10年高考生物真题专题分类7细胞的生命历程练习含答案

这是一份10年高考生物真题专题分类7细胞的生命历程练习含答案，共88页。

1.(2023河北,2,2分)关于动物细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞
B.DNA在分裂间期边解旋边复制
C.细胞DNA总量在分裂后期减半
D.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成
答案 C 精原细胞可通过有丝分裂产生更多的精原细胞,A正确;分裂间期进行DNA复制时,遵循边解旋边复制的特点,B正确;分裂末期结束时细胞一分为二,核DNA总量减半,C错误;有丝分裂末期,染色体重新解螺旋形成染色质,同时纺锤体消失,出现新的核膜、核仁,D正确。
2.(2023辽宁,11,2分)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体),下列叙述正确的是( )
A.②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B.③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C.④时期,非同源染色体自由组合
D.⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
答案 B 据图分析可知,②时期与高等动物细胞有丝分裂前期细胞核的变化相比,眼虫细胞不会出现核膜消失等现象,故两者细胞核变化不同,A错误;③时期每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,B正确;非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,不发生在④时期,C错误;⑤时期,眼虫细胞细胞质的分裂是细胞膜向内凹陷缢裂导致的,而高等植物细胞是细胞板逐渐扩展,将细胞质分裂开的,两者的方式不同,D错误。
3.(2023福建,5,2分)从基因型为AaBb的母羊输卵管中采集卵子进行体外受精,被激活的卵子排出的第二极体的基因组成是aB,则该卵子及其对应的初级卵母细胞的基因组成分别是( )

A.AAbb AAaaBBbbB.aaBB AaBb
C.aaBB AAaaBBbbD.AAbb AaBb
答案 C 基因型为AaBb的卵原细胞,在减数分裂前的间期发生染色体复制成为初级卵母细胞,其基因型为AAaaBBbb;在母羊输卵管采集的卵子是次级卵母细胞,在精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体(基因组成是aB),则形成该极体的次级卵母细胞的基因组成为aaBB,C正确。
4.(2023湖北,10,2分)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如表(单位:个),关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是( )
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
答案 C 由题意可知,甲乙丙丁戊五位同学观察并统计同一个视野细胞,丙、丁同学计数差异主要在间期和末期细胞,由于间期和末期细胞中染色体均以染色质的形式存在,在光学显微镜下容易混淆,A正确;五位同学记录中期细胞数目一致,这是因为中期细胞中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰,容易观察和区分,B正确;五位同学记录的间期细胞数目都不多,主要原因是他们仅仅观察了某个视野而不是整个装片,分裂旺盛的细胞中,间期细胞也是最多的,C错误;戊统计的细胞数量较多,可能是该同学把视野中四条边线上的细胞全统计了,而其他同学遵循“计上不计下,计左不计右”的计数原则,D正确。
5.(2023湖北,13,2分)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是 ( )
A.乳酸可以促进DNA的复制
B.较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C.癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D.敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
答案 D 由题意可知,乳酸与锌离子结合后影响的是蛋白甲的活性和蛋白乙的SUMO化修饰,故乳酸对NDA复制没有影响,A错误;较高浓度的乳酸与锌离子结合后会加快有丝分裂后期的进程,促进细胞的有丝分裂,B错误;癌细胞的无氧呼吸在细胞质基质中产生大量乳酸,C错误;敲除蛋白甲基因后,细胞中蛋白甲的含量下降会使蛋白质的SUMO化修饰加强,D正确。
6.(2023浙江6月选考,10,2分)为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是( )
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
答案 D 分裂间期细胞占比高的材料中,处在分裂期的细胞数目相对较少,不容易观察有丝分裂,D不合理。
阅读下列材料,回答第7、8题。
纺锤丝由微管构成,微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中,染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,阻止染色体移动,从而抑制细胞分裂。
7.(2023浙江1月选考,9,2分)微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一,组成微管蛋白的基本单位是( )
A.氨基酸 B.核苷酸 C.脂肪酸 D.葡萄糖
答案 A 微管蛋白的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,A正确。
8.(2023浙江1月选考,10,2分)培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇,下列过程受影响最大的是( )
A.染色质复制
B.染色质凝缩为染色体
C.染色体向两极移动
D.染色体解聚为染色质
答案 C 由材料信息可知,紫杉醇可与微管结合使微管稳定不解聚,从而阻止染色体移动,C正确。
9.(2023山东,6,2分)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是( )
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
答案 C 题中介绍的交换发生在减数分裂Ⅱ,且交换的部分大小可不相等,位置随机,因此有如下几种情况需要考虑:1.减数分裂Ⅰ是否发生互换,若没有互换则得到和两种减数分裂Ⅱ的细胞,若有互换则得到一种减数分裂Ⅱ的细胞;2.减数分裂Ⅱ是否发生导致E或e位置改变的交换,若不导致位置的改变则得到、两种子细胞,若导致位置的改变则得到、、、四种子细胞;3.四个子细胞中有一个随机成为卵细胞,另外三个成为第二极体。以下为其中三种可能的分裂过程:
根据以上分析,卵细胞的基因组成有E、e、EE、ee、Ee和O 6种可能,A错误;若卵细胞为Ee,说明减数分裂Ⅰ发生过互换,则次级卵母细胞产生的第二极体为O,第一极体为Ee,第一极体产生的第二极体为E、e或Ee、O,B错误;若卵细胞为E且第一极体不含E,说明减数分裂Ⅰ时没有发生互换,次级卵母细胞为EE,第一极体为ee,则次级卵母细胞产生的第二极体为E,第一极体产生的第二极体为e、e或ee、O,即第二极体最多有4种可能,C正确;若卵细胞不含E、e,则次级卵母细胞产生的第二极体为EE、Ee或ee,“一个第二极体为E”说明该第二极体必为第一极体产生的第二极体,进而说明产生该第二极体的第一极体为EE或Ee,只有2种可能,D错误。
10.(2023浙江1月选考,20,2分)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
甲
乙
下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
答案 D 根据2n=8可知,该雄性动物体细胞中含有2个染色体组,共8条染色体,在复制前含8个核DNA分子。图甲、乙中核DNA分子均只有8个,据此可判断甲、乙所处的时期均为减数第二次分裂,根据甲时期的染色体数目为4条,可进一步判断甲处于减数第二次分裂前期或中期,而同源染色体两两配对现象出现在减数第一次分裂前期,A错误;乙时期染色体数目为8条,说明着丝粒已完成分裂,此时细胞中应含有2条X染色体或2条Y染色体,不存在染色单体,B、C错误;由于该初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,因此其产生的4个精细胞的基因型为AXD、aXD、AY、aY,D正确。
11.(2023浙江6月选考,17,2分)某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
答案 B 由题图可知,甲细胞中有4条染色体,且存在同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,判断甲细胞处于有丝分裂中期;乙细胞中有4条染色体,且不存在同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开并移向两极,判断乙细胞处于减数第二次分裂后期,A正确。甲细胞中的着丝粒未分裂,一条染色体上存在两条姐妹染色单体,2个DNA分子,乙细胞中的着丝粒分裂,一条染色体上存在1个DNA分子,则甲细胞中每个染色体组的DNA分子数是乙细胞的两倍,B错误。由题干信息可知,该动物的基因型为AaXBY,甲细胞中a基因所在的染色体上有一条染色单体发生了基因突变,使a突变成了A,其正常完成有丝分裂会产生基因型为AaXBY、AAXBY的两种子细胞,C正确。形成乙细胞的过程中发生了基因重组(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)和染色体变异(易位),D正确。
12.(2023北京,5,2分)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是( )
A.含有24条染色体的细胞
B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞
D.含有48个四分体的细胞
答案 D 由题干信息可知,武昌鱼(2n=48)和长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代,即子代体细胞中含有48条染色体。精巢中的原始生殖细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,则显微观察子代精巢中的细胞时,可以观察到染色体两两配对的细胞、染色体移到两极的细胞、含有24个四分体的细胞以及含有24条染色体的细胞(精细胞),D符合题意。
13.(2022福建,12,2分)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图,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第一次分裂和减数第二次分裂
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
答案 B 图中细胞处于减数分裂Ⅰ四分体时期,通过染色体互换发生基因重组,是精子多样性形成的原因之一,该细胞减数分裂完成后产生的精细胞有AB、aB、Ab、ab四种基因组成,A、D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,等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,B错误,C正确。
14.(2022天津,6,4分)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是( )
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
答案 C 图示中的细胞处于有丝分裂后期或末期,中心体复制发生在分裂间期,染色体加倍发生在分裂后期,A错误;若该生物为二倍体生物,体细胞中含有同源染色体,体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂过程中并未发生同源染色体分离,所以图中两处DNA荧光标记区域均有同源染色体,B错误;在有丝分裂过程中,中心体发出星射线形成纺锤体,星射线牵引的方向决定细胞分裂的方向,故图中细胞分裂方向由中心体位置确定,C正确;秋水仙素可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞不能进入图示的分裂后期或末期,D错误。
15.(2022浙江6月选考,8,2分)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在( )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
答案 B DNA、RNA特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶和尿嘧啶,细胞周期的S期进行DNA的复制,放射性同位素标记在胸腺嘧啶上可检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,B正确。
16.(2022浙江1月选考,18,2分)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。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
答案 D 根据题意“细胞周期各阶段……调控”,可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,B、C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
17.(2022浙江1月选考,23,2分)果蝇(2n=8)杂交实验中,F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
答案 B 果蝇杂交实验中,F2雄果蝇的Y染色体一定来自亲本(P)雄果蝇,F2雄果蝇所含的来自F1雄果蝇的4条染色体中的其余3条常染色体来自亲本(P)雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,B正确。
18.(2022辽宁,8,2分)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是( )
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B.G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C.血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
答案 B 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,故冻存复苏后的干细胞可用于治疗人类的某些疾病,A正确;G1期细胞数百分比上升,说明有更多干细胞处于G1期,其尚未通过S期、G2期进入分裂期,B错误;对比两组数据可知,血清中的天然成分使干细胞复苏后G1期细胞数百分比及活细胞数百分比均增加,C正确;寒冷环境下,细胞中自由水会转化为结合水,DMSO可与水分子结合,作细胞冻存的渗透性保护剂,可推知DMSO可使干细胞中自由水转化为结合水,从而帮助细胞冻存,D正确。
19.(2022浙江6月选考,21,2分)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
答案 D 图示细胞正发生同源染色体联会,为处于前期Ⅰ的初级卵母细胞,A错误;①和②、③和④均为同源染色体,同源染色体的分离发生在后期Ⅰ,B错误;该细胞的染色体数是卵细胞的2倍,核DNA分子数是卵细胞的4倍,C错误;后期Ⅰ时①和③移向同一极的概率为1/2,后期Ⅱ时a和e所在的非姐妹染色单体移向同一极的概率为1/2,最终形成的四个细胞中,a和e所在的细胞为卵细胞的概率为1/4,故a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/2×1/2×1/4=1/16,D正确。
20.(2022浙江1月选考,13,2分)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是( )
A.将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期Ⅰ时,细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
答案 C 一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来的,其大小、颜色应相同,故将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,可模拟1个已经复制的染色体,A正确;同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,可模拟1对同源染色体的配对,B正确;减数分裂后期Ⅰ时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同一极的橡皮泥条颜色可能相同,也可能不同,C错误;减数分裂后期Ⅱ时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两极,故模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同,D正确。
21.(2022山东,8,2分)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A.6;9B.6;12C.4;7D.5;9
答案 A ①若异常联会的同源染色体进入1个子细胞且发生交换的姐妹染色单体片段上无A、a,初级精母细胞(AAaa)经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞的基因型为AAaa和O(不含A、a),减数分裂Ⅱ时同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可得到AA、aa和O三种精子;若发生交换的姐妹染色单体片段上有A、a,初级精母细胞(AaAa)经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞的基因型为AaAa和O,减数分裂Ⅱ时同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可得到Aa和O两种精子。②若异常联会的同源染色体进入2个子细胞且发生交换的姐妹染色单体片段上无A、a,则两个次级精母细胞的基因型为AA和aa,形成的精子有A、a两种;若发生交换的姐妹染色单体片段上有A、a,则两个次级精母细胞的基因型为Aa和Aa,形成的精子有A、a两种。综合分析题述精原细胞可形成AA、aa、Aa、A、a、O共6种精子,基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成A、a两种卵细胞,故受精卵的基因组成有AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种,A正确。
