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新课预习衔接 细胞的生命历程
一.选择题(共12小题)
1.如图是某生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的图像,下列对图像的描述正确的是( )
A.该生物可能是植物
B.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
C.甲细胞中正在发生染色体的复制
D.甲、乙、丙三个细胞内染色体、染色单体、DNA 分子数的比例都为1:2:2
2.哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.造血干细胞也可以通过增殖分化产生白细胞和血小板等
B.成熟红细胞的衰老和凋亡与基因的选择性表达有关
C.上述不同阶段的细胞均能进行有氧呼吸
D.细胞的分裂、分化、衰老和凋亡均属于正常生命历程
3.将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养一个细胞周期的时间。取出根尖,移至不含放射性物质的培养液中,继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断正确的是( )
A.第一个细胞周期中的染色体均如甲所示
B.第二个细胞周期中的染色体有乙、丙两种情况
C.第三个细胞周期中每个细胞内均有的染色体如丙所示
D.乙、丙在第二和第三个细胞周期中均出现,但所占比例不同
4.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
5.如图为有关细胞分裂的概念图,下列说法正确的是( )
A.②过程有利于维持亲子代细胞遗传物质的稳定性
B.①的过程中无纺锤体和染色体出现,不发生DNA复制
C.蛙的红细胞能通过①方式增殖,人的成熟红细胞能通过②方式增殖
D.③过程中也具有细胞周期,精原细胞以③的方式增殖
6.如图表示个体生长、发育过程中细胞的生命历程,下列说法错误的是( )
A.过程A、B产生的细胞中DNA数目相同
B.过程D是由基因决定的细胞的程序性死亡
C.个体可通过E过程清除被病原体感染的细胞
D.处于青春期的年轻人,体内可发生C、E过程
7.为研究某种动物体细胞的细胞周期,在t0时将S期的细胞用3H全部标记,然后换用无放射性的新鲜培养液继续培养,不同间隔时间取样做细胞放射性自显影实验,统计其中带3H标记的M期细胞所占的百分比。t1(t1=t0+3h)时发现被标记的细胞开始进入M期;t2(t2=t1+1h)时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加;t3(t3=t2+4h)时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少;t4(t4=t3+8h)时出现被标记的细胞第二次进入M期。下列说法正确的是( )
A.t0~t4时间段被3H标记的细胞均不会经历核糖体形成的时期
B.t1~t4时间段被3H标记的细胞经历了一个完整的细胞周期
C.t2~t3时间段被3H标记的部分细胞核DNA复制会因环境影响而出错
D.该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为4h、2h、3h和4h
8.哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
9.下列有关图中细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.图中含有姐妹染色单体的有a、b、e
B.在b时期实现了染色体数目的加倍
C.核膜、核仁在d时期重新出现,形成两个新的细胞核
D.处于e时期的细胞中,着丝粒排列在细胞中央的平面上
10.某同学在学习了“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验后,以大蒜根尖为实验材料制成临时装片,在显微镜下观察发现视野中细胞堆积、染色较浅,分析其中的原因不可能是( )
A.解离环节,解离时间过短或解离液配比不合理
B.漂洗环节,未经过漂洗或漂洗后残留药液过多
C.染色环节,染液浓度过高或染色时间过长
D.制片环节,根尖未弄碎或弄碎后按压不够充分
11.用边长分别为3cm、2cm、1cm的琼脂块模拟细胞,观察相同时间内NaOH在琼脂块上扩散的深度,以探究细胞的大小和扩散作用的关系。下列关于该活动的叙述错误的是( )
A.该活动通过构建物理模型来推断细胞大小与物质扩散的关系
B.该活动的因变量是琼脂块的表面积和体积的比值
C.琼脂块变红的速度越快,说明氢氧化钠的扩散速率就越快
D.琼脂块体积越大,表面积和体积的比值以及物质扩散的效率均越小
12.如图示细胞增殖过程中和分裂结束后每条染色体上DNA分子数变化。下列有关叙述错误的是( )
A.①→②过程中,发生了DNA复制
B.②→③过程中,发生了核膜、核仁解体
