第六章
细胞的生命历程
6.2
细胞的分化
1.(2017·漳州高一检测)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是 ( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者所含的细胞器的种类与数目不一样
【解析】选B。同一动物个体的神经细胞与肌细胞是通过细胞分化产生的,由于在细胞分化过程中基因的选择性表达,导致二者合成的特定蛋白不同,B项正确,A、C、D三项均错误。
【易错警示】
不要误以为细胞分化过程中所有的蛋白质都改变,细胞分化仅改变部分蛋白质,一些蛋白质在细胞分化过程中不改变,如ATP合成酶。
2.下图是胚胎干细胞分化示意图,下列相关叙述错误的是 ( )
A.由细胞形态判断,4种细胞中细胞②最可能连续分裂
B.胚胎干细胞分化为各种细胞的原因是具有全套遗传物质
C.分化得到的各种细胞,功能不同的主要差异是特定蛋白不同
D.定向诱导胚胎干细胞分化形成的组织或器官,进行自体移植可避免免疫排斥
【解析】选B。②细胞为球状,而其他三种细胞分别为精子、肌细胞和神经细胞,为成熟细胞,不能分裂,因此②最可能有连续分裂能力;胚胎干细胞能够分化为各种细胞是因为基因选择性表达;蛋白质是生命活动的承担者,各种细胞功能不同,说明其蛋白质也不同;自身诱导分化产生的组织或器官可不发生免疫排斥反应。
3.(2017·重庆高一检测)下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述,不正确的是
( )
A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
B.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
C.细胞分裂是细胞分化的基础
D.细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少
【解析】选D。细胞分裂会使细胞数目增多,细胞分化会使细胞种类增多,因此生物体的生长和发育是细胞分裂和细胞分化的结果,A正确;细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程,B正确;细胞分裂是细胞分化的基础,C正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,而细胞中的遗传物质不发生改变,D错误。
4.1958年美国科学家斯图尔德将胡萝卜细胞培养成一株新的植株,从而证实了植物细胞的全能性。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.已分化的细胞仍具有发育成完整植株所需要的全套基因
B.细胞全能性体现过程中受到基因和环境的共同影响
C.已分化的细胞在结构和功能上的特化不能逆转
D.理论上植物体中每个活细胞都具有细胞的全能性
【解析】选C。胡萝卜细胞是高度分化的细胞,该细胞发育成了完整植株,说明已经分化的细胞仍具有发育成完整植株所需要的全套基因,故A正确;细胞全能性实现过程中要受到基因和环境相互作用的影响,故B正确;高度分化的细胞能培育成新的植株,可以证明已分化的细胞在体外适宜条件下,结构和功能上的特化可以逆转,故C错误;理论上植物体中每个活细胞都是由受精卵经过细胞分裂和分化得来的,含有全套的遗传物质,应具有细胞的全能性,故D正确。
5.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述正确的是 ( )
A.细胞分化只发生在动物胚胎发育过程中
B.细胞分化会使细胞数目增多
C.分化的细胞呈现出相同的形态、结构和生理功能
D.细胞分化是基因选择性表达的结果
【解析】选D。细胞分化是一种持久性变化,发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度;细胞分化的结果是细胞的形态、结构和生理功能发生了差异,但不会改变细胞数目;细胞分化的原因是细胞内遗传信息的执行情况不同,导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异;细胞分化过程中,遗传物质(基因)并未改变,但基因可选择性表达。
【易错警示】本题易错选B。细胞分裂和细胞分化在有些时期是同时进行的,细胞分裂是细胞分化的基础,但是细胞分化的结果是增加了细胞的种类,细胞数目的增加是靠细胞的分裂达成的。
6.下列关于全能性的叙述错误的是 ( )
A.理论上,生物体的每个细胞都含有该生物的全套基因,具有全能性
