适用于新高考新教材2024版高考生物二轮复习专题3细胞的生命历程课件

这是一份适用于新高考新教材2024版高考生物二轮复习专题3细胞的生命历程课件，共60页。PPT课件主要包含了落实主干知识，DNA，分裂期，纺锤体，同源染色体，着丝粒，基因的选择性表达，2中期图的判断，3后期图的判断，分裂间期等内容，欢迎下载使用。
含有本物种的全套遗传信息
完整有机体或分化 成其他各种细胞
基因控制的细胞程序性死亡
【知识成串】 1.有丝分裂、减数分裂——分裂过程中可发生的变异类型、相关细胞器等;2.减数分裂——与有丝分裂比较(包括染色体数、核DNA分子数、同源染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA数目变化等);3.卵细胞的形成——细胞核移植选择处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞的原因;4.有丝分裂装片的制作——材料、染色剂、解离液的组成;5.细胞分化——不同细胞间细胞器种类、数量的差异;6.细胞凋亡——细胞毒性T细胞攻击靶细胞。
1.(必修1 P116探究·实践)比较不同时期持续时间长短的方法是通过统计各时期的细胞占细胞总数的比例,来估计各个时期占整个细胞周期的比例。2.(必修1 P121正文)实现细胞全能性的表现是发育成完整个体或分化成其他各种细胞。3.(必修1 P124正文)老年人头发变白是由于头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少;白化病患者是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常,不能合成酪氨酸酶,细胞中缺少酪氨酸酶所致。4.(必修1 P126正文)除细胞坏死外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均与基因有关,即受基因控制。
5.(必修1 P126小字部分)细胞自噬的意义是:①通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。②通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。6.(必修2 P19正文)等位基因分离一般发生在减数分裂Ⅰ,但由于互换,减数分裂Ⅱ后期也会发生等位基因分离现象。7.(必修2 P20旁栏思考)在减数分裂Ⅰ中染色体出现的特殊行为有同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等。
1.判断关于细胞增殖说法的正误。(1)进行减数分裂的细胞细胞周期包括减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。(　　)(2)细胞分裂前的间期既有基因表达又有DNA复制。(　　)(3)有丝分裂后期由于纺锤丝的牵引,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。(　　)(4)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。(　　)
(5)等位基因分离是由于减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(　　)(6)非同源染色体自由组合导致的基因重组仅发生在减数分裂过程中。(　　)(7)受精卵中的遗传物质一半来自父方,另一半来自母方。(　　)(8)在受精作用过程中,雌雄配子随机结合产生了多种类型的基因重组。(　　)
2.判断有关细胞分化、衰老、凋亡、癌变说法的正误。(1)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。(　　)(2)肌细胞与幼红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。(　　)(3)一个细胞中能产生血红蛋白说明细胞已分化。(　　)(4)衰老细胞内染色质收缩影响DNA的复制和转录。(　　)(5)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小。(　　)(6)细胞内磷脂、DNA、蛋白质等物质受自由基攻击,可能导致细胞衰老。(　　)(7)细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成,又有蛋白质的水解。(　　)(8)细胞毒性T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。(　　)
1.在减数分裂前的间期,染色体复制后,在显微镜下观察不到每条染色体上的两条姐妹染色单体的原因是  　。 提示 减数分裂前的间期染色体复制后,每条染色体上的两条染色单体各是一条长的细丝,呈染色质状态,故在显微镜下观察不到2.选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞,均分为甲、乙两组。甲组用含有3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基培养,乙组用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的培养基培养,一段时间后,带有放射性标记的细胞比例比较大的是　　　　组,原因是　   　。 提示 甲　活细胞都可以利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸进行转录,而只有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸进行DNA复制
