2025届生物高考 二轮复习 细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程 二轮核心_精研专攻 课件

这是一份2025届生物高考 二轮复习 细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程 二轮核心_精研专攻 课件，共43页。PPT课件主要包含了cyclinD，cyclinC等内容，欢迎下载使用。
突破点1　细胞周期的调控
1.(2022·浙江卷)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解析 同一生物个体不同类型细胞的细胞周期的时间长短不同,A项正确;不同时期需要不同的CDK-cyclin复合体有序转换,抑制某种CDK-cyclin复合体的活性会使细胞周期停滞在特定阶段,B、C两项正确;不同时期需要的CDK-cyclin复合体不同,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会发生同步的变化,D项错误。
2.(2020·山东卷)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
解析 正常细胞中DNA复制未完成时,CDK1发生磷酸化,即去磷酸化过程受到抑制,A项正确;正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,使细胞进入分裂期,染色质螺旋化形成染色体,B项正确;由曲线可知,感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平较正常细胞高,说明磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制,可推测M蛋白通过抑制CDK1的去磷酸化而影响细胞周期,C项错误;M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化受到抑制,不能进入分裂期而被阻滞在分裂间期,D项正确。
1.细胞周期的调控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。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。研究证明,细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(cyclin)形成CDK-cyclin复合体,推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点,且不同的CDK-cyclin复合体在细胞周期不同时期的作用不同(如图)。
2.动物细胞周期同步化的三种方法根据细胞周期调控的原理,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。(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,会阻断分裂间期的DNA复制过程,使处于分裂间期的细胞停滞在分裂间期;处于分裂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分裂间期,从而实现细胞周期同步化的目的。操作过程如下:假设一个细胞周期时长=G1+S+G2+M=10+7+3.5+1.5=22(h)。
①向细胞的培养液中加入过量的DNA合成可逆抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制。②继续培养G2+M+G1=3.5+1.5+10=15(h),则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。③除去抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期,又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期,即运行时间应控制在7~15 h。④再加入DNA合成可逆抑制剂,则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步化。
(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,秋水仙素能够抑制纺锤体形成,使细胞周期被阻断,从而实现细胞周期同步化。(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在分裂间期,以实现细胞周期同步化。
(1)细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成哪种细胞周期蛋白?　　 　　。 (2)据图和所学知识分析,若使更多细胞阻滞在G1/S期检查点,可采取的措施有  　。 (3)胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h,经第一次阻断,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在G1/S期交界处;洗去TdR可恢复正常的细胞周期,若要使所有细胞均停留在G1/S期交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后　　　　h进行。 
降低CDK的表达、抑制cyclinE活性、抑制脱氧核苷酸的吸收等
(4)若将同步培养的G1期的HeLa细胞(一种癌细胞)与S期的HeLa细胞(预先紫外线照射去核)进行电融合,结果发现G1期的细胞核受到S期细胞的激活,启动了DNA复制。这一实验结果证明:______________________________  　。 (5)图中检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是　　　　　,此检验点对有丝分裂的意义是　  　。 
S期细胞的细胞质中含有能促进
G1期细胞进行DNA复制的调节因子
确保染色体能够平均分配到子细胞中
3.(2024·河北衡水模拟)细胞周期中各个时期的有序更迭和整个细胞周期的运行,需要“引擎”分子,即周期蛋白依赖蛋白激酶(CDK)的驱动,已知的CDK有多种,其可促进靶蛋白的磷酸化。下列叙述错误的是(　　)A.若CDK失活,细胞周期将无法正常运转,使细胞的有丝分裂过程受阻B.肿瘤细胞表现为细胞周期调控失控,CDK可作为抗肿瘤药物的靶点C.不同种类CDK使相应靶蛋白磷酸化进而驱动细胞周期顺利进行D.CDK基因与周期蛋白基因都是具有连续分裂能力的细胞中特有的基因
