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高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题7细胞的增殖课件
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这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题7细胞的增殖课件，共54页。
A组 自主命题·天津卷题组
1.(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;DNA数目加倍是在间期,后期DNA数目不加倍;由于DNA复制是半保留复制,所以该细胞染 色体DNA一定由母链和子链组成;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。
2.(2011天津理综,4,6分)玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株。如 图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是 ( ) A.a~b过程中细胞内不会发生基因重组B.c~d过程中细胞内发生了染色体数加倍C.e点后细胞内各染色体组的基因组成相同D.f~g过程中同源染色体分离,染色体数减半
答案 D 基因重组和同源染色体分离都发生在减Ⅰ过程中,玉米花药培养得到的单倍体幼 苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株的过程,不发生减数分裂,故A正确,D错误;由题中信息 知,秋水仙素处理在c~d过程之前,秋水仙素能抑制纺锤体的形成,导致c~d过程中细胞内染色体 数目加倍;e点后细胞内各染色体组都来源于花药中的一个染色体组的复制,各染色体组的基 因组成相同。
素养解读 本题通过单倍体育种考查学生运用科学思维阐释生命现象的能力。
错因分析 未能正确理解单倍体育种过程不发生减数分裂而错选A。
3.(2010天津理综,3,6分)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正 确的是 ( ) A.剪取5 cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色B.上图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D.视野中,N细胞的染色体数目是M细胞的一半
答案 B 分生区位置约在2~3 mm处,因此应该剪取根尖2~3 mm,并用质量分数为15%的盐酸 和体积分数为95%的酒精混合液解离3~5分钟,A错误;由图中20 μm可知,图示为高倍显微镜下 调节细准焦螺旋看到的视野,B正确;经过解离后,细胞已经死亡,因此视野中的K细胞不会再分 裂,C错误;视野中,N细胞(有丝分裂后期)的染色体数目是M细胞(有丝分裂中期)的2倍,D错 误。
素养解读 本题通过“观察根尖细胞的有丝分裂”实验,考查学生针对特定生物学现象进行 分析、讨论的能力(科学探究)。
4.(2009天津理综,1,6分)下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是 ( )A.蛙的红细胞与淋巴细胞B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞D.牛的精细胞与精原细胞
答案 B 蛙的红细胞进行无丝分裂,无染色体出现,浆细胞和效应T淋巴细胞已高度分化,不 再分裂,没有细胞周期,A错误;骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞,能连续进行细胞分裂,具有细胞周期, B正确;人的胚胎干细胞能够进行连续的细胞分裂,没有染色体出现,C错误;牛的精细胞,已经高 度分化,不再分裂,没有细胞周期,精原细胞自身增殖时,具的细胞周期,D错误。
素养解读 本题通过考查有丝分裂,考查学生应用生命观念解决问题的能力。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
1.(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会出现细胞板,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。
2.(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含量分别为40、80,A正确;a峰中的细胞为DNA未复制的细胞,b 峰中的细胞为DNA复制已完成的细胞,a峰与b峰之间的细胞DNA含量为40~ 80,正在进行DNA 复制,B正确;分裂前、中、后、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。
3.(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项错误;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项正 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项错误;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项错误。
4.(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(或答: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。(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,会阻断间期的DNA复制过程, 使细胞停滞在间期,但其不影响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两极,所以经秋水仙素处理的细胞分裂会暂时 停滞,使细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、蛋白质合成等过程,所以细胞分裂不会 在间期被阻断。(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。
易错警示 本题虽然考查学生比较陌生的“使”细胞周期同步化的方法,但只要抓住关键点 即可顺利作答。如秋水仙素的作用只是抑制纺锤体的形成而不影响DNA复制,故其不会使细 胞分裂被阻断在间期。
5.(2015福建理综,26,12分)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂,某科研小组 开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究,结果如下表。请回答:
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片,制片过程中根尖解离需要用到的试剂是 。 下图为显微镜下观察到的部分细胞图像,箭号所指的细胞处于分裂期的 期。 (2)实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度达到1.0 mml·L-1时,在分裂期的细胞中,后期和 末期的细胞数目相对 。产生这种结果的原因可能是 , 导致染色体无法移向细胞两极。(3)实验结果表明,随着可可碱浓度的升高,种子发芽率 。为探究可可碱影响种子发芽 率的可能原因,某同学提出假设:可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设,请写出实验设计的基本思路: 。
答案 (1)盐酸(或盐酸和酒精) 中 (2)减少 可可碱能够抑制纺锤体的形成 (3)降低 以 不同浓度的可可碱处理鬼针草种子,一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量,分析可可碱浓 度与赤霉素含量的关系
解析 本题主要考查细胞有丝分裂的观察以及实验设计的相关知识。(1)根尖的解离需要使 用盐酸或盐酸和酒精的混合液。图示细胞中,每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板 上,细胞处于分裂期的中期。(2)由实验结果可知,当可可碱浓度达到1.0 mml·L-1时,后期和末 期的细胞数目相对减少,可能的原因是可可碱能够抑制纺锤体的形成,导致染色体无法移向细 胞两极。(3)由实验结果可知,随着可可碱浓度升高,种子发芽率降低。在“可可碱会降低种子 中赤霉素的水平”的假设中,自变量为不同浓度的可可碱溶液,因变量为赤霉素的含量,因此实 验设计的基本思路为:以不同浓度的可可碱处理该种子,一段时间后测定各组种子中赤霉素的 含量,最后分析可可碱与赤霉素含量的关系。
