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(共69張PPT)
專題三　細胞的生命歷程
2.3 細胞會經歷生長、增殖、分化、衰老和死亡等生命進程
2.3.1 描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性
2.3.2 說明在個體發育過程中，細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體
2.3.3 描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程
2.3.4 闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞
1．觀察根尖細胞有絲分裂中期的染色體，可用甲紫溶液使其著色。 (　　)
提示：√
2．任何具有分裂能力的細胞都有細胞周期。 (　　)
提示：×　只有連續分裂的細胞才具有細胞周期。
3．使用高倍鏡可觀察到洋蔥根尖細胞的赤道板和細胞板的時期分別是中期和末期。 (　　)
提示：×　赤道板不是真實存在的結構，因此觀察不到。
4．高等動物胚胎干細胞分裂過程中，染色體的出現和紡錘體的出現發生在同一時期。 (　　)
提示：√
5．有絲分裂后期，在紡錘絲的牽引下，每個著絲粒分裂成兩個，染色體數目加倍。 (　　)
提示：×　著絲粒在有絲分裂后期自行分裂，不需要紡錘絲的牽引。
6．在“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”活動中，需用清水漂洗已解離的根尖便于染色。 (　　)
提示：√
7．清除細胞內過多的自由基有助于延緩細胞衰老。 (　　)
提示：√
8．衰老細胞中各種酶的活性顯著降低。 (　　)
提示：×　衰老細胞內大多數酶的活性都降低，但并不是所有酶的活性都降低，如與衰老、凋亡有關的酶活性提高。
9．細胞凋亡受基因控制，細胞衰老不受基因控制。 (　　)
提示：×　細胞衰老和細胞凋亡都是由基因控制的，是正常的生命現象。
10．種子發育成完整個體體現了細胞的全能性。 (　　)
提示：×　種子不是一個細胞，由胚發育成個體是正常的生長發育，而不是細胞全能性的體現。
11．已分化的細胞都能進一步分化成其他細胞。 (　　)
提示：×　已分化的細胞一般不能進一步分化，只有脫分化形成的愈傷組織細胞可以再分化。
12．細胞凋亡由程序性死亡相關基因的表達所啟動。 (　　)
提示：√
13．果蠅(2n＝8)體細胞有絲分裂后期，成對的同源染色體分離，細胞中有16條染色體。 (　　)
提示：×　同源染色體分離發生于減數分裂Ⅰ后期。
14．有絲分裂后期與減數分裂Ⅱ后期都發生了染色單體分離。 (　　)
提示：√
15．無絲分裂過程中無DNA復制和紡錘絲出現。 (　　)
提示：×　無絲分裂過程中無紡錘絲出現，但也要進行DNA復制。
16．一個處于細胞周期中的細胞，若堿基T與U被大量利用，則該細胞不可能處于細胞周期的分裂期。 (　　)
提示：√
17．某一處于分裂后期的細胞，同源染色體正在移向兩極，同時細胞質也在進行均等分配，則該細胞一定是初級精母細胞。 (　　)
提示：√
18．同源染色體形態、大小不一定相同，但形態、大小相同的染色體一定是同源染色體。 (　　)
提示：×　形態、大小相同的染色體也可能是姐妹染色單體分開后形成的兩條子染色體。
19．基因型為Aa的豌豆，產生含A的精子和含a的卵細胞數量之比約為1∶1。 (　　)
提示：×　含A的精子和含a的精子數量之比約為1∶1，含A的卵細胞和含a的卵細胞數量之比也約為1∶1，但是精子的數量遠遠多于卵細胞的數量。
20．同一染色體的兩條姐妹染色單體上的基因相同，如果不同，則說明一定發生了基因突變。 (　　)
提示：×　同一染色體的兩條姐妹染色單體上的基因如果不同，也可能是減數分裂Ⅰ四分體時期發生過染色體的互換。
1.顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期，因為______________________________________________________
___________________________________________________。
2．細胞體積并不是越小越好，細胞的最小限度由什么來決定？_____________________________________________________________________。
細胞周期中，分裂間期所占的時間長，分裂期所占的時間短，
因此觀察細胞有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期
由完成細胞功能所必需的基本結構(如核糖體)和物質(如酶)所需的空間
決定
3．細胞代謝產生的自由基引起細胞衰老的原因是_______________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
自由基產生后，即攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子。當自由基攻擊磷脂分子時，生物膜受到的損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質，引起蛋白質活性下降，致使細胞衰老
4．白細胞凋亡速率大于紅細胞凋亡速率的原因是_______________
____________________________________________________________________________________________。
5．同一個體的不同細胞遺傳物質相同的原因是_________________
____________________________________________________________________________________________。
細胞的凋亡速率與其功能有關系，白細胞的功能是吞噬病原體、自身衰老的細胞等，所以其凋亡速率比紅細胞的更快
同一個體的不同細胞是由一個受精卵通過有絲分裂和細胞分化形成的，細胞分裂和分化的過程中遺傳物質不發生改變
6．已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性的原因是___________
__________________________________________________________。
7．端粒是____________________________________的DNA—蛋白質復合體，其作用是______________________________。
8．有性生殖的后代具有多樣性的原因是_______________________
________________________________________________________。
已分化的動物體細胞的細胞核中仍含有該動物生長發育所需的全部遺傳物質
每條染色體的兩端都有的一段特殊序列
保護內側正常基因的DNA序列
減數分裂過程中發生基因
重組，使形成的配子具有多樣性；受精過程中精卵隨機結合
9．馬(2n＝64)和驢(2n＝62)雜交產生的騾不能繁殖后代的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
騾的體細胞中含有63條染色體，其中32條來自馬，31條來自驢。這63條染色體沒有同源染色體，導致騾的原始生殖細胞不能進行正常的減數分裂，無法形成配子
10．XY型性別決定的生物繁殖過程中會產生XXY或XYY染色體異常的個體，請分析XYY異常個體形成的原因：______________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
父方減數分裂Ⅱ異常，即減數分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體進入同一個細胞，產生了YY型精子。該精子與正常的卵細胞(X)完成受精作用，得到XYY型受精卵
核心考點一
細胞的有絲分裂和減數分裂
1.細胞周期中需要關注的知識點
2.有絲分裂和減數分裂
(1)有絲分裂和減數分裂過程中易混圖像比較
時期 有絲分裂 減數分裂 Ⅰ 減數分裂 Ⅱ
前期
有同源染色體，且散亂分布 聯會，形成四分體，有同源染色體 無同源染色體
時期 有絲分裂 減數分裂 Ⅰ 減數分裂 Ⅱ
中期
著絲粒排列在赤道板上，有同源染色體 四分體排列在赤道板上，有同源染色體 著絲粒排列在赤道板上，無同源染色體
時期 有絲分裂 減數分裂 Ⅰ 減數分裂 Ⅱ
后期
著絲粒分裂，有同源染色體 同源染色體分離，非同源染色體自由組合，有同源染色體 著絲粒分裂，無同源染色體
(2)有絲分裂和減數分裂過程中相關數學模型的比較
①理清細胞分裂中相關物質或結構變化規律及成因
②染色體、染色單體、核DNA含量變化柱形圖
注：有數目為0的一定是染色單體，進行分裂的細胞中核DNA和染色體數目不可能為0；柱形圖中各時期圖像中，核DNA的數目一定≥染色體的數目(1∶1或2∶1)。
常考題型一　細胞周期
1. (2024·浙江1月卷)觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片時，某同學在顯微鏡下找到①～④不同時期的細胞，如圖。
關于這些細胞所處時期及主要特征的敘述，
正確的是(　　)
A．細胞①處于間期，細胞核內主要進行 DNA 復制和蛋白質合成
B．細胞②處于中期，染色體數∶染色單體數∶核DNA分子數＝1∶2∶2
C．細胞③處于后期，同源染色體分離并向細胞兩極移動
D．細胞④處于末期，細胞膜向內凹陷將細胞一分為二
【答案】　B
【解析】　①是間期，細胞主要進行DNA的復制和有關蛋白質的合成，并且細胞有適度的生長，但蛋白質的合成不在細胞核，而在核糖體，A錯誤；②是中期，染色體已在間期復制完成，因此染色體數目沒有改變，但一條染色體上有兩條染色單體，一條染色體上有兩個核DNA，染色體數： 染色單體數： 核DNA分子數＝1∶2∶2，B正確；③是后期，有絲分裂不會出現同源染色體分離的情況，C錯誤；④是末期，題干中指出植物細胞，植物細胞末期的特點之一是在細胞板的位置逐漸擴展形成新的細胞壁，動物細胞膜末期是細胞膜向內凹陷將細胞一分為二，D錯誤。故選B。