3.某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性,基因H、h在4号染色体上,则基因型为Hh的植株在进行减数分裂时,出现了一部分处于减数分裂Ⅱ中期的基因型为Hh的细胞,最可能的原因是　　　 　　　　　　。若缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现了一个基因型为HH的配子,最可能的原因是　  　。 提示 在减数分裂Ⅰ前期,四分体中的非姐妹染色单体间发生了片段互换　减数分裂Ⅱ时基因H所在的姐妹染色单体未分开或分开后形成的两条染色体移向了细胞同一极4.与体细胞相比,花粉细胞中的染色体减少了一半,但仍具有全能性,原因是  　。 提示 与体细胞相比,花粉细胞中的染色体减少了一半,但仍具有发育为完整个体的全套基因
5.端粒酶是延长端粒的一种酶,是由RNA和蛋白质组成的核糖核酸—蛋白质复合体,属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板,合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合,从而来稳定染色体的结构。请从染色体水平分析癌细胞能无限增殖的原因。提示 癌细胞能激活端粒酶的活性,合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合,从而来稳定染色体的结构6.有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果?如何验证你的结论?提示 着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理正在分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,有丝分裂后期染色体的着丝粒仍可以分裂,从而使细胞中的染色体数目加倍,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果
考点1 有丝分裂与减数分裂
串联整合——明要点1.判断二倍体生物细胞分裂方式(1)前期图的判断
特别提醒 ①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体,但某些单倍体存在例外情况。②着丝粒分裂并非是纺锤丝牵引的结果。着丝粒先分裂,之后纺锤丝牵引。③处于减数分裂Ⅱ的细胞中不一定没有同源染色体,如四倍体。
2.解读细胞分裂中常考的三类特殊曲线图(1)每条染色体中DNA含量的变化
(2)同源染色体“对”数和“染色体组”数目的变化曲线图甲、乙中表示有丝分裂的是　　　　　,表示减数分裂的是　　　　　。
(3)不同核DNA相对含量和染色体数目对应细胞数目的直方图
分层演练——拿高分角度1 借助有丝分裂与减数分裂过程,考查科学思维练真题·明考向1.(2023·北京卷)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
解析 精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体,A项不符合题意;精原细胞在减数分裂Ⅰ前期染色体两两配对,即联会,B项不符合题意;精原细胞在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开并移向两极,在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开并移向两极,在有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极,C项不符合题意;精原细胞在减数分裂Ⅰ前期,能观察到含有24个四分体的细胞,D项符合题意。
2.(2023·浙江卷)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。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
解析 甲表示次级精母细胞的前期和中期,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A项错误;若图乙表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B项错误;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1∶1,无染色单体,C项错误;因为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,产生了AXD、aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,D项正确。
角度拓展 (1)果蝇体细胞在有丝分裂前的间期,DNA进行半保留复制,形成16个核DNA分子。[2021·全国卷乙](　　)(2)果蝇体细胞在有丝分裂后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体。[2021·全国卷乙](　　)(3)植物细胞有丝分裂前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍。[2021·浙江卷](　　)(4)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。[2020·浙江卷改编](　　)(5)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。[2018·全国卷Ⅲ](　　)
练模拟·提能力3.(2023·广东深圳二模)有丝分裂过程中存在以下行为:①DNA的复制;②着丝粒的分裂;③遗传物质进入子代细胞。下列叙述最合理的是(　　)A.DNA分子数变化的原因是①②③B.染色体数目变化的原因是①③C.姐妹染色单体数目变化的原因是②③D.一条染色体上DNA分子数变化的原因是①②
