高考生物二轮复习大概念整合一细胞是生物体结构与生命活动的基本单位，并通过分裂实现增殖专题三细胞的生命历程课件(共119张PPT)

(共119张PPT)
专题三　细胞的生命历程
有丝分裂与减数分裂
1．(2024·江西卷)某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是(　　)
A．T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B．T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C．T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D．T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
解析：B　有丝分裂中期，染色体的着丝粒受纺锤丝牵引排列在赤道板上不受该突变影响，B错误。
B　
2．(2024·浙江6月选考)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(　　)
A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P
C　
解析：C　图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制和1次着丝粒分裂，A错误；4个细胞还没有进入减数第二次分裂后期，因此可能处于减数第二次分裂前期或中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行1次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有1条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有一条染色单体含有32P，另一条染色单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，4条染色单体，其中有两条染色单体有放射性，但乙细胞有3条染色单体有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3条染色单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。
3．(2023·福建卷)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，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(　　)
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分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
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
B　
解析：B　该细胞正在发生互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以互换是精子多样性形成的原因之一，A正确；图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因b，基因a和基因B发生了重组，B错误；由于发生互换，等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，C正确；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，且比例均等，D正确。
(1)酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖。( )
(2)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是减数分裂Ⅱ。( )
×
√
(3)(2021·辽宁卷)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，则减数分裂Ⅰ产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是1/8。( )
×
(4)(经典高考题)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。
①DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于____期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的______期，以达到细胞周期同步化的目的。
②秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制__________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞____(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
分裂
分裂间
纺锤体形成
不会
③血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化，分裂间期的特点是_______________________________
____________________________(答出1点即可)。
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长
1．细胞周期的分析
(1)细胞周期各阶段的划分
①细胞周期包括分裂间期、分裂期(M期)。分裂间期分为G1期、S期、G2期；M期又分为前期、中期、后期、末期四个时期。
②G1期：合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备。
③S期：进行DNA复制，有可能发生基因突变。
④G2期：合成纺锤丝微管蛋白等蛋白质，为M期做准备。
(2)细胞周期中的几个总结
细胞周期的调控与自身检测
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。