2. (2023·湖北卷)快速分裂的癌細胞內會積累較高濃度的乳酸。研究發現，乳酸與鋅離子結合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，進而加快有絲分裂后期的進程。下列敘述正確的是(　　)
A．乳酸可以促進DNA的復制
B．較高濃度乳酸可以抑制細胞的有絲分裂
C．癌細胞通過無氧呼吸在線粒體中產生大量乳酸
D．敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平
【答案】　D
【解析】　根據題目信息可知乳酸與鋅離子結合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，進而加快有絲分裂后期的進程，乳酸不能促進DNA復制，A錯誤；乳酸能加快有絲分裂后期的進程，進而促進細胞分裂，B錯誤；無氧呼吸發生在細胞質基質，不發生在線粒體，C錯誤；根據題目信息，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，故敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平，D正確。故選D。
3. (2023·浙江1月卷)紡錘絲由微管構成，微管由微管蛋白組成。有絲分裂過程中，染色體的移動依賴于微管的組裝和解聚。紫杉醇可與微管結合，使微管穩定不解聚，阻止染色體移動，從而抑制細胞分裂。培養癌細胞時加入一定量的紫杉醇，下列過程受影響最大的是(　　)
A．染色質復制 B．染色質凝縮為染色體
C．染色體向兩極移動 D．染色體解聚為染色質
【答案】　C
【解析】　紫杉醇可與微管結合，使微管穩定不解聚，阻止染色體移動，從而抑制細胞分裂，但不影響染色體的復制、凝縮、解聚過程，故受影響最大的是染色體向兩極移動，故選C。
4. (2022·遼寧卷)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合，常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結果見下表。下列敘述錯誤的是(　　)
　　　　　　　 凍存劑
指標　　　　　　　 合成培養基DMSO 合成培養基＋DMSO＋血清
G1期細胞數百分比(%) 65.78 79.85
活細胞數百分比(%) 15.29 41.33
注：細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期
A．凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病
B．G1期細胞數百分比上升，導致更多干細胞直接進入分裂期
C．血清中的天然成分影響G1期，增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比
D．DMSO的作用是使干細胞中自由水轉化為結合水
【答案】　B
【解析】　凍存復蘇后的干細胞可以經誘導分裂分化形成多種組織器官，用于治療人類某些疾病，A正確；G1期細胞數百分比上升，說明細胞進入分裂間期，但不會導致干細胞直接進入分裂期，還需經過S和G2期，B錯誤；分析表格可知，血清中的天然成分影響G1期(該期細胞數百分比增大)，能增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比，C正確；二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合，可以使干細胞中自由水轉化為結合水，D正確。故選B。
分析細胞周期相關題目時需要注意的問題
1.畫出細胞周期的餅形圖，弄清調節蛋白的作用。若某種調節蛋白的活性受抑制，則可使細胞周期停滯在特定階段，導致該時期的細胞數目增多，比例升高。
2.只有連續分裂的細胞才具有細胞周期，高度分化和進行減數分裂的細胞沒有細胞周期，如洋蔥表皮細胞、胰島細胞、漿細胞、初級精母細胞。
3.分裂間期占細胞周期的90%～95%，故細胞周期的大部分時間處于分裂間期。
4.處于分裂間期的細胞，核糖體和線粒體活動旺盛。
常考題型二　細胞分裂過程中的DNA、染色體變化規律
5. (2023·浙江1月卷)某基因型為AaXDY的二倍體雄性動物(2n＝8)，1個初級精母細胞的染色體發生片段交換，引起1個A和1個a發生互換。該初級精母細胞進行減數分裂過程中，某兩個時期的染色體數目與核DNA分子數如圖所示。
下列敘述正確的是(　　)
A．甲時期細胞中可能出現同源染色體兩兩配對的現象
B．乙時期細胞中含有1條X染色體和1條Y染色體
C．甲、乙兩時期細胞中的染色單體數均為8個
D．該初級精母細胞完成減數分裂產生的4個精細胞的基因型均不相同
【答案】　D
【解析】　甲時期細胞為次級精母細胞的前期和中期細胞，細胞中不可能出現同源染色體兩兩配對的現象，A錯誤；若圖乙表示減數分裂Ⅱ后期，則乙時期細胞中含有2條X染色體或2條Y染色體，B錯誤；圖乙中染色體數目與核DNA分子數比為1∶1，無染色單體數，C錯誤；因為初級精母細胞的染色體發生片段交換，引起1個A和1個a發生互換，會產生AXD、aXD、AY、aY 4種基因型的精細胞，D正確。故選D。
6. (2022·浙江6月卷)某哺乳動物卵原細胞形成卵細胞的過程中，某時期的細胞如圖所示，其中①～④表示染色體，a～h表示染色單體。下列敘述正確的是(　　)
A．圖示細胞為次級卵母細胞，所處時期為前期Ⅱ
B．①與②的分離發生在后期Ⅰ，③與④的分離發生在后期Ⅱ
C．該細胞的染色體數與核DNA分子數均為卵細胞的2倍
D．a和e同時進入一個卵細胞的概率為1/16
【答案】　D
【解析】　根據形成四分體可知，該時期處于前期Ⅰ，為初級卵母細胞，A錯誤；①與②為同源染色體，③與④為同源染色體，同源染色體的分離均發生在后期Ⅰ，B錯誤；該細胞的染色體數為4，核DNA分子數為8，減數分裂產生的卵細胞的染色體數為2，核DNA分子數為2，C錯誤；a和e進入同一個次級卵母細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，由次級卵母細胞進入同一個卵細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，因此a和e進入同一個卵細胞的概率為1/4×1/4＝1/16，D正確。故選D。
7. (2022·浙江1月卷)在“減數分裂模型的制作研究”活動中，先制作4個藍色(2個5 cm、2個8 cm)和4個紅色(2個5 cm,2個8 cm)的橡皮泥條，再結合細鐵絲等材料模擬減數分裂過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A．將2個5 cm藍色橡皮泥條扎在一起，模擬1個已經復制的染色體
B．將4個8 cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排，模擬1對同源染色體的配對
C．模擬減數分裂后期Ⅰ時，細胞同極的橡皮泥條顏色要不同
D．模擬減數分裂后期Ⅱ時，細胞一極的橡皮泥條數要與另一極的相同
【答案】　C
【解析】　一條染色體上的兩條染色單體是經過復制而來，大小一樣，故將2個5 cm藍色橡皮泥條扎在一起，模擬1個已經復制的染色體，A正確；同源染色體一般大小相同，一條來自母方，一條來自父方(用不同顏色表示)，故將4個8 cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排，模擬1對同源染色體的配對，B正確；減數分裂后期Ⅰ時，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，細胞同極的橡皮泥條顏色可能相同，可能不同，C錯誤；減數分裂后期Ⅱ時，染色體著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，均分到細胞兩極，故模擬減數分裂后期Ⅱ時，細胞一極的橡皮泥條數要與另一極的相同，D正確。故選C。
8. (2024·北京卷)水稻生殖細胞形成過程中既發生減數分裂，又進行有絲分裂，相關敘述錯誤的是(　　)
A．染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ
B．同源染色體聯會和交換發生在減數分裂Ⅱ
C．有絲分裂前的間期進行DNA復制
D．有絲分裂保證細胞的親代和子代間遺傳的穩定性
【答案】　B
【解析】　減數分裂Ⅰ結束后一個細胞分裂為兩個細胞，單個細胞染色體數目減半，A正確；同源染色體聯會和交換發生在減數分裂Ⅰ的前期，B錯誤；有絲分裂前的間期進行DNA復制和有關蛋白質的合成，為后面的有絲分裂作準備，C正確；有絲分裂將親代細胞的染色體經過復制后，精確地平均分配到兩個子細胞中，因而在生物的親代細胞和子代細胞之間保證了遺傳的穩定性，D正確。故選B。
分析DNA和染色體變化時需要注意的問題
1.把握識別同源染色體的關鍵：
具有同源染色體的是D、E，判斷依據是染色體形態、大小相同(X、Y染色體除外)，顏色不同(參考)。
2.理清有絲分裂、減數分裂過程各時期的重要特征。
核心考點二
細胞的分化、衰老和死亡
1.細胞的分化與全能性
(1)細胞分化的機理
(2)細胞分化的判斷標準
(3)細胞分化的“變”與“不變”
(4)從四個角度理解細胞的全能性
不變 DNA；基因；tRNA；rRNA；細胞的數目
改變 mRNA；蛋白質的種類；細胞的形態、結構和生理功能
2.細胞衰老的特征
3.判斷細胞凋亡與細胞壞死
(1)圖解細胞凋亡機理
(2)“三看法”區分細胞凋亡與細胞壞死
(3)細胞自噬：在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構等，通過溶酶體降解后再利用的過程。
常考題型一　考查細胞的分化與全能性
1. (2024·遼寧卷)手術切除大鼠部分肝臟后，殘留肝細胞可重新進入細胞周期進行增殖；肝臟中的卵圓細胞發生分化也可形成新的肝細胞，使肝臟恢復到原來體積。下列敘述錯誤的是(　　)
A．肝細胞增殖過程中，需要進行DNA復制
B．肝細胞的自然更新伴隨著細胞凋亡的過程
C．卵圓細胞分化過程中會出現基因的選擇性表達
D．卵圓細胞能形成新的肝細胞，證明其具有全能性
