专题06 细胞的生命历程 2025-2026学年人教版高中生物必修一期末复习学案知识点+习题(原卷版+解析版)

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专题06 细胞的生命历程 2025-2026学年人教版高中生物必修一期末复习学案知识点+习题(原卷版+解析版)

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专题06 细胞的生命历程
▉考点01 细胞增殖与细胞周期
1细胞增殖
⑴概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程实验步骤
⑵过程:物质准备、细胞分裂
⑶意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发意义育、繁殖、遗传的基础
说明:单细胞生物通过细胞增殖进行繁衍:多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。
2细胞周期要点
(1)概念
适用范围终点连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分袈完成时为止,为一个细胞周期。
(2)两个阶段
①细胞周期
分裂间期(90%~95%):DNA分子的复制有关蛋白质的合成细胞有适度的生长
分裂期(10%~5%):完成核内遗传物质的均分
名师提醒
牢记有关细胞周期的4点提醒
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,不再分裂、暂不分裂和仅分裂一次的细胞都没有细胞周期。
(2)完整的细胞周期必须是分裂间期在前,分裂期在后,分裂间期持续时间长,分裂期持续时间短。
(3)不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同。同种生物不同组织细胞的细胞周期持续时间一般也不同。
(4)一些外界因素,如温度、pH等会影响细胞周期的长短。
▉考点02 有丝分裂
1.高等植物细胞有丝分裂过程(以洋葱根尖细胞为例)
(1)分裂间期
(2)分裂期
(3)子细胞
2.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的比较
项目 高等植物细胞 动物细胞
不同点 前期:形成纺锤体的机制 细胞两极 ↓ 发出纺锤丝 ↓ 形成纺锤体 两组中心粒(间期复制) ↓ 发出星射线 ↓ 形成纺锤体
末期:细胞分裂的方式 细胞板 ↓ 细胞壁 ↓ 分割细胞(质) 细胞膜 ↓ 从中部向内凹陷 ↓ 缢裂细胞(质)
相同点 染色体平均分配到两个子细胞中
3.有丝分裂的意义
(1)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中
(2)由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
4.无丝分裂
(1)概念:无丝分裂是指在细胞分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化的细胞分裂方式。
(2)过程:比较简单,一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(3)实例:蛙的红细胞的无丝分裂
辨析比较
有丝分裂和无丝分裂的比较
分裂方式 有丝分裂 无丝分裂
相同点 核内遗传物质先复制后分配
不同点 有纺锤丝和染色体的变化 无纺锤丝和染色体的变化
细胞核有规律地解体和重建 细胞核始终存在
遗传物质精准地平均分配到两个子细胞中 不能保证亲代细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去
说明:有丝分裂和无丝分裂都是真核细胞的增殖方式。原核细胞通常以二分裂方式增殖,二分裂既不属于有丝分裂,也不属于无丝分裂。
5.细胞不能无限长大
(1)从物质运输的效率解释细胞不能无限长大:细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小,物质运输的效率就越低。
(2)细胞的体积并不是越小越好:细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(各种细胞器)和物质(如酶、ATP等)所需的空间决定的。
▉考点03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
⑴选材
高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛,各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可选材)以看到处于不同分裂时期的细胞
⑵染色
细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如甲紫溶液)着色
⑶时期确定
通过高倍镜观察细胞内染色体的存在状态,从而判断细胞所处的有丝分裂时期
2实验步骤
⑴洋葱根尖的培养一
待根长约5cm时,可用于实验
⑵制作装片
①取材:上午10时至下午2时,剪取洋葱根尖2~3mm
②解离:解离液质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精(1:1混合),解离3~5min目的使组织中的细胞相互分离开来
③洗:漂洗液清水,漂洗约10min目的洗去解离液,防止解离过度
④染色:染液质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液),染色3~5min目的使染色体着色
⑤制片:用镊子将根尖取出来,放在载玻片上,加操作一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻按压盖玻片目的使细胞分散开来,有利于观察
⑶观察
⑴绘图:绘出植物细胞有丝分裂中期简图
3.实验结果分析
细胞状态
显微镜观察到的都是死细胞,不能看到动态变化
细胞数目
间期的细胞数目最多,因为间期历时最长
①若要观察到有丝分裂各个时期的图像,可不断地移动装片,在不同的视野中找到各个时期的分裂图像②不能直接用高倍镜找分生区,因为高倍镜所观察的视野范围很小,难以发现分生区
4.计算细胞周期中各时期所需要的时间
公式:t=T×n/N(n为观察到的某时期的细胞数,N为观察到的细胞总数,T为一个细胞周期所需的时间)。
名师提醒
(1)实验操作的注意事项
解离时间 太短 细胞解离过轻,压片时细胞不易分散
过长 细胞解离过度、根尖过分酥软,影响染色和制片
漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸,防止因解离过度而影响染色和制片
染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色
过长 使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体
压片 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
(2)实验异常现象的原因分析
视野中的细胞重叠严重 ①解离液浓度不够大; ②解离时间不够长; ③制片时没有弄碎根尖和按压盖玻片
染色体几乎未染色 ①染色时间不够长; ②没有把解离液漂洗干净; ③染色剂浓度不够大
观察不到分裂期细胞 ①视野选择不合适; ②取材部位不合适
▉考点04 染色体、染色单体及核DNA分子的变化规律
1染色体、染色单体、核DNA分子的数量关系
(1)染色体数=着丝粒数,即根据着丝粒数计算染色体数。
(2)当有染色单体存在时,染色体数:染色单体数:核DNA分子数=1:2:2。
(3)当无染色单体存在时,染色体数:核DNA分子数=1:1。
2.染色体形态及染色体、染色单体和核DNA分子数量的变化
时期 染色体 形态变化 色体 行为变化 染色体数量(2N)变化 染色单体数量变化 核DNA分子数量变化
分裂间期 染色质复制 2N 0→4N 2N→4N
分裂期 前期 染色质螺旋化,缩短变粗 2N 4N 4N
中期 着丝粒 着丝粒排列在赤道板位置上 2N 4N 4N
后期 着丝粒分裂,纺丝牵引子染色体移向细胞两极 4N 0 4N
末期 解螺旋成染色质,平均分配到两个细胞核中 4N 2N (子细胞) 0 4N 2N (子细胞)
▉考点05 细胞增殖过程中相关曲线和柱状图分析
1.核DNA、染色体、染色单体数量变化曲线
(1)数学模型
①坐标柱状图的突破:首先看“0”——数量出现“0”的代表染色单体;其次寻找“1:2”——剩余两者中存在的“1:2”关系对应“染色体数:核DNA数”。
②坐标曲线图的突破:首先看斜线——无斜线的为染色体数量的变化,有斜线的为染色单体数量或核DNA分子数量的变化;其次看“0”——染色单体数量起始于“0”且终止于“0”。
(2)曲线解读
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA数量变化 分裂间期DNA复制,核DNA数目加倍 末期细胞一分为二,核DNA数目减半
染色体数量变化 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍 末期细胞一分为二,染色体数目减半
染色单体数量变化 分裂间期DNA复制,染色单体形成 后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色单体消失
2.每条染色体上DNA相对含量、染色体数与核DNA数的比值的变化曲线
(1)数学模型
(2)曲线解读
图1 图2 分析解读
A→B段 G→H段 分裂间期DNA复制,染色单体形成
B→C段 H→I段 含有姐妹染色单体的时期,即分裂间期DNA复制完成后、有丝分裂前期和中期
C→D段 I→J段 有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失
▉考点06 细胞分化及其意义
1.概念
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
2.实质
细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。如下图中甲、乙两种细胞分别表达的基因是A、B和BC。
3.结果
形成不同形态、结构和生理功能的细胞,不同类型的细胞构成不同的器官和组织。例如,造血干细胞分化成红细胞、白细胞和血小板。
4.特征
(1)普遍性:是生物界普遍存在的生命现象。
(2)持久性:发生在生物体的整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度,
(3)不可逆性:一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(4)遗传物质稳定性:一般情况下,分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
5.意义
(1)细胞分化是生物个体发育的基础。多细胞生物体只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
▉考点07 细胞的全能性
1.细胞的全能性
(1)概念: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。
(2)理论基础:细胞拥有发育成完整个体(或其他各种细胞)所必需的全部遗传信息(全套基因)。
(3)实例
名师提醒
1.有关植物细胞全能性的3点提醒
(1)高度分化的植物细胞具有全能性。已分化的植物细胞的全能性的表达需要一定的条件:①离体;②一定的营养物质、植物激素等;③适宜的温度等环境条件。
(2)未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。
(3)玉米等种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性,因为种子的胚本身就是植株的幼体,其萌发长成植株是正常发育的过程。
2.有关动物细胞全能性的3点提醒
(1)没有分化的细胞如受精卵、早期胚胎细胞具有全能性。(2)非洲爪蟾核移植实验、1996年诞生的克隆羊“多莉”和2017年世界上首批体细胞克隆猴(“中中”和“华华”)的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。(3)到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
2.干细胞
⑴概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞
⑵实例
①骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去
②脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞
⑶研究意义
体外保存和培养各种干细胞,使之形成组织或器官可对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。
▉考点08 细胞的衰老
1细胞衰老的过程
细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
2细胞衰老的特征
⑴水分减少→细胞萎缩、体积变小
⑵多种酶的活性降低一呼吸速率和新陈代谢速率都减慢
⑶色素积累→妨碍细胞内物质的交流和传递
⑷细胞膜通透性改变一物质运输功能降低
⑸细胞核体积增大,核膜内折
⑹染色质收缩、染色加深
3细胞衰老的原因:
(1)自由基学说
①自出基的本质:通常为异常活泼的带电分子或基团
②自出基的来源:细胞不断进行各种氧化反应的过程中产生、辐射以及有害物质人侵刺激细胞产生
③自出基的影响:攻击和破坏细自由基胞内各种执行的影响正常功能的生物分子。攻击磷脂分子产生新的自由基,损伤生物膜;攻击DNA-可能引起基因突变;攻击蛋白质-使蛋白质活性下降导致细胞衰老
(2)端粒学说
①端粒本质:一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体
②端粒位置:每条染色体的两端
③端粒作用:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截端粒端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因作用的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常