为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。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运行。
提醒：①只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，高度分化和进行减数分裂的细胞没有细胞周期，如洋葱表皮细胞、浆细胞、次级精母细胞。
②受抗原刺激后，B细胞和记忆细胞迅速增殖，细胞周期缩短。
2．细胞分裂方式的判断
提醒：①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但某些单倍体存在例外情况。
②着丝粒分裂并非纺锤丝牵引的结果；着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵引。
③减数分裂Ⅱ的细胞中不一定没有同源染色体，如四倍体。
3．解读细胞分裂中常考的四类特殊曲线图
(1)每条染色体中DNA含量的变化
(2)染色体数/核DNA数变化
(3)同源染色体“对”数和“染色体组”数目的变化曲线
(4)核DNA相对含量和染色体数目柱形图
命题点
围绕细胞周期的调控考查科学思维及科学探究
1．CDK1(周期蛋白依赖性蛋白激酶)对细胞周期起着核心性调控作用，激活的CDK1可以使组蛋白磷酸化，促进染色质凝缩，其活性的调节过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
注：cyclin B/A为周期蛋白，Thr14、Tyr15和Thr161分别对应CDK1第14位的苏氨酸、第15位的酪氨酸和第161位的苏氨酸。
A．激活后的CDK1在细胞有丝分裂前期起作用
B．抑制Thr161的磷酸化可能会影响CDK1发挥作用
C．CDK1发挥作用之后会被相关酶降解
D．磷酸化的CDK1携带的磷酸基团可能来自ATP
解析：C　根据题意可知，CDK1可以使组蛋白磷酸化，促进染色质凝缩，有丝分裂前期染色质丝螺旋化，缩短变粗，因此CDK1发挥作用的时间为有丝分裂前期，A正确；由图可知，有激酶活性时CDK1与cyclin B/A复合物中的Thr161处于磷酸化状态，因此抑制Thr161的磷酸化可能会影响CDK1发挥作用，B正确；有激酶活性的CDK1发挥作用后cyclin B/A会被相关酶降解，CDK1变为无激酶活性状态，C错误；ATP水解后的磷酸基团具有较高的转移势能，易与蛋白质结合并使其结构发生改变，因此CDK1磷酸化的磷酸基团很有可能来自ATP的水解，D正确。
2．为了研究某种药物对细胞A的细胞周期的影响，某小组用该药物处理细胞A后，测定了不同时期细胞的百分率，实验结果见下表，下列叙述错误的是
(　　)
组别　　　　 时期
G1 S G2＋M
对照组 73.58% 13.63% 12.79%
实验组 83.25% 14.03% 2.72%
注：分裂间期包括G1、S和G2期，其顺序为G1—S—G2，其中S为DNA合成期；M为分裂期。
A．该药物可抑制细胞A增殖
B．处于间期的细胞比分裂期的细胞多
C．检测核DNA含量，可确定细胞周期的G1、S、G2、M期
D．用显微镜观察不同时期的细胞后，可计算分裂期细胞的比例
C
解析：C　结合表格信息可知，该药物处理后引起处于分裂间期的细胞A的比例增多，说明该药物可抑制细胞A增殖，A正确；根据表格信息可看出，无论是对照组还是实验组，G1和S期的细胞数量远远大于G2＋M期的细胞数量，分裂间期包括G1、S和G2期，所以处于间期的细胞比分裂期的细胞多，B正确；检测核DNA含量，并不能确定细胞周期的G1、S、G2、M期，因为G2和M期的一些时期含有的DNA数目相同，C错误；用显微镜观察不同时期的细胞后，可根据各个时期的细胞的数目推算出分裂期细胞的比例，D正确。
命题点
围绕减数分裂与有丝分裂考查科学思维
3．图中甲、乙为某哺乳动物(基因型为AaBb)处于两个不同分裂时期的细胞示意图，细胞分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线如图丙所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图甲细胞中有2个四分体，且其中心体在此时期完成复制并移向两极
B．与图乙细胞同时产生的极体分裂后产生的两个极体基因型为aB
C．图甲细胞和图乙细胞分别处于图丙中BC段和DE段对应的时期
D．一个卵原细胞经减数分裂产生4种基因型的配子，该过程发生了基因的自由组合
解析：C　图甲细胞中同源染色体未发生联会，无四分体，A错误；由图甲细胞标记基因可知，图乙细胞基因为AABB，则与图乙细胞同时产生的极体aabb分裂后产生的两个极体基因型为ab，B错误；图甲细胞有丝分裂前期和图乙细胞减数分裂Ⅱ后期分别处于图丙中BC段(每条染色体含有2个DNA分子)和DE段(每条染色体含有1个DNA分子)对应的时期，C正确；一个卵原细胞经减数分裂只能产生1种(个)配子，该过程发生了基因的自由组合，D错误。
4．如图为某哺乳动物性腺细胞正常分裂过程中的一个细胞内染色体数目变化(部分)示意图，则图示A～B时间段(　　)
A．DNA没有发生复制，也不会合成任何蛋白质
B．细胞中染色体数目不可能是正常体细胞的两倍
C．若细胞中不含同源染色体，则含有两条性染色体
D．若细胞质均等分裂，则产生的子细胞就是精细胞
C　
解析：C　A～B时间段染色体数目加倍，处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，细胞分裂后期核DNA没有复制，但部分蛋白质的翻译过程还在进行，A不符合题意；若是精原细胞的有丝分裂，则A～B时间段染色体数目是正常体细胞的两倍，若是减数分裂Ⅱ后期，则A～B时间段染色体数目和正常体细胞的染色体数目相同，B不符合题意；细胞中若不含同源染色体，则图示A～B时间段处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中有两条性染色体，C符合题意；图示A点时染色体数目加倍，说明发生了着丝粒分裂，A～B时间段应该是有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，若细胞质均等分裂，则产生的子细胞可能是精原细胞、极体、精细胞等，D不符合题意。
1．(原因分析类)卵细胞中的DNA数/染色体数____(填“大于”“小于”或“等于”)1，原因是_____________________________。
