动粒指向细胞的哪一极,就与这一极发出的星射线结合,染色体就被拉向这一极。下列现象中最可能与动粒和星射线的结合发生在同一时期的是(  )
A.染色体数由2n→4n或n→2n
B.一组中心粒增殖为两组中心粒
C.出现染色体,核膜、核仁开始解体
D.染色体上的DNA数由2n→4n
19.“分离”是细胞中普遍发生的一种现象。下列有关细胞中分离现象的叙述,正确的是(  )
A.将处于质壁分离的细胞放入清水中,原生质层都能恢复原状
B.雄性兔的胚胎干细胞在分裂时,X染色体和Y染色体会分离
C.姐妹染色单体分开时,细胞中染色体的数目是本物种的2倍
D.动物细胞有丝分裂时,经复制形成的两组中心粒在前期分离
20.某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”(如图所示)。下列说法正确的是(  )
A.“等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期
B.“等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会
C.可用秋水仙素抑制精原细胞有丝分裂过程中着丝粒的分裂使染色体数目加倍
D.该细胞经分裂产生的子细胞中,染色体结构和数目与精原细胞正常分裂产生的均不同
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(9分)(2024·昆明一模)细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础,是一个高度严格受控的细胞生命活动。在细胞周期不同阶段有一系列检验点(如图1中A~E)对该过程进行严密监控,只有检测到相应的过程完成,细胞周期才能进入下一阶段。请回答下列问题:
(1)一个细胞周期包括两个阶段,即分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又分为G1期、S期和G2期,S期细胞核中DNA分子数目____________,染色体数目__________。
(2)放射治疗癌症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:一种是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成,使其无法通过检验点__________;另一种是用秋水仙素抑制__________的形成,使癌细胞无法通过检验点__________。
(3)(4分)研究发现,细胞能严格有序的增殖与细胞内的CDK1(一种周期蛋白依赖性激酶)密切相关,而CDK1的活性又与cyclin B(一种周期蛋白)密切相关,二者的关系如图2所示。
①CDK1的活性受cyclin B的调节,据图2分析,具体调节过程是______________
________________________________________________________________________。
②CDK1可使多种底物蛋白磷酸化,从而出现相应的结构改变,促进细胞周期从G2期向M期转换。请推测组蛋白(组成染色质的基本蛋白)和核仁蛋白经CDK1磷酸化作用后,会分别引起相应结构发生的变化:______________________,______________________。
22.(12分)(2025·成都月考)细胞周期的有序调控有既定程序,在细胞周期中有一系列检验点对细胞增殖进行严密监控,确保细胞增殖严格有序进行,在细胞质中细胞周期蛋白浓度呈周期性变化,细胞周期蛋白与激酶结合形成复合物后,可协助细胞通过这些检验点。例如,周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后,可促进细胞由G2期进入M期;周期蛋白2与激酶2结合形成复合物SPF后,可促进细胞由G1期进入S期,如图为细胞周期中相关复合物的活性和周期蛋白的浓度变化规律。请回答下列问题:
(1)图中的________可表示一个完整的细胞周期,________可表示有丝分裂过程(用图中字母表示)。
(2)(4分)据图分析,图示周期蛋白指的是周期蛋白________(填“1”或“2”),在分裂间期和分裂期,该周期蛋白浓度变化的特点是______________,推测其发挥作用使细胞通过相应检验点后细胞内发生的具体变化可能是____________________________(答出2点)。
(3)(4分)若要阻止细胞由G1期进入S期,可通过抑制与周期蛋白________(填“1”或“2”)有关基因的表达,还可以通过抑制激酶________(填“1”或“2”)的活性来实现,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
导致细胞不能由G1期进入S期,更多细胞阻滞在检验点G1/S。
(4)(2分)动、植物细胞的细胞周期对各自细胞增殖的检验、监控机制相同,染色体的复制和平均分配的方式也相同,但二者在M期存在某些明显差异。与高等植物细胞相比,动物细胞M期中的不同点有_______________________________________________________
_________________________________________________________________(答出2点)。
23.(9分)图1表示玉米(2n=20)的花粉母细胞处于减数分裂不同时期的显微照片,图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图。回答下列问题:
(1)(4分)图1中可进行DNA复制和相关蛋白质合成的是______________(填序号),同源染色体分离和非同源染色体自由组合发生于图1中____________(填序号)。⑧中的每个细胞不含同源染色体的原因是____________________。
(2)图2中发生A→B变化的原因是__________________。图1的细胞④~⑧中处于图2的BC段的细胞有________(填序号)。发生C→D变化的原因是________________。