4.细胞衰老与个体衰老的关系
①单细胞生物:细胞衰老=个体衰老
②多细胞生物:细胞衰老≠个体衰老
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
5年龄因素与细胞衰老的关系
(1)细胞会随着分裂次数的增多而衰老:随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数逐渐减少(2)随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态细胞核中的遗传物质会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活,(3)人体内众多细胞及组织的衰老会引起人的衰老,人衰老后会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
6细胞衰老的意义
细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
▉考点09 细胞的死亡
1.细胞凋亡
⑴概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
⑵特点:受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种程特点序性死亡
⑶实例
①个体的正常发育:蝌蚪尾的消失、胎儿手的发育
②细胞的自然更新:人的红细胞、小肠上皮细胞的死亡与再生
③非正常细胞的清除:某些被病原体感染的细胞的清除
⑷意义
①有利于多细胞生物体完成正常发育
②有利于维持内部环境的相对稳定
③有利于抵御外界各种因素的干扰
名师提醒
关于细胞凋亡的3点注意
(1)细胞凋亡是机体正常的生命现象,对机体具有积极意义。
(2)细胞凋亡不仅发生在个体发育的胚胎时期,而且贯穿整个生命活动的始终。
(3)细胞凋亡与基因的选择性表达有关,但不属于细胞分化
2.细胞坏死
⑴概念
①诱因极端的物理、化学因素入诱因-严重的病理性刺激
②本质:细胞正常代谢活动受损或中断引起细胞损伤和死亡
⑵实例
①烫伤后皮肤、黏膜的脱落
②骨折时部分骨细胞死亡
③吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡
知识链接
细胞自噬
一、概念
(一)实质:细胞将自身受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解后再利用
(二)发生条件:营养缺乏、细胞受损、微生物入侵、细条件胞衰老等
二、发生场所
溶酶体
三、意义
细胞营养缺乏时可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
在细胞受损、衰老或被微生物入侵时,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
四、研究价值
研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义
▉考点01 细胞不能无限长大的原因(共4小题)
1.下列有关细胞体积的叙述中,不正确的是(  )
A.与原核细胞相比,真核细胞体积一般较大
B.细胞体积越小,其表面积与体积比值越大
C.细胞体积小,利于提高物质交换效率
D.生物体体积越大,其细胞体积也越大
2.下列关于细胞的生命历程叙述错误的是(  )
A.细胞越小,相对表面积越小,越不利于提高物质运输效率
B.衰老细胞体积变小、细胞核的体积增大
C.克隆猴“中中”的诞生说明动物细胞核具有全能性
D.细胞分化过程中遗传物质未发生改变
3.关于细胞增殖的相关描述,错误的是(  )
A.随着细胞体积增大,物质运输的效率逐渐降低
B.分生区细胞呈正方形,多数细胞中的染色体形态清晰
C.探究有丝分裂的周期性可为实验取材时机提供依据
D.细胞核中DNA的含量相对稳定是限制细胞不能无限长大的因素之一
4.仅1.5mm的线虫也是由多个细胞形成的生物,而不是由单个细胞长大形成,原因是(  )
A.单细胞生物形态单一
B.多细胞生物更易存活
C.细胞越大,物质交换效率越低
D.细胞越小,结构和功能越多样
▉考点02 细胞增殖的意义和细胞周期(共4小题)
5.如图表示一个细胞周期,下列说法正确的是(  )
A.甲→乙表示分裂间期
B.乙→甲表示分裂期
C.甲→甲表示一个细胞周期
D.乙→乙表示一个细胞周期
6.蚕豆根尖分生区细胞的分裂间期持续时间是15.3小时,分裂期持续时间是2小时,则一个细胞周期持续时间是(  )
A.13.3小时 B.17.3小时 C.15.3小时 D.2小时
7.某种药物能诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使细胞周期阻滞在间期和分裂期之间。下列关于p53蛋白功能的推测最合理的是(  )
A.促进纺锤体形成
B.抑制与分裂期有关蛋白质合成
C.抑制DNA复制
D.抑制细胞中央出现环沟
8.人体内的下列细胞中,具有细胞周期的是(  )
A.口腔上皮细胞 B.心肌细胞
C.神经细胞 D.造血干细胞
▉考点03 细胞的有丝分裂过程、特征及意义(共5小题)
9.下列关于动物细胞有丝分裂过程中发生变化的叙述,正确的是(  )
A.分裂前期核仁消失
B.分裂中期出现细胞板
C.分裂后期DNA数目加倍
D.分裂末期出现纺锤体
10.毛囊干细胞属于成体干细胞,毛发的形成和生长依赖于其增殖和分化。研究发现,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是(  )
A.在增殖周期中,大多数毛囊干细胞处于分裂间期
B.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质发生选择性改变
C.保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发
D.长期高脂饮食可能会改变毛囊干细胞的分化方向而使头发脱落
11.核DNA相对含量为2n的体细胞在含紫杉醇培养基培养,核DNA相对含量为4n的细胞数量显著增加,则紫杉醇的作用可能是(  )
A.抑制DNA复制
B.促进细胞分裂
C.促进核仁解体核膜消失
D.干扰间期向分裂期进行
12.如图表示细胞有丝分裂过程中的染色体、染色单体和核DNA相对数量关系,该细胞可能处于的时期是(  )
A.间期和后期 B.中期和后期
C.间期和末期 D.前期和中期
13.图甲是某高等植物细胞有丝分裂各时期模式图(顺序已打乱),图乙是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA含量变化曲线。请据图回答下列问题:
(1)若以洋葱根尖为实验材料观察有丝分裂的过程,则需观察    区的细胞,该区细胞的特征是    。
(2)图甲中细胞分裂的正确排序是    (用字母表示)。图甲中C时期对应图乙的    段(用字母表示)。图甲中A时期细胞中染色单体有    条。引起图乙中cd段的原因是    。
(3)蛙的红细胞与该高等植物细胞分裂的方式不同,其进行细胞分裂的方式为    。
▉考点04 细胞的无丝分裂(共4小题)
14.下列细胞中,与其他细胞分裂方式明显不同的是(  )
A.洋葱根尖分生区细胞 B.人的胚胎干细胞
C.鸡的受精卵 D.蛙的红细胞
15.与有丝分裂相比,无丝分裂最主要的特点是(  )
A.无染色体的变化和纺锤体的出现
B.无染色体的复制
C.形成的子细胞染色体数目减半
D.形成的两个子细胞大小相同
16.下列有关细胞分裂的叙述,正确的是(  )
A.大肠杆菌进行分裂时,不出现核膜、核仁的周期性变化
B.人的红细胞进行无丝分裂时,不出现染色体和纺锤体
C.当人的肝细胞分裂出现细胞板时,细胞中含有4个中心粒
D.当洋葱根细胞分裂出现赤道板时,染色体形态数目最清晰
17.多细胞生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,又靠细胞分裂增加细胞的数量。下列关于细胞分裂和细胞生长的叙述,错误的是(  )
A.皮肤生发层细胞的细胞周期长短可能受温度、营养状况等的影响
B.细胞生长使细胞的表面积与体积之比变大,物质运输效率提高
C.无丝分裂时发生遗传物质的复制和分配,不出现染色体和纺锤丝变化
D.形成卵细胞时,细胞质不均分,有利于卵细胞存储有机物供胚胎早期发育
▉考点05 动、植物细胞有丝分裂的异同点(共4小题)
18.通常情况下,动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的是(  )
A.核膜、核仁消失
B.形成纺锤体
C.中心粒周围发出星射线
D.着丝粒分裂
19.动物细胞有丝分裂区别于高等植物细胞有丝分裂的特点是(  )
A.核膜、核仁消失
B.形成纺锤体
C.中心体周围发出星射线
D.着丝粒分裂,染色单体分离
20.动物细胞有丝分裂区别于低等植物细胞有丝分裂的是(  )
A.核膜、核仁在前期消失
B.末期不形成细胞板
C.中心粒在间期倍增
D.着丝粒在后期分裂
21.下列关于植物细胞和动物细胞有丝分裂的叙述,错误的是(  )
A.根据染色体行为,动植物细胞有丝分裂可分为分裂间期和分裂期
B.动植物细胞有丝分裂前期都形成纺锤体,核膜和核仁都逐渐消失
C.动物细胞进入分裂期,两组中心粒分别移向细胞两极并发出星射线
D.植物细胞在末期出现一个细胞板并逐渐扩展,最后形成新的细胞壁
▉考点06 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(共5小题)
22.黑藻在我国分布广泛,适合室内水体绿化,其叶肉细胞是一种理想的生物学观察材料,但不适合观察(  )
A.叶绿体的形态和分布 B.植物细胞有丝分裂
C.细胞中细胞质的流动 D.植物细胞吸水和失水
23.某兴趣小组在用显微镜“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”实验中观察到一个处于分裂中期的细胞,在该细胞中能观察到的结构是(  )
①细胞壁 ②染色体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤赤道板
A.①②③ B.①② C.①③④ D.①②④⑤
24.植物细胞有丝分裂装片的制作流程为(  )
A.解离→染色→漂洗→制片
B.漂洗→解离→染色→制片
C.染色→漂洗→解离→制片
D.解离→漂洗→染色→制片
25.实验室中常使用洋葱根尖细胞制作装片,用以观察细胞有丝分裂的过程。下列说法错误的是(  )
A.剪取洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液中可将组织中的细胞相互分离开来
B.使用甲紫溶液可将染色体染成深色
C.制片之前通过漂洗可洗去染料便于显微镜下观察
D.视野中找到的分生区细胞应呈正方形且排列紧密
26.某生物实验小组同学观察大蒜(2n=16)根尖细胞有丝分裂图像如图1所示。图2是某同学根据观察到的图像绘制的细胞分裂不同时期细胞内每条染色体DNA含量变化图。回答下列问题:
(1)制作根尖临时装片时,要对根尖细胞进行解离,所用解离液的成分和配比为     ;解离后需用清水进行漂洗后再染色,漂洗的目的是     。
(2)图1中细胞③发生的生理过程主要有     。
(3)图2中cd段形成的原因是     ;图1中的细胞④处于图2中的     段。
(4)物质甲能抑制大蒜根生长。为探究该物质的作用机制,选择大小相近的大蒜均分为两组,对照组用不含物质甲的培养液进行生根培养,实验组用含物质甲的培养液进行生根培养,结果发现实验组DNA含量处于16~32的细胞数目明显多于对照组。推测物质甲抑制大蒜根生长的机制可能是     。
▉考点07 细胞的分化(共5小题)
27.我国科学家利用某种小分子物质诱导特定的体细胞,成为多潜能干细胞(CiPSC),再利用CiPSC得到胰岛B细胞。这种变化是因为CiPSC发生了(  )
A.细胞衰老 B.细胞分化 C.细胞坏死 D.细胞凋亡
28.涡虫的再生能力极强,即使被切成多份,每一份也能再生为完整个体。这一特性使其成为再生医学研究的重要模式生物。下列叙述错误的是(  )
A.涡虫再生过程发生基因选择性表达
B.涡虫再生过程体现细胞全能性
C.涡虫再生过程存在细胞的衰老和凋亡
D.涡虫再生机制有助于人类器官再生研究
29.下列有关细胞分化的叙述,正确的是(  )
A.细胞分化增加了细胞种类
B.细胞分化过程中遗传物质发生改变
C.细胞分化只发生在胚胎期
D.个体发育中细胞分化一般是可逆的
30.下列关于细胞生命历程的说法,错误的是(  )
A.细胞增殖是生物繁殖遗传的基础
B.细胞分化使细胞功能趋向专门化
C.细胞衰老是细胞生命的异常表现
D.细胞凋亡是一种程序性细胞死亡
31.中国科学院邹承鲁院士说:“我发现许多生命科学的问题,都要到细胞中去寻找答案”。人的生命从出生到成长、成熟、衰老,直至死亡,都离不开细胞的分裂、分化、衰老和凋亡,请结合如图展示的相关过程回答问题。
(1)细胞分裂之前,细胞要发生A变化,此时细胞进行的物质准备有     ,同时细胞的体积有一定增加。在发生B过程后,复制之后的DNA精确的分配到两个子细胞中,保持了亲代和子代细胞     。
(2)进行C过程时,细胞在     等方面发生稳定性差异,该过程对人体生命活动的意义是     。
(3)人类同一双亲的后代存在多样性,其原因之一是减数分裂第一次分裂时     自由组合使配子中染色体组合具有多样性。减数分裂发生异常时可能导致后代染色体数目异常,如21三体综合征,又叫唐氏综合征,该病患者发病原因是细胞内第21号染色体有3条,若一对夫妇都不是唐氏综合征患者,那妻子在孕期还需要做唐氏筛查吗?请说明理由:    。
(4)老年人很多老年特征都和细胞衰老有关,但人体细胞的衰老并不等于个体衰老,请总体上描述人体衰老过程和细胞衰老之间的关系:    。
▉考点08 细胞全能性的原因及应用(共4小题)
32.细胞的全能性是指(  )
A.细胞具有全面的生理功能
B.细胞既能分化,也能恢复到分化前的状态
C.已经分化的细胞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
D.已经分化的细胞全部能进一步分化
33.在植物组织培养中,胡萝卜根韧皮部的细胞可以发育为一个完整植株,这体现了植物细胞具有(  )
A.统一性 B.多样性 C.变异性 D.全能性
34.下列关于科学史的叙述,错误的是(  )
A.我国科学家团队合成的结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质