2．(逆向思维类)一个精原细胞基因型为AaBb，A、B位于一条染色体上，a、b位于该染色体的同源染色体上，经减数分裂，该精原细胞产生了基因型为AB、Ab、ab、ab的四个配子，产生这种现象的原因最可能是_____________________________________________________________________。
大于
卵细胞中的线粒体也含有DNA
减数分裂Ⅰ前的间期，DNA分子复制过程中一条染色单体上的B基因突变为b
3．(发散性思维类)家猫的体色由X染色体上的一对等位基因B、b控制，只含基因B的个体为黑猫，只含基因b的个体为黄猫，其他个体为玳瑁猫。现有基因型为XBXbY的雄猫，其父本的毛色为黄色，母本的毛色为黑色，则变异来源于______________________________________。
父本减数分裂Ⅰ后期同源染色体X、Y未分离
跨界融合1
细胞分裂与遗传、变异的关系
1．细胞分裂过程中异常细胞产生的原因
提醒：①若发生染色体片段互换使姐妹染色单体上带等位基因，则等位基因的分离在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期都能发生。
②若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”表示的基因，如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。
2．XXX与XYY异常个体的成因
(1)XXX成因
(3) XXY成因
3．根据配子类型判断变异原因
假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或互换：
1．(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是(　　)
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A．M-P-O-W　　　　　 B．M-P-W-O
C．P-M-O-W D．P-M-W-O
B　
解析：B　本题需要将每个基因突变后的效应与减数分裂相应时期特征进行对应。减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中同源染色体两两联会配对(M基因突变影响该过程)；随后，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒上都附着有纺锤丝(P基因突变影响该过程)；不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离(W基因突变影响该过程)；在减数分裂Ⅱ后期，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开(O基因突变影响该过程)，故选B。
2．(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是(　　)
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
A　
解析：A　分析患儿细胞中染色体组成可知，其具有来自父亲的X、Y染色体及来自母亲的1条X染色体，说明父亲产生配子过程中含基因Xg1的X染色体与Y染色体未正常分离(同源染色体未分离)，即精母细胞减数分裂Ⅰ时X、Y两条性染色体未分离，A符合题意。
3．某二倍体高等动物基因型为AaXBY，其体内某细胞进行了3次分裂，共产生了8个子细胞，其中子细胞1和子细胞2的部分染色体组成如图所示。已知分裂过程中仅在减数分裂时发生一次异常，且不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。下列叙述正确的是(　　)
A．该异常为染色体数目变异，发生于减数分裂Ⅱ后期
B．这8个子细胞均可成为配子，呈现出4种或5种染色体组成类型
C．该细胞为初级精母细胞，分裂过程中发生了基因重组
D．图中子细胞2与正常配子受精，
发育得到的个体为三体
B　
解析：B　该异常染色体也可能发生于减数分裂Ⅰ后期，减数分裂Ⅰ后期由于含有A和a基因的同源染色体没有分离，导致携带A和a的两条染色体移向了细胞同一极，最后子细胞2没有含有A或a的染色体，所以不一定只发生于减数分裂Ⅱ后期，A错误。如果该异常发生在减数分裂Ⅰ后期，则有4种染色体组成类型，例如Y同A、a去到同一个次级精母细胞，则产生AaY和XB两种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共4种；如果该异常发生在减数分裂 Ⅱ 后
期，例如AY的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期异常，则产生AAY、Y、aXB三种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共5种，B正确。该细胞没有同源染色体，初级精母细胞有同源染色体，C错误。三体指某一对同源染色体多了一条，而图中子细胞2与正常配子受精形成的受精卵是某一对同源染色体少一条，不是三体，D错误。
4．(不定项)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，A～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．形成该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变
C．该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目会减少
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
解析：AD　由题图可知，M、N联会时，M的一条染色单体中CDE基因所在的染色体片段断裂，N的一条染色单体中BE基因所在的染色体片段断裂，A正确；N染色体发生了倒位，形成该精原细胞的分裂过程中发生了染色体结构的变异，B错误；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，只是发生了结构的改变，C错误；该精原细胞经减数分裂形成4个精子，其中只有一个含与M染色体相同的正常染色体，其余三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。
微专题2
细胞的分化、衰老和死亡
1．(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