【解析】　肝細胞增殖過程中，會發生細胞的分裂使得細胞數目增多，需要進行DNA復制，A正確；肝細胞的自然更新伴隨著細胞凋亡的過程，有利于維持機體內部環境的相對穩定，B正確；卵圓細胞分化過程中會出現基因的選擇性表達，合成承擔相應功能的蛋白質，C正確；細胞的全能性是指細胞分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性，卵圓細胞能形成新的肝細胞，不能證明其具有全能性，D錯誤。故選D。
2. (2024·浙江6月卷)同一個體的肝細胞和上皮細胞都會表達一些組織特異性的蛋白質。下列敘述錯誤的是(　　)
A．肝細胞和上皮細胞沒有相同的蛋白質
B．肝細胞和上皮細胞所含遺傳信息相同
C．肝細胞的形成是細胞分裂、分化的結果
D．上皮細胞的形成與基因選擇性表達有關
【答案】　A
【解析】　肝細胞和上皮細胞有相同的蛋白質，如呼吸酶，A錯誤；肝細胞和上皮細胞的形成是細胞分裂、分化的結果，是基因選擇性表達的結果，二者是由同一受精卵分化而來的，所含遺傳信息相同，B、C、D正確。故選A。
3. (2022·湖北卷)BMI 1基因具有維持紅系祖細胞分化為成熟紅細胞的能力。體外培養實驗表明，隨著紅系祖細胞分化為成熟紅細胞，BMI 1基因表達量迅速下降。在該基因過量表達的情況下，一段時間后成熟紅細胞的數量是正常情況下的1012倍。根據以上研究結果，下列敘述錯誤的是(　　)
A．紅系祖細胞可以無限增殖分化為成熟紅細胞
B．BMI 1基因的產物可能促進紅系祖細胞的體外增殖
C．該研究可為解決臨床醫療血源不足的問題提供思路
D．紅系祖細胞分化為成熟紅細胞與BMI 1基因表達量有關
【答案】　A
【解析】　紅系祖細胞能分化為成熟紅細胞，但不具有無限增殖的能力，A錯誤；BMI 1基因過量表達的情況下，一段時間后成熟紅細胞的數量是正常情況下的1012倍，推測BMI 1基因的產物可能促進紅系祖細胞的體外增殖和分化，B正確；若使BMI 1基因過量表達，則可在短時間內獲得大量成熟紅細胞，可為解決臨床醫療血源不足的問題提供思路，C正確；當紅系祖細胞分化為成熟紅細胞后，BMI 1基因表達量迅速下降，若使該基因過量表達，則成熟紅細胞的數量快速增加，可見紅系祖細胞分化為成熟紅細胞與BMI 1基因表達量有關，D正確。
4. (2021·浙江6月卷)將蝌蚪腸細胞的細胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”發育成正常的蝌蚪，而單獨培養腸細胞卻不能發育成蝌蚪。下列敘述錯誤的是(　　)
A．腸細胞不能表達全能性是受某些物質的限制
B．“合子”第一次分裂后形成的細胞已失去全能性
C．“合子”發育成正常蝌蚪的過程中伴隨著細胞分化
D．細胞核具有全能性是由于其含有該物種的全套基因
【答案】　B
【解析】　動物細胞經過多次分裂后，細胞質的成分已經發生改變，原本能激發細胞全能性的物質已經消失，故腸細胞不能表達全能性是受到了細胞內物質的限制，A正確；“合子”第一次分裂、第二次分裂后形成的細胞仍具有全能性，B錯誤；“合子”發育成正常蝌蚪個體的過程中，需要通過細胞分裂增加細胞的數量，通過細胞分化增加細胞的種類，C正確；雖然細胞經過多次分裂失去了激發全能性的物質，但細胞核仍含有該物種的全套基因，故動物細胞的細胞核具有全能性，D正確。故選B。
有關細胞分化和全能性的易錯易混點
1.同一個體的不同體細胞中核遺傳物質相同，但由于選擇性表達的基因不同，因而轉錄生成的mRNA及翻譯生成的蛋白質不完全相同。
2.已分化的細胞若含有保持該物種遺傳所需要的全套遺傳物質，則具有全能性。
3.植物細胞全能性的表達需要一定的條件，即離體、無菌、一定的營養物質、植物激素等。未脫離植物體的細胞，其全能性受到抑制。
4.一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達；細胞分化程度越低，全能性越高。但卵細胞的分化程度較高，其全能性也較高。
常考題型二　細胞自噬、衰老、凋亡
5. (2024·山東卷)心肌損傷誘導某種巨噬細胞吞噬、清除死亡的細胞，隨后該巨噬細胞線粒體中NAD＋濃度降低，生成NADH的速率減小，引起有機酸ITA的生成增加。ITA可被細胞膜上的載體蛋白L轉運到細胞外。下列說法錯誤的是(　　)
A．細胞呼吸為巨噬細胞吞噬死亡細胞的過程提供能量
B．轉運ITA時，載體蛋白L的構象會發生改變
C．該巨噬細胞清除死亡細胞后，有氧呼吸產生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡細胞可由巨噬細胞的溶酶體分解
【解析】　巨噬細胞吞噬死亡細胞的方式為胞吞，該過程需要消耗細胞呼吸提供的能量，A正確；載體蛋白運輸物質的過程中構象會發生改變，B正確；心肌損傷誘導某種巨噬細胞吞噬、清除死亡的細胞，隨后該巨噬細胞線粒體中NAD＋濃度降低，生成NADH的速率減小，說明有氧呼吸減弱，有氧呼吸產生CO2的速率會減小，C錯誤；被吞噬的死亡細胞可由巨噬細胞的溶酶體分解，為機體的其他代謝提供物質和能量，D正確。故選C。
6. (2024·河北卷)核DNA受到損傷時ATM蛋白與受損部位結合，被激活后參與DNA修復，同時可誘導抗氧化酶基因H的表達。下列分析錯誤的是(　　)
A．細胞在修復受損的DNA時，抗氧化能力也會提高
B．ATM在細胞質合成和加工后，經核孔進入細胞核發揮作用
C．H蛋白可減緩氧化產生的自由基導致的細胞衰老
D．ATM基因表達增強的個體受輻射后更易患癌
【答案】　D
【解析】　依據題干信息，當核DNA受到損傷時，ATM蛋白與受損部位結合，可誘導抗氧化酶基因H的表達，即提高了其抗氧化能力，A正確；ATM參與DNA修復，發揮作用的場所主要是細胞核，所以在細胞質合成、加工后，經核孔進入細胞核發揮作用，B正確；H蛋白是抗氧化酶基因H表達的產物，可以減緩氧化過程中所產生的自由基導致的細胞衰老，C正確；ATM蛋白的作用是修復損傷的DNA, ATM基因表達增強的個體修復DNA的能力也會相應提高，因此受輻射后相對不易患癌，D錯誤。故選D。
7. (2024·湖南卷)部分肺纖維化患者的肺泡上皮細胞容易受損衰老。下列敘述錯誤的是(　　)
A．患者肺泡上皮細胞染色體端粒可能異常縮短
B．患者肺泡上皮細胞可能出現DNA損傷積累
C．患者肺泡上皮細胞線粒體功能可能增強
D．患者肺泡上皮細胞中自由基可能增加
【答案】　C
【解析】　根據細胞衰老的端粒學說，染色體中端粒縮短，A正確；染色體中端粒縮短，會造成端粒內側正常基因的DNA序列受到損傷，細胞活動漸趨異常，導致細胞衰老，B正確；衰老細胞的呼吸速率減慢，表明其線粒體功能可能減弱，C錯誤；根據細胞衰老的自由基學說，細胞代謝產生的自由基會攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子，引起細胞衰老，D正確。故選C。
8. (2024·湖北卷)蘇云金芽孢桿菌產生的Bt毒蛋白，被棉鈴蟲吞食后活化，再與腸道細胞表面受體結合，形成復合體插入細胞膜中，直接導致細胞膜穿孔，細胞內含物流出，直至細胞死亡。科學家將編碼Bt毒蛋白的基因轉入棉花植株，獲得的轉基因棉花能有效防控棉鈴蟲的危害。回答下列問題：
(1)Bt毒蛋白引起的細胞死亡屬于____________(填“細胞壞死”或“細胞凋亡”)。
(2)如果轉基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉鈴蟲可通過激活腸干細胞分裂和__________產生新的腸道細胞，修復損傷的腸道，由此導致殺蟲效果下降。請據此提出一項可提高轉基因棉花殺蟲效果的改進思路：________________________________________________
_______________________。
(3)在Bt毒蛋白的長期選擇作用下，種群中具有抗性的棉鈴蟲存活的可能原因是：腸道細胞表面受體蛋白的________或________發生變化，導致棉鈴蟲對Bt毒蛋白產生抗性。
(4)將Bt毒蛋白轉基因棉花與非轉基因棉花混種，可以延緩棉鈴蟲對轉基因棉花產生抗性，原因是____________________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)細胞壞死
(2)分化　抑制腸干細胞的激活
(3)結構　控制基因
(4)減緩棉鈴蟲種群抗毒蛋白基因頻率的增加速度
【解析】　(1)細胞壞死指的是在種種不利因素影響下，由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡，Bt毒蛋白作為損害因子，導致該生物的死亡，屬于細胞壞死。(2)分析題意可知：干細胞能夠通過增殖和分化不斷補充到體細胞中去，即腸干細胞分裂和分化產生新的腸道細胞，修復損傷的腸道，由此導致殺蟲效果下降；所以可以選擇抑制腸干細胞分裂和分化的激活，來提高轉基因棉花殺蟲效果。(3)在Bt毒蛋白的長期選擇作用下，會使腸道細胞表面受體蛋白的結構或控制基因發
生變化，使該受體蛋白無法正常表達，即無法與Bt毒蛋白結合，導致棉鈴蟲對Bt毒蛋白產生抗性。(4)該做法為棉鈴蟲提供正常的取食環境，始終保持一定的敏感棉鈴蟲種群，即使部分棉鈴蟲對轉基因抗蟲棉產生了抗性，但因其與敏感棉鈴蟲交配，后代抗性基因會發生分離，具備抗性的棉鈴蟲種群基因頻率不會迅速增加。
有關細胞衰老、凋亡的易錯易混點
1.個體衰老與細胞衰老并不總是同步的，在幼年個體中有衰老的細胞，老年個體中也有新產生的細胞，但細胞總體衰老會導致個體的衰老。
2.細胞凋亡對機體的正常發育是有利的，細胞壞死對機體有害。
3.細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。專題三
專題練
基礎達標測試
一、選擇題
1．(2024·鹽城模擬)細胞周期包括分裂間期(G1、S、G2)和分裂期(M)，如圖1；細胞增殖過程中DNA含量會發生變化。通過測定一定數量細胞的DNA相對含量，可分析其細胞周期。根據細胞DNA相對含量不同，將某種連續增殖的細胞分為三組，每組的細胞數如圖2。據圖分析，下列說法錯誤的是(　　)
A．分裂間期合成相關蛋白質需要核糖體的參與
B．染色體的著絲粒分裂發生在圖1中的M期
C．圖2中的乙主要發生在圖1中的S期
D．將周期阻斷在DNA復制前會導致圖2中甲組細胞數減少
【答案】　D