22.(2022全国乙,1,6分)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( )
A.有丝分裂的后期B.有丝分裂的末期
C.减数第一次分裂D.减数第二次分裂
答案 D 有丝分裂过程中不会出现四分体,A、B错误;减数第一次分裂后期发生同源染色体分离,但姐妹染色单体不分离,C错误;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,则四分体中的两条染色体上的姐妹染色单体均为一条含A,另一条含a,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,会导致等位基因A和a进入不同子细胞,D正确。
23.(2022北京,4,2分)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如图。
下列判断错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
答案 B 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇全为红眼,可判断红眼对白眼为显性,A正确;设控制果蝇红眼和白眼的基因为B/b,正常情况下,亲代的白眼雌蝇(XbXb)产生的配子为Xb,亲代的红眼雄蝇(XBY)产生的配子为XB和Y,根据杂交结果推测,子代中红眼雄蝇(XBO)和白眼雌蝇(XbXbY)的出现是因为亲代白眼雌蝇减数分裂异常,产生了XbXb和O的配子,故亲代白眼雌蝇(XbXb)产生的配子类型共3种(Xb、XbXb、O),B错误;具有Y染色体的果蝇不一定发育为雄性,如出现基因型为XbXbY的白眼雌蝇,C正确;根据B选项的分析可知,例外子代的出现源于母本减数分裂异常,D正确。
24.(2021浙江6月选考,24,2分)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是( )
第24题图
A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B.若④的基因型是AbY,则⑤是abY
C.②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为4个染色体组的初级精母细胞
答案 D 与⑥来源于同一次级精母细胞的精细胞内染色体数目异常,含有两条X染色体,推断③分裂过程中着丝粒分裂后产生的两条子染色体移向同一极,即⑥的形成过程中发生了染色体畸变,A正确;若④的基因型是AbY,且基因未发生突变,根据精原细胞的基因组成和图中显示的一个精细胞的基因组成可以判断,A、a所在的染色体发生了交叉互换,⑤的基因型是abY,B正确;因为可能发生了交叉互换,②③中A、a(或B、b)所在的染色体的两条姐妹染色单体上可能存在等位基因,所以②与③中均可能发生等位基因分离,C正确;①是初级精母细胞,根据精原细胞的基因组成,可以判断①有两个染色体组,D错误。
25.(2021天津,7,4分)如图1为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂,下列哪种情况不可能出现( )
图1
A B C D
答案 D 图1是多了一条染色体的异常精原细胞,精原细胞既可以进行有丝分裂,如A为有丝分裂后期图,也可以进行减数分裂,如B、C为减数第二次分裂后期图(这3条长的染色体中的一对同源染色体在减数第一次分裂后期分别移向细胞两极,另一条长的染色体可以随之移向其中一极,另外2条短的同源染色体分别移向细胞两极);D项为异常分裂,D符合题意。
26.(2021北京,5,2分)如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,关于此细胞的叙述错误的是( )
A.含有12条染色体
B.处于减数第一次分裂
C.含有同源染色体
D.含有姐妹染色单体
答案 A 联会后的每对同源染色体含有2条染色体(4条染色单体),为四分体,图像中含有12个四分体,所以此细胞含有24条染色体,A错误;联会形成四分体发生在减数第一次分裂的前期,此时细胞中含有同源染色体,含有姐妹染色单体,B、C、D正确。
27.(2021河北,7,2分)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到答案 C 根据同源染色体及等位基因的概念判断,①中含有两对同源染色体,且a和R所在的染色体发生染色体结构变异中的易位,故在减数第一次分裂前期会出现两对同源染色体联会的现象,A正确;②细胞中,a基因所在的染色体多了一条,减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,形成一个染色体数目正常的次级精母细胞和多了一条染色体的异常次级精母细胞,两细胞继续进行减数第二次分裂,异常次级精母细胞产生两个异常的配子,正常次级精母细胞产生两个正常的配子,B正确;一个基因型为AaRr的精原细胞只能产生AR和ar或Ar和aR两种基因型的配子,C错误;理论上染色体结构变异与数目变异在光学显微镜下可见,D正确。
28.(2021浙江6月选考,22,2分)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
答案 C 结合题干信息“在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色,A正确。第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中,其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,B正确。第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色相同;DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有0~n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体着色不同的染色体有0~n条,C错误。由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色,D正确。
29.(2021浙江1月选考,8,2分)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期,染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
答案 C 前期,核DNA已完成复制,但着丝粒未分裂,染色体数目未加倍,A错误;中期,染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,B错误;植物细胞有丝分裂末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,以后细胞板发展成为新的细胞壁,C正确;亲代细胞的核遗传物质经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞,D错误。
30.(2021全国乙,1,6分)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
答案 D 果蝇体细胞中,一条染色体中含一个DNA分子,在间期,DNA经过半保留复制后,一条染色体中含两个DNA分子,一个细胞核中含16个DNA分子,A正确;在前期,每条染色体由2条姐妹染色单体组成,每条姐妹染色单体含一个DNA分子,则每条染色体含两个DNA分子,B正确;在中期,在星射线的牵引下,染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面(赤道板)上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;在后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动,染色体数目加倍为16条,成对的同源染色体的分开发生在减数第一次分裂后期,D错误。
31.(2022广东,4,2分)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )
A.根尖解离后立即用龙胆紫(甲紫)溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
答案 C 洋葱根尖临时装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片。根尖解离后需放入盛有清水的玻璃皿中漂洗后才能染色,A错误;染色后进行制片,将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻轻按压盖玻片后观察,B错误;先用低倍镜观察,找到分生区细胞,再换成高倍镜,使用细准焦螺旋调焦,C正确;图中分裂中期的细胞在左上方,要将其移至视野中央,需将装片向左上方移动,D错误。
易错警示 装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片,顺序不可颠倒。用显微镜观察时,装片与物像移动方向相反,若想将物像移至视野中央,物像在哪个方向,装片就向哪个方向移。
32.(2022湖南,6,2分)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是( )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
答案 B 有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离,A错误;b细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,应属于分裂中期,此时染色体数目与体细胞相同,且每条染色体上含有2个DNA分子,B正确;一个显微视野中的细胞数量太少,不能准确计算出中期时长,需观察多个视野,计算出分裂中期细胞数占所有统计视野中的细胞总数的比例,再乘以细胞周期总时长,即分裂中期时长,C错误;DNA合成抑制剂可抑制分裂间期DNA的复制,使细胞停留在分裂间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
33.(2022江苏,7,2分)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。如图为二倍体根尖中三个细胞的照片。下列相关叙述错误的是( )
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
答案 D 根部进行有丝分裂的部位是根尖分生区,故要观察根部细胞的有丝分裂需要用有分生区的区段进行制片,A正确;多层细胞会相互遮挡,不容易观察,故装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B正确;低倍镜下,放大倍数小,观察到的细胞数目多,高倍镜下,放大倍数大,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C正确;假设二倍体洋葱的染色体数为2N,图中①为二倍体根尖有丝分裂后期细胞,染色体数目为4N,②为二倍体根尖分裂间期细胞,染色体数目为2N,③为二倍体根尖有丝分裂前期细胞,染色体数目为2N,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的2倍,③的2倍,D错误。
34.(2021浙江6月选考,13,2分)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是( )
第13题图
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
答案 C 观察题图中箭头所指的细胞,可以发现染色体明显分成两部分,表明染色体在向两极移动,题图又表示有丝分裂,所以箭头所指时期是有丝分裂后期,上一时期是有丝分裂中期,有丝分裂中期染色体进一步螺旋化,着丝粒排列在赤道面上,C正确,A、B、D错误。
35. (2020天津,4,4分)某同学居家学习期间,准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水),根尖生长状况最好的是( )
答案 C 洋葱根尖培养时,经常换水可为根尖正常生长提供足够的氧气和矿质元素,并可防止烂根等;洋葱根底部总是接触到水可保证根尖生长所需的水分和其他物质,但若洋葱被水浸泡过多,则影响根部细胞的正常呼吸作用,从而影响根尖的正常生长。综上所述,图C根尖生长状况最好。
36.(2020江苏单科,25,3分)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,下表实验现象合理的是(多选)( )
答案 ABD 花生子叶中的脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,导致紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞渗透失水,紫色液泡变小,细胞液浓度增大,液泡颜色变深,B正确;观察有丝分裂实验中,解离后细胞已经死亡,观察不到染色体在细胞中移动的动态变化,C错误;死亡的酵母菌细胞膜失去选择透过性,因此台盼蓝可进入细胞,将死亡的酵母菌染成蓝色,但台盼蓝不能进入活细胞,故可观察到部分酵母菌被染成蓝色,D正确。
37.(2020山东,5,2分)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
答案 C 据题可知,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,这表明正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,细胞进入分裂期后,染色质螺旋化形成染色体,B正确;据图可知,在CDK1磷酸化水平的上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似,但去磷酸化过程受阻,说明M蛋白通过抑制CDK1发生去磷酸化而影响细胞周期,C错误;M蛋白发挥作用后,细胞无法进入分裂期,即被阻滞在分裂间期,D正确。
38.(2020山东,6,2分)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
答案 C 据题可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可在分裂后期观察到此结构,A正确;“染色体桥”在两着丝点间任一位置断裂形成的两条子染色体移到细胞两极,子细胞染色体数目不变,B正确;“染色体桥”是由姐妹染色单体相连造成的,断裂后的染色体上不可能连接非同源染色体片段(不考虑其他变异),故题述子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段, C错误;若细胞基因型是Aa,细胞分裂中基因A所在染色体正常,基因a所在染色体形成“染色体桥”,由于“染色体桥”可在两着丝点间任一位置断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有基因aa,则可能会形成基因型为Aaa的子细胞,D正确。
39.(2020浙江7月选考,8,2分)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体组数的加倍
答案 B 核糖体的增生和环沟的形成分别发生在间期和后期,A错误;染色体和纺锤体的出现均发生在前期,B正确;染色单体的形成和着丝粒(点)的分裂分别发生在间期和后期,C错误;中心体的复制和染色体组数的加倍分别发生在间期和后期,D错误。
40.(2020江苏单科,22,3分)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是(多选)( )
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
答案 CD 用荧光染色法制片,观察拟南芥(2n=10)花药细胞减数分裂过程,根据图甲、乙、丙、丁中染色体形态、数目和位置可以判断图中细胞所处时期。图甲中染色体散乱排列,且荧光所示染色体较图丙、丁粗,推测图甲细胞是处于减数第一次分裂四分体时期的一个初级精母细胞;图乙相对于图甲,染色体排列较整齐,推测图乙细胞是处于减数第一次分裂中期的一个初级精母细胞,同源染色体排列在赤道板附近;图丙中染色体分别集中在两个区域,且染色体整齐排列,推测图丙细胞是处于减数第二次分裂中期的两个次级精母细胞;图丁中染色体分别集中在四个区域,推测图丁细胞是处于减数第二次分裂后期的两个次级精母细胞。处于减数第一次分裂时期的是图甲和图乙所示细胞,处于减数第二次分裂时期的是图丙和图丁所示细胞,A错误。图甲所示细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体联会,并未发生分离现象,B错误。图乙所示细胞处于减数第一次分裂中期,同源染色体排列在赤道板附近,C正确。根据以上分析,图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
41.(2021浙江1月选考,25,2分)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
答案 C 根据分析可知,甲病为伴X染色体显性遗传病,A错误;Ⅲ3患甲病和乙病,而Ⅳ1正常,故Ⅲ3基因型为aaXBXb,Ⅱ3的基因型为AaXbXb,Ⅱ4患乙病,其基因型为aaXbY,Ⅲ6的基因型为AaXbXb,Ⅱ3和Ⅲ6的基因型相同,B错误;Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为AaXBY、AaXbXb,则Ⅲ1的基因型为13AAXBXb、23AaXBXb,正常男性关于甲病的基因型为XbY,关于乙病的基因型为AA或Aa,其中基因型Aa的频率为30256÷(30256+225256)=217,则正常男性与Ⅲ1婚配的后代患乙病的概率为23×217×14=151,不患乙病的概率为1-151=5051,后代不患甲病的概率为12,故后代正常的概率为5051×12=2551,C正确;Ⅲ3的基因型为aaXBXb,Ⅲ4关于甲病的基因型为XbY,关于乙病的基因型为217Aa、1517AA,Ⅲ3和Ⅲ4后代患乙病的概率为217×12=117,患甲病的概率为12,故Ⅲ3和Ⅲ4再生一个孩子,同时患两种病的概率为117×12=134,D错误。