C.③→④过程中,可能发生了细胞分裂
D.⑤→⑥过程中,可能发生了细胞分化
二.解答题(共3小题)
13.为了研究不同温度对洋葱根尖分生细胞增殖的影响,以细胞周期和细胞分裂指数(细胞群体中分裂期细胞所占的百分比)为测定指标,完善实验思路(具体测定方法不作要求),预测实验结果并进行分析与讨论。回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适宜条件下培养若干长势相同的洋葱,3天后选出生根情况相近的洋葱,标记其中长度为1cm左右的幼根,并将洋葱 。
②将6组洋葱在不同的温度梯度环境中继续培养48小时后分别切取标记根的根尖,先后用稀盐酸 、清水漂洗、 染色,制成临时装片。同时用适宜的方法测定各组细胞周期的时间长度。
③在显微镜下寻找呈 形的细胞,每个装片随机统计3个视野中 ,分析处理数据并计算细胞分裂指数。
(2)预测不同温度对细胞周期时间长度影响的实验结果(以坐标曲线图形表示实验结果): 。
(3)分析与讨论:
低温会影响 ,从而导致蛋白质合成等反应速率减慢,进而导致细胞周期 。由于零上低温处理会影响纺锤体的组装,使更多的细胞停留在分裂期,可见,这样的低温会导致细胞分裂指数 。
14.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),DNA复制发生在S期。某种细胞G1期、S期、G2期、M期的时长分别是9h、7.2h、2.2h、1.8h。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列检验点,对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,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。回答下列问题:
(1)下列细胞中具有细胞周期的是 。
A.蚕豆根尖分生区细胞
B.小鼠十二指肠上皮细胞
C.小鼠骨髓瘤细胞
D.人的心肌细胞
(2)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是 。处于S期的细胞数量是处于M期细胞数量的 倍。
(3)用适量的含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养图中细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养被标记的细胞,定期检测,预计最快约 h后会检测到被标记的M期细胞。若加入过量的胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在S期。为使细胞周期完全同步,先洗去胸苷,至少经过 h再加入过量胸苷,一段时间后,所有细胞同步于G1/S期交界处。
(4)用光学显微镜观察细胞分裂装片时,判断细胞分裂处于不同时期的依据是 。纺锤体形成于前期,但是抑制纺锤体的形成后,细胞却停滞于中期,据题推测其原因是 。结缔组织中的成纤维细胞平时不分裂,一旦组织损伤就会激活检验点 ,并分裂形成大量成纤维细胞。
15.科学家提取了同一只鸡的输卵管细胞、红细胞、胰岛细胞,对这3种细胞中的部分DNA和mRNA进行了检测,结果如下表所示,请分析并回答:
检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因、核糖体蛋白基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA 核糖体蛋白mRNA
输卵管细胞 ++++ + ﹣ ﹣ +
红细胞 ++++ ﹣ + ﹣ +
胰岛细胞 ++++ ﹣ ﹣ + +
说明:“+”表示检测发现相应的分子,“﹣”表示检测未发现相应的分子。
(1)在胚胎发育早期,各个细胞彼此相似,通过 使细胞数量增加,同时通过细胞分化,由一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和功能上发生稳定性 ,使细胞的种类增加。
(2)这三种细胞中合成的蛋白质种类 。
(3)3种细胞中的 基因都表达了,可以推测该基因指导合成的蛋白质可能是 。
(4)综合以上,可知细胞分化的本质是 。
新课预习衔接 细胞的生命历程
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.如图是某生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的图像,下列对图像的描述正确的是( )
A.该生物可能是植物
B.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
C.甲细胞中正在发生染色体的复制
D.甲、乙、丙三个细胞内染色体、染色单体、DNA 分子数的比例都为1:2:2
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义.
【专题】模式图;有丝分裂.
