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(共85张PPT)
小专题4
细胞的生命历程
考点一 有丝分裂和减数分裂过程辨析
考点二 细胞分裂与可遗传变异
考点三 细胞分化、衰老与凋亡、癌变与医疗备用习题
新高考生物
目录
网络构建
1. 判断有关细胞增殖说法的正误
(1)真核细胞的增殖方式主要是有丝分裂,原核细胞的增殖方式主要是无丝分裂。 (　)
(2)植物细胞有丝分裂末期形成赤道板,进而扩展形成细胞壁。 (　)
(3)细胞分裂间期染色体以染色质形式存在,有利于DNA的复制和蛋白质的合成。 (　)
(4)细胞能根据内外环境变化而调控细胞周期的时间。(　)
[解析] (1)原核细胞的分裂方式是二分裂,无丝分裂是某些真核细胞的分裂方式。
(2)植物细胞有丝分裂末期形成细胞板。
(3)间期染色体以染色质的形式存在,有利于DNA的解旋,便于DNA复制和转录等。
×
×
√
√
高频易错●考前清零
(5)依据染色体行为或数目可以区分有丝分裂后期和减数第一次分裂后期。 (　)
(6)处于有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞,染色体数相等。 (　)
(7)减数分裂过程中染色体数减半发生在减数第一次分裂。 (　)
(5)减数第一次分裂后期细胞中会有同源染色体的分离,有丝分裂后期因着丝粒分裂导致染色体数目加倍。
(6)处于有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞,染色体数均与体细胞中染色体数相等。
(7)减数分裂Ⅰ后期,由于同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,导致子细胞中染色体数目减半。
√
√
√
高频易错●考前清零
(8)同一生物体不同时刻产生的生殖细胞染色体数一般相同,染色体组成一般不同。 (　)
(9)一个精原细胞(含n对同源染色体)经减数分裂形成的精子有2n种,而一个卵原细胞只能形成一种卵细胞。 (　)
(10)在受到抗原刺激后,B细胞和记忆细胞迅速增殖,细胞周期变长。 (　)
(8)同一生物体不同时刻产生的生殖细胞染色体数目都是体细胞的一半。由于同源染色体分离,非同源染色体自由组合,不同时刻产生的生殖细胞中染色体组成一般不同。
(9)一般情况下,一个精原细胞(含n对同源染色体)经减数分裂形成的精子有两种。
(10)在受到抗原刺激后,B细胞和记忆细胞迅速增殖,细胞周期缩短。
×
×
√
高频易错●考前清零
2.判断有关细胞分化、衰老、凋亡说法的正误
(1)一个细胞中能产生血红蛋白说明该细胞未分化。(　)
(2)种子萌发过程中存在细胞的增殖、分化,体现了细胞的全能性。 (　)
(3)人体内被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。 (　)
(4)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。(　)
[解析] (1)细胞中能产生血红蛋白,说明该细胞是红细胞,是已分化的细胞。
(2)种子萌发过程体现的是植物幼体发育的过程,未体现细胞全能性。
(3)人体内某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。
(4)自由基学说认为,自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,如磷脂、DNA、蛋白质等,引起细胞衰老。
×
×
×
高频易错●考前清零
√
(5)每条染色体只有一端存在端粒。 (　)
(6)衰老时细胞内所有酶的活性都降低,凋亡时有些酶的活性升高。 (　)
(7)衰老细胞细胞核体积增大,细胞相对表面积减小。 (　)
(8)造血干细胞分化形成幼红细胞时遗传物质改变。 (　)
×
×
×
高频易错●考前清零
×
(5)每条染色体的两端都存在端粒。
(6)衰老细胞中多种酶的活性降低,并不是所有酶的活性都降低。
(7)衰老细胞细胞核体积增大,细胞体积减小,细胞的相对表面积增大。
(8)造血干细胞分化形成幼红细胞时发生了基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变。
(9)胚胎干细胞的分化和增殖均能使细胞数量增多。 (　)
(10)鸡和鸭的胚胎期只发生细胞的分裂和分化,没有细胞的衰老。 (　)
×
×
高频易错●考前清零
(9)细胞分化不能使细胞数量增多,会使细胞种类增多。
(10)鸡和鸭的胚胎期不只发生细胞的分裂和分化,也存在细胞的衰老和凋亡。
常考长句●考前规范
(1)在光学显微镜下观察同处于分裂末期的动物细胞与植物细胞,形态上最主要的区别是　 　 　　。
(2)有丝分裂的后期和减数分裂Ⅱ后期染色体数目加倍的原因是 　 。
(3)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是　 　 　　　　　。
(4)随着年龄的增长,人的头发会逐渐“青丝成雪”。试从细胞衰老的角度分析,其原因是 　 　 　　　　　　　　　　　　。
动物细胞膜从细胞中部凹陷,细胞缢裂;植物细胞在细胞中央形成细胞板
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体
基因的选择性表达,导致二者合成的特定蛋白不同
人的头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,从而导致老年人的头发变白
常考长句●考前规范
(5)人体内细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等是通过细胞凋亡完成的。据此,可以说明细胞凋亡的生物学意义有 　 　 (答出1点即可)。