解析 DNA分子数变化的原因是DNA复制数量加倍,遗传物质进入子代细胞,DNA分子数减半,即①③,A项不合理;染色体数目变化的原因是着丝粒分裂,染色体数目加倍,遗传物质进入子代细胞,染色体数量减半,即②③,B项不合理;姐妹染色单体数目变化的原因是DNA复制,姐妹染色单体出现,着丝粒分裂,姐妹染色单体消失,即①②,C项不合理;一条染色体上DNA分子数变化的原因是DNA复制数量加倍,着丝粒分裂,一条染色体上的DNA分子数减半,即①②,D项合理。
4.(2023·江苏南京一模)下图是某雄性动物精巢中细胞进行分裂时,相关物质数量变化的部分曲线图。下列叙述错误的是(　　)A.该图不可表示减数分裂过程中染色单体的数量变化B.若该图表示人体内细胞减数分裂时细胞中染色体的数量变化,则a=23C.若a=1,则该图可以表示有丝分裂或减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化D.若该图表示有丝分裂中核DNA数量变化,则BC段染色体数∶核DNA数=1∶2或1∶1
解析 减数分裂Ⅰ结束后染色单体数目减半,因此该图可表示减数分裂过程中染色单体的数量变化,A项错误;人体精原细胞在减数分裂过程中染色体数量的变化规律为46→23→46→23,因此若该图表示减数分裂时细胞中染色体数量的变化,则a=23,B项正确;若a=1,则该图既能表示减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化,也能表示有丝分裂时一条染色体上DNA数量的变化,C项正确;若该图表示有丝分裂中核DNA数量变化,CD段表示细胞分裂,着丝粒分裂发生在BC段,则BC段染色体数∶核DNA数可能为1∶2,也可能是1∶1,D项正确。
规律方法 细胞分裂中相关物质、细胞或时期的判断
角度2 围绕细胞分裂与遗传、变异的联系,考查科学思维练真题·明考向5.(2022·山东卷)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;9　B.6;12C.4;7D.5;9
解析 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。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换,则A、a位于姐妹染色单体上,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数分裂Ⅱ,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数分裂Ⅱ,可形成基因型为A或a的精子;
(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数分裂Ⅱ,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数分裂Ⅱ,可形成基因型为A或a的精子。综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种。
6.(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。
7.(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病原因的叙述,错误的是(　　)A.考虑同源染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常B.考虑同源染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常C.不考虑同源染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常D.不考虑同源染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
解析 考虑同源染色体互换,卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,A项正确;考虑同源染色体互换,卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,B项正确;不考虑同源染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常,C项正确。不考虑同源染色体互换,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Ⅱ21号染色体分离异常,D项错误。
角度拓展 (1)人的一个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,最终会形成1个染色体数目异常的卵细胞。[2021·重庆卷](　　)(2)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,则导致基因A和a进入不同细胞的时期是减数分裂Ⅱ后期。[2022·全国卷乙](　　)
(3)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互换,结果如下图所示。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,则减数分裂Ⅰ产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是1/4。[2021·辽宁卷](　　)
练模拟·提能力8.(2023·河南新乡二模)细胞内多了某一条染色体的生物称为三体,三体植物能进行减数分裂产生正常的配子,且各种配子的活力相同,如图所示。若让基因型为AAa的三体植株(2n)为亲本进行自花传粉产生F1,则下列相关分析正确的是(　　)A.亲本能产生4种基因型且比例相同的花粉B.亲本产生的所有次级精母细胞中都含有基因AC.亲本产生的有n+1条染色体花粉的比例为1/2D.F1中基因型为Aaa的植株的比例为1/18