【解析】　分裂間期進行DNA的復制和有關蛋白質的合成，合成相關蛋白質需要核糖體的參與，A正確；染色體的著絲粒分裂發生在有絲分裂后期，即圖1中的M期，B正確；乙組細胞中的DNA相對含量為2C～4C，均為S期細胞，C正確；甲組細胞中的DNA相對含量為2C，為G1期的細胞，S期進行DNA的復制，將周期阻斷在DNA復制前會導致圖2中甲組細胞數(G1期)增多，D錯誤。
2．(2024·連云港模擬)高等動物細胞(2N)在分裂過程中某一時期的染色體、染色單體、DNA三者之比為1∶2∶2的數量關系。此時細胞內不可能發生(　　)
A．染色體在紡錘絲的牽引下移向細胞的兩極
B．存在細胞中某一極的染色體數目可能為2N
C．細胞中可能有同源染色體聯會行為
D．此時細胞中可能不存在同源染色體
【答案】　B
【解析】　染色體在紡錘絲的牽引下移向細胞兩極可能發生在減數分裂Ⅰ后期，此時染色體、染色單體、DNA三者之比為1∶2∶2，A不符合題意；細胞中某一極的染色體數目為2N的時期只可能是有絲分裂后期，此時無染色單體，B符合題意；同源染色體聯會發生在減數分裂Ⅰ前期，此時染色體、染色單體、DNA三者之比為1∶2∶2，C不符合題意；減數分裂Ⅱ中期，無同源染色體，此時染色體、染色單體、DNA三者之比為1∶2∶2，D不符合題意。
3．(2024·無錫模擬)如圖是某動物細胞有絲分裂模式圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．上述細胞有絲分裂的順序是圖1→圖4→圖2→圖3
B．在圖2時期，細胞中的核DNA數目不變，但染色體數目加倍
C．若某藥物可抑制紡錘體形成，則它極可能作用于圖2細胞所屬時期
D．開始出現染色體的時期是圖4，染色體開始轉變成染色質形態的時期是圖3
【答案】　C
【解析】　分析題圖可知，圖1細胞處于分裂間期；圖2細胞中著絲粒分裂，應處于有絲分裂后期；圖3細胞的細胞膜從細胞中部向內凹陷，應處于有絲分裂末期；圖4細胞中出現染色體，且染色體散亂分布，應處于有絲分裂前期。因此細胞有絲分裂的順序是圖1→圖4→圖2→圖3，A正確；圖2細胞處于有絲分裂后期，此時細胞中的核DNA數目不變，但著絲粒分裂使染色體數目加倍，B正確；紡錘體的形成發生在有絲分裂前期，因此可抑制紡錘體形成的藥物可能作用于圖4細胞所屬時期，C錯誤；染色體出現于分裂前期，即圖4細胞所處時期，染色體解螺旋形成染色質絲的時期是分裂末期，即圖3細胞所處時期，D正確。
4．(2024·韶關模擬)下圖表示洋蔥根尖分生區細胞進行分裂時，細胞核中DNA含量的變化，每個點代表記錄到的一個細胞。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．染色體和紡錘體等結構周期性變化是核DNA均等分配的結構基礎
B．圖中核DNA數量減半的原因是細胞質分裂和核膜重新形成
C．利用藥物抑制DNA聚合酶的活性，細胞將停留在分裂間期
D．細胞核體積增大到最大體積的一半時，細胞核中進行DNA的復制及蛋白質的合成
【答案】　D
【解析】　DNA的均等分配依靠紡錘體牽引，染色體和紡錘體等結構周期性變化是核DNA均等分配的結構基礎，A正確；圖中核DNA數量減半的原因是細胞質分裂和核膜重新形成，細胞一分為二，染色體均分到兩個細胞中，B正確；DNA的復制發生在分裂間期，需要DNA聚合酶參與，因此利用藥物抑制DNA聚合酶的活性，細胞將停留在分裂間期，C正確；分析圖形可知，在細胞分裂間期，細胞核體積達到其最大體積的一半時，DNA的含量開始急劇增加，此時細胞核中進行DNA的復制，蛋白質的合成在細胞質中完成，D錯誤。
5．(2024·金華模擬)下圖是玉米(雌雄異花)的染色體核型(2n＝20)，不考慮變異。下列敘述正確的是(　　)
A．該染色體核型中含有2個染色體組，控制同一性狀的基因都有2個
B．常用減數分裂Ⅰ中期的染色體進行顯微攝影制作該染色體核型圖
C．根據圖中染色體核型分析可知其性別為雌性
D．玉米的原始生殖細胞減數分裂過程中可以形成10個四分體
【答案】　D
【解析】　玉米為二倍體生物，該染色體核型中含有2個染色體組，圖中染色體均含有染色單體，故控制同一性狀的基因不一定都是2個，且可能存在多對等位基因控制同一相對性狀，此時控制同一性狀的基因數目會更多，A錯誤；有絲分裂中期染色體形態穩定、數目清晰，是觀察染色體的最佳時期，故常用有絲分裂中期的染色體進行顯微攝影制作該染色體核型圖，B錯誤；玉米是雌雄異花同株的植物，不存在性染色體，C錯誤；玉米的染色體組成為2n＝20，即含10對同源染色體，故其原始生殖細胞減數分裂過程中可以形成10個四分體，D正確。
6．(2024·鎮江模擬)如圖為某二倍體高等雄性動物的某細胞部分染色體組成示意圖，圖中①、②表示染色體，a、b、c、d表示染色單體，不考慮突變。下列敘述錯誤的是(　　)
A．在不發生互換的情況下，a和b中的兩個DNA分子所含遺傳信息相同
B．在減數分裂Ⅰ前期，同源染色體①與②聯會形成的四分體散亂分布在細胞中
C．在減數分裂Ⅱ過程中，一個次級精母細胞中可能存在0或1或2條X染色體
D．若a與c出現在該細胞產生的一個精子中，則b與d可出現在同時產生的另一精子中
【答案】　D
【解析】　a、b是染色體經過復制形成的姐妹染色單體，所以在不發生互換的情況下，a和b中的兩個DNA分子所含遺傳信息相同，A正確；同源染色體①與②在減數分裂Ⅰ前期發生聯會，形成四分體，散亂分布在細胞中，B正確；雄性動物的性染色體組成為XY，減數分裂Ⅰ結束形成的兩個次級精母細胞分別含有1條X或1條Y染色體，減數分裂Ⅱ后期，著絲粒分開，形成2條X染色體或2條Y染色體，所以一個次級精母細胞中可能存在0或1或2條X染色體，C正確；a、b是姐妹染色單體，因此若a與c出現在該細胞產生的一個精子中，則b與c的另一條姐妹染色單體可出現在同時產生的另一精子中，但b與d不可能出現在同時產生的另一精子中，D錯誤。
7．(2024·邯鄲模擬)在有絲分裂中期，若出現單附著染色體(染色體的著絲粒只與一側的紡錘絲相連，如下圖所示)細胞將延緩后期的起始，直至該染色體與另一極的紡錘絲相連，并正確排列在赤道板上。此過程受位于前期和錯誤排列的中期染色體上的MAD2蛋白的監控，正確排列的中期染色體上沒有MAD2蛋白。用玻璃微針勾住單附著染色體，模擬施加來自對極的正常拉力時，細胞會進入分裂后期。下列說法不正確的是(　　)
A．細胞分裂能否進入到后期與來自兩極紡錘絲的均衡拉力有關
B．當所有染色體上的MAD2蛋白都消失后細胞才能進入分裂后期
C．MAD2蛋白功能異常，細胞將在染色體錯誤排列時停止在分裂中期
D．癌細胞的染色體排布異常時仍然能繼續分裂可能與監控缺失有關
【答案】　C
【解析】　出現單附著染色體時，細胞后期將延后，而用微針勾住單附著染色體施加壓力，細胞分裂能正常進行，故細胞分裂能否進入后期與來自兩極紡錘絲的拉力有關，A正確；MAD2蛋白監控單附著染色體的存在，正確排列的細胞中期的染色體上無MAD2蛋白，故當所有染色體上的MAD2蛋白都消失后才能進入分裂后期，B正確；MAD2蛋白監控細胞中染色體的錯誤排列，若該蛋白功能異常，則染色體錯誤排列時分裂無法在中期停止，C錯誤；MAD2蛋白監控細胞中染色體的錯誤排列，癌細胞的染色體排布異常時仍能繼續分裂，可能與MAD2蛋白的監控功能缺失有關，D正確。
8．(2024·丹東模擬)某種蝗蟲，其雌蟲體細胞內染色體數為2n＝24(22＋XX)，雄蟲體細胞內染色體數為2n＝23(22＋X)。下列情況不可能出現的是(　　)
A．四分體時期的初級精母細胞中會出現11個四分體
B．初級卵母細胞中的染色體數與初級精母細胞中的染色體數相等
C．著絲粒斷裂前，次級卵母細胞中的染色單體數與次級精母細胞中的染色單體數相等
D．著絲粒斷裂后，次級卵母細胞中的染色體數與次級精母細胞中的染色體數相等
【答案】　B
【解析】　由于蝗蟲雄蟲體細胞內有11對同源染色體和1條X染色體，因此在四分體時期的初級精母細胞中會出現11個四分體，A正確；根據題意，初級卵母細胞中的染色體數與初級精母細胞中的染色體數分別是24和23，B錯誤；著絲粒斷裂前，次級卵母細胞中的染色單體數可能與次級精母細胞中的染色單體數相等，都是24條，C正確；著絲粒斷裂后，次級卵母細胞中的染色體數可能與次級精母細胞中的染色體數相等，都是24條，D正確。
9．(2024·湘潭模擬)將小鼠(2n＝40)精原細胞的全部DNA分子雙鏈用3H標記，誘導其在無放射性的培養基進行減數分裂，再取其中一個精子與未被標記的卵細胞結合形成受精卵，繼續培養至早期胚胎。下列敘述正確的是(　　)
A．減數分裂Ⅰ前期細胞內形成10個四分體
B．用于人工授精的精子中共有20個被標記的DNA分子
C．受精卵第三次有絲分裂的中期細胞中最多可有10條被標記的染色體
D．受精卵第二次有絲分裂的后期細胞中可能存在20條被標記的染色體
【答案】　D
【解析】　減數分裂Ⅰ前期形成20個四分體(一個四分體就是1對聯會的同源染色體)，A錯誤；精原細胞的全部DNA分子雙鏈用3H標記，用于人工授精的精子細胞核中共有20個被標記的DNA分子，細胞質中也含有被標記的DNA分子，B錯誤；由于精子中的20條染色體中的DNA分子都有一條鏈被3H標記，受精后，受精卵中含有20個被3H標記的DNA分子，且每個DNA分子中只有一條鏈帶有標記，在有絲分裂前的間期又進行一次DNA分子半保留復制，且最多依然只是有20個DNA分子被標記，因此，不管受精卵進行多少次有絲分裂，其有絲分裂的中期細胞中最多可有20條被標記的染色體，C錯誤；由于受精卵有絲分裂后期，著絲粒分裂后，子染色體隨機移向兩極，因此每個子細胞中被3H標記的染色體有0～20條，因此，受精卵第二次有絲分裂的后期細胞中可能存在20條被標記的染色體，D正確。
10．(2024·南陽模擬)造血干細胞可增殖分化為B細胞，B細胞受特定抗原刺激后增殖分化為漿細胞。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．造血干細胞能分化為B細胞，體現了全能性
B．造血干細胞和漿細胞中的呼吸酶基因都能表達
C．與造血干細胞相比，漿細胞中有豐富的內質網、高爾基體等
D．衰老的漿細胞中水分減少，細胞核增大
【答案】　A
【解析】　已分化的細胞能夠分化成完整的有機體或各種細胞才能體現出細胞的全能性，A錯誤；活細胞都要進行呼吸，所以造血干細胞和漿細胞中的呼吸酶基因都能表達，B正確；漿細胞能夠分泌抗體(蛋白質)，所以含有豐富的內質網和高爾基體，C正確；衰老細胞的細胞內水分減少、細胞萎縮、體積變小、細胞核體積增大，D正確。