B.1959年,罗伯特森在光学显微镜下看见了暗﹣亮﹣暗的三层结构
C.我国科学家克隆出非人灵长类动物“中中”和“华华”,说明动物体细胞的细胞核具有全能性
D.鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自于水
35.下列技术的应用原理中,不能体现细胞或细胞核的全能性的是(  )
A.胡萝卜的组织培养
B.克隆猴“华华”的培育
C.袁隆平的杂交水稻
D.花药离体培养形成单倍体
▉考点09 造血干细胞的应用(共4小题)
36.下列有关骨髓中造血干细胞的叙述,不正确的是(  )
A.骨髓中的造血干细胞仍具分裂和分化能力
B.骨髓中的造血干细胞具有全能性
C.骨髓中的造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性
D.捐献骨髓中造血干细胞不会影响自身健康
37.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述中,错误的是(  )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.造血干细胞可以分化为各种血细胞
C.不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的
D.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
38.毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是(  )
A.动物体内的干细胞既具有分裂也具有一定的分化能力
B.毛囊干细胞分化过程中细胞的遗传物质发生了改变
C.环境因素会影响基因的表达,从而改变分化的方向
D.保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发
39.科学家利用干细胞培育出“微型人脑”组织,以更好地了解人类大脑的发育过程。推测在该培育过程中(  )
A.“微型人脑”组织不会发生细胞的衰老
B.遗传物质会发生改变而引起细胞分化
C.体现了动物细胞的细胞核具有全能性
D.该组织不会发生编程性死亡
▉考点10 细胞衰老的特征和原因(共5小题)
40.有关细胞生命活动的叙述,正确的是(  )
A.细胞分化导致细胞中遗传物质发生变化
B.衰老个体细胞中的基因均不能正常表达
C.若细胞分化程度越高,则其全能性越高
D.细胞受细胞核所能控制的范围制约不能无限长大
41.下列不属于衰老细胞特征的是(  )
A.细胞膜通透性改变 B.能无限增殖
C.细胞内酶活性降低 D.细胞核体积增大
42.下列有关细胞增殖、分化、衰老和癌变的叙述,错误的是(  )
A.植物细胞有丝分裂过程中,细胞核内的DNA经复制后平均分配到两个子细胞中
B.细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果
C.细胞在衰老时,细胞内所有的酶活性都会降低
D.细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞的形态、结构和功能发生变化
43.下列有关细胞衰老、死亡的叙述,错误的是(  )
A.在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小
B.衰老细胞的形态、结构和功能都发生了变化
C.细胞凋亡时,细胞内容物流出并引发炎症反应
D.在个体发育过程中,特定部位的细胞会发生自然编程性死亡,这有利于器官的正常发育
44.2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生,这是科学家首次成功地克隆出非人灵长类动物。如图为细胞A可能发生如图所示的过程。
(1)假设细胞A内的染色体数为54条,则动物个体D的正常体细胞中的染色体数为     条,在有丝分裂中期染色体数与核DNA分子数之比为     。
(2)经过③过程产生了形态、结构、生理功能不同的细胞,原因是不同细胞中     的表达情况不同。若细胞A发生过程②,细胞分裂加快,细胞周期     (选填“延长”或“缩短”或“不变”)。
(3)通过④⑤⑥⑦过程可以说明     。
(4)①过程形成的细胞,细胞核发生的变化有     。
(5)以前用于实验的动物主要是老鼠,猴子比老鼠更合适用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物的原因是     :与普通猴相比,克隆猴做实验动物模型的优点是     ,减少了对实验的干扰,实验结果更可信。
▉考点11 个体衰老与细胞衰老的关系(共4小题)
45.细胞的衰老和死亡,都是生物界的正常生理现象。下列相关叙述正确的是(  )
A.人体各组织细胞的衰老总是同步的
B.细胞呼吸速率随细胞衰老而不断增大
C.细胞凋亡是在基因调控下进行的
D.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
46.下列关于细胞衰老、凋亡和坏死的叙述,不正确的是(  )
A.对单细胞生物来说,细胞衰老就是个体衰老
B.新生儿的细胞中不含衰老细胞
C.细胞凋亡对生物个体发育是有利的
D.外界不利因素可能引起细胞坏死
47.原生动物是单细胞生物,是原生生物当中较接近动物的一类。下列关于原生动物细胞生命历程叙述正确的是(  )
A.原生动物的细胞增殖是其生长的主要原因
B.原生动物的生命历程存在基因选择性表达
C.原生动物的细胞衰老与个体的衰老不同步
D.原生动物细胞的基因不再表达时细胞凋亡
48.下列叙述正确的是(  )
A.胚胎发育过程中不存在细胞衰老或凋亡现象
B.用小鼠不同器官和组织构建的cDNA文库相同
C.垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
D.刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射
▉考点12 细胞死亡(共5小题)
49.由基因决定的细胞自动结束生命的过程称为(  )
A.细胞凋亡 B.细胞坏死 C.细胞自噬 D.细胞衰老
50.哺乳动物出生以后脑的基本结构已经出现,但在脑的许多区域,初期产生的神经元数目大大超过了发育期以后留存下来的数目。在发育过程中神经元减少的原因是(  )
A.细胞分化 B.细胞衰老 C.细胞坏死 D.细胞凋亡
51.哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,也丧失了各种细胞器。在正常情况下,下列关于成熟红细胞死亡的叙述正确的是(  )
A.与环境因素有关,但与基因无关
B.与环境因素无关,但与基因有关
C.与环境因素有关,与基因也有关
D.与环境因素无关,与基因也无关
52.酵母菌细胞中的内质网产生双层膜的膜泡包围细胞内容物,形成自噬体。之后,自噬体外膜与液泡膜融合,进入液泡的自噬体最后被消化分解。下列叙述正确的是(  )
A.内质网和液泡都是具有双层膜的细胞器
B.自噬体的形成体现了生物膜的选择透过性
C.自噬体被分解形成的产物全部排出细胞外
D.酵母菌液泡的功能与动物细胞溶酶体相似
53.线粒体氧化磷酸化过程障碍会引起神经元损伤乃至凋亡,这是神经退行性疾病发病的重要原因之一。研究者尝试使用人工囊泡改善线粒体功能以治疗疾病。
(1)氧化磷酸化过程即有氧呼吸第三阶段,其场所为     。
(2)通过将原癌基因导入神经干细胞,使其具备     能力,利于大量生产。研究者以改造后的神经干细胞为材料,利用匀浆方法获得了许多包含细胞组分的人工囊泡,通过检测     ,从其中分离得到线粒体来源的囊泡,记作S。
(3)将S与损伤的神经细胞混合,以探究S能否改善线粒体功能。实验中可用于作出判断的检测指标有     (至少两个)。
(4)为了进一步探究S抑制细胞损伤和凋亡的机制,研究人员检测了不同处理下蛋白P(可激活凋亡)的含量和线粒体形态,结果如图1和图2所示。
实验结果表明,S可以     ,从而抑制细胞的损伤和凋亡。
(5)若将S用于疾病的治疗,还需解决的问题有     (写出一条)。
▉考点13 细胞凋亡与细胞坏死的区别(共4小题)
54.活细胞同生物一样,会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程。下列与细胞生命历程相关的叙述中正确的是(  )
A.人体神经细胞中的核仁会周期性的消失和重建
B.刚出生不久的婴儿体内不会发生细胞凋亡
C.衰老的细胞内仍有基因在表达
D.细胞坏死是细胞凋亡的同义词
55.下列关于细胞分化、衰老和死亡的叙述,错误的是(  )
A.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
B.一般来说,随着细胞分化程度的加大,细胞分裂能力降低
C.某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
D.端粒DNA序列被多次“截”短会使细胞活动异常
56.下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法错误的是(  )
A.人在胚胎时期要经历尾的消失,原因是遗传物质决定的程序性细胞凋亡
B.细胞的自动更新、被病原体感染的细胞清除是通过细胞凋亡完成的
C.细胞坏死是由于细胞代谢活动受损或中断引起的,如蛋白质合成减慢
D.吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞凋亡
57.下列有关细胞死亡的叙述,正确的是(  )
A.细胞坏死是细胞凋亡的同义词
B.细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,对生物体是有利的
C.被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
D.胎儿形成手指的过程是通过细胞坏死实现的
▉考点14 细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系(共3小题)
58.下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是(  )
A.红细胞的自然更新属于细胞坏死
B.衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输能力降低
C.细胞分化前后基因种类不会改变,但细胞数目会改变
D.凋亡细胞的细胞周期变短,但细胞凋亡对整个机体有利
59.根据现有的细胞衰老理论,在延缓皮肤衰老方面切实可行的是(  )
A.防晒,减少紫外线伤害
B.减少营养物质摄入,抑制细胞分裂
C.减少运动,降低有氧代谢强度
D.口服多种酶,提高细胞代谢水平
60.IL﹣11是一种促炎细胞因子,随着小鼠年龄的增长,IL﹣11基因在许多组织中的表达增强,以调节ERK﹣AMPK﹣mTORC1轴,使ERK、mTOR磷酸化水平升高。研究发现,敲除IL﹣11基因可以显著延长小鼠的寿命。下列叙述错误的是(  )
A.细胞的衰老和凋亡都受基因调控,对生物体具有积极意义
B.IL﹣11基因的选择性表达只发生在衰老的细胞或组织中
C.ERK﹣AMPK﹣mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高可能加速衰老
D.若使用抗IL﹣11抗体抑制IL﹣11的功能,则可能有利于延长小鼠的寿命专题06 细胞的生命历程
▉考点01 细胞增殖与细胞周期
1细胞增殖
⑴概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程实验步骤
⑵过程:物质准备、细胞分裂
⑶意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发意义育、繁殖、遗传的基础
说明:单细胞生物通过细胞增殖进行繁衍:多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。
2细胞周期要点
(1)概念
适用范围终点连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分袈完成时为止,为一个细胞周期。
(2)两个阶段
①细胞周期
分裂间期(90%~95%):DNA分子的复制有关蛋白质的合成细胞有适度的生长
分裂期(10%~5%):完成核内遗传物质的均分
名师提醒
牢记有关细胞周期的4点提醒
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,不再分裂、暂不分裂和仅分裂一次的细胞都没有细胞周期。
(2)完整的细胞周期必须是分裂间期在前,分裂期在后,分裂间期持续时间长,分裂期持续时间短。
(3)不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同。同种生物不同组织细胞的细胞周期持续时间一般也不同。
(4)一些外界因素,如温度、pH等会影响细胞周期的长短。
▉考点02 有丝分裂
1.高等植物细胞有丝分裂过程(以洋葱根尖细胞为例)
(1)分裂间期
(2)分裂期
(3)子细胞
2.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的比较
项目 高等植物细胞 动物细胞
不同点 前期:形成纺锤体的机制 细胞两极 ↓ 发出纺锤丝 ↓ 形成纺锤体 两组中心粒(间期复制) ↓ 发出星射线 ↓ 形成纺锤体
末期:细胞分裂的方式 细胞板 ↓ 细胞壁 ↓ 分割细胞(质) 细胞膜 ↓ 从中部向内凹陷 ↓ 缢裂细胞(质)
相同点 染色体平均分配到两个子细胞中
3.有丝分裂的意义
(1)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中
(2)由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
4.无丝分裂
(1)概念:无丝分裂是指在细胞分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化的细胞分裂方式。
(2)过程:比较简单,一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(3)实例:蛙的红细胞的无丝分裂
辨析比较
有丝分裂和无丝分裂的比较
分裂方式 有丝分裂 无丝分裂
相同点 核内遗传物质先复制后分配
不同点 有纺锤丝和染色体的变化 无纺锤丝和染色体的变化
细胞核有规律地解体和重建 细胞核始终存在
