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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第6章细胞的生命历程测试卷（Word版附解析）
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第6章 细胞的生命历程全卷满分100分 考试用时75分钟一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)1.下列有关有丝分裂的说法错误的是( )A.正常体细胞进行有丝分裂的次数往往是有限的B.动植物细胞有丝分裂过程中,染色体的行为相同C.原核生物与真核生物都可以通过有丝分裂来增殖D.有丝分裂能将复制后的核遗传物质精确地均分到两个子细胞中2.下图为某种动物细胞的有丝分裂过程中某一时期的示意图,下列叙述错误的是( )A.图中有两组中心粒,中心粒的倍增发生于分裂间期B.结构1和2的形成是染色质(体)复制的结果C.这种动物的体细胞中的染色质(体)有4条D.图中核DNA分子有8个、染色单体有8条3.如图为植物细胞的间期和有丝分裂各时期图像,下列叙述错误的是( )A.图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线B.有丝分裂过程中,细胞出现的先后顺序是①⑤②③C.核DNA分子的复制与染色体的复制是同步进行的D.细胞④内有蛋白质的合成,且合成场所为一种无膜结构的细胞器4.下图为科学家利用荧光标记技术研究某生物细胞有丝分裂过程时获得的某时期图像。下列叙述正确的是( )A.中心体复制发生在图示时期的前一时期B.DNA及染色体数加倍均发生在图示时期C.图中DNA荧光标记集中区域均无姐妹染色单体D.若无中心体发出的星射线的牵引,着丝粒不能分裂5.如图是某同学做“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”实验时观察到的图像,结合所学知识,下列叙述错误的是( )A.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,处于2细胞时期的细胞数量最多B.3细胞所处时期是染色体计数的最佳时期,其中核DNA与染色体数目比为2∶1C.4细胞染色体数目为体细胞中的两倍D.1细胞中出现的染色体会在5细胞所处的时期分解6.下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述,正确的是( )A.用缺乏营养物质的培养液培养,会使M期细胞减少B.用蛋白质合成抑制剂处理,不影响G1期细胞进入S期C.用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目增加D.用含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,S期细胞的数量增加7.如图为细胞周期中,相关结构的含量变化曲线。下列相关说法不正确的是 ( )A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则c→d过程细胞中核DNA含量不变B.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变D.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同8.真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期(M期),间期又分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制,研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验,获得如表结果。下列推断正确的是( )A.诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中,且随M期进行含量越来越多B.S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子C.将M期细胞和S期细胞融合,原S期细胞中染色质不会凝缩D.将M期细胞和S期细胞融合,原M期细胞染色体DNA会复制9.壁虎受到天敌威胁时,会断尾逃生,尾部横隔处细胞保留干细胞功能。但“新尾巴”只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管,缺少原生尾巴的脊椎、神经组织等。科学家通过植入胚胎干细胞帮助断尾壁虎长出了一条接近于原生的尾巴。下列叙述错误的是( )A.胚胎干细胞的分化不会改变细胞中的遗传物质B.尾部横隔处的细胞再生出尾巴体现了细胞的全能性C.在分裂间期,胚胎干细胞适度生长,DNA复制,中心粒倍增D.尾部横隔处的细胞依然具有自我更新和分化的能力10.秀丽隐杆线虫的成虫体内共有959个体细胞,科学家发现从受精卵到成虫,秀丽隐杆线虫体内总共出现过1 090个细胞,并确定了每个体细胞的来源和去向,关于秀丽隐杆线虫的发育,下列叙述正确的是( )A.秀丽隐杆线虫发育过程中细胞数量减少,说明细胞分化是不稳定的B.秀丽隐杆线虫衰老后,控制细胞凋亡的基因才开始表达C.秀丽隐杆线虫发育过程中131个细胞被清除的同时也可能正在产生新的细胞D.秀丽隐杆线虫发育过程中体内不同部位的细胞基因的表达情况基本相同11.生物体内的绝大多数细胞,都要经过分化、衰老、死亡等阶段。研究表明,人类面临着三种衰老:第一种是生理性衰老,是指随着年龄增长所出现的生理性退化;第二种是病理性衰老,即内在或外在的原因使人体发生病理性变化,导致衰老现象提前发生;第三种是心理性衰老,体力或精神负担过重等各种原因,导致产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。下列说法错误的是( )A.对于多细胞生物体,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程B.某些因素使免疫力下降,会加速病理性衰老的发生C.随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA被截短导致的衰老属于病理性衰老D.“早衰”和“未老先衰”说明环境因素会影响人体细胞衰老的进程12.下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图,据图分析,下列有关叙述正确的是( )A.①过程是通过生物膜之间直接接触的方式进行信息传递的,表明细胞识别具有特异性B.机体清除被病原体感染的细胞,属于细胞凋亡C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞的被动死亡过程D.凋亡细胞内的蛋白质合成能力下降,酶的活性也都降低二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)13.如图①~⑦为某高等植物根尖分生区细胞增殖过程中,染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是( )A.①→②过程是分裂间期,同时细胞内叶绿体数量增多B.②→③过程中细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体C.④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,核DNA的数量加倍D.⑥→⑦过程中细胞中部向内凹陷形成细胞板,细胞一分为二14.某细胞进行有丝分裂过程中三个时间段染色体、核DNA、染色单体的数目如下图。下列说法正确的是( ) A.图A时间段每条染色体上仅1个DNA分子B.图B可能表示该细胞正处于分裂前期C.图C一定表示有丝分裂中期D.若B、C表示两个连续的时间段,那么导致变化的原因可能是着丝粒的分裂15.人体造血干细胞分化存在下面过程:下列有关说法正确的是( )A.人体造血干细胞能够通过细胞分裂进行增殖,并在分裂前期出现中心粒的倍增B.细胞分化的方向受到细胞所处微环境的影响,说明环境会影响基因的选择性表达C.人体造血干细胞在胚胎时期分化形成,在出生之后依然保持分化能力D.捐献造血干细胞会对捐献者的身体健康造成较大影响16.纺锤丝在细胞有丝分裂过程中起着重要的作用,若某纺锤丝被破坏,未能移向两极的整条染色体可形成微核,即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块。