B.植物细胞虽然具有全能性,但并不是所有细胞都能表达全能性
C.植物体只有生长点细胞具有全能性,而其他部位细胞没有全能性
D.植物细胞具有全能性,而其他生物细胞一般不具有全能性
【解析】选C。细胞全能性的基础是细胞中含有本物种全套的遗传信息,A正确;理论上,植物细胞应该都具有全能性,但有些细胞,比如植物的筛管细胞就不具有全能性,因为它已经失去了细胞核,B正确;植物细胞只要有细胞核,就具有全能性,C错误;目前只有植物细胞的全能性通过实验得到了证实,而动物细胞只有细胞核具有全能性,故D正确。
7.观察图中细胞的形态、结构变化和数量变化,回答问题:
(1)①→②和①→④的过程叫做________________。
(2)①→③的过程叫做______________。
(3)③→⑤的过程叫做______________。
(4)②③④的细胞______________、______________、______________不同,它们属于不同组织的细胞。
(5)①～⑤所示各细胞群中,具有分裂能力的细胞群是______________(标号)。
【解析】①②和①④过程中既有细胞数目增多,又有细胞形态、结构的稳定性变化,所以上述两个过程指细胞分化。①③过程中细胞数目增多,未有形态改变,所以该过程表示细胞分裂。③⑤过程仅有细胞体积的增大,该过程是细胞生长。没有进行细胞分化的细胞仍有分裂能力,如图中①③⑤。
答案:(1)细胞分化 (2)细胞分裂 (3)细胞生长
(4)形态 结构 生理功能 (5)①③⑤
【能力挑战题】
8.有人把分化细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。管家基因在所有细胞中都表达,是维持细胞基本生命活动所需要的,而奢侈基因只在特定组织中表达。下列属于“奢侈基因”表达的产物的是 ( )
①ATP合成酶 ②RNA聚合酶 ③胰岛素 ④血红蛋白
A.①③ B.②④ C.③④ D.①②
【解析】选C。根据题中表述可知,管家基因是每个细胞都必须表达的基因,奢侈基因为细胞分化过程中选择性表达的基因。ATP合成酶和RNA聚合酶是每个细胞都必须合成的,而胰岛素是在胰岛B细胞中选择性表达的基因产物,血红蛋白是红细胞中选择性表达的基因产物。第六章
细胞的生命历程
6.3
细胞的衰老和凋亡
1.(2017·淄博高一检测)人体内小肠绒毛上皮细胞的寿命仅为几天。而红细胞的寿命达上百天,神经细胞则达几十年甚至伴随人的一生。这说明 ( )
A.细胞分化程度不同则寿命不同
B.细胞位置不同则衰老速率不同
C.有的细胞衰老,有的细胞不衰老
D.不同细胞具有不同的衰老速率
【解析】选D。人体不同组织的细胞寿命不同,说明细胞衰老的速率不同,与其位置无关。
2.李白有诗云:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”从细胞学的角度分析,这个过程中不会出现的变化是 ( )
A.细胞核体积缩小
B.细胞内水分减少
C.酶的活性降低
D.细胞内呼吸速率减慢
【解题指南】解答本题关键注意:细胞衰老过程中细胞体积减小,但是细胞核体积增大。
【解析】选A。黑发变白,是细胞衰老的表现。细胞衰老的特征包括细胞核体积增大,细胞内水分减少,酶的活性降低,细胞内呼吸速率减慢等。
3.关于细胞凋亡,下列叙述正确的是 ( )
①健康的人体每天都有一定量的细胞凋亡
②开水烫伤后引起皮肤细胞死亡也属于细胞凋亡
③细胞凋亡对于多细胞生物完成正常发育起关键的作用
④细胞凋亡被称为细胞编程性死亡
⑤细胞凋亡是自动的,而细胞坏死主要是不利因素引起的
A.②③④⑤
B.①③④⑤
C.①④⑤
D.①③④
【解析】选B。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程;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。很明显开水烫伤后引起皮肤细胞死亡属于细胞坏死。
【补偿训练】
结构与功能相适应是生物学基本观点。下列关于衰老细胞的成分或结构改变与其功能变化的描述错误的是 ( )
选项
成分或结构改变
相应的功能变化
A
细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小
细胞新陈代谢的速率增强
B
细胞中酪氨酸酶活性降低
黑色素合成减少,老年人的头发会变白
C
细胞内色素逐渐积累
妨碍细胞内物质的交流和传递
D
细胞膜通透性改变
物质运输功能降低
【解析】选A。细胞内水分减少,会导致细胞新陈代谢速率减慢,故A错误。
4.下列有关细胞分化、衰老及凋亡的叙述,不正确的是 ( )
A.细胞分化能使细胞中细胞器的种类和数量发生改变