42.(2021辽宁,12,2分)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,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
答案 B 一个基因型为AaBb的精原细胞,在有丝分裂中发生同源染色体非姐妹染色单体的交换,由图可知,A、B在一条染色单体上,A、b在一条染色单体上,二者是姐妹染色单体的关系;a、b在一条染色单体上,a、B在一条染色单体上,二者是姐妹染色单体的关系。在有丝分裂的过程中,着丝粒分裂,姐妹染色单体彼此分离,共产生4种基因在染色体上排列不同的子细胞。分别是A、B所在染色体和a、b所在染色体组合在一起,A、b所在染色体和a、B所在染色体组合在一起,A、B所在染色体和a、B所在染色体组合在一起,A、b所在染色体和a、b所在染色体组合在一起,概率都是1/4。其中只有含有A、b所在染色体的精原细胞才会在减数分裂的过程中有1/2的概率产生基因组成为AAbb的细胞,综上所述,减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例为1/2×1/2=1/4。
43.(2021广东,16,4分)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(图6)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
图6
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)
答案 C 有丝分裂中期是便于观察染色体的时期,而平衡易位染色体是染色体变异导致的,可以在显微镜下观察到,因此观察平衡易位染色体可选择有丝分裂中期细胞,A正确;正常男性的初级精母细胞含有46条染色体,而男性携带者的初级精母细胞中一条14号和一条21号染色体融合成一条染色体,所以只含有45条染色体,B正确;若只考虑图6中的3种染色体,由于该染色体携带者的联会复合物遵循同源染色体分离、非同源染色体自由组合的规律,因此产生的配子有只含21号染色体的、只含14号染色体的、只含14/21平衡易位染色体的、含14号染色体和21号染色体的、含14号和14/21平衡易位染色体的、含21号染色体和14/21平衡易位染色体的,共6种,其中染色体数目最多为23条,最少为22条,C错误,D正确。
44.(2020浙江7月选考,21,2分)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
答案 B 题图细胞中着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分开,没有同源染色体,应属于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,C正确。题述精原细胞若直接进行减数分裂,生成题图细胞时应该有4条染色体DNA含32P,可能是该精原细胞先进行一次有丝分裂形成两个精原细胞(也可能进行两次或以上有丝分裂形成多个精原细胞),再进行减数分裂到题图阶段时,使细胞内有2条染色体DNA含32P,故该精原细胞至少经历了一次有丝分裂和一次减数第一次分裂,即至少经历了两次胞质分裂,D正确。图中含有e的两条染色体中一条含有d,一条含有D,两者颜色一致,排除交叉互换的可能性,故应该为基因突变所致,A正确。精原细胞(假设DE连锁)完成减数第一次分裂后可形成两个次级精母细胞,题图细胞产生De和de两种精细胞,另一个次级精母细胞产生两个基因型都为DE的精细胞,共产生3种精细胞,另外再考虑该精原细胞发生过有丝分裂,故形成的精细胞数量应该大于4,B错误。
45.(2018天津理综,4,6分)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异细胞,有关分析正确的是( )
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变
答案 D 本题主要考查减数分裂的相关知识。基因型为AaXBY的雄蝇在减数分裂过程中,产生了一个AAXBXb类型的变异细胞,该细胞为次级精母细胞或精细胞,A错误;若变异细胞为次级精母细胞,该细胞的核DNA数与体细胞的相同,若变异细胞为精细胞,该细胞的核DNA数比正常体细胞的少2条,B错误;等位基因A、a的分开发生在减Ⅰ后期,姐妹染色单体的分开发生在减Ⅱ后期,C错误;该雄蝇个体没有Xb,Xb是通过基因突变产生的,D正确。
方法技巧 异常配子产生原因的分析方法
减数分裂过程中分析异常配子的产生原因常遵循以下步骤:哪对基因或染色体出现错误→该对基因或染色体在减数第几次分裂出现错误→非等位基因或非同源染色体如何组合。
46.(2020天津,7,4分)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见图。导致该结果最可能的原因是( )
A.基因突变
B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C.染色体变异
D.非同源染色体自由组合
答案 B 题图表示4种不同的精细胞。一个精原细胞经过减数分裂形成的4个精细胞通常有两种基因型,题图一个精原细胞经过减数分裂产生4种精细胞,说明在初级精母细胞时期,姐妹染色单体上携带的基因种类有差别,这只能说明MⅠ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,B正确;若发生基因突变,则可能形成3种精细胞,减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合也不能增加一个精原细胞经减数分裂产生的精细胞种类数,A、D错误;题图中的精细胞未显示发生染色体变异,C错误。
47.(2019浙江4月选考,24,2分)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒(点)不分裂
C.丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
答案 A 本题以减数分裂基本过程及相关问题分析为载体,考查考生辨认、比较、解读的理解能力以及推理的能力。DNA复制前需要合成相关的蛋白质,并且会合成新的核糖体,核糖体主要由rRNA和蛋白质组成,故DNA复制前需合成rRNA和蛋白质,A正确;乙中染色体组数为2,同源染色体对数为2N,可表示减数第一次分裂前、中、后、末期,丙中染色体组数为2,同源染色体对数为0,说明丙处于减数第二次分裂后、末期,乙形成丙过程中,减Ⅰ后期同源染色体分离,减Ⅱ后期着丝粒(点)分裂,B错误;丙细胞中染色体着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分离,会出现2条X或Y染色体,C错误;丁可表示减Ⅱ末期结束后形成的子细胞,丙形成丁过程中没有同源染色体分离现象,D错误。
知识总结 在减数分裂和有丝分裂过程中,一个细胞内核DNA和染色体的含量有如下规律:只有核DNA复制后核DNA才加倍(间期);只有着丝点分裂,染色体才加倍(减Ⅱ后期、有丝分裂后期着丝点分裂);细胞一分为二,两者均减半(减Ⅰ末期结束、减Ⅱ末期结束、有丝分裂末期结束)。
48.(2018浙江4月选考,19,2分)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是( )
A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方
C.减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
D.雌雄配子结合形成合子(受精卵)时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
答案 D 本题以基因、染色体行为为载体,考查考生辨认、解读的能力。同源染色体一般是指大小、形态相同的两条染色体,一条来自父方,一条来自母方,是在减数分裂时可联会的两条染色体。等位基因是指位于同源染色体上的同一位置,控制着一对相对性状的基因。无论是等位基因还是同源染色体,它们都是相对独立的,在杂交过程中可以保持独立性,A、B正确;非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,这一过程发生在减数第一次分裂过程中,而非发生在雌雄配子结合(受精)过程中,C正确,D错误。
49.(2018浙江4月选考,24,2分)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变(染色体变异)
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒(点)都连有两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
答案 D 本题以减数分裂相关知识为载体,考查考生辨认、解读的理解能力以及推理能力,体现了对科学思维素养的考查。由图可知该细胞为减数第一次分裂中期,A基因所在的染色体片段易位到了X染色体上,没有发生基因突变,A错误;DNA主要分布在染色体上,此外细胞质中也含有,因此细胞中的DNA分子数大于12,B错误;该细胞每条染色体的着丝粒(点)都连有一极发出的星射线,C错误;据图可知,该细胞分裂可形成4种配子,基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。
50.(2019海南单科,3,2分)下列与细胞有关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体不含有膜包被的细胞核,因此属于原核细胞
B.人肝细胞分裂期的持续时间大于分裂间期的持续时间
C.植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生ATP
D.心肌细胞是高度分化的细胞,其细胞膜不具有流动性
答案 C T2噬菌体没有细胞结构,不属于原核生物,A错误;一个细胞周期中,分裂期持续时间小于分裂间期的持续时间,B错误;植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生少量的ATP,供给生命活动的需要,C正确;心肌细胞是高度分化的细胞,不能分裂,但其细胞膜仍具有一定的流动性,D错误。
易错辨析 病毒的生物分类学地位
病毒是一种非细胞生命形态,它主要由核酸长链和蛋白质外壳构成,没有酶系统,没有自己的代谢机构,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖。病毒既不属于原核细胞也不属于真核细胞。
51.(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是( )
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案 C 由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法 坐标曲线图分析方法
坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲线即可确定自变量的数量。
52.(2018浙江4月选考,21,2分)下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。
下列叙述正确的是( )
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,细胞都被阻断在S期
C.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但G1、S、G2和M期的时间长短不同
答案 A 本题以细胞周期各阶段时间为信息载体,考查运用所学知识解决实际问题的能力;试题通过对DNA、染色体数目加倍等相关知识的分析,体现了对科学思维素养中分析与判断要素的考查。G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A正确。用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞,DNA合成被抑制,DNA合成发生在S期,但是并不是所有的细胞在1.3 h后都处于S期,如开始培养时有的细胞刚刚进入G2期,则不受影响,B错误。G2期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含2条染色单体,但这2条染色单体由着丝粒连在一起,为1条染色体,染色体数目并没有加倍,C错误。胡萝卜的一些组织细胞无细胞周期,且具有细胞周期的组织细胞其细胞周期时间的长短也不一定相同,D错误。
易错警示 易错选D,影响细胞周期的因素有很多,同一材料不同细胞的细胞分裂不一定同步,周期时间长短也不一定相同。
53.(2016海南单科,23,2分)减数分裂过程中出现染色体数目异常,可能导致的遗传病是( )
A.先天性愚型 B.原发性高血压
C.猫叫综合征 D.苯丙酮尿症
答案 A 先天性愚型即21三体综合征,是染色体数目异常遗传病,A正确;原发性高血压是多基因遗传病,B错误;猫叫综合征是由5号染色体片段缺失引起的,C错误;苯丙酮尿症是单基因遗传病,D错误。
54.(2018课标全国Ⅲ,4,6分)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( )
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
答案 B 本题通过基础判断的形式考查有丝分裂与减数分裂的区别,属于对科学思维中的归纳与概括要素的考查。本题主要考查减数分裂和有丝分裂的相关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂后期均发生染色体的着丝点断裂,从而导致染色单体分离,A正确;同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次,C正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上,D正确。
55.(2018江苏单科,25,3分)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是(多选)( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
答案 BCD 等位基因位于一对同源染色体的相同位置,位于一条染色体上的朱红眼基因cn与暗栗色眼基因cl不是等位基因,A错误;有丝分裂中期,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝点均排列在细胞的赤道板上,B正确;在有丝分裂后期,着丝点分裂形成的两条子染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极,细胞两极均具有包括cn、cl、v、w基因在内的一整套遗传物质,C正确;经过减数第一次分裂,基因cn、cl、v、w可能出现在同一个次级性母细胞中,故减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,D正确。
56.(2017江苏单科,16,2分)假如图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂后期
B.若染色体①有基因A,则④有基因A或a
C.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体
D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
答案 A 本题主要考查有丝分裂图像。该生物体的染色体数目为2n=4,而题图中细胞染色体数目为8,说明该细胞处于有丝分裂后期,A错误;题图中染色体①和④属于同源染色体,由于染色体①上有基因A,则④上应有基因A或a,B正确;题图中染色体②和③属于同源染色体,但形态、大小不同,最可能是性染色体,C正确;该细胞产生的子细胞与体细胞染色体数目相同,应含有4条染色体、2对同源染色体,D正确。
57.(2017北京理综,1,6分)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
答案 B 本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上,着丝点没有断裂,染色体数目不加倍,C错误;只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板,D错误;观察细胞有丝分裂时,都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察,B正确。
易错警示 细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构,赤道板是分裂期细胞中央的抽象概念,不是具体结构。
58.(2017课标全国Ⅱ,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是( )
答案 D 本题通过考查减数分裂的过程,等位基因及同源染色体的概念及关系,体现了对科学思维素养中演绎与推理要素的考查。等位基因位于同源染色体的同一位置,控制生物的相对性状;减数分裂是进行有性生殖的生物产生生殖细胞的分裂方式。在减数第一次分裂前的间期,发生染色体的复制,形成了姐妹染色单体,减数第一次分裂后期,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,减数第一次分裂结束产生的细胞中不存在同源染色体(不存在等位基因),但每条染色体均含有姐妹染色单体(含有相同基因),A、B为经过减数第一次分裂可能产生的子细胞;减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离,形成的子细胞中不存在相同基因,C为经过减数第二次分裂产生的子细胞,D中含有等位基因,不可能是正常减数分裂产生的细胞。
59.(2017天津理综,4,6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是( )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案 B 本题考查减数分裂的特点。该图示为减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换的过程,该变异属于基因重组,D错误;A、a和D、d在减数第一次分裂过程(初级精母细胞)中随同源染色体分开而分离,B、b分离则发生在减数第一次分裂(初级精母细胞)和减数第二次分裂过程(次级精母细胞)中,A错误;在减数分裂过程中,组成四分体的4条染色单体将分别进入4个子细胞,因此该精原细胞能产生AbD、ABD、abd和aBd四种精子,B正确;只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,而图示中的三对等位基因位于一对同源染色体上,因此,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,C错误。
方法技巧 区分交叉互换与染色体结构变异