10. (多選) (2024·南陽模擬)造血干細胞可增殖分化為B細胞，B細胞受特定抗原刺激后增殖分化為漿細胞。下列相關敘述正確的是(　　)
A．造血干細胞能分化為B細胞，體現了全能性
B．造血干細胞和漿細胞中的呼吸酶基因都能表達
C．與造血干細胞相比，漿細胞中有豐富的內質網、高爾基體等
D．衰老的漿細胞中水分減少，細胞核增大
【答案】　BCD
【解析】　已分化的細胞能夠分化成完整的有機體或各種細胞才能體現出細胞的全能性，A錯誤；活細胞都要進行呼吸，所以造血干細胞和漿細胞中的呼吸酶基因都能表達，B正確；漿細胞能夠分泌抗體(蛋白質)，所以含有豐富的內質網和高爾基體，C正確；衰老細胞的細胞內水分減少、細胞萎縮、體積變小、細胞核體積增大，D正確。
11．(2024·池州模擬)端粒是線狀染色體末端的一小段DNA—蛋白質復合體。端粒DNA序列隨著細胞分裂次數增加逐漸縮短后，端粒內側正常基因的DNA序列會受損傷，使細胞活動逐漸異常。端粒酶由RNA和蛋白質組成，該酶能結合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈，以修復延長端粒。下列敘述正確的是(　　)
A．大腸桿菌端粒隨分裂次數增加逐漸縮短，增殖能力減弱
B．端粒嚴重縮短后，可能引起染色質收縮，染色加深
C．端粒酶是一種逆轉錄酶，在細胞核和線粒體中起作用
D．同一生物體內，不同細胞的端粒長度相同
【答案】　B
【解析】　端粒是線狀染色體末端的一小段DNA—蛋白質復合體，而大腸桿菌是原核生物，沒有染色體，所以沒有端粒，A錯誤；由于端粒是線狀染色體末端的一小段DNA—蛋白質復合體，端粒嚴重縮短后，可能引起染色質收縮，染色加深，B正確；端粒酶由RNA和蛋白質組成，該酶能結合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈，可推知端粒酶是一種逆轉錄酶，在細胞核中起作用，而線粒體中沒有染色體，不在線粒體中起作用，C錯誤；同一生物體內，不同細胞的分裂次數不同，所以端粒長度不相同，D錯誤。
11．(多選)(2024·蘇州模擬)細胞周期受到一系列功能蛋白的調控。如p53蛋白是一種由抑癌基因控制的蛋白質，可以判斷DNA損傷的程度。若損傷小，該蛋白能促使DNA 自我修復；若DNA損傷大，則誘導細胞凋亡。蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促進細胞由G1期進入S期；蛋白激酶CDK1被周期蛋白Cyclin B激活后促進細胞由G2期進入M期。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．抑制p53蛋白基因的表達，則細胞不能分裂
B．p53蛋白可使DNA受損的細胞分裂間期延長
C．抑制CyclinB基因的表達可使細胞周期停滯在G2/M交界處
D．Cyclin E可能與細胞內染色質螺旋化和紡錘體的形成密切相關
【答案】　AD
【解析】　p53蛋白是一種由抑癌基因控制的蛋白質，抑制p53蛋白基因的表達，則細胞分裂更旺盛，A錯誤；蛋白激酶CDK1被周期蛋白Cyclin B激活后促進細胞由G2期進入M期，抑制CyclinB基因的表達可使細胞周期停滯在G2/M交界處，C正確；蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促進細胞由G1期進入S期，而胞內染色質螺旋化和紡錘體的形成出現在前期，D錯誤。
12．(2024·溫州模擬)美國紐約倫斯勒的神經干細胞研究所的研究人員發現“人視網膜色素上皮組織也存在神經干細胞”。關于下圖的敘述，不正確的是(　　)
A．a過程中只有部分基因得到表達
B．b過程中核酸的種類和含量會發生變化
C．c過程形成富含脂肪的細胞時核DNA含量減少
D．f過程所形成的子細胞中部分具有細胞周期
【答案】　C
【解析】　據題圖分析可知，a過程中部分基因得到了表達，形成了具有特定形態、結構和功能的細胞，A正確；b過程中細胞中部分特定的基因得到了表達形成神經細胞，RNA(核酸)的種類和含量會發生改變，B正確；c過程形成富含脂肪的細胞時，遺傳物質不改變，故核DNA含量不變，C錯誤；f過程是細胞通過有絲分裂增殖的過程，其所形成的部分子細胞中仍進行有絲分裂，具有細胞周期，D正確。
12．(多選)(2024·鹽城模擬)線粒體不僅是細胞的能量工廠，還在細胞凋亡的調控中起重要作用。某高等動物體內線粒體膜通透性改變，細胞色素c被釋放到細胞質基質，通過一系列反應，促進細胞核中部分基因選擇性表達，參與調控細胞凋亡過程，如圖所示。據圖分析，下列相關說法正確的是(　　)
A．細胞色素c和催化有氧呼吸第三階段的酶在線粒體中所處的場所相同
B．該高等動物體內所有細胞核中均含有控制C-3酶合成的基因
C．向血液中注射蛋白A的抗體，圖示細胞凋亡過程就會被抑制
D．細胞色素c參與的細胞凋亡過程伴隨著ATP的消耗
【答案】　ABD
【解析】　線粒體內膜上進行有氧呼吸第三階段，因此細胞色素c和催化有氧呼吸第三階段的酶均分布在線粒體內膜上，A正確；蛋白質A與細胞色素c在細胞質基質完成反應，向血液中注射蛋白A的抗體，抗體無法進入細胞內與蛋白質A完成抗原—抗體結合，不能抑制細胞凋亡，C錯誤；蛋白質A與細胞色素c的結合過程需要消耗ATP，因此細胞色素c參與的細胞凋亡過程伴隨著ATP的消耗，D正確。
二、非選擇題
13．(2024·無錫質檢)甲表示某動物個體精巢中細胞分裂示意圖，乙表示其細胞中染色體和核DNA含量在細胞分裂過程中的變化。丙為植物細胞有絲分裂某時期的示意圖，在該時期，細胞板不斷向外延伸最后到達細胞的外周而與原來的細胞壁和細胞膜連接起來，形成兩個子細胞。據圖回答以下問題：
(1)圖甲細胞②中有________個四分體；細胞③的名稱是______________
____________。
(2)根據圖丙，請推測囊泡在子細胞形成過程中的作用：__________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(答出兩點即可)
(3)圖乙實線代表__________(填“DNA”或“染色體”)變化；細胞④與圖乙虛線__________段對應，圖乙中發生ff′的變化的原因是_______________________
_________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)0　初級精母細胞
(2)參與形成新的細胞壁、參與形成新的細胞膜
(3)染色體　EF　著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，染色體數目加倍
【解析】　(1)圖甲細胞②中有同源染色體，沒有同源染色體的配對，染色體著絲粒排列在赤道板上，是有絲分裂中期，有0個四分體。細胞③中配對的同源染色體排列在赤道板上，是減數分裂Ⅰ中期，該細胞是初級精母細胞。(2)圖丙中囊泡集中在赤道板，將合成細胞壁的材料運輸過來，合成新的細胞壁，同時形成新細胞膜。(3)圖乙實線表示的是減數分裂中染色體數目變化。虛線是減數分裂中核DNA數目變化，細胞④中沒有同源染色體，染色體著絲粒排列在赤道板上，是減數分裂Ⅱ中期，即虛線的EF段。圖乙中發生ff′的原因是著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，染色體數目加倍。
14．(2024·濰坊模擬)圖甲、乙均為某二倍體生物的細胞分裂模式圖，圖丙為每條染色體上的DNA含量在細胞分裂各時期的變化情況，圖丁表示某時期一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。請結合圖示分析回答下列問題：
(1)圖甲細胞含有________個四分體，對應圖丙的________段；圖乙細胞中有________個染色體組，對應圖丙的________段，不考慮變異，圖乙細胞中染色體2上對應位置的基因是________(填“A”或“a”)。
(2)圖丙中bc段可能會出現基因1和基因8的重新組合，其重組類型產生的原因是________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)若將某一精原細胞中的一條染色體用14C充分標記，其同源染色體用32P充分標記，置于不含放射性的培養液中進行減數分裂，圖乙細胞中染色體的同位素標記情況是__________________________________________________________
__________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)0　bc　2　de　a
(2)減數分裂Ⅰ前期位于同源染色體上的等位基因會隨著非姐妹染色單體的交換發生交換
(3)兩條含有14C標記的染色體或兩條含有32P標記的染色體
【解析】　(1)圖甲細胞中存在同源染色體且著絲粒排列在細胞赤道板上，處于有絲分裂中期，沒有四分體，對應圖丙中的bc段；圖乙細胞中有2個染色體組，沒有染色單體，對應圖丙中的de段。圖乙細胞中染色體2與1是一對姐妹染色單體分開后形成的，不考慮變異的情況下，對應位置的基因相同，都是a基因。(2)圖丙bc段表示每條染色體上有兩個DNA分子，對應有絲分裂過程中的前期和中期，對應減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ前期和中期，基因1和基因8為同源染色體上的非等位基因，其基因發生重組的原因為減數分裂Ⅰ前期位于同源染色體上的等位基因會隨著非姐妹染色單體的交換發生交換。(3)若將某一精原細胞中的一條染色體用14C充分標記，其同源染色體用32P充分標記，置于不含放射性的培養液中培養，進行一次完整的減數分裂，在減數分裂Ⅰ前的間期，DNA 會發生復制，則題中染色體的兩條姐妹染色單體上各有一條DNA鏈帶有標記，減數分裂Ⅰ過程中發生同源染色體分離，兩個次級精母細胞中一個含有14C標記，另一個含有32P標記，因此圖乙細胞中有兩條含有14C標記的染色體或兩條含有32P標記的染色體。