(6)细胞自噬的意义:①通过细胞自噬可以获得　 　 　;②通过细胞自噬可以清除 　 　,从而维持细胞内部环境的稳定。
保证多细胞生物个体发育的正常进行;维持生物体内部环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰等
维持生存所需的物质和能量
受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素
1. 归纳与细胞周期有关的12个关注点
考点一
2. 抓住关键点,快速判断细胞分裂方式
考点一
[注意]减数分裂过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质进行不均等分裂。
考点一
3. 减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
考点一
[注意]牢记相关物质或结构变化的“4点”原因
考点一
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
高考曾经这样考
[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不符合题意;
精原细胞在减数第一次分裂前期会发生染色体两两配对,即联会,B不符合题意;
精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极,C不符合题意;
在减数第一次分裂前期,能观察到含有24个四分体的细胞,D符合题意。
D
考点一
2. [2023·天津卷] 如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像,有关说法正确的是 (　)
A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B.乙中染色体组是丙中两倍
C.乙中同源染色体对数是丙中两倍
D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
B
[解析] 甲细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,无同源染色体,处于减数分裂Ⅱ后期,A错误;
乙为减数分裂Ⅰ前期,有2个染色体组,丙为减数分裂Ⅱ中期,有1个染色体组,因此乙中染色体组是丙中2倍,B正确;
考点一
高考曾经这样考
2. [2023·天津卷] 如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像,有关说法正确的是 (　)
A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B.乙中染色体组是丙中两倍
C.乙中同源染色体对数是丙中两倍
D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
B
丙为减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体,C错误;
丙是从平行于赤道板方向观察的,D错误。
考点一
高考曾经这样考
3. [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ee
C.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
C
考点一
高考曾经这样考
[解析] 正常情况下,卵细胞的基因组成可能为E或e,减数分裂Ⅱ时,次级卵母细胞的基因型一般为EE或ee,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,卵细胞的基因组成可能为EE、ee、O(表示没有相应的基因),若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,卵细胞的基因组成还可以是Ee,故卵细胞基因组成最多有6种可能,A错误;
考点一
高考曾经这样考
不考虑其他突变和基因被破坏的情况,若卵细胞为Ee,则减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生了互换,次级卵母细胞产生的第二极体基因型为O,第一极体产生的第二极体基因型可能为E和e或Ee和O,B错误;
考点一
高考曾经这样考
卵细胞为E,且第一极体不含E,说明未发生染色体互换,次级卵母细胞产生的第二极体为E,另外两个极体为e和e或ee和O,C正确;
若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,若不发生染色体互换,则第一极体为EE,若发生染色体互换,则第一极体为Ee,故第一极体有EE和Ee两种,D错误。
题组1　细胞周期及细胞周期的调控
1. [2023·江苏南京二模] 细胞周期检验点是检测细胞是否正常分裂的一种调控机制,图中1~4为检验点,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。在真核细胞中,细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白,其主要功能是促进“复制前复合体”形成,进而启动DNA复制。下列有关叙述正确的是 (　)
A.检验点1到检验点1过程是一个完整的细胞周期
B.“复制前复合体”组装完成的时间点是检验点2
C.若用DNA复制抑制剂处理,细胞将停留在检验点1
D.染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过检验点4
D
考点一
重点热点题组练
考点一
重点热点题组练
[解析] 细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的时间,因此图中检验点4到检验点4过程为一个完整的细胞周期,A错误;