(3)图3中a、b、c对应的物质分别是____________________。图1的细胞④~⑧中与图3中Ⅲ、Ⅳ对应的分别是__________(填序号)。
24.(10分)(2025·锦州模拟)某雄性哺乳动物(2n=20)的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图2中①~⑦表示的是该动物体内不同细胞中染色体数与核DNA分子数的关系。回答下列有关问题:
(1)(2分)图1细胞的一条染色体上含等位基因H和h的原因可能是发生了____________________。
(2)(4分)图2中肯定含有两个染色体组的细胞是____________(填序号),其中细胞③最可能处于____________(填细胞分裂时期),可能发生联会的细胞是________(填序号)。
(3)(4分)染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图3所示)。染色体桥形成可能发生在________(填细胞分裂时期)。若在形成细胞⑦的过程中,H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极,不考虑其他变异和性染色体的情况下,该细胞产生子细胞的基因型可能有____________(只考虑H/h这一对等位基因)。
25.(10分)线粒体是人体细胞能量代谢最重要的细胞器。辐射、毒素、自由基等会引起线粒体损伤。细胞色素c是生物氧化过程中的电子传递体,能提高线粒体对氧的利用。线粒体损伤后细胞色素c被释放,可诱发细胞凋亡,如图1所示。线粒体损伤诱发的细胞凋亡以及线粒体自噬,严重干扰细胞的正常功能。请回答下列问题:
(1)据图1分析,细胞色素c发挥传递电子的作用的场所是____________。线粒体损伤后,其外膜的通透性________,细胞色素c被释放后与蛋白质A结合,蛋白质A催化ATP水解,使C-9酶发生________(填“磷酸化”或“去磷酸化”)而被激活以催化一系列的反应,最终引起细胞凋亡。
(2)(4分)受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基,自由基对细胞的损害主要表现在________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出2点)。线粒体损伤后,细胞自噬作用增大,其生理意义是________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(3分)线粒体对缺氧环境敏感,高海拔低氧环境会引起线粒体氧化应激平衡失调,为研究低氧环境下细胞的适应性功能改变,研究人员做了相关实验。将大鼠细胞分别用常氧(甲)、适度低氧(乙)和严重低氧(丙)处理24 h,三类细胞受损线粒体的自噬情况如图2所示;三类细胞经3-甲基腺嘌呤(自噬抑制剂)处理相同时间后,细胞内活性氧含量情况如图3所示。
分析图2,给予______________处理后,细胞内线粒体自噬水平最高;综合以上信息,适度低氧处理能________________________________,以减缓细胞损伤,使细胞适应低氧环境。
单元检测四 细胞的生命历程
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体,核内出现纺锤体,具体过程如图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(  )
A.①→②过程中,复制后的同源染色体相互配对
B.②→③过程中,细胞中不存在姐妹染色单体
C.③→④过程中,着丝粒分裂,分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D.④→⑤过程中,赤道板位置出现许多囊泡,囊泡聚集成细胞板
答案 C
解析 ①→②过程主要是DNA分子复制,复制结果是DNA数目加倍,染色体数目不变,形成姐妹染色单体,不会出现同源染色体相互配对,A错误;②→③过程主要是染色质螺旋化,缩短变粗成为染色体,每条染色体含有两条姐妹染色单体,B错误;③→④过程着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,且在纺锤丝的牵引下平均移向细胞核两极,C正确;眼虫无细胞壁,④→⑤过程中,利用细胞膜的流动性,细胞膜向内凹陷,细胞缢裂成两个子细胞,不会出现细胞板,D错误。
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(  )
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
答案 C
解析 UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,从而促进TPX2发出纺锤丝,形成纺锤体,牵引染色体移动,正常执行功能,参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为,A正确;UHRF1蛋白缺失,EG5无法泛素化,可能导致TPX2无法正常执行功能,可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞,B正确;据图可知,TPX2确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布,C错误;如果缺少UHRF1蛋白,将不能催化EG5的泛素化,抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配,导致细胞阻滞在有丝分裂期,无法正常进行分裂,该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据,D正确。
3.(2025·黑河一模)如图表示细胞分裂周期,其中G0代表静息状态,细胞不生长也不分化;1、2、3、4代表细胞分裂过程不同阶段的检验点,是细胞周期中保证DNA复制和染色体分配的检查监控机制,若检验点被激活,则阻止细胞进入下一阶段,从而中断细胞周期的运行。CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期,检验点4主要用于检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上。下列说法错误的是(  )