解析 为了区分,可以将三体植株的基因型标记为A1A2a。分析题图可知,基因型为A1A2a的三体植株减数分裂,第一种情况,A1A2和a分离,那么产生的配子及比例为A1A2∶a=1∶1;第二种情况,A1a和A2分离,那么产生的配子及比例为A1a∶A2=1∶1;第三种情况,A2a和A1分离,那么产生的配子及比例为A2a∶A1=1∶1,又因为A1、A2相同,所以亲本产生的4种花粉的基因型及比例为Aa∶AA∶A∶a=2∶1∶2∶1,A项错误;由选项A的分析可知,当A1A2和a分离时,亲本产生的一个次级精母细胞中含有基因A,另一个次级精母细胞中仅含有基因a,不含基因A,B项错误;由选项A的分析可知,亲本产生的有n+1条染色体花粉(Aa、AA)的比例为3/6,即1/2,C项正确;由题意可知,各种配子的活力相同,所以F1中基因型为Aaa的植株的比例为2/6×1/6×2=1/9,D项错误。
规律总结 细胞分裂过程中异常细胞产生原因和判断方法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
角度3 细胞分裂与染色体标记问题练真题·明考向9.(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
解析 图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期,分析细胞①中的基因组成可知,该细胞发生了互换,即发生了基因重组,A项错误;根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P都为32P)在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P、另一条链不含32P。该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体只有一条单体的DNA分子一条链含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②时会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但根据题图可知,H所在的染色体发生了互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有三条染色体含有32P,B项错误;
根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C项错误;如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r所在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有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所在的染色体含有32P(H和另一个r所在的染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个,D项正确。
角度拓展 (1)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入新合成的链中,形成BrdU标记链。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察,会有3/4的DNA单链被BrdU标记。[2019·浙江卷](　　)(2)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。说明该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次DNA复制。[2020·浙江卷](　　)
练模拟·提能力10.(2023·广东梅州二模)研究人员将马铃薯(2n=24)的一个细胞中的一个染色体组的DNA用3H标记,另一个染色体组用32Р标记,然后放在不含放射性的培养液中培养,使其连续进行两次细胞分裂(不考虑互换)。下列说法错误的是(　　)A.若进行有丝分裂,则子细胞中可能有12条染色体带32P标记B.若进行有丝分裂,则子细胞中可能2个有放射性,2个没有放射性C.若进行减数分裂,则子细胞中可能均含有3H和32PD.若进行减数分裂,则子细胞中可能3个有放射性,1个没有放射性
解析 若进行有丝分裂,可能会出现有丝分裂后期所有32P标记的染色体移向同一极的情况,所以子细胞中可能有12条染色体带32P标记,A项正确;若进行有丝分裂,分裂一次后子细胞中染色体DNA都是一条链有放射性一条链没有放射性,第二次分裂时,可能出现含有放射性的染色体都移向同一极,不含有放射性的染色体都移向另一极的情况,所以子细胞中可能2个有放射性,2个没有放射性,B项正确;减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体的自由组合是随机的,不一定所有3H标记的染色体同时进入一个细胞,所有32P标记的染色体同时进入另一个细胞,如果被3H标记的染色体和被32P标记的染色体进入同一个细胞,则子细胞中可能同时含有3H和32P,C项正确;若进行减数分裂,经过染色体复制之后,每条染色单体均有放射性,同源染色体分开进入不同子细胞,子细胞均有放射性,D项错误。
题后点拨:科学思维之模型与建模——细胞分裂中标记染色体去向的分析方法(1)若两次都是有丝分裂(注: 表示被3H标记的DNA链; 表示没有被3H标记的DNA链)
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
专项命题——重培优【从新情境角度命题】细胞周期的调控与细胞增殖的同步化命题情境 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复合物,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复合物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,会阻断间期的DNA复制过程,使处于间期的细胞停滞在间期;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间期,以实现细胞周期同步化。