15．(2024·宣城模擬)3T3－L1前脂肪細胞在胰島素(INS)、地塞米松(DEX)和3－異丁基－1－甲基－黃嘌呤(IBMX)的刺激下，具有100%分化為成熟脂肪細胞的能力，是目前研究肥胖的常用細胞模型。為研究發酵大麥提取物(LFBE)對3T3－L1前脂肪細胞活力與分化的影響，科研人員在適宜條件下進行了以下實驗。實驗材料如下：小鼠3T3－L1前脂肪細胞、細胞培養液，未發酵大麥提取物(RBE)、發酵大麥提取物(LFBE)、胰島素(INS)、地塞米松(DEX)、3－異丁基－1－甲基－黃嘌呤(IBMX)等。
實驗1：用RBE與LFBE分別處理小鼠3T3－L1前脂肪細胞24 h、48 h后，測定3T3－L1前脂肪細胞的存活率，結果如圖所示。
(1)3T3－L1前脂肪細胞分化為成熟脂肪細胞可能是_____________________
_________________________的結果。
(2)根據實驗1的結果可得出的結論是__________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
實驗2：用三種不同濃度的RBE與LFBE分別誘導3T3－L1前脂肪細胞分化8 d后，觀察細胞形態，記錄脂滴數量，統計細胞分化率。結果顯示，與模型組細胞相比，RBE處理組均未顯著減少細胞內脂滴數量，LFBE處理組均能顯著減少細胞內脂滴數量。
(3)實驗2中模型組的實驗處理是______________________________________
_____________，這樣處理的目的是________________________________________
___________________________________________________________________________________________________。
(4)根據實驗2的結果推測，LFBE能__________(填“促進”或“抑制”)3T3－L1前脂肪細胞分化。進一步研究發現，LFBE能減少脂代謝相關基因的mRNA表達量，增加葡萄糖轉運蛋白的mRNA表達量，由此推測，LFBE影響前脂肪細胞分化的作用機理可能是________________________________________________
______________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)基因選擇性表達
(2)低于1 000 μg·mL－1的RBE和低于250 μg·mL－1的LFBE不影響3T3－L1前脂肪細胞的活力。RBE濃度超過1 000 μg·mL－1時對3T3－L1前脂肪細胞的活力有一定的抑制作用。LFBE濃度達到500 μg·mL－1時，可顯著抑制3T3－L1前脂肪細胞的活力，且隨著濃度的增大和時間的延長，抑制作用不再有明顯變化
(3)3T3－L1前脂肪細胞＋細胞培養液＋INS＋DEX＋IBMX　保證3T3－L1前脂肪細胞100%分化為成熟脂肪細胞(或保證100%的分化率)
(4)抑制　LFBE可通過調節相關基因的表達(轉錄)，減少脂肪合成，增強細胞對葡萄糖的攝取，從而抑制3T3－L1前脂肪細胞的分化
【解析】　(1)3T3－L1前脂肪細胞分化為成熟脂肪細胞是基因選擇性表達的結果。(2)據圖可知，低于1 000 μg·mL－1的RBE和低于250 μg·mL－1的LFBE不影響3T3－L1前脂肪細胞的活力。RBE濃度超過1 000 μg·mL－1時對3T3－L1前脂肪細胞的活力有一定的抑制作用。LFBE濃度達到500 μg·mL－1時，可顯著抑制3T3－L1前脂肪細胞的活力，且隨著濃度的增大和時間的延長，抑制作用不再有明顯變化。(3)根據實驗原則和實驗目的可知，為了保證3T3－L1前脂肪細胞100%分化為成熟脂肪細胞(或保證100%的分化率)，實驗2中模型組的實驗處理是3T3－L1前脂肪細胞＋細胞培養液＋INS＋DEX＋IBMX。(4)根據實驗2題干分析可知，LFBE能抑制3T3－L1前脂肪細胞分化，根據“LFBE能減少脂代謝相關基因的mRNA表達量，增加葡萄糖轉運蛋白的mRNA表達量”推測，LFBE可能通過調節相關基因的表達(轉錄)，減少脂肪合成，增強細胞對葡萄糖的攝取，從而抑制3T3－L1前脂肪細胞的分化。
能力達標測試
一、選擇題
1．(2024·商丘模擬)成體果蠅的神經干細胞(NSC)對維持機體細胞數量穩定或修復有重要作用。在早期胚胎發育時，NSC可能進入暫不增殖的狀態(即處于停滯期)。下圖是NSC進入或解除停滯狀態的機制，其中Trbl、Akt、dILPs都是蛋白質分子。下列說法正確的是(　　)
A．與受精卵相比，成體果蠅NSC的全能性更高
B．處于停滯期的NSC細胞核DNA含量可能是體細胞的2倍
C．Akt能促進NSC由增殖狀態轉化為暫不增殖的狀態
D．控制Trbl的合成不能達到維持NSC數量穩定的目的
【答案】　B
【解析】　與受精卵相比，成體果蠅的NSC分化程度更高，全能性更低，A錯誤；據圖可知，S期主要進行DNA復制，S期后為停滯期，該時期核DNA含量可能是體細胞的2倍，B正確；Akt能促進NSC由暫不增殖的狀態轉化為增殖狀態，C錯誤；Trbl能促進NSC進入暫不增殖的狀態，同時抑制Akt的功能，因此控制Trbl的合成可促進NSC細胞增殖，維持NSC數量的穩定，D錯誤。
2．(2024·揭陽模擬)細胞核在細胞增殖時發生消失與重建，重建細胞核時，膜小泡聚集在單個染色體周圍，形成核膜小泡，最終融合形成細胞核，過程如圖所示。下列相關說法正確的是(　　)
A．核膜是由兩層磷脂分子和蛋白質組成的
B．核膜小泡中的每個染色體都含有兩個DNA分子
C．核膜小泡形成完整細胞核的過程與生物膜的流動性密切相關
D．重建后的細胞核中行使遺傳功能的結構是核仁
【答案】　C
【解析】　核膜是雙層膜結構，由四層磷脂分子和蛋白質組成，A錯誤；核膜小泡是在有絲分裂末期膜小泡聚集在單個染色體周圍形成的，由于有絲分裂后期著絲粒已經分裂，因此此時每個染色體含有1個DNA分子，B錯誤；核膜小泡形成完整細胞核的過程與生物膜的流動性密切相關，C正確；重建后的細胞核中行使遺傳功能的結構是染色體，D錯誤。
3．(2024·宿州模擬)APC/C復合物促進有絲分裂進入后期，為研究其蛋白修飾對細胞周期調控的影響，利用藥物對細胞進行同步化處理，測定洗去藥物后不同時間的細胞周期時相，結果如圖。
下列分析錯誤的是(　　)
A．G1、S、G2期為M期進行物質準備
B．藥物使大部分細胞停滯在G1/S期
C．APC/C缺失蛋白修飾會阻礙細胞周期順利完成
D．APC/C可能在后期將同源染色體拉向細胞兩極
【答案】　D
【解析】　分裂間期包括G1、S、G2，主要進行DNA的復制和有關蛋白質的合成，為M期做物質準備，A正確；分析題圖可知，洗去藥物后0時，G1期細胞占比最大，由此可知，藥物使大部分細胞停滯在G1/S期，B正確；分析題意可知，APC/C復合物促進有絲分裂進入后期，故APC/C缺失蛋白修飾會阻礙細胞周期順利完成，C正確；APC/C復合物促進有絲分裂進入后期，即APC/C可能在后期將姐妹染色單體拉向細胞兩極，D錯誤。
4．(2024·淮北模擬)紡錘絲在細胞有絲分裂過程中起著重要的作用，若某紡錘絲被破壞，未能移向兩極的整條染色體可形成微核，即沒有進入子細胞核而殘留在細胞核外的微小染色質塊。動物細胞在有絲分裂過程中，母細胞中的姐妹染色單體均附著于紡錘絲上，才能啟動中—后期轉換，轉換過程的部分圖解如圖。下列相關分析不正確的是(　　)
A．蛋白S與分離酶結合抑制分離酶的活性，有絲分裂中—后期轉換由活化的APC啟動
B．有活性的APC能降解蛋白S使分離酶活化，進而黏連蛋白被切割使姐妹染色單體相互分離
C．若要觀察用秋水仙素溶液處理的植物根尖細胞中的微核，最好選擇處于中期的細胞觀察
D．若細胞質分裂時微核隨機進入其中一個子細胞，則母細胞產生的子細胞中DNA含量增加或減少
【答案】　C
【解析】　由圖可知，蛋白S與分離酶結合抑制分離酶的活性，有活性的APC能夠分解蛋白S，從而使分離酶活化，進而黏連蛋白被切割使姐妹染色單體分離，有絲分裂中—后期轉換由活化的APC啟動，A、B正確；依據題干信息“某紡錘絲被破壞，未能移向兩極的整條染色體可形成微核，即沒有進入子細胞核而殘留在細胞核外的微小染色質塊”，在有絲分裂末期核膜重建后，會被遺留在細胞核外，而成為微核，觀察細胞中的微核最好選擇處于末期的細胞觀察，C錯誤；細胞質分裂時微核隨機進入其中一個子細胞，母細胞產生的子細胞中DNA含量減少或增加，D正確。
5．(2024·甘肅卷)某研究團隊發現，小鼠在禁食一定時間后，細胞自噬相關蛋白被募集到脂質小滴上形成自噬體，隨后與溶酶體融合形成自噬溶酶體，最終脂質小滴在溶酶體內被降解。關于細胞自噬，下列敘述錯誤的是(　　)
A．饑餓狀態下自噬參與了細胞內的脂質代謝，使細胞獲得所需的物質和能量
B．當細胞長時間處在饑餓狀態時，過度活躍的細胞自噬可能會引起細胞凋亡
C．溶酶體內合成的多種水解酶參與了細胞自噬過程
D．細胞自噬是細胞受環境因素刺激后的應激性反應
【答案】　C
【解析】　由題干信息可知，小鼠在禁食一定時間后，細胞自噬相關蛋白被募集到脂質小滴上形成自噬體，隨后與溶酶體融合形成自噬溶酶體，最終脂質小滴在溶酶體內被降解，所以在饑餓狀態下自噬參與了細胞內的脂質代謝，使細胞獲得所需的物質和能量，來支持基本的生命活動，A正確；細胞長時間處在饑餓狀態時，細胞可能無法獲得足夠的能量和營養素，細胞自噬會過度活躍，導致細胞功能紊亂，可能會引起細胞凋亡，B正確；溶酶體內水解酶的化學本質是蛋白質，其合成場所是核糖體，在溶酶體內發揮作用，參與了細胞自噬過程，C錯誤；細胞自噬是細胞感應外部環境刺激后表現出的應激性與適應性行為，來支持基本的生命活動，從而維持細胞內部環境的穩定，D正確。故選C。
6．(2024·孝感模擬)研究發現，Cyclin B3(蛋白)在雌性哺乳動物生殖細胞形成過程中發揮獨特作用，當Cyclin B3缺失時雌性小鼠不能產生后代(個體)。為揭示Cyclin B3的作用機理，研究者對Cyclin B3缺失雌鼠和正常雌鼠卵細胞的形成過程進行了觀察對比，并繪制了下圖。據此推測Cyclin B3的功能是(　　)
A．促進同源染色體的分離
B．促進DNA的復制
C．促進紡錘體的形成
D．促進著絲粒的分裂
【答案】　A
【解析】　由題圖可知，與正常雌鼠卵細胞的形成過程相比，Cyclin B3缺失雌鼠在減數分裂Ⅰ后期才表現異常，其同源染色體不能分離，進而導致減數分裂Ⅱ過程不能正常進行，說明Cyclin B3的功能是促進同源染色體的分離，A符合題意。