交叉互换指四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间交换相同位置的片段,片段交换后不影响基因在染色体上的排序。染色体结构变异包括染色体片段缺失、重复、倒位和易位,任何一种结构变异均导致染色体上基因排序发生变化。
60.(2017海南单科,21,2分)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞,下列示意图中正确的是( )
答案 D 减数第一次分裂结束形成的次级性母细胞无同源染色体,每条染色体含2条染色单体,D正确。A所示细胞是初级性母细胞,存在同源染色体。B所示细胞是精细胞(或卵细胞或第二极体)。C所示细胞含有同源染色体,且染色体数目为B所示细胞的二倍,因此该细胞为性原细胞有丝分裂后的子细胞或处于G1期的性原细胞。
61.(2015天津理综,4,6分)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,如图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
答案 B 本题主要考查减数分裂异常的相关知识。因减数第一次分裂时不形成纺锤体,不会发生同源染色体的分离,从而导致形成的次级卵母细胞含有同源染色体,A错误,B正确;次级卵母细胞正常进行减数第二次分裂,使产生的卵细胞内含有2对同源染色体,C错误;此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,胚胎细胞中应该有6条染色体,3个染色体组(每一形态的染色体有3条),D错误。
方法技巧 题干中“低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体”是解题的关键,纺锤体不能形成导致的直接结果是减数第一次分裂异常,同源染色体不分离。
62.(2014安徽理综,4,6分)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( )
A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同
C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝点尚未分裂
D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
答案 A 由图可知,甲表示减Ⅰ前期,乙表示减Ⅰ后期,丙表示减Ⅰ末期,丁表示减Ⅱ后期。甲中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换可导致基因重组,A正确;乙中同源染色体分离的同时,非同源染色体发生自由组合,移向两极的染色体组成不同,B错误;染色体的复制发生在减Ⅰ前的间期和有丝分裂间期,C错误;同源染色体的分离不能发生在丁中,D错误。
解题关键 根据染色体的行为和细胞核DNA的位置与数量,确定甲、乙、丙、丁图中细胞所处的分裂时期是解题关键。
63.(2013江苏单科,9,2分)一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是( )
A.换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦
B.因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮
C.为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距
D.一个视野中,用10×物镜看到8个细胞,用40×物镜则可看到32个细胞
答案 A 本题考查显微镜使用的相关知识。为防止物镜与装片碰擦,损坏物镜镜头,在换用高倍镜时,应从侧面观察;B项中在观察性母细胞时,应调节反光镜和光圈,将显微镜视野适当调暗;为观察染色体不同层面的精细结构,应使用细准焦螺旋调节焦距;低倍镜换用40×物镜后,视野中可观察到的细胞数目会变少。
64.(2016海南单科,6,2分)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是 ( )
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
答案 C 正常情况下,等位基因的分离发生在减Ⅰ后期,A错误;在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂前期,B错误;高度螺旋状态的染色体DNA不易解旋,DNA复制较为困难,C正确;细胞周期中染色体存在的时间比染色质短,D错误。
知识拓展 只有不断分裂的细胞才有细胞周期,进行减数分裂的细胞无细胞周期。染色体与染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形式,染色质存在于分裂间期,染色体存在于分裂期。
65.(2015北京理综,3,6分)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。对检测结果的分析不正确的是( )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
答案 C a、b峰细胞的DNA相对含量分别为40、80,A正确;a峰中细胞为DNA未复制的细胞,b峰中细胞为DNA复制已完成的细胞,a峰与b峰之间的细胞DNA相对含量为40~80,正在进行DNA复制,B正确;分裂前、中、后和末期细胞中的DNA含量加倍,被计数在b峰中,C错误;药物处理后b峰中细胞数目大大减少,这说明此药物抑制了癌细胞DNA的复制,D正确。
方法技巧 准确获取本实验的自变量(是否用药物处理)、因变量(不同DNA相对含量的细胞数目)是解题的突破口。本题很容易使人误认为横坐标“DNA相对含量”为自变量。
66.(2014江苏单科,12,2分)如图为动物细胞分裂中某时期示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B.乙和丙在组成成分上差异很大
C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D.该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
答案 B 甲(中心体)的倍增发生在间期,A错误;乙(染色体,主要由DNA和蛋白质组成)与丙(纺锤丝,由蛋白质组成)在组成成分上差异很大,B正确;该细胞处于有丝分裂中期,其染色体数与体细胞染色体数相同,C错误;该细胞所处时期没有核膜和核孔,D错误。
67.(2014广东理综,24,4分)以下选项正确的是 ( )
答案 BD 洋葱根尖细胞在有丝分裂后期开始时染色体的着丝点分裂,核DNA分子数与染色体数的比值为1∶1,A错误;植物细胞失水体积变小,胞内渗透压升高,细胞吸水体积变大,胞内渗透压降低,B正确;胰蛋白酶运出细胞的方式为胞吐,C错误;胚胎干细胞能分裂分化成不同种细胞说明其具有分化的潜能,D正确。
68.(2013海南单科,5,2分)关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构
B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与
C.有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上
D.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短
答案 B 赤道板不是细胞中的一种结构,而是一个假想的平面,A错误;DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶的参与,B正确;同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期,减Ⅰ中期发生联会的同源染色体排列在赤道板上,C错误;在细胞周期中,分裂间期持续的时间通常比分裂期的长,D错误。
69.(2013江苏单科,3,2分)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是( )
A.分裂间期有DNA和中心体的复制
B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期
D.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期
答案 A 本题主要考查细胞有丝分裂等相关知识。动物细胞DNA和中心体的复制都发生在分裂间期;分裂间期DNA含量加倍,染色体组数不变;纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂末期;染色单体形成于分裂间期,消失于分裂后期。
错因分析 错选最多的是D,其次是C。错误原因可能主要源于以下两个方面:(1)对动物细胞有丝分裂过程中中心体复制的时期不清楚,因持怀疑态度而不敢选A。(2)注意到了染色单体“消失于分裂后期”,而没有注意到“形成于分裂前期”,染色单体应该是形成于分裂间期。
70.(2014天津理综,1,6分)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,下列有关叙述正确的是( )
A.细胞中一定不存在同源染色体
B.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍
C.染色体DNA一定由母链和子链组成
D.细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
答案 C 根据题干信息“二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂”可判断,该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。因此该细胞可能存在同源染色体,也可能不存在同源染色体,A错误;DNA数目加倍发生在间期,后期DNA数目不加倍,B错误;由于DNA复制是半保留复制,因此该细胞染色体DNA一定由母链和子链组成,C正确;若为减数第二次分裂后期的细胞,则染色体数目与体细胞相同,D错误。
71.(2013课标全国Ⅰ,2,6分)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是( )
A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同
C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同
D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
答案 C 本题主要考查有丝分裂和减数第一次分裂过程中染色体行为、染色体数目以及核DNA分子数目的相关知识。两者的前期,染色体数目均与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,但减数第一次分裂前期发生了同源染色体的联会,而有丝分裂前期没有此行为,A错误;两者的中期,染色体数目均与体细胞相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,减数第一次分裂中期,每对同源染色体排列在赤道板上,B错误;有丝分裂后期染色体数目、核DNA分子数目均为体细胞的两倍,姐妹染色单体分开,减数第一次分裂后期染色体数目与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目为体细胞的两倍,同源染色体分开,C正确;两者的末期,核DNA分子的数目相同,有丝分裂末期,核染色体数目与体细胞的相同,减数第一次分裂末期,核染色体数目为体细胞的一半,D错误。
72.(2019海南单科,22,2分)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是( )
A.大蒜根尖细胞,龙胆紫溶液
B.玉米根尖细胞,台盼蓝染液
C.菠菜叶肉细胞,碘液
D.番茄果肉细胞,吡罗红染色剂
答案 A 大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂,龙胆紫溶液可以把染色体染成深色,A正确;台盼蓝染液常用于检测细胞膜的完整性,检测细胞是否存活,不能用于有丝分裂中染色体的染色,B错误;菠菜叶肉细胞和番茄果肉细胞不能进行有丝分裂,C、D错误。
73.(2019北京理综,1,6分)玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析,错误的是( )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
答案 B 本题以显微镜视野下的有丝分裂图像为信息载体,试题考查学生依据细胞分裂不同时期的特点对图像进行推理、判断的能力,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。用普通光学显微镜观察植物分生区图像时,先用低倍镜观察,再换成高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于分裂期后期,该时期的细胞没有细胞核,故观察不到箭头所指细胞的细胞核,B错误;在本题图像中有处于分裂期前期的细胞,故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)易与该碱性染料结合,D正确。
74.(2019浙江4月选考,18,2分)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
答案 C 本题以不同时期的细胞分裂图像为信息载体,考查实验探究能力;试题通过对细胞不同分裂时期的图像判断及特点描述,体现了对科学探究素养中实验结果分析要素的考查。图甲、乙、丙、丁中的细胞分别处于有丝分裂的前、中、后、末四个时期。装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色,A正确;观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;DNA复制及相关蛋白质的合成发生在间期,C错误;图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的染色体数目增加了一倍,D正确。
75.(2016江苏单科,19,2分)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是( )
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
答案 A 观察植物细胞的质壁分离和复原时,实验前或者刚开始发生质壁分离时,可观察到几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不尽相同,所以细胞质壁分离的程度并不一致,大多数细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处,①正确;在光学显微镜下无法看到菠菜叶表皮细胞的细胞膜及人口腔上皮细胞的核糖体,②错误;观察细胞有丝分裂时,大多数细胞处于看不到染色体的分裂间期,③错误;在显微镜下,不经健那绿染液染色无法看到酵母菌的线粒体,④错误。故选A。
76.(2015山东理综,3,5分)下列有关生物学实验的叙述,正确的是 ( )
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠
B.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
C.用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D.将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
答案 B 若滤液细线浸入层析液,细线上的色素会溶解在层析液中,可导致滤纸条上不会出现色素带,A项错误;若低温诱导大蒜根尖时间过短,则着丝点可能尚未分裂,导致难以观察到染色体加倍的细胞,B项正确;观察根尖有丝分裂实验中,解离时细胞已经死亡,C项错误;观察洋葱表皮细胞质壁分离实验时,应先制成装片,然后再用一定浓度的蔗糖溶液处理,D项错误。
77.(2015安徽理综,3,6分)如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
答案 B 图中甲细胞处于有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,A错误;乙细胞处于有丝分裂后期,着丝点分裂后形成的两套染色体平均分配,分别移向细胞两极,B正确;设洋葱体细胞的染色体数目为2N,则甲、乙细胞的染色体数目分别为2N和4N,核DNA含量均为4N,C错误;统计处于分裂期的细胞数和处于分裂间期的细胞数可用于比较分裂期、分裂间期时间的长短,但不能计算出细胞周期的时长,D错误。
78.(2014海南单科,1,2分)下列植物细胞中,适合观察细胞有丝分裂的是( )
A.蚕豆叶肉细胞
B.洋葱鳞片叶表皮细胞
C.蚕豆根尖分生区细胞
D.洋葱根尖伸长区细胞
答案 C 在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力,其他细胞都不能进行细胞分裂。
79.(2013山东理综,4,4分)生物实验中常用盐酸处理实验材料。下列说法正确的是( )
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合
C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色
C 本题综合考查盐酸在教材多个实验中的作用。龙胆紫染液属于碱性染料,实验材料经盐酸解离后需漂洗除去盐酸后才能进行染色,A错误;盐酸处理染色质可使DNA与蛋白质分离,但不能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合,B错误;盐酸浓度过高可使蛋白质变性失活,C正确;健那绿(詹纳斯绿B)是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,染色时需保持细胞的活性,D错误。
80.(2013福建理综,4,6分)下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是( )
B 本题主要考查教材实验的相关知识。预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,而不是为了减少实验误差,故B项错误。
81.(2021河北,3,2分)关于生物学实验的叙述,错误的是 ( )
A.NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B.染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C.纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D.利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度