动物细胞在有丝分裂过程中,母细胞中的姐妹染色单体均附着于纺锤丝上,才能启动中-后期转换,转换过程的部分图解如图。下列相关分析正确的是( )A.蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性,有丝分裂中-后期转换由活化APC启动B.有活性的APC能降解蛋白S使分离酶活化,进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体相互分开C.若想要观察用秋水仙素处理(抑制纺锤体形成)的植物根尖细胞中的微核,最好选择处于中期的细胞观察D.若细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞,则母细胞产生的子细胞中DNA含量增加或减少三、非选择题(本题共5小题,共60分。)17.(12分)科学家用含32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如图。(1)细胞周期是指从一次分裂完成时开始,到下一次分裂 为止,包括分裂间期(分为G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)两个阶段,其中分裂间期的特点是 。图示中有 个完整的细胞周期。 (2)用显微镜观察正常细胞的有丝分裂时,处于分裂间期的细胞最多,原因是 ,同一视野内可以看到多个时期的细胞图像,原因是 。 (3)细胞周期受到严格的分子调控,为研究W蛋白对动物细胞有丝分裂的调控作用,研究人员将经同步化处理的正常细胞群和W蛋白缺失细胞群放入正常培养液中培养,一段时间后采用特定方法对两组细胞有丝分裂过程各阶段的时间进行记录,结果如下:本实验结果说明W蛋白对细胞周期的调控作用是 。 18.(12分)图甲表示某动物体细胞增殖过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图乙表示细胞分裂过程中某两个时期的图像,图丙表示根尖的结构及细胞分裂、分化的过程。请分析回答下列问题。 (1)图甲中b、c分别表示的是 、 的含量。 (2)图乙中Ⅱ细胞对应图甲中的 (填“1”或“2”)时期。Ⅰ细胞染色单体数为 。Ⅱ细胞中DNA数与染色体数的比值 (填“大于”“等于”或“小于”)2。 (3)在电镜下观察处于分裂期的细胞,可见放射状星射线是由细胞两极的某结构发出的,该结构复制的时间在 。 (4)观察根尖细胞有丝分裂时应选择图丙中 (填图中的字母)区细胞。观察细胞质壁分离时可选择 (填图中的字母)区细胞。在③与④过程中,细胞核所含遗传物质 (填“会”或“不会”)发生改变,随着细胞的分化程度逐渐升高,细胞的全能性受到的限制作用 (填“增大”或“减小”)。 19.(10分)环境中的污染物能使处于分裂期的染色体发生断裂,当子细胞进入下一次分裂间期时,缺失着丝粒的染色体片段便浓缩在细胞核之外,形成微核(如图1中箭头所示)。洗甲水是由一种或多种有机溶剂加入少量的上光油和抗氧化剂配制而成的,用于去除指甲油。为研究某款洗甲水对植物细胞分裂指数(分裂期细胞数与观察细胞总数的比值)及产生微核的影响,生物兴趣小组同学开展了相关实验,主要步骤如下。①洋葱生根:选取大小相近、鳞茎饱满的紫红色皮的洋葱,底部浸于蒸馏水中,室温下培养,每天换水2次,待植物根尖长至2~3 cm。②洗甲水处理:选取等量、初生根长势一致的洋葱鳞茎分别放入浓度为0、5%、10%、15%和20%的洗甲水溶液中,室温培养24 h后,清洗并放入蒸馏水中恢复培养24 h。③染色制片:切取洋葱根尖顶端1~1.5 cm的幼根,经固定、酸解、漂洗和染色后,制成临时装片。④镜检统计:选取视野清晰、细胞分散均匀的装片进行显微观察,每张装片统计大约500个细胞,记录每张装片中分裂期细胞和产生微核的细胞数目,并计算分裂指数及微核率。结果如图2、图3。请回答下列问题:(1)微核的组成成分主要是 。 (2)步骤②中,初生根经不同浓度洗甲水处理后需在蒸馏水中恢复培养24 h,其目的是 。 (3)步骤③中,酸解的目的是 ,染色所用的染液是 。 (4)图3结果中,洗甲水浓度为20%时,细胞的微核率发生下降,结合题干和图2分析,其原因可能是 。 20.(14分)心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤,ATP的合成能力明显下降。心脏作为人体的重要器官,延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义,科学家对此进行了相关研究。(1)ATP(A—Pα~Pβ~Pγ)中,由于 等,“~”代表的特殊化学键不稳定, (填“α”“β”或“γ”)位磷酸基团具有较高的转移势能,脱离后可与其他分子结合从而使后者发生变化。 (2)在人体健康心肌细胞中,损伤线粒体可以通过 机制被清除,有研究表明,缺少运动的人体内该机制水平 (填“升高”或“降低”)导致受损线粒体堆积,进而产生炎症反应,加速心肌细胞衰老。 (3)关于细胞衰老的机制,目前普遍接受的是自由基学说和端粒学说,端粒指的是 。 (4)绿茶中的儿茶素(EGCG)可以中和或防止活性氧自由基(ROS,一种含氧的异常活泼的化学物质)引起的氧化应激反应,从而发挥抗衰老的作用。为验证上述观点,科学家检测了秀丽隐杆线虫在不同条件下的线粒体呼吸酶活性、细胞呼吸强度和ROS含量,结果如图所示。EGCG组处理6 h后,ROS含量升高的原因是: 。培养24 h及120 h后,细胞呼吸强度恢复,ROS水平降低。 (5)适度锻炼和适量饮用绿茶可延缓心肌衰老,请基于上述研究提出合理的解释: (至少答出两点)。 21.(12分)阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致形成老年斑、tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结,两种情形均引起神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分,具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影响,研究人员进行了系列实验。(1)研究人员构建AD模型小鼠进行实验,请将实验材料和处理补充完整。(2)研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验:在水中放置平台(图1中以表示),训练小鼠记忆平台位置,之后撤去平台,观察小鼠的运动轨迹,检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后,三组小鼠的运动轨迹如图1所示。甲 乙 丙图1实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力,理由是 。 (3)检测三组小鼠脑组织的老年斑数量,结果如图2所示(深色斑点为老年斑)。图2由结果可知,大蒜素可 AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成。 (4)测定三组小鼠脑内三种蛋白的含量,如图3(条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白含量的高低)。图3根据图3结果推测:大蒜素通过 (填“促进”或“抑制”)AD模型小鼠脑细胞中 的合成,减少Aβ的含量;通过抑制 的合成、促进 的合成,在一定程度上减少神经元的凋亡,进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。 附加题1.细胞周期包括物质准备(G1期、S期、G2期)和细胞分裂(M期)两个连续的阶段,其连续变化的分子调控机制如图所示,细胞周期中的检查点是停止一个阶段事件而启动后一阶段事件的节点,类似于“关卡”,且MPF是通过G2检查点必需的蛋白质复合物。CDK与周期蛋白可看作是酶的激活剂与酶的关系,每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能。下列说法错误的是( )A.G2期细胞内每条染色体含有2条染色单体,染色体数目不变B.周期蛋白可看作是CDK的“激活剂”,能循环使用C.同一种CDK可能有多个结合位点,能与多种周期蛋白结合D.CDK与周期蛋白特异性结合形成MPF后,才能使细胞周期通过G2检查点2.人参皂苷是人参中重要的活性成分之一,具有抗肿瘤、调节免疫等作用。