解后反思 对于实验设计题,先搞清实验目的,再分辨自变量及因变量,控制自变量,最后通过 测定因变量的值,得出实验结论。
考点2 有丝分裂的观察
1.(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 本题借助有丝分裂的观察实验,考查考生对实验现象和结果的分析处理能力;通过 对分生区图像的分析,体现了对科学探究素养中的结果与分析要素的考查。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。
易错警示 有丝分裂各时期细胞核的存在与否的分析有丝分裂间期一定有细胞核;前期和末期不一定有细胞核;中期和后期一定没有细胞核。
2.(2019江苏单科,7,2分)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是 ( )A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
答案 C 本题借助观察植物细胞有丝分裂实验,考查考生对观察植物细胞有丝分裂实验原 理的理解能力与对操作方法的辨析能力;通过对选项的判断,体现了科学探究中的技术评价和 结果分析要素。只要植物组织具有有分裂能力的细胞,都可作为观察有丝分裂的材料,A错误;解离时间过长,会 导致细胞解离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片,B错误;滴加清水、弄碎根尖和 压片操作都有利于细胞的分散,便于观察,C正确;细胞周期中间期时间最长,故视野中处于分裂 间期的细胞数目最多,D错误。
易错辨析 解离和染色时间要严格控制:①若解离时间太短,则压片时细胞不易分散;若解离 时间过长,则会导致细胞解离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间 太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,则会导致细胞核和其他部位充满染色剂,无法 分辨染色体。
1.(2014海南单科,15,2分)当快速牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列 相关叙述,错误的是 ( ) A.感受器位于骨骼肌中B.d处位于传出神经上C.从a到d构成一个完整的反射弧D.牵拉骨骼肌时,c处可检测到神经递质
答案 C 由图中突触的结构和神经节所在的位置可知,b为传入神经,当快速牵拉骨骼肌时, 会在d处记录到电位变化,感受器位于骨骼肌中,A正确;d处位于传出神经上,B正确;从a到d没有 效应器,不能构成一个完整的反射弧,C错误;牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程,说明 有神经冲动的传递,c处可检测到神经递质,D正确。
2.(2014浙江理综,5,6分)某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂,在培养过程中将适量的3H-TdR (3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中,培养一段时间,可观 察和测量到 ( )A.G1期变短,该期有大量3H-TdR进入细胞核B.S期变长,该期有DNA复制和核糖体的增生C.G2期变短,该期细胞核中有组蛋白D.M期相对较短,该期细胞的核膜始终完整
答案 C 细胞周期包括分裂间期和分裂期(M),分裂间期包括G1期、S期、G2期,G1期、G2期 主要进行RNA和蛋白质的合成,S期主要进行DNA的复制,胸腺嘧啶脱氧核苷是用于DNA复制 的,大量3H-TdR会在S期进入细胞核,加入促进细胞分裂的药物会使G1、S、G2和M期都变 短,A、B错误;G2期还未开始分裂,此时细胞核中的染色体上有组蛋白,C正确;M期存在核膜的 消失(前期)和重建(末期),D错误。
3.(2014课标全国Ⅰ,29,9分,0.665)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 细胞相互分离开来。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。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
1.(2019河北唐山一模,1)细胞生长是细胞从周围环境中吸收营养物质,经过一系列变化,转变成 自身组成物质的过程,下列说法错误的是 ( )A.动物细胞吸收营养物质全部来自组织液B.生长素可促进也可抑制植物细胞生长C.细胞生长可通过胞吐增加细胞膜面积D.细胞生长导致细胞相对表面积减小
答案 A 并非所有组织细胞的营养物质都来自组织液,如血细胞吸收的营养物质来自血浆, A错误;生长素的作用具有两重性,低浓度生长素促进植物生长,高浓度生长素抑制植物生长,B 正确;胞吐是细胞内的囊泡与细胞膜融合的过程,因此细胞生长可通过胞吐增加细胞膜面积,C 正确;细胞生长导致细胞体积增大,进而导致相对表面积减小,D正确。
易错辨析 生物体由小变大主要是细胞分裂和生长的结果。细胞分裂的结果是细胞数目增 多,细胞生长使细胞的体积增大。
2.(2019湖南永州一模,11)将3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块切成边长分别为1 cm、2 cm、 3 cm的正方体。将3种琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内,淹没浸泡10分钟。下列说法错误 的是 ( )A.3种琼脂块中,NaOH扩散速率一样B.3种琼脂块中,边长为3 cm的正方体NaOH扩散速率最大C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小
答案 B 相同时间内,不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同,即扩散速率相同,A正确,B 错误;琼脂块体积越大,表面积与体积之比越小,C正确;琼脂块越大,琼脂块中变红的体积所占 的比例越小,物质运输的效率越低,D正确。
题后反思 此实验中将琼脂块类比细胞,实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度 相同,这表明不同大小的琼脂块中NaOH扩散的速率相同,但琼脂块体积越大,相对表面积越小, 物质运输的效率越低。进而推理得出,细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输的效率越高。
3.(2019广东茂名一模,1)在电子显微镜下观察植物细胞有丝分裂末期细胞板的周围聚集着许 多小囊泡。这些小囊泡属于的细胞结构及小囊泡可能含有的物质分别是 ( )A.高尔基体、蛋白质和磷脂B.高尔基体、纤维素和果胶C.内质网、蛋白质和磷脂D.内质网、纤维素和果胶
答案 B 细胞壁可形成于植物细胞有丝分裂末期,高尔基体与植物细胞壁的形成有关,末期 细胞板周围聚集着的小囊泡是由高尔基体形成的,囊泡可能含有纤维素、果胶,B正确。
4.(2019江西南昌十中第二次月考,15)图1为细胞的部分结构示意图,图2为一个细胞周期中 RNA相对含量的变化。下列分析错误的是 ( ) 图1 图2
A.若图1为浆细胞,则该细胞核膜上的核孔数目会明显增多B.图2中出现两个高峰主要是因为mRNA、tRNA均明显增多C.图2中分裂期RNA含量低,原因之一是染色体高度螺旋化D.若A基因表达的产物是呼吸酶,则每次转录的模板链相同
答案 B 浆细胞中蛋白质的合成、分泌旺盛,需要较多的mRNA,所以核膜上的核孔数目会 明显增多,A正确;图2中出现两个高峰主要与mRNA明显增多有关,翻译过程中搬运氨基酸的 tRNA一般不会明显增多,B错误;分裂期染色体高度螺旋化,染色体DNA无法进行转录,RNA含 量低,C正确;若要合成同一种蛋白质(如呼吸酶),则每次转录的模板链相同,D正确。
题后悟道 图2中出现的两个高峰为G1期、G2期,G1期合成与DNA复制相关的蛋白质时会出 现第一个高峰。在G2期,合成形成染色体、纺锤体等所需的蛋白质时会出现第二个高峰;出现 这两个高峰主要是mRNA明显增多导致的。
1.(2019广东华南师大附中第二次月考,9)洋葱根尖细胞有丝分裂一个细胞周期约需12 h,某学 生研究该细胞周期,获得以下四组数据:①分裂期最多的一个视野中,共有30个细胞,其中分裂前期5个,中期2个,后期2个,末期1个,其余 为间期。②分裂期最少的一个视野,共有35个细胞,其中有分裂中期细胞1个,其余为间期。③ 全部共观察了10视野,平均每个视野有32个细胞。④统计这些视野观察到的结果:分裂前期细 胞15个,中期12个,后期10个,末期8个。对这四组数据的分析,正确的是 ( )A.用第①组数据直接计算分裂期各时期持续时间是最准确的B.用第②组数据直接计算分裂间期持续时间是最准确的C.①②组数据没有意义,不能用于细胞周期各时期所需时间分析D.③④组数据分析间期持续时间大约是10.3 h