【命题角度】(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? 细胞由静止状态进入细胞周期,首先合成的是cyclinD(2)据图和所学知识分析,若使更多细胞阻滞在G1/S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的活性、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
练真题·明考向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
解析 同一生物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。
练模拟·提能力2.(2023·山东潍坊模拟)高等生物的细胞周期依次为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)、分裂期(M期)。利用人工诱导可以使处于不同分裂时期的细胞处于细胞周期的同一个阶段,称为人工诱导同步化。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)是一种常用的诱导剂,对细胞无毒害作用,能特异性地抑制DNA合成,而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转,从而使细胞被抑制在S期。去除TdR后所有细胞会继续进行细胞周期的运转。培养某种哺乳动物的肝脏细胞,在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间,然后洗脱掉TdR,重新更换培养液,第二次加入TdR培养一段时间,可使所有细胞都处于G1/S交界处,完成同步化。已知其细胞周期的G1期、S期、G2期、M期分别为8 h、6 h、5 h、1 h。
下列说法错误的是(　　)A.开始培养时,处于G2期的细胞约占1/4B.第1次加入TdR处理14 h,可使所有细胞都处于G1/S交界处或S期C.第2次加入TdR处理14 h,可使所有细胞都处于G1/S交界处D.第1次加入TdR后如果持续培养,不洗脱掉TdR,则一段时间可能所有细胞都处于G1期
解析 分析题意可知,开始培养时,处于G2期的细胞约占5/(8+6+5+1)=5/20=1/4,A项正确;据题意可知,TdR能特异性地抑制DNA合成,而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转,为使所有细胞都处于G1/S交界处或S期,第1次加入TdR处理14 h(5+1+8),B项正确;在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间,然后洗脱掉TdR,重新更换培养液,第二次加入TdR培养一段时间,为使所有细胞都处于G1/S交界处,则应保证M、G2和G1期的细胞都进入该时期,故至少需要的时间是5+1+8=14(h),C项正确;第1次加入TdR后如果持续培养,由于TdR会能特异性地抑制DNA合成,即抑制S期细胞,故若不洗脱掉TdR,第一次处理后细胞停留在G1/S交界处或S期,D项错误。
考点2 细胞的分化、衰老和死亡
串联整合——明要点1.明确细胞分化的机理和结果
2.识记细胞的衰老与凋亡的特征(1)衰老细胞的特征
(2)细胞凋亡与细胞坏死的比较
特别提醒 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡,则属于细胞坏死;若感染后被机体免疫系统清除,则属于细胞凋亡。
分层演练——拿高分角度1 围绕细胞分化与细胞全能性的关系,考查生命观念练真题·明考向1.(2022·河北卷改编)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。下列叙述不正确的是(　　)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
解析 由题干信息“卫星细胞被激活,增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合”可知,卫星细胞具有自我更新和分化的能力,A项正确;因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵,所以遗传物质相同,肌动蛋白在肌细胞中特异性表达,其编码基因也存在于其他类型的细胞中,只是没有在其他类型的细胞中表达,B项错误;卫星细胞被激活后会进行增殖、分化,所以激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,如核糖体会合成蛋白质等,C项正确;根据题干信息可知,适当进行抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉,可以激活卫星细胞,最后达到使肌肉增粗的作用,有助于塑造健美体型,D项正确。
2.(2022·重庆卷)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,结果见下表。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
解析 细胞的形态变化是基因选择性表达的结果,遗传物质没有发生改变, A项错误;由表格信息可知,核DNA含量增加的细胞比例为9.57%,包括S期、G2期、细胞分裂期,B项错误;吞噬细胞中的溶酶体释放消化酶,可分解进入细胞的细菌,因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶酶体增多有关,C项正确;去除该化合物后扁平状细胞不再分裂、分化,扁平状细胞不会恢复成球形,D项错误。