科研人员利用宫颈癌细胞——海拉细胞开展了系列研究。图1注:R3区域表示细胞碎片,R4区域表示凋亡早期细胞,R5区域表示凋亡晚期细胞,R6区域表示正常细胞,PI和AnnexinV代表两种染料,图中每个点代表一个细胞。(1)人参皂苷为固醇类物质,以 方式进入海拉细胞,影响其生命活动。科研人员分别在正常条件和无血清条件(模拟不良环境)下利用适量的人参皂苷处理海拉细胞,采用荧光染色技术检测细胞凋亡情况,结果如图1。发现在正常条件下人参皂苷几乎不起作用,在无血清条件下可以促进细胞凋亡,依据是 。 (2)研究表明,在不良环境中,癌细胞通过提高自噬作用将内源性蛋白质和细胞器在 (填细胞器名称)中降解,为其生存提供 。已知LC3为细胞自噬程度的指示蛋白,科研人员检测了不同处理下海拉细胞LC3的含量,结果如图2。发现在无血清条件下海拉细胞自噬 ,人参皂苷处理后海拉细胞自噬 。 图2(3)综合上述结果可以推测人参皂苷对海拉细胞作用的机制是 。 (4)欲为上述机制进一步提供证据,请选出合理的方案与对应的结果 。 ①在正常条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷②在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷③在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂④在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬诱导剂⑤细胞凋亡率上升⑥细胞凋亡率下降 答案全解全析第6章 细胞的生命历程1.C 随着分裂次数的增加染色体的端粒会变短,正常体细胞的分裂次数往往是有限的,A正确;动植物细胞有丝分裂过程中,染色体的行为相同,都要经过散乱排布、排列在细胞中央、分别移向细胞两极等过程,B正确;有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,原核生物不能进行有丝分裂,C错误。2.D 题图中结构1和2在着丝粒分裂之前属于姐妹染色单体,是染色质(体)复制的结果,B正确;题图细胞中着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,含有8条染色体,是体细胞染色体数的2倍,故该动物的体细胞中的染色质(体)有4条,C正确;图中核DNA分子有8个,没有染色单体,D错误。3.A ①为有丝分裂前期,②为有丝分裂后期,③为有丝分裂末期,④为分裂间期,⑤为有丝分裂中期,分裂期细胞出现的先后顺序是①⑤②③,B正确。图中M为细胞板、N为核仁、P为纺锤丝,A错误。染色体主要由DNA和蛋白质组成,核DNA分子的复制与染色体的复制同步进行,发生在分裂间期,C正确。分裂间期细胞完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核糖体(无膜结构),D正确。4.C 题图中,DNA分布在细胞两极,该细胞此时处于有丝分裂后期(不存在姐妹染色单体),而中心体的复制发生在间期,A错误,C正确;DNA数加倍发生在分裂间期,染色体数加倍发生在有丝分裂后期即图示时期,B错误;着丝粒的分裂与星射线的牵引无关,D错误。5.D 间期进行DNA分子复制,若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,细胞停滞在间期,故2细胞所处时期(分裂间期)的细胞数量最多,A正确;3细胞所处时期为中期(染色体形态稳定、数目清晰,是染色体计数的最佳时期),一条染色体由两条姐妹染色单体组成,含有2个DNA,B正确;着丝粒分裂,染色体数目加倍,C正确;5细胞处于末期,染色体在分裂末期解螺旋形成染色质,并非被分解,D错误。6.A 7.B 8.B 根据题表进行分析:9.B 尾部横隔处的细胞再生出尾巴是多个细胞作用的结果,且没有形成完整个体或分化成其他各种细胞,不能体现细胞的全能性,B错误。10.C 细胞凋亡导致细胞数目减少,不能说明细胞分化不稳定,一般来说,细胞分化后将一直保持分化后的状态,直到死亡,A错误;细胞凋亡又被称为细胞的程序性死亡,是由基因控制的,可以发生在个体发育的整个时期,B错误;生物发育过程中,有细胞的分裂、分化,也有细胞的衰老、凋亡,秀丽隐杆线虫发育过程中131个细胞被清除的同时也可能正在产生新的细胞,C正确;秀丽隐杆线虫发育过程中体内不同部位的细胞发生了分化,而分化的实质是基因的选择性表达,不同部位的细胞基因的表达情况不完全相同,D错误。11.C 随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA被截短导致的衰老属于生理性衰老,C错误。12.B ①过程中凋亡诱导因子与膜受体特异性结合,体现了生物膜的信息交流功能,但①过程不是通过生物膜之间直接接触的方式进行信息传递的,A错误;细胞凋亡是一种主动的细胞死亡过程,C错误;凋亡细胞内与凋亡有关的酶的活性升高,D错误。13.B 植物根尖分生区细胞中没有叶绿体,A错误;②→③过程(染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体)发生在有丝分裂前期,有丝分裂前期植物细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体,B正确;④→⑤过程(染色体的着丝粒分裂)是有丝分裂后期,染色体数目加倍,核DNA数量不变,核DNA数量加倍发生在分裂间期,C错误;⑥→⑦过程(染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝)是有丝分裂末期,植物细胞不会在细胞中部向内凹陷,D错误。14.AD 图A中染色体数∶核DNA数=1∶1,每条染色体上仅1个DNA分子,A正确;图B所示时期,细胞内无染色单体,核DNA分子数和染色体数都是4N,染色体数目是该生物体细胞的2倍,则该细胞处于有丝分裂后期或末期,B错误;图C所示时期,细胞内核DNA分子数和染色单体数都是4N,染色体数为2N,则该细胞可能处于分裂前期或中期,C错误;若B、C表示两个连续的时间段,则C为细胞有丝分裂中期,B为有丝分裂后期,染色单体的消失和染色体数的加倍是着丝粒分裂导致的,D正确。15.BC 细胞分裂间期实现中心粒的倍增,A错误;淋巴母细胞转移到不同器官可分化为不同细胞,说明细胞分化的方向受到细胞所处微环境的影响,也说明环境会影响基因的选择性表达,B正确;胚胎发育过程中,造血干细胞由受精卵分裂、分化而来,出生后,造血干细胞依然可以分裂、分化为各种血细胞,C正确;捐献造血干细胞对捐献者身体健康的影响很小,D错误。16.ABD 题图分析:蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性;有活性的APC能够分解蛋白S,从而使分离酶活化;分离酶可切割黏连蛋白使姐妹染色单体分开,A、B正确;由“若某纺锤丝被破坏,未能移向两极的整条染色体可形成微核,即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块”可知,在有丝分裂末期核膜重建后,被遗留在细胞核外的染色体会成为微核,处于中期的细胞还未形成细胞核,C错误。17.答案 (每空2分)(1)完成时 细胞中进行DNA复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长(物质准备1分,适度生长1分) 2 (2)细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%(答出时间占比大即得分) 不同细胞的分裂是相对独立的,不同步的 (4)明显缩短前期到中期的时间解析 (3)根据实验目的和实验过程进行分析:18.答案 (除标注外,每空1分)(1)染色体 染色单体 (2)2 0 大于(2分) (3)分裂间期 (4)b d(2分) 不会 增大解析 (1)由图甲可知,1时期c为0,2时期c为8,所以c是染色单体。由于2时期a=c=8,所以a是核DNA,则b是染色体的含量。(2)图乙中Ⅱ细胞每条染色体上含有2个DNA分子,染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2,对应图甲中的2时期。Ⅱ细胞处于有丝分裂中期,细胞中染色体数∶核DNA数=1∶2,但细胞中的DNA包括核DNA和质DNA,所以Ⅱ细胞中DNA数与染色体数的比值大于2。(4)观察根尖细胞有丝分裂时应选择图丙中b分生区细胞(分裂旺盛,呈正方形,排列紧密)。