B.衰老细胞会出现线粒体减少、酶活性降低及细胞核变大等现象
C.细胞分化发生在胚胎期,细胞衰老与细胞凋亡发生在老年期
D.被病原体感染细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的
【解析】选C。细胞分化是在个体发育中,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。分化产生的细胞功能不同,使细胞中细胞器的种类和数量发生改变。衰老细胞会出现线粒体减少、酶活性降低、细胞核体积变大等现象。细胞的衰老及凋亡发生在个体生长发育的各个时期。被病原体感染细胞的清除,是机体细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡。
5.(2017·柳州高一检测)细胞自噬指双层膜结构的自噬体与溶酶体融合后,自噬体包裹的损坏蛋白或细胞器被降解,物质得以循环利用。科学家大隅良典因发现其基因控制机制而荣获2016年诺贝尔生理学或医学奖。根据以上信息分析,正确的是 ( )
A.细胞自噬等同于细胞凋亡
B.降解蛋白质的酶在溶酶体中合成
C.自噬体是具有2层磷脂分子的细胞结构
D.控制细胞自噬的基因突变可能导致某些疾病
【解析】选D。由题意可知,细胞自噬体现了溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能,不同于细胞凋亡,A项错误;降解蛋白质的酶是溶酶体中相应的水解酶,其化学本质是蛋白质,在核糖体中合成,B项错误;自噬体由两层膜构成,所以具有4层磷脂分子,C项错误;控制细胞自噬的基因突变,可造成损坏蛋白或细胞器不能及时降解,物质的循环利用受阻,进而可能导致某些疾病,D项正确。
【补偿训练】
凋亡素是人体内固有的天然蛋白,将凋亡素注入癌症患者体内,可使癌细胞凋亡,控制肿瘤;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加速尾部的消失。下列说法正确的是 ( )
A.凋亡素能激活细胞死亡基因,特异性杀死癌细胞
B.凋亡素能加快癌细胞的分裂和分化
C.蝌蚪尾部的自溶现象是细胞正常凋亡的具体体现
D.蝌蚪发育过程中凋亡素能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡
【解析】选C。由题意“将凋亡素注入癌症患者体内,可使癌细胞凋亡,控制肿瘤;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加速尾部的消失”可知,凋亡素不具有特异性;凋亡素能抑制癌细胞的分裂,而不是加快;蝌蚪在发育过程中,尾部的自溶现象(尾消失)为细胞凋亡提供了有力的直接证据;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加快蝌蚪尾部细胞的凋亡,加速尾部的消失,因此蝌蚪发育过程中凋亡素不能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡。
6.下列关于细胞衰老特征的叙述,属于结构改变并且错误的是 ( )
A.细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
B.细胞核体积增大,染色质收缩
C.细胞内多种酶的活性降低
D.人的衰老细胞萎缩,体积变大
【解析】选D。细胞衰老时,细胞膜、染色质以及细胞内酶的变化都是细胞功能上的改变,只有体积变化属于结构改变,衰老的细胞因水分减少而萎缩,体积变小。
【能力挑战题】
7.下图是表示细胞内发生的一系列重要生命活动,请根据图回答问题:
(1)该图可以用来表示下列________(填写序号)生物细胞的重要生命活动。
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)在A、B、C、D四项生命活动中,人在幼年时期能够发生的是______________,对于人体有积极意义的是______________。(填写字母序号)
(3)B过程的结果,导致细胞在____________________等方面发生了改变,但是细胞中的遗传物质________(填“发生”或“未发生”)改变。
【解析】(1)图中表示的是细胞分裂、分化、衰老、凋亡的过程,在图中有染色体的变化,而染色体只存在于真核细胞中,②④为单细胞生物,无细胞分化,故选⑤⑥⑦⑧。(2)人在幼年时期,细胞增殖、分化、衰老、凋亡等过程都会发生,这四项生命活动对于人体都有积极意义。(3)细胞分化的结果使细胞的形态、结构和生理功能等方面发生改变,但是遗传物质未发生变化。