角度拓展 (1)胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达。[2022·江苏卷](　　)(2)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。[2021·河北卷](　　)(3)细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因。[2021·浙江卷](　　)(4)由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性。[2021·辽宁卷](　　)
练模拟·提能力3.(2023·河北模拟)脐带间充质干细胞具有较高的分化潜能,可向多个方向进行分化。向糖尿病患者体内输注间充质干细胞,间充质干细胞进入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,恢复患者正常分泌胰岛素的功能,进而达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是(　　)A.脐带间充质干细胞与胰岛细胞的功能不同,原因是两者细胞中基因的表达情况不同B.脐带间充质干细胞可向多个方向进行分化,说明脐带间充质干细胞具有全能性C.脐带间充质干细胞分化成胰岛样细胞是基因选择性表达的结果,与胰腺组织微环境无关D.脐带间充质干细胞在增殖、分化成胰岛样细胞的过程中不会发生基因突变等变异
解析 脐带间充质干细胞与胰岛细胞的差异是分化造成的,是基因的表达情况不同,A项正确;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,脐带间充质干细胞可向多个方向进行分化,不符合全能性的概念,B项错误;细胞分化受基因影响,也受细胞生存环境影响,脐带间充质干细胞分化成胰岛样细胞是基因与其生存微环境共同作用的结果,即与胰腺组织微环境是有关的,C项错误;脐带间充质干细胞在增殖、分化成胰岛样细胞的过程中要进行DNA的复制,可能会发生基因突变等变异,D项错误。
角度2 围绕细胞的衰老、死亡与人体健康的关系,考查社会责任练真题·明考向4.(2023·湖南卷)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
解析 细胞的衰老和凋亡都是受遗传信息调控的生命现象,A项正确。Bax基因促进细胞凋亡,Bcl-2基因抑制细胞凋亡,题图中siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bax蛋白质相对表达量提高,说明TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡,B项正确。题图中siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bcl-2蛋白质相对表达量降低,且Bcl-2基因可抑制细胞凋亡,所以TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,C项正确。通过以上分析可知,TRPM7基因的表达抑制细胞凋亡,可通过特异性抑制癌细胞中TRPM7基因的表达来促进癌细胞凋亡,从而达到治疗相关癌症的目的, D项错误。
5.(2021·广东卷)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
解析 细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是不可逆的,细胞凋亡后其功能不可恢复,A项错误。细胞凋亡也称细胞编程性死亡,B项错误。根据定义可知,细胞凋亡过程受基因控制,C项错误。PKR激活剂可激活蛋白激酶PKR,从而诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,因此可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D项正确。
角度拓展 (1)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。[2022·江苏卷](　　)(2)清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老。[2021·河北卷](　　)(3)细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。[2021·河北卷](　　)(4)只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因。[2022·江苏卷](　　)
练模拟·提能力6.(2023·湖南长沙模拟)坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡形式,它既以坏死的形态为特征,如细胞膜完整性被破坏,导致细胞内物质释放,又与细胞凋亡类似,由确定的信号通路控制。坏死性凋亡主要由肿瘤坏死因子受体(TNFR)和干扰素等介质引发,随后,受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)和受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)与受体蛋白相互作用,后者进一步募集和磷酸化混合系激酶结构域样蛋白(MLKL),MLKL作为细胞死亡的引发剂并最终诱导坏死性凋亡。下列说法错误的是(　　)A.坏死性凋亡是受基因控制的死亡B.坏死性凋亡不会对机体造成任何影响C.MLKL是治疗与坏死性凋亡相关的疾病的潜在靶点D.TNFR和干扰素引起的细胞凋亡,体现了细胞间的信息交流
