必修1 分子与细胞 第6章 细胞的生命历程 课后分层检测案(含解析,共4份)

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必修1 分子与细胞 第6章 细胞的生命历程 课后分层检测案(含解析,共4份)

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课后分层检测案21 
细胞增殖与细胞周期及高等植物细胞的有丝分裂
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1.下列有关细胞增殖的说法,不正确的是(  )
A.单细胞生物通过细胞增殖增加个体
B.多细胞生物通过细胞增殖发育为成体
C.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
D.细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程
2.连续分裂的细胞,相邻的两个周期可表示为下图,下列叙述不正确的是(  )
A.a+b或c+d可表示一个细胞周期
B.不同生物的c段时间是相同的
C.b段主要完成核内遗传物质的平均分配
D.d段末期植物细胞高尔基体活动增强
3.豌豆的体细胞中有7对染色体。在有丝分裂后期,细胞中的染色体、染色单体、核DNA分子数依次为(  )
A.7条、7条、7个 B.14条、0条、14个
C.28条、28条、28个 D.28条、0条、28个
4.在高等植物细胞有丝分裂过程中,直接参与细胞分裂活动的细胞器有(  )
A.高尔基体和核糖体
B.高尔基体和中心体
C.叶绿体和核糖体
D.中心体、高尔基体和核糖体
5.某同学在光学显微镜下观察洋葱根尖有丝分裂并绘制出下图,据此推测高尔基体的活动明显增强的时期是(  )
6.正常情况下,有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞相比,保持不变的是(  )
A.蛋白质的含量 B.染色体的数量
C.细胞器的数量 D.RNA的含量
7.用光学显微镜的高倍镜观察植物细胞有丝分裂中期图像,清晰可见的细胞结构是(  )
A.纺锤体、染色质 B.染色体、赤道板
C.染色体、细胞壁 D.纺锤体、核仁
8.在细胞有丝分裂过程中,细胞核内以下各组之间的数量关系一定不相等的是(  )
A.染色体数目与着丝粒数目
B.染色体数目与染色单体数目
C.核DNA分子数目与染色单体数目
D.染色体数目与核DNA分子数目
9.下列是植物细胞有丝分裂的简图,据图回答:
(1)图中的方形框代表细胞的________(结构)。D图的中部结构是________。
(2)A图中染色体数目为________条。
(3)B图代表的时期是________,该时期最主要的变化是________________________________________________。
(4)着丝粒一分为二的时期是________(填字母)。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
10.科学家在染色体中找到了一种使姐妹染色单体连接成“十”字形的关键蛋白质,并将其命名为ASURA。下列与其有关叙述正确的是(  )
①ASURA合成的场所是细胞质中的核糖体
②ASURA可在有丝分裂间期合成 ③缺少ASURA的细胞,染色体数目可能会发生异常 ④ASURA可能与有丝分裂后期染色体的行为变化密切相关
A.① B.①②
C.①②③ D.①②③④
11.如图表示细胞分裂的不同时期,细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系,相关叙述错误的是(  )
A.ab段细胞中核糖体的活动很活跃
B.bc段只进行DNA复制
C.处于cd段的细胞中染色体数是核DNA数的一半
D.着丝粒分裂发生在de段
12.流式细胞仪可以根据细胞中DNA相对含量的不同对细胞分别计数。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期包括G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)和G2期(DNA复制后期)三个阶段。科研人员用药物X处理体外培养的某动物的胚胎干细胞,实验前后所得流式细胞仪检测结果如下图所示。下列说法不正确的是(  )
A.发生着丝粒分裂的细胞处于c段
B.b段的细胞内核仁解体、核膜消失
C.药物X将导致处于G2和M期的细胞比例增加
D.a段的细胞数目多说明分裂间期比分裂期时间长
13.有丝分裂中存在下图所示的检验机制,SAC蛋白是该机制的重要蛋白质。据图分析下列说法错误的是(  )
A.①是中心体,a处于分裂前期
B.纺锤丝与着丝粒联结后,SAC蛋白失活
C.SAC蛋白可能与星射线和着丝粒的结合有关
D.APC激活,此细胞进入分裂中期
14.细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。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。下列推论不正确的是(  )