根据题意,“复制前复合体”能启动DNA复制,因此其组装完成的时间点是S期前的检验点1,B错误;
若用DNA复制抑制剂处理,细胞将停留在S期或G1/S交界, C错误;
若染色体未全部与纺锤体相连,则染色体不能均分到细胞的两极,即细胞分裂不能通过有丝分裂的后期,因此细胞不能通过检验点4,D正确。
2. CDK1(周期蛋白依赖性蛋白激酶)对细胞周期起着核心性调控作用,激活的CDK1可以使组蛋白磷酸化,促进染色质凝缩,其活性的调节过程如图所示。下列说法错误的是 (　)
注:Cyclin B/A为周期蛋白,Thr14、Tyr15和Thr161分别对应CDK1第14位的苏氨酸、第15位的酪氨酸和第161位的苏氨酸。
A.激活后的CDK1在细胞有丝分裂前期起作用
B.抑制Thr161的磷酸化可能会影响CDK1发挥作用
C.CDK1发挥作用之后会被相关酶降解
D.磷酸化的CDK1携带的磷酸基团可能来自ATP
C
考点一
重点热点题组练
考点一
重点热点题组练
[解析] 根据题意可知,激活的CDK1可以使组蛋白磷酸化,促进染色质凝缩,有丝分裂前期染色质丝螺旋化,缩短变粗,因此激活的CDK1发挥作用的时间为有丝分裂的前期,A正确;
由图可知,有激酶活性时CDK1与Cyclin B/A复合物中的Thr161处于磷酸化状态,因此抑制Thr161的磷酸化可能会影响CDK1发挥作用,B正确;
有激酶活性的CDK1发挥作用后Cyclin B/A会被相关酶降解,CDK1变为无激酶活性状态,C错误;
ATP水解后的磷酸基团具有较高的转移势能,易与蛋白质结合并使其结构发生改变,因此磷酸化的CDK1携带的磷酸基团很有可能来自ATP的水解,D正确。
题组2　有丝分裂和减数分裂过程的图形分析
3. 果蝇是实验室的“无冕之王”,已有13位科学家因为对果蝇的研究而获得诺贝尔奖。如图是果蝇精巢内的几种细胞,相关判断正确的是 (　)
A.a、b、c中都可能含有同源染色体
B.b和c中染色体组数可能相同
C.只有b中可能出现四分体
D.含染色单体数目最多的是c
C
考点一
重点热点题组练
[解析] 精巢内染色体数目是n的细胞是次级精母细胞(处于减数第二次分裂的前、中期)、精细胞,染色体数目是2n的细胞有不分裂的体细胞、处于有丝分裂前期和中期的细胞、处于减数第一次分裂的细胞、处于减数第二次分裂后期的细胞,染色体数目是4n的细胞是处于有丝分裂后期的细胞,其中处于减数第二次分裂的细胞不含同源染色体,A错误;
考点一
重点热点题组练
染色体数目是2n的细胞有不分裂的体细胞、处于有丝分裂前期和中期的细胞、处于减数第一次分裂的细胞、处于减数第二次分裂后期的细胞,染色体数目是4n的细胞是处于有丝分裂后期的细胞,b(2n)和c(4n)中染色体组数不可能相同,B错误;
只有b中处于减数第一次分裂前期的细胞会出现四分体,C正确;
含染色单体数目最多的是b中处于有丝分裂的前、中期和减数第一次分裂的细胞,D错误。
4. 取某雄性动物(2n=8)的一个正在分裂的细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒,在荧光显微镜下,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①~④四个不同的位置(箭头表示移动路径),如图所示。下列说法不正确的是 (　)
A.该细胞正进行减数分裂
B.被荧光标记的两条染色体是一对同源染色体
C.荧光点从③向④移动过程中,细胞发生了着丝粒分裂
D.该细胞分裂后得到的两个子细胞中都有荧光点
C
考点一
重点热点题组练
[解析] 据题意可知,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①(两条染色体散乱排列)→②(两条染色体联会)→③(两条染色体排列在赤道板上)→④(两条染色体分离),因此判断该细胞正在进行减数分裂,A正确;
考点一
重点热点题组练
这两条染色体出现联会和分离,推测这两条染色体是一对同源染色体,B正确;
荧光点从③向④移动过程中发生同源染色体的分离,没有发生着丝粒的分裂,C错误;
这两条染色体是一对同源染色体,分别被红色荧光和绿色荧光标记,该细胞分裂后得到的两个子细胞中分别含有这两条染色体中的一条,因此都有荧光点,D正确。
题组3　细胞分裂过程中的标记分配
5. 将两条单链均被32P标记的基因A导入不含32P标记的某动物精原细胞中,且基因A的插入位置如图所示。将该精原细胞置于不含32P的培养液中培养,得到4个子细胞,检测子细胞中的标记情况。若不考虑染色体互换和其他变异,则下列叙述错误的是 (　)
A.可能出现2个子细胞中含32P,2个子细胞中不含32P的情况
B.可能出现3个子细胞中含32P,1个子细胞中不含32P的情况
C.若4个子细胞中均含32P,则该精原细胞一定进行了减数分裂
D.若3个子细胞中含32P,则该精原细胞一定进行了有丝分裂
C
考点一
重点热点题组练
考点一
重点热点题组练
[解析] DNA进行半保留复制,若该精原细胞进行两次连续的有丝分裂,第一次分裂产生的子细胞中含基因A的1号、2号染色体所含有的DNA均为一条链被标记,进行第二次分裂时,中期时含基因A的一条染色体中一个DNA被标记,一个DNA未被标记,着丝粒分裂后,姐妹染色单体分开,随机移向细胞两极,产生的四个子细胞中可能有2、3、4个细胞带有32P;若该精原细胞进行减数分裂,DNA复制一次,若含基因A的1号、2号染色体减数第一次分裂时进入细胞的同一极,产生的四个子细胞中有2个子细胞带有32P,若含基因A的1号、2号染色体减数第一次分裂时进入不同的子细胞,4个子细胞均带有32P,A、B正确。
考点一
重点热点题组练
由上述分析可知,若4个子细胞中均含32P,则该精原细胞可能进行了有丝分裂或减数分裂,C错误。
由上述分析可知,若3个子细胞中含32P,则该精原细胞一定进行了有丝分裂,D正确。