遗传物质精准地平均分配到两个子细胞中 不能保证亲代细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去
说明:有丝分裂和无丝分裂都是真核细胞的增殖方式。原核细胞通常以二分裂方式增殖,二分裂既不属于有丝分裂,也不属于无丝分裂。
5.细胞不能无限长大
(1)从物质运输的效率解释细胞不能无限长大:细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小,物质运输的效率就越低。
(2)细胞的体积并不是越小越好:细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(各种细胞器)和物质(如酶、ATP等)所需的空间决定的。
▉考点03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
⑴选材
高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛,各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可选材)以看到处于不同分裂时期的细胞
⑵染色
细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如甲紫溶液)着色
⑶时期确定
通过高倍镜观察细胞内染色体的存在状态,从而判断细胞所处的有丝分裂时期
2实验步骤
⑴洋葱根尖的培养一
待根长约5cm时,可用于实验
⑵制作装片
①取材:上午10时至下午2时,剪取洋葱根尖2~3mm
②解离:解离液质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精(1:1混合),解离3~5min目的使组织中的细胞相互分离开来
③洗:漂洗液清水,漂洗约10min目的洗去解离液,防止解离过度
④染色:染液质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液),染色3~5min目的使染色体着色
⑤制片:用镊子将根尖取出来,放在载玻片上,加操作一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻按压盖玻片目的使细胞分散开来,有利于观察
⑶观察
⑴绘图:绘出植物细胞有丝分裂中期简图
3.实验结果分析
细胞状态
显微镜观察到的都是死细胞,不能看到动态变化
细胞数目
间期的细胞数目最多,因为间期历时最长
①若要观察到有丝分裂各个时期的图像,可不断地移动装片,在不同的视野中找到各个时期的分裂图像②不能直接用高倍镜找分生区,因为高倍镜所观察的视野范围很小,难以发现分生区
4.计算细胞周期中各时期所需要的时间
公式:t=T×n/N(n为观察到的某时期的细胞数,N为观察到的细胞总数,T为一个细胞周期所需的时间)。
名师提醒
(1)实验操作的注意事项
解离时间 太短 细胞解离过轻,压片时细胞不易分散
过长 细胞解离过度、根尖过分酥软,影响染色和制片
漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸,防止因解离过度而影响染色和制片
染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色
过长 使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体
压片 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
(2)实验异常现象的原因分析
视野中的细胞重叠严重 ①解离液浓度不够大; ②解离时间不够长; ③制片时没有弄碎根尖和按压盖玻片
染色体几乎未染色 ①染色时间不够长; ②没有把解离液漂洗干净; ③染色剂浓度不够大
观察不到分裂期细胞 ①视野选择不合适; ②取材部位不合适
▉考点04 染色体、染色单体及核DNA分子的变化规律
1染色体、染色单体、核DNA分子的数量关系
(1)染色体数=着丝粒数,即根据着丝粒数计算染色体数。
(2)当有染色单体存在时,染色体数:染色单体数:核DNA分子数=1:2:2。
(3)当无染色单体存在时,染色体数:核DNA分子数=1:1。
2.染色体形态及染色体、染色单体和核DNA分子数量的变化
时期 染色体 形态变化 色体 行为变化 染色体数量(2N)变化 染色单体数量变化 核DNA分子数量变化
分裂间期 染色质复制 2N 0→4N 2N→4N
分裂期 前期 染色质螺旋化,缩短变粗 2N 4N 4N
中期 着丝粒 着丝粒排列在赤道板位置上 2N 4N 4N
后期 着丝粒分裂,纺丝牵引子染色体移向细胞两极 4N 0 4N
末期 解螺旋成染色质,平均分配到两个细胞核中 4N 2N (子细胞) 0 4N 2N (子细胞)
▉考点05 细胞增殖过程中相关曲线和柱状图分析
1.核DNA、染色体、染色单体数量变化曲线
(1)数学模型
①坐标柱状图的突破:首先看“0”——数量出现“0”的代表染色单体;其次寻找“1:2”——剩余两者中存在的“1:2”关系对应“染色体数:核DNA数”。
②坐标曲线图的突破:首先看斜线——无斜线的为染色体数量的变化,有斜线的为染色单体数量或核DNA分子数量的变化;其次看“0”——染色单体数量起始于“0”且终止于“0”。
(2)曲线解读
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA数量变化 分裂间期DNA复制,核DNA数目加倍 末期细胞一分为二,核DNA数目减半
染色体数量变化 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍 末期细胞一分为二,染色体数目减半
染色单体数量变化 分裂间期DNA复制,染色单体形成 后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色单体消失
2.每条染色体上DNA相对含量、染色体数与核DNA数的比值的变化曲线
(1)数学模型
(2)曲线解读
图1 图2 分析解读
A→B段 G→H段 分裂间期DNA复制,染色单体形成
B→C段 H→I段 含有姐妹染色单体的时期,即分裂间期DNA复制完成后、有丝分裂前期和中期
C→D段 I→J段 有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失
▉考点06 细胞分化及其意义
1.概念
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
2.实质
细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。如下图中甲、乙两种细胞分别表达的基因是A、B和BC。
3.结果
形成不同形态、结构和生理功能的细胞,不同类型的细胞构成不同的器官和组织。例如,造血干细胞分化成红细胞、白细胞和血小板。
4.特征
(1)普遍性:是生物界普遍存在的生命现象。
(2)持久性:发生在生物体的整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度,
(3)不可逆性:一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(4)遗传物质稳定性:一般情况下,分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
5.意义
(1)细胞分化是生物个体发育的基础。多细胞生物体只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
▉考点07 细胞的全能性
1.细胞的全能性
(1)概念: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。
(2)理论基础:细胞拥有发育成完整个体(或其他各种细胞)所必需的全部遗传信息(全套基因)。
(3)实例
名师提醒
1.有关植物细胞全能性的3点提醒
(1)高度分化的植物细胞具有全能性。已分化的植物细胞的全能性的表达需要一定的条件:①离体;②一定的营养物质、植物激素等;③适宜的温度等环境条件。
(2)未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。
(3)玉米等种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性,因为种子的胚本身就是植株的幼体,其萌发长成植株是正常发育的过程。
2.有关动物细胞全能性的3点提醒
(1)没有分化的细胞如受精卵、早期胚胎细胞具有全能性。(2)非洲爪蟾核移植实验、1996年诞生的克隆羊“多莉”和2017年世界上首批体细胞克隆猴(“中中”和“华华”)的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。(3)到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
2.干细胞
⑴概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞
⑵实例
①骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去
②脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞
⑶研究意义
体外保存和培养各种干细胞,使之形成组织或器官可对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。
▉考点08 细胞的衰老
1细胞衰老的过程
细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
2细胞衰老的特征
⑴水分减少→细胞萎缩、体积变小
⑵多种酶的活性降低一呼吸速率和新陈代谢速率都减慢
⑶色素积累→妨碍细胞内物质的交流和传递
⑷细胞膜通透性改变一物质运输功能降低
⑸细胞核体积增大,核膜内折
⑹染色质收缩、染色加深
3细胞衰老的原因:
(1)自由基学说
①自出基的本质:通常为异常活泼的带电分子或基团
②自出基的来源:细胞不断进行各种氧化反应的过程中产生、辐射以及有害物质人侵刺激细胞产生
③自出基的影响:攻击和破坏细自由基胞内各种执行的影响正常功能的生物分子。攻击磷脂分子产生新的自由基,损伤生物膜;攻击DNA-可能引起基因突变;攻击蛋白质-使蛋白质活性下降导致细胞衰老
(2)端粒学说
①端粒本质:一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体
②端粒位置:每条染色体的两端
③端粒作用:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截端粒端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因作用的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常
4.细胞衰老与个体衰老的关系
①单细胞生物:细胞衰老=个体衰老
②多细胞生物:细胞衰老≠个体衰老
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
5年龄因素与细胞衰老的关系
(1)细胞会随着分裂次数的增多而衰老:随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数逐渐减少(2)随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态细胞核中的遗传物质会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活,(3)人体内众多细胞及组织的衰老会引起人的衰老,人衰老后会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
6细胞衰老的意义
细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
▉考点09 细胞的死亡
1.细胞凋亡
⑴概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
⑵特点:受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种程特点序性死亡
⑶实例
①个体的正常发育:蝌蚪尾的消失、胎儿手的发育
②细胞的自然更新:人的红细胞、小肠上皮细胞的死亡与再生
③非正常细胞的清除:某些被病原体感染的细胞的清除
⑷意义
①有利于多细胞生物体完成正常发育
②有利于维持内部环境的相对稳定
③有利于抵御外界各种因素的干扰
名师提醒
关于细胞凋亡的3点注意
(1)细胞凋亡是机体正常的生命现象,对机体具有积极意义。
(2)细胞凋亡不仅发生在个体发育的胚胎时期,而且贯穿整个生命活动的始终。
(3)细胞凋亡与基因的选择性表达有关,但不属于细胞分化
2.细胞坏死
⑴概念
①诱因极端的物理、化学因素入诱因-严重的病理性刺激
②本质:细胞正常代谢活动受损或中断引起细胞损伤和死亡
⑵实例
①烫伤后皮肤、黏膜的脱落
②骨折时部分骨细胞死亡
③吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡
知识链接
细胞自噬
一、概念
(一)实质:细胞将自身受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解后再利用
(二)发生条件:营养缺乏、细胞受损、微生物入侵、细条件胞衰老等
二、发生场所
溶酶体
三、意义
细胞营养缺乏时可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
在细胞受损、衰老或被微生物入侵时,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
四、研究价值
研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义
▉考点01 细胞不能无限长大的原因(共4小题)
1.下列有关细胞体积的叙述中,不正确的是(  )
A.与原核细胞相比,真核细胞体积一般较大
B.细胞体积越小,其表面积与体积比值越大
C.细胞体积小,利于提高物质交换效率
D.生物体体积越大,其细胞体积也越大
【答案】D
【解答】解:A、与原核细胞相比,真核细胞体积一般较大,A正确;
B、细胞体积越小,其表面积与体积比值越大,B正确;
C、细胞体积小,其表面积与体积比值越大,越利于提高物质交换效率,C正确;