观察细胞质壁分离时,要求细胞具有成熟大液泡,宜选择d区(成熟区)细胞。③和④为细胞分化过程,该过程中细胞核遗传物质不会发生改变,细胞的分化程度越高,全能性受到的限制作用越大。19.答案 (除标注外,每空2分)(1)DNA和蛋白质(答出1个计1分) (2)使更多发生染色体片段断裂的细胞进入下一个细胞周期的间期 (3)使组织中的细胞相互分离 甲紫溶液(或醋酸洋红液)(1分) (4)浓度为20%的洗甲水导致细胞有丝分裂指数下降,染色体发生断裂减少,从而使形成微核的细胞数目减少(3分)解析 (1)分析题意可知,微核是缺失着丝粒的染色体片段浓缩成的结构,故微核的组成成分与染色体相同,主要是DNA和蛋白质。(2)根据“环境中的污染物能使处于分裂期的染色体发生断裂,当子细胞进入下一次分裂间期时,缺失着丝粒的染色体片段便浓缩在细胞核之外,形成微核”可知,微核的形成是在下一次分裂间期,所以步骤②中,初生根经不同浓度洗甲水处理后需在蒸馏水中恢复培养24 h,其目的是使更多发生染色体片段断裂的细胞进入下一个细胞周期的间期。(3)步骤③中,酸解(解离)可使组织中的细胞相互分离;染色体易被碱性染料染成深色,染色所用的染液是甲紫溶液或醋酸洋红液。20.答案 (每空2分)(1)两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥 γ (2)细胞自噬 降低 (3)染色体两端特殊序列的DNA—蛋白质复合体 (4)线粒体呼吸酶活性下降,导致细胞呼吸强度降低,不能有效利用氧 (5)适度锻炼可以提高损伤线粒体自噬水平从而减少心肌炎症反应;绿茶中富含EGCG,适量饮用可减少体内自由基(或“绿茶中的EGCG可中和或防止ROS引起的氧化应激反应”)解析 (2)损伤的线粒体会被细胞中的溶酶体降解,从而被细胞再利用,这种机制叫细胞自噬。如果细胞内受损的线粒体出现堆积,说明细胞自噬能力下降,不能及时降解细胞内的受损线粒体。(4)分析题图可知,与对照组相比,EGCG组处理6 h后,线粒体呼吸酶活性下降,呼吸强度减弱,ROS(含氧)含量增加。所以EGCG组处理6 h后,导致ROS含量升高的原因可能是EGCG使线粒体呼吸酶活性下降,导致细胞呼吸速率降低,不能有效利用氧。21.答案 (除标注外,每空1分)(1)①健康小鼠(2分) ②玉米油灌胃处理 ③AD模型小鼠(2分) (2)丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似,主要集中在相应平台位置运动,而乙组小鼠的运动轨迹远离相应平台位置(2分) (3)抑制 (4)抑制 PS1蛋白 促凋亡蛋白Bax 抗凋亡蛋白Bcl-2解析 (3)由图2可知,丙组加大蒜素后老年斑的数量少于乙组,说明大蒜素可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成。(4)由图3可知,与乙组相比,丙组AD模型小鼠的PS1、Bax减少,Bcl-2增多,说明大蒜素通过抑制AD模型小鼠脑细胞中PS1蛋白的合成使Aβ的含量减少;通过抑制Bax的合成、促进Bcl-2的合成,在一定程度上减少神经元的凋亡,进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。附加题1.B DNA复制在S期完成,G2期细胞内每条染色体上含有两条染色单体,染色体数目不变,A正确;据图可知,在G2期,CDK与周期蛋白结合形成MPF,而MPF是通过G2检查点必需的蛋白质复合物,因此MPF的形成有利于细胞通过G2检查点进入M期,M期结束后周期蛋白被降解,CDK进入下一个细胞周期被利用,所以,周期蛋白不能循环使用,B错误,D正确;根据题意,CDK与周期蛋白可看作是酶的激活剂与酶的关系,每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能,因此同一种CDK可能有多个结合位点,能与多种周期蛋白结合,C正确。2.答案 (1)自由扩散 正常条件下,与对照组相比,用人参皂苷处理后各区域细胞数变化不大;无血清条件下,与对照组相比,用人参皂苷处理后位于R5区域的细胞更多,位于R6区域的细胞更少 (2)溶酶体 营养物质 增强 被抑制 (3)无血清时,人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进其凋亡 (4)②③⑤(或②④⑥)解析 细胞凋亡对生物体的生长发育有积极意义,该题以外源药物作用于细胞诱导异常细胞凋亡为情境,将基础知识迁移到实验设计中,通过对探究结果的分析加深对细胞凋亡意义的认识。(1)图1中,正常条件下,与对照组相比,用人参皂苷处理后各区域细胞数变化不大;在无血清条件下,人参皂苷处理组与对照组相比,有更多的细胞位于R5区域,有更少的细胞位于R6区域,即处于凋亡晚期的细胞更多,正常的细胞更少,故可知在无血清条件下人参皂苷可以促进细胞凋亡。(2)(3)细胞发生自噬时,溶酶体可以分解内源性蛋白质和细胞器,为自身生存提供营养物质。在图2中,与正常条件下的对照组比,无血清条件的对照组海拉细胞中LC3含量高,自噬增强,人参皂苷处理后LC3含量减少,海拉细胞自噬被抑制。综合上述结果,无血清时,海拉细胞通过自噬获得营养物质而存活,加入人参皂苷可促进细胞凋亡,因此可推测,无血清时,人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进海拉细胞凋亡。(4)人参皂苷与自噬抑制剂都能抑制海拉细胞自噬。在无血清条件下,人参皂苷抑制细胞自噬,细胞凋亡率上升,则应该在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷作为对照;在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂,结果是细胞凋亡率上升;在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬诱导剂,结果是细胞凋亡率下降。 细胞融合的组合方式融合细胞中的现象M期细胞和G1期细胞原G1期细胞中出现染色质凝缩成单线状染色体M期细胞和G2期细胞原G2期细胞中出现染色质凝缩成双线状染色体S期细胞和G1期细胞原G1期细胞核中DNA进行复制S期细胞和G2期细胞原G2期细胞核中DNA没有启动复制核膜解体……中期开始后期开始对照组0~5 min……40 min50 min实验组0~10 min……110 min120 min组别实验材料实验处理甲① 玉米油灌胃处理乙AD模型小鼠② 丙③ 大蒜素(溶于玉米油)灌胃给药1.C2.D3.A4.C5.D6.A7.B8.B9.B10.C11.C12.B13.B14.AD15.BC16.ABD条件分析结果用缺乏营养物质的培养液培养细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成细胞周期不能正常进行,M期细胞减少,A正确用蛋白质合成抑制剂处理G1期主要进行与DNA复制有关的蛋白质的合成G1期细胞不能合成相应的蛋白质,无法进入S期,B错误用促进细胞分裂的试剂处理细胞周期中的染色体数目加倍发生在后期G2期细胞中染色体数目不会增加,C错误用含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养S期进行DNA的复制S期细胞的数量不会增加,D错误纵坐标选项分析一条染色体中DNA的含量bc段一条染色体上含有两个DNA,de段一条染色体上含有一个DNA,c→d形成的原因是着丝粒分裂,染色体数目加倍,但细胞中核DNA含量不变,A正确染色体数目变化发生在有丝分裂后期(着丝粒分裂),a→c着丝粒并未分裂,染色体数目不变,C正确一个细胞中核DNA的含量ab段DNA复制(染色体数目不变),bc段包括间期的G2期和分裂期的前期、中期、后期以及末期结束之前,分裂后期着丝粒分裂,染色体数加倍,因此a→c过程染色体数目会发生变化,B错误ab段表示DNA复制,d点时细胞分裂期结束,即将进入下一个细胞周期,e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同,都是一条染色体上含有一个DNA,D正确实验目的研究W蛋白对动物细胞有丝分裂的调控作用自变量正常细胞群、W蛋白缺失细胞群因变量细胞有丝分裂过程各阶段的时间实验结果对照组(正常细胞群)从“核膜解体”到“中期开始”的时间为40 min,从“中期开始”到“后期开始”的时间为10 min;实验组(W蛋白缺失细胞群)从“核膜解体”到“中期开始”的时间为110 min,从“中期开始”到“后期开始”的时间为10 min,由此可知对照组细胞从前期到中期的时间明显短于实验组实验结论W蛋白能明显缩短前期到中期的时间
