本章复习提升
易混易错练
易错点1 混淆细胞周期中的图像及相关结构的数量变化
1.洋葱根尖分生区细胞的细胞周期中,每条染色体上DNA分子数变化依次如图中甲、乙、丙所示,下列叙述正确的是( )
A.甲→乙阶段细胞内发生了中心体的倍增
B.乙阶段有些细胞的染色体缩短到最小程度
C.核DNA数目加倍发生在丙阶段细胞中
D.乙→丙阶段细胞内不会发生染色体数变化
易错点2 不能正确理解细胞分化和细胞全能性
2.转分化是指一种已分化细胞转变成另一种分化细胞的现象。将发育中的蝾螈晶状体摘除,虹膜上一部分含黑色素的平滑肌细胞就会失去黑色素和肌纤维蛋白,转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体。下列说法错误的是( )
A.晶状体的再生过程发生了细胞的分裂与分化
B.与转分化之前相比,转分化后的细胞遗传物质未发生改变,但蛋白质的种类和数量发生了较大的变化
C.晶状体的再生说明虹膜上的平滑肌细胞具有全能性
D.一些哺乳动物在体内缺乏C的条件下,胰岛外分泌细胞转化为肝细胞的现象是一种转分化现象
易错点3 细胞生命活动的辨析
3.如图表示生物体中的一系列重大生命活动,请据图回答下列问题:
(1)该图可以用来表示下列哪些生物细胞的重大生命活动
(填序号)。
①噬菌体 ②酵母菌 ③乳酸菌 ④变形虫
⑤海带 ⑥蚯蚓 ⑦玉米 ⑧蘑菇
(2)A、B、C、D中,染色体结构动态变化主要发生在 (填字母)过程中,真核细胞增殖的主要方式是 。
(3)A、B、C、D四项生命活动中,在人幼年时期能够发生的是 ,对于人体有积极意义的是 。(填字母)
(4)细胞分化是个体发育的基础,就一个个体来说,乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息 ,形态、结构和功能 ,这是因为 。
(5)细胞的凋亡由于受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也称为一种 。
答案与分层梯度式解析
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易混易错练
1.B 洋葱属于高等植物,细胞内不含中心体,A错误;题图中乙阶段每条染色体上有2个DNA分子,细胞可能处于分裂间期的G2期、分裂期的前期或中期,中期染色体螺旋化程度达到最大,即染色体缩短到最小程度,B正确;乙→丙阶段发生着丝粒分裂,染色单体分开形成子染色体,使染色体数目加倍,发生在有丝分裂后期,而核DNA数目加倍发生在间期,C、D错误。
2.C 蝾螈虹膜上一部分平滑肌细胞转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体,晶状体的再生过程发生了细胞的分裂与分化,A正确;转分化是指一种已分化细胞转变成另一种分化细胞的现象,在转分化过程中遗传物质不会发生改变,但细胞种类发生改变,蛋白质的种类和数量发生了较大的变化,B正确;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,所以晶状体的再生不能说明虹膜上的平滑肌细胞具有全能性,C错误;胰岛外分泌细胞(已分化细胞)转化为肝细胞(另一种分化细胞)的现象是一种转分化现象,D正确。
归纳总结 (1)判断细胞是否表现出全能性的方法:如果某生物的细胞经过培养能形成完整有机体或分化成该生物的其他各种细胞,则说明细胞表现出了全能性;否则,细胞没有表现出全能性。
(2)动物体细胞的全能性受到限制,但动物体细胞的细胞核仍具有全能性,通过动物体细胞核移植技术培育获得动物新个体,可说明动物体细胞的细胞核具有全能性。
(3)细胞分化程度与全能性之间的关系:一般情况下,细胞分化程度越低,全能性越高。全能性大小具体表现为受精卵>生殖细胞>体细胞。
3.答案 (1)⑤⑥⑦⑧ (2)A 有丝分裂 (3)A、B、C、D A、B、C、D (4)相同 不同 基因的选择性表达(不同细胞中遗传信息的表达情况不同) (5)程序性死亡
解析 (1)①噬菌体是非细胞生物,②酵母菌、③乳酸菌和④变形虫是单细胞生物,⑤海带、⑥蚯蚓、⑦玉米和⑧蘑菇是多细胞生物,题图可表示多细胞生物⑤⑥⑦⑧的重大生命活动。(2)(3)题图中,A(细胞增殖)能增加细胞的数量,对生物个体的生长发育有利,但不能增加细胞的种类;B(细胞分化)能增加细胞的种类,但不会增加细胞的数量,细胞分化是生物个体发育的基础;C(细胞衰老)是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新;D(细胞凋亡)可清除衰老、损伤的细胞和被病原体感染的细胞等,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。染色体结构动态变化主要发生在细胞增殖过程中。真核细胞增殖的主要方式是有丝分裂。A、B、C、D在人幼年时期都能发生,并且对人体都有积极意义。(4)就一个个体来说,乳腺细胞与心肌细胞均来自同一个受精卵,故二者的遗传信息相同,但由于基因的选择性表达(不同细胞中遗传信息的表达情况不同),二者的形态、结构和功能不同。