【答案】B
【分析】有丝分裂分裂期的主要变化:
(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:染色体的着丝点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、由于该生物体细胞不含细胞壁,因此该生物不可能是植物,A错误;
B、甲细胞染色体散乱分布为前期,乙细胞染色体着丝粒分裂为后期,丙细胞着丝粒整齐地排列在赤道面中央为中期,B正确;
C、甲细胞位于有丝分裂前期,染色体在间期已复制完成,C错误;
D、甲、丙两细胞中,细胞核中均含有4条染色体,每条染色体含两条姐妹染色单体,含两个DNA,故染色体:染色单体:DNA分子数比例为1:2:2,乙细胞核中染色体:染色单体:DNA分子数比例为1:0:1,D错误。
故选:B。
【点评】本题结合细胞分裂图,考查细胞的有丝分裂,要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点,能准确判断图中细胞所处的时期,再结合所学的知识准确判断各选项。
2.哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.造血干细胞也可以通过增殖分化产生白细胞和血小板等
B.成熟红细胞的衰老和凋亡与基因的选择性表达有关
C.上述不同阶段的细胞均能进行有氧呼吸
D.细胞的分裂、分化、衰老和凋亡均属于正常生命历程
【考点】细胞的分化;细胞衰老的特征和原因;细胞死亡.
【专题】信息转化法;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】C
【分析】1、关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:(1)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。(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。2、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。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。细胞坏死是指在种种不利因素影响下,细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
3、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、造血干细胞属于多能干细胞,可以不断增殖分化,产生红细胞、白细胞和血小板等,A正确;
B、成熟红细胞的衰老和凋亡是正常的生命活动,与基因的选择性表达有关,B正确;
C、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,只能进行无氧呼吸,C错误;
D、细胞的分裂、分化、衰老、凋亡均属于正常生命历程,贯穿于整个生命历程,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了细胞的分化、衰老相关的内容,意在考查考生的识记和应用能力,属于简单题。
3.将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养一个细胞周期的时间。取出根尖,移至不含放射性物质的培养液中,继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断正确的是( )
A.第一个细胞周期中的染色体均如甲所示
B.第二个细胞周期中的染色体有乙、丙两种情况
C.第三个细胞周期中每个细胞内均有的染色体如丙所示
D.乙、丙在第二和第三个细胞周期中均出现,但所占比例不同
【考点】细胞增殖的意义和细胞周期.
【专题】细胞的增殖;DNA分子结构和复制.
【答案】A
【分析】分析题图:A染色体的两条姐妹染色单体均含有放射性;B染色体的两条姐妹染色单体中只有一条含有放射性;C染色体的两条姐妹染色单体均不含放射性。
【解答】解:A、DNA分子的复制方式为半保留复制,将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养一个细胞周期的时间,则第一个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体,其两条单体都含有放射性,如图甲所示,A正确;
B、取出根尖,移至不含放射性物质的培养液中,则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体,其中一条单体含有放射性,另一条单体不含放射性,即符合图乙,B错误;
C、第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性,另一半染色体的姐妹染色单体中,有一条单体含有放射性,另一条单体不含放射性,第三个细胞周期中的染色体如丙所示,的染色体如乙所示,C错误;
D、根据选项ABC的解释,图丙所示染色体仅出现在第三个细胞周期,D错误。
故选:A。
【点评】本题结合图表,考查DNA分子的复制,要求考生识记DNA分子复制的方式,明确DNA分子复制方式为半保留复制;能根据实验结果推断实验现象,或根据实验现象得出实验结论。
4.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
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义.
【专题】模式图;有丝分裂.
【答案】C
【分析】有丝分裂各时期的特征:间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变;前期,染色体散乱分布;中期,着丝粒排列在赤道板上;后期,着丝粒分裂,两条子染色体移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【解答】解:A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝,形成纺锤体,牵引染色体移动,正常执行正常功能,参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为,A正确;
B、UHRF1蛋白缺失,EG5无法泛素化,可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能,可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞,B正确;
C、据图可知,TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布,C错误;
D、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。
故选:C。
【点评】本题考查有丝分裂的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
5.如图为有关细胞分裂的概念图,下列说法正确的是( )
A.②过程有利于维持亲子代细胞遗传物质的稳定性
B.①的过程中无纺锤体和染色体出现,不发生DNA复制
C.蛙的红细胞能通过①方式增殖,人的成熟红细胞能通过②方式增殖
D.③过程中也具有细胞周期,精原细胞以③的方式增殖
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义;细胞的无丝分裂;细胞的减数分裂.