6. [2023·辽宁大连模拟] 用转基因技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W(2n=40)的染色体组中。植株W自交,子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株所占比例为1/16。取植株W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养,产生4个子细胞。用荧光分子标记追踪基因A和B(基因A和B均能被荧光标记)。下列叙述不正确的是 (　)
A.若某细胞有4个荧光点,则可能是处于减数第二次分裂的细胞
B.若4个子细胞都含有2个荧光点,则取材部位可能为根尖分生区
C.若4个子细胞分别含1、1、1、1个荧光点,则细胞分裂过程中没出现过四分体
D.若4个子细胞分别含2、1、1、0个荧光点,则细胞分裂过程中发生过基因重组
C
考点一
重点热点题组练
考点一
重点热点题组练
[解析] 根据题干信息分析,目的基因是抗虫基因A和抗除草剂基因B,将两者成功导入植株后其自交产生的子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株所占比例为1/16, 相当于两对基因都是杂合的个体自交后代中的隐性纯合子所占比例,说明两个目的基因导入了两条非同源染色体上,若某细胞有4个荧光点,则可能是A和B同时存在的处于减数第二次分裂的细胞,A正确;
若4个子细胞都只含有2个荧光点,说明子细胞都含有A和B,进行的是有丝分裂,取材部位可能为根尖分生区,B正确;
若4个子细胞分别含1、1、1、1个荧光点,说明每个细胞只有一个A或B基因,进行的是减数分裂,则细胞分裂过程中出现过四分体,C错误;
若4个子细胞分别含2、1、1、0个荧光点,说明有一个细胞同时含有A和B,两个细胞只有A或B,一个细胞没有A和B,进行的是减数分裂,且细胞分裂过程中发生过基因重组,D正确。
[技法提炼] 细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
考点一
重点热点题组练
考点一
(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)
|
重点热点题组练
考点一
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
重点热点题组练
1. 细胞分裂与可遗传变异
考点二
[注意]①若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”代表的基因,如A与B(b),则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。
②若发生互换使姐妹染色单体上带等位基因,则等位基因的分离在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期都能发生。
考点二
2. XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因:
考点二
异常精子(卵细胞)与正常卵细胞(精子)结合,发育成XXY个体。
(2)XYY成因:父方MⅡ异常,即MⅡ后期Y染色体着丝粒分裂后形成的两条Y染色体进入同一精细胞,异常精子与正常卵细胞结合,发育成XYY个体。
3. 异常配子的成因分析
假设亲本的基因型为AaXBY,不考虑基因突变或互换:
考点二
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
高考曾经这样考
D
考点二
1. [2023·浙江1月选考] 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。
高考曾经这样考
[解析] 由图可知,甲为减数第二次分裂前期或中期,此时同源染色体已经分开进入不同的细胞,细胞中已经没有同源染色体;乙为减数第二次分裂后期、末期,此时细胞中也无同源染色体,即不可能同时有X染色体和Y染色体,而是有2条X染色体或2条Y染色体;乙时期细胞着丝粒已经分开,无染色单体;因A和a发生了互换,则该初级精母细胞减数分裂产生的4个精细胞基因型为AXD、aXD、AY、aY。故选D。
考点二
2. [2022·重庆卷] 人卵细胞形成过程如图所示,在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa),需进行遗传筛查。不考虑基因突变,下列推断正确的是 (　)
高考曾经这样考
D
考点二
A.若第二极体的染色体数目为22,则卵细胞染色体数目一定是24
B.若第一极体的染色体数目为23,则卵细胞染色体数目一定是23
C.若减数分裂正常,且第二极体X染色体有1个a基因,则所生男孩一定患病
D.若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,则所生男孩一定患病
高考曾经这样考
[解析] 若在初级卵母细胞进行减数第一次分裂后期时,某对同源染色体没有分离,第一极体有24条染色体,次级卵母细胞有22条染色体,则会出现第二极体和卵细胞的染色体数目都为22,A错误;
人类的染色体2N=46,若第一极体的染色体数目为23,则次级卵母细胞染色体数目一定是23,如果次级卵母细胞在减数第二次分裂后期出现姐妹染色单体分离后移向细胞同一极,则卵细胞染色体数目可能为22或24,B错误;
考点二
高考曾经这样考
若减数分裂正常,由于染色体互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因,故第二极体X染色体有1个a基因,卵细胞中也可能是A基因,则所生男孩可能不患病,C错误;
