2023届高考生物二轮复习细胞的分化、衰老、凋亡和癌变学案含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞的分化、衰老、凋亡和癌变学案含答案，共23页。

第三讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
核心考点一　细胞分化与细胞的全能性

1．细胞分化的机理和结果
(1)细胞分化的机理：

(2)细胞分化的“变”与“不变”：
不变
DNA、tRNA、rRNA；细胞的数目
改变
mRNA、蛋白质的种类；细胞的形态、结构和功能
2．理清细胞全能性的两个易混点、防范对细胞全能性及分化理解的三个误区
(1)细胞全能性的两个易混点
①区分“具有”全能性和“实现”全能性的不同：
凡具有发育成某物种个体所需全套基因的细胞都“具有”全能性，而只有已发育成完整个体时才能说“实现”全能性。
②判断是否实现全能性的两个标准：
起点——是否是离体的器官、组织或细胞。
终点——是否发育成完整个体。
(2)防范对细胞全能性及分化理解的三个误区
①分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。
②细胞分化过程中遵循的中心法则为：
DNARNA蛋白质
细胞全能性表达过程中所遵循的中心法则为：

③并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。
考题解密
1．人体细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的膜融合，从而降解细胞自身衰老、损伤的物质或结构的过程(如图所示)。下列有关叙述中错误的是( A )

A．图中溶酶体水解酶包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等
B．图中溶酶体与自噬体融合过程体现膜的流动性
C．溶酶体分解后的部分产物可能通过主动运输排出细胞
D．细胞自噬能够维持细胞内部环境的稳定
【解析】　细胞自噬是细胞通过溶酶体降解细胞自身衰老、损伤的物质或结构，人体细胞或内环境中不存在纤维素和淀粉，因此溶酶体水解酶不包括淀粉酶和纤维素酶，A错误；溶酶体与自噬体膜的融合过程体现膜的流动性，B正确；溶酶体降解细胞自身衰老、损伤的物质或结构产生氨基酸、核苷酸等小分子有机物，可以通过主动运输排出细胞，C正确；人体细胞自噬能够降解细胞自身衰老、损伤的物质或结构，维持细胞内部环境的稳定，D正确。
变式突破
变式一　细胞分化的实质
1．(2022·重庆模拟)ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针，研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列分析正确的是( B )
果实成熟的不同阶段
叶片
雌蕊
雄蕊
根
绿果
变红
桃红
橙红
亮红
红透
－
＋
＋＋
＋＋＋＋
＋＋＋＋
＋＋＋
－
－
＋
－
注：－表示该基因不表达，＋表示该基因表达，＋的数目越多表示表达水平越高。
A．该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段无差异
B．橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多
C．绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了细胞的基因选择性表达
D．果实中该基因表达水平高于叶片，说明前者的分化程度高于后者
【解析】　根据表中信息可知，番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异，A项错误；橙红和亮红的果实中，ACC合成酶基因表达水平最高，故其细胞中ACC合成酶基因的转录产物可能相对较多，B项正确；番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段该基因的表达水平不同，体现了不同细胞的基因选择性表达，而不是绿果、雌蕊、叶片和根无该基因，C项错误；果实中该基因的表达水平高于叶片，说明该基因进行了选择性表达，但不能说明果实的分化程度高于叶片，D项错误。
变式二　细胞分化与细胞全能性
2．(2022·伊犁模拟)细胞全能性是细胞分裂和分化后，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。下列关于细胞全能性的叙述，错误的是( C )
A．造血干细胞增殖分化产生血细胞没有体现细胞具有全能性
B．通过植物组织培养快速繁殖花卉体现了细胞具有全能性
C．体细胞克隆羊的成功培育过程体现动物细胞具有全能性
D．细胞全能性的物质基础是细胞具有该生物全部遗传信息
【解析】　造血干细胞增殖分化产生血细胞，没有发育成完整个体，未体现细胞具有全能性，A正确；通过植物组织培养快速繁殖花卉体现了细胞具有全能性，B正确；体细胞克隆羊的成功培育过程体现动物细胞核具有全能性，C错误；细胞具有全能性的原因是细胞含有该生物全部的遗传信息，D正确。
2．(不定项)(2022·沂水一中模拟)近年来，许多父母会为新生儿储存脐带血，具体做法是：婴儿出生后十分钟，医生从与胎盘相连的脐带中抽取少量血液，立即用液态氮冷冻储存。脐带血中有多种类型的干细胞，能够产生不同种类的体细胞，如骨细胞、神经细胞、肝脏细胞、内皮细胞和成纤维细胞等。关于脐带血干细胞，下列说法错误的是( BC )
A．脐带血干细胞能分化成不同种类的体细胞，这是基因选择性表达的结果
B．脐带血中的造血干细胞可以分化成各种血细胞，体现了细胞的全能性
C．细胞分化使得细胞中的蛋白质、RNA、遗传物质都发生了稳定性变化
D．动物体细胞的细胞核具有全能性，是因为细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质
【解析】　脐带血干细胞具有分裂和分化能力，能分化成不同种类的体细胞，这是基因选择性表达的结果，A正确；脐带血中的造血干细胞可以分化成各种血细胞，该过程没有体现细胞的全能性，B错误；细胞分化过程中，由于基因的选择性表达，导致细胞中的蛋白质、RNA都发生了稳定性变化，但是遗传物质没有改变，C错误；动物体细胞携带有本物种的全部遗传信息，动物细胞中的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体中，可见，动物体细胞的细胞核具有全能性，是因为细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质，D正确。
核心考点二　细胞衰老、凋亡与癌变