A.CDK2-cyclinE失活将导致细胞周期中分裂期的细胞比例下降
B.与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量均加倍
C.检验点4被激活时,细胞中染色体不能均分到细胞两极
D.如果G1期缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),细胞会终止其G1期的进程
答案 B
解析 CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期,失活将导致细胞周期中分裂期的细胞比例下降,A正确;与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体着丝粒未分离,染色体数不变,核DNA数量加倍,B错误;检验点4主要用于检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上,被激活时,细胞中染色体不能均分到细胞两极,C正确;如果G1期缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),相关的蛋白质(酶)无法合成,细胞会终止其G1期的进程,D正确。
4.(2025·连云港一模)成体果蝇的神经干细胞(NSC)对维持机体细胞数量稳定或修复有重要作用。在早期胚胎发育时,NSC可能进入暂不增殖的状态(即处于停滞期)。如图是NSC进入或解除停滞状态的机制,其中Trb1、Akt、dILPs都是蛋白质分子,M属于分裂期。下列说法错误的是(  )
A.NSC可以分化成神经细胞,但没有全能性
B.Trb1可促进NSC进入停滞期,并抑制Akt的作用
C.如果Trb1、Akt均不能合成,则NSC最可能停止于停滞期
D.dILPs可以促进NSC进入M期,并抑制NSC进入停滞期
答案 C
解析 NSC可以分化成神经细胞,其为专能干细胞,没有全能性,A正确;由图可知,Trb1可促进NSC进入停滞期,并抑制Akt的作用,从而使NSC可能进入暂不增殖的状态,B正确;由图可知,Trb1可促进NSC进入停滞期,若无Trb1合成,则NSC不能进入停滞期,C错误;dILPs通过激活细胞内信号,从而激活Akt,可以促进NSC进入M期,Akt通过抑制Trb1的作用,从而抑制NSC进入停滞期,D正确。
5.姐妹染色单体通过粘连蛋白相互黏附而不能分离。分离酶(SEP)可水解粘连蛋白,其活性受核基因编码的两种蛋白调控:SCR蛋白与SEP结合抑制其活性,而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下列说法错误的是(  )
A.SCR蛋白基因可能在分裂间期表达
B.SEP的功能异常可能导致子细胞染色体数目异常
C.APC蛋白失活会导致姐妹染色单体不能正常分离
D.SCR蛋白基因和APC蛋白基因的表达说明细胞发生了分化
答案 D
解析 由题意可知,分离酶(SEP)可水解粘连蛋白,其活性受核基因编码的SCR蛋白和APC蛋白调控,间期进行染色体复制,形成姐妹染色单体,因此SCR蛋白基因和APC蛋白基因可能在分裂间期表达,A正确;SEP的功能异常导致粘连蛋白不能正常水解,可能导致子细胞染色体数目异常,B正确;APC蛋白可催化SCR蛋白水解,而SCR蛋白与SEP结合抑制其活性,APC蛋白失活会导致姐妹染色单体不能正常分离,C正确;SCR蛋白基因和APC蛋白基因是与姐妹染色单体形成和分离相关的基因,二者表达说明细胞发生了增殖,D错误。
6.(2024·银川模拟)秀丽隐杆线虫幼年时期共分裂出1 090个细胞,而成虫总共只有959个细胞。罗伯特研究“消失”的131个细胞,发现这些细胞关键基因ced-3、ced-4、ced-9,并揭示了这些基因的相互作用如图。相应的基因也存在于人体中,下列叙述正确的是(  )
A.被流感病毒侵染的细胞,其ced-3启动子均会发生甲基化
B.秀丽隐杆线虫的凋亡和细胞分化的基本原理相同
C.细胞凋亡仅需细胞内部因素调控
D.给幼虫正在自噬的细胞注射ced-9反义RNA后,可缓解细胞自噬
答案 B
解析 被病原体感染的细胞的清除存在细胞凋亡,因此ced-3基因会表达,启动子不会发生甲基化,A错误;秀丽隐杆线虫的凋亡和细胞分化的基本原理相同,都是基因的选择性表达,B正确;细胞凋亡除需细胞内部因素调控,还有其他因素的影响,C错误;注射ced-9反义RNA后,反义RNA会与ced-9的mRNA互补配对,抑制ced-9的表达,从而促进细胞死亡,D错误。
7.科研人员为了探究药物A对人皮肤成纤维细胞(HSF)凋亡率影响的机理,设置了4组体外培养HSF的实验,并测定了该四组实验细胞内ROS(活性氧,促进细胞衰老)的含量和细胞凋亡率,结果如图所示。只考虑图示范围内的实验结果,下列相关叙述错误的是(  )
A.HSF衰老死亡过程中,表达的基因有凋亡基因
B.实验所用药物A浓度与HSF的凋亡率呈负相关
C.药物A能降低HSF的ROS含量,延缓细胞衰老
D.利用培养液培养HSF可反映出机体的真实情况
答案 D
解析 HSF的衰老死亡属于细胞凋亡,而细胞凋亡过程有凋亡基因的表达,A正确;从图中信息可知,实验所用药物A浓度与HSF的凋亡率呈负相关,B正确;从图中信息可知,药物A能降低HSF的ROS含量,而ROS促进细胞衰老,故药物A具有延缓细胞衰老的作用,C正确;体外培养的动物细胞环境条件与人体内的细胞环境条件并不完全相同,所以利用培养液培养HSF并不能反映出机体的真实情况,D错误。
8.(2025·滁州模拟)某雌性果蝇的基因型为AaXBXb,该果蝇某卵原细胞的A和a基因用红色荧光标记,B和b基因用绿色荧光标记,再置于不含荧光的培养基中培养,现观察到某细胞中含有2个红色荧光和2个绿色荧光。不考虑染色体变异、基因突变和染色体互换,下列有关说法错误的是(  )
A.若2个红色荧光在两条染色体上,则该时期的细胞可能观察到细胞核
B.若2个绿色荧光在两条染色体上,则该细胞可能正发生染色单体的分离