答案:(1)⑤⑥⑦⑧
(2)A、B、C、D A、B、C、D
(3)形态、结构和生理功能 未发生
【补偿训练】
运用DNA电泳分析技术发现,凋亡细胞的DNA被切割成有规律的小片段,电泳图呈梯状条带,正常细胞的DNA未降解,电泳图表现为大分子片段,坏死细胞的DNA是随机断裂,电泳图呈现出连续分布的弥散条带。下列说法错误的是 ( )
A.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
B.细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的细胞损伤和死亡
C.凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶
D.细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命
【解析】选D。细胞凋亡过程失控或错误将会引起生物体的发育异常、功能紊乱,甚至出现严重疾病。第六章
细胞的生命历程
6.1.1
细胞周期和有丝分裂过程
1.探究“细胞大小与物质运输的关系”的实验原理不包括 ( )
A.酚酞遇到NaOH呈现紫红色反应
B.以琼脂块的大小表示细胞大小
C.NaOH的扩散深度表示吸收速率
D.NaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比表示细胞吸收物质的效率
【解析】选C。NaOH的扩散深度对于体积不同的琼脂块都是相同的,无法用来表示吸收速率。只有NaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比才可表示细胞吸收物质的效率,反映出细胞表面积与体积的比值与物质运输效率的关系。
2.(2017·定州高一检测)大象和老鼠的个体差异不是细胞体积大小,而是细胞数目多少,大多数高等动、植物细胞的直径一般在20～30μm之间,原因不包括
( )
A.酶促反应和核糖体需要占有细胞一定空间
B.相对表面积越大,越有利于物质的迅速转运和交换
C.细胞核DNA是不会随细胞体积扩大而增加的
D.细胞核所能控制的范围有关
【解析】选C。酶促反应和核糖体需要占有细胞一定空间,所以细胞不是越小越好,也要有一定大小,A正确;细胞越小,相对表面积越大,越有利于物质的迅速转运和交换,这决定细胞不能无限长大,B正确;细胞核DNA是不会随细胞体积扩大而增加的,但这不是细胞不能维持一定大小的原因,C错误;细胞核所能控制的范围有限,这也决定细胞不能无限长大,D正确。
3.关于细胞周期的说法,正确的是 ( )
A.人体成熟的红细胞产生后立即进入下一个细胞周期
B.机体内所有的体细胞都处于细胞周期中
C.细胞周期由前期、中期、后期、末期组成
D.细胞种类不同,细胞周期持续的时间不同
【解析】选D。人体成熟的红细胞是高度分化的细胞,没有分裂能力,不会进入细胞周期中,A错误,只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期,B错误;细胞周期包括分裂间期和分裂期(前期、中期、后期、末期),C错误;不同物种,不同细胞,细胞周期持续的时间不同,D正确。
4.在显微镜下观察某生物体细胞有丝分裂后期染色体数为92,则该生物体细胞有丝分裂中期的染色体数、姐妹染色单体数、核DNA分子数分别为 ( )
A.92、92、92 B.23、92、92
C.46、92、92
D.184、46、46
【解题指南】解答本题时,需要注意以下两点:
(1)染色体不含姐妹染色单体时,核DNA分子数=染色体数=着丝点数。
(2)当染色体含有姐妹染色单体时,核DNA分子数=姐妹染色单体数=2×染色体数。
【解析】选C。据题意,有丝分裂后期染色体数目相对体细胞染色体数目加倍,故该生物体细胞染色体数为46条,中期时核DNA分子数=姐妹染色单体数=2×46=92。
5.一般来说,参与高等植物细胞有丝分裂这一生理过程的主要细胞器有
( )
①线粒体
②核糖体
③高尔基体
④中心体
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②③④
【解析】选A。高等植物细胞有丝分裂过程中,线粒体提供能量,核糖体与蛋白质的合成有关,高尔基体与植物细胞壁的形成有关。高等植物细胞中无中心体。
6.下列关于细胞有丝分裂的说法中,正确的是 ( )
A.分裂间期没有蛋白质的合成
B.分裂的结果是随机地将染色体平均分配到子细胞中
C.分裂形成的子细胞都不再分裂
D.有丝分裂是生物界细胞分裂的主要方式