1．细胞衰老的特征——三上五下一改变

2．“三看法”区分细胞凋亡和细胞坏死

3．把握细胞癌变的五个常考点
(1)实质：原癌基因和抑癌基因突变。
(2)特征：①无限增殖；②形态、结构改变；③膜表面糖蛋白减少，黏着性降低，易扩散和转移。
(3)原癌基因：调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
(4)抑癌基因：阻止细胞不正常地增殖。
(5)遗传物质：发生变化，而在细胞分裂、分化、衰老、凋亡时一般不发生变化。
考题解密
2．(2022·浙江6月，4)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( A )
A．细胞凋亡是受基因调控的
B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C．人体各组织细胞的衰老总是同步的
D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
【解析】　细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。
3．(2022·湖南高考，5)关于癌症，下列叙述错误的是( C )
A．成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变
B．癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应
C．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因
D．乐观向上的心态、良好的生活习惯，可降低癌症发生的可能性
【解析】　细胞癌变结构和功能会发生相应改变，如成纤维细胞癌变后变成球形，A正确；癌变发生的原因是基因突变，基因突变在自然条件下具有低频性，故癌症发生的频率不是很高，且癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个相关基因突变的累积效应，B正确；人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因，其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致，C错误；开朗乐观的心理状态会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，良好的生活习惯如远离辐射等，能降低癌症发生的可能性，D正确。
变式突破
变式一　细胞的生命历程
3．(2022·赣州模拟)下列关于细胞生命历程的说法，正确的是( A )
A．真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
B．同一个体的不同细胞中遗传信息的执行情况相同
C．衰老细胞的细胞膜通透性降低，物质运输能力降低
D．被HIV侵染的T细胞的清除是通过细胞坏死完成的
【解析】　真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，A正确；同一个体不同细胞中遗传信息的执行情况是不同的，这是细胞分化的本质，B错误；衰老细胞的细胞膜通透性改变，而不是降低，物质运输能力降低，C错误；被HIV侵染的T细胞的清除属于细胞凋亡的过程，而不属于细胞坏死，D错误。
变式二　细胞的衰老与凋亡
4．(2022·石家庄模拟)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，错误的是( B )