解析 坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡形式,由确定的信号通路控制,故坏死性凋亡是受基因控制的死亡,A项正确;坏死性凋亡以坏死的形态为特征,如细胞膜完整性被破坏,导致细胞内物质释放,故会对机体造成影响,B项错误;由题意可知,MLKL是细胞死亡的引发剂并最终诱导坏死性凋亡,故MLKL是治疗与坏死性凋亡相关的疾病的潜在靶点,C项正确;TNFR和干扰素是由免疫细胞产生的,受体蛋白位于靶细胞上,则TNFR和干扰素引起的细胞凋亡,体现了细胞间的信息交流,D项正确。
专项命题——重培优【从新教材角度命题】细胞自噬与细胞凋亡命题要点 细胞自噬主要有两种类型:一是处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;二是在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关。结合细胞结构和细胞凋亡考查细胞自噬是近几年试题的命题热点。
练真题·明考向1.(2022·山东卷)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
解析 由题干信息可知,进入细胞核的蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老,衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,A项正确。由APOE基因控制合成的蛋白APOE能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项正确。细胞自噬发生在溶酶体内,降解后的产物可能被细胞利用,也可能排出细胞外,C项错误,D项正确。
练模拟·提能力2.(2022·河北唐山模拟)图甲和乙分别表示酵母细胞在营养充足和营养缺乏状态下,细胞自噬的信号调控途径。下列分析错误的是(　　)A.营养物质充足时,Akt会抑制细胞内凋亡相关基因表达,促进营养物质进入细胞B.营养物质缺乏时,mTr的失活解除其对细胞自噬作用的抑制C.环境条件不同,线粒体消耗的有机物主要来源不同D.细胞自噬与细胞凋亡受基因控制,与外界条件无关
解析 当营养物质充足时,生长因子与特异性受体结合,激活AKT来抑制凋亡,促进营养物质进入细胞,A项正确;当营养物质缺乏时,mTr失活,细胞会启动细胞自噬,为细胞生命活动提供能量,B项正确;当营养物质充足时,线粒体消耗的有机物为细胞外的营养物质,当营养物质缺乏时,线粒体消耗的有机物可能是组成细胞的各种物质,C项正确;细胞自噬与细胞凋亡受基因控制,也与外界条件有关,D项错误。
【从新情境角度命题】铁死亡和细胞焦亡命题情境 1.铁死亡铁死亡是一种铁依赖性的,区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式。铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶的作用下,催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸,发生脂质过氧化,从而诱导细胞死亡。铁死亡的主要特征如下:(1)细胞形态方面,铁死亡会导致细胞线粒体变小,膜密度增高,嵴减少。细胞核中形态变化不明显,核体积正常且无核浓缩现象。(2)细胞成分方面,铁死亡表现为脂质过氧化增高。也有一些特征基因发生变化。
2.细胞焦亡细胞焦亡是近年来发现并证实的一种新的细胞程序性死亡方式,其特征为依赖于炎性半胱天冬酶,并伴有大量促炎症因子的释放。电镜下,可以清楚地看到在细胞质膜破裂前,焦亡的细胞形成大量小泡,即焦亡小体。之后细胞膜上会形成孔隙,细胞膜破裂,内容物流出。研究表明,细胞焦亡广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样硬化性疾病等的发生发展,并发挥重要作用,对细胞焦亡的深入研究有助于认识其在相关疾病发生发展中的作用,为临床防治提供新思路。
【命题角度】(1)铁死亡与衰老细胞相比,在细胞核变化方面的差异是　 。 (2)从细胞结构方面,可以依据　　　　　　　　　　　　　　判断细胞正常凋亡和铁死亡。 (3)下列有关细胞焦亡的说法,正确的是　　　 。 ①细胞焦亡和细胞坏死均会引发炎症反应②细胞焦亡过程中,细胞膜的通透性会发生变化③细胞凋亡和细胞焦亡都与细胞内基因的表达调控有关④细胞焦亡过程中,细胞的核遗传物质发生了改变
细胞核中形态变化不明显,核体积正常且无核浓缩现象
细胞核和线粒体的形态变化
练真题·明考向3.(2023·山东卷)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
解析 蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的,A项正确;无酶活性的蛋白酶L参与细胞焦亡,若敲除编码蛋白酶L的基因则不能合成无酶活性的蛋白酶L,对细胞焦亡有影响,B项错误;细胞焦亡释放的病原体可引发机体的免疫反应,病原体可刺激该机体B淋巴细胞增殖分化形成浆细胞,浆细胞合成分泌的抗体与病原体形成沉淀或细胞集团,进而可被巨噬细胞吞噬消化,C、D两项正确。
练模拟·提能力4.(2023·重庆模拟)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,经一系列过程最终以Fe2+的形式进入细胞质基质。若细胞内Fe2+积累过多,关键调节因子谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)活性受到抑制,细胞的抗氧化能力下降,活性氧(ROs)大量堆积,从而引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为“铁死亡”。下列叙述错误的是(　　)A.Fe3+进入细胞依赖于细胞膜的识别功能和流动性B.抑制GPx4的活性有利于延缓细胞凋亡C.ROs的自由基可攻击生物膜产生更多的自由基D.细胞“铁死亡”过程中存在凋亡基因的表达