答案 D ①②组数据分别为“分裂期最多”和“分裂期最少”,数据的选择带有很强的个 人主观判断,用①②组数据直接计算分裂期各时期持续时间不准确,但①②组数据能用于细胞 周期各时期所需时间的分析,A、B、C错误;由③④组数据分析间期持续时间约为 ×12 h≈10.3 h,D正确。
知识拓展 细胞周期各时期的计算:一个细胞周期=分裂间期(细胞数目多)+分裂期(细胞数目 少)。各时期持续时期= ×细胞周期的时间。
2.(2019福建厦门双十中学一模,1)下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确 的是 ( )A.解离的目的是让细胞相互分离并保持细胞活性B.培养洋葱根尖时,经常换水可防止烂根C.漂洗的目的是洗去解离液,所用的时间比解离短D.观察时应先在低倍镜下找到分生区细胞,此区细胞排列紧密,有的正在分裂
答案 B 解离的目的是让细胞相互分离,解离液中的盐酸和酒精会杀死细胞,A错误;培养洋 葱根尖时,若不经常换水,根尖无氧呼吸产生酒精,酒精积累过多会导致细胞死亡,出现烂根,B 正确;漂洗的目的是洗去解离液,漂洗时间约10分钟,解离时间为3~5分钟,C错误;显微镜下观察 到的都是死细胞,观察不到细胞正在进行分裂的现象,D错误。
知识拓展 有丝分裂实验注意严格控制解离和染色时间: 解离时间太短,则压片时细胞不易分 散开;解离时间过长,则细胞解离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。染色时间太 短,则染色体不能完全着色;染色时间过长,则使细胞核等其他部分充满染色剂,无法分辨染色 体。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:35分钟 分值:55分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019湖北黄冈第一次月考,27)下列变化会出现在洋葱根尖分生区细胞分裂过程中的是 ( )A.间期,中心体进行复制和分离B.中期,可清晰地看到赤道板和染色体C.后期,在纺锤丝的牵拉下着丝点断裂D.末期,高尔基体参与细胞板的形成
答案 D 本题以基础判断的形式考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考 查。洋葱是高等植物,没有中心体,A错误;赤道板不是真实存在的结构,B错误;有丝分裂后期, 着丝点分裂,纺锤丝牵引染色体均匀地向两极移动,C错误;有丝分裂末期细胞板向四周扩展形 成细胞壁,高尔基体与细胞壁的形成有关,D正确。
2.(2019河南洛阳尖子生第一次联考,6)下列关于细胞分裂各阶段的描述,正确的是 ( )A.有核膜和核仁的时期,细胞内的DNA聚合酶较为活跃,而RNA聚合酶不活跃B.染色体螺旋化程度达到最高的时期,细胞内不一定有同源染色体,但一定有染色单体C.着丝点数目加倍的时期,细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1D.蛋白质合成较旺盛的时期,纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤丝形 成
答案 B 本题以基础判断的形式考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考 查。细胞分裂间期有核膜和核仁,间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,此时细 胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃,A错误;中期染色体螺旋化程度达到最高,此时细 胞内一定有染色单体,但对于只含一个染色体组的单倍体而言,中期细胞没有同源染色体,B正 确;有丝分裂后期着丝点数目加倍,该时期细胞内染色体数与核DNA数之比为1∶1,但细胞质 中还有少量DNA分子,C错误;间期蛋白质合成较旺盛,而纺锤体的形成可发生在有丝分裂的前 期,D错误。
失分警示 本题的易错点在于对选项C的判断,究其原因是忽略了细胞质的线粒体等结构中 也有少量DNA分布。
3.(2019湖南株洲一模,23)有关植物愈伤组织培养中细胞增殖过程的叙述,正确的是 ( )A.若将处于间期细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,培养至第二次分裂中期, 每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3HB.间期某染色体的一个DNA分子发生突变,则该细胞产生的两个子细胞均可含有该异常DNAC.使用秋水仙素使得细胞周期被阻断,原因是秋水仙素在间期抑制了纺锤体形成D.愈伤组织细胞不断增殖使得细胞数目增多,体现了细胞的全能性
答案 B 本题以基础判断的形式考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考查。将间期细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,该细胞利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行DNA复制,第一次分裂结束,每个DNA分子都有一条链含有放射性3H,另一条链没有放射性3H;经过第二次DNA复制,每个DNA分子形成的两个子代DNA分子均含有放射性3H,其中一个DNA分子含有一条标记链,另一个DNA分子含有两条标记链,有丝分裂中期时,形成的这两个DNA分子分别位于一对姐妹染色单体中,即在同一条染色体上,A错误。若间期某染色体的一个DNA分子发生突变,突变DNA分子复制后在有丝分裂后期移向两极,形成的两个子细胞均可含有该异常DNA,B正确。秋水仙素可在有丝分裂前期发挥作用,C错误;愈伤组织细胞不断增殖使得细胞数目增多,该过程并没有形成个体,不能体现细胞的全能性,D错误。
解题关键 知晓愈伤组织的增殖方式为有丝分裂是解答本题的关键。
4.(2019湖北沙市中学第三次考试,7)如图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析,下列判断 不正确的是 ( ) A.图①②③④不能表示一个完整的细胞周期B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②C.该细胞图②中有线粒体和高尔基体等参与活动D.该细胞图①中有同源染色体,一般会在图③过程发生基因重组
答案 D 本题借助细胞分裂图像考查考生对图形的分析与判断能力,属于对科学思维素养 的考查。图中①②③④分别是有丝分裂前期、末期、后期和中期,按细胞分裂先后顺序为① →④→③→②,一个完整的细胞周期还包括间期,A、B正确;末期细胞形成细胞板(细胞壁)需 要高尔基体参与,也需要线粒体供能,C正确; 题图表示有丝分裂过程,不会发生基因重组,基因 重组一般只发生在减数分裂过程中,D错误。
易错警示 基因重组一般只发生在减数分裂过程中,有丝分裂过程中不发生基因重组。
5.(2019广东六校一模,16)如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图,图中1代 表囊泡,2代表细胞壁,3代表纺锤丝。下列分析正确的是 ( ) A.图甲细胞中的着丝点分裂导致DNA数目加倍B.图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的C.若加入DNA合成抑制剂,将会阻止图丙细胞的继续分裂D.若用秋水仙素抑制结构3的形成,则图甲细胞中的着丝点不能正常分裂
答案 C 本题通过细胞分裂模式图的分析考查考生的科学思维素养。图甲为有丝分裂后 期,图乙为有丝分裂末期,图丙为分裂形成的子细胞或间期细胞。DNA数目加倍原因是DNA 复制,着丝点分裂导致染色体数目加倍,A错误; 结构2是细胞板,是由结构1囊泡中的物质融合 而形成的,赤道板不是真实的结构,B错误; 若加入DNA合成抑制剂,将使细胞停留在间期,图丙 细胞不能继续分裂,C正确;着丝点分裂与纺锤体无关,D错误。
易错警示 用秋水仙素处理细胞,秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使得染色体不能分配到细胞 两极,但着丝点能正常分裂。
二、非选择题(共30分)
6.(2019天津和平一模,8)(10分)将某动物细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中 培养一段时间后,再移至普通培养基中培养,不同时间取样后进行放射自显影,在显微镜下观察 计数,部分结果如表所示。