A．细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B．衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C．细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D．癌细胞无接触抑制特征
【解析】　细胞分裂能力会随细胞分化程度的提高而减弱，A项正确；衰老细胞内许多酶的活性降低，但并不是所有酶的活性都降低，如溶酶体中酶的活性会升高，B项错误；细胞凋亡对多细胞生物体完成正常生长发育，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，C项正确；癌细胞无接触抑制特征，能无限增殖，D项正确。
4．(不定项)(2022·潍坊模拟)细胞焦亡是近年来发现并证实的一种新的细胞程序性死亡方式，其特征是依赖炎性半胱天冬酶，使细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放进而激活强烈的炎症反应，并伴有大量促炎症因子(可介导多种免疫反应)释放。细胞焦亡的形态学特征、发生及调控机制等均不同于凋亡、坏死等其他细胞死亡方式。下列叙述正确的是( AB )
A．细胞焦亡与细胞内基因及其表达调控有关
B．细胞焦亡在抗击病原体感染中发挥重要作用
C．焦亡时细胞膜破裂使组织液渗透压降低
D．促炎症因子通过为免疫系统提供能量提高免疫力
【解析】　由题干信息可知：细胞焦亡是一种新的细胞程序性死亡方式，故与细胞内基因及其表达调控有关，A正确；细胞焦亡的结果是使细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放进而激活强烈的炎症反应，并伴有大量促炎症因子(可介导多种免疫反应)释放，在抗击病原体感染中发挥重要作用，B正确；焦亡时细胞膜破裂使组织液渗透压升高，C错误；促炎症因子不能提供能量，D错误。
素养提升
(2022·北京朝阳区二模)在目前女性肿瘤中，宫颈癌是第二大恶性肿瘤，它的主要致病因素为人乳头瘤病毒(HPV)的感染。人乳头瘤病毒(HPV)是一种球形DNA病毒，能够感染人体的皮肤和黏膜。
(1)人乳头瘤病毒(HPV)能够感染人体的皮肤细胞，但不能感染肝细胞，原因是基因的 选择性表达 导致细胞表面的结构不同。肿瘤细胞可以依靠自噬来维持线粒体的功能，从而平衡 能量 代谢以满足快速增长和增殖的需要，此时增强细胞自噬能够促进肿瘤的生存和生长。
(2)TR蛋白是一种肿瘤调节蛋白，为探究TR蛋白对宫颈癌细胞增殖的调控作用，科学家抑制TR基因在宫颈癌HeLa细胞的表达，促进其在C33A细胞中过量表达。培养一段时间后计数，如图1所示，结果表明TR蛋白的功能是 抑制 细胞增殖。利用流式细胞仪检测了两种细胞系细胞周期中各个时期的细胞数量变化，结果如图2，对比两组HeLa细胞，细胞周期中出现 G0/G1期的分布比例显著下降，S期比例上升 的变化，使细胞周期进程加快；而在C33A细胞中上调TR蛋白，细胞周期中G0/G1期的分布比例显著升高，S期的比例下降，细胞周期进程阻滞于 G0/G1期 。上述实验说明，TR蛋白 通过抑制S期DNA的复制，将细胞周期阻滞于G0/G1期，从而抑制细胞的增殖 。

(3)ATG蛋白可以促进细胞自噬。检测了宫颈癌HeLa和C33A细胞中TR蛋白和ATG蛋白的表达水平(图3)，发现两者间存在明显的 负相关 (选择“正相关”“负相关”或“无法判断”)关系。图3中检测三磷酸甘油脱氢酶的目的是 排除取样、点样、操作等无关变量对实验结果的影响 。