4综合拔高练
五年高考练
考点1 细胞的增殖
1.(2023辽宁,11改编)下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( )
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,细胞DNA数量减半
D.⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
2.(2021海南,7)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
3.(2022浙江1月选考,18)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
4.(2020山东,5)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
考点2 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
5.(2023湖北,10)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
考点3 细胞的分化、衰老和死亡
6.(2021北京,8)为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按表随机分组进行实验,结果如表。
处理 检测项目 对照组 连续9天给予海洛因
低剂量组 中剂量组 高剂量组
活胚胎数/胚胎总数(%) 100 76 65 55
脑畸形胚胎数/活胚胎数(%) 0 33 55 79
脑中促凋亡蛋白Bax含量 (μg·L-1) 6.7 7.5 10.0 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
7.(2022湖北,6)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
8.(多选题)(2022河北,14)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
9.(2021山东,3)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
10.(2023湖南,7)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
高考模拟练
应用实践
1.在细胞分裂过程中,细胞周期蛋白D结合并激活细胞周期蛋白依赖性激酶4和6(CDK4/6),CDK4/6给肿瘤抑制蛋白RB1、RBL1和RBL2添加磷酸基团,从而推动了细胞分裂。下列相关叙述中正确的是( )
A.只有连续分裂的细胞有细胞周期,显微镜下观察大多数细胞处于分裂期
B.细胞周期蛋白D结合并激活CDK4和CDK6对肿瘤细胞的持续分裂不利
C.推测胰岛B细胞中的细胞周期蛋白D含量多于造血干细胞
D.使用CDK4/6抑制剂可延长肿瘤细胞的细胞周期而延长患者的生存时间
2.(不定项)细胞凋亡中的典型事件有细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面,线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来,细胞核浓缩,DNA断裂等。下列推测合理的是( )
A.细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡属于细胞凋亡
B.正在凋亡的细胞合成ATP的能力下降
C.细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可作为细胞是否凋亡的依据
D.从细胞凋亡角度看,细胞不受限制的增殖可能是某些细胞的凋亡受阻所致
3.某科学家用含有被放射性同位素标记的T和U的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞,观察其有丝分裂,已知蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期为20 h,根据这两种碱基被细胞利用的速率绘制的曲线如图所示。下列对此结果的分析错误的是( )