【解析】选D。有丝分裂的间期主要是有关蛋白质的合成和DNA分子的复制;有丝分裂的结果是同一条染色体复制后经着丝点分裂形成的两条子染色体平均分配到两个子细胞中,形成染色体组成和母细胞一样的两个子细胞;有丝分裂形成的大多数细胞会再持续地进行有丝分裂;有丝分裂是生物界细胞分裂的主要方式,细胞数量的增加主要靠有丝分裂。
7.(2017·杭州高一检测)一条染色体经过复制后在细胞有丝分裂前期应该是
( )
A.两条染色体
B.含有两条姐妹染色单体的一条染色体
C.不含姐妹染色单体的一条染色体
D.各含一条姐妹染色单体的两条染色体
【解析】选B。在前期,由于间期完成了DNA分子的复制但着丝点的数目不变,所以进入前期染色体的数目也不变,这时每条染色体都由两条相同的姐妹染色单体组成,DNA分子是间期复制前的两倍。
8.在细胞增殖的一个细胞周期中,在纺锤体形成时,一个细胞中的染色体数为N、核DNA含量为m;则当该细胞中染色单体消失时,此细胞中的染色体数和核DNA含量分别是 ( )
A.2N和m
B.N/2和m/2
C.2N和m/2
D.N和m
【解题指南】解答本题关键是明确两点:
(1)纺锤体在有丝分裂前期形成,此时DNA已经完成复制,DNA数目加倍,但是染色体数目不变。
(2)染色体、染色单体、DNA三者的数量比例关系。
【解析】选A。细胞有丝分裂前期纺锤体形成;染色单体消失说明细胞已进入后期,此时细胞内染色体数因着丝点分裂而加倍为2N,但核DNA含量仍为m,故选A。
9.下列是植物细胞有丝分裂的简图,据图回答:
(1)图中的方形框代表细胞的________(结构)。D图的中部结构是________。
(2)A图中染色体数目为______________。
(3)B图(前期)最主要的变化是 _________________________________________
__________________。
(4)着丝点一分为二的时期是______________。
(5)图中有丝分裂的正确顺序是(用图中字母和箭头表示)_________________
___。
【解析】(1)图中细胞为长方形,表示该细胞具有细胞壁,D图的中部结构是细胞板,在此时期将逐渐扩展成细胞壁,分割细胞质形成两个子细胞。
(2)染色体数目以着丝点为依据,A图中有8个着丝点,说明该细胞含有8条染色体。
(3)B图出现了染色体,且染色体散乱分布,由细胞两极发出的纺锤丝形成了纺锤体,所以该图表示有丝分裂前期,此时期核膜消失,核仁解体。
(4)由图中细胞表示的染色体行为和数目变化分析,A图表示有丝分裂后期,此时期细胞内染色体的着丝点一分为二,染色体数目暂时加倍。
(5)根据图中表示的染色体变化特点可知,A图表示有丝分裂后期,B图表示有丝分裂前期,C图表示有丝分裂中期,D图表示有丝分裂末期,所以有丝分裂正确的顺序可表示为:B→C→A→D。
答案:(1)细胞壁 细胞板 (2)8
(3)核膜、核仁消失,纺锤体形成,染色质高度螺旋、缩短变粗为染色体
(4)A(后期) (5)B→C→A→D
【延伸探究】
(1)题图中具有染色单体的细胞有哪些 其染色体与DNA数目之比是多少
提示:B、C。均为1∶2。
(2)题图中生物体细胞中含有多少条染色体 染色体数目最多时是什么时期 最多有多少条
提示:4条。有丝分裂后期。有丝分裂后期由于着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,即由4条变为8条。
【能力挑战题】
10.动物细胞培养中存在“接触抑制”现象,如果清除一部分贴壁细胞,邻近细胞又迅速分裂重新填满这一区域,然后再次停止分裂。据此作出的假设,不合理的是 ( )
A.清除部分细胞,邻近细胞释放某种信号分子重新启动细胞周期
B.细胞接触后,为动物细胞停止分裂离开细胞周期提供了信号
C.细胞周期是有其内在节律性的,不受环境因素的影响
D.细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体
【解析】选C。根据题干信息,动物细胞分裂时当细胞间相互接触时细胞分裂停止,由此分析,细胞分裂受基因控制,同时也受周围环境的影响,如细胞间相互接触的影响。第六章
细胞的生命历程
6.1.2
动植物细胞有丝分裂的区别和相关曲线
1.下列仅属于植物细胞有丝分裂特征的是 ( )
A.分裂间期染色体复制形成姐妹染色单体
B.前期核膜、核仁逐渐消失,出现纺锤体
C.中期染色体形态最为清晰
D.末期细胞中部形成细胞板
【解析】选D。动物细胞有丝分裂间期也进行染色体复制形成姐妹染色单体,故A不符合;动物细胞有丝分裂前期也有核膜、核仁消失,出现纺锤体,故B不符合;动植物细胞有丝分裂中期染色体形态都最清晰,故C不符合;由于植物细胞有细胞壁,而动物细胞没有,故末期形成细胞板,最后扩展形成细胞壁,是植物细胞有丝分裂的特征,故D符合题意。