解析：D　由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A错误；酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。
2．(2024·甘肃卷)某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是(　　)
A．饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量
B．当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C．溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D．细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
C　
解析：C　由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来支持基本的生命活动，A正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法获得足够的能量和营养素，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C错误；细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。
(1)(2022·河北卷)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。( )
(2)(2021·山东卷)“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。”由上述信息可推断α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化。( )
(3)(2021·重庆卷)人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞，脐血中的干细胞可用来治疗造血功能障碍类疾病。( )
(4)(2022·江苏卷)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。( )
×
√
√
×
1．厘清细胞的分化与全能性
(1)细胞分化的机理
(2)细胞分化的判断标准
(3)细胞分化的“变”与“不变”
不变 DNA；基因；tRNA；rRNA；细胞的数目
改变 mRNA；蛋白质的种类；细胞的形态、结构和生理功能
(4)细胞全能性的判断标准
2．厘清细胞衰老的特征及原因
(1)巧记衰老细胞的特征
(2)细胞衰老原因
①自由基学说
②端粒学说
3．细胞死亡
(1)图解细胞凋亡机理
(2)细胞凋亡与细胞坏死的比较
提醒：注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
细胞自噬
①概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。
②类型与过程图解
a．巨自噬：
b．微自噬：
c．分子伴侣介导自噬：
③细胞自噬的意义
a．处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
b．在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
c．有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
命题点
围绕细胞的分化与全能性考查生命观念及社会责任
1．干细胞疗法是指从患者自身的骨髓中抽取干细胞，再通过特殊技术移植到患者体内，修复失去正常功能的细胞和组织的技术。干细胞具有归巢性，重新注入人体的干细胞会自动靶向，快速修复人体受损位置，达到快速治愈的目的。下列说法错误的是(　　)
A．骨髓中的造血干细胞分化程度比胚胎干细胞高
B．注入患者的干细胞修复受损位置体现了细胞的全能性
C．干细胞自动靶向受损位置的过程与膜上的糖蛋白有关
D．干细胞修复受损位置的过程发生了基因的选择性表达
B　
解析：B　骨髓中的干细胞为造血干细胞，属于多能干细胞，其分化程度比胚胎干细胞高，A正确；注入患者的干细胞修复受损位置，只是分化成特定的组织细胞，没有体现细胞的全能性，B错误；糖蛋白具有识别作用，所以干细胞自动靶向受损位置的过程与细胞膜上的糖蛋白的识别功能有关，C正确；干细胞修复受损位置的过程，分化程度与干细胞不同，发生了基因的选择性表达，D正确。
2．胚胎发育的过程需要细胞的增殖与分化。研究发现，SAG分子能激活Hh信号通路，在胚胎发育中起调控作用。在SAG分子上引入NVOC基团，可获得没有活性的NVOC-SAG。NVOC-SAG若被紫外线照射，则可以发挥SAG的作用，改变细胞的基因表达，促进细胞分化。科研人员利用实验动物的胚胎进行了四组实验，检测胚胎中能够表达NKX2.1(一种与神经细胞发育有关的关键蛋白)的细胞所占的比例，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．Hh信号通路被激活后，细胞的结构、形态和功能不会发生改变
B．通过比较对照和SAG组可知，加入SAG可使胚胎细胞获得NKX2.1基因
C．抑制Hh信号通路，有利于胚胎细胞分化成为各种体细胞
D．利用该体系可以通过控制照射紫外线的时间点来调控胚胎的发育
解析：D　依据题干信息：胚胎发育的过程需要细胞的增殖与分化，激活Hh信号通路，胚胎发育过程会被调控。Hh 信号通路被激活后，表达NKX2.1(一种与神经细胞发育有关的关键蛋白)的细胞比例也增加，可知细胞发生了分化，因此细胞的结构、形态和功能会发生一定改变，A错误；SAG分子能激活Hh信号通路，
促进细胞表达NKX2.1，基因在细胞中本来就含有，B错误；激活Hh信号通路，有利于细胞的分化，抑制Hh信号通路，不利于分化，C错误；分析题意可知，NVOC-SAG若被紫外线照射，则可以发挥SAG的作用，改变细胞的基因表达，促进细胞分化，利用该体系可以通过控制照射紫外线的时间点来调控胚胎的发育，D正确。
[技法提炼]　柱形图分析模型作答技巧
命题点
围绕细胞的衰老和死亡考查科学思维及社会责任