(4)通过蛋白质免疫共沉淀实验验证了TR蛋白和ATG蛋白能在细胞内形成蛋白复合体，这是导致宫颈癌细胞内下调ATG蛋白的重要机制。综上所述，写出TR蛋白对宫颈癌细胞增殖的调控作用机理： TR蛋白量增加→TR-ATG复合体增多→ATG蛋白减少→细胞自噬减慢→肿瘤细胞能量供应减少→抑制宫颈癌细胞的增殖 。
【解析】　(1)细胞分化的实质是基因的选择性表达，而人乳头瘤病毒(HPV)能够感染人体的皮肤细胞，但不能感染肝细胞，原因是基因的选择性表达导致细胞表面的结构不同。线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力工厂”，肿瘤细胞可以依靠自噬来维持线粒体的功能，从而平衡能量代谢以满足快速增长和增殖的需要，此时增强细胞自噬能够促进肿瘤的生存和生长。(2)分析图1结果可知，抑制TR基因在宫颈癌HeLa细胞的表达，HeLa细胞的数量增多，而促进其在C33A细胞中过量表达，C33A细胞数量减少，说明TR蛋白能够抑制细胞增殖。利用流式细胞仪检测了两种细胞系细胞周期中各个时期的细胞数量变化。分析图2，对比两组HeLa细胞，细胞周期中出现G0/G1期的分布比例显著下降，S期比例上升的变化，使细胞周期进程加快；而在C33A细胞中上调TR蛋白，细胞周期中G0/G1期的分布比例显著升高，S期的比例下降，细胞周期进程阻滞于G0/G1期。上述实验说明，TR蛋白通过抑制S期DNA的复制，将细胞周期阻滞于G0/G1期，从而抑制细胞的增殖。(3)分析图3结果可知，宫颈癌HeLa和C33A细胞中TR蛋白和ATG蛋白的表达水平存在明显的负相关关系。为了排除取样、点样、操作等无关变量对实验结果的影响(或对照)，图3中需检测三磷酸甘油脱氢酶。(4)已知TR蛋白和ATG蛋白能在细胞内形成蛋白复合体，这是导致宫颈癌细胞内下调ATG蛋白的重要机制。综上所述，TR蛋白对宫颈癌细胞增殖的调控作用机理为：TR蛋白量增加，使形成的TR-ATG复合体增多，而细胞下调ATG蛋白，使ATG蛋白减少，导致细胞自噬减慢，肿瘤细胞能量供应减少，从而抑制宫颈癌细胞的增殖。

1．细胞分裂间期依次划分为G1期、S期和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是( D )

A．引发中心体复制的物质持续存在到G2期
B．中心体和DNA复制可能同时进行
C．S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质
D．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕
【解析】　据图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有两个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期的细胞可以完成中心体的复制，由此推测引发中心体复制的物质可持续存在到G2期，A项正确；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞进入S期，完成中心体的复制，中心体和DNA复制可能同时进行，B项正确；根据B项推测S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质，C项正确；S期细胞含有2个中心体，即中心体在S期即复制完毕，D项错误。
2. (2022·沈阳模拟)基因型为AaBb的某二倍体动物的1个精原细胞进行减数分裂时产生的1个子细胞如图所示(只画出部分染色体)，已知形成该细胞过程中没有发生互换。下列叙述正确的是( D )

A．该细胞为次级精母细胞，不含同源染色体
B．形成该细胞的减数第一次分裂后期没有发生等位基因的分离
C．该细胞中的b基因一定由B基因突变而来
D．形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染色体数目均不正常
【解析】　该细胞因减数第一次分裂时一对同源染色体未分离，含有同源染色体，减数第二次分裂正常时形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染色体数目均不正常，A错误，D正确；减数第一次分裂时Bb基因所在的同源染色体分离，B错误；已知形成该细胞过程中没有发生互换，故推断该细胞发生了基因突变，可以是b基因突变为B基因，也可以是B基因突变为b基因，C错误。
3．(2022·开封联考)下列关于人体细胞分裂的叙述，正确的是( D )
A．在有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目加倍
B．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的细胞中含有的染色体组数相等
C．在减数分裂的两次连续分裂过程中都出现了同源染色体分离的现象
D．有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关
【解析】　有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目不变，A错误；细胞有丝分裂后期的染色体组数目是减数第二次分裂后期的染色体组数目的两倍，B错误；同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程中，C错误；人体细胞有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关，D正确。
4．(2022·五大连池市模拟)如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是( C )

A．图中乙细胞正在进行减数分裂，可能发生基因突变和基因重组
B．乙细胞的子细胞含有4个染色体组，丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组
C．基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系
D．丙细胞与丁细胞的变异类型相同
【解析】　图中乙细胞为有丝分裂后期细胞，有丝分裂过程中不发生基因重组，A错误；乙细胞含有4个染色体组，其产生的子细胞含有2个染色体组，B错误；基因重组一般发生在减数第一次分裂，因此基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系，C正确；丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组，而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位)，D错误。
5．(2022·莆田一中模拟)小鼠(2N＝40)胚胎期某细胞发生下图所示异常分裂(未绘出的染色体均正常)，其中A为抑癌基因，a为A的突变基因。下列说法正确的是( C )