D、生物体体积越大,其细胞体积不一定越大,例如大象与小鼠细胞体积相差不大,D错误。
故选:D。
2.下列关于细胞的生命历程叙述错误的是(  )
A.细胞越小,相对表面积越小,越不利于提高物质运输效率
B.衰老细胞体积变小、细胞核的体积增大
C.克隆猴“中中”的诞生说明动物细胞核具有全能性
D.细胞分化过程中遗传物质未发生改变
【答案】A
【解答】解:A、细胞越小,相对表面积越大,这样有利于提高物质运输效率,A错误;
B、衰老细胞体积变小、细胞核的体积增大,同时还有多种酶活性降低、细胞代谢速率减慢等现象,B正确;
C、克隆猴“中中”的诞生采用了核移植技术,说明动物细胞的细胞核具有全能性,C正确;
D、细胞分化过程中遗传物质未发生改变,其实质是基因的选择性表达,D正确。
故选:A。
3.关于细胞增殖的相关描述,错误的是(  )
A.随着细胞体积增大,物质运输的效率逐渐降低
B.分生区细胞呈正方形,多数细胞中的染色体形态清晰
C.探究有丝分裂的周期性可为实验取材时机提供依据
D.细胞核中DNA的含量相对稳定是限制细胞不能无限长大的因素之一
【答案】B
【解答】解:A、细胞体积越大,细胞的表面积和体积比越小,即相对表面积越小,物质运输的效率越低,A正确;
B、分裂间期是分裂期物质准备阶段,分裂间期长于分裂期,分裂间期在前、分裂期在后;分生区细胞呈正方形,多数细胞处于分裂间期,少数细胞处于分裂期,少数处于细胞分裂期的染色体形态清晰,B错误;
C、观察细胞的有丝分裂,主要观察分裂期,由于分裂期时间短,只有了解有丝分裂的周期性才便于在分裂期观察,C正确;
D、细胞核中DNA的含量相对稳定,不随细胞的体积扩大而增加,导致DNA控制范围有限,是限制细胞不能无限长大的因素之一,D正确。
故选:B。
4.仅1.5mm的线虫也是由多个细胞形成的生物,而不是由单个细胞长大形成,原因是(  )
A.单细胞生物形态单一
B.多细胞生物更易存活
C.细胞越大,物质交换效率越低
D.细胞越小,结构和功能越多样
【答案】C
【解答】解:仅1.5mm的线虫也是由多个细胞形成的生物,而不是由单个细胞长大形成,其原因是细胞与外界环境进行物质交换的速率与其体积大小有关,细胞体积越大,相对表面积越小,物质交换效率越低,C正确,ABD错误。
故选:C。
▉考点02 细胞增殖的意义和细胞周期(共4小题)
5.如图表示一个细胞周期,下列说法正确的是(  )
A.甲→乙表示分裂间期
B.乙→甲表示分裂期
C.甲→甲表示一个细胞周期
D.乙→乙表示一个细胞周期
【答案】D
【解答】解:A、甲→乙的过程时间较短,表示分裂期,A错误;
B、乙→甲的过程时间长,表示分裂间期,B错误;
C、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止,应为乙→乙的过程,C错误;
D、乙→乙的过程为细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止,表示一个细胞周期,D正确。
故选:D。
6.蚕豆根尖分生区细胞的分裂间期持续时间是15.3小时,分裂期持续时间是2小时,则一个细胞周期持续时间是(  )
A.13.3小时 B.17.3小时 C.15.3小时 D.2小时
【答案】B
【解答】解:一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,蚕豆根尖分生区的细胞的分裂间期持续时间是15.3小时,分裂期持续时间是2小时,则一个细胞周期持续时间为15.3+2=17.3小时,B正确,ACD错误。
故选:B。
7.某种药物能诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使细胞周期阻滞在间期和分裂期之间。下列关于p53蛋白功能的推测最合理的是(  )
A.促进纺锤体形成
B.抑制与分裂期有关蛋白质合成
C.抑制DNA复制
D.抑制细胞中央出现环沟
【答案】B
【解答】解:由题目信息“p53蛋白的表达,使细胞周期阻滞在间期和分裂期之间”,推测p53蛋白可阻止细胞完成G2期分裂有关蛋白质合成,从而使之不能进入分裂期。
故选:B。
8.人体内的下列细胞中,具有细胞周期的是(  )
A.口腔上皮细胞 B.心肌细胞
C.神经细胞 D.造血干细胞
【答案】D
【解答】解:A、口腔上皮细胞高度分化,不再继续分裂,没有细胞周期,A错误;
B、心肌细胞属于高度分化的细胞,没有分裂能力,不具有周期性,B错误;
C、神经细胞属于高度分化的细胞,不再继续分裂,不具有周期性,C错误;
D、造血干细胞通过不断的有丝分裂增加自身的细胞数目,具有细胞周期,D正确。
故选:D。
▉考点03 细胞的有丝分裂过程、特征及意义(共5小题)
9.下列关于动物细胞有丝分裂过程中发生变化的叙述,正确的是(  )
A.分裂前期核仁消失
B.分裂中期出现细胞板
C.分裂后期DNA数目加倍
D.分裂末期出现纺锤体
【答案】A
【解答】解:A、动物细胞在有丝分裂前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,A正确;
B、动物细胞在有丝分裂中期每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,细胞板出现在植物细胞有丝分裂末期,B错误;
C、DNA分子数目加倍发生在细胞分裂前的间期,C错误;
D、动物细胞在有丝分裂前期,中心粒周围发出星射线形成纺锤体,D错误。
故选:A。
10.毛囊干细胞属于成体干细胞,毛发的形成和生长依赖于其增殖和分化。研究发现,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是(  )
A.在增殖周期中,大多数毛囊干细胞处于分裂间期
B.毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质发生选择性改变
C.保持愉悦的心情并及时排解压力有助于减少脱发
D.长期高脂饮食可能会改变毛囊干细胞的分化方向而使头发脱落
【答案】B
【解答】解:A、在增殖周期中,间期所占的时间最长,所以大多数毛囊干细胞处于分裂间期,A正确;
B、细胞分化不改变细胞内的遗传物质,B错误;
C、分析题意可知,长期处于慢性压力会使毛囊干细胞保持静止状态,不会发生分裂分化毛发再生减少且易脱落,故保持愉悦的心情并及时排解压力,可减少脱发,C正确;
D、根据题干信息:肥胖可通过激活某些信号改变毛囊干细胞的分化方向,使其分化成皮肤表面的其他细胞,而不是头发生长所必需的毛囊,由此判断,高脂肪饮食或遗传导致的肥胖可能会因毛囊干细胞分化方向改变而使头发脱落,D正确。
故选:B。
11.核DNA相对含量为2n的体细胞在含紫杉醇培养基培养,核DNA相对含量为4n的细胞数量显著增加,则紫杉醇的作用可能是(  )
A.抑制DNA复制
B.促进细胞分裂
C.促进核仁解体核膜消失
D.干扰间期向分裂期进行
【答案】D
【解答】解:A、抑制DNA复制不会形成核DNA含量为4n的细胞,A错误;
B、促进细胞分裂不会导致核DNA含量为4n的细胞数量显著增加,B错误;
CD、核DNA相对含量为2n的体细胞在含紫杉醇培养基培养,核DNA相对含量为4n的细胞数量显著增加,说明核DNA分子在间期正常复制后不能分配给子细胞,即干扰间期向分裂期进行,C错误;D正确。
故选:D。
12.如图表示细胞有丝分裂过程中的染色体、染色单体和核DNA相对数量关系,该细胞可能处于的时期是(  )
A.间期和后期 B.中期和后期
C.间期和末期 D.前期和中期
【答案】D
【解答】解:A、染色单体是间期进行染色体复制时才慢慢出现的,后期没有染色单体,A错误;
B、后期没有染色单体,B错误;
C、末期没有染色单体,C错误;
D、根据图中的柱状图,表明染色体:染色单体:DNA=1:2:2,说明细胞处在有丝分裂的前期和中期,D正确。
故选:D。
13.图甲是某高等植物细胞有丝分裂各时期模式图(顺序已打乱),图乙是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA含量变化曲线。请据图回答下列问题:
(1)若以洋葱根尖为实验材料观察有丝分裂的过程,则需观察 分生  区的细胞,该区细胞的特征是 细胞呈正方形,排列紧密  。
(2)图甲中细胞分裂的正确排序是 BCAD  (用字母表示)。图甲中C时期对应图乙的 bc  段(用字母表示)。图甲中A时期细胞中染色单体有 0  条。引起图乙中cd段的原因是 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开  。
(3)蛙的红细胞与该高等植物细胞分裂的方式不同,其进行细胞分裂的方式为 无丝分裂  。
【答案】(1)分生 细胞呈正方形,排列紧密
(2)BCAD bc 0 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(3)无丝分裂
【解答】解:(1)在以洋葱根尖为实验材料观察有丝分裂的过程时,应观察分生区细胞,因为分生区细胞具有很强的分裂增殖能力。该区细胞的特征是细胞呈正方形,排列紧密。
(2)图甲中A时期细胞处于有丝分裂后期,B时期细胞处于有丝分裂前期,C时期细胞处于有丝分裂中期,D时期细胞处于有丝分裂末期,所以细胞分裂的正确排序是BCAD。由图乙可知,ab段为DNA的复制阶段,处于有丝分裂间期,bc段每条染色体上含2个DNA分子,为有丝分裂前期和中期,de段每条染色体上含有1个DNA分子,为有丝分裂末期,因此图甲中的C时期对应图乙的bc段。A时期细胞处于有丝分裂后期,此时期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,细胞中不存在染色单体。图乙cd段每条染色体上的DNA数由2变为1,引起这种变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(3)蛙的红细胞进行细胞分裂的方式为无丝分裂,其过程没有出现纺锤丝和染色体的变化,与高等植物细胞有丝分裂方式不同。
故答案为:
(1)分生 细胞呈正方形,排列紧密
(2)BCAD bc 0 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(3)无丝分裂
▉考点04 细胞的无丝分裂(共4小题)
14.下列细胞中,与其他细胞分裂方式明显不同的是(  )
A.洋葱根尖分生区细胞 B.人的胚胎干细胞
C.鸡的受精卵 D.蛙的红细胞
【答案】D
【解答】解:洋葱根尖分生区细胞、人的胚胎干细胞以及鸡的受精卵都进行的是有丝分裂,而蛙的红细胞进行的是无丝分裂,D符合题意。
故选:D。
15.与有丝分裂相比,无丝分裂最主要的特点是(  )
A.无染色体的变化和纺锤体的出现
B.无染色体的复制
C.形成的子细胞染色体数目减半
D.形成的两个子细胞大小相同
【答案】A
【解答】解:A、无丝分裂过程中无染色体和纺锤体的出现,这是无丝分裂与有丝分裂最重要的区别,A正确;
B、无丝分裂过程中也进行染色体的DNA复制和蛋白质的合成,B错误;
C、无丝分裂与有丝分裂形成的子细胞染色体数目都不变,C错误;
D、无丝分裂与有丝分裂形成的两个子细胞的大小都相同,D错误;
故选:A。
16.下列有关细胞分裂的叙述,正确的是(  )
A.大肠杆菌进行分裂时,不出现核膜、核仁的周期性变化
B.人的红细胞进行无丝分裂时,不出现染色体和纺锤体
C.当人的肝细胞分裂出现细胞板时,细胞中含有4个中心粒
D.当洋葱根细胞分裂出现赤道板时,染色体形态数目最清晰
【答案】A
【解答】解:A、大肠杆菌属于原核细胞,无核膜、核仁,因此其进行分裂时不出现核膜、核仁的周期性变化,A正确;
B、蛙的红细胞进行无丝分裂,该过程中不出现染色体和纺锤丝的变化,B错误;
C、人体细胞有丝分裂过程中不会出现细胞板,植物细胞分裂时才会出现细胞板,C错误;
D、赤道板并不是一个真实存在的结构,不会出现,D错误。
故选:A。
17.多细胞生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,又靠细胞分裂增加细胞的数量。下列关于细胞分裂和细胞生长的叙述,错误的是(  )
A.皮肤生发层细胞的细胞周期长短可能受温度、营养状况等的影响
B.细胞生长使细胞的表面积与体积之比变大,物质运输效率提高
C.无丝分裂时发生遗传物质的复制和分配,不出现染色体和纺锤丝变化
D.形成卵细胞时,细胞质不均分,有利于卵细胞存储有机物供胚胎早期发育
【答案】B
【解答】解:A、细胞周期受到多种因素影响,温度会影响酶的活性,营养状况为细胞分裂提供物质基础,所以皮肤生发层细胞的细胞周期长短可能受温度、营养状况等的影响,A正确;
B、细胞生长使细胞的表面积与体积的之比变小,物质运输效率降低,B错误;
C、无丝分裂过程中,虽然不出现染色体和纺锤丝变化,但依然会发生遗传物质的复制和分配,以保证子细胞获得与母细胞相同的遗传物质,C正确;
D、在形成卵细胞的减数分裂过程中,细胞质进行不均等分裂,这样可以使卵细胞保留更多的细胞质,有利于卵细胞储存有机物,为胚胎早期发育提供物质和能量,D正确。
故选:B。
▉考点05 动、植物细胞有丝分裂的异同点(共4小题)
18.通常情况下,动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的是(  )
A.核膜、核仁消失
B.形成纺锤体
C.中心粒周围发出星射线
D.着丝粒分裂
【答案】C
【解答】解:A、动植物细胞有丝分裂前期核膜、核仁都消失,A错误;
B、动植物细胞有丝分裂前期都形成纺锤体,B错误;
C、动物细胞有丝分裂前期中心粒周围出现星射线,形成纺锤体,而高等植物细胞通过细胞两极发生纺锤丝形成纺锤体,C正确;
D、动植物细胞有丝分裂后期,都发生着丝粒分裂,染色单体分离,D错误。
故选:C。
19.动物细胞有丝分裂区别于高等植物细胞有丝分裂的特点是(  )
A.核膜、核仁消失
B.形成纺锤体
C.中心体周围发出星射线
D.着丝粒分裂,染色单体分离
【答案】C
【解答】解:A、动植物细胞有丝分裂前期都会发生核膜、核仁的消失,A错误;
B、动植物细胞有丝分裂前期都会形成纺锤体,B错误;
C、动物细胞有丝分裂前期,中心体发出星射线形成纺锤体,而高等植物细胞有丝分裂前期,由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,C正确;
D、动植物细胞有丝分裂后期都会发生着丝粒分裂,染色单体分离,D错误。
故选:C。
20.动物细胞有丝分裂区别于低等植物细胞有丝分裂的是(  )
A.核膜、核仁在前期消失
B.末期不形成细胞板
C.中心粒在间期倍增
D.着丝粒在后期分裂
【答案】B
【解答】解:A、动物和低等植物细胞有丝分裂前期都有核膜、核仁的消失,A不符合题意;