若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,不考虑基因突变,则次级卵母细胞中有两个a基因,卵细胞中也会携带a基因,则所生男孩一定患病,D正确。
考点二
1. 某XY型性别决定动物(2n=6)的基因型为AaBb,其1个精原细胞(每个核DNA的一条链被32P标记)在不含32P的培养液中进行减数分裂,形成的其中1个细胞染色体组成如图所示。已知分裂过程未发生基因突变。下列叙述与该图不相符的是 (　)
C
考点二
重点热点题组练
A.图示细胞为次级精母细胞,所处时期为减数分裂Ⅱ后期
B.形成该细胞的过程中发生了基因重组和染色体变异
C.该精原细胞至多可形成4种不同基因组成的含Y的精细胞
D.该精原细胞产生的精细胞含32P的核DNA分子数可能分别是2、2、3、0
考点二
重点热点题组练
[解析] 由于是精原细胞进行减数分裂,图示细胞中着丝粒已分裂,所以该细胞处于减数第二次分裂的后期,为次级精母细胞,A正确;
由题干信息可知,该动物的基因型为AaBb,且分裂过程中未发生基因突变,再结合题图中A、a基因在姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体上可知,形成该细胞的过程中,发生了基因重组,图示细胞处于减数第二次分裂后期,含有同源染色体,说明形成该细胞的过程中发生了染色体数目变异,B正确;
该精原细胞至多可形成2种不同基因组成的含Y的精细胞,C错误;
考点二
重点热点题组练
由题干信息可知,该精原细胞共有6个核DNA分子,每个核DNA分子的一条链被32P标记,则该精原细胞进行DNA复制后,每条染色体上的两个核DNA分子一个含32P,一个不含32P,即细胞中带有32P标记的核DNA分子有6个,结合题图可知,该精原细胞在减数分裂过程中发生了染色体互换,可能会使某条染色体上的2个核DNA分子均含32P,即细胞中含32P的核DNA分子可能有7个,且产生精细胞的过程中发生了染色体变异,故该精原细胞产生的精细胞中含32P的核DNA分子数可能分别是2、2、3、0,D正确。
2.[2023·辽宁锦州质检] 如图所示,一条染色体上有一对等位基因(D和d),当染色体的端粒断裂(②)后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂。下列说法错误的是(　)
A.端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截
B.图④和图⑤分别表示细胞分裂的中期和后期
C.图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中
D.上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异
B
考点二
重点热点题组练
考点二
重点热点题组练
[解析] 每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,A正确;
由图可知,图④的着丝粒已经一分为二,图⑤表示融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而移向细胞两极,故图④和图⑤都处于细胞分裂的后期,B错误;
据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中,C正确;
考点二
重点热点题组练
若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部,则可能会造成该基因部分碱基对的缺失,而发生基因突变,若该变异发生在减数分裂的过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换,即基因重组,由于端粒的断裂,融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,会发生染色体(结构)变异,故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异,D正确。
1. 细胞分化的判断标准
考点三
[注意]细胞分化的“变”与“不变”
“变”的是细胞中的mRNA、蛋白质,细胞的形态、结构和生理功能。
“不变”的是DNA、tRNA、rRNA、细胞数目。
考点三
2. 综合分析细胞的全能性
考点三
3. 细胞的衰老、凋亡必记的关键点
(1)熟记细胞衰老的特征
①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
②细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
③细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小。
④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
(2)细胞衰老的原因:自由基学说和端粒学说。
考点三
(3)辨析细胞凋亡与细胞坏死
考点三
细胞凋亡 细胞坏死
方式 主动结束生命活动 被动结束生命活动
机制 受“基因控制”,程序性死亡 由不利因素诱发、不受基因控制
结果 对生物体是有利的 对生物体是有害的
[注意]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。
考点三
4. 细胞癌变的三个常考点
考点三
[提醒]除细胞癌变发生了遗传信息改变外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。
考点三
1. [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 (　)
D
考点三
高考曾经这样考