第6章 细胞的生命历程全卷满分100分 考试用时75分钟一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)1.下列有关有丝分裂的说法错误的是( )A.正常体细胞进行有丝分裂的次数往往是有限的B.动植物细胞有丝分裂过程中,染色体的行为相同C.原核生物与真核生物都可以通过有丝分裂来增殖D.有丝分裂能将复制后的核遗传物质精确地均分到两个子细胞中2.下图为某种动物细胞的有丝分裂过程中某一时期的示意图,下列叙述错误的是( )A.图中有两组中心粒,中心粒的倍增发生于分裂间期B.结构1和2的形成是染色质(体)复制的结果C.这种动物的体细胞中的染色质(体)有4条D.图中核DNA分子有8个、染色单体有8条3.如图为植物细胞的间期和有丝分裂各时期图像,下列叙述错误的是( )A.图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线B.有丝分裂过程中,细胞出现的先后顺序是①⑤②③C.核DNA分子的复制与染色体的复制是同步进行的D.细胞④内有蛋白质的合成,且合成场所为一种无膜结构的细胞器4.下图为科学家利用荧光标记技术研究某生物细胞有丝分裂过程时获得的某时期图像。下列叙述正确的是( )A.中心体复制发生在图示时期的前一时期B.DNA及染色体数加倍均发生在图示时期C.图中DNA荧光标记集中区域均无姐妹染色单体D.若无中心体发出的星射线的牵引,着丝粒不能分裂5.如图是某同学做“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”实验时观察到的图像,结合所学知识,下列叙述错误的是( )A.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,处于2细胞时期的细胞数量最多B.3细胞所处时期是染色体计数的最佳时期,其中核DNA与染色体数目比为2∶1C.4细胞染色体数目为体细胞中的两倍D.1细胞中出现的染色体会在5细胞所处的时期分解6.下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述,正确的是( )A.用缺乏营养物质的培养液培养,会使M期细胞减少B.用蛋白质合成抑制剂处理,不影响G1期细胞进入S期C.用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目增加D.用含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,S期细胞的数量增加7.如图为细胞周期中,相关结构的含量变化曲线。下列相关说法不正确的是 ( )A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则c→d过程细胞中核DNA含量不变B.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则a→c过程染色体数目不变D.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同8.真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期(M期),间期又分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制,研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验,获得如表结果。下列推断正确的是( )A.诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中,且随M期进行含量越来越多B.S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子C.将M期细胞和S期细胞融合,原S期细胞中染色质不会凝缩D.将M期细胞和S期细胞融合,原M期细胞染色体DNA会复制9.壁虎受到天敌威胁时,会断尾逃生,尾部横隔处细胞保留干细胞功能。但“新尾巴”只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管,缺少原生尾巴的脊椎、神经组织等。科学家通过植入胚胎干细胞帮助断尾壁虎长出了一条接近于原生的尾巴。下列叙述错误的是( )A.胚胎干细胞的分化不会改变细胞中的遗传物质B.尾部横隔处的细胞再生出尾巴体现了细胞的全能性C.在分裂间期,胚胎干细胞适度生长,DNA复制,中心粒倍增D.尾部横隔处的细胞依然具有自我更新和分化的能力10.秀丽隐杆线虫的成虫体内共有959个体细胞,科学家发现从受精卵到成虫,秀丽隐杆线虫体内总共出现过1 090个细胞,并确定了每个体细胞的来源和去向,关于秀丽隐杆线虫的发育,下列叙述正确的是( )A.秀丽隐杆线虫发育过程中细胞数量减少,说明细胞分化是不稳定的B.秀丽隐杆线虫衰老后,控制细胞凋亡的基因才开始表达C.秀丽隐杆线虫发育过程中131个细胞被清除的同时也可能正在产生新的细胞D.秀丽隐杆线虫发育过程中体内不同部位的细胞基因的表达情况基本相同11.生物体内的绝大多数细胞,都要经过分化、衰老、死亡等阶段。研究表明,人类面临着三种衰老:第一种是生理性衰老,是指随着年龄增长所出现的生理性退化;第二种是病理性衰老,即内在或外在的原因使人体发生病理性变化,导致衰老现象提前发生;第三种是心理性衰老,体力或精神负担过重等各种原因,导致产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。下列说法错误的是( )A.对于多细胞生物体,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程B.某些因素使免疫力下降,会加速病理性衰老的发生C.随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA被截短导致的衰老属于病理性衰老D.“早衰”和“未老先衰”说明环境因素会影响人体细胞衰老的进程12.下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图,据图分析,下列有关叙述正确的是( )A.①过程是通过生物膜之间直接接触的方式进行信息传递的,表明细胞识别具有特异性B.机体清除被病原体感染的细胞,属于细胞凋亡C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞的被动死亡过程D.凋亡细胞内的蛋白质合成能力下降,酶的活性也都降低二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)13.如图①~⑦为某高等植物根尖分生区细胞增殖过程中,染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是( )A.①→②过程是分裂间期,同时细胞内叶绿体数量增多B.②→③过程中细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体C.④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,核DNA的数量加倍D.⑥→⑦过程中细胞中部向内凹陷形成细胞板,细胞一分为二14.某细胞进行有丝分裂过程中三个时间段染色体、核DNA、染色单体的数目如下图。下列说法正确的是( ) A.图A时间段每条染色体上仅1个DNA分子B.图B可能表示该细胞正处于分裂前期C.图C一定表示有丝分裂中期D.若B、C表示两个连续的时间段,那么导致变化的原因可能是着丝粒的分裂15.人体造血干细胞分化存在下面过程:下列有关说法正确的是( )A.人体造血干细胞能够通过细胞分裂进行增殖,并在分裂前期出现中心粒的倍增B.细胞分化的方向受到细胞所处微环境的影响,说明环境会影响基因的选择性表达C.人体造血干细胞在胚胎时期分化形成,在出生之后依然保持分化能力D.捐献造血干细胞会对捐献者的身体健康造成较大影响16.纺锤丝在细胞有丝分裂过程中起着重要的作用,若某纺锤丝被破坏,未能移向两极的整条染色体可形成微核,即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块。动物细胞在有丝分裂过程中,母细胞中的姐妹染色单体均附着于纺锤丝上,才能启动中-后期转换,转换过程的部分图解如图。