3．红细胞的凋亡是一个程序性死亡的过程。磷脂酰丝氨酸(PS)是细胞膜中磷脂成分之一，通常位于细胞膜的内侧，当细胞内ATP供能不足、红细胞内Ca2＋浓度升高时，会引起PS外翻，吞噬细胞膜的表面有能与外翻PS结合的受体，最终使衰老红细胞被吞噬细胞清除。另外细胞内Ca2＋浓度升高还会激活一些水解酶的活性，使附着在膜上的部分血红蛋白脱落，红细胞出现皱缩。下列说法正确的是(　　)
A．哺乳动物成熟红细胞内无细胞核及遗传物质，其凋亡不受基因控制
B．衰老的红细胞会出现细胞萎缩、多种酶活性降低的特点
C．吞噬细胞清除衰老红细胞的过程与红细胞内的溶酶体有关
D．构成细胞膜的主要成分为PS和蛋白质，PS外翻与细胞的衰老有关
B
解析：B　哺乳动物成熟红细胞的细胞核消失前已经表达产生相关凋亡蛋白，在细胞核消失后其实已经开始了细胞凋亡，并不是衰老后才控制凋亡，因此其凋亡受基因控制，A错误；衰老的红细胞会出现细胞萎缩，细胞体积变小，多种酶活性降低，细胞代谢速率降低等特点，B正确；衰老红细胞没有细胞核和任何细胞器，也不含溶酶体，C错误；细胞膜的成分主要是脂质(主要为磷脂)和蛋白质，PS是细胞膜中磷脂成分之一，而磷脂的成分不只有PS，PS的外翻可能与细胞衰老有关，并能导致衰老红细胞被吞噬清除，D错误。
4．(不定项)细胞自噬是细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程，是真核细胞中广泛存在的自稳机制。如图是细胞自噬机制的示意图，自噬体内的物质被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用。下列叙述正确的是(　　)
A．内质网、线粒体和溶酶体等生
物膜的组成成分和结构相似
B．异噬溶酶体和自噬溶酶体的形
成体现了生物膜具有一定的流动性
C．正常生理状态下，溶酶体对机
体自身的细胞结构无分解作用
D．营养缺乏条件下，细胞通过自噬获得维持生存所需的物质和能量
ABD　
解析：ABD　内质网(含有单层膜)、线粒体(含有双层膜)和溶酶体(含有单层膜)等生物膜的组成成分和结构相似，结构和功能上紧密联系，A正确；异噬溶酶体和自噬溶酶体的形成体现了生物膜的结构特点：具有一定的流动性，B正确；正常生理状态下，溶酶体也能分解衰老损伤的细胞器，C错误；处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可获得维持生存所需的物质和能量，D正确。
1．(原因分析类)老年人的白发与白化病患者白发的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2．(意义表述类)人体内细胞的自然更新，被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的。据此，可以说明细胞凋亡的生物学意义有：____________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。
前者是由于头发基部的黑色素减少，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能合成酪氨酸酶，细胞中缺少酪氨酸酶
保证多细胞生物个体发育的正常进行；维持生物体内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰等
3．(实验探究类)3T3-L1前脂肪细胞在胰岛素(INS)、地塞米松(DEX)和3-异丁基-1-甲基-黄嘌呤(IBMX)的刺激下，具有100%分化为成熟脂肪细胞的能力，是研究肥胖的常用细胞模型。为研究发酵大麦提取物(LFBE)对3T3-L1前脂肪细胞活力与分化的影响，科研人员在适宜条件下进行了以下实验。实验材料如下：小鼠3T3-L1前脂肪细胞，细胞培养液，未发酵大麦提取物(RBE)，发酵大麦提取物(LFBE)，胰岛素，地塞米松(DEX)，3-异丁基-1-甲基-黄嘌呤(IBMX)等。
实验用RBE与LFBE分别处理小鼠3T3-L1前脂肪细胞24 h、48 h后，测定3T3-L1前脂肪细胞的存活率，结果如图所示。
根据实验的结果可得出的结论是___________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
低于250 μg·mL－1的RBE和LFBE不影响3T3-L1前脂肪细胞的活力。RBE浓度超过1000 μg·mL－1时对3T3-L1前脂肪细胞的活力有一定的抑制作用。LFBE浓度达到500 μg·mL－1时，可显著抑制3T3-L1前脂肪细胞的活力，且随着浓度的增大和时间的延长，抑制作用不再有明显变化
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(限时：45分钟)
一、单项选择题
1．细胞周期的分裂间期包括G1期、S期(DNA合成期)和G2期。细胞周期的关键是G1期的启动，而周期蛋白D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白，有利于细胞周期的启动。下列叙述正确的是(　　)
A．周期蛋白D1在连续分裂的细胞中表达量可能会升高
B．若促进周期蛋白D1基因的表达，则有利于癌症的治疗
C．若抑制周期蛋白1基因的表达，则细胞会停留在S期
D．有丝分裂和减数分裂表达的周期蛋白D1的含量相同
课时作业
训练(三)　细胞的生命历程
A　
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解析：A　周期蛋白D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白，连续分裂的细胞需保持持续进入细胞周期的能力，周期蛋白D1表达量可能会升高，A正确；癌细胞有无限增殖的特点，促进周期蛋白D1基因的表达，会促进癌细胞的增殖，B错误；周期蛋白D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白，若抑制周期蛋白D1基因的表达，则细胞会停留在G1期，C错误；有丝分裂可能持续分裂，而减数分裂只分裂两次，表达的周期蛋白D1的含量不相同，D错误。
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2．如图甲、乙、丙、丁表示基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物中的几种细胞分裂图像，下列说法错误的是(　　)
A．图丙所示细胞产生的子细胞发生的变异属于染色体数目变异
B．图甲中基因a来源于基因突变，图乙中基因a来源于基因重组