B、动植物细胞在有丝分裂末期的方式不同,动物细胞的细胞膜从中间向内凹陷,将细胞缢裂成两个新细胞;植物细胞在赤道板的位置形成细胞板,细胞板从中间向四周延展形成细胞壁,将细胞一分为二,B符合题意;
C、动物和低等植物都有中心体,中心粒都在间期倍增,C不符合题意;
D、动物和低等植物细胞有丝分裂后期着丝粒都分裂,染色单体都分开形成子染色体,D不符合题意。
故选:B。
21.下列关于植物细胞和动物细胞有丝分裂的叙述,错误的是(  )
A.根据染色体行为,动植物细胞有丝分裂可分为分裂间期和分裂期
B.动植物细胞有丝分裂前期都形成纺锤体,核膜和核仁都逐渐消失
C.动物细胞进入分裂期,两组中心粒分别移向细胞两极并发出星射线
D.植物细胞在末期出现一个细胞板并逐渐扩展,最后形成新的细胞壁
【答案】A
【解答】解:A、根据染色体行为,动植物细胞有丝分裂可分为前期、中期、后期和末期,分裂间期是有丝分裂前的物质准备阶段,不属于有丝分裂过程,A错误;
B、动植物细胞有丝分裂前期都形成纺锤体和染色体,核膜和核仁都逐渐消失,B正确;
C、动物细胞有丝分裂前期,两组中心粒分别移向细胞两极并发出星射线形成纺锤体,C正确;
D、植物细胞在末期出现一个细胞板并逐渐扩展,最后形成新的细胞壁,将细胞一分为二,D正确。
故选:A。
▉考点06 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(共5小题)
22.黑藻在我国分布广泛,适合室内水体绿化,其叶肉细胞是一种理想的生物学观察材料,但不适合观察(  )
A.叶绿体的形态和分布 B.植物细胞有丝分裂
C.细胞中细胞质的流动 D.植物细胞吸水和失水
【答案】B
【解答】解:A、黑藻叶肉细胞含有叶绿体,且叶片薄,无需切片即可直接观察叶绿体的形态和分布,因此适合观察叶绿体的形态和分布,A正确;
B、黑藻叶肉细胞已经高度分化,不再分裂,不能用于观察有丝分裂,B错误;
C、黑藻叶肉细胞的叶绿体随细胞质流动,可通过叶绿体运动间接观察细胞质流动,C正确;
D、黑藻叶肉细胞具有中央大液泡,可通过渗透作用观察质壁分离及复原现象,D正确。
故选:B。
23.某兴趣小组在用显微镜“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”实验中观察到一个处于分裂中期的细胞,在该细胞中能观察到的结构是(  )
①细胞壁 ②染色体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤赤道板
A.①②③ B.①② C.①③④ D.①②④⑤
【答案】B
【解答】解:细胞分裂时,染色质高度螺旋化变成染色体,细胞壁依旧存在,根尖细胞不含有叶绿体,细胞核解体,赤道板是虚拟平面。
故选:B。
24.植物细胞有丝分裂装片的制作流程为(  )
A.解离→染色→漂洗→制片
B.漂洗→解离→染色→制片
C.染色→漂洗→解离→制片
D.解离→漂洗→染色→制片
【答案】D
【解答】解:由以上分析可知,植物细胞有丝分裂装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片。
故选:D。
25.实验室中常使用洋葱根尖细胞制作装片,用以观察细胞有丝分裂的过程。下列说法错误的是(  )
A.剪取洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液中可将组织中的细胞相互分离开来
B.使用甲紫溶液可将染色体染成深色
C.制片之前通过漂洗可洗去染料便于显微镜下观察
D.视野中找到的分生区细胞应呈正方形且排列紧密
【答案】C
【解答】解:A、将剪取的洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液(解离液)中,盐酸能溶解细胞间的果胶,酒精能固定细胞形态,二者共同作用可使组织中的细胞相互分离开来,A正确;
B、甲紫溶液属于碱性染料,可以将染色体染成深色,B正确;
C、漂洗的作用是洗去解离液,防止解离过度,同时也便于染色,C错误;
D、洋葱根尖分生区细胞呈正方形、排列紧密,该区细胞具有很强的分裂能力,在观察有丝分裂装片时,可根据这些特点在视野中找到分生区细胞,D正确。
故选:C。
26.某生物实验小组同学观察大蒜(2n=16)根尖细胞有丝分裂图像如图1所示。图2是某同学根据观察到的图像绘制的细胞分裂不同时期细胞内每条染色体DNA含量变化图。回答下列问题:
(1)制作根尖临时装片时,要对根尖细胞进行解离,所用解离液的成分和配比为  质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精,按1:1混合  ;解离后需用清水进行漂洗后再染色,漂洗的目的是  洗去解离液,防止解离过度,便于染色  。
(2)图1中细胞③发生的生理过程主要有  DNA复制和有关蛋白质合成(或染色体复制)  。
(3)图2中cd段形成的原因是  着丝粒分裂  ;图1中的细胞④处于图2中的  de  段。
(4)物质甲能抑制大蒜根生长。为探究该物质的作用机制,选择大小相近的大蒜均分为两组,对照组用不含物质甲的培养液进行生根培养,实验组用含物质甲的培养液进行生根培养,结果发现实验组DNA含量处于16~32的细胞数目明显多于对照组。推测物质甲抑制大蒜根生长的机制可能是  抑制DNA的复制  。
【答案】(1)质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精,按1:1混合 洗去解离液,防止解离过度,便于染色
(2)DNA复制和有关蛋白质合成(或染色体复制)
(3)着丝粒分裂 de
(4)抑制DNA的复制
【解答】解:(1)在制作根尖临时装片时,解离液通常由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1:1混合而成。解离后漂洗,是因为解离液中的盐酸会影响染色效果,洗去解离液可防止过度解离,让后续染色更顺利。
(2)图1中细胞③处于分裂间期,此时期主要进行染色体复制,也就是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
(3)图2中cd段每条染色体上DNA含量由2变为1,原因是有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体。图1中细胞④处于有丝分裂后期,对应图2中的de段。
(4)实验组DNA含量处于16﹣32的细胞数目明显多于对照组,说明实验组细胞中DNA复制过程受影响,物质甲可能是抑制了DNA的复制,使得细胞停留在DNA复制阶段,导致处于该DNA含量区间的细胞数目增多。
故答案为:
(1)质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精,按1:1混合 洗去解离液,防止解离过度,便于染色
(2)DNA复制和有关蛋白质合成(或染色体复制)
(3)着丝粒分裂 de
(4)抑制DNA的复制
▉考点07 细胞的分化(共5小题)
27.我国科学家利用某种小分子物质诱导特定的体细胞,成为多潜能干细胞(CiPSC),再利用CiPSC得到胰岛B细胞。这种变化是因为CiPSC发生了(  )
A.细胞衰老 B.细胞分化 C.细胞坏死 D.细胞凋亡
【答案】B
【解答】解:CiPSC变成胰岛B细胞的此过程中,CiPSC在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异变化,属于细胞分化。
故选:B。
28.涡虫的再生能力极强,即使被切成多份,每一份也能再生为完整个体。这一特性使其成为再生医学研究的重要模式生物。下列叙述错误的是(  )
A.涡虫再生过程发生基因选择性表达
B.涡虫再生过程体现细胞全能性
C.涡虫再生过程存在细胞的衰老和凋亡
D.涡虫再生机制有助于人类器官再生研究
【答案】B
【解答】解:A、再生过程中细胞分化为不同组织,基因选择性表达是细胞分化的基础,A正确;
B、细胞的全能性是指细胞经分裂分化后,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。涡虫再生由多个细胞共同完成,未体现单个细胞的全能性,B错误;
C、再生涉及细胞更新,旧细胞会经历衰老和凋亡以维持稳态,C正确;
D、研究涡虫再生机制可为人类器官再生提供理论依据,D正确。
故选:B。
29.下列有关细胞分化的叙述,正确的是(  )
A.细胞分化增加了细胞种类
B.细胞分化过程中遗传物质发生改变
C.细胞分化只发生在胚胎期
D.个体发育中细胞分化一般是可逆的
【答案】A
【解答】解:A、细胞分化不改变细胞的数目,但增加了细胞种类,A正确;
B、细胞分化的本质是基因的选择性表达,不会导致细胞中的遗传物质发生改变,B错误;
C、细胞分化贯穿于多细胞生物的整个生命过程中,C错误;
D、细胞分化一般具有不可逆性,即分化之后一直保持分化状态,直到死亡,D错误。
故选:A。
30.下列关于细胞生命历程的说法,错误的是(  )
A.细胞增殖是生物繁殖遗传的基础
B.细胞分化使细胞功能趋向专门化
C.细胞衰老是细胞生命的异常表现
D.细胞凋亡是一种程序性细胞死亡
【答案】C
【解答】解:A.细胞的增殖是细胞重要的生命历程,也是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,A正确;
B、细胞分化使多细胞生物体细胞的功能趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率,B正确;
C、细胞的衰老是细胞生命过程中的一种正常表现,对于生物体都具有积极意义,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,都是通过细胞凋亡完成的,D正确。
故选:C。
31.中国科学院邹承鲁院士说:“我发现许多生命科学的问题,都要到细胞中去寻找答案”。人的生命从出生到成长、成熟、衰老,直至死亡,都离不开细胞的分裂、分化、衰老和凋亡,请结合如图展示的相关过程回答问题。
(1)细胞分裂之前,细胞要发生A变化,此时细胞进行的物质准备有  DNA分子的复制和有关蛋白质的合成  ,同时细胞的体积有一定增加。在发生B过程后,复制之后的DNA精确的分配到两个子细胞中,保持了亲代和子代细胞  遗传性状的稳定性  。
(2)进行C过程时,细胞在  形态、结构和生理功能  等方面发生稳定性差异,该过程对人体生命活动的意义是  使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率  。
(3)人类同一双亲的后代存在多样性,其原因之一是减数分裂第一次分裂时  非同源染色体  自由组合使配子中染色体组合具有多样性。减数分裂发生异常时可能导致后代染色体数目异常,如21三体综合征,又叫唐氏综合征,该病患者发病原因是细胞内第21号染色体有3条,若一对夫妇都不是唐氏综合征患者,那妻子在孕期还需要做唐氏筛查吗?请说明理由: 需要,减数分裂时染色体分离异常可能发生在生殖细胞形成过程中,亲代生殖细胞可能携带异常染色体(如21号染色体多一条 ),导致子代患唐氏综合征  。
(4)老年人很多老年特征都和细胞衰老有关,但人体细胞的衰老并不等于个体衰老,请总体上描述人体衰老过程和细胞衰老之间的关系: 个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,但细胞衰老不等同于个体衰老,细胞衰老在个体生命历程中随时发生,个体衰老时多数细胞处于衰老状态  。
【答案】(1)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;遗传性状的稳定性
(2)形态、结构和生理功能;使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
(3)非同源染色体;需要,减数分裂时染色体分离异常可能发生在生殖细胞形成过程中,亲代生殖细胞可能携带异常染色体(如21号染色体多一条 ),导致子代患唐氏综合征
(4)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,但细胞衰老不等同于个体衰老,细胞衰老在个体生命历程中随时发生,个体衰老时多数细胞处于衰老状态
【解答】解:(1)细胞分裂之前的A变化是分裂间期的物质准备,进行的是 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;B过程是细胞分裂,复制后的DNA精确分配到子细胞,维持亲子代细胞 遗传性状的稳定性。
(2)C过程是细胞分化,细胞在形态、结构和生理功能 上发生稳定性差异;意义是使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
(3)同一双亲后代多样性,原因之一是减数第一次分裂时非同源染色体自由组合;对于21三体综合征,即使夫妇都不患病,也需要做唐氏筛查,因为减数分裂时染色体分离异常可能发生在生殖细胞形成过程中,亲代生殖细胞可能携带异常染色体(如21号染色体多一条 ),导致子代患唐氏综合征。
(4)人体衰老过程与细胞衰老关系:个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,但细胞衰老不等同于个体衰老,细胞衰老在个体生命历程中随时发生,个体衰老时多数细胞处于衰老状态。
故答案为:
(1)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;遗传性状的稳定性
(2)形态、结构和生理功能;使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
(3)非同源染色体;需要,减数分裂时染色体分离异常可能发生在生殖细胞形成过程中,亲代生殖细胞可能携带异常染色体(如21号染色体多一条 ),导致子代患唐氏综合征
(4)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,但细胞衰老不等同于个体衰老,细胞衰老在个体生命历程中随时发生,个体衰老时多数细胞处于衰老状态
▉考点08 细胞全能性的原因及应用(共4小题)
32.细胞的全能性是指(  )
A.细胞具有全面的生理功能
B.细胞既能分化,也能恢复到分化前的状态
C.已经分化的细胞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
D.已经分化的细胞全部能进一步分化
【答案】C
【解答】解:全能性是指已分化的细胞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。
故选:C。