(1)在表中 (用表中字母表示)取样时间区段内,DNA分子结构稳定性最低,适于进行诱 发突变。A时间取样,细胞核开始被标记,说明 开始合成。(2)D时间取样,被标记的细胞的比例为 。F时间取样,被标记细胞的比例减少的原因 是 。G时间取样,被标记的细胞的数目减少的原因是 。(3)皮肤癌细胞的细胞周期 (填“大于”“小于”或“等于”)正常皮肤生发层细 胞。
答案 (1)AB和DE DNA(2)100% 分裂次数增加 被标记细胞凋亡(3)小于
解析 根据表格分析,AB时间区段内细胞进行DNA复制,B时细胞进入分裂期,C时细胞处于有 丝分裂的后期,D时细胞处于细胞分裂末期最后阶段。(1)DNA分子在间期进行复制时稳定性 最低,原因是DNA复制时双链解开,分析图表可知AB和DE时间区段内细胞进行DNA复制,适于 进行诱发突变。A时间取样,细胞核开始被标记,说明3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进入细胞 核参与DNA复制。(2)由于DNA是半保留复制,因此经过一次有丝分裂,所有DNA分子均有一 条链被3H标记,被标记细胞比例为100%。F时间取样随着分裂次数增加(DNA复制次数增加), 被标记细胞的比例越来越少。G时间取样,细胞随培养时间的增长会逐渐衰老甚至凋亡,使得 标记的细胞数目减少。(3)癌细胞具备无限增殖能力,其细胞周期小于正常体细胞。
7.(2019天津和平二模,7)(10分)请分析下列资料,回答问题:【研究背景】微核是真核生物细胞中的一种异常结构,呈圆形或椭圆形,是游离于主核之外浓 缩形成的小核,直径一般为主核的1/20~1/3,如图。通常认为微核是在有丝分裂后期由丧失着 丝粒的染色体断片产生的。根据微核率[微核率=(含微核的细胞数/观测细胞数)×100%]可评 估污染物对生物的影响。 【研究目的】根据蚕豆根尖分生区细胞的微核率,研究不同浓度氯化镉的毒性。【实验步骤】(1)将蚕豆种子合理分组,分别浸泡在不同浓度的氯化镉溶液中,蚕豆种子萌发生 根过程中,无关变量包括 (多选)。A.每组蚕豆的数量 B.温度C.培养时间 D.侧根的长度
(2)制作蚕豆根尖临时装片,观察并计数微核的最佳时期应是 (单选)。A.间期 B.前期 C.中期 D.后期(3)完成下面的实验记录表:①是 、②计算 、③计算 。氯化镉诱发蚕豆根尖细胞的微核率
答案 (1)ABC(2)A(3)①0 ②平均值 ③微核率
解析 (1)将蚕豆种子合理分组,分别浸泡在不同浓度的氯化镉溶液中,蚕豆种子萌发生根过程 中,侧根的长度属于因变量,每组蚕豆的数量、温度、培养时间都属于无关变量,都属于实验需 控制的变量,各组要相同且适宜。(2)据题意可知,微核是真核生物细胞中的一种异常结构,通 常认为是在有丝分裂后期由丧失着丝粒的染色体断片产生的,故观察计数微核的最佳时期应 是末期或间期。(3)实验目的:不同浓度氯化镉诱发蚕豆根尖细胞的微核率,需要空白对照组, 故①氯化镉浓度为0(μml/L),由题意可知该实验需要计算微核率[(含微核的细胞数/观测细胞 数)×100%],故每个氯化镉浓度组都需要计算不同观测装片观测到的细胞数的平均值及含微 核的细胞数的平均值,最后计算微核率。
8.(2019安徽合肥二模,31)(10分)如图表示某体外培养的癌细胞的细胞周期及各阶段(用字母表 示)的时间,请回答下列相关问题: (1)据图可知,脱氧核苷酸在 (用图中字母表示)期被消耗,请据此提出一种研制抗癌药 物的思路 。(2)研究表明,动粒是覆在着丝粒外面的蛋白复合体,主要负责细胞分裂时期牵引子染色体分 离,若动粒结构被破坏,会导致 变异的发生。(3)研究发现,癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能,其原因是癌细胞选择性地抑制线粒体膜
上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,据此推断癌细胞所需能量主要来自细胞呼吸第 阶段;正常细胞因分裂过程中造成DNA损伤,导致细胞停止分裂,走向分化、衰老、凋亡。 与正常细胞相比,癌细胞能无限增殖的原因是 。
答案 (1)S 抑制DNA形成(或抑制蛋白质合成等,合理即可) (2)染色体数目 (3)一 癌细 胞(的端粒酶具有活性,)能将损伤的DNA修复
解析 本题通过对癌细胞周期的分析与推断,考查考生科学思维素养。(1)脱氧核苷酸可用于 合成DNA,在S期被消耗,可通过设计药物抑制DNA合成来抑制癌细胞的增殖。(2)研究表明,动 粒是覆在着丝粒外面的蛋白复合体,主要负责细胞分裂时期牵引子染色体分离,若动粒结构被 破坏,会导致染色体分裂异常,引起染色体数目变异。(3)研究发现,癌细胞大量消耗葡萄糖却 不能高效产能,其原因是癌细胞选择性地抑制线粒体膜上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失, 而丙酮酸参与有氧呼吸的第二阶段,故据此推断癌细胞所需能量主要来自细胞呼吸第一阶 段。正常细胞中每条染色体两端都有端粒,端粒DNA序列会在每次细胞分裂后缩短一截,随着 细胞分裂次数的增加,被截短的部分会逐渐向内延伸,进而造成DNA损伤,导致细胞停止分裂, 走向分化、衰老、凋亡;与正常细胞相比,癌细胞能无限增殖的原因是癌细胞的端粒酶具有活 性,能将损伤的DNA修复。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019 5·3原创)下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时,细胞染色体组数变 化及各阶段相关特点的描述。下列说法正确的是 ( )
A.甲过程DNA复制一次,细胞分裂两次,产生四个生殖细胞B.甲过程和丙过程中都有着丝点的分裂,但前者进行了两次,后者进行了一次C.乙过程体现了细胞膜的信息交流功能,丁过程是遗传物质定向改变的结果D.丁过程后可能会出现细胞的凋亡
答案 D 根据染色体组数的变化可判断甲表示卵原细胞的减数分裂,乙表示受精作用,丙表 示有丝分裂,丁表示细胞分化。甲过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生1个生殖细胞(卵细 胞)和3个极体,A错误;甲过程和丙过程中都有着丝点的分裂,甲过程是在减数第二次分裂后期 发生一次着丝点分裂,丙过程是在有丝分裂的后期发生一次着丝点分裂,B错误;受精过程体现 了细胞膜的信息交流功能,细胞分化过程中遗传物质一般没有发生改变,细胞分化的实质是基 因选择性表达,C错误;丁过程为细胞分化的过程,分化后可能会出现细胞的凋亡,D正确。
2.(2019 5·3原创)研究发现,细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连,粘 连蛋白的作用机理如图所示。请回答下列问题: (1)图中所示染色体的行为变化主要是 。(2)在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影 响,说明酶具有 。粘连蛋白被水解发生的时期 。(3)细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白,主要集中在染色体的着丝点位置。科学 家研究有丝分裂时发现,水解粘连蛋白的酶在中期已经开始起作用,而各着丝点却要到后期才
几乎同时断裂。据图推测,SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是 ,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,细胞最可能出现的可 遗传变异类型是 。(4)粘连蛋白、SGO蛋白在细胞中的合成场所是 ,它们结构与功能不同的根本原因是 。
答案 (1)着丝点分裂,姐妹染色单体分离(2)专一性 有丝分裂后期或减数第二次分裂后期(3)保护粘连蛋白不被水解酶破坏 染色体(数目)变异(4)核糖体 控制蛋白质合成的基因不同
解析 (1)图中所示染色体的行为变化主要是含染色单体的染色体的着丝点分裂,姐妹染色单 体分离。(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应,因此在细胞分裂过 程中,细胞产生的水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,说明酶具有专一 性。粘连蛋白被水解后,染色体的着丝点分裂及姐妹染色单体分离,故其发生的时期可能是有 丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(3)水解粘连蛋白的酶在中期已经开始起作用,而各着丝 点却要到后期才几乎同时断裂,这说明SGO蛋白可能在细胞分裂中保护粘连蛋白不被水解酶 破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则粘连蛋白提前被水解酶破坏,最 可能导致产生的子细胞中染色体数目的增加或减少。(4)粘连蛋白、SGO蛋白都是蛋白质,蛋 白质在细胞中的合成场所是核糖体,蛋白质的结构与功能不同的根本原因是控制蛋白质合成 的基因不同。