2.(2017·苏州高一检测)下列关于“制作并观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片”活动的叙述,正确的是 ( )
A.制作细胞有丝分裂装片时,根尖解离后直接染色
B.光学显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
C.先用低倍镜找到分生区细胞,再换上高倍镜观察
D.观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂全过程
【解析】选C。制作细胞有丝分裂装片时的实验步骤是:解离、漂洗、染色、制片,A错;光学显微镜下少数细胞中能观察到染色体,B错;先用低倍镜找到分生区细胞,再换上高倍镜观察,C正确;观察洋葱根尖装片时,细胞已经在解离时死亡,以不同时期的静态图像来想象有丝分裂全过程,D错。
3.下列关于无丝分裂的说法错误的是 ( )
A.分裂过程中无纺锤体和染色体的出现
B.无丝分裂过程中也存在DNA的复制
C.原核生物没有染色体,能够进行无丝分裂
D.蛙的红细胞能进行无丝分裂
【解析】选C。无丝分裂过程中无纺锤体和染色体的出现,A正确;无丝分裂过程中也存在DNA的复制,B正确;原核生物没有染色体,不能进行无丝分裂,只能进行二分裂,C错误;蛙的红细胞能进行无丝分裂,D正确。
4.下列关于动物细胞有丝分裂过程的叙述,错误的是 ( )
A.分裂间期,完成了DNA分子的复制,细胞有适度的生长
B.分裂前期,染色质螺旋化形成染色体,此时,每条染色体上有2条姐妹染色单体
C.分裂后期,着丝点分裂,但细胞内的DNA数目不变
D.分裂末期,在赤道板的位置出现细胞板,细胞板逐渐形成新的细胞壁
【解析】选D。有丝分裂末期,在赤道板的位置出现细胞板,细胞板逐渐形成新的细胞壁,这是植物细胞分裂过程的特点。
5.(2017·天津高一检测)如图是同一生物细胞的有丝分裂几个时期的示意图,据图分析以下叙述不正确的是 ( )
A.乙时期与丙时期细胞内染色体数目相等
B.丁时期的母细胞含有4条染色体
C.甲时期的细胞内含有4条染色体
D.丙时期是观察辨认染色体形态数目的最佳时期
【解析】选D。乙时期与丙时期细胞内的着丝点个数相等,染色体数目相等,都是4条,A正确;丁时期的细胞内有8条染色体,其母细胞含有4条染色体,B正确;甲时期的细胞内含有4个着丝点,4条染色体,C正确;观察辨认染色体形态数目的最佳时期在中期,应是甲时期,D错误。
6.细胞分裂是生物体一项重要的生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。假设某高等雄性动物肝脏里的一个细胞分裂如图①,结合图②分析下列叙述不正确的是 ( )
A.图①对应在图②中的BC段
B.此细胞正常分裂产生AB染色体组成细胞的概率是0
C.图①时期核糖体活动旺盛
D.图②中C→D的形成与着丝点的分裂有关
【解析】选C。图①所示细胞处于有丝分裂中期,不能产生生殖细胞,B正确;图②中纵坐标是每条染色体的DNA含量,所以图②中BC段包括有丝分裂的前期和中期,A正确;有丝分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,核糖体活动旺盛,而图①是有丝分裂中期,故C错误;图②中C→D形成的原因是着丝点的分裂,染色单体消失,D正确。
【能力挑战题】
7.如下A、B两图是不同生物细胞有丝分裂图,据图回答下列问题:
(1)A图表示动物细胞还是植物细胞 ___________,原因是__________________。
(2)A图细胞所处的细胞分裂时期是____________,其特点是________________。
(3)A图细胞染色体数目是__________条,姐妹染色单体__________条,DNA分子________个,该细胞有丝分裂的结果是形成______个子细胞,每个子细胞中染色体数目有______条。
(4)B图表示的是__________细胞进行有丝分裂的__________期,此期细胞内发生的主要变化是______________________________________________________
___________________________________________________________________。
(5)B图代表的生物,体细胞内有染色体________条,该图所示时期的下一时期细胞的变化是__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】(1)A图表示的细胞无中心体,有细胞壁,应该为植物细胞。