A．该分裂过程中形成20个四分体
B．分裂产生Aa或aa子细胞的概率均为1/2
C．子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖
D．染色体异常分离与纺锤体无关
【解析】　该细胞分裂方式为有丝分裂，不会形成四分体，A错误；分裂产生Aa子细胞的概率是2/3，产生aa子细胞的概率是1/3，B错误；子细胞aa不含A基因，而A基因为抑癌基因a为A的突变基因，因此子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖，C正确；染色体异常分离与纺锤丝的牵引有关，D错误。
6．有关细胞全能性的叙述，正确的是( B )
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
【解析】　细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，因此同样具有全能性，A项错误；细胞表达全能性的前提是处于离体状态，B项正确；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C项错误；种子是器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D项错误。
7．促红细胞生成素(EPO)是一种糖蛋白类激素，主要由肾脏合成，被国际奥委会确定为兴奋剂。注射EPO可以促进造血干细胞分化为红细胞，但会抑制自身EPO的产生。下列有关叙述错误的是( C )
A．造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达
B．红细胞成熟过程中会通过增加细胞相对表面积的方式来提高物质运输效率
C．参与肾脏细胞合成并分泌EPO的具膜细胞器有4种
D．长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状
【解析】　造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达，A正确；红细胞成熟过程中细胞的形态会由圆球状变成中央微凹的圆饼状，以增加细胞的相对表面积，从而提高细胞的物质运输效率，B正确；参与肾脏细胞合成并分泌EPO的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，其中具膜细胞器有3种，核糖体不具有膜结构，C错误；长期使用EPO会导致肾脏产生EPO的机能下降，因此长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状，D正确。
8．(2022·广东高考，11)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表达)，发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是( D )

A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖
B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力
C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
【解析】　原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；肿瘤细胞可无限增殖，B错误；原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必须的，原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误；据图分析，同时转入Myc和Ras的小鼠中，肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠，说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。
9．(2022·日照一模)在细胞分裂过程中，某些正常的染色体容易断裂，若断裂发生于染色体的两个末端，那么断裂下来的两个片段彼此可以粘合成无着丝粒片段，而带着丝粒的部分可通过两断端的粘合形成环状染色体(如图)。不带着丝粒的片段往往消失，而带着丝粒的部分能继续进行有丝分裂。已知基因型为Aa的细胞中含有一条环状染色体，关于该细胞进行有丝分裂(不考虑其他变异)的说法，错误的是( B )

A．在间期时可形成两条环状染色单体
B．其子细胞中可能不含有环状染色体
C．其子细胞中染色体数目与母细胞相同
D．其子细胞的基因型可能为A、a或Aa
【解析】　在该细胞分裂过程中，间期环状染色体复制后可形成由一个着丝粒连接的两个环状染色单体，A正确；根据题意，该细胞中有一条环状染色体，该细胞进行有丝分裂，其子细胞中均存在环状染色体，B错误；虽然环状染色体的形成是正常染色体断裂所致，但环状染色体能继续进行有丝分裂，细胞中染色体数目并未发生改变，所以该细胞进行有丝分裂，其子细胞与母细胞染色体数目相同，C正确；Aa基因的位置未知，有可能其中一个基因随无着丝粒片段丢失，所以子细胞基因型可能为A、a或Aa，D正确。
9．(不定项)(2022·德州一模)磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活，从而使细胞进入分裂期，Cdc2的磷酸化受基因Cdc25和基因Weel调节。裂殖酵母经过自身延长后从中间断裂进行生殖，科研人员通过培养野生型、Weel突变体和Cdc25突变体裂殖酵母进行了细胞周期的研究，表型如图所示。下列相关叙述错误的是( AD )

A．基因Cdc25表达、基因Weel不表达时细胞才能正常分裂
B．基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化
C．正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后，核膜解体
D．基因Cdc25在分裂期表达，基因Weel在间期表达
【解析】　基因Cdc25表达、基因Weel不表达时细胞不能正常分裂，A错误；磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活从而使细胞进入分裂期，根据图示可知，基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化，B正确；正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后，细胞能进入分裂期，所以会发生核膜解体现象，C正确；基因Cdc25和基因Weel都应该在间期表达，D错误。
10．(2022·泉州模拟)细胞坏死和细胞凋亡是细胞结束生命的两种形式，基本过程如下图所示。研究发现细胞中一种普遍存在的蛋白质分子IKK，能通过抑制BAD因子的活性抑制细胞凋亡。下列叙述错误的是( D )