33.在植物组织培养中,胡萝卜根韧皮部的细胞可以发育为一个完整植株,这体现了植物细胞具有(  )
A.统一性 B.多样性 C.变异性 D.全能性
【答案】D
【解答】解:胡萝卜根韧皮部的细胞通过植物组织培养技术可发育为一个完整植株,该过程体现了植物细胞具有全能性,D正确。
故选:D。
34.下列关于科学史的叙述,错误的是(  )
A.我国科学家团队合成的结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质
B.1959年,罗伯特森在光学显微镜下看见了暗﹣亮﹣暗的三层结构
C.我国科学家克隆出非人灵长类动物“中中”和“华华”,说明动物体细胞的细胞核具有全能性
D.鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自于水
【答案】B
【解答】解:A、我国科学家于1965年成功合成结晶牛胰岛素,这是世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质,A正确;
B、罗伯特森提出的细胞膜“暗﹣亮﹣暗”三层结构模型是基于电子显微镜的观察结果,B错误;
C、克隆猴“中中”和“华华”的诞生利用体细胞核移植技术,说明动物体细胞的细胞核具有全能性(需在去核卵母细胞的细胞质物质支持下),C正确;
D、鲁宾和卡门通过同位素标记法(O和CO2分别标记)证实光合作用释放的O2来自水,D正确。
故选:B。
35.下列技术的应用原理中,不能体现细胞或细胞核的全能性的是(  )
A.胡萝卜的组织培养
B.克隆猴“华华”的培育
C.袁隆平的杂交水稻
D.花药离体培养形成单倍体
【答案】C
【解答】解:A、胡萝卜的组织培养利用离体的细胞或组织发育成完整个体,体现了植物体细胞的全能性,与题意不符,A错误;
B、克隆猴“华华”的培育采用了核移植技术,即将体细胞核导入去核卵母细胞,体现了动物细胞核的全能性,与题意不符,B错误;
C、杂交水稻的培育采用了杂交育种的方法,其原理是基因重组,属于有性生殖,未涉及细胞或细胞核的全能性,与题意相符,C正确;
D、花药离体培养形成单倍体,体现了生殖细胞的全能性,与题意不符,D错误。
故选:C。
▉考点09 造血干细胞的应用(共4小题)
36.下列有关骨髓中造血干细胞的叙述,不正确的是(  )
A.骨髓中的造血干细胞仍具分裂和分化能力
B.骨髓中的造血干细胞具有全能性
C.骨髓中的造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性
D.捐献骨髓中造血干细胞不会影响自身健康
【答案】C
【解答】解:A、造血干细胞可以经过分裂、分化形成各种血细胞,其仍具有分裂和分化能力,A正确;
B、造血干细胞具有细胞核,即具有全套的遗传信息,所以具有全能性,B正确;
C、造血干细胞只能分化成各种血细胞,不能体现全能性,C错误;
D、捐献造血干细胞一般不会影响捐献者的健康,D正确。
故选:C。
37.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述中,错误的是(  )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.造血干细胞可以分化为各种血细胞
C.不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的
D.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
【答案】A
【解答】解:A、胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离提取的细胞,干细胞不一定来自胚胎,如造血干细胞,A错误;
B、造血干细胞可以分化为各种血细胞,B正确;
C、不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的,如胚胎干细胞的分化潜能大于多能干细胞,C正确;
D、由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,D正确。
故选:A。
38.毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞。下列叙述错误的是(  )
A.动物体内的干细胞既具有分裂也具有一定的分化能力
B.毛囊干细胞分化过程中细胞的遗传物质发生了改变
C.环境因素会影响基因的表达,从而改变分化的方向
D.保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发
【答案】B
【解答】解:A、动物体内的干细胞属于全能性高的细胞,既具有分裂也具有一定的分化能力,A正确;
B、细胞分化的本质是基因的选择性表达,该过程不改变细胞内的遗传物质,B错误;
CD、分析题意可知,慢性压力会使毛囊干细胞长期保持静止状态,肥胖则导致其易分化成皮肤表面的其他细胞,说明环境因素会影响基因的表达,从而改变分化的方向,而保持愉悦的心情并及时排解压力都有助于减少脱发,CD正确。
故选:B。
39.科学家利用干细胞培育出“微型人脑”组织,以更好地了解人类大脑的发育过程。推测在该培育过程中(  )
A.“微型人脑”组织不会发生细胞的衰老
B.遗传物质会发生改变而引起细胞分化
C.体现了动物细胞的细胞核具有全能性
D.该组织不会发生编程性死亡
【答案】C
【解答】解:AD、正常细胞不能无线增殖,用干细胞培育出“微型人脑”组织也会发生细胞的衰老、凋亡(编程性死亡),AD错误;B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化并不会发生遗传物质的改变,B错误;C、利用干细胞培育出“微型人脑”组织,体现了动物细胞的细胞核具有全能性,C正确。故选:C。
▉考点10 细胞衰老的特征和原因(共5小题)
40.有关细胞生命活动的叙述,正确的是(  )
A.细胞分化导致细胞中遗传物质发生变化
B.衰老个体细胞中的基因均不能正常表达
C.若细胞分化程度越高,则其全能性越高
D.细胞受细胞核所能控制的范围制约不能无限长大
【答案】D
【解答】解:A、细胞分化是细胞的形态、结构和功能发生变化,而细胞内的遗传物质不发生变化,A错误;
B、衰老个体中也有新分裂产生的细胞,这些细胞中的基因均能正常表达,B错误;
B、细胞分化程度越高,则其全能性越低,C错误;
D、细胞受细胞核所能控制的范围制约不能无限长大,所以细胞不能无限长大,D正确。
故选:D。
41.下列不属于衰老细胞特征的是(  )
A.细胞膜通透性改变 B.能无限增殖
C.细胞内酶活性降低 D.细胞核体积增大
【答案】B
【解答】解:A、衰老细胞的细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低,A正确;
B、能无限增殖是癌细胞的特征,衰老细胞的不能增殖,B错误;
C、衰老细胞内多种酶的活性降低,细胞新陈代谢减慢,C正确;
D、衰老细胞的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深,D正确。
故选:B。
42.下列有关细胞增殖、分化、衰老和癌变的叙述,错误的是(  )
A.植物细胞有丝分裂过程中,细胞核内的DNA经复制后平均分配到两个子细胞中
B.细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果
C.细胞在衰老时,细胞内所有的酶活性都会降低
D.细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞的形态、结构和功能发生变化
【答案】C
【解答】解:A、有丝分裂过程中,DNA复制一次,细胞分裂一次;植物细胞有丝分裂过程中,细胞核内的DNA经复制后平均分配到两个子细胞中,A正确;
B、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程;细胞分化的实质:基因的选择性表达,B正确;
C、细胞在衰老时,细胞内并不是所有的酶活性都会降低,比如溶酶体中的水解酶活性没有降低,C错误;
D、细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞的形态、结构和功能发生变化,但细胞分化和细胞衰老遗传物质不发生改变,而细胞癌变过程中遗传物质发生改变,D正确。
故选:C。
43.下列有关细胞衰老、死亡的叙述,错误的是(  )
A.在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小
B.衰老细胞的形态、结构和功能都发生了变化
C.细胞凋亡时,细胞内容物流出并引发炎症反应
D.在个体发育过程中,特定部位的细胞会发生自然编程性死亡,这有利于器官的正常发育
【答案】C
【解答】解:A、衰老的细胞水分减少、细胞萎缩、体积变小,代谢减慢,A正确;
B、衰老的细胞形态、结构和功能都发生了变化,相对于新生的细胞,功能减退,B正确;
C、细胞凋亡时,细胞内容物不会流出,不会引发炎症反应,细胞坏死会引发炎症反应,C错误;
D、特定部位细胞编程性死亡有利于器官的正常发育,如胚胎发育过程中尾的消失,D正确。
故选:C。
44.2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生,这是科学家首次成功地克隆出非人灵长类动物。如图为细胞A可能发生如图所示的过程。
(1)假设细胞A内的染色体数为54条,则动物个体D的正常体细胞中的染色体数为  54  条,在有丝分裂中期染色体数与核DNA分子数之比为  1:2  。
(2)经过③过程产生了形态、结构、生理功能不同的细胞,原因是不同细胞中  遗传信息  的表达情况不同。若细胞A发生过程②,细胞分裂加快,细胞周期  缩短  (选填“延长”或“缩短”或“不变”)。
(3)通过④⑤⑥⑦过程可以说明  已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性  。
(4)①过程形成的细胞,细胞核发生的变化有  细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深  。
(5)以前用于实验的动物主要是老鼠,猴子比老鼠更合适用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物的原因是  猴与人在进化上的亲缘关系更近  :与普通猴相比,克隆猴做实验动物模型的优点是  克隆猴遗传物质相同  ,减少了对实验的干扰,实验结果更可信。
【答案】(1)54;1:2
(2)遗传信息;缩短
(3)已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
(4)细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
(5)猴与人在进化上的亲缘关系更近;克隆猴遗传物质相同
【解答】解:(1)动物个体D是由重组细胞C发育而来,而重组细胞C中的染色体来源于细胞A,因此,动物个体D的正常体细胞中的染色体数为54条。由于已经过分裂间期DNA的复制,在有丝分裂中期染色体数与核DNA分子数之比为1:2。
(2)经过③过程产生了形态、结构、生理功能不同的细胞,即发生了细胞分化,细胞分化的原因是遗传信息的表达情况不同(基因的选择性表达)。若细胞A发生过程②无限增殖容易变成癌细胞,与正常细胞相比,癌细胞分裂加快,细胞周期缩短。
(3)④⑤⑥⑦过程为将细胞A的细胞核取出来,移植到去核的卵细胞B中,形成重组细胞C,进而发育形成动物个体D,这说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
(4)①过程为细胞衰老的过程,衰老过程中细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。
(5)以前用于实验的动物主要是老鼠,猴子比老鼠更合适用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物的原因是猴与人在进化上的亲缘关系更近。与普通猴相比,克隆猴做实验动物模型的优点是克隆猴遗传物质相同,减少了对实验的干扰,实验结果更可信。
故答案为:
(1)54;1:2
(2)遗传信息;缩短
(3)已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
(4)细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
(5)猴与人在进化上的亲缘关系更近;克隆猴遗传物质相同
▉考点11 个体衰老与细胞衰老的关系(共4小题)
45.细胞的衰老和死亡,都是生物界的正常生理现象。下列相关叙述正确的是(  )
A.人体各组织细胞的衰老总是同步的
B.细胞呼吸速率随细胞衰老而不断增大
C.细胞凋亡是在基因调控下进行的
D.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
【答案】C
【解答】解:A、对多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事,A错误;
B、衰老的细胞呼吸速率减慢,B错误;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,细胞凋亡是在基因调控下进行的,C正确;
D、细胞凋亡发生于整个生命进程中,D错误。
故选:C。
46.下列关于细胞衰老、凋亡和坏死的叙述,不正确的是(  )
A.对单细胞生物来说,细胞衰老就是个体衰老
B.新生儿的细胞中不含衰老细胞
C.细胞凋亡对生物个体发育是有利的
D.外界不利因素可能引起细胞坏死
【答案】B
【解答】解:A、单细胞生物由一个细胞构成个体,因此,细胞衰老就是个体衰老,A正确;
B、新生儿是多细胞的个体,对多细胞生物来说,细胞的衰老与个体的衰老并不是一回事,新生儿生长发育过程也有细胞要更新,因此,新生儿的细胞中也含衰老细胞,B错误;
C、细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。因此,细胞凋亡对生物个体发育是有利的,C正确;
D、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。因此,外界不利因素可能引起细胞坏死,D正确。
故选:B。
47.原生动物是单细胞生物,是原生生物当中较接近动物的一类。下列关于原生动物细胞生命历程叙述正确的是(  )
A.原生动物的细胞增殖是其生长的主要原因
B.原生动物的生命历程存在基因选择性表达
C.原生动物的细胞衰老与个体的衰老不同步