(2)A图所示的细胞的染色体的着丝点排列在赤道板上,为有丝分裂的中期。
(3)染色体数等于着丝点数,A图细胞中有4条染色体;中期时每条染色体上有2条染色单体,2个DNA分子。
(4)B图表示的细胞着丝点分裂,细胞膜向内缢裂,有中心体,为动物细胞,染色单体变为染色体移向细胞的两极,处于有丝分裂后期。
(5)B图细胞处于有丝分裂后期,含有12条染色体,因此其体细胞中应含有6条染色体,下一时期为末期,动物细胞有丝分裂末期的主要变化是核膜、核仁出现,染色体、纺锤体消失等。
答案:(1)植物细胞 该细胞有细胞壁无中心体
(2)中期
染色体的着丝点排列在赤道板上
(3)4 8 8 2 4
(4)动物 后 着丝点分裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
(5)6 染色体变成染色质,纺锤体消失,出现新的核膜和核仁,细胞膜中央向内凹陷,最后缢裂为两个子细胞
【补偿训练】
关于下图的叙述中,不正确的是 ( )
A.因为细胞中有中心体⑨,无细胞壁,所以可以判定该细胞为动物细胞
B.④是1条染色体,包含2条染色单体,2条染色单体由一个着丝点②相连
C.细胞中有8条染色单体
D.在后期时,移向同一极的染色体形态、大小相同
【解析】选D。如图进行的是有丝分裂,④是1条染色体,包含2条染色单体①③,2条染色单体由一个着丝点②相连;该细胞共有4条染色体,8条染色单体;在后期时,移向同一极的染色体形态、大小有的相同,有的不同。
【规律方法】细胞中染色体数目及DNA分子数目的判断方法
(1)染色体数目的判断方法。
染色体数=着丝点数,一个细胞中有几个着丝点就有几条染色体。
(2)DNA分子数目的判断要分两种情况进行确定。
①若细胞中无染色单体,DNA数=染色体数=着丝点数。
②若细胞中有染色单体,DNA数=染色单体数=2×染色体数。第六章
细胞的生命历程
6.4
细胞的癌变
1.关于人体癌细胞的叙述,不正确的是 ( )
A.癌变主要是因为人体细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变
B.癌细胞比所有正常细胞分裂周期长、生长快
C.有些病毒能将其基因整合到人的基因组中,从而诱发人的细胞癌变
D.癌细胞的形态结构和表面的物质都发生明显的变化
【解析】选B。癌变主要是因为人体细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变,突变后的癌细胞能够无限增殖,细胞周期变短,所以B选项错误。
2.正常细胞转变为癌细胞的过程中,不发生改变的是 ( )
A.细胞中的染色体数
B.细胞的形态结构
C.细胞中的遗传物质
D.细胞的分裂能力
【解析】选A。细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变,所以遗传物质发生了改变,但染色体数不发生变化。细胞癌变后,形态结构改变,并且可以无限增殖。
3.研究发现,正常干细胞中两种关键蛋白质“失控”发生越位碰撞后,正常干细胞会变成肿瘤干细胞。下列有关说法错误的一项是 ( )
A.干细胞的分化方向与细胞中基因的执行情况有关
B.干细胞具有发育成完整个体的全套遗传物质
C.干细胞分化后逐渐衰老是由基因决定的
D.干细胞在癌变过程中细胞膜上的甲胎蛋白会减少
【解析】选D。干细胞的分化是基因选择性表达的结果,A正确;每个细胞最初都是由受精卵分裂、分化而来,因此含有个体发育的全套遗传物质,B正确;干细胞分化后逐渐衰老是由基因决定的,C正确;干细胞在癌变过程中细胞膜上的糖蛋白减少,但甲胎蛋白增加,D错误。
4.(2017·温州高一检测)与正常细胞相比,肿瘤细胞需要吸收更多的葡萄糖才能维持其生长。最新研究发现,若限制体内谷氨酰胺的含量,就可以使肿瘤细胞无法正常吸收葡萄糖,从而抑制它的生长。以下不能从题意中得出的是 ( )
A.增加葡萄糖的摄入可使肿瘤细胞膜上的糖蛋白含量高于正常体细胞
B.切断肿瘤细胞的“糖路”,可达到“饿死”肿瘤细胞的目的
C.糖类是包括肿瘤细胞在内的所有人体细胞的主要能源物质
D.谷氨酰胺可能用于合成肿瘤细胞吸收葡萄糖的载体蛋白
【解析】选A。选项A,肿瘤细胞膜上的糖蛋白含量少于正常体细胞;选项B,根据题干“肿瘤细胞需要吸收更多的葡萄糖”,可知切断糖路,会导致肿瘤细胞因供能不足而死亡;选项C,糖类是为细胞供能的主要能源物质;选项D,限制谷氨酰胺的含量会导致肿瘤细胞不能正常吸收葡萄糖,肿瘤细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,由此推测谷氨酰胺可能是合成葡萄糖载体蛋白的原料。