解析 周期蛋白依赖蛋白激酶(CDK)的驱动,若CDK失活,细胞周期将无法正常运转,使细胞的有丝分裂过程受阻,A项正确;CDK通过调节靶蛋白磷酸化而调控细胞周期的运转,因此CDK可作为研究抗肿瘤药物的靶点,B项正确;基因组程序性表达使细胞周期不同时期合成不同种类CDK,从而使相应靶蛋白磷酸化而调控细胞周期的运转,C项正确;连续分裂的细胞具有CDK,CDK是周期蛋白依赖蛋白激酶,但是CDK基因与周期蛋白基因不是具有连续增殖能力细胞所特有的,同一个体的其他细胞也都含有,D项错误。
4.(2024·山东滨州一模)细胞周期可分为G1期、S期、G2期、M期四个时期,其中S期为DNA合成期,TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中。高浓度TdR可抑制DNA合成,常用于诱导细胞周期同步化,过程如下表。下列说法正确的是(　　)
A.TdR能阻止RNA聚合酶与DNA结合而阻断复制B.第一步操作的目的是使所有细胞都停留在S期C.第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 hD.第三步需至少持续22 h才能确保所有细胞同步化
解析 TdR能阻止DNA聚合酶与DNA结合而阻断复制,A项错误;第一步操作的目的是使位于S期的细胞停留在S期,其他时期的细胞停留在G1/S期交界处,B项错误;第一步:含高浓度TdR培养基中培养至少15 h(G2期+M期+G1期),第二步:普通培养基中培养(洗脱DNA合成抑制剂)至少7 h(S期),第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h(G2期+M期+G1期),防止有些细胞再次进入S期,无法达到细胞周期同步化的目的,C项正确;第三步:含高浓度TdR培养基中培养,第三步与第一步相同,处理时间也是必须至少15 h,D项错误。
突破点2　细胞分裂过程中的遗传与变异现象
聚焦1细胞分裂与遗传变异的联系
1.(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色
体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为(　　)A.①②B.①③C.②③D.①②③
解析 本题考查无性繁殖、减数分裂等原理,考查信息的获取与处理能力及知识的迁移与应用能力。由于“发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组”,则正常减数分裂Ⅰ产生A1A2A1a2(A1A2a1A2)、a1a2a1A2(a1a2A1a2)两种基因组成的次级性母细胞,减数分裂Ⅱ产生基因组成为A1A2、A1a2、a1a2、a1A2或A1A2、a1A2、a1a2、A1a2的配子,由于“该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等”,从获得二倍体子代的3种机制分析,②只能得到3显1隐或3隐1显的个体,①③两种机制可以得到子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等的个体,故选B项。
2.(2023·山东卷)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eeC.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
解析 正常情况下,卵细胞的基因组成可能为E或e,若减数分裂Ⅰ中同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体互换,则次级卵母细胞和第一极体的基因组成都为Ee,减数分裂Ⅱ时染色体随机交换产生的卵细胞基因组成可能为E或e或Ee或不含E、e;若减数分裂Ⅰ中同源染色体的非姐妹染色单体间未发生染色体互换,则次级卵母细胞的基因组成为EE或ee,减数分裂Ⅱ时,若姐妹染色单体上的基因为EE,环状染色体随机交换后可产生E或EE或不含E的三种卵细胞,若姐妹染色单体上的基因为ee,环状染色体随机交换后可产生e或ee或不含e的三种卵细胞,因此卵细胞的基因组成最多可能有6种,即E、e、Ee、EE、ee及不含E和e,A项错误。若卵细胞为Ee,可推知该卵原细胞在减数分裂Ⅰ中同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体互换,则
对应的第二极体为不含E与e基因,第一极体在减数分裂Ⅱ中可能分裂为基因组成是E、e、Ee和不含E与e基因的极体,B项错误;若卵细胞为E且第一极体不含E,则次级卵母细胞为EE,第一极体的基因组成为ee,第二极体可能为E、e、ee、不含e,C项正确;若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则该极体为第一极体分裂产生,因此第一极体必定含有E,可能为EE或Ee,最多有2种可能,D项错误。
1.生物变异在不同分裂方式中发生的原因
2.利用模型图推断减数分裂异常的原因
3.(2024·安徽模拟)如图为某二倍体生物(基因型为AaBb,仅显示部分染色体)减数分裂过程中的一个细胞,其中一条染色体的基因未标出,下列说法正确的是(　　)A.该细胞发生了基因突变B.未标出部分基因均为AC.该细胞减数分裂完成后会产生3种或4种精细胞D.图示时期可能发生了基因重组
解析 该图为二倍体生物减数分裂过程中的一个细胞,该个体的基因型为AaBb,细胞中有a基因,说明a基因出现所发生的变异是基因突变或发生染色体互换(基因重组),也无法确定未标出部分是基因A,还是基因a,A、B两项错误,D项正确;题中没有说明该生物是雄性还是雌性,不能肯定该细胞减数分裂完成后产生的一定是精细胞,C项错误。
4.(2024·河北邯郸二模)为了分析某爱德华氏综合征(18三体综合征)患儿的病因,对该患儿及其父母的18号染色体上的A基因(A1~A4都是等位基因)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。该患儿的病因不可能是(　　)A.若未发生染色体互换,则可能是母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ异常所致B.若未发生染色体互换,则可能是母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ异常所致C.若发生了染色体互换,则可能是母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ异常所致D.若发生了染色体互换,则可能是母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ异常所致
解析 不考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ时18号染色体分离异常导致的,A项不符合题意;不考虑染色体互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ时18号染色体分离异常导致的,B项符合题意;本患儿含有来自母亲的A2、A3,如果发生染色体互换,A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体,也可能是非同源染色体,即可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ时,18号染色体分离异常导致的,C、D两项不符合题意。