C.若2个红色荧光在一条染色体上,则该时期的细胞可能没有同源染色体
D.若2个绿色荧光在一条染色体上,则该细胞可能正发生非等位基因的自由组合
答案 D
解析 据题分析,若2个红色荧光在两条染色体上,此时细胞可能处于DNA尚未复制的时期或减数分裂Ⅱ后期、末期,可以观察到细胞核,A正确;若2个绿色荧光在两条染色体上,此时也可能处于减数分裂Ⅱ后期,细胞正在发生姐妹染色单体的分离,B正确;若2个红色荧光在一条染色体上,此时可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期,细胞中无同源染色体,C正确;非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,此时细胞中含有4个红色荧光和4个绿色荧光,与题干不符,D错误。
9.某基因型为AaXDXd的果蝇(2n=8),1个初级卵母细胞的染色体发生片段交换,引起1个D基因和1个d基因发生互换。该初级卵母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。不考虑其他变异情况,下列叙述错误的是(  )
A.甲时期细胞内一定存在染色单体
B.乙时期细胞内一定不存在同源染色体
C.甲时期细胞中含有1个A基因和1个a基因
D.乙时期细胞中含有1个D基因和1个d基因
答案 C
解析 图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1∶2,但染色体数为4,所以图甲表示次级卵母细胞的前期和中期细胞,甲时期细胞内一定存在染色单体,A正确;图乙中染色体数为8,染色体数目与核DNA分子数比为1∶1,可表示减数分裂Ⅱ后期、末期的次级卵母细胞,减数分裂Ⅱ后期、末期不含同源染色体,B正确;图甲表示次级卵母细胞的前期和中期细胞,该细胞的产生过程中经过了同源染色体分离过程,正常情况下不会存在等位基因,因此,甲时期细胞中含有2个A基因或2个a基因,C错误;图乙可表示减数分裂Ⅱ后期、末期的次级卵母细胞,该细胞形成过程中由于初级卵母细胞中发生了D和d基因的交换,因而乙时期细胞中含有1个D基因和1个d基因,D正确。
10.(2024·南宁一模)如图甲、乙、丙为某二倍体雌性生物细胞分裂的相关示意图,图甲为细胞分裂某时期的模式图,图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化,图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是(  )
A.图甲细胞为第一极体,此时可能发生等位基因的分离
B.图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
C.图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
D.处于图乙BC段的细胞中可能含有1条、2条或者4条X染色体
答案 D
解析 据分析可知,图甲为减数分裂Ⅱ后期,因为图中显示的是某二倍体雌性生物细胞分裂的相关示意图且细胞质均等分裂,故只能为第一极体,若发生了互换或基因突变,此时可能发生等位基因的分离,A正确;图甲细胞处于减数分裂Ⅱ后期,与图丙中的c相对应,即图甲所示细胞所处时期可对应图乙的DE段,以及图丙的c时期,B正确;图甲细胞分裂后形成的子细胞为第二极体,对应图乙的DE段和图丙的d时期,C正确;BC段每条染色体上的DNA数目为2,对应的分裂时期为有丝分裂前期和中期,减数分裂Ⅰ前期、中期、后期、末期,减数分裂Ⅱ前期和中期,BC段的细胞中不存在含4条X染色体的情况,D错误。
11.(2024·云南玉溪一中月考)如图为初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的示意图,图中①~⑧表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是(  )
A.①与②③④互为等位基因,与⑤⑥⑦⑧互为非等位基因
B.①与③在减数分裂Ⅰ分离,①与②在减数分裂Ⅱ分离
C.在减数分裂Ⅰ前期,⑤⑥所在的染色体片段会互换,导致基因重组
D.减数分裂结束后,基因②④⑥⑧可出现在同一个精细胞中
答案 B
解析 ①与②是相同基因,与③④互为等位基因,与⑤⑥⑦⑧互为非等位基因,A错误;①和③会在减数分裂Ⅰ过程中随同源染色体的分离而分离,①和②会在减数分裂Ⅱ的过程中,随姐妹染色单体的分离而分离,B正确;减数分裂产生的精细胞中,②和④、⑥和⑧互为等位基因,在不考虑突变的情况下,不会出现在同一个精细胞中,D错误。
12.下列关于“观察洋葱(2n=16)根尖分生区组织细胞有丝分裂”(实验Ⅰ)和“观察果蝇(2n=8)精母细胞减数分裂”(实验Ⅱ)的叙述,正确的是(  )
A.均必须采用卡诺氏液来固定细胞的形态
B.均可能观察到某些细胞的染色体排列在细胞板上
C.均不能观察到细胞在间期进行中心体复制的过程
D.实验Ⅰ分裂后期细胞中染色体组数与实验Ⅱ减数分裂Ⅱ后期相同
答案 C
解析 在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验中,用卡诺氏液来固定细胞的形态,在上述两个实验中未用到,A错误;实验Ⅰ有丝分裂中期和实验Ⅱ减数分裂Ⅱ中期,均可观察到染色体整齐排列在赤道板上,而不是细胞板,B错误;中心体复制的过程是一个动态过程,实验Ⅰ和实验Ⅱ中的细胞均为死细胞,观察不到中心体复制的过程,同时洋葱根尖细胞无中心体,C正确;实验Ⅰ分裂后期细胞中染色体组数为4,实验Ⅱ减数分裂Ⅱ后期染色体组数为2,D错误。
13.(2024·沧州二模)图1中甲、乙为某哺乳动物细胞分裂模式图,图2表示该动物细胞分裂过程中的染色体数和核DNA数的柱形图。下列相关叙述正确的是(  )
A.该动物为雄性,图1的甲细胞中同源染色体均分并分别移向两极
B.图2中的a、b可分别表示图1中甲和乙细胞中的染色体数和核DNA数
C.若图1中乙细胞基因型为纯合子,则经过减数分裂后只产生1种配子
D.图2中a可表示减数分裂Ⅱ后期,a、b、c中均不可能存在姐妹染色单体
答案 B