A组 自主命题·天津卷题组
1.(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;DNA数目加倍是在间期,后期DNA数目不加倍;由于DNA复制是半保留复制,所以该细胞染 色体DNA一定由母链和子链组成;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。
2.(2011天津理综,4,6分)玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株。如 图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是 ( ) A.a~b过程中细胞内不会发生基因重组B.c~d过程中细胞内发生了染色体数加倍C.e点后细胞内各染色体组的基因组成相同D.f~g过程中同源染色体分离,染色体数减半
答案 D 基因重组和同源染色体分离都发生在减Ⅰ过程中,玉米花药培养得到的单倍体幼 苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株的过程,不发生减数分裂,故A正确,D错误;由题中信息 知,秋水仙素处理在c~d过程之前,秋水仙素能抑制纺锤体的形成,导致c~d过程中细胞内染色体 数目加倍;e点后细胞内各染色体组都来源于花药中的一个染色体组的复制,各染色体组的基 因组成相同。
素养解读 本题通过单倍体育种考查学生运用科学思维阐释生命现象的能力。
错因分析 未能正确理解单倍体育种过程不发生减数分裂而错选A。
3.(2010天津理综,3,6分)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正 确的是 ( ) A.剪取5 cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色B.上图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D.视野中,N细胞的染色体数目是M细胞的一半
答案 B 分生区位置约在2~3 mm处,因此应该剪取根尖2~3 mm,并用质量分数为15%的盐酸 和体积分数为95%的酒精混合液解离3~5分钟,A错误;由图中20 μm可知,图示为高倍显微镜下 调节细准焦螺旋看到的视野,B正确;经过解离后,细胞已经死亡,因此视野中的K细胞不会再分 裂,C错误;视野中,N细胞(有丝分裂后期)的染色体数目是M细胞(有丝分裂中期)的2倍,D错 误。
素养解读 本题通过“观察根尖细胞的有丝分裂”实验,考查学生针对特定生物学现象进行 分析、讨论的能力(科学探究)。
4.(2009天津理综,1,6分)下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是 ( )A.蛙的红细胞与淋巴细胞B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞D.牛的精细胞与精原细胞
答案 B 蛙的红细胞进行无丝分裂,无染色体出现,浆细胞和效应T淋巴细胞已高度分化,不 再分裂,没有细胞周期,A错误;骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞,能连续进行细胞分裂,具有细胞周期, B正确;人的胚胎干细胞能够进行连续的细胞分裂,没有染色体出现,C错误;牛的精细胞,已经高 度分化,不再分裂,没有细胞周期,精原细胞自身增殖时,具的细胞周期,D错误。
素养解读 本题通过考查有丝分裂,考查学生应用生命观念解决问题的能力。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
1.(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会出现细胞板,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。
2.(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含量分别为40、80,A正确;a峰中的细胞为DNA未复制的细胞,b 峰中的细胞为DNA复制已完成的细胞,a峰与b峰之间的细胞DNA含量为40~ 80,正在进行DNA 复制,B正确;分裂前、中、后、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。
3.(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项错误;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项正 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项错误;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项错误。
4.(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(或答: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。(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,会阻断间期的DNA复制过程, 使细胞停滞在间期,但其不影响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两极,所以经秋水仙素处理的细胞分裂会暂时 停滞,使细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、蛋白质合成等过程,所以细胞分裂不会 在间期被阻断。(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。
易错警示 本题虽然考查学生比较陌生的“使”细胞周期同步化的方法,但只要抓住关键点 即可顺利作答。如秋水仙素的作用只是抑制纺锤体的形成而不影响DNA复制,故其不会使细 胞分裂被阻断在间期。
5.(2015福建理综,26,12分)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂,某科研小组 开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究,结果如下表。请回答:
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片,制片过程中根尖解离需要用到的试剂是 。 下图为显微镜下观察到的部分细胞图像,箭号所指的细胞处于分裂期的 期。 (2)实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度达到1.0 mml·L-1时,在分裂期的细胞中,后期和 末期的细胞数目相对 。产生这种结果的原因可能是 , 导致染色体无法移向细胞两极。(3)实验结果表明,随着可可碱浓度的升高,种子发芽率 。为探究可可碱影响种子发芽 率的可能原因,某同学提出假设:可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设,请写出实验设计的基本思路: 。
答案 (1)盐酸(或盐酸和酒精) 中 (2)减少 可可碱能够抑制纺锤体的形成 (3)降低 以 不同浓度的可可碱处理鬼针草种子,一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量,分析可可碱浓 度与赤霉素含量的关系
解析 本题主要考查细胞有丝分裂的观察以及实验设计的相关知识。(1)根尖的解离需要使 用盐酸或盐酸和酒精的混合液。图示细胞中,每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板 上,细胞处于分裂期的中期。(2)由实验结果可知,当可可碱浓度达到1.0 mml·L-1时,后期和末 期的细胞数目相对减少,可能的原因是可可碱能够抑制纺锤体的形成,导致染色体无法移向细 胞两极。(3)由实验结果可知,随着可可碱浓度升高,种子发芽率降低。在“可可碱会降低种子 中赤霉素的水平”的假设中,自变量为不同浓度的可可碱溶液,因变量为赤霉素的含量,因此实 验设计的基本思路为:以不同浓度的可可碱处理该种子,一段时间后测定各组种子中赤霉素的 含量,最后分析可可碱与赤霉素含量的关系。
解后反思 对于实验设计题,先搞清实验目的,再分辨自变量及因变量,控制自变量,最后通过 测定因变量的值,得出实验结论。
考点2 有丝分裂的观察