A．细胞凋亡和坏死都可能是由外界不利因素的影响引发
B．凋亡小体的形成和降解都体现了细胞膜的流动性
C．细胞Q对凋亡小体的作用过程属于免疫系统的第二道防线
D．与正常细胞相比，癌细胞中IKK活性可能较低、BAD因子活性较高
【解析】　细胞凋亡和坏死都可能是由外界不利因素的影响引发，A正确；凋亡小体是由细胞裂解形成的，具有膜结构，所以凋亡小体的形成和降解都体现了细胞膜的流动性，B正确；细胞Q是吞噬细胞，其吞噬并消化凋亡小体的过程，属于免疫系统第二道防线的作用，C正确；IKK具有抑制BAD因子活性，抑制细胞凋亡，癌细胞不能正常凋亡，因此IKK活性较高，BAD因子活性较低，D错误。
10．(不定项)(2022·德州模拟)长春新碱(VCR)通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成，从而阻断细胞分裂，具有非常高的毒性。将VCR与单克隆抗体通过特殊的接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC)，可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC的作用机制如下图所示。下列分析正确的是( CD )

A．ADC进入肿瘤细胞需要载体蛋白的协助并消耗ATP
B．溶酶体内的蛋白酶催化VCR和抗体之间肽键的断裂
C．纺锤体形成异常可激活细胞凋亡相关基因的表达
D．VCR通过抑制微管蛋白的聚合将细胞周期阻滞在分裂前期
【解析】　ADC进入肿瘤细胞的方式是胞吞，该过程不需要载体蛋白的协助，但需要消耗ATP，A错误；长春新碱(VCR)的化学成分不是蛋白质，据此可推测VCR和抗体之间并未形成肽键，B错误；结合图示可知，纺锤体形成异常可激活细胞凋亡相关基因的表达，进而诱发肿瘤细胞的凋亡，从而起到治疗肿瘤的目的，C正确；VCR通过抑制微管蛋白的聚合进而抑制纺锤体的形成，将细胞周期阻滞在前期，D正确。
11．某研究性学习小组对猪产生配子时的细胞减数分裂过程进行了研究，并绘制了相关图示。请回答下列问题。

注：图中只显示一对同源染色体
(1)图1过程表明，通过减数分裂染色体数目 减半 。减数第一次分裂后期染色体的行为特点是 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 。
(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况，产生异常配子①③的原因可能是 减数第一次分裂后期同源染色体未分离，而是移向了细胞的同一极 。
(3)如果图3表示卵原细胞，该卵原细胞经图4形成基因型为AB的卵细胞，则减数分裂结束后形成的极体的基因型是 Ab、ab、aB 。
【解析】　(1)图1过程表示正常的减数分裂。通过减数分裂，染色体数目会减半，减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合。(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况，原因可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离，而是移向了细胞的同一极。(3)如果图3表示卵原细胞，该卵原细胞经图4形成了一个基因型为AB的卵细胞，说明同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了互换，B与b互换，则其形成的极体的基因型是Ab、ab、aB。
12．为了研究K＋通道开放剂在缺血、缺氧条件下对脑细胞凋亡的保护作用机制，研究人员进行了实验。请回答下列问题。
(1)有研究发现，脑细胞代谢非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧时脑细胞主要依赖于 无氧呼吸 过程产生ATP，不仅ATP生成量少，而且也会造成 乳酸 在脑细胞中积累。缺血、缺氧还会诱发脑细胞表达出某些信号分子，在这些分子的调控下，细胞将出现一系列变化，最终凋亡。
(2)科研人员利用离体培养的神经元进行实验，处理及结果如图所示。