A.b点对应时刻,细胞正大量合成RNA
B.d点对应时刻,细胞中DNA含量达到最大值
C.ce段,细胞中染色体数目不会改变
D.在显微镜下,处于ae段的细胞数目最多
4.下图为中国科学院发现的一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和细胞因子TNF-α等因素的诱导下,鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶,将细胞质内的Bid蛋白分解成更多、更小的cBid,后者与线粒体、溶酶体的膜结合,诱导内容物释放,最终导致细胞凋亡。请结合所学知识分析,下列叙述不正确的是( )
A.溶酶体内含有的水解酶,只在细胞凋亡中具有重要作用
B.该过程与细胞膜的信息交流有关
C.线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的直接原因
D.cBid可能会引起细胞能量供应能力下降,加速细胞的凋亡
5.高等生物的细胞周期依次为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)、分裂期(M期)。利用人工诱导可以使处于不同时期的细胞处于细胞周期的同一个阶段,称为人工诱导同步化。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)是一种常用的诱导剂,对细胞无毒害作用,能特异性地抑制DNA合成,而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转,从而使细胞被抑制在S期。去除TdR后所有细胞会继续进行细胞周期的运转。培养某种哺乳动物的肝脏细胞,在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间,然后洗脱掉TdR,重新更换培养液,第二次加入TdR培养一段时间,可使所有细胞都处于G1/S交界处,完成同步化。已知其细胞周期的G1期、S期、G2期、M期分别为8 h、6 h、5 h、1 h。下列说法错误的是( )
A.开始培养时,处于G2期的细胞约占1/4
B.第1次加入TdR处理14 h,可使所有细胞都处于G1/S交界处或S期
C.第2次加入TdR处理14 h,可使所有细胞都处于G1/S交界处
D.第1次加入TdR后如果持续培养,不洗脱掉TdR,一段时间后可能所有细胞都处于G1期
6.在有丝分裂中期,若出现单附着染色体(染色体的着丝粒只与一侧的纺锤丝相连,如图1所示),细胞将延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的纺锤丝相连,并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的MAD2蛋白的监控,正确排列的中期染色体上没有MAD2蛋白。用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自相应极的正常拉力时,细胞会进入分裂后期(如图2所示)。下列说法错误的是( )
图1
图2
A.细胞分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的均衡拉力有关
B.当所有染色体上的MAD2蛋白都消失后,细胞才能进入分裂后期
C.MAD2蛋白功能异常,细胞将在染色体错误排列时停止在分裂中期
D.癌细胞的染色体排列异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
7.端粒是染色体两端的一段DNA—蛋白质复合体。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加而逐渐缩短,缩短到一定程度后,内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,导致细胞衰老。端粒酶能以自身RNA为模板修复端粒。芪莲舒痞颗粒(QLSP)对胃炎模型鼠胃黏膜细胞端粒酶活性的影响结果如图。下列说法正确的是( )
A.端粒酶的彻底水解产物用双缩脲试剂检测,溶液呈现紫色
B.同正常鼠相比,胃炎模型鼠的黏膜细胞更易癌变,较高浓度的QLSP使端粒酶活性降低
C.肿瘤细胞的无限增殖可能与端粒酶的低活性有关
D.胃中的幽门螺旋杆菌端粒也会随着分裂次数增加逐渐缩短,繁殖能力变差