1.(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 本题借助有丝分裂的观察实验,考查考生对实验现象和结果的分析处理能力;通过 对分生区图像的分析,体现了对科学探究素养中的结果与分析要素的考查。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。
易错警示 有丝分裂各时期细胞核的存在与否的分析有丝分裂间期一定有细胞核;前期和末期不一定有细胞核;中期和后期一定没有细胞核。
2.(2019江苏单科,7,2分)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是 ( )A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
答案 C 本题借助观察植物细胞有丝分裂实验,考查考生对观察植物细胞有丝分裂实验原 理的理解能力与对操作方法的辨析能力;通过对选项的判断,体现了科学探究中的技术评价和 结果分析要素。只要植物组织具有有分裂能力的细胞,都可作为观察有丝分裂的材料,A错误;解离时间过长,会 导致细胞解离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片,B错误;滴加清水、弄碎根尖和 压片操作都有利于细胞的分散,便于观察,C正确;细胞周期中间期时间最长,故视野中处于分裂 间期的细胞数目最多,D错误。
易错辨析 解离和染色时间要严格控制:①若解离时间太短,则压片时细胞不易分散;若解离 时间过长,则会导致细胞解离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间 太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,则会导致细胞核和其他部位充满染色剂,无法 分辨染色体。
1.(2014海南单科,15,2分)当快速牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列 相关叙述,错误的是 ( ) A.感受器位于骨骼肌中B.d处位于传出神经上C.从a到d构成一个完整的反射弧D.牵拉骨骼肌时,c处可检测到神经递质
答案 C 由图中突触的结构和神经节所在的位置可知,b为传入神经,当快速牵拉骨骼肌时, 会在d处记录到电位变化,感受器位于骨骼肌中,A正确;d处位于传出神经上,B正确;从a到d没有 效应器,不能构成一个完整的反射弧,C错误;牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程,说明 有神经冲动的传递,c处可检测到神经递质,D正确。
2.(2014浙江理综,5,6分)某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂,在培养过程中将适量的3H-TdR (3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中,培养一段时间,可观 察和测量到 ( )A.G1期变短,该期有大量3H-TdR进入细胞核B.S期变长,该期有DNA复制和核糖体的增生C.G2期变短,该期细胞核中有组蛋白D.M期相对较短,该期细胞的核膜始终完整
答案 C 细胞周期包括分裂间期和分裂期(M),分裂间期包括G1期、S期、G2期,G1期、G2期 主要进行RNA和蛋白质的合成,S期主要进行DNA的复制,胸腺嘧啶脱氧核苷是用于DNA复制 的,大量3H-TdR会在S期进入细胞核,加入促进细胞分裂的药物会使G1、S、G2和M期都变 短,A、B错误;G2期还未开始分裂,此时细胞核中的染色体上有组蛋白,C正确;M期存在核膜的 消失(前期)和重建(末期),D错误。
3.(2014课标全国Ⅰ,29,9分,0.665)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 细胞相互分离开来。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。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
1.(2019河北唐山一模,1)细胞生长是细胞从周围环境中吸收营养物质,经过一系列变化,转变成 自身组成物质的过程,下列说法错误的是 ( )A.动物细胞吸收营养物质全部来自组织液B.生长素可促进也可抑制植物细胞生长C.细胞生长可通过胞吐增加细胞膜面积D.细胞生长导致细胞相对表面积减小
答案 A 并非所有组织细胞的营养物质都来自组织液,如血细胞吸收的营养物质来自血浆, A错误;生长素的作用具有两重性,低浓度生长素促进植物生长,高浓度生长素抑制植物生长,B 正确;胞吐是细胞内的囊泡与细胞膜融合的过程,因此细胞生长可通过胞吐增加细胞膜面积,C 正确;细胞生长导致细胞体积增大,进而导致相对表面积减小,D正确。
易错辨析 生物体由小变大主要是细胞分裂和生长的结果。细胞分裂的结果是细胞数目增 多,细胞生长使细胞的体积增大。
2.(2019湖南永州一模,11)将3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块切成边长分别为1 cm、2 cm、 3 cm的正方体。将3种琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内,淹没浸泡10分钟。下列说法错误 的是 ( )A.3种琼脂块中,NaOH扩散速率一样B.3种琼脂块中,边长为3 cm的正方体NaOH扩散速率最大C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小
答案 B 相同时间内,不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同,即扩散速率相同,A正确,B 错误;琼脂块体积越大,表面积与体积之比越小,C正确;琼脂块越大,琼脂块中变红的体积所占 的比例越小,物质运输的效率越低,D正确。
题后反思 此实验中将琼脂块类比细胞,实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度 相同,这表明不同大小的琼脂块中NaOH扩散的速率相同,但琼脂块体积越大,相对表面积越小, 物质运输的效率越低。进而推理得出,细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输的效率越高。
3.(2019广东茂名一模,1)在电子显微镜下观察植物细胞有丝分裂末期细胞板的周围聚集着许 多小囊泡。这些小囊泡属于的细胞结构及小囊泡可能含有的物质分别是 ( )A.高尔基体、蛋白质和磷脂B.高尔基体、纤维素和果胶C.内质网、蛋白质和磷脂D.内质网、纤维素和果胶
答案 B 细胞壁可形成于植物细胞有丝分裂末期,高尔基体与植物细胞壁的形成有关,末期 细胞板周围聚集着的小囊泡是由高尔基体形成的,囊泡可能含有纤维素、果胶,B正确。
4.(2019江西南昌十中第二次月考,15)图1为细胞的部分结构示意图,图2为一个细胞周期中 RNA相对含量的变化。下列分析错误的是 ( ) 图1 图2
A.若图1为浆细胞,则该细胞核膜上的核孔数目会明显增多B.图2中出现两个高峰主要是因为mRNA、tRNA均明显增多C.图2中分裂期RNA含量低,原因之一是染色体高度螺旋化D.若A基因表达的产物是呼吸酶,则每次转录的模板链相同
答案 B 浆细胞中蛋白质的合成、分泌旺盛,需要较多的mRNA,所以核膜上的核孔数目会 明显增多,A正确;图2中出现两个高峰主要与mRNA明显增多有关,翻译过程中搬运氨基酸的 tRNA一般不会明显增多,B错误;分裂期染色体高度螺旋化,染色体DNA无法进行转录,RNA含 量低,C正确;若要合成同一种蛋白质(如呼吸酶),则每次转录的模板链相同,D正确。
题后悟道 图2中出现的两个高峰为G1期、G2期,G1期合成与DNA复制相关的蛋白质时会出 现第一个高峰。在G2期,合成形成染色体、纺锤体等所需的蛋白质时会出现第二个高峰;出现 这两个高峰主要是mRNA明显增多导致的。
1.(2019广东华南师大附中第二次月考,9)洋葱根尖细胞有丝分裂一个细胞周期约需12 h,某学 生研究该细胞周期,获得以下四组数据:①分裂期最多的一个视野中,共有30个细胞,其中分裂前期5个,中期2个,后期2个,末期1个,其余 为间期。②分裂期最少的一个视野,共有35个细胞,其中有分裂中期细胞1个,其余为间期。③ 全部共观察了10视野,平均每个视野有32个细胞。④统计这些视野观察到的结果:分裂前期细 胞15个,中期12个,后期10个,末期8个。对这四组数据的分析,正确的是 ( )A.用第①组数据直接计算分裂期各时期持续时间是最准确的B.用第②组数据直接计算分裂间期持续时间是最准确的C.①②组数据没有意义,不能用于细胞周期各时期所需时间分析D.③④组数据分析间期持续时间大约是10.3 h