【专题】概念图;细胞的增殖.
【答案】A
【分析】分析题图:①是无丝分裂,其特点是不会出现纺锤体和染色体;②是有丝分裂,连续进行有丝分裂的细胞具有细胞周期;③表示减数分裂。
【解答】解:A、②是有丝分裂过程,有丝分裂的意义是有利于维持亲子代细胞遗传物质的稳定性,A正确;
B、①是无丝分裂过程,不会出现纺锤体和染色体,但会发生DNA复制,B错误;
C、蛙的红细胞能通过①无丝分裂方式增殖,人的成熟红细胞没有细胞核,不能分裂增殖,C错误;
D、③是减数分裂过程,不具有细胞周期,精原细胞以②有丝分裂方式增殖,D错误。
故选:A。
【点评】本题结合图解,考查细胞的有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,要求考生识记细胞有丝分裂、无丝分裂和减数分裂的特点,能正确分析题图,再结合所学的知识准确判断各选项。
6.如图表示个体生长、发育过程中细胞的生命历程,下列说法错误的是( )
A.过程A、B产生的细胞中DNA数目相同
B.过程D是由基因决定的细胞的程序性死亡
C.个体可通过E过程清除被病原体感染的细胞
D.处于青春期的年轻人,体内可发生C、E过程
【考点】细胞的分化;细胞衰老的特征和原因;细胞死亡.
【专题】模式图;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】B
【分析】分析题图:图中A表示细胞分裂;B表示细胞分化;C表示细胞衰老;D和E表示细胞死亡。
【解答】解:A、A表示细胞分裂、B表示细胞分化,这两个过程产生的细胞中DNA数目相同,A正确;
B、过程D是细胞坏死,该过程是由外界不利因素导致的,对有机体不利,B错误;
C、个体可通过E细胞凋亡过程清除被病原体感染的细胞,这对有机体是有利的,C正确;
D、细胞衰老和细胞凋亡贯穿于整个生命历程,因此处于青春期的年轻人,体内可发生C、E过程,D正确。
故选:B。
【点评】本题结合图解,考查细胞的生命历程,要求考生识记细胞分化的概念,掌握细胞分化的实质;识记细胞死亡的类型,能正确区分细胞坏死和细胞凋亡,再结合所学的知识准确答题。
7.为研究某种动物体细胞的细胞周期,在t0时将S期的细胞用3H全部标记,然后换用无放射性的新鲜培养液继续培养,不同间隔时间取样做细胞放射性自显影实验,统计其中带3H标记的M期细胞所占的百分比。t1(t1=t0+3h)时发现被标记的细胞开始进入M期;t2(t2=t1+1h)时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加;t3(t3=t2+4h)时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少;t4(t4=t3+8h)时出现被标记的细胞第二次进入M期。下列说法正确的是( )
A.t0~t4时间段被3H标记的细胞均不会经历核糖体形成的时期
B.t1~t4时间段被3H标记的细胞经历了一个完整的细胞周期
C.t2~t3时间段被3H标记的部分细胞核DNA复制会因环境影响而出错
D.该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为4h、2h、3h和4h
【考点】细胞增殖的意义和细胞周期.
【专题】正推法;有丝分裂.