由实验结果可知，正常培养条件下，细胞凋亡率 很低且无明显增长 。乙组结果与甲组结果比较，说明缺血、缺氧条件能够 明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间延长而提高 。由实验结果判断，K＋通道开放剂能 部分缓解 缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。
(3)已知A蛋白是细胞凋亡调控过程中的一种重要蛋白。科研人员提取上述各组细胞的mRNA，用逆转录酶合成cDNA，以cDNA为模板扩增各组细胞的A基因。由于不同细胞的微管蛋白基因表达量基本相同，在结果分析时，可以各组细胞A基因扩增产物量和微管蛋白基因扩增产物量的比值反映各组细胞中A基因的 转录　水平。结果显示丙组比值高于乙组，推测K＋通道开放剂可以 通过促进A基因转录来抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡 。
【解析】　(1)人体细胞在缺氧时，进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸。(2)由柱形图可知，甲组是正常培养条件，细胞凋亡率低，且随着时间变化无明显增长现象；与甲组对照，乙组凋亡率高，且随着培养时间延长，凋亡率增大，说明缺血、缺氧能够明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间延长而提高；与乙组对照，丙组K＋通道开放，细胞凋亡率下降，说明K＋通道开放剂能部分缓解缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。(3)逆转录的模板是RNA，因此可以用该细胞的mRNA为模板逆转录形成相应的基因。由于不同细胞的微管蛋白基因表达量基本相同，在结果分析时，以各组细胞A基因扩增产物量和微管蛋白基因扩增产物量的比值反映各组细胞中A基因转录水平。如果丙组比值高于乙组，则K＋通道开放剂可以通过促进A基因转录来抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡。
13．p53蛋白在清除自身组织中有缺陷或者丧失功能的细胞中起着重要作用。由p53基因编码的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动。研究发现，细胞受到X射线照射后(通常会损伤遗传物质DNA)，p53蛋白水平明显升高，诱导p21蛋白(细胞周期蛋白)表达，将分裂的细胞阻滞在任一时期，从而停止分裂增殖。也就是说，当p53蛋白接收到细胞代谢紊乱(如癌细胞)或者遗传物质损伤的信息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡。结合其他研究表明，p53蛋白确实能保护组织细胞避免癌变，从而在癌细胞有机会增殖成一个明显的肿瘤之前消灭它们。有利亦有弊，p53蛋白提供抗肿瘤的保护作用的同时，也加速了细胞衰老的过程。这个加速的衰老过程包括了通常在衰老的人类中发生的变化，如脊柱弯曲的形成，延迟的伤口愈合，具有自我更新能力的干细胞减少，以及体重、气力、肌肉、骨密度及头发的减少。
(1)p53基因表达产生的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动，下列细胞具有细胞周期的是 A、B、F、G、J ，判断的理由是 这些细胞都是能连续分裂的细胞 。
A．根尖分生区细胞　B．植物形成层细胞　C．神经细胞　D．人表皮细胞　E．哺乳动物成熟红细胞　F．干细胞　G．动物皮肤生发层细胞　H．洋葱表皮细胞　I．浆细胞　J．癌细胞
(2)所有细胞中均要表达的一类基因称为管家基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，不同类型细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。控制p21蛋白合成的基因是 奢侈基因 (填“管家基因”或“奢侈基因”)。
(3)日常生活中体内细胞受到X射线照射后，p53基因激活不能恢复的受损细胞的自杀程序——凋亡，这是一个正常的生理过程，这一过程对生物体有什么作用？ 有利于维持机体内部环境的稳定 。
(4)p53是一把双刃剑，对机体的生命活动既有利又有弊，请根据材料，说出其对人体的利和弊，并据此陈述在肿瘤疾病的治疗方面如何合理利用。
利：p53蛋白接收到细胞代谢紊乱或者遗传物质损伤的信息时，将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡，以避免细胞癌变使人体患癌症。
弊：p53蛋白含量过多，将加速细胞衰老和人体衰老的过程。
利用：肿瘤治疗过程中，p53蛋白不能过少或过量，如果相应的抗体携带一定量的用p53蛋白制成的药物，将能特异性终止癌细胞分裂而诱导凋亡　。
14．(2022·宁波期末)科研人员用小鼠受精卵作为研究对象，探究哺乳动物胚胎发育中受精卵有丝分裂(卵裂)的过程。
(1)正常情况下，在小鼠受精卵的有丝分裂过程中，亲代细胞的染色体复制并均分到子细胞中，从而保证亲子代细胞间遗传物质的 稳定性 。
(2)通常认为，哺乳动物受精卵的首次卵裂是由1个纺锤体负责，纺锤丝牵引来自精子和卵细胞的两组染色体运动，在分裂中期着丝粒排列在 赤道板 上。通过荧光显微镜观察，第一次卵裂时上述两组染色体并没有融合，而是各自保持空间上的独立，形成了如图a所示的“双纺锤体”。102 min与48 min时相比，细胞内的染色体数之比为 2∶1 。