7．(2024·嘉興模擬)研究人員在研究卵原細胞進行減數分裂過程中，發現了如圖1所示的“逆反”減數分裂現象，并經過對大量樣本的統計研究發現其染色體的分配情況如圖2所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．“逆反”減數分裂是獲得重組染色體的卵細胞的途徑之一
B．“逆反”減數分裂形成的卵細胞中核DNA數與染色體數是體細胞中的一半
C．“逆反”減數分裂中姐妹染色單體分開發生在減數分裂Ⅰ
D．“逆反”減數分裂過程中的基因重組只發生在減數分裂Ⅱ
【答案】　D
【解析】　由圖2染色體分配情況可知，通過減數分裂Ⅱ獲得重組染色體的卵細胞的概率高，故“逆反”減數分裂是獲得重組染色體的卵細胞的途徑之一，A正確；“逆反”減數分裂形成的卵細胞中，與體細胞相比，染色體數目減半，又因無染色單體，核DNA數與染色體數一致，故核DNA數也是體細胞中的一半，B正確；據圖分析可知，“逆反”減數分裂中姐妹染色單體分開發生在減數分裂Ⅰ，C正確；基因重組包括聯會時期同源染色體非姐妹染色單體間的互換和減數分裂Ⅰ后期非同源染色體上非等位基因的自由組合，“逆反”減數分裂過程中的互換發生在減數分裂Ⅰ，D錯誤。
8．(2024·菏澤模擬)正常年輕細胞中，CDK的活化導致Rb蛋白磷酸化，進而與轉錄因子E2F蛋白分離，被釋放的E2F活化相關基因的轉錄，促使細胞從G1期進入S期，細胞周期正常運行。隨著細胞分裂次數的增加，端粒進一步縮短會導致細胞內p53蛋白活化，p53蛋白繼而誘導p21蛋白的合成，p21蛋白使得CDK失去活性，導致細胞停滯在G1期，最終引發細胞衰老。下列敘述不正確的是(　　)
A．抑制Rb蛋白的磷酸化能延長細胞周期的分裂期
B．p21蛋白大量合成能減少游離E2F蛋白的含量
C．端粒DNA序列縮短后可能會引起內側的DNA序列受到損傷
D．可嘗試開發抑制p53蛋白活性的藥物延緩細胞的衰老
【答案】　A
【解析】　抑制Rb蛋白的磷酸化，則細胞無法從G1期進入S期，則細胞停留在G1期，無法進入細胞周期的分裂期，A錯誤；由題干可知，p21蛋白會使CDK失去活性，而CDK的活化能增加游離E2F蛋白的含量，故p21蛋白大量合成會減少游離E2F蛋白的含量，B正確；端粒是指染色體兩端的DNA片段，端粒DNA序列縮短后可能會引起內側的DNA序列受到損傷，C正確；由題干可知，p53蛋白活化會引發細胞衰老，故可嘗試開發抑制p53蛋白活性的藥物延緩細胞的衰老，D正確。
9．(2024·永州模擬)腦梗可導致腦局部的血液中斷和腦組織缺血性死亡。利用干細胞移植技術把健康的干細胞移植到患者腦部，以修復或替換損傷腦細胞或組織，對治療腦梗有一定效果。下列說法錯誤的是(　　)
A．利用干細胞移植技術治療腦梗時，干細胞存在基因的選擇性表達
B．干細胞分化形成的神經細胞不會有與干細胞相同的蛋白質
C．腦梗導致少數神經細胞缺血性死亡屬于細胞壞死
D．人體內神經細胞不能分化形成干細胞
【答案】　B
【解析】　干細胞移植到患者腦部，以修復或替換損傷腦細胞或組織，存在細胞分化，即干細胞存在基因的選擇性表達，A正確；干細胞分化形成的神經細胞仍然有與干細胞相同的蛋白質，如ATP合成酶、呼吸酶等，B錯誤；腦梗可導致腦局部的血液中斷和腦組織缺血性死亡，對機體有害，因此腦梗導致少數神經細胞缺血性死亡屬于細胞壞死，C正確；人體內神經細胞屬于高度分化的細胞，不能再分裂、分化，D正確。
10．(2024·咸寧模擬)研究者探討了大鼠骨髓間質干細胞分化為肝細胞的過程中轉錄因子4(Oct4)啟動子甲基化的調控機制，檢測誘導培養過程中白蛋白(ALB)和Oct4基因的mRNA表達水平，以及Oct4基因啟動子甲基化水平，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．骨髓間質干細胞分化為肝細胞體現了基因的選擇性表達
B．分化形成的肝細胞中白蛋白含量較高
C．Oct4基因表達產物可促進ALB基因的轉錄
D．未分化的細胞則表現出低水平的甲基化修飾
【答案】　C
【解析】　細胞分化體現了基因的選擇性表達，A正確；由圖1可知，大鼠骨髓間質干細胞分化為肝細胞的過程中，ALB基因的mRNA高度表達，所以分化形成的肝細胞中白蛋白含量較高，B正確；根據圖1實驗結果可以看出Oct4基因表達產物下降，ALB基因的表達量才上升，即Oct4基因表達產物與ALB基因的轉錄呈負相關，C錯誤；由題干可知，在分化過程中Oct4甲基化頻率升高，故可推測未分化的細胞表現出低水平的甲基化修飾，D正確。
10．(多選)(2024·河北卷) 酵母細胞中的M蛋白被激活后可導致核膜裂解、染色質凝縮以及紡錘體形成。蛋白K和P可分別使M發生磷酸化和去磷酸化，三者間的調控關系如圖所示。現有一株細胞體積變小的酵母突變體，研究發現其M蛋白的編碼基因表達量發生顯著改變。下列分析正確的是(　　)
A．該突變體變小可能是M增多且被激活后造成細胞分裂間期變短所致
B．P和K都可改變M的空間結構，從而改變其活性
C．K不足或P過量都可使酵母細胞積累更多物質而體積變大
D．M和P之間的活性調控屬于負反饋調節
【答案】　AB
【解析】　據題干信息“M蛋白被激活后可導致核膜裂解、染色質凝縮以及紡錘體形成”可知，M蛋白激活可促進細胞進入分裂前期，導致分裂間期變短，使得間期蛋白質合成量不足，細胞體積變小，A正確；據題干信息“蛋白K和P可分別使M發生磷酸化和去磷酸化”可知，P和K分別通過磷酸化和去磷酸化改變M的空間結構，從而改變其活性，B正確；據題圖可知，蛋白K對M有抑制作用，蛋白P對M有激活作用，故K不足或P過量都會使酵母細胞中被激活的蛋白M增多，促進細胞進入分裂前期，間期蛋白質積累不足而體積變小，C錯誤；據題圖可知，當M增多時，會激活促進蛋白P的產生，而蛋白P又會反過來繼續激活促進蛋白M的產生，使得M繼續增多，故M和P之間的活性調控屬于正反饋調節，D錯誤。故選AB。
11．(2024·威海模擬)動物細胞的存活與存活因子有密切關系。存活因子與細胞表面的受體結合后，啟動細胞內部信號途徑，抑制細胞凋亡程序的啟動，下圖表示其過程。下列相關說法正確的是(　　)
A．存活因子與受體細胞表面的特異性受體結合后，直接調控Bcl－2基因的表達
B．凋亡的細胞中Bcl－2基因表達量增加，促進細胞加速凋亡
C．動物體細胞中都存在Bcl－2基因，細胞凋亡與特定基因的表達量有關
D．細胞的分裂、分化、衰老、凋亡是所有細胞都必須要經歷的階段
【答案】　C
【解析】　據圖可知，存活因子與受體細胞表面的特異性受體結合后，通過激活轉錄因子進而調控Bcl－2基因的表達，A錯誤；據圖可知，Bcl－2基因表達后產生的Bcl－2蛋白對細胞凋亡起抑制作用，B錯誤；由同一個受精卵發育而來的細胞中基因都相同，動物體細胞中都存在Bcl－2基因；細胞凋亡是基因決定的細胞程序性死亡，故細胞凋亡與特定基因的表達量有關，C正確；不是所有細胞都經歷分裂、分化、衰老、凋亡過程，如哺乳動物成熟紅細胞即無分裂、分化等過程，D錯誤。
11．(多選)(2024·威海模擬)細胞凋亡部分生理過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．凋亡誘導因子作為信息分子與細胞膜上的受體結合體現了細胞膜的選擇透過性
B．Caspase酶被激活后催化得到的有活性的CAD酶和失活的PARP酶均能促進凋亡過程
C．凋亡誘導因子發揮作用后，細胞內既有新型蛋白質的合成，也有蛋白質的水解
D．癌細胞無限增殖可能與凋亡誘導因子受體缺失或功能異常，不能啟動凋亡程序有關
【答案】　BCD
【解析】　凋亡誘導因子作為信息分子與細胞膜上的受體結合是通過膜表面的糖蛋白進行的，可反映細胞膜具有信息交流的功能，A錯誤。據圖可知，Caspase酶被激活后催化得到的有活性的CAD酶，能切割DNA分子，促進細胞凋亡；Caspase酶被激活后催化得到失活的PARP酶，導致DNA修復異常，能促進凋亡過程，B正確。凋亡信號發揮作用后，凋亡相關基因激活產生相應蛋白質激活相關酶執行凋亡，所以既有新蛋白產生又有蛋白質的水解，C正確。受體的化學本質是糖蛋白，癌細胞結構改變，細胞膜表面的糖蛋白減少，凋亡誘導因子受體缺失或功能異常，這樣可能導致無法識別凋亡誘導因子而不能啟動凋亡程序，進而使癌細胞無限增殖，D正確。
12．(2024·黃石模擬)某二倍體高等動物的基因型為AaBbXDY，一個精原細胞減數分裂過程中形成的其中一個細胞如圖所示(不考慮其他變異)。下列相關說法正確的是(　　)
A．該細胞形成過程中發生了染色體數目和結構變異
B．與該細胞同時產生的另一個細胞無性染色體
C．該細胞可能是次級精母細胞或極體
D．減數分裂過程中可能發生了同源染色體的非姐妹染色單體間的互換
【答案】　A
【解析】　根據題意和圖示分析可知，該細胞形成過程中發生了基因重組(減數分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合)、染色體數目變異和染色體結構變異，沒有發生同源染色體的非姐妹染色單體間的互換，A正確，D錯誤；與該細胞同時產生的另一個細胞有Y染色體，B錯誤；該二倍體高等動物的基因型為AaBbXDY，是雄性動物，該細胞不會是極體，C錯誤。
12．(多選)(2024·黃石模擬)某二倍體高等動物的基因型為AaBbXDY，一個精原細胞減數分裂過程中形成的其中一個細胞如圖所示(不考慮其他變異)。下列相關說法不正確的是(　　)
A．該細胞形成過程中發生了染色體數目和結構變異
B．與該細胞同時產生的另一個細胞無性染色體
C．該細胞可能是次級精母細胞或極體
D．減數分裂過程中可能發生了同源染色體的非姐妹染色單體間的互換
【答案】　BCD
【解析】　根據題意和圖示分析可知，該細胞形成過程中發生了基因重組(減數分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合)、染色體數目變異和染色體結構變異，沒有發生同源染色體的非姐妹染色單體間的互換，A正確，D錯誤；與該細胞同時產生的另一個細胞有Y染色體，B錯誤；該二倍體高等動物的基因型為AaBbXDY，是雄性動物，該細胞不會是極體，C錯誤。
二、非選擇題
13．(2024·上饒模擬)下圖1是某二倍體哺乳動物減數分裂過程中染色體數與核DNA數的比值變化，下圖2是減數分裂過程中某些細胞的圖像。請分析回答下列問題：
(1)圖1中M的數值是________，若某細胞中有染色單體但沒有同源染色體，則該細胞處于圖1中________段；圖1中DE段對應的時期是__________________