解析 由图1中的乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,且细胞质均等分裂可知,该动物为雄性,图1中甲细胞处于有丝分裂后期,染色体平均移向细胞两极,且每一极都存在同源染色体,同源染色体不会均分移向细胞两极,A错误;图2中的a可表示图1中甲细胞中的染色体数和核DNA数,图2中b可表示图1中乙细胞中的染色体数和核DNA数,B正确;由于是雄性哺乳动物的细胞分裂图示,细胞中存在性染色体,即使图1中乙细胞基因型为纯合子,则经过减数分裂后也会产生2种配子,C错误;图2中a表示有丝分裂后期,b中染色体数与核DNA数之比为1∶2,说明此时细胞中存在姐妹染色单体,D错误。
14.(2024·合肥三模)为了分析某13三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的13号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。下列关于该患儿致病原因的叙述,错误的是(  )
A.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常
B.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常
答案 D
解析 据图分析,父亲的基因型是A2A3,母亲的基因型是A1A4,患儿的A2、A3基因来自父亲。如果考虑同源染色体互换,则同源染色体上分布有A2、A3基因,两条姐妹染色单体上也可能分布有A2、A3基因。精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常或减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体均可进入同一精子,不考虑同源染色体互换,则A2、A3基因只分布在同源染色体上,姐妹染色单体上为相同的基因。所以可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体进入到同一个细胞所致,不可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常所致。故A、B、C正确,D错误。
15.减数分裂过程中会发生一系列特殊的染色体行为,其中包含程序性DNA双链断裂(DSB)的产生及修复过程。同源染色体上的非等位基因重组起始于程序性DSB,四分体可通过交换相应的片段修复DSB。如果在着丝粒周围形成大量DSB,它们在以交换的形式被修复时会破坏着丝粒连接等,干扰染色体分离。下列说法正确的是(  )
A.同源染色体联会、姐妹染色单体的分离等是减数分裂过程中特有的染色体行为
B.程序性DSB的同源修复增加了遗传多样性,改变了染色体上的基因数目或排列顺序
C.着丝粒周围DSB干扰染色体分离可能导致受精卵出现染色体数目变异
D.若四分体时期DSB的修复造成两条非同源染色体的片段交换,则不能形成正常的配子
答案 C
解析 同源染色体联会和分离是减数分裂过程中特有的染色体行为,但姐妹染色单体的分离不是,A错误;四分体内DSB的修复增加了遗传多样性,但并没有改变染色体上基因的数目,B错误;着丝粒周围DSB的修复可能会破坏着丝粒连接,从而干扰染色体分离,可能导致受精卵出现染色体数目的变异,C正确;DSB的修复使非同源染色体间发生片段交换,可能会导致染色体结构变异,但也可能形成正常的配子,D错误。
16.(2025·贵阳期末)如图M、N为果蝇某精原细胞中的一对同源染色体,其中M为正常染色体,N中发生了结构变异(A、B、C、D、E表示基因)。该对同源染色体联会后非姐妹染色单体之间发生缠绕并交换相应的片段,导致在减数分裂Ⅰ时形成了如图所示的染色体桥,染色体桥在减数分裂Ⅰ后期随机断裂,其他的分裂过程正常进行。下列有关叙述不正确的是(  )
A.M、N联会时,各有一条染色单体在基因B、C之间发生过断裂
B.该精原细胞减数分裂形成的精子中,染色体数目会减少
C.该精原细胞减数分裂后可形成基因型为AA的精子
D.该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4
答案 B
解析 由题图可知,M、N联会时,M的一条染色单体中CDE所在的染色体片段断裂后最终丢失,N的一条染色单体BE所在的染色体片段断裂后缺失,即各有一条染色单体在基因B、C之间发生过断裂,A正确;染色体桥在减数分裂Ⅰ后期随机断裂,但着丝粒移向细胞两极的情况是正常的,因此形成的精细胞的染色体数目是正常的,只是发生了染色体结构改变,B错误;由于染色体桥在减数分裂Ⅰ后期随机断裂,因此可能会导致M染色体的一条染色单体上出现ABCDA的基因组合,或者是导致N染色体的一条染色单体上出现ADCBA的基因组合,故减数分裂Ⅱ后期着丝粒断裂后可形成含AA的精细胞,进而通过变形形成含AA的精子,C正确;该精原细胞经减数分裂形成的4个精子中,只有1个含与M染色体相同的正常染色体,其余3个均为含异常染色体的精子,即含异常染色体的精子占3/4,D正确。
17.(2024·潮州松昌中学月考)实验发现小鼠的体细胞中转入四种基因就可以诱导产生一种与胚胎干细胞功能类似的诱导多能干细胞(iPS)(如图)。科学家将获得的iPS细胞诱导分化为其他细胞,以期用于某些疾病的治疗。下列叙述正确的是(  )
A.诱导iPS细胞的过程中,细胞的形态、结构发生改变
B.诱导体细胞分化成iPS细胞体现了细胞的全能性
C.图中表示的所有过程仅涉及图中这4种基因的表达
D.KLF4基因能够促进细胞凋亡和衰老,从而实现细胞的更新
答案 A
解析 iPS细胞是由体细胞诱导分化而成的,该过程中细胞的形态、结构发生改变,A正确;该过程还有其他基因(管家基因)的表达,如控制ATP合成的基因、呼吸酶基因等,C错误;KLF4基因能够抑制细胞凋亡和衰老,可实现细胞的无限增殖,从而产生肿瘤细胞,D错误。
18.(2025·天津河东区二模)某哺乳动物体细胞染色体数为2n,其体内细胞染色体复制后,形成染色单体,随后一种叫动粒的蛋白质结构在着丝粒处以背对背的方式装配形成。细胞分裂过程中动粒指向细胞的哪一极,就与这一极发出的星射线结合,染色体就被拉向这一极。下列现象中最可能与动粒和星射线的结合发生在同一时期的是(  )
A.染色体数由2n→4n或n→2n
B.一组中心粒增殖为两组中心粒