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] 细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动,都受遗传信息的调控,A正确;
考点三
高考曾经这样考
siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降,而Bax基因表达量增加,基因Bax促进细胞凋亡,由此可以得出,TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡,B正确;
siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高,Bcl-2基因表达量降低,而Bcl-2基因抑制细胞凋亡,故TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,C正确;
由题图可知,siRNA干扰TRPM7基因实验组,Bax基因表达量增加,Bcl-2基因表达量减少,细胞凋亡率增加,所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症,D错误。
2. [2023·广东卷] 中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是 (　)
A.p53基因突变可能引起细胞癌变
B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D.circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
C
考点三
高考曾经这样考
[解析] p53基因是抑癌基因,这类基因突变可能引起细胞癌变,A正确;
p53基因是抑癌基因,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,B正确;
2. [2023·广东卷] 中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是 (　)
A.p53基因突变可能引起细胞癌变
B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D.circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
C
考点三
高考曾经这样考
依据题意,circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快,C错误;
circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究,D正确。
1. [2023·辽宁锦州质检] 研究人员研究肥胖机理时发现了一种与脂肪细胞的分化形成有关的蛋白质M,其细胞分化过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　)
A.已分化的细胞不可能继续分化为其他类型的细胞
B.肌肉细胞与脂肪细胞中均含控制蛋白质M合成的基因
C.促进蛋白质M的合成是解决肥胖问题的一条途径
D.间充质细胞是一种成体干细胞,其分化过程具有组织特异性
A
考点三
重点热点题组练
[解析] 已分化的细胞也可能再分化为其他类型的细胞,如间充质细胞可分化为肌肉细胞和脂肪细胞,A错误;
肌肉细胞和脂肪细胞都是由间充质细胞分化而来的,细胞分化过程中遗传物质不变,所以二者都含有控制蛋白质M合成的基因,B正确;
据图可知,蛋白质M存在时,间充质细胞可分化为肌肉细胞,而蛋白质M消失时,间充质细胞可分化为脂肪细胞,因此促进蛋白质M的表达,可促进间充质细胞更多地分化为肌肉细胞,而抑制其分化形成脂肪细胞,从而解决肥胖问题,C正确;
成体干细胞是已经分化组织中的未完全分化的细胞,因此间充质细胞是一种成体干细胞,其分化过程具有组织特异性,D正确。
考点三
重点热点题组练
2. 动物细胞的存活与存活因子有密切关系。存活因子与细胞表面的受体结合后,启动细胞内部信号途径,抑制细胞凋亡,如图表示其过程。下列相关说法正确的是 (　)
C
考点三
重点热点题组练
A.细胞中的Bcl-2 mRNA量增加,凋亡程序启动
B.存活因子受体的竞争性抑制剂不会加速细胞凋亡
C.动物体细胞核中都存在Bcl-2基因,细胞凋亡与特定基因的表达量有关
D.细胞的分裂、分化、衰老、凋亡是所有细胞都必须要经历的阶段
[解析] 分析题图可知,细胞中的Bcl-2 mRNA量增加,会加快合成Bcl-2蛋白,抑制细胞凋亡,A错误;
存活因子受体的竞争性抑制剂会阻碍存活因子与受体细胞表面的特异性受体结合,抑制Bcl-2基因的表达,促进凋亡,B错误;
考点三
重点热点题组练
由同一个受精卵增殖分化而来的细胞中基因都相同,动物体细胞核中都存在Bcl-2基因,细胞凋亡是基因决定的细胞程序性死亡,故细胞凋亡与特定基因的表达量有关,C正确;
不是所有细胞都经历分裂、分化、衰老、凋亡过程,由于某些不利因素的影响,有些细胞可能还未衰老就坏死了或凋亡了,再比如哺乳动物成熟红细胞即无分裂过程,D错误。
3.[2023·河北石家庄三模] 细胞中GPX4酶含量下降直接导致有毒的脂质过氧化物大量积累,进而使该细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡。研究发现癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化会导致GPX4基因高表达,衰老细胞GPX4基因上游甲基化会抑制该基因的表达。下列叙述正确的是 (　)
A.细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会激活免疫防御机制,进而使细胞坏死
B.癌细胞组蛋白乙酰化可能导致GPX4基因无法表达,进而无法生成脂质过氧化物