C．图甲所示细胞处于有丝分裂的后期，细胞内有4对同源染色体
D．图丁所示细胞可能为次级精母细胞，细胞内有2对姐妹染色单体
D　
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解析：D　图丁着丝粒已经断裂，不含染色单体，细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或第一极体，D错误。
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3．在细胞增殖时细胞核发生消失与重建。重建时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终融合形成新的细胞核，过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．核膜小泡中的每条染色体上均含有2
个DNA分子
B．核膜小泡形成完整细胞核与生物膜的
流动性密切相关
C．核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开
D．重建后的细胞核中，染色质是行使遗传
功能的结构
A　
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解析：A　核膜重建时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终融合形成新的细胞核，处于分裂末期，此时每条染色体上均含有1个DNA分子，A错误。
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4．有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型为BB，若该动物的某细胞在染色体复制时发生差错，导致一对同源染色体中每条染色体的两条染色单体分别含有基因B和b，则通常情况下基因B和b一定同时进入同一子细胞的时期是(　　)
A．有丝分裂的后期
B．有丝分裂的末期
C．减数分裂Ⅰ的末期
D．减数分裂Ⅱ的末期
C　
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解析：C　有丝分裂的后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成染色体，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，A不符合题意；有丝分裂的末期移向每一极的染色体上携带的基因可能是BB或Bb或bb，B不符合题意；减数分裂Ⅰ的后期，同源染色体分离，由于每条染色体的两条染色单体分别含有基因B和b，因此B和b一定同时进入同一子细胞，C符合题意；减数分裂Ⅱ的后期着丝粒分裂，B和b分开进入不同的子细胞中，D不符合题意。
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5．某雌性动物的基因型为AaXBXb，现对其体内的一个卵原细胞的分裂进行分析。不考虑基因突变，下列叙述错误的是(　　)
A．若该卵原细胞连续分裂两次产生4个大小相同的子细胞，则其进行的是有丝分裂
B．若产生的卵细胞的基因型为AXBXB，则该卵原细胞减数分裂的异常发生在减数分裂Ⅰ时
C．即使四分体时期发生了非姐妹染色单体互换，该卵原细胞也只产生一种类型的卵细胞
D．减数分裂Ⅰ的后期或减数分裂Ⅱ的后期时，该动物细胞中的X染色体数一般为2条
B　
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解析：B　XBXB出现在卵细胞，说明减数分裂Ⅱ两条X染色体进入同一卵细胞，因此若产生的卵细胞的基因型为AXBXB，则该卵原细胞的异常发生在减数分裂Ⅱ时，B错误。
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6．脐带间充质干细胞具有较高的分化潜能，可向多个方向进行分化。向糖尿病患者体内输入间充质干细胞，间充质干细胞进入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，恢复患者正常分泌胰岛素的功能，进而达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是(　　)
A．脐带间充质干细胞与胰岛细胞的功能不同，原因是两者细胞中基因的表达情况不同
B．脐带间充质干细胞可向多个方向进行分化，说明脐带间充质干细胞具有全能性
C．脐带间充质干细胞分化成胰岛样细胞是基因选择性表达的结果，与胰腺组织微环境无关
D．脐带间充质干细胞在增殖、分化成胰岛样细胞的过程中不会发生基因突变等变异
A　
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解析：A　脐带间充质干细胞与胰岛细胞的差异是分化造成的，是基因的表达情况不同，导致两者的功能不同，A正确；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍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，脐带间充质干细胞可向多个方向进行分化，不符合全能性的概念，B错误；细胞分化受基因影响，也受细胞生存环境影响，脐带间充质干细胞分化成胰岛样细胞是基因与其生存微环境共同作用的结果，即与胰腺组织微环境是有关的，C错误；脐带间充质干细胞在增殖、分化成胰岛样细胞的过程中要进行DNA的复制，可能会发生基因突变等变异，D错误。
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7．动物细胞的存活与存活因子有密切关系。存活因子与细胞表面的受体结合后，启动细胞内部信号途径，抑制细胞凋亡，如图表示其调节过程。下列相关说法正确的是(　　)
A．Bcl-2mRNA可以自由通过核孔与核糖体结合
B．凋亡细胞中Bcl-2蛋白增多，促进细胞加速凋亡
C．存活因子受体的竞争抑制剂会加速细胞凋亡
D．遭到剧烈挤压伤害的肌肉细胞中，
图示相关控制过程较为活跃
C　
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解析：C　核孔具有选择透过性，Bcl-2mRNA不是自由通过核孔，A错误；据图可知，Bcl-2蛋白增多，会抑制细胞凋亡，B错误；据图可知，存活因子与受体细胞表面的特异性受体结合后，通过激活转录因子进而抑制细胞凋亡，存活因子受体的竞争抑制剂会导致存活因子不能与受体结合而无法发挥作用，会加速细胞凋亡，C正确；图示过程是细胞凋亡的过程，是由基因控制的程序性死亡，而