答案 D ①②组数据分别为“分裂期最多”和“分裂期最少”,数据的选择带有很强的个 人主观判断,用①②组数据直接计算分裂期各时期持续时间不准确,但①②组数据能用于细胞 周期各时期所需时间的分析,A、B、C错误;由③④组数据分析间期持续时间约为 ×12 h≈10.3 h,D正确。
知识拓展 细胞周期各时期的计算:一个细胞周期=分裂间期(细胞数目多)+分裂期(细胞数目 少)。各时期持续时期= ×细胞周期的时间。
2.(2019福建厦门双十中学一模,1)下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确 的是 ( )A.解离的目的是让细胞相互分离并保持细胞活性B.培养洋葱根尖时,经常换水可防止烂根C.漂洗的目的是洗去解离液,所用的时间比解离短D.观察时应先在低倍镜下找到分生区细胞,此区细胞排列紧密,有的正在分裂
答案 B 解离的目的是让细胞相互分离,解离液中的盐酸和酒精会杀死细胞,A错误;培养洋 葱根尖时,若不经常换水,根尖无氧呼吸产生酒精,酒精积累过多会导致细胞死亡,出现烂根,B 正确;漂洗的目的是洗去解离液,漂洗时间约10分钟,解离时间为3~5分钟,C错误;显微镜下观察 到的都是死细胞,观察不到细胞正在进行分裂的现象,D错误。
知识拓展 有丝分裂实验注意严格控制解离和染色时间: 解离时间太短,则压片时细胞不易分 散开;解离时间过长,则细胞解离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。染色时间太 短,则染色体不能完全着色;染色时间过长,则使细胞核等其他部分充满染色剂,无法分辨染色 体。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:35分钟 分值:55分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019湖北黄冈第一次月考,27)下列变化会出现在洋葱根尖分生区细胞分裂过程中的是 ( )A.间期,中心体进行复制和分离B.中期,可清晰地看到赤道板和染色体C.后期,在纺锤丝的牵拉下着丝点断裂D.末期,高尔基体参与细胞板的形成
答案 D 本题以基础判断的形式考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考 查。洋葱是高等植物,没有中心体,A错误;赤道板不是真实存在的结构,B错误;有丝分裂后期, 着丝点分裂,纺锤丝牵引染色体均匀地向两极移动,C错误;有丝分裂末期细胞板向四周扩展形 成细胞壁,高尔基体与细胞壁的形成有关,D正确。
2.(2019河南洛阳尖子生第一次联考,6)下列关于细胞分裂各阶段的描述,正确的是 ( )A.有核膜和核仁的时期,细胞内的DNA聚合酶较为活跃,而RNA聚合酶不活跃B.染色体螺旋化程度达到最高的时期,细胞内不一定有同源染色体,但一定有染色单体C.着丝点数目加倍的时期,细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1D.蛋白质合成较旺盛的时期,纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤丝形 成
答案 B 本题以基础判断的形式考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考 查。细胞分裂间期有核膜和核仁,间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,此时细 胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃,A错误;中期染色体螺旋化程度达到最高,此时细 胞内一定有染色单体,但对于只含一个染色体组的单倍体而言,中期细胞没有同源染色体,B正 确;有丝分裂后期着丝点数目加倍,该时期细胞内染色体数与核DNA数之比为1∶1,但细胞质 中还有少量DNA分子,C错误;间期蛋白质合成较旺盛,而纺锤体的形成可发生在有丝分裂的前 期,D错误。
失分警示 本题的易错点在于对选项C的判断,究其原因是忽略了细胞质的线粒体等结构中 也有少量DNA分布。
3.(2019湖南株洲一模,23)有关植物愈伤组织培养中细胞增殖过程的叙述,正确的是 ( )A.若将处于间期细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,培养至第二次分裂中期, 每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3HB.间期某染色体的一个DNA分子发生突变,则该细胞产生的两个子细胞均可含有该异常DNAC.使用秋水仙素使得细胞周期被阻断,原因是秋水仙素在间期抑制了纺锤体形成D.愈伤组织细胞不断增殖使得细胞数目增多,体现了细胞的全能性
答案 B 本题以基础判断的形式考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考查。将间期细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,该细胞利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行DNA复制,第一次分裂结束,每个DNA分子都有一条链含有放射性3H,另一条链没有放射性3H;经过第二次DNA复制,每个DNA分子形成的两个子代DNA分子均含有放射性3H,其中一个DNA分子含有一条标记链,另一个DNA分子含有两条标记链,有丝分裂中期时,形成的这两个DNA分子分别位于一对姐妹染色单体中,即在同一条染色体上,A错误。若间期某染色体的一个DNA分子发生突变,突变DNA分子复制后在有丝分裂后期移向两极,形成的两个子细胞均可含有该异常DNA,B正确。秋水仙素可在有丝分裂前期发挥作用,C错误;愈伤组织细胞不断增殖使得细胞数目增多,该过程并没有形成个体,不能体现细胞的全能性,D错误。
解题关键 知晓愈伤组织的增殖方式为有丝分裂是解答本题的关键。
4.(2019湖北沙市中学第三次考试,7)如图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析,下列判断 不正确的是 ( ) A.图①②③④不能表示一个完整的细胞周期B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②C.该细胞图②中有线粒体和高尔基体等参与活动D.该细胞图①中有同源染色体,一般会在图③过程发生基因重组
答案 D 本题借助细胞分裂图像考查考生对图形的分析与判断能力,属于对科学思维素养 的考查。图中①②③④分别是有丝分裂前期、末期、后期和中期,按细胞分裂先后顺序为① →④→③→②,一个完整的细胞周期还包括间期,A、B正确;末期细胞形成细胞板(细胞壁)需 要高尔基体参与,也需要线粒体供能,C正确; 题图表示有丝分裂过程,不会发生基因重组,基因 重组一般只发生在减数分裂过程中,D错误。
易错警示 基因重组一般只发生在减数分裂过程中,有丝分裂过程中不发生基因重组。
5.(2019广东六校一模,16)如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图,图中1代 表囊泡,2代表细胞壁,3代表纺锤丝。下列分析正确的是 ( ) A.图甲细胞中的着丝点分裂导致DNA数目加倍B.图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的C.若加入DNA合成抑制剂,将会阻止图丙细胞的继续分裂D.若用秋水仙素抑制结构3的形成,则图甲细胞中的着丝点不能正常分裂
答案 C 本题通过细胞分裂模式图的分析考查考生的科学思维素养。图甲为有丝分裂后 期,图乙为有丝分裂末期,图丙为分裂形成的子细胞或间期细胞。DNA数目加倍原因是DNA 复制,着丝点分裂导致染色体数目加倍,A错误; 结构2是细胞板,是由结构1囊泡中的物质融合 而形成的,赤道板不是真实的结构,B错误; 若加入DNA合成抑制剂,将使细胞停留在间期,图丙 细胞不能继续分裂,C正确;着丝点分裂与纺锤体无关,D错误。
易错警示 用秋水仙素处理细胞,秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使得染色体不能分配到细胞 两极,但着丝点能正常分裂。
二、非选择题(共30分)
6.(2019天津和平一模,8)(10分)将某动物细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中 培养一段时间后,再移至普通培养基中培养,不同时间取样后进行放射自显影,在显微镜下观察 计数,部分结果如表所示。
(1)在表中 (用表中字母表示)取样时间区段内,DNA分子结构稳定性最低,适于进行诱 发突变。A时间取样,细胞核开始被标记,说明 开始合成。(2)D时间取样,被标记的细胞的比例为 。F时间取样,被标记细胞的比例减少的原因 是 。G时间取样,被标记的细胞的数目减少的原因是 。(3)皮肤癌细胞的细胞周期 (填“大于”“小于”或“等于”)正常皮肤生发层细 胞。