D.原生动物细胞的基因不再表达时细胞凋亡
【答案】B
【解答】解:A、原生动物是单细胞生物,原生动物的细胞增殖会产生更多的子代原生动物,是其繁殖的主要原因,A错误;
B、细胞的增殖、分化、衰老、凋亡的过程,离不开基因的选择性表达,因此原生动物的生命历程存在基因选择性表达,B正确;
C、原生动物是单细胞生物,单细胞生物的细胞衰老等同于个体衰老,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,因此细胞凋亡时存在基因的表达,D错误。
故选:B。
48.下列叙述正确的是(  )
A.胚胎发育过程中不存在细胞衰老或凋亡现象
B.用小鼠不同器官和组织构建的cDNA文库相同
C.垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
D.刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射
【答案】C
【解答】解:A、细胞的衰老和凋亡贯穿于整个生命历程,所以胚胎发育过程中存在细胞衰老或凋亡现象,A错误;
B、由于基因的选择性表达,小鼠不同器官和组织细胞中的mRNA不同,因此用小鼠不同器官和组织构建的cDNA文库不同,B错误;
C、垂体分泌的促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素能促进新陈代谢,加快产热,因此垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象,C正确;
D、反射活动的完成需要完整的反射弧,刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程并没有完整的反射弧参与,因此不属于反射,D错误。
故选:C。
▉考点12 细胞死亡(共5小题)
49.由基因决定的细胞自动结束生命的过程称为(  )
A.细胞凋亡 B.细胞坏死 C.细胞自噬 D.细胞衰老
【答案】A
【解答】解:由基因决定的细胞自动结束生命的过程称为细胞凋亡。
故选:A。
50.哺乳动物出生以后脑的基本结构已经出现,但在脑的许多区域,初期产生的神经元数目大大超过了发育期以后留存下来的数目。在发育过程中神经元减少的原因是(  )
A.细胞分化 B.细胞衰老 C.细胞坏死 D.细胞凋亡
【答案】D
【解答】解:在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的,在脑的许多区域,初期产生的神经元数目大大超过了发育期以后留存下来的数目,这说明最初产生的细胞有很多都消失了,这些细胞是通过细胞凋亡的形式消失的,是脑区正常发育的结果。
故选:D。
51.哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,也丧失了各种细胞器。在正常情况下,下列关于成熟红细胞死亡的叙述正确的是(  )
A.与环境因素有关,但与基因无关
B.与环境因素无关,但与基因有关
C.与环境因素有关,与基因也有关
D.与环境因素无关,与基因也无关
【答案】C
【解答】解:哺乳动物成熟红细胞的细胞核消失前已经表达产生了相关的凋亡蛋白,因此其凋亡受基因控制,表达的蛋白质在细胞内受环境的影响执行相应的功能,C正确,ABD错误。
故选:C。
52.酵母菌细胞中的内质网产生双层膜的膜泡包围细胞内容物,形成自噬体。之后,自噬体外膜与液泡膜融合,进入液泡的自噬体最后被消化分解。下列叙述正确的是(  )
A.内质网和液泡都是具有双层膜的细胞器
B.自噬体的形成体现了生物膜的选择透过性
C.自噬体被分解形成的产物全部排出细胞外
D.酵母菌液泡的功能与动物细胞溶酶体相似
【答案】D
【解答】解:A、内质网和液泡都是具有单层膜的细胞器,A错误;
B、自噬体的形成过程中存在生物膜的融合,体现了生物膜的流动性,B错误;
C、自噬体被分解形成的产物不一定排出细胞外,有些可以为营养缺乏的细胞提供物质和能量,C错误;
D、酵母细胞液泡的功能是将进入液泡的自噬体消化分解,其功能与动物细胞的溶酶体相似,D正确。
故选:D。
53.线粒体氧化磷酸化过程障碍会引起神经元损伤乃至凋亡,这是神经退行性疾病发病的重要原因之一。研究者尝试使用人工囊泡改善线粒体功能以治疗疾病。
(1)氧化磷酸化过程即有氧呼吸第三阶段,其场所为  线粒体内膜  。
(2)通过将原癌基因导入神经干细胞,使其具备  无限增殖  能力,利于大量生产。研究者以改造后的神经干细胞为材料,利用匀浆方法获得了许多包含细胞组分的人工囊泡,通过检测  囊泡膜蛋白的种类和数量  ,从其中分离得到线粒体来源的囊泡,记作S。
(3)将S与损伤的神经细胞混合,以探究S能否改善线粒体功能。实验中可用于作出判断的检测指标有  耗氧速率、ATP产生速率、氧化磷酸化水平  (至少两个)。
(4)为了进一步探究S抑制细胞损伤和凋亡的机制,研究人员检测了不同处理下蛋白P(可激活凋亡)的含量和线粒体形态,结果如图1和图2所示。
实验结果表明,S可以  降低P蛋白的含量,减少线粒体损伤  ,从而抑制细胞的损伤和凋亡。
(5)若将S用于疾病的治疗,还需解决的问题有  人工囊泡能否在体内发挥作用(人工囊泡是否会引发人体的免疫反应/如何确保人工囊泡只针对特定的靶细胞)  (写出一条)。
【答案】(1)线粒体内膜
(2)无限增殖;囊泡膜蛋白的种类和数量
(3)耗氧速率、ATP产生速率、氧化磷酸化水平
(4)降低P蛋白的含量,减少线粒体损伤
(5)人工囊泡能否在体内发挥作用(人工囊泡是否会引发人体的免疫反应/如何确保人工囊泡只针对特定的靶细胞)
【解答】解:(1)有氧呼吸第三阶段(即氧化磷酸化过程)的场所是线粒体内膜,其上分布有与有氧呼吸相关的酶。
(2)通过导入原癌基因改造神经干细胞,使其获得类似癌细胞的无限增殖能力,从而便于人工囊泡的大规模生产。线粒体来源的囊泡具有特异性膜蛋白标记,通过检测囊泡膜蛋白的种类和数量,可实现线粒体囊泡的分离纯化。
(3)线粒体功能状态可通过耗氧速率、ATP合成速率、氧化磷酸化水平等指标进行评估,这些指标直接反映线粒体的能量代谢效率。
(4)对比图1与图2实验数据可见,S处理组中蛋白P含量显著降低,线粒体损伤程度减轻,表明S可通过降低蛋白P含量并减少线粒体损伤来抑制细胞凋亡。
(5)若将S应用于临床治疗,需重点解决人工囊泡在体内的稳定性、免疫原性以及靶向性问题,以确保治疗效果和安全性。
故答案为:
(1)线粒体内膜
(2)无限增殖;囊泡膜蛋白的种类和数量
(3)耗氧速率、ATP产生速率、氧化磷酸化水平
(4)降低P蛋白的含量,减少线粒体损伤
(5)人工囊泡能否在体内发挥作用(人工囊泡是否会引发人体的免疫反应/如何确保人工囊泡只针对特定的靶细胞)
▉考点13 细胞凋亡与细胞坏死的区别(共4小题)
54.活细胞同生物一样,会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程。下列与细胞生命历程相关的叙述中正确的是(  )
A.人体神经细胞中的核仁会周期性的消失和重建
B.刚出生不久的婴儿体内不会发生细胞凋亡
C.衰老的细胞内仍有基因在表达
D.细胞坏死是细胞凋亡的同义词
【答案】C
【解答】解:A、人体神经细胞属于高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,因此核仁不会周期性的消失和重建,A错误;
B、刚出生不久的婴儿体内也会发生细胞凋亡,例如胚胎发育过程中尾的消失就有细胞凋亡的参与,B错误;
C、衰老的细胞内仍有基因在表达,以维持细胞的基本生命活动,C正确;
D、细胞坏死是在不利因素影响下的被动死亡,对生物体有害;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对生物体有利,二者不是同义词,D错误。
故选:C。
55.下列关于细胞分化、衰老和死亡的叙述,错误的是(  )
A.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
B.一般来说,随着细胞分化程度的加大,细胞分裂能力降低
C.某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
D.端粒DNA序列被多次“截”短会使细胞活动异常
【答案】C
【解答】解:A、自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变,攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,致使细胞衰老,因此清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老,A正确;
B、随着细胞分化程度的加大,细胞分裂能力降低,高度分化的细胞不具备分裂能力,B正确;
C、在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的,C错误;
D、端粒DNA序列被多次“截”短会使细胞活动异常,导致细胞衰老,D正确。
故选:C。
56.下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法错误的是(  )
A.人在胚胎时期要经历尾的消失,原因是遗传物质决定的程序性细胞凋亡
B.细胞的自动更新、被病原体感染的细胞清除是通过细胞凋亡完成的
C.细胞坏死是由于细胞代谢活动受损或中断引起的,如蛋白质合成减慢
D.吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞凋亡
【答案】D
【解答】解:AB、人在胚胎时期要经历尾的消失、指间细胞死亡、细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,这些过程均属于细胞凋亡,是受到由遗传物质决定的程序性调控,AB正确;
C、细胞坏死是由细胞代谢活动受损或中断引起的,蛋白质合成减慢属于细胞代谢活动受损,可引起细胞坏死,C正确;
D、细胞坏死是在各种不利因素影响下的细胞死亡,细胞凋亡是由基因决定的细胞的编程性死亡,吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞坏死,D错误。
故选:D。
57.下列有关细胞死亡的叙述,正确的是(  )
A.细胞坏死是细胞凋亡的同义词
B.细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,对生物体是有利的
C.被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
D.胎儿形成手指的过程是通过细胞坏死实现的
【答案】B
【解答】解:A、细胞坏死是不利因素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,细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于程序性死亡,二者不同,A错误;
B、细胞凋亡是程序性控制的,对生物体有利,如对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定等具有重要作用,B正确;
C、被病原体感染的细胞清除属于细胞凋亡,有利于抵御外界因素的干扰,是机体主动的行为,C错误;
D、胎儿形成手指的过程是细胞凋亡,有利于生物体完成正常发育,D错误。
故选:B。
▉考点14 细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系(共3小题)
58.下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是(  )
A.红细胞的自然更新属于细胞坏死
B.衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输能力降低
C.细胞分化前后基因种类不会改变,但细胞数目会改变
D.凋亡细胞的细胞周期变短,但细胞凋亡对整个机体有利
【答案】B
【解答】解:A、红细胞的自然更新属于细胞凋亡,细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,A错误;
B、衰老细胞的细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低,B正确;
C、细胞分化前后基因种类不变,细胞数目不变,C错误;
D、连续分裂的细胞才具有细胞周期,凋亡细胞不具有细胞周期,D错误。
故选:B。
59.根据现有的细胞衰老理论,在延缓皮肤衰老方面切实可行的是(  )
A.防晒,减少紫外线伤害
B.减少营养物质摄入,抑制细胞分裂
C.减少运动,降低有氧代谢强度
D.口服多种酶,提高细胞代谢水平
【答案】A
【解答】解:A、防晒,减少紫外线伤害皮肤,可以延缓皮肤衰老,A正确;
B、减少营养物质摄入,抑制细胞分裂,可能会加速皮肤衰老,B错误;
C、减少运动,降低有氧代谢强度,不能有效延缓皮肤衰老,C错误;
D、酶的化学本质是蛋白质或RNA,口服多种酶,会通过消化道消化,起不到提高细胞代谢水平,D错误。
故选:A。
60.IL﹣11是一种促炎细胞因子,随着小鼠年龄的增长,IL﹣11基因在许多组织中的表达增强,以调节ERK﹣AMPK﹣mTORC1轴,使ERK、mTOR磷酸化水平升高。研究发现,敲除IL﹣11基因可以显著延长小鼠的寿命。下列叙述错误的是(  )
A.细胞的衰老和凋亡都受基因调控,对生物体具有积极意义
B.IL﹣11基因的选择性表达只发生在衰老的细胞或组织中
C.ERK﹣AMPK﹣mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高可能加速衰老
D.若使用抗IL﹣11抗体抑制IL﹣11的功能,则可能有利于延长小鼠的寿命
【答案】B
【解答】解:A、细胞的衰老和凋亡都受基因调控,是正常的生命现象,对生物体具有积极意义,A正确;
B、IL﹣11是一种促炎细胞因子,随着小鼠年龄的增长,IL﹣11基因在许多组织中的表达增强,B错误;
C、由题干可知,IL﹣11基因在许多组织中的表达增强,以调节ERK﹣AMPK﹣mTORC1轴,使ERK、mTOR磷酸化水平升高,因此ERK﹣AMPK﹣mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高可能加速衰老,C正确;
D、敲除IL﹣11基因可以显著延长小鼠的寿命,因此判断若使用抗IL﹣11抗体抑制IL﹣11的功能,则可能有利于延长小鼠的寿命,D正确。
故选:B。

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