【答案】D
【分析】分析题干信息可知,用3H标记的是DNA合成期(S期)的不同细胞,其他时期的细胞不被标记,统计的是分裂期(M期)细胞带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数,因此研究的是DNA复制期的不同细胞经过DNA复制后期、分裂期和进入下一个细胞周期的分裂间期的历程。题中t1(t1=t0+3h)点开始检测到带3H标记分裂期细胞,说明最先完成DNA复制的细胞经历G2期进入分裂期,则t0~t1为G2期时间,时间为3h;t2(t2=t1+1h)时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加,说明G2+M=4小时,即M等于2小时;t3(t3=t2+4h)时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少,即S+G2+M=8小时,因此S等于4小时;t4(t4=t3+8h)时出现被标记的细胞第二次进入M期,t1~t4时细胞经过一个细胞周期(G1+G2+S+M),时间为13小时,因此G1等于4小时。
【解答】解:A、核糖体增生发生在G1期,分析题意可知:t1时最早发现被标记的细胞进入M期,t4时出现被标记的细胞第二次进入M期,所以t1~t4时细胞经过一个细胞周期,因此在t0~t4时间段存在分裂间期,存在核糖体增生,A错误;
BD、题中t1(t1=t0+3h)点开始检测到带3H标记分裂期细胞,说明最先完成DNA复制的细胞经历G2期进入分裂期,则t0~t1为G2期时间,时间为3h;t2(t2=t1+1h)时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加,说明G2+M=4小时,即M等于2小时;t3(t3=t2+4h)时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少,即S+G2+M=8小时,因此S等于4小时;t4(t4=t3+8h)时出现被标记的细胞第二次进入M期,t1~t4时细胞经过一个细胞周期(G1+G2+S+M),时间为13小时,因此G1等于4小时,B错误,D正确;
C、S期细胞的 DNA容易受到内外因素的干扰而发生差错,据分析可知,S等于4小时,t2时已不存在S期细胞,因此在t2~t3时间段被3H标记的细胞不会因环境的影响而引起核DNA复制出错,C错误。
故选:D。
【点评】本题考查细胞周期的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
8.哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
【考点】细胞的分化;细胞死亡;无氧呼吸的概念与过程.
【专题】模式图;正推法;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】D
【分析】分析题图:图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排出细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
【解答】解:A、成熟的红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,产物为乳酸,不产生二氧化碳,A正确;
B、图中看出,成熟的红细胞中没有细胞器,因此可以确定网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同,B正确;
C、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,即造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同,C正确;
D、成熟红细胞衰老后,其细胞中没有细胞核、核糖体等结构,不能发生基因的表达,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查细胞分化、细胞凋亡等生命历程,首先要求考生识记细胞分化和细胞凋亡的概念,掌握细胞分化的实质,其次结合选项分析,选出正确答案。
9.下列有关图中细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.图中含有姐妹染色单体的有a、b、e
B.在b时期实现了染色体数目的加倍
C.核膜、核仁在d时期重新出现,形成两个新的细胞核
D.处于e时期的细胞中,着丝粒排列在细胞中央的平面上
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义.
【专题】模式图;有丝分裂.
【答案】A
【分析】分析题图:图中a细胞中出现染色体和纺锤体,处于前期;b细胞中着丝粒分裂,处于后期;c细胞没有明显变化,处于间期;d中形成细胞壁,处于末期;e中着丝粒都排列在赤道板上,处于中期。
【解答】解:A、染色单体从间期染色体复制后出现到后期着丝粒分裂后消失,因此图中含有姐妹染色单体的有a、e,A错误;
B、b为后期,该时期着丝粒分裂,染色体数目加倍,B正确;
C、核膜、核仁在d末期重新出现,形成两个新的细胞核,C正确;
D、e为中期,该时期着丝粒排列在细胞中央的平面上,D正确。
故选:A。
【点评】本题结合细胞分裂图,考查细胞的有丝分裂,要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
10.某同学在学习了“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验后,以大蒜根尖为实验材料制成临时装片,在显微镜下观察发现视野中细胞堆积、染色较浅,分析其中的原因不可能是( )
A.解离环节,解离时间过短或解离液配比不合理
B.漂洗环节,未经过漂洗或漂洗后残留药液过多
C.染色环节,染液浓度过高或染色时间过长
D.制片环节,根尖未弄碎或弄碎后按压不够充分
【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】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分离开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度,便于染色)、染色(用甲紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【解答】解:A、解离时间过短或解离液配比不合理导致细胞没有分离开,所以可能视野中细胞堆积、染色较浅,A不符合题意;
B、未经过漂洗或漂洗后残留药液过多会影响染色,导致染色较浅,B不符合题意;
C、染液浓度过高或染色时间过长会导致染色加深,不会导致染色较浅,C符合题意;
D、根尖未弄碎或弄碎后按压不够充分导致细胞没有完全分散开,造成细胞堆积,D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查观察细胞的有丝分裂,对于此类试题,需考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、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。
11.用边长分别为3cm、2cm、1cm的琼脂块模拟细胞,观察相同时间内NaOH在琼脂块上扩散的深度,以探究细胞的大小和扩散作用的关系。下列关于该活动的叙述错误的是( )
A.该活动通过构建物理模型来推断细胞大小与物质扩散的关系
B.该活动的因变量是琼脂块的表面积和体积的比值
C.琼脂块变红的速度越快,说明氢氧化钠的扩散速率就越快
D.琼脂块体积越大,表面积和体积的比值以及物质扩散的效率均越小
【考点】细胞不能无限长大的原因.