(3)受精卵第一次卵裂时，“双纺锤体”可能造成染色体被拉向3个方向，其中同向同速分离的染色体可汇合进入一个细胞核。图a显示受精卵分裂时染色体同向同速拉向3个方向，导致分裂形成的一个子细胞有1个核，而另一个子细胞有 2 个核。
(4)动物细胞进入有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装，并受到丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(PLK4)的调控。有研究表明，PLK4失活后，许多癌细胞和正常细胞分裂仍可在无中心体复制的条件下进行，表现出非中心体型纺锤体组装。TRIM37是一种泛素连接酶，其含量可影响细胞内非中心体型纺锤体的组装。CEP192是一种多功能骨架蛋白，参与纺锤体的形成。具体作用机理如下图所示。

①高等动植物细胞有丝分裂前期和末期的主要区别分别是 前期纺锤体形成方式不同，动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体，高等植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 和 末期细胞质分割方式不同，动物细胞细胞膜从中部向内凹陷缢裂细胞质，使细胞一分为二；植物细胞在赤道板位置出现了一个细胞板，由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成了新的细胞壁，从而使一个细胞分裂成为两个子细胞 。
②从图b可知，PLK4失活后，TRIM37含量正常，许多癌细胞和正常细胞仍可发生非中心体型纺锤体组装的原因是 失活的PLK4形成PLK4凝聚体，招募其他成分充当中心体作用，形成非中心体型纺锤体　；TRIM37过量可通过引起CEP192降解而 减弱 (填“提高”或“减弱”)细胞对PLK4失活的敏感性，最终引发细胞有丝分裂失败。
【解析】　(1)小鼠受精卵细胞增殖的方式为有丝分裂，正常情况下，在有丝分裂过程中，亲代细胞的染色体经过复制并均分到子细胞中，从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性。(2)动物受精卵中含有来自精子和卵细胞(或“父本和母本”)的两组染色体，通常认为，哺乳动物受精卵的首次卵裂是由1个纺锤体负责，微管蛋白组装成纺锤体，纺锤丝牵引来自精子和卵细胞的两组染色体运动，在分裂中期着丝粒排在赤道板上。102 min时细胞处于分裂后期，此时着丝粒分裂，染色单体变成染色体，染色体数目加倍，与48 min时相比，细胞内的染色体数之比为2∶1。(3)研究发现，受精卵第一次卵裂时，“双纺锤体”也可能在时空上不同步，据图分析，图中所示的不同步会造成受精卵的遗传物质(染色体)可能会被拉向3或4个方向，这会造成染色体错误分离，细胞中的一极纺锤体相互靠近，形成的子细胞为单核，另一极分开，形成的子细胞会出现双核，即子细胞中可能有1或2个细胞核，从而终止胚胎发育。(4)①动物细胞与高等植物细胞的有丝分裂过程相比，不同点是：前期纺锤体形成方式不同，动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体，高等植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体；末期：动物细胞细胞膜从中部向内凹陷缢裂细胞质，使细胞一分为二；植物细胞在赤道板位置出现了一个细胞板，由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成了新的细胞壁，从而使一个细胞分裂成为两个子细胞。②据分析可知，PLK4活性受抑制后，TRIM37正常表达，许多癌细胞和正常细胞仍可发生非中心体型纺锤体组装的原因是：失活的PLK4形成PLK4凝聚体，招募其他成分充当中心体作用，形成非中心体型纺锤体。TRIM37过量表达可通过引起CEP192降解而减弱细胞对PLK4抑制的敏感性，非中心体型纺锤体组装失败，最终引发细胞有丝分裂失败。