C.GPX4基因甲基化水平直接影响了酶的含量,说明甲基化会导致基因序列发生改变
D.通过药物促进癌细胞GPX4基因上游甲基化,可能成为治疗癌症的一种手段
D
考点三
重点热点题组练
[解析] 细胞中大量的脂质过氧化物积累,进而使该细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡,这种细胞死亡方式属于细胞凋亡,A错误;
癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化会导致GPX4基因高表达,B错误;
在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰称为 DNA甲基化,不会导致基因序列发生改变,C错误;
由于细胞GPX4基因上游甲基化会抑制该基因表达,导致GPX4酶含量下降,有毒的脂质过氧化物大量积累,进而使该细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡,所以通过药物促进癌细胞的GPX4基因上游甲基化,可能会使癌细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡,可能成为治疗癌症的一种手段,D正确。
考点三
重点热点题组练
备用习题
B
1. 纺锤体由微管聚合构成,其化学本质为蛋白质。其实细胞中本来就存在分散的微管和微丝,但是癌细胞中的微管变短,排列紊乱,微丝亦发生结构异常。下列相关叙述错误的是 ( )
A.在有丝分裂前期,微管相互之间的聚合速率大于解聚速率
B.用秋水仙素处理细胞可抑制核糖体合成微管和微丝
C.在减数分裂过程中纺锤丝可牵引着同源染色体分离
D.癌细胞的染色体数目可能是异常的
[解析] 有丝分裂前期形成纺锤体,微管相互之间的聚合速率大于解聚速率,A正确;
用秋水仙素处理细胞可抑制微管之间的相互聚合,而不是抑制微管和微丝蛋白质的合成,B错误;
备用习题
B
1. 纺锤体由微管聚合构成,其化学本质为蛋白质。其实细胞中本来就存在分散的微管和微丝,但是癌细胞中的微管变短,排列紊乱,微丝亦发生结构异常。下列相关叙述错误的是 ( )
A.在有丝分裂前期,微管相互之间的聚合速率大于解聚速率
B.用秋水仙素处理细胞可抑制核糖体合成微管和微丝
C.在减数分裂过程中纺锤丝可牵引着同源染色体分离
D.癌细胞的染色体数目可能是异常的
在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离依赖于纺锤丝的牵引,C正确;
癌细胞中的微管和微丝异常,分裂过程中染色体分离可能异常,进而可能导致癌细胞中染色体数目异常,D正确。
备用习题
B
2. [2023·北京人大附中三模] 动物细胞分裂时,粘连蛋白将两条姐妹染色单体粘连在一起,水解酶可水解粘连蛋白,该酶在间期DNA复制完成后就存在,分裂中期开始大量起作用,姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解,从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是( )
A.SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核
B.SGO蛋白的作用机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同
C.SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期
D.在减数分裂过程中,粘连蛋白水解后不一定会发生等位基因的分离
备用习题
[解析] 分裂间期细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,染色体复制形成染色单体,因此在细胞分裂间期,SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核,A正确;
SGO蛋白的作用机理是保护粘连蛋白不被水解,从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离,秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体形成,从而使染色体数目加倍,二者的作用机理不同,B错误;
SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,导致姐妹染色单体分开成为染色体,C正确;
粘连蛋白被完全水解的同时,姐妹染色单体分开成为染色体,正常情况下,是相同基因分离,若发生基因突变或互换,姐妹染色单体上可能存在等位基因,此时可能发生等位基因的分离,D正确。
备用习题
C
3.动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质, 这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因 NOR1 的启动子呈高度甲基化状态,NOR1 蛋白含量低,而用 DNA 甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞,NOR1 基因的表达得到恢复,自噬体囊泡难以形成,癌细胞增殖受到抑制。下列叙述不正确的是 ( )
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B.细胞自噬受相关基因调控,自噬过强时会引起细胞凋亡
C.鼻咽细胞癌变后,NOR1 基因转录受到抑制,自噬作用减弱
D.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
备用习题