答案 (1)AB和DE DNA(2)100% 分裂次数增加 被标记细胞凋亡(3)小于
解析 根据表格分析,AB时间区段内细胞进行DNA复制,B时细胞进入分裂期,C时细胞处于有 丝分裂的后期,D时细胞处于细胞分裂末期最后阶段。(1)DNA分子在间期进行复制时稳定性 最低,原因是DNA复制时双链解开,分析图表可知AB和DE时间区段内细胞进行DNA复制,适于 进行诱发突变。A时间取样,细胞核开始被标记,说明3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进入细胞 核参与DNA复制。(2)由于DNA是半保留复制,因此经过一次有丝分裂,所有DNA分子均有一 条链被3H标记,被标记细胞比例为100%。F时间取样随着分裂次数增加(DNA复制次数增加), 被标记细胞的比例越来越少。G时间取样,细胞随培养时间的增长会逐渐衰老甚至凋亡,使得 标记的细胞数目减少。(3)癌细胞具备无限增殖能力,其细胞周期小于正常体细胞。
7.(2019天津和平二模,7)(10分)请分析下列资料,回答问题:【研究背景】微核是真核生物细胞中的一种异常结构,呈圆形或椭圆形,是游离于主核之外浓 缩形成的小核,直径一般为主核的1/20~1/3,如图。通常认为微核是在有丝分裂后期由丧失着 丝粒的染色体断片产生的。根据微核率[微核率=(含微核的细胞数/观测细胞数)×100%]可评 估污染物对生物的影响。 【研究目的】根据蚕豆根尖分生区细胞的微核率,研究不同浓度氯化镉的毒性。【实验步骤】(1)将蚕豆种子合理分组,分别浸泡在不同浓度的氯化镉溶液中,蚕豆种子萌发生 根过程中,无关变量包括 (多选)。A.每组蚕豆的数量 B.温度C.培养时间 D.侧根的长度
(2)制作蚕豆根尖临时装片,观察并计数微核的最佳时期应是 (单选)。A.间期 B.前期 C.中期 D.后期(3)完成下面的实验记录表:①是 、②计算 、③计算 。氯化镉诱发蚕豆根尖细胞的微核率
答案 (1)ABC(2)A(3)①0 ②平均值 ③微核率
解析 (1)将蚕豆种子合理分组,分别浸泡在不同浓度的氯化镉溶液中,蚕豆种子萌发生根过程 中,侧根的长度属于因变量,每组蚕豆的数量、温度、培养时间都属于无关变量,都属于实验需 控制的变量,各组要相同且适宜。(2)据题意可知,微核是真核生物细胞中的一种异常结构,通 常认为是在有丝分裂后期由丧失着丝粒的染色体断片产生的,故观察计数微核的最佳时期应 是末期或间期。(3)实验目的:不同浓度氯化镉诱发蚕豆根尖细胞的微核率,需要空白对照组, 故①氯化镉浓度为0(μml/L),由题意可知该实验需要计算微核率[(含微核的细胞数/观测细胞 数)×100%],故每个氯化镉浓度组都需要计算不同观测装片观测到的细胞数的平均值及含微 核的细胞数的平均值,最后计算微核率。
8.(2019安徽合肥二模,31)(10分)如图表示某体外培养的癌细胞的细胞周期及各阶段(用字母表 示)的时间,请回答下列相关问题: (1)据图可知,脱氧核苷酸在 (用图中字母表示)期被消耗,请据此提出一种研制抗癌药 物的思路 。(2)研究表明,动粒是覆在着丝粒外面的蛋白复合体,主要负责细胞分裂时期牵引子染色体分 离,若动粒结构被破坏,会导致 变异的发生。(3)研究发现,癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能,其原因是癌细胞选择性地抑制线粒体膜
上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,据此推断癌细胞所需能量主要来自细胞呼吸第 阶段;正常细胞因分裂过程中造成DNA损伤,导致细胞停止分裂,走向分化、衰老、凋亡。 与正常细胞相比,癌细胞能无限增殖的原因是 。
答案 (1)S 抑制DNA形成(或抑制蛋白质合成等,合理即可) (2)染色体数目 (3)一 癌细 胞(的端粒酶具有活性,)能将损伤的DNA修复
解析 本题通过对癌细胞周期的分析与推断,考查考生科学思维素养。(1)脱氧核苷酸可用于 合成DNA,在S期被消耗,可通过设计药物抑制DNA合成来抑制癌细胞的增殖。(2)研究表明,动 粒是覆在着丝粒外面的蛋白复合体,主要负责细胞分裂时期牵引子染色体分离,若动粒结构被 破坏,会导致染色体分裂异常,引起染色体数目变异。(3)研究发现,癌细胞大量消耗葡萄糖却 不能高效产能,其原因是癌细胞选择性地抑制线粒体膜上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失, 而丙酮酸参与有氧呼吸的第二阶段,故据此推断癌细胞所需能量主要来自细胞呼吸第一阶 段。正常细胞中每条染色体两端都有端粒,端粒DNA序列会在每次细胞分裂后缩短一截,随着 细胞分裂次数的增加,被截短的部分会逐渐向内延伸,进而造成DNA损伤,导致细胞停止分裂, 走向分化、衰老、凋亡;与正常细胞相比,癌细胞能无限增殖的原因是癌细胞的端粒酶具有活 性,能将损伤的DNA修复。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019 5·3原创)下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时,细胞染色体组数变 化及各阶段相关特点的描述。下列说法正确的是 ( )
A.甲过程DNA复制一次,细胞分裂两次,产生四个生殖细胞B.甲过程和丙过程中都有着丝点的分裂,但前者进行了两次,后者进行了一次C.乙过程体现了细胞膜的信息交流功能,丁过程是遗传物质定向改变的结果D.丁过程后可能会出现细胞的凋亡
答案 D 根据染色体组数的变化可判断甲表示卵原细胞的减数分裂,乙表示受精作用,丙表 示有丝分裂,丁表示细胞分化。甲过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生1个生殖细胞(卵细 胞)和3个极体,A错误;甲过程和丙过程中都有着丝点的分裂,甲过程是在减数第二次分裂后期 发生一次着丝点分裂,丙过程是在有丝分裂的后期发生一次着丝点分裂,B错误;受精过程体现 了细胞膜的信息交流功能,细胞分化过程中遗传物质一般没有发生改变,细胞分化的实质是基 因选择性表达,C错误;丁过程为细胞分化的过程,分化后可能会出现细胞的凋亡,D正确。
2.(2019 5·3原创)研究发现,细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连,粘 连蛋白的作用机理如图所示。请回答下列问题: (1)图中所示染色体的行为变化主要是 。(2)在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影 响,说明酶具有 。粘连蛋白被水解发生的时期 。(3)细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白,主要集中在染色体的着丝点位置。科学 家研究有丝分裂时发现,水解粘连蛋白的酶在中期已经开始起作用,而各着丝点却要到后期才
几乎同时断裂。据图推测,SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是 ,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,细胞最可能出现的可 遗传变异类型是 。(4)粘连蛋白、SGO蛋白在细胞中的合成场所是 ,它们结构与功能不同的根本原因是 。
答案 (1)着丝点分裂,姐妹染色单体分离(2)专一性 有丝分裂后期或减数第二次分裂后期(3)保护粘连蛋白不被水解酶破坏 染色体(数目)变异(4)核糖体 控制蛋白质合成的基因不同
解析 (1)图中所示染色体的行为变化主要是含染色单体的染色体的着丝点分裂,姐妹染色单 体分离。(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应,因此在细胞分裂过 程中,细胞产生的水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,说明酶具有专一 性。粘连蛋白被水解后,染色体的着丝点分裂及姐妹染色单体分离,故其发生的时期可能是有 丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(3)水解粘连蛋白的酶在中期已经开始起作用,而各着丝 点却要到后期才几乎同时断裂,这说明SGO蛋白可能在细胞分裂中保护粘连蛋白不被水解酶 破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则粘连蛋白提前被水解酶破坏,最 可能导致产生的子细胞中染色体数目的增加或减少。(4)粘连蛋白、SGO蛋白都是蛋白质,蛋 白质在细胞中的合成场所是核糖体,蛋白质的结构与功能不同的根本原因是控制蛋白质合成 的基因不同。
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