________。
(2)圖2中甲細胞所處時期對應圖1中________段，乙細胞的名稱為________________________________________________。
(3)若該哺乳動物的基因型是AaBb，甲細胞最終產生的一個子細胞的基因型是AAb，則另三個子細胞的基因型分別是____________________，甲細胞最終可以產生________個生殖細胞。
【答案】　(1)1　CD　減數分裂Ⅱ后期(減數第二次分裂后期)
(2)CD　次級卵母細胞或極體
(3)aB、aB、b　1
【解析】　(1)圖1中，AB段表示G1期，此時DNA還未復制，染色體數與核DNA數相等，M等于1。若某細胞中有染色單體但沒有同源染色體，則該細胞處于減數分裂Ⅱ的前期或中期，且細胞中每條染色體含有兩個DNA分子，對應于圖1中CD段；圖1中DE段之后染色體由含有2個DNA分子的狀態變成了一條染色體含有1個DNA分子的狀態，說明細胞中發生了著絲粒分裂過程，由于圖中表示的是減數分裂過程，因而DE段對應的時期是減數第二次分裂后期。(2)圖2中甲細胞中含有同源染色體，且同源染色體彼此分離，因此該細胞所處時期為減數第一次分裂后期，對應圖1中CD段，由甲可知，細胞質不均等分裂，所以該動物為雌性，乙細胞不含同源染色體，為次級卵母細胞或極體。(3)若該哺乳動物的基因型是AaBb，甲細胞最終產生的一個子細胞的基因型是AAb，則與該細胞同時產生的子細胞的基因型為b，由于通過減數第一次分裂產生的兩個細胞中的染色體是互補的，因而可推測減數第一分裂后產生的兩個子細胞的基因型為AAbb和aaBB，因此，另三個子細胞的基因型是aB、aB、b。一個初級卵母細胞經過減數分裂只產生1個卵細胞，因而甲細胞最終可以產生1個生殖細胞。
14．(2024·衡陽模擬)某雄性哺乳動物的基因型為HhXBY，圖1是該動物某器官內的細胞分裂模式圖，圖2是測定的該動物體內①～⑦細胞中染色體數和核DNA分子數的關系圖。請回答下列問題：
(1)圖1細胞分裂的方式和時期分別是_________________________________
_____，其染色體、核DNA數量和姐妹染色單體數量分別是______________，與圖2中________(填序號)細胞相同。
(2)圖1細胞中的基因h可能是____________________________的結果，該細胞繼續分裂形成的子細胞基因型為________________________。
(3)圖2中，一定不含姐妹染色單體的細胞有______________，正在進行DNA復制的細胞有______________，可能會出現四分體的細胞是____________(均填序號)。
(4)在細胞分裂過程中，染色體因失去端粒而不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構，如圖3所示。若在形成圖2中細胞⑦的過程中，H基因所在的染色體出現“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體移到兩極，不考慮其他變異和性染色體的情況下，該細胞產生的子細胞基因型可能是____________________，該變異類型屬于____________________________。
【答案】　(1)減數分裂，減數分裂Ⅱ前期　4、8、8　②
(2)基因突變或基因重組　HXB和hXB
(3)①③⑦　④⑤　⑥
(4)Hh或HHh或h　染色體結構變異
【解析】　(1)由圖可得該細胞不存在同源染色體，而且染色體著絲粒未分裂，染色體排列混亂，所以該細胞處于減數分裂Ⅱ前期。此細胞中染色體數量是體細胞中的一半，核DNA數量和體細胞相同，所以與圖2的②對應。(2)圖1細胞基因型為HhXBXB，該細胞中染色體含有H也有h，說明h可能來自基因突變或者在減數分裂Ⅰ時發生了同源染色體的非姐妹染色單體間的互換即基因重組。該細胞繼續分裂形成子細胞的基因型為HXB和hXB。(3)不含有姐妹染色單體的細胞染色體數目等于核DNA數目即①③⑦，正在進行DNA復制的細胞DNA數目處在2n和4n之間即④⑤，可能出現四分體的細胞(處于減數分裂Ⅰ前期或中期)染色體數目和體細胞的相同，核DNA數目是體細胞的二倍即⑥。(4)根據題意可知，染色體橋可能導致基因重復分配到一個子細胞中，所以H基因所在的染色體出現染色體橋，子細胞的基因型可能是Hh或HHh或h，該變異屬于染色體結構變異。
15．(2024·衡水模擬)學習以下材料，回答(1)～(4)題。
S6蛋白參與調控細胞周期
S6蛋白可以調控蛋白的乙酰化水平。在肝癌、乳腺癌等癌癥中S6的表達量明顯升高。為研究S6過表達的影響，將S6－GFP融合基因(GFP為綠色熒光蛋白基因)轉入HeLa細胞系，挑選單個細胞培養兩周，篩選出S6過表達細胞系。觀察發現，部分S6過表達細胞的染色體數目發生了變化。在過表達S6的細胞中，檢測到CDH1水平明顯降低。為研究S6的作用機制，將野生型HeLa細胞破碎，加入結合了抗S6抗體(對照組為無關抗體)的凝膠珠一起孵育，獲得吸附在凝膠珠上的蛋白，電泳檢測，結果如圖1。在S6基因敲除細胞中，CDH1第135位賴氨酸乙酰化水平升高。構建CDH1第135位賴氨酸突變為谷氨酰胺的細胞株(K135Q)，向K135Q細胞和野生型細胞轉入S6過表達載體，檢測外源性S6(外源S6表達產物)和CDH1蛋白含量，結果如圖2。
CDH1是APC/C的一個亞基。APC/C是調控細胞周期的重要因子之一、APC/C是一種泛素連接酶，能夠將泛素連接到底物上，從而使底物被識別并降解。在S6過表達細胞中，五種APC/C重要底物的水平均明顯上調。這五種底物都是對細胞有絲分裂的調控起關鍵作用的蛋白，其中某些蛋白水平上升，會引起細胞中心體復制異常，細胞的染色體穩定性遭到破壞。染色體數目異常是很多癌癥的誘因，這為S6在多種癌癥中表達量升高提供了一種解釋，可能正是S6的表達量升高導致了某些種類癌癥的發生和發展。
(1)人體細胞分裂時，中心粒在間期倍增。進入分裂期后，兩組中心粒之間的星射線形成了______________________________。
(2)在構建S6過表達細胞系時，可根據______________________________來挑選細胞進行培養。
(3)根據圖1、圖2，推測S6使CDH1蛋白含量下降的機制。_______________
_________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根據文中信息，推測S6過表達導致細胞中染色體數目變異的機制。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)紡錘體
(2)綠色熒光的強弱
(3)S6蛋白與CDH1蛋白結合，使CDH1蛋白第135位賴氨酸乙酰化水平降低，促進了CDH1的降解
(4)S6過表達→CDH1蛋白含量下降→APC/C底物泛素化水平下降→某些蛋白水平上升→中心體復制異常→染色體數目變異
【解析】　(1)人體細胞分裂時，進入分裂期后，由兩組中心粒發出星射線形成了紡錘體。(2)為研究S6過表達的影響，將S6－GFP融合基因(GFP為綠色熒光蛋白基因)轉入HeLa細胞系，挑選單個細胞培養兩周，篩選出S6過表達細胞系，因此在構建S6過表達細胞系時，可根據綠色熒光的強弱來挑選細胞進行培養。(3)根據題意可知，在S6過表達的細胞中，檢測到CDH1水平明顯降低，在S6基因敲除細胞中，CDH1第135位賴氨酸乙酰化水平升高，結合圖1、2分析，野生型細胞轉入S6過表達載體，CDH1蛋白含量少于對照組，K135Q細胞對照組和過表達組無明顯差異，推測S6蛋白通過與CDH1蛋白結合，使CDH1蛋白第135位賴氨酸乙酰化水平降低，促進了CDH1的降解。(4)S6過表達，促進CDH1的降解，CDH1蛋白含量下降，CDH1是APC/C的一個亞基，APC/C是一種泛素連接酶，能夠將泛素連接到底物上，從而使底物被識別并降解，在S6過表達細胞中，五種APC/C重要底物的水平均明顯上調。其中某些蛋白水平上升，會引起細胞中心體復制異常，細胞的染色體穩定性遭到破壞，引起染色體數目異常。
16．(2024·信陽檢測)細胞周期的分裂間期包括G1期、S期和G2期，該時期細胞內主要完成染色質的復制。為探討染色質復制的起因，有人將不同時期的Hela細胞進行融合，并研究融合后細胞中核的復制情況，實驗結果如表所示。請回答：
實驗 結果
實驗一 G1期核進入復制S期核繼續復制
實驗二 G2期核不進入復制S期核繼續復制
實驗三 G1期核不進入復制G2期核不進入復制
(1)G1期細胞中所發生的遺傳信息的傳遞過程包括______________________，該時期某些蛋白質由細胞質通過__________進入細胞核。
(2)G1期的細胞核不進入復制，而實驗一中融合后的G1期的核進入復制，有學者認為S期細胞中存在活化因子。若上述觀點是正確的，則融合細胞中G1期核進入復制的原理最可能是_____________________________________________
_______________________________________，表中結果表明該活化因子可作用于__________________(填“G1”“S”或“G2”)期的細胞。
(3)表中結果表明，G1期、S期、G2期細胞中發生的代謝反應存在差異，其根本原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)轉錄和翻譯　核孔
(2)該活化因子能起始核DNA的復制和有關蛋白質的合成(該活化因子能起始染色質復制)　G1和S
(3)不同時期細胞中基因的表達存在差異(基因的選擇性表達)
【解析】　(1)G1期進行有關蛋白質合成，遺傳信息的傳遞過程包括轉錄和翻譯；核孔是大分子物質進出細胞核的通道。(2)G1期的細胞核不進入復制，而實驗一中G1期和S期細胞融合后的核進入復制，說明S期細胞中存在的活化因子能起始核DNA的復制和有關蛋白質的合成；通過實驗一和實驗二的結果可知，該活化因子可作用于G1期和S期的細胞。(3)G1期、S期、G2期細胞中發生的代謝反應存在差異，直接原因是存在的蛋白質(酶)種類不同，根本原因是不同時期細胞中基因的表達存在差異。
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