8.(多选题)在某细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,短暂培养一段时间后,洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,使在该段时间内已处于S期的全部细胞中的DNA都被3H标记,此时记为O时。然后不同时间取样,做细胞放射性自显影,找出相关细胞,计算其中带3H标记的M期细胞占有丝分裂细胞的百分数,得到图1~图4(注:S期时长大于M期;图1~图4中横轴为时间,纵轴为带3H标记的M期细胞占有丝分裂细胞的百分数)。下列叙述正确的是( )
A.图2中a点开始检测到带3H标记的M期细胞,则O~a段可表示G2期
B.图2中b点带3H标记的M期细胞数达到最大值,则a~b段可表示M期
C.图3中c点时,带3H标记的细胞百分数开始下降,则a~c段可表示S期、G2期、M期
D.若图4中e点开始检测到3H标记的细胞,则一个完整的细胞周期时间为a~e段对应时间
9.已知ATRA是一种调控细胞增殖和细胞凋亡的因子,科研人员为研究其调控原理设计了相关实验,结果如图1和图2所示。图3为细胞自噬的甲、乙、丙三种类型。请回答下列问题。
(1)分裂间期可分为G1期、S期和G2期,其中S期为DNA合成期,则G1期和G2期进行的生理过程是相关 的合成,在这两个时期,染色体与核DNA数量之比分别为 。由图1实验结果可知,ATRA在调控细胞增殖时的作用是 ,进而促进细胞增殖。
(2)细胞凋亡指的是由 所决定的细胞自动结束生命的过程。由图2实验结果可知,ATRA在调控细胞凋亡时的作用是通过 ,进而抑制细胞凋亡。
(3)巨自噬是最常见的细胞自噬类型,其基本过程为:细胞中衰老的细胞器或者一些折叠错误的蛋白质被一种双膜(隔离膜)结构包裹,形成自吞小泡,接着自吞小泡的外膜与溶酶体膜融合,释放包裹的物质到溶酶体中,使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。据图3可以推断
(填“甲”“乙”或“丙”)类型为巨自噬。经过三种类型进入溶酶体的蛋白质均可被彻底水解为 ,其可以运至 等细胞器,再次被合成蛋白质。
(4)人体血液中存在的白细胞和红细胞都是由 增殖分化而来的,但白细胞凋亡的速率比红细胞 (填“快”或“慢”)。
迁移创新
10.真核细胞分裂间期,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分开并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分开姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密调控。如图a、b、c分别表示细胞周期中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
(1)图a细胞所在时期,细胞核内发生的主要生理变化是 。
(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是 。
A.分离酶没有专一性
B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)在人类细胞中,SEP在分裂间期被阻挡在细胞核外。如果此时核膜的通透性改变,使SEP处于细胞核内,其可能的结果是 ,而此时纺锤丝还没有附着,分散的染色体随意移动会使染色体分配混乱,从而无法保证DNA平均分配。
(4)据图中信息,蛋白APC在分裂间期和分裂期的含量变化是 ,该含量变化在细胞周期中的作用是 。
(5)若蛋白SCR空间结构发生改变,细胞的其他物质均正常,但姐妹染色单体不能正常分开。试分析其原因可能是 。
(6)有人认为姐妹染色单体的分开不是SEP作用的结果,而是直接与APC含量升高有关。为反驳这一观点,请设计实验对图示过程进行验证,写出简要实验思路(假设相应条件均能满足):
。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.B 2.D 3.D 4.C 5.C 6.C 7.A 8.ACD
9.C 10.D
1.B ②时期已经完成了DNA的复制,开始出现染色体,相当于前期;③中染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于中期;④着丝粒分裂,相当于后期;⑤已形成两个细胞核,相当于末期。②时期(前期),高等动物细胞的核仁、核膜会消失,但眼虫的核膜一直存在,A错误;④时期(后期),染色体数量加倍,细胞DNA数量没有改变(DNA数量减半发生在末期结束时),C错误;植物细胞末期在细胞中间形成细胞板,而不是细胞膜向内凹陷,D错误。
2.D 真核细胞核膜解体发生在有丝分裂前期,即图中的Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构,A正确;由题图可知,Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装,B正确;Ⅲ时期,核膜组装完毕,一次细胞分裂结束,可进入下一个细胞周期,C正确;核膜上的核孔允许蛋白质等物质进出细胞核,但核孔具有选择性,物质不能自由进出核孔,D错误。