解析 Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,即以胞吞的方式进入细胞,所以此过程依赖于细胞膜表面受体的识别和结合以及细胞膜的流动性,A项正确;若抑制GPx4的活性,则细胞的抗氧化能力下降,活性氧大量堆积导致细胞凋亡,B项错误;自由基可攻击生物膜的磷脂,产生更多的自由基,C项正确;“铁死亡”是铁依赖的程序性死亡,属于细胞凋亡,所以存在凋亡基因的表达,D项正确。
热点微专题3　常考细胞类型
练真题·明考向1.(2022·湖北卷)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　)A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
解析 经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通过自由扩散的方式进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会失水变小,A项正确,B项错误;未经AgNO3处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也可通过自由扩散的方式进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,C、D两项正确。
2.(2021·辽宁卷改编)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。下列有关叙述不正确的是(　　)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
解析 据图可知,微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达,B项正确;PKM2进入单核细胞内可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,说明PKM2主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C项错误;微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内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。因此细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节,D项正确。
练模拟·提能力3.(2022·江苏南京鼓楼区模拟)人成熟红细胞可应用于递送药物。将红细胞置于一定浓度的溶液(甲)中,使其膜上出现孔洞,药物通过孔洞进入细胞后再转移至浓度与红细胞相同的溶液中,膜表面孔洞闭合,将药物包载在细胞内,再运送至靶细胞。下列相关叙述错误的是(　　)A.甲溶液的浓度应略低于红细胞的细胞液浓度B.包载入的药物必须具有脂溶性的特点C.在临床使用此药物时要进行严格的血型匹配D.包载入药物的方法利用了细胞膜的流动性
解析 由题可知,将红细胞置于一定浓度的甲溶液中,其膜上出现孔洞,说明红细胞吸水涨破出现孔洞,则甲溶液的浓度应略低于红细胞的细胞液浓度,A项正确;由于药物是通过孔洞进入细胞的,因此药物不一定具有脂溶性,B项错误;临床使用此药物时必须进行严格的血型匹配,C项正确;红细胞的细胞膜具有流动性,包载入药物的方法利用了细胞膜的流动性,D项正确。
4.(2023·福建泉州模拟)哺乳动物细胞能够通过图中两种途径获取氨基酸。正常细胞在营养丰富时优先通过途径②获取氨基酸;癌细胞则主要利用途径①获取氨基酸,从而在营养不良的肿瘤中生长。LYSET是一种高尔基体膜蛋白,该蛋白缺陷导致高尔基体形成的溶酶体中不含有水解酶。下列说法错误的是(　　)A.两种途径获取的氨基酸均为非必需氨基酸B.癌细胞LYSET缺陷将导致胞吞的蛋白质在溶酶体中累积C.细胞通过两种途径获取氨基酸有利于适应不同的营养条件D.抑制LYSET的合成可能成为治疗癌症的一种策略
解析 两种途径需要从外界获取氨基酸,为必需氨基酸,A项错误;癌细胞LYSET缺陷,溶酶体内不存在水解酶,会导致胞吞的蛋白质在溶酶体中累积, B项正确;细胞通过两种途径获取氨基酸有利于适应不同的营养条件,以确保其生长和代谢的正常进行,C项正确;癌细胞主要通过途径①获取氨基酸,从而在营养不良的肿瘤中生长,若抑制LYSET的合成,将导致蛋白质在溶酶体中积累,最终不能促进肿瘤的生长,因此抑制LYSET的合成可能成为治疗癌症的一种策略,D项正确。
5.(2023·山东青岛模拟)中国科学院某科研团队在国际上首次构建出具有一条染色体的活酵母细胞。他们利用基因编辑工具CRISPR-Cas9切割端粒附近的基因组序列,进而利用修复DNA切口的酶让两条染色体融合在一起。同时,还移除了两条染色体中的一条染色体上的着丝粒。下列说法错误的是(　　)A.人造酵母菌属于真核细胞,遗传信息的表达遵循中心法则B.仅保留一个着丝粒有助于保证细胞分裂时染色体的稳定性C.染色体的切割和拼接过程发生了染色体的结构和数目变异D.CRISPR-Cas9可以准确地识别目标序列并进行切割和修复
解析 酵母菌为单细胞真核生物,遗传信息的表达遵循中心法则,A项正确;正常情况下,一条染色体只有一个着丝粒,融合后的染色体仅保留一个着丝粒,可以避免染色体在细胞分裂时发生断裂,进而保证染色体的稳定性,B项正确;活酵母细胞中两条染色体融合在一起形成一条染色体,染色体数目减少,属于染色体数目变异,染色体融合在一起属于染色体结构变异,C项正确; CRISPR-Cas9可以准确地识别目标序列并进行切割,据题干信息可知,修复染色体利用了修复DNA切口的酶,D项错误。
6.如图表示人体红细胞成熟经历的几个过程及各阶段的细胞特点。下列叙述正确的是(　　)A.造血干细胞和网织红细胞均具有细胞周期B.成熟红细胞在细胞呼吸过程中释放的二氧化碳和吸收的氧气相等C.成熟红细胞的凋亡由基因控制,其凋亡基因在④之前已表达D.①②③④均为细胞分化过程,③在脱去细胞核的同时还排出核糖体等细胞器