答案 B NaOH和CuSO4在还原糖检测中的作用是Cu(OH)2具有氧化性,在加热条件下可与具有还原性的糖类发生氧化还原反应,生成砖红色沉淀Cu2O;在蛋白质检测中的作用是Cu2+在碱性条件下可与两个或两个以上的肽键作用生成紫色络合物,两者的作用原理不同,A正确。染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色质中DNA与蛋白质结合,比裸露的DNA较不易被甲基绿着色,B错误。分离叶绿体色素所用的层析液是由20份在60~90 ℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯组成的混合物,C正确。研究土壤小动物的种类和数量时,通常利用取样器取样法进行采集、调查样本中小动物的种类,来推测某一区域内土壤动物的物种数目,可利用记名计算法或目测估计法来统计物种在群落中的相对数量,进而推测土壤小动物的丰富度,D正确。
82.(2021全国乙,2,6分)选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是 ( )
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫(甲紫)溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
答案 A 活细胞的细胞膜结构完整,具有选择透过性,台盼蓝无法通过正常的细胞膜进入活细胞内,而丧失活性或细胞膜不完整的细胞,膜的通透性改变,可被台盼蓝染成蓝色,A错误;染色体易被碱性染料染成深色,实验过程中观察染色体的形态、数目时,可用甲紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料染色,便于观察,B正确;盐酸可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;观察植物细胞吸水和失水时,可用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮,可观察到质壁分离现象,D正确。
83.(2023北京,21,10分)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径Ⅰ),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与 (用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;
③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;
④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线: →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径Ⅰ的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是 。
答案 (1)A (2)Q R (3)获得Er基因-Ce酶基因的融合基因 饲喂口服药T (4)B细胞被双标记的比例非常低
解析 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,所以在DNA复制过程中可替代胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)互补配对。(2)根据双标记细胞占EdU标记细胞的百分比变化可知,加入EdU处理的时间较短,只有部分细胞被EdU标记,且这些被EdU标记的细胞在细胞周期中是连续的。曲线N→P时间段双标记细胞占EdU标记细胞的百分比下降,说明加入BrdU前,被EdU标记的细胞中有一部分处于DNA复制期(即S期),而其余细胞已经开始进入G2期,加入BrdU后,被EdU标记的细胞中只有处于S期的细胞被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞的比例将减少。P点时说明被EdU标记的细胞完全离开了S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞不再进行DNA复制,即不能被BrdU标记,故双标记细胞占EdU标记细胞的百分比降为0。Q点双标记细胞占EdU标记细胞的百分比开始增加,说明被EdU标记的细胞开始进入S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞可以被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞占EdU标记细胞的百分比将逐渐增加至100%(R点),R点时被EdU标记的细胞开始进入G2期,R点后加入BrdU,被EdU标记的细胞只有部分(处于S期时)被BrdU标记,且比例下降。此过程中Q点(被EdU标记的细胞开始进入S期)到R点(被EdU标记的细胞开始进入G2期)即可反映DNA复制所需时长。(3)由题意知,敲除L基因的关键是Ce酶基因编码的酶进入细胞核,而口服药物T作为诱导物可诱导Er蛋白(携带相连的物质)进入细胞核,故制备小鼠IK的第一步是获得Er-Ce酶的融合基因,然后构建该融合基因的基因表达载体,转入小鼠Lx后,筛选完成转化的目标小鼠,再饲喂口服药T,即可诱导小鼠的Er-Ce酶融合蛋白进入细胞核,从而将L基因敲除,获得小鼠IK。(4)若增加的B细胞来源于途径Ⅱ,其细胞周期时长为t2,先用EdU饲喂小鼠IK,经一个细胞周期的时间(t2)后,胰岛中处于分裂状态的干细胞均被标记EdU,换用BrdU饲喂,再经一个细胞周期的时间(t2)后,双标记细胞应占EdU标记细胞的100%。若增加的B细胞大多数来源于途径Ⅰ(自身分裂),其细胞周期时长大于三倍的t2,而DNA复制时间基本相同,所以经相同处理,B细胞中EdU标记的细胞都没进行完一个细胞周期,饲喂BrdU不能标记被EdU标记的细胞。故B细胞中被双标记的比例非常低。
84.(2020江苏单科,29,8分)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。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。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过 ,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 (填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是 。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是 。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点 ,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制 的形成,主要激活检验点 ,使癌细胞停滞于中期。
答案 (8分)(1)染色体数不变,核DNA数加倍 (2)染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5 (3)细胞无限增殖 2 纺锤体 4
解析 (1)分裂间期分为G1期、S期和G2期,G1期为DNA合成前期(完成相关RNA和蛋白质合成),S期为DNA合成期(完成DNA复制),G2期为DNA合成后期,所以G2期与G1期相比,染色体数不变,核DNA数加倍。(2)细胞有丝分裂的意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。检测点1、2和3分别分布在G1期结束处、S期和G2期结束处,其作用在于检验DNA分子是否损伤、修复和完成复制。分离的染色体正确到达细胞两极发生在分裂期(M期)的后期,所以决定胞质是否分裂的检验点是检验点5。(3)与正常细胞相比,癌细胞具有无限增殖、细胞形态结构发生显著变化和细胞表面发生变化等特征,其中与细胞周期调控异常有关的主要特征为细胞无限增殖。DNA合成发生在S期,主要激活检验点2,可将癌细胞阻滞在S期;秋水仙碱作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,因此应主要激活检验点4,可将癌细胞停滞于中期。
85.(2019天津理综,10,10分)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由 和 导致的基因重组,也不会发生染色体数目 。
(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是 ,克隆胚与N植株基因型一致的概率是 。
(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
答案 (1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 (2)1/2n 100% (3)2
解析 本题借助减数分裂与基因杂合,考查考生运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理的能力;试题通过对自交胚和克隆胚的形成分析体现了科学思维素养中的分析与判断要素。(1)减Ⅰ前期四分体时期可发生同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致的基因重组,减Ⅰ后期可发生非同源染色体自由组合导致的基因重组。减数分裂的结果是染色体数目减半。(2)F1有 n对独立遗传的等位基因,其自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n;途径2中的卵细胞来自N植株(有丝分裂),所以克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。(3)克隆技术可保持F1的优良性状(基因杂合),途径2为克隆过程。
知识归纳 无性生殖可保持亲本的优良性状,无性生殖方式有扦插、嫁接、压条以及利用植物体细胞进行的植物组织培养和克隆技术等。
86.(2018天津理综,9,10分)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用 对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察 区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是 。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
可以利用表中数值 和 ,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
答案 (共10分)
(1)秋水仙素(或低温)
(2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
解析 本题以多倍体植株的培育为载体,考查了实验探究及知识的综合运用能力。通过对实验步骤及结果的设问,体现了对科学探究素养中实验设计及结果分析等要素的考查。(1)目前,人工诱导多倍体常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(2)可通过观察幼苗根尖临时装片中的分生区细胞筛选鉴定多倍体。解离、压片有利于细胞分散,若根尖解离不充分或压片不充分,将导致装片中的细胞多层重叠。因处于不同时期的细胞数与计数细胞总数的比值可反映该时期在细胞周期中所占的时间比,故可以通过对比间期细胞数(x1)与分裂期细胞数(x2+x3+x4+x5)来比较间期与分裂期时间的长短。(3)题目要求画出诱导染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体变化曲线。注意第一个细胞周期结束时,细胞中染色体数为正常体细胞的二倍。详见答案。
87.(2017课标全国Ⅲ,29,8分)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。回答下列问题:
(1)DNA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。
(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)。
答案 (1)分裂 间(或S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
解析 本题重点考查了细胞周期中染色体及DNA的变化特点,试题通过问题探讨的形式考查了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)处于对数生长期的细胞进行连续分裂,此时在培养液中加入适量的DNA合成可逆抑制剂,会阻断间期(或S期)的DNA复制过程,使细胞停滞在间期(或S期),但其不影响处于分裂期的细胞继续分裂。(2)秋水仙素能够抑制分裂前期纺锤体的形成,致使着丝点分裂后的染色体不能移向细胞两极,所以经秋水仙素处理的细胞,其分裂会暂时停滞,细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、有关蛋白质的合成等过程,所以经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点:为分裂期的进行准备物质条件,即主要完成DNA复制与有关蛋白质的合成;同时细胞有适度的生长。
88.(2016江苏单科,31,9分)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
图1 图2
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是 ,它属于图2中类型 的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是 。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是 。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有 。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有 (用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是 ,理由是 。
答案 (9分)(1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a;d→c (6)阻滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
解析 (1)图1细胞中含有同源染色体,且染色单体分开后形成的子染色体移向细胞两极,据此可判断该细胞处于有丝分裂后期,其染色体数和核DNA分子数均为4n,属于图2中类型a的细胞。(2)若取自精巢的某细胞中染色体数与核DNA数均为2n,且没有同源染色体,那么该细胞应为次级精母细胞。(3)若为减数分裂过程中的细胞,类型b、d、e的细胞所处时期分别为减数第一次分裂时期、减数第二次分裂前期和中期、减数分裂完成形成的子细胞,故三者出现的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中,类型a只能表示有丝分裂后期,类型b可表示有丝分裂G2期、前期、中期和减数第一次分裂时期,这两类细胞中一定具有同源染色体;类型c、d、e可以分别表示有丝分裂的G1期、减数第二次分裂后期、末期,减数第二次分裂的前期、中期,减数分裂形成的子细胞,类型c中可能不含有同源染色体,类型d、e中一定不含同源染色体。(5)图2中类型a和类型c是着丝点分裂后形成的细胞类型,据此可判断着丝点分裂导致细胞类型转换的情况有两种:类型b转换为类型a,类型d转换为类型c。(6)根据题意知,若阻断减数第一次分裂或减数第二次分裂均可产生染色体数目加倍的卵细胞,染色体数目为2n的卵细胞与染色体数目为n的精子结合形成的受精卵可发育成三倍体(3n);若阻断受精卵(2n)的第一次卵裂,由于受精卵不能完成分裂,所以形成的细胞染色体数目应为4n,难以发育成三倍体。
89.(2014江苏单科,28,8分)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题:
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图。
上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有 ;称为初级精母细胞的有 。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 (填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)如对卵巢切片进行显微观察,无法看到和乙细胞同时期的细胞,其原因是 。
(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验,结果如下:
实验一
实验二
由实验一可得出推论: 含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是 ;孕酮在实验二中的作用是 。
答案 (8分)(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
解析 (1)据图分析可知,甲图为减Ⅰ中期的初级精母细胞,乙图为减Ⅱ后期的次级精母细胞,丙图为有丝分裂后期的精原细胞,丁图为减Ⅰ后期的初级精母细胞,因此含有同源染色体的有甲、丙和丁;称为初级精母细胞的是甲和丁;丁细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换区段内同一位点的基因可以相同也可以不同。(2)乙图细胞所处时期为减Ⅱ后期,卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期。(3)由实验一分析可知,成熟卵细胞的细胞质中含有诱导早期卵母细胞成熟的物质;在实验二,加入蛋白质合成抑制剂导致早期卵母细胞不能发育为成熟卵细胞,说明此“促成熟因子”的化学成分是蛋白质,加入孕酮可促进早期卵母细胞发育为成熟卵细胞,说明孕酮可诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”。
易错提醒 (1)“卵巢”中的细胞有的能进行有丝分裂,有的能进行减数分裂,二者同在。(2)“卵巢”中,卵原细胞进行减数分裂时,在减数第二次分裂中期前,就会被排出。
90.(2017江苏单科,30,8分)(8分)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题:
(1)将剪取的芹菜幼根置于2 mml/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的 期细胞的比例,便于染色体观察、计数。
(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是 。再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的 更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞 。