聚焦2细胞分裂中标记染色体去向的分析
5.(2021·浙江卷)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32PC.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 D
解析 从题图中染色体的颜色可以看出,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,所以细胞①形成过程中发生了基因重组,A项错误。从细胞①到细胞②③进行的是减数分裂,其中细胞②处于减数分裂Ⅱ后期,正常情况下,细胞①中的每条染色体上两条染色单体的两个DNA分子中一个只含31P,另一个含32P和31P,正常减数分裂Ⅱ后期应该为两条含有32P,但是发生了
互换,就可能有更多的染色体含有32P,B项错误。由于发生互换,导致染色单体上元素标记情况不同,所以细胞②和细胞③含有32P的染色体数目可能不同,C项错误。细胞④~⑦是减数分裂形成的子细胞,如果细胞②H中含有32P和R所在染色体含32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r所在染色体中不含32P,因此形成的细胞④含32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个;由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥⑦中含32P的核DNA分子数均为1个,D项正确。
1.有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析(1)过程分析细胞DNA复制一次细胞分裂一次,如图为连续分裂两次的过程图(以一条染色体为例)。
(2)规律总结由图可以看出,第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条子链组成;第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是0~2n(以体细胞染色体数为2n为例)。产生的4个子细胞中染色体标记情况有3种情况,如下表:(标记15的为母链,标记14的为子链)
2.减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析(1)过程分析在进行减数分裂之前,DNA复制一次,减数分裂过程中细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。
(2)规律总结由图可以看出,减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次,但DNA只复制一次,所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。
6.(2024·山西运城二模)某果蝇精原细胞中的1个DNA分子含有a个碱基对,其中腺嘌呤有m个,现将该DNA的两条链都用15N标记,然后将细胞置于含14N的培养液中培养,连续进行两次分裂。下列推断正确的是(　　)A.在细胞分裂时,DNA复制过程中解旋发生在两条姐妹染色单体之间B.该DNA连续复制n次,需胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为(2n-1)(a-m)个C.该精原细胞两次分裂结束后含14N的子细胞可能有2个或3个或4个D.若该精原细胞只进行减数分裂,则两次分裂后每个子细胞只有1条染色体含有15N
解析 在细胞分裂时,DNA复制过程中解旋发生在两条DNA母链之间,A项错误;该DNA分子含有a个碱基对,m个腺嘌呤,则G=C=a-m,该DNA连续复制n次,需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(2n-1)(a-m),B项正确;该精原细胞无论是经过减数分裂还是有丝分裂,产生的子细胞均含14N,C项错误;若该精原细胞只进行减数分裂,则两次分裂后形成的4个子细胞中有2个细胞存在15N,且这2个细胞中都只有1条染色体含有15N,D项错误。
7.(2024·河北衡水模拟)下列关于某二倍体动物精原细胞连续分裂2次形成4个子细胞过程中DNA变化情况的叙述,正确的是(　　)A.若细胞进行有丝分裂,且所有DNA的两条链被32P标记,则在不含32P的培养液中分裂,4个子细胞中每个细胞的所有染色体都含32PB.若细胞进行减数分裂,且所有DNA的一条链被32P标记,则在不含32P的培养液中分裂,4个子细胞中有一半所有染色体均含32PC.若细胞进行有丝分裂,且一条染色体DNA的两条链被3H标记,则在不含3H的培养液中分裂,4个子细胞中只有1个细胞含3HD.若细胞进行减数分裂,且所有DNA未被标记,在含3H的培养液中分裂,则在减数分裂Ⅱ后期细胞中所有DNA均含3H
解析 某二倍体动物精原细胞,假设其核DNA数目为2n,若进行1次有丝分裂得到2个细胞,则每个细胞中每个DNA的一半单链带有32P标记,再进行一次有丝分裂,由于半保留复制,有丝分裂后期2n个核DNA分子的一半单链带有32P标记,2n个核DNA分子2条链都不被32P标记,分开时姐妹染色单体随机分配到两极,4个子细胞中不是每个细胞的所有染色体都含32P,A项错误;若细胞进行减数分裂,且所有DNA的一条链被32P标记,根据DNA半保留复制的特点,则在不含32P的培养液中分裂,核DNA复制之后4n个核DNA分子中,2n个核DNA分子一半单链带有32P标记,2n个核DNA分子2条链都不被32P标记,减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,随机分配到细胞两极,不能保证4个子细胞中有一半所有染色体均含32P(这种情况是带有
标记的DNA均分到一极导致的),B项错误,若进行1次有丝分裂得到2个子细胞,则每个子细胞中每个核DNA的一半单链带有3H标记,再进行一次有丝分裂,由于半保留复制,有丝分裂后期2n个核DNA分子的一半单链带有3H标记,2n个核DNA分子2条链都不被3H标记,分开时姐妹染色单体随机分配到两极,4个子细胞中每个细胞都有可能含3H,C项错误;若细胞进行减数分裂,且所有DNA未被标记,在含3H的培养液中分裂,DNA复制方式为半保留复制,复制之后的每条染色体上含有2个DNA分子,且每个DNA分子的2条链中均有1条含有3H,减数分裂Ⅰ结束后,在减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂,姐妹染色单体分开)细胞中所有DNA均含3H,D项正确。