遭到剧烈挤压伤害的肌肉细胞中发生的
是细胞坏死，与图示相关过程无关，
D错误。
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二、不定项选择题
8．动物细胞分裂过程中，姐妹染色单体均须附着于纺锤丝，才能使分裂正常进行。一种称为纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程，一旦发现如图所示的异常现象，便暂停姐妹染色单体的分离，使分裂停止。下列分析不正确的是(　　)
A．MCC对APC具有促进作用
B．图中细胞可能处于有丝分裂前期
C．图示异常也可能发生在减数分裂中
D．SAC监控确保子细胞染色体数正常
A　
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解析：A　据图分析可知，APC会促进有丝分裂的完成，而出现异常现象时，会暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂的继续进行，说明MCC对APC具有抑制作用，A错误；据图可知，图中细胞中每条染色体上含有两条姐妹染色单体，可能处于有丝分裂前期，B正确；减数分裂Ⅱ后期也会发生姐妹染色单体的分离过程，故图示异常也可能发生在减数分裂中，C正确；SAC的监控机制能监视纺锤丝
附着过程，SAC监控确保子细胞染色
体数正常，若纺锤体装配检查点(SAC)
的监控机制失常，将产生变异的子细胞，
D正确。
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9．促黑激素(α-MSH)能够促进黑色素合成，使皮肤及毛发颜色加深；烟酰胺和茶多酚是化妆品中常见的成分，具有美白等作用。科研人员研究了α-MSH、烟酰胺以及茶多酚对酪氨酸酶活性的影响，相关实验结果如图所示。下列说法不正确的是(　　)
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A．人体中酪氨酸酶积累过多会引起雀斑以及少白头等问题
B．茶多酚和烟酰胺通过抑制α-MSH的作用使酪氨酸酶活性降低
C．实验结果表明烟酰胺在低浓度时能提高酪氨酸酶活性，高浓度时降低其活性
D．实验结果表明烟酰胺和茶多酚均能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性
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解析：ABC　人体中酪氨酸酶积累过多会引起雀斑和黑色素沉积等皮肤病，而头发变白是因为酪氨酸酶的活性降低，A错误；分析实验结果可知，与对照组相比，添加α-MSH后酪氨酸酶活性升高，而与M组相比，施加烟酰胺或茶多酚后酪氨酸酶活性有所降低，结果表明烟酰胺和茶多酚均能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性，但其与α-MSH的作用机制无法得知，B错误，D正确；据图可知，烟
酰胺浓度与酪氨酸酶活性之间无明显的
相关性，如在不添加茶多酚的条件下，
2 g/L的烟酰胺降低酪氨酸酶活性的效果
低于5 g/L时，C错误。
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三、非选择题
10．真核细胞的细胞周期受到环境因素的调控。为研究细胞如何感知环境变化完成相应的生理过程，科研人员利用芽殖酵母开展下列实验。
(1)酵母菌的细胞周期包含分裂间期和分裂期，前者主要完成_________。
(2)研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化，如图1结果显示，进入细胞间期的G1期后，Whi5蛋白浓度___________________________，该变化完成后细胞才进入S期。由此推测Whi5蛋白浓度降低可以____________细胞分裂。
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(3)科研人员为进一步确认Whi5蛋白如何感知酵母菌周围环境，从而决定是否进入细胞周期，结果如图2。
①结合图1，据图2推测，在缺少营养或不良环境中，酵母菌的细胞周期可能会______________________________________________________。
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②为确定Whi5基因的表达情况，科研人员将其与荧光蛋白基因连接，构建同时表达两种蛋白的融合基因。据图3可知，进行PCR扩增时，应选择的引物组合是______________________________________________。
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③科研人员用蛋白抑制剂CHX处理酵母细胞并检测其Whi5蛋白含量变化，结果如图4。据此推测，不同环境中的Whi5蛋白__________，故细胞_________________，才能进入S期。
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(4)为研究酵母菌Whi5含量变化在感知环境信号方面的形成机制，科研人员进一步测定了不同条件下连续分裂的亲子代细胞中Whi5含量的变化。若发现子代酵母菌在细胞分裂过程中，Whi5蛋白含量的变化__________________，则可说明这种机制在酵母菌的遗传信息中保留了应答外界环境信号的遗传印记。
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解析：(1)有丝分裂的间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(2)研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化，如图1结果显示，进入细胞间期的G1期后，Whi5蛋白浓度逐渐升高，之后恢复到一般水平；由此推测Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂。