下列相关分析正确的是( )A.蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性,有丝分裂中-后期转换由活化APC启动B.有活性的APC能降解蛋白S使分离酶活化,进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体相互分开C.若想要观察用秋水仙素处理(抑制纺锤体形成)的植物根尖细胞中的微核,最好选择处于中期的细胞观察D.若细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞,则母细胞产生的子细胞中DNA含量增加或减少三、非选择题(本题共5小题,共60分。)17.(12分)科学家用含32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如图。(1)细胞周期是指从一次分裂完成时开始,到下一次分裂 为止,包括分裂间期(分为G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)两个阶段,其中分裂间期的特点是 。图示中有 个完整的细胞周期。 (2)用显微镜观察正常细胞的有丝分裂时,处于分裂间期的细胞最多,原因是 ,同一视野内可以看到多个时期的细胞图像,原因是 。 (3)细胞周期受到严格的分子调控,为研究W蛋白对动物细胞有丝分裂的调控作用,研究人员将经同步化处理的正常细胞群和W蛋白缺失细胞群放入正常培养液中培养,一段时间后采用特定方法对两组细胞有丝分裂过程各阶段的时间进行记录,结果如下:本实验结果说明W蛋白对细胞周期的调控作用是 。 18.(12分)图甲表示某动物体细胞增殖过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图乙表示细胞分裂过程中某两个时期的图像,图丙表示根尖的结构及细胞分裂、分化的过程。请分析回答下列问题。 (1)图甲中b、c分别表示的是 、 的含量。 (2)图乙中Ⅱ细胞对应图甲中的 (填“1”或“2”)时期。Ⅰ细胞染色单体数为 。Ⅱ细胞中DNA数与染色体数的比值 (填“大于”“等于”或“小于”)2。 (3)在电镜下观察处于分裂期的细胞,可见放射状星射线是由细胞两极的某结构发出的,该结构复制的时间在 。 (4)观察根尖细胞有丝分裂时应选择图丙中 (填图中的字母)区细胞。观察细胞质壁分离时可选择 (填图中的字母)区细胞。在③与④过程中,细胞核所含遗传物质 (填“会”或“不会”)发生改变,随着细胞的分化程度逐渐升高,细胞的全能性受到的限制作用 (填“增大”或“减小”)。 19.(10分)环境中的污染物能使处于分裂期的染色体发生断裂,当子细胞进入下一次分裂间期时,缺失着丝粒的染色体片段便浓缩在细胞核之外,形成微核(如图1中箭头所示)。洗甲水是由一种或多种有机溶剂加入少量的上光油和抗氧化剂配制而成的,用于去除指甲油。为研究某款洗甲水对植物细胞分裂指数(分裂期细胞数与观察细胞总数的比值)及产生微核的影响,生物兴趣小组同学开展了相关实验,主要步骤如下。①洋葱生根:选取大小相近、鳞茎饱满的紫红色皮的洋葱,底部浸于蒸馏水中,室温下培养,每天换水2次,待植物根尖长至2~3 cm。②洗甲水处理:选取等量、初生根长势一致的洋葱鳞茎分别放入浓度为0、5%、10%、15%和20%的洗甲水溶液中,室温培养24 h后,清洗并放入蒸馏水中恢复培养24 h。③染色制片:切取洋葱根尖顶端1~1.5 cm的幼根,经固定、酸解、漂洗和染色后,制成临时装片。④镜检统计:选取视野清晰、细胞分散均匀的装片进行显微观察,每张装片统计大约500个细胞,记录每张装片中分裂期细胞和产生微核的细胞数目,并计算分裂指数及微核率。结果如图2、图3。请回答下列问题:(1)微核的组成成分主要是 。 (2)步骤②中,初生根经不同浓度洗甲水处理后需在蒸馏水中恢复培养24 h,其目的是 。 (3)步骤③中,酸解的目的是 ,染色所用的染液是 。 (4)图3结果中,洗甲水浓度为20%时,细胞的微核率发生下降,结合题干和图2分析,其原因可能是 。 20.(14分)心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤,ATP的合成能力明显下降。心脏作为人体的重要器官,延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义,科学家对此进行了相关研究。(1)ATP(A—Pα~Pβ~Pγ)中,由于 等,“~”代表的特殊化学键不稳定, (填“α”“β”或“γ”)位磷酸基团具有较高的转移势能,脱离后可与其他分子结合从而使后者发生变化。 (2)在人体健康心肌细胞中,损伤线粒体可以通过 机制被清除,有研究表明,缺少运动的人体内该机制水平 (填“升高”或“降低”)导致受损线粒体堆积,进而产生炎症反应,加速心肌细胞衰老。 (3)关于细胞衰老的机制,目前普遍接受的是自由基学说和端粒学说,端粒指的是 。 (4)绿茶中的儿茶素(EGCG)可以中和或防止活性氧自由基(ROS,一种含氧的异常活泼的化学物质)引起的氧化应激反应,从而发挥抗衰老的作用。为验证上述观点,科学家检测了秀丽隐杆线虫在不同条件下的线粒体呼吸酶活性、细胞呼吸强度和ROS含量,结果如图所示。EGCG组处理6 h后,ROS含量升高的原因是: 。培养24 h及120 h后,细胞呼吸强度恢复,ROS水平降低。 (5)适度锻炼和适量饮用绿茶可延缓心肌衰老,请基于上述研究提出合理的解释: (至少答出两点)。 21.(12分)阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致形成老年斑、tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结,两种情形均引起神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分,具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影响,研究人员进行了系列实验。(1)研究人员构建AD模型小鼠进行实验,请将实验材料和处理补充完整。(2)研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验:在水中放置平台(图1中以表示),训练小鼠记忆平台位置,之后撤去平台,观察小鼠的运动轨迹,检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后,三组小鼠的运动轨迹如图1所示。甲 乙 丙图1实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力,理由是 。 (3)检测三组小鼠脑组织的老年斑数量,结果如图2所示(深色斑点为老年斑)。图2由结果可知,大蒜素可 AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成。 (4)测定三组小鼠脑内三种蛋白的含量,如图3(条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白含量的高低)。图3根据图3结果推测:大蒜素通过 (填“促进”或“抑制”)AD模型小鼠脑细胞中 的合成,减少Aβ的含量;通过抑制 的合成、促进 的合成,在一定程度上减少神经元的凋亡,进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。 附加题1.细胞周期包括物质准备(G1期、S期、G2期)和细胞分裂(M期)两个连续的阶段,其连续变化的分子调控机制如图所示,细胞周期中的检查点是停止一个阶段事件而启动后一阶段事件的节点,类似于“关卡”,且MPF是通过G2检查点必需的蛋白质复合物。CDK与周期蛋白可看作是酶的激活剂与酶的关系,每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能。下列说法错误的是( )A.G2期细胞内每条染色体含有2条染色单体,染色体数目不变B.周期蛋白可看作是CDK的“激活剂”,能循环使用C.同一种CDK可能有多个结合位点,能与多种周期蛋白结合D.CDK与周期蛋白特异性结合形成MPF后,才能使细胞周期通过G2检查点2.人参皂苷是人参中重要的活性成分之一,具有抗肿瘤、调节免疫等作用。科研人员利用宫颈癌细胞——海拉细胞开展了系列研究。图1注:R3区域表示细胞碎片,R4区域表示凋亡早期细胞,R5区域表示凋亡晚期细胞,R6区域表示正常细胞,PI和AnnexinV代表两种染料,图中每个点代表一个细胞。