(3)图1是 细胞的染色体,判断的主要依据是 。
(4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的 进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有 (填下列序号)。
①基因突变 ②单体 ③基因重组 ④三体
答案 (8分)(1)中 (2)去除细胞壁(使细胞分离) 染色体 吸水涨破 (3)花粉母 同源染色体联会 (4)同源染色体 ②④
解析 本题综合考查了染色体核型的分析方法及其与变异的联系等。(1)根尖细胞有丝分裂染色体观察和计数的最佳时期是中期。(2)纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁;用低浓度的KCl处理,可使细胞适度膨胀变大,便于细胞内染色体更好地分散,但处理时间过长,可能会使细胞吸水涨破,不利于染色体核型分析。(3)图1细胞中出现了减数分裂特有的同源染色体联会现象,可判断该细胞为花粉母细胞。(4)分析染色体核型时,需将图像中的同源染色体进行人工配对。图1中染色体两两配对,未出现单体和三体异常联会现象,可确定该品种细胞中未发生单体和三体变异;而根据图中染色体核型不能确定是否发生了基因突变和基因重组。
知识归纳 变异类型与细胞分裂的关系。
(1)二分裂:原核生物的分裂方式,仅发生基因突变。
(2)有丝分裂和无丝分裂:真核生物的分裂方式,可发生基因突变和染色体变异。
(3)减数分裂:真核生物有性生殖过程中发生,可发生基因突变、染色体变异和基因重组,其中基因重组包括两种类型:①减数第一次分裂四分体时期发生交叉互换→非等位基因的重组;②减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合上→非同源染色体上非等位基因的重组。
91.(2014北京理综,30,16分)拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因无此功能;B基因位于5号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验,在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。
(1)花粉母细胞减数分裂时,联会形成的 经 染色体分离、姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。
(2)a基因是通过将T-DNA插入A基因中获得的,用PCR法确定T-DNA插入位置时,应从图1中选择的引物组合是 。
图1
(3)就上述两对等位基因而言,F1中有 种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为 。
(4)杂交前,乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后,丙获得C、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。
图2
①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的 在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是 。
③本实验选用b基因纯合突变体是因为:利用花粉粒不分离的性状,便于判断染色体在C和R基因位点间 ,进而计算出交换频率。通过比较丙和 的交换频率,可确定A基因的功能。
答案 (1)四分体 同源 (2)Ⅱ和Ⅲ (3)2 25% (4)①父本和母本 ②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色 ③交换与否和交换次数 乙
解析 (1)在花粉母细胞减数分裂过程中,通过同源染色体联会、分离及着丝点断裂导致的姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。(2)确定T-DNA插入位置时,根据子链延伸方向是5'→3',只有用引物Ⅱ、Ⅲ组合扩增该DNA分子,才能得到两条链均作为模板的扩增产物,且产物中同时有A基因片段和T-DNA片段,从而用于T-DNA插入位置的确定。(3)由植株甲(AaBB)、乙(AAbb)二者杂交,F1为AaBb、AABb两种基因型,可知F2中花粉粒不分离的bb占1/4。(4)①由图2可以看出,A与C,A与R连锁在一起,而丙是由a、C连锁的配子和a、R连锁的配子结合形成的,这两种雌雄配子的产生都是亲本在减数分裂过程中发生交叉互换的结果;②丙的花粉母细胞在进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则可产生aC、aR、a、aCR四种花粉粒,呈现出的颜色分别是蓝色、红色、无色、蓝和红叠加色。③bb隐性纯合突变体使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒不分离,把每4个不分离的花粉粒看作一组,通过观察不同花粉母细胞产生的四个花粉粒是否出现无色或叠加色,以及出现此类花粉粒的组数,即通过观察四个花粉粒中是否出现无色、蓝和红叠加色及出现无色、蓝和红叠加色的组数,可以判断染色体在C和R基因位点间是否交换和交换次数,通过比较乙和丙的交换频率可确定基因A的功能。
92.(2014课标全国Ⅰ,29,9分)回答下列问题:
(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中,常用盐酸酒精混合液处理根尖,用龙胆紫溶液染色。实验中,盐酸酒精混合液的作用是 ;龙胆紫溶液属于 性染料,能够使细胞中的 着色。
(2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为: 。
答案 (1)使组织中的细胞相互分离 碱 染色体
(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
解析 (1)在观察植物根尖细胞有丝分裂实验中,常先用盐酸酒精混合液处理根尖,使组织中的细胞相互分离。为便于观察,常用碱性染料如龙胆紫溶液对染色体进行染色。(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
题后反思 解答观察细胞有丝分裂实验的问题时需牢记两种试剂及作用:
①解离液:质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精,作用是使组织中的细胞相互分离。
②染色液:龙胆紫溶液或醋酸洋红液,作用是使染色体着色。
考点2 细胞的分化、衰老与死亡
1.(2023山东,3,2分)研究发现,病原体侵入细胞后,细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是 ( )
A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
答案 B 蝌蚪尾的消失是自身基因所决定的程序性死亡,属于细胞凋亡,不是由病原体侵入细胞引起的细胞焦亡,A正确;细胞焦亡中需要无酶活性的蛋白酶L作为支架蛋白参与形成特定的复合体,敲除编码蛋白酶L基因的细胞不能形成特定的复合体,细胞焦亡无法发生,B错误;巨噬细胞可以识别并吞噬消化病原体,C正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原,经过抗原呈递细胞的摄取、呈递等,刺激机体B淋巴细胞的增殖、分化,D正确。
2.(2023海南,4,3分)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚,细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是( )
A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D.物质A引起的根边缘细胞凋亡,是该植物在胚发育时期基因表达的结果
答案 D 根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”可推知,黏胶层中含有DNA和蛋白质,A正确;根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚”可推知,物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多,B正确;在营养缺乏条件下,细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量,C正确;根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,是高度分化的细胞(植物的胚发育已经完成),故物质A引起的根边缘细胞凋亡,不是该植物在胚发育时期基因表达的结果,D错误。
3.(2023湖南,7,2分)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
答案 D 细胞衰老和细胞凋亡等生命活动均受基因(遗传信息)的调控,A正确;siRNA干扰技术可降低TRPM7基因的表达,据题图分析可知,无功能siRNA干扰对照组与空白对照组培养48小时细胞凋亡率均较低,而siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率明显增加,说明TRPM7基因的正常表达可抑制细胞凋亡,故可通过抑制癌细胞中的TRPM7基因的表达来促进癌细胞凋亡,从而治疗相关癌症,D错误;结合题干信息“基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡”及题图(与空白对照组相比,siRNA干扰TRPM7基因实验组Bax蛋白相对表达量高,Bcl-2蛋白相对表达量低)可知,TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达或促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,B、C正确。
4.(2023河北,14,3分)(多选)哺乳动物的巨噬细胞吞噬、降解衰老的红细胞,获得的Fe2+通过膜上的铁输出蛋白(FPN)进入血液,用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。炎症可以促进铁调素的合成。下列叙述正确的是( )
A.由Fe参与构成的血红蛋白具有运输功能
B.衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
C.敲除铁调素编码基因,巨噬细胞会出现铁积累
D.长期炎症可能会减少红细胞生成,进而导致贫血
答案 ABD 血红蛋白具有运输氧的功能,Fe是血红蛋白的组成成分,A正确。衰老的红细胞被巨噬细胞的膜蛋白识别后才能进行吞噬,B正确。巨噬细胞中Fe2+的输出需要铁输出蛋白(FPN)的参与,肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN,敲除铁调素的编码基因,抑制了肝脏合成分泌铁调素,FPN不再被铁调素降解,巨噬细胞中的Fe2+输出不会受抑制,其细胞内不会出现铁积累,C错误。长期炎症可以使铁调素的分泌增多,铁调素可靶向降解FPN,使巨噬细胞FPN输出Fe2+减少,从而影响红细胞的生成,导致贫血,D正确。
5.(2022福建,7,2分)我国科研人员在航天器微重力环境下对多能干细胞的分化进行了研究,发现与正常重力相比,多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞。下列叙述错误的是( )
A.微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期
B.微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液
C.多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变
D.该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响
答案 A 心肌细胞属于高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,没有细胞周期,A错误;动物细胞体外培养需定期更换培养液,B正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变,C正确;该研究发现微重力可加速多能干细胞分化为心肌细胞,有助于了解微重力对细胞生命活动的影响,D正确。
6.(2023江苏,1,2分)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A.细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B.抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C.细胞自噬降解细胞内自身物质,维持细胞内环境稳态
D.DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
答案 B 多细胞生物体通过细胞分裂可以增加细胞数目,通过细胞凋亡会减少细胞数目,所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量,A正确;端粒缩短会促进细胞衰老,端粒酶能延长端粒,从而延缓细胞衰老,抑制细胞端粒酶的活性不能延缓细胞衰老,B错误;细胞自噬可以清除细胞内受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内环境稳态,C正确;抑癌基因表达的蛋白质可抑制细胞不正常的增殖,DNA甲基化抑制抑癌基因的表达,可能使细胞不正常增殖,诱发细胞癌变,D正确。
7.(2022浙江6月选考,4,2分)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
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
答案 A 细胞凋亡不只发生于胚胎发育过程中,在成熟的生物体中,细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的,B错误;多细胞生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们,人体各组织的衰老并非总是同步的,但从总体上看,人体衰老的过程是组成人体的细胞普遍衰老的过程,C错误;细胞的呼吸速率随细胞衰老而减慢,D错误。
8.(2022山东,1,2分)某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
答案 C APOE可作用于细胞核骨架,从而改变细胞核的形态,A正确;APOE可促进该种干细胞的衰老,故敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;蛋白的自噬性降解与溶酶体有关,不发生在细胞核内,C错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。
9.(2022海南,2,3分)人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是( )
A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B.细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细胞衰老
D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,维持细胞内部环境的稳定
答案 B 受抗原等刺激,正常的B淋巴细胞可增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞,B淋巴细胞的增殖、分化过程中遗传物质未改变,不具有无限增殖的特性,A正确;细胞分化贯穿于人体发育的各个时期,B错误;细胞衰老的自由基学说认为,细胞产生的自由基可攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,C正确;细胞的自噬作用可将细胞内受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,从而有利于维持细胞内部环境的稳定,D正确。
10.(2022江苏,2,2分)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是( )
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B.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
C.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D.只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
答案 C 胚胎干细胞为未分化细胞,但也进行基因选择性表达,A错误;成人脑神经细胞为高度分化的体细胞,一般高度分化的细胞不具有细胞周期,不再进行增殖,B错误;细胞凋亡对生物个体的正常发育、生命活动稳定状态的维持以及抵御外界各种因素的干扰等具有重要作用,在多细胞生物体发育的各个时期均会发生细胞凋亡,C正确;细胞癌变是多个原癌基因或抑癌基因累积突变的结果,是一个漫长的变异过程,即很多正在走向癌变但还未变成癌细胞的细胞中也存在突变的原癌基因或抑癌基因,即在这些细胞中可能同时存在突变的原癌基因和抑癌基因,D错误。
11.(2022辽宁,17,3分)(不定项)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列叙述正确的是( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
答案 ABC 铁死亡为铁依赖的程序性死亡,与细胞自噬相同,都是由基因控制的细胞“主动”死亡的过程,A正确;运铁蛋白与Fe3+的结合发生在pH为7.35~7.45的细胞外液中,运铁蛋白释放Fe3+发生在pH为5.0的环境中,B正确;细胞膜的脂质过氧化会使其侧向自由移动的能力降低,导致膜的流动性降低,C正确;运铁蛋白通过胞吞的方式携带Fe3+进入细胞,此过程中需要消耗能量,D错误。
12.(2022重庆,6,2分)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响,结果见表。下列关于实验组的叙述,正确的是( )
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