【能力挑战题】
5.目前临床上癌症治疗的方法主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗。此外,科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现,绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成,多酚可减少BCL-XL蛋白的合成,而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用,从而证明绿茶具有抗癌的作用。
据以上资料回答下列问题。
(1)细胞癌变的分子基础是细胞内的________发生了改变,从而使它成为具有________特性的细胞。癌细胞的分裂方式是________________。
(2)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞细胞周期的____________期。
(3)在正常生理条件下,人体的血管内皮细胞倍增时间约为一年,而不受调节控制的血管生成却十分迅速,这对于癌细胞生命活动的意义是_________________
___________________________________________________________________。
(4)绿茶含有多酚酶,其根本原因是_____________________________________。
(5)除了不抽烟、不酗酒外,请再写出一条防治癌症的建议:
___________________________________________________________________。
【解析】(1)细胞癌变的分子基础是DNA分子结构改变,即基因突变,癌细胞具有无限增殖的特点。癌细胞以有丝分裂的方式增殖。(2)DNA复制发生在分裂间期,由于烷化剂能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用,因此,该类药品作用于癌细胞细胞周期的分裂间期。(3)血管运输营养物质和氧气,血管生成速度快,能为无限增殖的癌细胞的生命活动提供大量的营养物质和氧气。(4)绿茶含有多酚酶,此酶的本质是蛋白质,细胞内蛋白质的合成受基因的控制。(5)从远离致癌因子的角度考虑,防治癌症除了不抽烟、不酗酒外,还有不食用烤焦、发霉等致癌因子较多的食物;不食用被亚硝酸盐污染的食物;不食用食品添加剂过量的食物等。
答案:(1)DNA分子结构 无限增殖 有丝分裂
(2)分裂间
(3)为无限增殖的癌细胞的生命活动提供大量的营养物质和氧气 (4)具有多酚酶基因
(5)不食用烤焦、发霉等致癌因子较多的食物(或不食用被亚硝酸盐污染的食物;不食用食品添加剂过量的食物等)(答案合理即可)
【补偿训练】
研究发现,当人体组织细胞中的氧含量低于正常值的60%时,缺氧的组织细胞就可能癌变;进一步的研究表明,癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但是癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要是通过无氧呼吸获取能量。由此分析,下列推论合理的是 ( )
①缺氧环境会导致癌细胞的产生
②癌细胞从机体中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖比正常细胞多
③癌细胞的线粒体可能存在功能障碍
④有氧条件下,癌细胞中与无氧呼吸有关的酶的活性仍然很高
A.②③
B.①②④
C.①③④
D.①②③④
【解析】选D。根据题意,当人体组织细胞中的氧含量低于正常值的60%时,缺氧的组织细胞就可能癌变,即缺氧环境会导致癌细胞的产生,①正确;癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但是癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要是通过无氧呼吸获取能量,消耗同样多的葡萄糖时无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸少,所以无氧呼吸要获得和有氧呼吸同样的能量时,要消耗更多的葡萄糖,②正确;癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要是通过无氧呼吸获取能量,说明癌细胞中的线粒体(进行有氧呼吸的主要场所)可能存在功能障碍,且有氧条件下,癌细胞中与无氧呼吸有关的酶的活性仍然很高,③④正确。综上所述,D项正确。