【专题】正推法;细胞的增殖.
【答案】B
【分析】细胞大小与物质运输的关系的实验的目的是通过探究细胞表面积与体积之比与物质运输速率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因;实验中测量的不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同;通过模拟实验可看出,细胞体积越小,其相对表面积越大,细胞的物质运输效率就越高;实验所用的琼脂块上含有酚酞,NaOH和酚酞相遇,呈红色。细胞体积小,表面积与体积之比大,有利于细胞与外界的物质交换。
【解答】解:A、本实验用琼脂块模拟细胞来探究细胞的大小和扩散作用的关系,属于构建了物理模型,A正确;
B、该活动的自变量是琼脂块的表面积和体积的比值,因变量是物质扩散的体积,B错误;
C、琼脂小块上含有酚酞,NaOH和酚酞相遇,呈红色,所以琼脂块变红的速度快慢可反映氢氧化钠的扩散速率快慢,C正确;
D、琼脂块体积越大,表面积和体积的比值越小,物质扩散的效率均越小,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了细胞不能无限长大的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点、把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
12.如图示细胞增殖过程中和分裂结束后每条染色体上DNA分子数变化。下列有关叙述错误的是( )
A.①→②过程中,发生了DNA复制
B.②→③过程中,发生了核膜、核仁解体
C.③→④过程中,可能发生了细胞分裂
D.⑤→⑥过程中,可能发生了细胞分化
【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义.
【专题】坐标曲线图;有丝分裂.
【答案】C
【分析】在高等植物体内有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞,通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂哪个时期。
【解答】解:A、①→②过程中,1条染色体由含有1个DNA变成含有2个DNA,推测该过程发生了DNA复制,A正确;
B、②→③过程中包含有丝分裂的前期和中期,前期发生了核膜、核仁解体,B正确;
C、③→④过程中,1条染色体由含有2个DNA变成含有1个DNA,可能发生了着丝粒断裂,C错误;
D、④→⑤过程中完成细胞分裂,细胞分裂后形成的子细胞可能继续分裂,可能发生了细胞分化,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了有丝分裂的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点、把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
二.解答题(共3小题)
13.为了研究不同温度对洋葱根尖分生细胞增殖的影响,以细胞周期和细胞分裂指数(细胞群体中分裂期细胞所占的百分比)为测定指标,完善实验思路(具体测定方法不作要求),预测实验结果并进行分析与讨论。回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适宜条件下培养若干长势相同的洋葱,3天后选出生根情况相近的洋葱,标记其中长度为1cm左右的幼根,并将洋葱 随机均分为6组 。
②将6组洋葱在不同的温度梯度环境中继续培养48小时后分别切取标记根的根尖,先后用稀盐酸 解离 、清水漂洗、 龙胆紫 染色,制成临时装片。同时用适宜的方法测定各组细胞周期的时间长度。
③在显微镜下寻找呈 正方 形的细胞,每个装片随机统计3个视野中 分裂期细胞数和细胞总数 ,分析处理数据并计算细胞分裂指数。
(2)预测不同温度对细胞周期时间长度影响的实验结果(以坐标曲线图形表示实验结果): 。
(3)分析与讨论:
低温会影响 酶活性 ,从而导致蛋白质合成等反应速率减慢,进而导致细胞周期 变长 。由于零上低温处理会影响纺锤体的组装,使更多的细胞停留在分裂期,可见,这样的低温会导致细胞分裂指数 增加 。
【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.