答案 C 细胞的形态发生变化是发生了细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,A错误;核DNA含量增加的细胞有处于S期、G2期和分裂期的细胞,B错误;溶酶体具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能,故吞噬细菌效率的提高与溶酶体含量增多有关,C正确;扁平状细胞是球形细胞通过分化形成的,细胞分化具有不可逆性,去除该化合物后不会恢复成球形,D错误。
13.(2022浙江1月选考,1,2分)在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的( )
A.分裂与分化B.分化与癌变
C.癌变与衰老D.衰老与分裂
答案 A 人体造血干细胞能够分化成各种血细胞,其在体外培养中经某些因素诱导,可分裂、分化产生神经细胞和肝细胞,故选A。
14.(2022湖北,6,2分)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是( )
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
答案 A 红系祖细胞未发生癌变,不能无限增殖,A错误;BMI1基因过量表达时,成熟红细胞数量是正常情况下的1012倍,这说明BMI1基因的表达产物可以促进红系祖细胞的增殖分化,该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,B、C、D正确。
15.(2022河北,14,3分)(多选)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时,卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活,增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述正确的是( )
A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力
B.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
C.激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备
D.适当进行抗阻性有氧运动,有助于塑造健美体型
答案 ACD 卫星细胞是一种成肌干细胞,被激活后增殖、分化为新的肌细胞,故卫星细胞具有自我更新和分化的能力,A正确;肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,但其编码基因也存在于其他类型的细胞中,B错误;激活的卫星细胞中,线粒体、核糖体、中心体等多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,C正确;适当进行抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉激活卫星细胞增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合,使肌肉增粗,有助于塑造健美体型,D正确。
16.(2021浙江6月选考,11,2分)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( )
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
答案 B 动物细胞在分化过程中,细胞内的物质组成和化学成分发生了改变,导致动物体细胞受某些物质的限制而不能表达出全能性,A正确;“合子”发育即胚胎发育,在胚胎发育的早期(如卵裂期),细胞还没有分化,胚胎细胞仍然具有全能性,B错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化,C正确;动物细胞核具有全能性,其根本原因是细胞核内含有该物种的全套基因,D正确。
17.(2021辽宁,18,3分)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2 进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是( )
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
答案 ABD 微囊泡是肝癌细胞分泌形成的,依赖于细胞膜的流动性,A正确;单核细胞分化成巨噬细胞的过程的实质是基因的选择性表达,B正确;PKM2进入单核细胞内可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,丙酮酸是在呼吸作用第一阶段生成的,场所为细胞质基质,因此,PKM2在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;巨噬细胞分泌的细胞因子能够促进肝癌细胞中更多的PKM2以微囊泡的形式分泌,这属于正反馈调节,D正确。
18.(2021山东,3,2分)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。下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
答案 C α-酮戊二酸合成酶的降解产物为氨基酸,可被细胞再利用,A正确;根据题意可知,降解α-酮戊二酸合成酶,使α-酮戊二酸合成减少,从而能够促进胚胎干细胞分化,B正确;抑制L基因表达,则溶酶体膜上的受体L减少,影响α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解,所以α-酮戊二酸合成增加,含量升高,C错误;目标蛋白进入溶酶体的方式是胞吞,体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
19.(2021河北,5,2分)关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
答案 A 细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命活动的过程,具体体现在相关基因控制一些水解酶的合成,A错误;细胞衰老的自由基学说认为,自由基是引起细胞衰老的因素之一,清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞的衰老,B正确;紫外线、X射线及其他辐射可以通过损伤细胞的DNA引起皮肤细胞癌变,C正确;已分化的动物细胞全能性表达困难,但若将已分化的动物细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中,其可表达全能性,这说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。
20.(2021浙江1月选考,3,2分)秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1 090个,而发育成熟后体细胞只有959个。体细胞减少的原因是( )
A.细胞凋亡 B.细胞衰老 C.细胞癌变 D.细胞分裂
答案 A 细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的,所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡。秀丽新小杆线虫正常发育过程中体细胞数量减少的原因是细胞凋亡,A符合题意。
21.(2021北京,8,2分)为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下。
以下分析不合理的是( )
A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
答案 C 观察表格,将受孕7天的大鼠连续9天给予低剂量海洛因,脑畸形胚胎数/活胚胎数=33%,说明低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育,A正确;与对照组脑中促凋亡蛋白Bax含量(6.7 μg·L-1)相比,海洛因会促进Bax含量提高,而Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,B正确;对照组脑中促凋亡蛋白Bax含量为6.7 μg·L-1,说明对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡,C错误;与对照组相比,连续9天给予低、中、高剂量海洛因的大鼠脑畸形胚胎数/活胚胎数分别为33%、55%、79%,推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,D正确。
22.(2021广东,4,2分)研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( )
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
答案 D 被病毒感染的细胞凋亡后,其功能不可恢复,A错误;由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,被称为细胞编程性死亡,所以细胞凋亡是程序性死亡,B错误;细胞凋亡过程受基因控制,C错误;PKR激活剂可以激活蛋白激酶PKR,蛋白激酶PKR能诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,使病毒失去藏身之所,进而使病毒被免疫系统消灭清除,所以PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物进行研究,D正确。
23.(2020江苏单科,4,2分)下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是( )
A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖
B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老
D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死
答案 C 高度分化的细胞在形态、结构、功能上发生了特化,分裂能力低,但有一些高度分化的细胞仍然具有分裂能力,A错误;细胞的原癌基因和抑癌基因发生基因突变后,会导致细胞癌变,癌变细胞的突变基因能表达出一些特殊的蛋白质,B错误;正常组织细胞在体外长时间培养不会无限增殖,分裂一定次数后细胞一般会走向衰老,C正确;细胞凋亡是一个主动地由基因决定的自动结束细胞生命的过程,在凋亡细胞中凋亡基因表达活跃,是自然的生理过程,而细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,D错误。
24.(2020浙江7月选考,7,2分)下列与细胞生命活动有关的叙述,正确的是( )
A.癌细胞表面粘连蛋白增加,使其容易在组织间自由转移
B.高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小,呼吸变慢
C.高等植物胚胎发育过程中,胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D.愈伤组织再分化形成多种类型的细胞,这些细胞中mRNA的种类和数量相同
答案 C 癌细胞表面的粘连蛋白减少,使其容易在组织间自由转移,A错误;高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而增大,B错误;高等植物胚胎发育过程中,胚柄等部位细胞的退化属于细胞凋亡,是通过编程性细胞死亡实现的,C正确;愈伤组织再分化的实质是基因的选择性表达,故分化形成的不同类型细胞中mRNA的种类和数量不完全相同,D错误。
25.(2019课标全国Ⅰ,1,6分)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是( )
A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死
答案 B 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,包括细胞的自动死亡(如胎儿手发育过程中指间细胞的自动死亡)、自然更新(如小肠上皮细胞的自然更新)和被病原体感染的细胞的清除。而细胞坏死指在种种不利因素的影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。故选B。
26.(2019天津理综,3,6分)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是( )
A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
答案 D 本题借助对蛋白水解酶激活途径的分析,考查考生获取信息、解决问题的能力,属于对科学思维素养的考查。蛋白水解酶断裂的化学键是肽键,A错误;钙离子需借助载体才能进入细胞,自由扩散不需要载体,B错误;细胞色素c位于线粒体内膜上,与有氧呼吸第三阶段有关,C错误;植物受病原体感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭,故可以避免病原体对邻近细胞的进一步感染,D正确。
27.(2017课标全国Ⅲ,2,6分)下列与细胞相关的叙述,错误的是( )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗(碳)反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
答案 C 本题综合考查细胞结构与代谢、细胞凋亡、癌细胞等相关内容。激素是调节机体生命活动的信号分子,可以在细胞间传递信息,A正确。叶肉细胞中光合作用的暗(碳)反应发生在叶绿体基质中,B正确。癌细胞在动物体内是利用现成的有机物来进行相关生命活动的,没有把CO2等无机物合成有机物的自养能力,C错误。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,D正确。
28.(2017江苏单科,18,2分)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是( )
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
答案 B 本题主要考查细胞不同生命历程的特征。随着细胞分化程度的提高,细胞的分裂能力减弱,高度分化的细胞往往会失去分裂能力,A正确;衰老细胞中多种酶的活性降低,但往往与衰老有关的酶的活性增强,B错误;通过细胞凋亡可完成细胞的自然更新以及被病原体感染的细胞的清除,有助于维持多细胞生物体自身的稳定,C正确;癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,癌细胞之间的黏着性显著降低,无接触抑制特征,D正确。
29.(2019浙江4月选考,14,2分)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误的是( )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
答案 D 本题通过神经细胞与巨噬细胞功能的差异,考查了细胞分化的知识,考查了考生识记、理解、分析、判断的能力。试题对两种细胞的异同分析体现了对科学思维素养中归纳与概括要素的考查。神经细胞与巨噬细胞已是高度分化的细胞,正常情况下无法脱分化到受精卵的状态,A正确;同一个体的神经细胞与巨噬细胞来源于同一个受精卵,两者细胞核中的染色体数目相同,B正确;两者功能不同是由于发生了细胞分化,C正确,D错误。
30.(2016课标全国Ⅱ,1,6分)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案 B 本题考查细胞的有丝分裂、干细胞、细胞分化、组织培养等知识,考查考生对知识的识记和分析判断能力,试题通过基础判断的形式考查了科学思维素养中的归纳与概括要素。有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,A正确。造血干细胞是由受精卵经分裂,并发生一定程度的分化形成的,属于多能干细胞,B错误。细胞分化是基因选择性表达的结果,C正确。植物叶肉细胞具有全能性,可通过组织培养形成新植株,D正确。
31.(2014课标Ⅱ,2,6分)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.二者核DNA的复制方式不同
答案 B 同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果,其实质是基因的选择性表达,合成了特定的蛋白质,从而表现出特定的生理功能,B正确;二者都是高度分化的细胞,均不具有分裂能力,所以二者均没有细胞周期,核DNA也不能进行复制,A、D错误;细胞分化过程中基因组不变,所以二者基因组相同,C错误。
易错警示 不同个体细胞形态功能不同的根本原因是基因不同,同一个体不同细胞的形态功能不同的原因是基因的选择性表达。
32.(2016海南单科,9,2分)下列关于植物细胞的叙述,错误的是( )
A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的
D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
答案 A 高度分化的成熟叶肉细胞含有该种生物全套的遗传信息,具有发育成完整植株的潜能,A错误;植物细胞无氧呼吸产物多数是酒精和CO2,有氧呼吸产物是CO2和H2O,B正确;种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来,C正确;叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果,D正确。
易错警示 不同于动物细胞,植物细胞的全能性较高,只要有细胞核,就可以在适宜的条件下表达全能性。
33.(2015海南单科,6,2分)关于人体造血干细胞的叙述,错误的是 ( )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
答案 B 人的成熟红细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,而造血干细胞可进行有氧呼吸,两种细胞中的酶存在差异,A正确;细胞分化一般是不可逆的,且人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不可能再脱分化为造血干细胞,B错误;健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;人体造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同,D正确。
知识拓展 干细胞在一定条件下,可以分化成多种功能细胞。根据所处的发育阶段干细胞通常分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据发育潜能干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