C.出现染色体,核膜、核仁开始解体
D.染色体上的DNA数由2n→4n
答案 C
解析 动粒和纺锤丝的结合发生在有丝分裂前期,此时细胞内的染色体数为2n,染色体数由2n→4n属于有丝分裂的后期,而染色体数由n→2n为受精过程,A错误;一组中心粒增殖为两组中心粒发生在间期,而动粒和星射线的结合发生在前期,B错误;动粒和纺锤丝的结合发生在有丝分裂前期,有丝分裂前期出现染色体,核膜、核仁开始解体,C正确;染色体上的DNA数由2n→4n发生在间期,而动粒和纺锤丝的结合发生在有丝分裂前期,D错误。
19.“分离”是细胞中普遍发生的一种现象。下列有关细胞中分离现象的叙述,正确的是(  )
A.将处于质壁分离的细胞放入清水中,原生质层都能恢复原状
B.雄性兔的胚胎干细胞在分裂时,X染色体和Y染色体会分离
C.姐妹染色单体分开时,细胞中染色体的数目是本物种的2倍
D.动物细胞有丝分裂时,经复制形成的两组中心粒在前期分离
答案 D
解析 处于质壁分离状态的细胞,若失水过多(细胞已经死亡),将不能复原,A错误;X染色体和Y染色体为同源染色体,胚胎干细胞进行有丝分裂,有丝分裂过程中不会发生同源染色体的分离,B错误;姐妹染色单体分开时,细胞可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。若处于有丝分裂后期,则细胞中的染色体数目是本物种的2倍,若处于减数分裂Ⅱ后期,则细胞中的染色体数目和本物种的相等,C错误;动物细胞的中心粒在间期复制,在前期,中心粒会分离并移向细胞两极,D正确。
20.某精原细胞在分裂过程中会发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成“等臂染色体”(如图所示)。下列说法正确的是(  )
A.“等臂染色体”只形成于该精原细胞的减数分裂Ⅱ后期
B.“等臂染色体”在减数分裂过程中可以与正常染色体联会
C.可用秋水仙素抑制精原细胞有丝分裂过程中着丝粒的分裂使染色体数目加倍
D.该细胞经分裂产生的子细胞中,染色体结构和数目与精原细胞正常分裂产生的均不同
答案 B
解析 “等臂染色体”是某精原细胞在分裂过程中发生连接两条姐妹染色单体的着丝粒异常横裂而形成的,着丝粒分裂发生于有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期,因此“等臂染色体”形成于该精原细胞有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,A错误;“等臂染色体”与正常染色体上存在同源区段,可通过同源区段与正常染色体联会,B正确;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体不能被拉向两极,从而使细胞内染色体数目加倍,着丝粒可以正常分裂,C错误;着丝粒发生异常横裂后,染色体结构异常,但染色体数目不变,故该细胞经分裂产生的子细胞中染色体数目和精原细胞正常分裂产生的可能相同,染色体结构和精原细胞正常分裂产生的不同,D错误。
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(9分)(2024·昆明一模)细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础,是一个高度严格受控的细胞生命活动。在细胞周期不同阶段有一系列检验点(如图1中A~E)对该过程进行严密监控,只有检测到相应的过程完成,细胞周期才能进入下一阶段。请回答下列问题:
(1)一个细胞周期包括两个阶段,即分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又分为G1期、S期和G2期,S期细胞核中DNA分子数目____________,染色体数目__________。
(2)放射治疗癌症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:一种是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成,使其无法通过检验点__________;另一种是用秋水仙素抑制__________的形成,使癌细胞无法通过检验点__________。
(3)(4分)研究发现,细胞能严格有序的增殖与细胞内的CDK1(一种周期蛋白依赖性激酶)密切相关,而CDK1的活性又与cyclin B(一种周期蛋白)密切相关,二者的关系如图2所示。
①CDK1的活性受cyclin B的调节,据图2分析,具体调节过程是______________
________________________________________________________________________。
②CDK1可使多种底物蛋白磷酸化,从而出现相应的结构改变,促进细胞周期从G2期向M期转换。请推测组蛋白(组成染色质的基本蛋白)和核仁蛋白经CDK1磷酸化作用后,会分别引起相应结构发生的变化:______________________,______________________。
答案 (1)加倍 不变 (2)C 纺锤体 E (3)①当cyclin B积累到一定含量时,CDK1开始具有活性;CDK1的活性随cyclin B的含量先升高后降低,直至失活 ②染色质成为染色体 核仁逐渐解体
解析 (1)S期主要进行DNA分子的复制,此时细胞核中DNA分子数目加倍,染色体数目不变。(2)由图1分析可知,检验点C主要检查DNA复制是否完成,故用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成会使其无法通过检验点C;检验点E主要检验纺锤体是否组装完成,着丝粒是否正确连接到纺锤体上,故采用分裂中期阻断法:用秋水仙素抑制纺锤体的形成,使癌细胞无法通过检验点E而停滞于分裂中期。(3)①据图2分析,cyclin B先开始合成,CDK1后合成,说明当cyclin B积累到一定含量时,CDK1开始具有活性;且在一定程度上CDK1活性与cyclin B含量呈正相关,即CDK1的活性随cyclin B的含量先升高后降低,直至失活。②结合题意可知,CDK1可使多种底物蛋白磷酸化,促进细胞周期从G2期向M期转换,M期的变化主要有染色质成为染色体、核仁逐渐解体。