3.D 同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同,A正确。
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。
知识拓展 (1)分裂间期可进一步细分为G1期、S期和G2期,S期完成DNA的复制。
(2)细胞周期中有一系列检验点,以保证 DNA复制和染色体分配的质量。部分细胞周期检验点举例如下。
①G1/S期检验点:主要检验 DNA 是否损伤。
②S期检验点:检验DNA复制情况。
③G2/M期检验点:主要检验 DNA是否完成复制。
④M期中/后期检验点:检验纺锤丝是否连接到染色体上。
⑤M期末期检验点:检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。
4.C 分析CDK1磷酸化水平在细胞周期中的作用,如表所示。
时间 DNA复制开始~“DNA复制完成且物质准备充分”之前 DNA复制完成且物质准备充分
CDK1 变化 磷酸化→活性被抑制 去磷酸化→被激活
结果 细胞处于分裂间期 细胞进入分裂期
根据以上分析,A、B正确。分析题图可知,在CDK1磷酸化水平上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似;在CDK1磷酸化水平下降过程中,感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平有下降趋势,但是较正常细胞高,说明感染BYDV的细胞中磷酸化CDK1的去磷酸化过程受到抑制,使细胞被阻滞在分裂间期,C错误,D正确。
5.C 取用的材料处于旺盛的分裂阶段时,观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多,可能原因是该同学是将显微镜下的某个视野放大拍照进行记录的,该视野中处于分裂间期的细胞比例相对较低,C错误。
6.C 题述实验的自变量为海洛因的剂量,因变量为活胚胎数占胚胎总数的百分比、脑畸形胚胎数占活胚胎数的百分比和脑中促凋亡蛋白Bax的含量。据题表分析选项如下所示:
7.A 癌细胞(异常细胞)才能无限增殖,红系祖细胞是正常细胞,不具有无限增殖的能力,A错误。BMI1基因过量表达时,成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍,推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化,B正确。若使BMI1基因过量表达,则可在短时间内获得大量成熟红细胞,可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,C正确。根据题干信息可知,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;BMI1基因过量表达时,成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍,说明红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关,D正确。
8.ACD 分析题干信息:
同一个体的所有细胞均来源于同一受精卵,所以遗传物质相同,肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因也存在于其他类型的细胞中,只是没有在其他类型的细胞中表达,B错误。
9.C
题干 信息 分析
α-酮戊二酸合成酶可作为目标蛋白被溶酶体降解; α-酮戊二酸合成酶(可催化α-酮戊二酸合成)被降解→细胞内α-酮戊二酸的含量降低→促进胚胎干细胞分化
选项 分析 α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解为氨基酸,氨基酸可被细胞再利用,A正确
α-酮戊二酸含量降低有利于胚胎干细胞分化,则其含量升高不利于胚胎干细胞分化,B正确
抑制L基因表达→溶酶体膜上的受体L减少→不利于α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解→细胞中α-酮戊二酸的含量会升高,C错误
10.D 分析题图:
根据分析可知:抑制癌细胞中TRPM7基因表达→促进细胞凋亡→治疗相关癌症,D错误。
高考模拟练
1.D 2.BCD 3.B 4.A 5.D 6.C 7.B 8.ABD