(1)人参皂苷为固醇类物质,以 方式进入海拉细胞,影响其生命活动。科研人员分别在正常条件和无血清条件(模拟不良环境)下利用适量的人参皂苷处理海拉细胞,采用荧光染色技术检测细胞凋亡情况,结果如图1。发现在正常条件下人参皂苷几乎不起作用,在无血清条件下可以促进细胞凋亡,依据是 。 (2)研究表明,在不良环境中,癌细胞通过提高自噬作用将内源性蛋白质和细胞器在 (填细胞器名称)中降解,为其生存提供 。已知LC3为细胞自噬程度的指示蛋白,科研人员检测了不同处理下海拉细胞LC3的含量,结果如图2。发现在无血清条件下海拉细胞自噬 ,人参皂苷处理后海拉细胞自噬 。 图2(3)综合上述结果可以推测人参皂苷对海拉细胞作用的机制是 。 (4)欲为上述机制进一步提供证据,请选出合理的方案与对应的结果 。 ①在正常条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷②在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷③在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂④在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬诱导剂⑤细胞凋亡率上升⑥细胞凋亡率下降 答案全解全析第6章 细胞的生命历程1.C 随着分裂次数的增加染色体的端粒会变短,正常体细胞的分裂次数往往是有限的,A正确;动植物细胞有丝分裂过程中,染色体的行为相同,都要经过散乱排布、排列在细胞中央、分别移向细胞两极等过程,B正确;有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,原核生物不能进行有丝分裂,C错误。2.D 题图中结构1和2在着丝粒分裂之前属于姐妹染色单体,是染色质(体)复制的结果,B正确;题图细胞中着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,含有8条染色体,是体细胞染色体数的2倍,故该动物的体细胞中的染色质(体)有4条,C正确;图中核DNA分子有8个,没有染色单体,D错误。3.A ①为有丝分裂前期,②为有丝分裂后期,③为有丝分裂末期,④为分裂间期,⑤为有丝分裂中期,分裂期细胞出现的先后顺序是①⑤②③,B正确。图中M为细胞板、N为核仁、P为纺锤丝,A错误。染色体主要由DNA和蛋白质组成,核DNA分子的复制与染色体的复制同步进行,发生在分裂间期,C正确。分裂间期细胞完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核糖体(无膜结构),D正确。4.C 题图中,DNA分布在细胞两极,该细胞此时处于有丝分裂后期(不存在姐妹染色单体),而中心体的复制发生在间期,A错误,C正确;DNA数加倍发生在分裂间期,染色体数加倍发生在有丝分裂后期即图示时期,B错误;着丝粒的分裂与星射线的牵引无关,D错误。5.D 间期进行DNA分子复制,若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,细胞停滞在间期,故2细胞所处时期(分裂间期)的细胞数量最多,A正确;3细胞所处时期为中期(染色体形态稳定、数目清晰,是染色体计数的最佳时期),一条染色体由两条姐妹染色单体组成,含有2个DNA,B正确;着丝粒分裂,染色体数目加倍,C正确;5细胞处于末期,染色体在分裂末期解螺旋形成染色质,并非被分解,D错误。6.A 7.B 8.B 根据题表进行分析:9.B 尾部横隔处的细胞再生出尾巴是多个细胞作用的结果,且没有形成完整个体或分化成其他各种细胞,不能体现细胞的全能性,B错误。10.C 细胞凋亡导致细胞数目减少,不能说明细胞分化不稳定,一般来说,细胞分化后将一直保持分化后的状态,直到死亡,A错误;细胞凋亡又被称为细胞的程序性死亡,是由基因控制的,可以发生在个体发育的整个时期,B错误;生物发育过程中,有细胞的分裂、分化,也有细胞的衰老、凋亡,秀丽隐杆线虫发育过程中131个细胞被清除的同时也可能正在产生新的细胞,C正确;秀丽隐杆线虫发育过程中体内不同部位的细胞发生了分化,而分化的实质是基因的选择性表达,不同部位的细胞基因的表达情况不完全相同,D错误。11.C 随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA被截短导致的衰老属于生理性衰老,C错误。12.B ①过程中凋亡诱导因子与膜受体特异性结合,体现了生物膜的信息交流功能,但①过程不是通过生物膜之间直接接触的方式进行信息传递的,A错误;细胞凋亡是一种主动的细胞死亡过程,C错误;凋亡细胞内与凋亡有关的酶的活性升高,D错误。13.B 植物根尖分生区细胞中没有叶绿体,A错误;②→③过程(染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体)发生在有丝分裂前期,有丝分裂前期植物细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体,B正确;④→⑤过程(染色体的着丝粒分裂)是有丝分裂后期,染色体数目加倍,核DNA数量不变,核DNA数量加倍发生在分裂间期,C错误;⑥→⑦过程(染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝)是有丝分裂末期,植物细胞不会在细胞中部向内凹陷,D错误。14.AD 图A中染色体数∶核DNA数=1∶1,每条染色体上仅1个DNA分子,A正确;图B所示时期,细胞内无染色单体,核DNA分子数和染色体数都是4N,染色体数目是该生物体细胞的2倍,则该细胞处于有丝分裂后期或末期,B错误;图C所示时期,细胞内核DNA分子数和染色单体数都是4N,染色体数为2N,则该细胞可能处于分裂前期或中期,C错误;若B、C表示两个连续的时间段,则C为细胞有丝分裂中期,B为有丝分裂后期,染色单体的消失和染色体数的加倍是着丝粒分裂导致的,D正确。15.BC 细胞分裂间期实现中心粒的倍增,A错误;淋巴母细胞转移到不同器官可分化为不同细胞,说明细胞分化的方向受到细胞所处微环境的影响,也说明环境会影响基因的选择性表达,B正确;胚胎发育过程中,造血干细胞由受精卵分裂、分化而来,出生后,造血干细胞依然可以分裂、分化为各种血细胞,C正确;捐献造血干细胞对捐献者身体健康的影响很小,D错误。16.ABD 题图分析:蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性;有活性的APC能够分解蛋白S,从而使分离酶活化;分离酶可切割黏连蛋白使姐妹染色单体分开,A、B正确;由“若某纺锤丝被破坏,未能移向两极的整条染色体可形成微核,即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块”可知,在有丝分裂末期核膜重建后,被遗留在细胞核外的染色体会成为微核,处于中期的细胞还未形成细胞核,C错误。17.答案 (每空2分)(1)完成时 细胞中进行DNA复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长(物质准备1分,适度生长1分) 2 (2)细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%(答出时间占比大即得分) 不同细胞的分裂是相对独立的,不同步的 (4)明显缩短前期到中期的时间解析 (3)根据实验目的和实验过程进行分析:18.答案 (除标注外,每空1分)(1)染色体 染色单体 (2)2 0 大于(2分) (3)分裂间期 (4)b d(2分) 不会 增大解析 (1)由图甲可知,1时期c为0,2时期c为8,所以c是染色单体。由于2时期a=c=8,所以a是核DNA,则b是染色体的含量。(2)图乙中Ⅱ细胞每条染色体上含有2个DNA分子,染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2,对应图甲中的2时期。Ⅱ细胞处于有丝分裂中期,细胞中染色体数∶核DNA数=1∶2,但细胞中的DNA包括核DNA和质DNA,所以Ⅱ细胞中DNA数与染色体数的比值大于2。(4)观察根尖细胞有丝分裂时应选择图丙中b分生区细胞(分裂旺盛,呈正方形,排列紧密)。观察细胞质壁分离时,要求细胞具有成熟大液泡,宜选择d区(成熟区)细胞。③和④为细胞分化过程,该过程中细胞核遗传物质不会发生改变,细胞的分化程度越高,全能性受到的限制作用越大。19.