22.(12分)(2025·成都月考)细胞周期的有序调控有既定程序,在细胞周期中有一系列检验点对细胞增殖进行严密监控,确保细胞增殖严格有序进行,在细胞质中细胞周期蛋白浓度呈周期性变化,细胞周期蛋白与激酶结合形成复合物后,可协助细胞通过这些检验点。例如,周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后,可促进细胞由G2期进入M期;周期蛋白2与激酶2结合形成复合物SPF后,可促进细胞由G1期进入S期,如图为细胞周期中相关复合物的活性和周期蛋白的浓度变化规律。请回答下列问题:
(1)图中的________可表示一个完整的细胞周期,________可表示有丝分裂过程(用图中字母表示)。
(2)(4分)据图分析,图示周期蛋白指的是周期蛋白________(填“1”或“2”),在分裂间期和分裂期,该周期蛋白浓度变化的特点是______________,推测其发挥作用使细胞通过相应检验点后细胞内发生的具体变化可能是____________________________(答出2点)。
(3)(4分)若要阻止细胞由G1期进入S期,可通过抑制与周期蛋白________(填“1”或“2”)有关基因的表达,还可以通过抑制激酶________(填“1”或“2”)的活性来实现,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
导致细胞不能由G1期进入S期,更多细胞阻滞在检验点G1/S。
(4)(2分)动、植物细胞的细胞周期对各自细胞增殖的检验、监控机制相同,染色体的复制和平均分配的方式也相同,但二者在M期存在某些明显差异。与高等植物细胞相比,动物细胞M期中的不同点有_______________________________________________________
_________________________________________________________________(答出2点)。
答案 (1)G1+S+G2+M M (2)1 在分裂间期浓度逐渐升高,在分裂期浓度逐渐降低 细胞内的核膜消失、核仁解体、染色质螺旋化为染色体 (3)2 2 周期蛋白2的含量减少或激酶2的活性降低,均可使复合物SPF的作用减弱 (4)分裂前期,细胞两极的中心粒发出星射线形成纺锤体;分裂末期,细胞膜从细胞的中部向内凹陷,使细胞缢裂成两个子细胞
解析 (1)一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,即图示中G1+S+G2+M。有丝分裂过程包括分裂前期、中期、后期和末期,即图中的M期。(2)据图分析,图中的MPF是由周期蛋白1与激酶1结合后形成的复合物,其可促进细胞由G2期进入M期,故图示周期蛋白是指周期蛋白1,周期蛋白1浓度在细胞周期的分裂间期和分裂期中呈现周期性的变化,具体特点是在分裂间期逐渐升高,在分裂期逐渐降低。结合题意“周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后,可促进细胞由G2期进入M期”,根据G2期和M期的特点,推测周期蛋白1发挥作用使细胞通过相应检验点后细胞内发生的具体变化是核膜消失、核仁解体、染色质螺旋化为染色体。(3)依题意“周期蛋白2与激酶2结合形成复合物SPF后,可促进细胞由G1期进入S期”可知,若要阻止细胞由G1期进入S期,可通过抑制与周期蛋白2有关基因的表达,以及抑制激酶2的活性来实现,原因是周期蛋白2的含量减少或激酶2的活性降低,会使复合物SPF的作用减弱,导致细胞不能由G1期进入S期,使更多细胞阻滞在检验点G1/S。(4)在有丝分裂过程中,动物细胞与高等植物细胞有两点明显不同,一是分裂前期动物细胞两极的中心粒发出星射线形成纺锤体,而高等植物细胞从细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体;二是分裂末期动物细胞膜从细胞的中部向内凹陷,使细胞缢裂成两个子细胞,而高等植物细胞在赤道板位置出现细胞板并逐渐扩展形成新的细胞壁,使细胞分裂成两个子细胞。
23.(9分)图1表示玉米(2n=20)的花粉母细胞处于减数分裂不同时期的显微照片,图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图。回答下列问题:
(1)(4分)图1中可进行DNA复制和相关蛋白质合成的是______________(填序号),同源染色体分离和非同源染色体自由组合发生于图1中____________(填序号)。⑧中的每个细胞不含同源染色体的原因是____________________。
(2)图2中发生A→B变化的原因是__________________。图1的细胞④~⑧中处于图2的BC段的细胞有________(填序号)。发生C→D变化的原因是________________。
(3)图3中a、b、c对应的物质分别是____________________。图1的细胞④~⑧中与图3中Ⅲ、Ⅳ对应的分别是__________(填序号)。
答案 (1)③ ① 每对同源染色体在减数分裂Ⅰ后期彼此分离(合理即可) (2)DNA(染色体)复制 ⑤⑥⑦ 着丝粒分裂 (3)染色体、染色单体、核DNA ④⑧
解析 (1)据图可知,图1中的③属于分裂前的间期,在分裂前的间期要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成;①为减数分裂Ⅰ后期,该时期发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合;⑧的细胞中不含同源染色体是因为减数分裂Ⅰ后期每对同源染色体彼此分离。(2)图2中发生的A→B变化是每条染色体上的DNA分子由1个变为2个,该变化是由DNA(染色体)复制引起的;图2中BC段的细胞中的每条染色体都含染色单体,图1中细胞④~⑧中的染色体含染色单体的细胞有⑤⑥⑦;发生C→D的变化是每条染色体上的DNA分子由2个变为1个,其原因是着丝粒分裂。(3)图3中某些时期细胞中不含b,所以b代表的是染色单体,染色单体的数量与核DNA相等,是染色体数量的二倍,据此可知a是染色体,c是核DNA;图3中Ⅲ时期无染色单体,染色体与核DNA均为2n,可表示减数分裂Ⅱ后期、末期或未分裂的细胞,故对应图1中的④,Ⅳ时期无染色单体,染色体与核DNA均为n,可表示为减数分裂Ⅱ末期结束的细胞,故对应图1中的⑧。