1.D 细胞周期中,分裂间期长于分裂期,显微镜下观察大多数细胞处于分裂间期,A错误。根据题干信息分析选项:
题干 信息 细胞周期蛋白DCDK4/6细胞分裂
选项 分析 细胞周期蛋白D结合并激活CDK4和CDK6对肿瘤细胞的持续分裂有利,B错误
抑制CDK4/6可抑制肿瘤细胞分裂,延长肿瘤细胞的细胞周期而延长患者的生存时间,D正确
胰岛B细胞高度分化不分裂,细胞周期蛋白D含量很少,C错误
2.BCD 细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡不属于细胞凋亡,属于细胞坏死,A不合理;根据题干信息可知,凋亡细胞中,线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来,有氧呼吸第三阶段合成ATP减少,B合理;凋亡细胞的PS从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面(外表面PS增加),细胞核浓缩,DNA断裂(DNA数量改变),C合理;细胞的凋亡受阻可能会导致细胞不受限制的增殖,D合理。
3.B 碱基U是RNA特有的,碱基T是DNA特有的,U和T被细胞利用的速率能体现细胞中合成RNA和DNA的速率。
b点 U的利用速率最高,说明细胞正大量合成RNA,A正确
d点
ce段 DNA分子进行复制,形成姐妹染色单体,染色体数目不变,C正确
ae段 处于分裂间期,显微镜下处于此时期的细胞数目最多,D正确
4.A 溶酶体还可以参与细胞的正常消化作用,将细胞内吞进来的大分子物质分解为小分子物质,从而作为营养物质被利用或成为代谢废物被排出细胞,A错误;据图示可以知道,该过程与H2O2和细胞膜表面的受体结合有关,体现了细胞膜的信息交流功能,B正确;细胞凋亡是由基因决定的,而线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的直接原因,C正确;cBid能与线粒体膜结合,诱导线粒体内容物释放,引起细胞能量供应能力下降,加速细胞的凋亡,D正确。
5.D 开始培养时,处于G2期的细胞约占5/(8+6+5+1)=1/4,A正确。对实验过程及原理分析如下图,由此可知B、C正确。
若不洗脱掉第一次加入的TdR,细胞应停留在G1/S交界处或S期,细胞无法继续进行细胞周期运转,D错误。
6.C 根据题干信息分析选项:
题干信息 选项分析
出现单附着染色体时,细胞将延缓后期的起始 细胞分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的均衡拉力有关,A正确
当用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自相应极的正常拉力时,细胞分裂能正常进行
MAD2蛋白监控单附着染色体的存在,出现单附着染色体时,细胞将延缓后期的起始 当所有染色体上的MAD2蛋白都消失后,细胞才能进入分裂后期,B正确
正确排列的中期染色体上无MAD2蛋白
MAD2蛋白监控细胞中染色体的错误排列,若该蛋白功能异常,则不能监控细胞中染色体的错误排列,细胞不能延缓后期的起始,即细胞不会在染色体错误排列时停止在分裂中期,癌细胞的染色体排列异常时仍能继续分裂,可能与MAD2蛋白的监控缺失有关,C错误,D正确。
7.B 端粒酶(蛋白质)的彻底水解产物是氨基酸,氨基酸不能与双缩脲试剂产生紫色反应,A错误。
结合B选项的分析可知,端粒酶可以修复端粒,肿瘤细胞的无限增殖可能与端粒酶活性增加有关,C错误。幽门螺旋杆菌是原核生物,没有染色体,也没有端粒,D错误。
8.ABD 据题干信息可知,处于S期的全部细胞中的DNA都被3H标记时记为O时,且S期时长大于M期,分析题图如表。
图示 分析
图2 a点:开始检测到带3H标记的M期细胞,此时在S期被3H标记的细胞已部分经过了G2期,开始到达M期
b点:带3H标记的M期细胞数达到最大值
图3 b~c段:带3H标记的M期细胞数保持不变(b点时M期的细胞全部具有放射性)
图4 c点:带3H标记的M期细胞数开始减少(c点时带3H标记的细胞已全部经过了G2期)
根据以上分析,可知细胞周期各时间段放射性变化,如图所示:
据上图可知,O~a段可表示G2期,a~b段可表示M期,a~c段对应时间与S期对应时间相等,A、B正确,C错误。a点时带3H标记的细胞刚刚到达M期,e点时带3H标记的细胞再次到达M期,所以a~e段对应时间可表示一个完整的细胞周期时间,D正确。
9.答案 (1)蛋白质 1∶1、1∶2 促进细胞从G1期进入S期 (2)基因 降低细胞中凋亡蛋白的含量 (3)乙 氨基酸 核糖体 (4)造血干细胞 快