[解析] 据题可知,细胞自噬能够清理受损细胞器等,因此细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用,A正确;
细胞自噬受相关基因的调控,与细胞编程性死亡有关系,自噬过强时会引起细胞凋亡,B正确;
鼻咽细胞癌变后,抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态,NOR1蛋白含量低,NOR1基因转录受到抑制,能够促进自噬体囊泡的形成,自噬作用增强,C错误;
在遭受各种细胞外或细胞内刺激如缺氧、缺营养时,细胞可通过细胞自噬维持基本的生命活动,D正确。
备用习题
C
4. [2023·福建漳州模拟] 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图乙受精卵无法发育,但该受精卵能进行有丝分裂(如图丙),染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成三个细胞(如图丁),其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是 ( )
备用习题
A.图甲表示该异常胚胎的受精过程,此时的卵子为初级卵母细胞
B.该卵子与2个精子受精,表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体一般不同
D.若图丁细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C含2个母系染色体组
备用习题
[解析] 图甲表示该异常胚胎的受精过程,有2个精子的头部进入了卵细胞,此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,A错误;
该卵子与2个精子受精,是异常受精,不能说明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用,B错误;
备用习题
图丁中A、C的染色体都是来自于精子的父系染色体组1个和来自于卵细胞的母系染色体组1个,而B的染色体来自于两个精子(两个染色体组都是来自父系),这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同(来自雌原核),来源于父亲的染色体一般不同(分别来自两个不同的雄原核),C正确;
图丁中A、C的染色体来自于精子和卵细胞,若图丁细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C包含父系和母系染色体组各1个,D错误。
备用习题
D
5. [2023·湖南长沙模拟] 某动物(2n=42)群体中有一种如图所示的变异情况,脱离的小残片最终会丢失。若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体,则称为重接杂合子,同时含有两条则称为重接纯合子。下列说法错误的是 ( )
A.上述变异属于染色体变异,细胞中的染色体数目和基因数目发生改变
B.重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体,但也可能产生正常配子
C.重接纯合子减数第二次分裂中期时,每个次级精母细胞中含有20条染色体
D.重接纯合子与染色体正常的个体杂交,后代有一半的个体染色体正常
备用习题
[解析] 图中的13号染色体和17号染色体连接成1条染色体,并丢失了部分残片,所以细胞中的染色体数目和基因数目均会发生改变,A正确;
题中某动物正常情况下在减数分裂过程中会形成21个四分体,重接杂合子由于含有一条重接染色体,导致细胞中染色体数目少了一条,且重接染色体与其同源染色体不能正常配对,因此,重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体,但也可能产生正常配子,B正确;
备用习题
重接纯合子中,由于两条13、17号染色体分别进行了重接,故细胞中含有40条染色体,经过重接染色体的正常分离,减数分裂Ⅱ中期时,每个次级精母细胞中含有20条染色体,C正确;
重接纯合子与染色体正常的个体杂交,后代中没有染色体正常的个体,均为重接杂合子,D错误。
备用习题
D
6. 将某动物(2n=4)的染色体充分被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养基中继续分裂,共产生8个子细胞。关于每个细胞中被标记的染色体的情况,下列说法正确的是 ( )
A.在第一次分裂的中期,每条染色体仅有1条染色单体含有32P
B.第二次分裂的前期,每个细胞中都有2条染色体含有被32P标记的染色单体
C.若子细胞的染色体数是4,在第三次分裂的中期,不可能存在所有染色体均含32P的细胞
D.若子细胞的染色体数是2,在第三次分裂的后期,某个细胞中可能所有染色体均含32P
备用习题
[解析] 第一次分裂是有丝分裂,在中期时每条染色体含两条染色单体,每条染色单体的DNA都有一条链被32P标记,即每条染色单体都含有32P,A错误;
第二次分裂是有丝分裂或减数分裂Ⅰ,前期时每条染色体均含有一条被32P标记的染色单体,一条不被32P标记的染色单体,每个细胞中含4条染色体,B错误;
若子细胞的染色体数是4,则细胞共进行了三次有丝分裂,第二次分裂后产生的子细胞中含32P的染色体数可能是0、1、2、3、4,所以第三次分裂的中期,可能存在所有染色体均含32P的细胞,C错误;
若子细胞的染色体数是2,说明细胞进行了一次有丝分裂和一次完整的减数分裂,减数分裂Ⅰ结束后,每条染色体上都有一条染色单体含32P,一条染色单体不含32P,若在MⅠ前期每对同源染色体的非姐妹染色单体之间都发生片段的交换,则在减数分裂Ⅱ的后期,某个细胞中可能每条染色体均含32P,D正确。

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