24.(10分)(2025·锦州模拟)某雄性哺乳动物(2n=20)的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图2中①~⑦表示的是该动物体内不同细胞中染色体数与核DNA分子数的关系。回答下列有关问题:
(1)(2分)图1细胞的一条染色体上含等位基因H和h的原因可能是发生了____________________。
(2)(4分)图2中肯定含有两个染色体组的细胞是____________(填序号),其中细胞③最可能处于____________(填细胞分裂时期),可能发生联会的细胞是________(填序号)。
(3)(4分)染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图3所示)。染色体桥形成可能发生在________(填细胞分裂时期)。若在形成细胞⑦的过程中,H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极,不考虑其他变异和性染色体的情况下,该细胞产生子细胞的基因型可能有____________(只考虑H/h这一对等位基因)。
答案 (1)互换或基因突变 (2)③④⑤⑥ 间期(G1期)或减数分裂Ⅱ的后期 ⑥ (3)有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ的后期 Hh或HHh或h
解析 (1)由图1可知该细胞不存在同源染色体,而且染色体着丝粒未断裂,染色体排列混乱,所以该细胞处于减数分裂Ⅱ前期,因此该细胞的名称为次级精母细胞;该雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1细胞的一条染色体上含等位基因H和h的原因可能是发生了基因突变或者在减数分裂Ⅰ时发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换。(2)图2中肯定含有两个染色体组的细胞是③④⑤⑥,根据题干和图2可知:①③⑦为不含有姐妹染色单体的细胞,④⑤为正在DNA复制的细胞,⑥可能处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ前期、中期。因此③细胞(染色体数目和DNA数目都是2n)最可能处于间期(G1期)或减数分裂Ⅱ的后期;发生联会的细胞中染色体数目和核DNA数目分别为2n、4n,因此,可能发生联会的细胞是⑥。(3)染色体桥发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中,所以发生于有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期;细胞⑦处于有丝分裂后期,根据题意,染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中,则HH会移向一极,出现染色体桥子细胞的基因型可能是HHh和h,如果从两个H之间的部分断裂,则形成Hh的子细胞。
25.(10分)线粒体是人体细胞能量代谢最重要的细胞器。辐射、毒素、自由基等会引起线粒体损伤。细胞色素c是生物氧化过程中的电子传递体,能提高线粒体对氧的利用。线粒体损伤后细胞色素c被释放,可诱发细胞凋亡,如图1所示。线粒体损伤诱发的细胞凋亡以及线粒体自噬,严重干扰细胞的正常功能。请回答下列问题:
(1)据图1分析,细胞色素c发挥传递电子的作用的场所是____________。线粒体损伤后,其外膜的通透性________,细胞色素c被释放后与蛋白质A结合,蛋白质A催化ATP水解,使C-9酶发生________(填“磷酸化”或“去磷酸化”)而被激活以催化一系列的反应,最终引起细胞凋亡。
(2)(4分)受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基,自由基对细胞的损害主要表现在________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出2点)。线粒体损伤后,细胞自噬作用增大,其生理意义是________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(3分)线粒体对缺氧环境敏感,高海拔低氧环境会引起线粒体氧化应激平衡失调,为研究低氧环境下细胞的适应性功能改变,研究人员做了相关实验。将大鼠细胞分别用常氧(甲)、适度低氧(乙)和严重低氧(丙)处理24 h,三类细胞受损线粒体的自噬情况如图2所示;三类细胞经3-甲基腺嘌呤(自噬抑制剂)处理相同时间后,细胞内活性氧含量情况如图3所示。
分析图2,给予______________处理后,细胞内线粒体自噬水平最高;综合以上信息,适度低氧处理能________________________________,以减缓细胞损伤,使细胞适应低氧环境。
答案 (1)线粒体内膜 增大 磷酸化 (2)损伤生物膜、使蛋白质活性下降、引起基因突变等 清除结构和功能异常的线粒体,维持细胞内部环境的稳定 (3)适度低氧 通过激活线粒体自噬来清除活性氧
解析 (1)由题意可知,细胞色素c是生物氧化过程中的电子传递体,能提高线粒体对氧的利用,[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上,因此细胞色素c发挥传递电子的作用的场所是线粒体内膜。线粒体损伤后,其外膜的通透性增大,细胞色素c与蛋白质A结合后,蛋白质A磷酸化被激活,从而催化一系列的反应。(3)分析图2可知,乙组适度低氧处理后线粒体自噬水平相对值最大。由图3可知,用自噬抑制剂处理后,各组活性氧含量均升高,且乙组升高的幅度最大,可推测适度低氧处理可通过激活线粒体自噬来清除活性氧,以适应低氧环境。
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