解析 (1)由图1实验结果可知,ATRA处理后G1期细胞比例降低,S期细胞比例增加,说明ATRA可促进细胞从G1期进入S期,进而促进细胞增殖。(2)由图2实验结果可知,ATRA处理组凋亡蛋白含量明显少于空白对照组,说明ATRA可通过降低细胞中凋亡蛋白的含量,进而抑制细胞凋亡。(4)造血干细胞可以分裂分化为各种类型的血细胞,但是白细胞凋亡的速率比红细胞快,白细胞的主要功能是吞噬病菌等,之后白细胞会发生细胞凋亡。
10.答案 (1)进行DNA分子的复制 (2)CD (3)姐妹染色单体提前分开 (4)分裂间期APC含量低,分裂中期APC含量上升 APC含量上升,将使SCR分解,SCR分解后, SEP被释放,SEP可分解染色单体之间的黏连蛋白,使姐妹染色单体分开 (5)蛋白SCR空间结构改变后仍能与SEP结合,但APC不能识别SCR使其分解 (6)取处于b时期的真核细胞分为甲、乙两组,甲组抑制蛋白APC的活性,乙组抑制蛋白SEP的活性,观察姐妹染色单体是否分开
解析 对题图及相关机理分析如下图。
(2)SEP具有专一性,只能催化黏连蛋白的水解,A错误;SCR和黏连蛋白是不同的蛋白质,B错误;SCR和黏连蛋白均可与SEP结合(竞争SEP的活性部位),二者的空间结构有局部相似之处, C、D正确。(5)“姐妹染色单体不能正常分开”→分离酶(SEP)不能发挥作用→分离酶(SEP)始终与SCR结合→蛋白SCR空间结构改变后仍能与SEP结合,但不能被蛋白APC识别。
(6)实验目的→自变量、因变量→实验思路。
实验目的 判断姐妹染色单体的分开是与SEP有关,还是直接与APC含量升高有关
自变量 蛋白APC、SEP的活性
因变量 姐妹染色单体是否分开
实验 思路 在蛋白SCR含量较少时(即b时期),分别抑制蛋白SEP和蛋白APC的活性,观察姐妹染色单体是否分开
25专题强化练3 有丝分裂图像及相关曲线图
1.下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像。下列对图像的描述正确的是( )
A.甲细胞内有4个中心粒、2对染色体
B.乙时期细胞两极分别形成一个新的细胞核
C.丙时期细胞从细胞的一极看,着丝粒呈一条直线排列
D.乙细胞在中心粒周围发出星射线形成纺锤体
2.如图为细胞周期中,细胞内核DNA数、染色体数、染色单体数和每条染色体上的DNA数的变化曲线图。下列叙述错误的是( )
A.图中a→b、l→m、p→q的变化原因均为DNA分子复制
B.图中g→h、n→o、r→s的变化原因均为着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体
C.图中c→d、i→j、r→s的变化原因不尽相同,但是时期完全相同
D.染色单体在细胞周期中起点为0,终点也为0
3.如图分别为对几种生物体内正在分裂的细胞观察的结果,有关假设和推论不正确的是( )
A.若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段,则下一时期细胞中央将出现细胞板
B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则染色体着丝粒分裂可能发生在这一阶段
C.若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段,则图甲只能发生在图丙中的b组这一阶段
D.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则图乙只能发生在图丙中的a组这一阶段
4.图甲表示细胞周期中染色体(质)出现的螺旋化和解螺旋的周期性变化,图乙是某生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像,图丙为细胞周期中细胞内核DNA含量变化的曲线图,图丁为某生物细胞周期各时期图像(未按顺序排列)。请据图回答下列问题。
甲 乙
丙
丁
(1)细胞不能无限长大,这是因为细胞体积越大, 越小,物质运输的效率越低。
(2)请用图丁中的字母和箭头表示一个完整的细胞周期: 。
(3)图甲中的de对应图丙中的 段,此时细胞中的染色体、染色单体、核DNA数目之比为 。
(4)图丁中结构1~5的名称分别是 。若丙、丁两图表示同一种生物的细胞周期,则图丙中的2n= 。
(5)图乙与图丁所示细胞有丝分裂在分裂期的区别表现在
期。
(6)在观察有丝分裂的实验中,要用 (如醋酸洋红液或甲紫溶液)使染色体着色。
(7)完成一次分裂后,细胞的发育方向主要有两种可能,一种是继续 ,另一种是经过细胞分化形成某种组织。
(8)在下图画出一个细胞周期中染色体数与核DNA数之比的变化规律曲线。
5.图1是某动物细胞分裂过程中不同时期的模式图,图2表示有丝分裂过程中姐妹染色单体(a、b)的切面变化及运行轨迹,①→②→③表示a、b位置的依次变化路径。