【答案】(1)①随机均分为6组 ②解离 龙胆紫 ③正方 分裂期细胞数和细胞总数
(2)
(3)酶活性 变长 增加
【分析】本实验设计的自变量为温度,因变量为细胞增殖的影响,观测指标为细胞周期和细胞分裂指数。洋葱根尖有丝分裂临时装片制作的步骤是:解离、漂洗、染色和制片。根尖分生区的细胞进行旺盛的细胞分裂,呈正方形,排列紧密。由于低温会影响酶的活性,从而导致蛋白质合成等反应速率减慢,进而导致细胞周期变长。由于零上低温处理会影响纺锤体的组装,使更多的细胞停留在分裂期,所以细胞分裂指数会增加。
【解答】解:(1)①依据题干实验步骤②信息可知洋葱需要随机均分为6组。
②正常制作临时装片的步骤是:解离、漂洗、染色和制片。6组洋葱在不同的温度梯度环境中继续培养48小时后分别切取标记根的根尖,先后用稀盐酸解离、清水漂洗、龙胆紫染色,制成临时装片。
③由于分生区的细胞呈正方形,排列紧密,所以在显微镜下寻找呈正方形的细胞;依据题干信息“以细胞周期和细胞分裂指数(细胞群体中分裂期细胞所占的百分比)为测定指标“,所以每个装片随机统计3个视野中分裂期细胞数和细胞总数,分析处理数据并计算细胞分裂指数。
(2)不同温度会影响酶的活性,进而影响细胞周期时间长度,故预测的实验结果曲线为:。
(3)分析与讨论:低温会影响酶的活性,从而导致蛋白质合成等反应速率减慢,进而导致细胞周期延长。由于零上低温处理会影响纺锤体的组装,使更多的细胞停留在分裂期,可见,这样的低温会导致细胞分裂指数增加。
故答案为:
(1)①随机均分为6组 ②解离 龙胆紫 ③正方 分裂期细胞数和细胞总数
(2)
(3)酶活性 变长 增加
【点评】本题考查有丝分裂的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
14.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),DNA复制发生在S期。某种细胞G1期、S期、G2期、M期的时长分别是9h、7.2h、2.2h、1.8h。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列检验点,对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,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。回答下列问题:
(1)下列细胞中具有细胞周期的是 ABC 。
A.蚕豆根尖分生区细胞
B.小鼠十二指肠上皮细胞
C.小鼠骨髓瘤细胞
D.人的心肌细胞
(2)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是 染色体数目不变,核DNA数目加倍 。处于S期的细胞数量是处于M期细胞数量的 4 倍。
(3)用适量的含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养图中细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养被标记的细胞,定期检测,预计最快约 2.2 h后会检测到被标记的M期细胞。若加入过量的胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约 13 h后,细胞都将停留在S期。为使细胞周期完全同步,先洗去胸苷,至少经过 7.2 h再加入过量胸苷,一段时间后,所有细胞同步于G1/S期交界处。
(4)用光学显微镜观察细胞分裂装片时,判断细胞分裂处于不同时期的依据是 染色体的形态、位置、数目 。纺锤体形成于前期,但是抑制纺锤体的形成后,细胞却停滞于中期,据题推测其原因是 分裂前期没有检验点 。结缔组织中的成纤维细胞平时不分裂,一旦组织损伤就会激活检验点 1 ,并分裂形成大量成纤维细胞。
【考点】细胞增殖的意义和细胞周期.
【专题】模式图;正推法;细胞的增殖.