34.(2014安徽理综,3,6分)分别用β-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是 ( )
A.在成红细胞中,β-珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态
B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少β-珠蛋白基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
答案 B 由表中结果可知,在鸡的成红细胞中,β-珠蛋白基因和丙酮酸激酶基因处于活跃状态,而卵清蛋白基因处于关闭状态,A正确;鸡的不同体细胞都是由同一受精卵分裂分化而来的,所以输卵管细胞中也存在β-珠蛋白基因,B错误;丙酮酸激酶基因的表达产物参与细胞呼吸,对维持鸡细胞的基本生命活动很重要,C正确;不同类型的细胞生理功能不同与基因的选择性表达有关,D正确。
35.(2013山东理综,2,4分)将小鼠myD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞,细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.携带myD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞
B.检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否
C.完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维
D.肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变
答案 D 本题综合考查了细胞生命历程的相关知识。携带目的基因的载体属于大分子物质,常用显微注射法导入动物细胞,A错误;肌肉前体细胞分化前后核糖体蛋白基因均需表达,所以细胞核糖体蛋白基因是否表达不能作为检测细胞是否分化的依据,B错误;已完成分化的肌肉细胞失去了分裂能力,C错误;细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,在分裂旺盛的细胞中更易发生,D正确。
36.(2013海南单科,6,2分)关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A.白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的
B.基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞
C.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同
D.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
答案 C 同一个体的不同细胞所含的基因相同,因为它们都来自于同一个细胞——受精卵的分裂分化,C错误。
37.(2016江苏单科,3,2分)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞衰老死亡的结果
B.恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性,所以不易被化疗药物杀死
C.人的造血干细胞是全能干细胞,可以分化为多种细胞
D.体外培养时,儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞
答案 D 线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞凋亡的结果,A项错误;恶性肿瘤细胞虽有无限增殖的特性,但也容易被化疗药物杀死,B项错误;人的造血干细胞是多能干细胞,可以分化为多种血细胞,C项错误;体外培养时,儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞,D项正确。
易错警示 理解个体发育的基础是细胞分裂、分化;细胞衰老死亡后可通过细胞分裂进行补充,细胞数量不会减少;细胞体外培养的原理是细胞增殖,传代次数与供体的年龄有关。
38.(2015海南单科,5,2分)关于细胞凋亡的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
答案 C 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,又称为细胞编程性死亡,A、B正确;在胚胎发育全过程中存在细胞凋亡现象,如人在胚胎时期,尾的消失属于细胞凋亡,C错误;被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的,D正确。
39.(2015江苏单科,2,2分)下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞的分化程度越高,全能性越强
B.癌细胞具有细胞增殖失控的特点
C.正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡
D.幼年个体生长需细胞增殖,成年后不需细胞增殖
答案 B 细胞的分化程度越高,全能性越低,A项错误;癌细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变,细胞增殖失控,B项正确;人在幼年时期也有正常细胞的衰老凋亡,C项错误;人到成年后有些细胞仍需要继续增殖,如表皮的生发层细胞、小肠绒毛上皮细胞、造血干细胞等,D项错误。
40.(2015山东理综,2,5分)关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C.真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
答案 A 一般每个体细胞均具有该物种全套的基因,A项正确;原癌基因和抑癌基因在细胞中正常表达,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,B项错误;真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,C项错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,故细胞分化过程中蛋白质的种类和数量均发生改变,D项错误。
易错警示 有丝分裂、无丝分裂和减数分裂是真核细胞特有的分裂方式,原核细胞的分裂方式是二分裂。
41.(2014山东理综,3,5分)神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示。下列说法正确的是( )
A.细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育
B.生存因子影响了神经细胞的基因表达
C.神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息
D.死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
答案 B 细胞程序性死亡是受机体控制的,属于细胞的正常凋亡,利于神经系统的正常发育,A错误;由图中信息可知,生存因子的存在影响神经细胞的程序性死亡,神经细胞不死亡或发生程序性死亡均与基因的表达有关,B正确;由图可知,神经细胞与靶细胞间通过化学信号传递信息,C错误;细胞免疫与效应T细胞的作用有关,而死亡细胞被吞噬细胞清除的过程无效应T细胞的参与,应属于非特异性免疫,D错误。
42.(2013江苏单科,7,2分)关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变,下面选项中表述正确的是( )
A.细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B.细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动
C.原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症,因此癌症可遗传
D.良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而延缓衰老
答案 D 本题主要考查细胞的分化、衰老、凋亡与癌变的相关知识。细胞在分化过程中,遗传物质不改变,但不同细胞中表达的基因种类不完全相同;细胞衰老和凋亡是生物体正常的生命活动,可以维持生物体内部环境的相对稳定;癌症是细胞中原癌基因和抑癌基因发生多次突变累积导致的,因此癌症不可以遗传给后代;良好的心态有利于人体的神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而可延缓衰老,因此D正确。
疑难点拨 生物代与代之间的遗传有着严格的遗传机制,生物个体的当代表现与对后代的遗传不是一回事。
43.(2013天津理综,3,6分)对下列生命现象及其生物学意义表述正确的是( )
A.光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环
B.细胞分裂使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率
C.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢
D.细胞凋亡使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定
答案 D 本题考查细胞分化、细胞凋亡、主动运输等相关知识。能量不能循环,只能沿食物链单向流动、逐级递减;细胞分裂只能增加细胞的数目,细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率;主动运输可以维持膜内外物质浓度差异,从而使新陈代谢正常进行;细胞凋亡是由基因控制的、细胞自动结束生命的过程,可以使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定,因此选D。
44.(2013四川理综,7,6分)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是( )
造血干细胞…幼红细胞网织红细胞成熟红细胞凋亡
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
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
答案 D 本题考查细胞呼吸、细胞分化、细胞凋亡等基础知识。哺乳动物成熟红细胞无线粒体,只能通过无氧呼吸获得能量,因此呼吸过程中的产物是乳酸;由于网织红细胞含有核基因转录的RNA,因此能通过翻译合成核基因编码的蛋白质;造血干细胞与幼红细胞之间形态、结构和功能的稳定性差异是细胞分化的结果,细胞分化的本质是基因的选择性表达;因为成熟红细胞无核基因转录的RNA,因此红细胞成熟前控制其凋亡的基因已经开始表达。
45.(2023北京,20,12分)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现
能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生,活性氧可以调控细胞代谢,并与细胞凋亡有关。
我国科学家发现一个拟南芥突变体m(M基因突变为m基因),在受到长时间连续光照时,植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比,突变体m中M酶活性下降,脂肪酸含量显著降低。
为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因,研究人员以诱变剂处理突变体m,筛选不表现细胞凋亡,但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析,发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I(催化有氧呼吸第三阶段的酶)等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径(如图):A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质,从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中,在mMDH酶的作用下产生NADH([H])和B酸,NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中,科学家从拟南芥突变体m入手,揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究,将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)叶绿体通过 作用将CO2转化为糖。从文中可知,叶绿体也可以合成脂肪的组分 。
(2)结合文中图示分析,M基因突变为m后,植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是: ,A酸转运到线粒体,最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能
②用诱变剂处理突变体m
③鉴定相关基因
④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容,请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明。
答案 (1)光合 脂肪酸 (2)长时间光照促进叶绿体内NADH的产生,突变体m中M酶活性下降,导致NADH的消耗减少,故NADH更多地在pMDH酶的催化作用下将B酸还原为A酸 (3)②④①③ (4)线粒体和叶绿体之间通过A酸-B酸循环途径调节线粒体内活性氧的合成及NADH与NAD+的相互转化,使得二者内部氧化还原稳态得以维持。
解析 (1)叶绿体通过光合作用固定CO2合成有机物(糖)。脂肪由甘油和脂肪酸组成,依据文中信息可知叶绿体可合成脂肪酸。(2)依据题图,长时间光照促进叶绿体内NADH的产生,突变体m中M酶活性下降,导致M酶催化脂肪酸合成的途经对NADH的消耗减少,NADH更多地在pMDH酶的催化作用下将B酸还原为A酸,A酸通过载体蛋白依次经过叶绿体膜、线粒体膜后进入线粒体,最终导致产生过量的活性氧,引发细胞凋亡。(3)依据文中第三段,科研人员按照以下顺序进行研究:以诱变剂处理突变体m(②)→筛选不表现细胞凋亡、但保留m基因的突变株(④)→pMDH酶、mMDH酶、复合物Ⅰ的定位(①)→鉴定相关基因(③)→确定M基因突变导致细胞凋亡的机制。(4)依据材料内容及题图,线粒体和叶绿体之间存在A酸-B酸循环途径。在长时间光照的情况下,正常植株中M酶表达量高,可催化NADH分解为NAD+,同时合成脂肪酸,A酸合成量降低,导致转运进入线粒体的A酸减少,限制线粒体内NADH的形成,使得复合物Ⅰ不能催化产生大量活性氧,避免细胞凋亡。
解题关键 题图中M酶和pMDH酶均可催化NADH的分解与消耗,说明二者存在竞争关系,当细胞内M酶活性下降时,大量的NADH经pMDH酶催化将B酸还原为A酸,分析得出此结论是理解突变体m的活性氧为何大量产生的关键。
学生
分裂间期
分裂期
总计
前期
中期
后期
末期
甲
5
6
3
2
6
22
乙
5
6
3
3
5
22
丙
5
6
3
2
6
22
丁
7
6
3
2
5
23
戊
7
7
3
2
6
25
指标
冻存剂
合成培养基+DMSO
合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%)
65.78
79.85
活细胞数百分比(%)
15.29
41.33
选项
实验材料
实验现象
A
用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片
子叶细胞中有橘黄色颗粒
B
用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的
紫色洋葱鳞片叶外表皮装片
紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C
用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片
染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D
用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片
部分酵母菌被染成蓝色
周期
G1
S
G2
M
合计
时间(h)
1.3
2.7
2.9
0.6
7.5
实验编号
实验名称
观察到的实验现象
①
观察植物细胞的质壁分离和复原
镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色;
镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
②
观察多种多样的细胞
菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③
观察细胞的有丝分裂
洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大;分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④
探究酵母菌种群数量的动态变化
酵母细胞呈球形或椭圆形,细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
选项
实验内容
减少实验误差采取的措施
A
对培养液中酵母菌数量进行计数
多次计数取平均值
B
探索2,4-D促进插条生根的最适浓度
预实验确定浓度范围
C
调查人群中红绿色盲发生率
调查足够大的群体,随机取样并统计
D
比较有丝分裂细胞周期不同时期的时间长短
观察多个装片、多个视野的细胞并统计
幼苗
计数项目
细胞周期
间期
前期
中期
后期
末期
甲株
细胞数
x1
x2
x3
x4
x5
细胞染色体数
/
/
y
2y
/
乙株
细胞染色体数
/
/
2y
4y
/
分组
细胞特征
核DNA含
量增加的
细胞比例
吞噬细
菌效率
对照组
均呈球形
59.20%
4.61%
实验组
部分呈扁平状,
溶酶体增多
9.57%
18.64%
处理检测项目
活胚胎数/胚胎总数(%)
脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)
脑中促凋亡蛋白Bax含量(μg·L-1)
对照组
100
0
6.7
连续9天
给予海洛因
低剂量组
76
33
7.5
中剂量组
65
55
10.0
高剂量组
55
79
12.5
探针
细胞总RNA
β-珠蛋
白基因
卵清蛋
白基因
丙酮酸激
酶基因
成红细胞
+
-
+
输卵管细胞
-
+
+
胰岛细胞
-
-
+