(1)图1中染色体数∶核DNA数=1∶2的细胞包括 。
(2)图2中的姐妹染色单体a、b处于位置②时,对应图1中的 ,此时期细胞的主要特征是 。
(3)某科研小组开展了重铬酸钾溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂影响的实验探究。经重铬酸钾溶液处理后,能够观察到“染色体桥”的现象,如图3所示。这是一条染色体上的2条姐妹染色单体的末端发生黏合后,染色体向两极移动时形成的异常现象。随后在“染色体桥”的两个着丝粒之间的任意位置发生断裂,形成的两条子染色体移向细胞两极。据图3分析,能够观察到染色体桥的时期是 ,图4中可正确表示“染色体桥”现象和断裂位置的图示是 。这样形成的子细胞中染色体数目 (填“多于”“少于”或“等于”)亲代细胞。
答案与分层梯度式解析
专题强化练3 有丝分裂图像及相关曲线图
1.A 甲细胞处于有丝分裂前期,细胞内有2个中心体(4个中心粒)、4条(2对)染色体,A正确;乙时期是有丝分裂后期,而有丝分裂末期形成新的细胞核,B错误;丙时期是有丝分裂中期,着丝粒排列在赤道板上,从细胞的一极看,着丝粒不是呈一条直线排列的,C错误;甲细胞在中心粒周围发出星射线形成纺锤体,D错误。
2.C 分析题图如下所示:
阶段 变化原因分析
a→b、l→m、p→q DNA分子复制,细胞内核DNA数、每条染色体上的DNA数均加倍,出现染色单体,A正确
g→h、n→o、r→s 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体,细胞中不再有染色单体,每条染色体上含有一个DNA,B正确
c→d、i→j 表示有丝分裂末期结束,染色体、核DNA进入两个子细胞
r→s 表示有丝分裂后期,着丝粒分裂,C错误
DNA复制后才出现染色单体,着丝粒分裂后不再有染色单体,染色单体在细胞周期中起点为0,终点也为0,D正确。
3.B
图 图示分析 选项分析
甲 着丝粒已分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体,细胞中有细胞壁没有中心体,表示植物细胞有丝分裂后期 下一个时期是末期,细胞中央将出现细胞板,A正确
图丙中的b组表示有丝分裂的后期、末期(染色体数目是a组的2倍),图甲发生在图丙中的b组这一阶段,C正确
乙 有染色单体存在,可表示有丝分裂的前期、中期 染色体着丝粒分裂发生在有丝分裂后期,B错误
图乙染色体数目为2N,发生在图丙中的a组这一阶段,D正确
4.答案 (1)细胞的表面积与体积的比值 (2)C→E→D→A→B→F (3)bd、hj 1∶2∶2 (4)细胞板、核仁、纺锤丝、染色体、细胞壁 6 (5)前期和末 (6)碱性染料 (7)细胞分裂
(8)
解析 分析图甲,根据a着丝粒分裂,推断a表示有丝分裂后期,进而推测b表示有丝分裂末期、c表示分裂间期、d表示有丝分裂前期、e表示有丝分裂中期。图乙所示细胞处于有丝分裂后期。分析图丙,O→f段或f→l段可表示一个完整的细胞周期。分析图丁,A是有丝分裂后期;B是有丝分裂末期;C存在核膜、核仁,是分裂间期;D是有丝分裂中期;E是有丝分裂前期;F是形成的子细胞。(3)图甲中的de对应有丝分裂前期和中期,所以对应图丙的bd段、hj段,此时每条染色体上都含有姐妹染色单体,所以细胞中的染色体、染色单体、核DNA数目之比为1∶2∶2。(4)从图丁可知该生物体细胞中有6条染色体,若丙、丁两图表示同一种生物的细胞周期,则图丙中的2n=6。(5)图示动植物细胞有丝分裂在分裂期的区别表现在前期(纺锤体的形成方式不同)和末期(细胞质的分裂方式不同)。(6)在观察有丝分裂的实验中,要用碱性染料使染色体着色。(7)完成一次分裂后,细胞的发育方向主要有继续细胞分裂和进行细胞分化。(8)分裂间期的G2期、分裂期的前期和中期细胞中都存在姐妹染色单体,此阶段染色体数与核DNA数的比值为1/2;后期姐妹染色单体分开,之后染色体数与核DNA数的比值为1。
5.答案 (1)甲、乙 (2)乙 着丝粒整齐排列在赤道板上 (3)有丝分裂后期 b 等于
解析 (1)图1中甲处于有丝分裂前期、乙处于有丝分裂中期、丙处于有丝分裂后期,染色体数∶核DNA数=1∶2的细胞中存在姐妹染色单体,包括甲、乙。(2)图2中的姐妹染色单体a、b处于位置②时,染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,属于有丝分裂中期,对应图1中的乙。(3)对染色体桥的形成原因分析如图:
由图可知,能正确表示“染色体桥”现象和断裂位置的图示是b。“染色体桥”断裂形成的两条染色体仍然分别移向细胞两极,所以这样形成的子细胞中的染色体数目等于亲代细胞。
8