答案 (除标注外,每空2分)(1)DNA和蛋白质(答出1个计1分) (2)使更多发生染色体片段断裂的细胞进入下一个细胞周期的间期 (3)使组织中的细胞相互分离 甲紫溶液(或醋酸洋红液)(1分) (4)浓度为20%的洗甲水导致细胞有丝分裂指数下降,染色体发生断裂减少,从而使形成微核的细胞数目减少(3分)解析 (1)分析题意可知,微核是缺失着丝粒的染色体片段浓缩成的结构,故微核的组成成分与染色体相同,主要是DNA和蛋白质。(2)根据“环境中的污染物能使处于分裂期的染色体发生断裂,当子细胞进入下一次分裂间期时,缺失着丝粒的染色体片段便浓缩在细胞核之外,形成微核”可知,微核的形成是在下一次分裂间期,所以步骤②中,初生根经不同浓度洗甲水处理后需在蒸馏水中恢复培养24 h,其目的是使更多发生染色体片段断裂的细胞进入下一个细胞周期的间期。(3)步骤③中,酸解(解离)可使组织中的细胞相互分离;染色体易被碱性染料染成深色,染色所用的染液是甲紫溶液或醋酸洋红液。20.答案 (每空2分)(1)两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥 γ (2)细胞自噬 降低 (3)染色体两端特殊序列的DNA—蛋白质复合体 (4)线粒体呼吸酶活性下降,导致细胞呼吸强度降低,不能有效利用氧 (5)适度锻炼可以提高损伤线粒体自噬水平从而减少心肌炎症反应;绿茶中富含EGCG,适量饮用可减少体内自由基(或“绿茶中的EGCG可中和或防止ROS引起的氧化应激反应”)解析 (2)损伤的线粒体会被细胞中的溶酶体降解,从而被细胞再利用,这种机制叫细胞自噬。如果细胞内受损的线粒体出现堆积,说明细胞自噬能力下降,不能及时降解细胞内的受损线粒体。(4)分析题图可知,与对照组相比,EGCG组处理6 h后,线粒体呼吸酶活性下降,呼吸强度减弱,ROS(含氧)含量增加。所以EGCG组处理6 h后,导致ROS含量升高的原因可能是EGCG使线粒体呼吸酶活性下降,导致细胞呼吸速率降低,不能有效利用氧。21.答案 (除标注外,每空1分)(1)①健康小鼠(2分) ②玉米油灌胃处理 ③AD模型小鼠(2分) (2)丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似,主要集中在相应平台位置运动,而乙组小鼠的运动轨迹远离相应平台位置(2分) (3)抑制 (4)抑制 PS1蛋白 促凋亡蛋白Bax 抗凋亡蛋白Bcl-2解析 (3)由图2可知,丙组加大蒜素后老年斑的数量少于乙组,说明大蒜素可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成。(4)由图3可知,与乙组相比,丙组AD模型小鼠的PS1、Bax减少,Bcl-2增多,说明大蒜素通过抑制AD模型小鼠脑细胞中PS1蛋白的合成使Aβ的含量减少;通过抑制Bax的合成、促进Bcl-2的合成,在一定程度上减少神经元的凋亡,进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。附加题1.B DNA复制在S期完成,G2期细胞内每条染色体上含有两条染色单体,染色体数目不变,A正确;据图可知,在G2期,CDK与周期蛋白结合形成MPF,而MPF是通过G2检查点必需的蛋白质复合物,因此MPF的形成有利于细胞通过G2检查点进入M期,M期结束后周期蛋白被降解,CDK进入下一个细胞周期被利用,所以,周期蛋白不能循环使用,B错误,D正确;根据题意,CDK与周期蛋白可看作是酶的激活剂与酶的关系,每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能,因此同一种CDK可能有多个结合位点,能与多种周期蛋白结合,C正确。2.答案 (1)自由扩散 正常条件下,与对照组相比,用人参皂苷处理后各区域细胞数变化不大;无血清条件下,与对照组相比,用人参皂苷处理后位于R5区域的细胞更多,位于R6区域的细胞更少 (2)溶酶体 营养物质 增强 被抑制 (3)无血清时,人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进其凋亡 (4)②③⑤(或②④⑥)解析 细胞凋亡对生物体的生长发育有积极意义,该题以外源药物作用于细胞诱导异常细胞凋亡为情境,将基础知识迁移到实验设计中,通过对探究结果的分析加深对细胞凋亡意义的认识。(1)图1中,正常条件下,与对照组相比,用人参皂苷处理后各区域细胞数变化不大;在无血清条件下,人参皂苷处理组与对照组相比,有更多的细胞位于R5区域,有更少的细胞位于R6区域,即处于凋亡晚期的细胞更多,正常的细胞更少,故可知在无血清条件下人参皂苷可以促进细胞凋亡。(2)(3)细胞发生自噬时,溶酶体可以分解内源性蛋白质和细胞器,为自身生存提供营养物质。在图2中,与正常条件下的对照组比,无血清条件的对照组海拉细胞中LC3含量高,自噬增强,人参皂苷处理后LC3含量减少,海拉细胞自噬被抑制。综合上述结果,无血清时,海拉细胞通过自噬获得营养物质而存活,加入人参皂苷可促进细胞凋亡,因此可推测,无血清时,人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进海拉细胞凋亡。(4)人参皂苷与自噬抑制剂都能抑制海拉细胞自噬。在无血清条件下,人参皂苷抑制细胞自噬,细胞凋亡率上升,则应该在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷作为对照;在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂,结果是细胞凋亡率上升;在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬诱导剂,结果是细胞凋亡率下降。 细胞融合的组合方式融合细胞中的现象M期细胞和G1期细胞原G1期细胞中出现染色质凝缩成单线状染色体M期细胞和G2期细胞原G2期细胞中出现染色质凝缩成双线状染色体S期细胞和G1期细胞原G1期细胞核中DNA进行复制S期细胞和G2期细胞原G2期细胞核中DNA没有启动复制核膜解体……中期开始后期开始对照组0~5 min……40 min50 min实验组0~10 min……110 min120 min组别实验材料实验处理甲① 玉米油灌胃处理乙AD模型小鼠② 丙③ 大蒜素(溶于玉米油)灌胃给药1.C2.D3.A4.C5.D6.A7.B8.B9.B10.C11.C12.B13.B14.AD15.BC16.ABD条件分析结果用缺乏营养物质的培养液培养细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成细胞周期不能正常进行,M期细胞减少,A正确用蛋白质合成抑制剂处理G1期主要进行与DNA复制有关的蛋白质的合成G1期细胞不能合成相应的蛋白质,无法进入S期,B错误用促进细胞分裂的试剂处理细胞周期中的染色体数目加倍发生在后期G2期细胞中染色体数目不会增加,C错误用含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养S期进行DNA的复制S期细胞的数量不会增加,D错误纵坐标选项分析一条染色体中DNA的含量bc段一条染色体上含有两个DNA,de段一条染色体上含有一个DNA,c→d形成的原因是着丝粒分裂,染色体数目加倍,但细胞中核DNA含量不变,A正确染色体数目变化发生在有丝分裂后期(着丝粒分裂),a→c着丝粒并未分裂,染色体数目不变,C正确一个细胞中核DNA的含量ab段DNA复制(染色体数目不变),bc段包括间期的G2期和分裂期的前期、中期、后期以及末期结束之前,分裂后期着丝粒分裂,染色体数加倍,因此a→c过程染色体数目会发生变化,B错误ab段表示DNA复制,d点时细胞分裂期结束,即将进入下一个细胞周期,e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同,都是一条染色体上含有一个DNA,D正确实验目的研究W蛋白对动物细胞有丝分裂的调控作用自变量正常细胞群、W蛋白缺失细胞群因变量细胞有丝分裂过程各阶段的时间实验结果对照组(正常细胞群)从“核膜解体”到“中期开始”的时间为40 min,从“中期开始”到“后期开始”的时间为10 min;实验组(W蛋白缺失细胞群)从“核膜解体”到“中期开始”的时间为110 min,从“中期开始”到“后期开始”的时间为10 min,由此可知对照组细胞从前期到中期的时间明显短于实验组实验结论W蛋白能明显缩短前期到中期的时间
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