【答案】(1)ABC
(2)染色体数目不变,核DNA数目加倍;4
(3)2.2;13;7.2
(4)染色体的形态、位置、数目;分裂前期没有检验点;1
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞,一次分裂完成开始,到下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期,分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质合成,分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期),分裂间期持续的时间长,分裂期持续的时间段,因此视野中的细胞大多数处于细胞分裂间期。
【解答】解:(1)蚕豆根尖分生区细胞、小鼠十二指肠上皮细胞、小鼠骨髓瘤细胞是连续分裂的细胞,具有细胞周期,人的心肌细胞不分裂,没有细胞周期,ABC正确,D错误。
故选:ABC。
(2)与G1期细胞相比,G2期细胞经历了S期,发生了DNA复制,核DNA数目加倍,但是染色体数目不变。由题干可知,S期的时长是M期的4倍,所以处于S期的细胞数量是处于M期细胞数量的4倍。
(3)S/G2交界处的细胞最快到达M期,经过的时间是2.2h。刚出S期的细胞进入下个细胞周期的S期所需要的时间是最长的,经历的时间是2+M+G1=2.2+1.8+9=13h。过量胸苷处理后,细胞处于S期的各个阶段,为使细胞周期完全同步,先洗去胸苷,再经过至少7.2h,所有细胞都出了S期,但又不能进入下一个细胞周期的S期,所以二次加入过量胸苷的时间不能超过13h。再加入过量胸苷一段时间后,所有细胞同步于G1/S期交界处。
(4)通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的形态、位置和数目,可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。纺锤体形成被抑制后,细胞没有停滞于前期的原因是前期没有检验点。检验点1在S期之前,激活后就会发生DNA复制,细胞进入分裂状态。
故答案为:
(1)ABC
(2)染色体数目不变,核DNA数目加倍;4
(3)2.2;13;7.2
(4)染色体的形态、位置、数目;分裂前期没有检验点;1
【点评】本题主要考查细胞增殖的意义和细胞周期的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
15.科学家提取了同一只鸡的输卵管细胞、红细胞、胰岛细胞,对这3种细胞中的部分DNA和mRNA进行了检测,结果如下表所示,请分析并回答:
检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因、核糖体蛋白基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA 核糖体蛋白mRNA
输卵管细胞 ++++ + ﹣ ﹣ +
红细胞 ++++ ﹣ + ﹣ +
胰岛细胞 ++++ ﹣ ﹣ + +
说明:“+”表示检测发现相应的分子,“﹣”表示检测未发现相应的分子。
(1)在胚胎发育早期,各个细胞彼此相似,通过 细胞分裂 使细胞数量增加,同时通过细胞分化,由一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和功能上发生稳定性 差异 ,使细胞的种类增加。
(2)这三种细胞中合成的蛋白质种类 不同 。
(3)3种细胞中的 核糖体蛋白 基因都表达了,可以推测该基因指导合成的蛋白质可能是 维持细胞基本生命活动所必需的 。
(4)综合以上,可知细胞分化的本质是 基因的选择性表达 。
【考点】细胞的分化.
【专题】表格数据类简答题;细胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】(1)细胞分裂 差异
(2)不同
(3)核糖体蛋白 维持细胞基本生命活动所必需的
(4)基因的选择性表达
【分析】1、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,叫作细胞分化。
2、就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,这是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
【解答】解:(1)细胞分裂可使细胞数量增加,细胞分化可使细胞种类增多;在胚胎发育早期,各个细胞彼此相似,通过细胞增殖使细胞数量增加,同时通过细胞分化,由一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异,使细胞的种类增加。
(2)由题表可知,三种细胞基因相同,但是产生的mRNA不同,故这三种细胞中合成的蛋白质种类不同。
(3)由题表可知,3种细胞中的核糖体蛋白基因都表达了,可以推测该基因指导合成的蛋白质可能是维持细胞基本生命活动所必需的。
(4)综合以上信息,可知细胞分化的本质是基因的选择性表达,即遗传物质有选择性地发挥作用。
故答案为:
(1)细胞分裂 差异
(2)不同
(3)核糖体蛋白 维持细胞基本生命活动所必需的
(4)基因的选择性表达
【点评】本题考查细胞分化的相关知识,首先要求考生识记细胞分化概念,掌握细胞分化的实质,难度适中。
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