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(3)①结合(2)分析可知，Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂，而据图2可知，用NaCl或乙醇处理后Whi5蛋白含量增加，故在缺少营养或不良环境中，酵母菌的细胞周期可能会变长。②在利用PCR技术扩增时，应选择一对方向相反的引物，且为便于观察，扩增产物应含有荧光基因，据图示Whi5基因和荧光基因的位置可知，应选择Ⅰ和Ⅳ进行扩增。
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③据图4可知，不同处理条件下Whi5蛋白的含量相对稳定，说明不同环境中的Whi5蛋白均不降解；而Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂，故推测细胞会感知到环境中的不利信号，直至核内的Whi5蛋白浓度恢复到升高前的水平，才进入S期。
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(4)若这种机制在酵母菌的遗传信息中保留了应答外界环境信号的遗传印记，即说明该机制可以在亲子代之间遗传，故子代酵母菌在细胞分裂过程中，Whi5蛋白含量的变化与亲代保持一致。
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答案：(1)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成　(2)逐渐升高，之后恢复到一般水平(或逐渐升高，而后下降到特定阈值)　促进　(3)①变长　②Ⅰ和Ⅳ　③均不降解　会感知到环境中的不利信号，直至核内的Whi5蛋白浓度恢复到升高前的水平　(4)与亲代保持一致
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11．吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病(COPD)的首要发病因素。银杏叶提取物(GBE)对COPD具有一定的治疗效果，科研人员对此机制进行研究。
(1)科研人员将构建的COPD模型大鼠分为两组，其中GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗。六周后，显微镜下观察各组大鼠支气管结构，如图1。
图1结果说明GBE______________________________________。
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(2)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制，在巨噬细胞吞噬、调节免疫应答等过程中起重要作用。自噬过程如图2，自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体，溶酶体内含有__________，可降解受损的细胞器。
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COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻，导致受损细胞器降解受阻而异常堆积，影响细胞正常代谢。电镜结果显示，与COPD模型组相比较，GBE组细胞中自噬体数量__________，自噬性溶酶体数量__________，推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬。
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(3)已知PI3K蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表，请对下表中不合理之处进行修正_______________________________________________。
组别 实验材料 检测指标 预期结果
对照组 正常组大鼠肺泡巨噬细胞 PI3K蛋
白含量 实验组高
于对照组
实验组 GBE组大鼠肺泡巨噬细胞
(4)基于上述信息，请提出一个可以进一步研究的问题，以完善GBE的作用机制_______________________________________________________。
解析：(1)对比正常组和COPD模型组的支气管结构，COPD模型组支气管比对照组狭窄，对比GBE组和COPD模型组的支气管结构，GBE组支气管比COPD模型组的支气管扩大，但仍小于正常组的支气管直径，说明GBE可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状。
(2)溶酶体内含有多种水解酶，可降解受损的细胞器。由题干“COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻”及“推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬”可以推知，GBE组细胞内自噬体可以和溶酶体正常融合，因此GBE组细胞中自噬体数量减少，自噬性溶酶体数量增加。
(3)该实验目的是验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬，因此自变量为对COPD模型鼠是否进行GBE处理，因此实验材料对照组也需要选择COPD模型鼠肺泡巨噬细胞，根据题干信息推测，GBE可以通过减少PI3K蛋白含量来促进细胞自噬，因此预期结果应为实验组PI3K蛋白含量低于对照组。(4)根据以上信息，要想进一步完善GEB的作用机理，需要从以下几个方面入手进行研究：①GBE如何参与PI3K蛋白的调控；②PI3K蛋白调节细胞自噬的机制；③GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制等。
答案：(1)可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状　(2)多种水解酶　减少　增多　(3)对照组应选用COPD组大鼠肺泡巨噬细胞；预期结果应为实验组低于对照组　(4)GBE如何参与PI3K蛋白的调控；PI3K蛋白调节细胞自噬的机制；GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制