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期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
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
A.M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
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M期细胞染色体DNA不会复制
D.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
15.如图为某生物一个体细胞分裂模式图,据图回答:
(1)图乙中含有的染色体数是________条。
(2)图乙为细胞有丝分裂的________期图像。该时期的主要特征是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若②染色体的遗传信息来自父方,那么与之遗传信息完全相同的染色体为________,其遗传信息完全相同的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)图乙对应于图甲中的________段,图丙对应于图甲中的________段。
【素养养成练】
16.某研究小组通过对植物细胞的有丝分裂进行研究,得到下列图像。如图甲表示细胞周期中染色体(质)出现的螺旋化和解螺旋的周期性变化,图乙为某生物细胞周期各时期图像(未排序),图丙为细胞周期中细胞内核DNA含量变化的曲线图。请据图回答下列问题:
(1)细胞不能无限长大,这是因为细胞体积越大,__________________________越小,细胞物质运输的效率越低。
(2)请用图乙中的字母表示一个完整的细胞周期:__________(用字母和箭头表示)。
(3)图甲中c到d的过程发生在图丙的________段。此时细胞中的染色体、染色单体、核DNA数目比为________。
(4)在上述研究过程中,研究者使用了三种可以阻断植物细胞周期的试剂,其中a试剂可以阻断DNA复制过程,b试剂可以阻断细胞从间期进入分裂期,c试剂可以阻断着丝粒分裂,从而阻止细胞进入分裂后期。为了确定上述三种试剂对动物细胞是否具有同样的作用,由于上述三种试剂对细胞均有一定毒性,研究小组采用较低浓度的三种试剂分别对一种肿瘤细胞进行处理后,采用流式细胞术检测得到以下结果(横坐标FL2-H数值与DNA含量成正比,纵坐标为相应细胞数目):
从实验结果推断,上述浓度下,试剂b、c对于动物细胞周期也具有阻断作用,其中试剂________的阻断效果更为明显,你判断的理由是______________________________________________________________________________________。
(5)由于上述试剂a处理结果现象不甚明显,部分研究人员认为是浓度和处理时间不够所致,于是采用10倍浓度并延长处理时间,最后所得结果比低浓度处理更加接近对照组,请对该实验结果给出合理的解释:____________________________。
1.解析:细胞通过分裂进行增殖,单细胞生物通过细胞增殖而繁殖,A正确;多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育成为成体,B错误;细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,C正确;细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程,D正确。
答案:B
2.解析:该图中一个细胞周期是a+b或c+d,A正确;不同生物的c段时间是不相同的,B错误;b是分裂期,主要完成核遗传物质的均分,C正确;d为分裂期,其中末期植物细胞中会形成细胞壁,高尔基体参与细胞壁的形成,D正确。
答案:B
3.解析:在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分离,染色体数目加倍,此时染色单体数目为0,核DNA分子数和染色体数相等,均为28个(条)。
答案:D
4.解析:在高等植物细胞有丝分裂过程中,有相关蛋白质及反应所需酶的参与,所以有核糖体的参与;在有丝分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成。
答案:A
5.解析:A、B、C、D四个图依次表示有丝分裂的前期、中期、后期、末期。在末期高尔基体的活动明显增强,以形成新的细胞壁。
答案:D
6.解析:蛋白质的含量、细胞器的数量和RNA会随细胞质分裂随机分配,数量(含量)很难保持不变,A、C、D不符合题意;染色体的数量和形态在亲子代之间完全相同,B符合题意。
答案:B
7.解析:在光学显微镜下观察植物细胞有丝分裂中期图像可观察到染色体、细胞壁,A错误、C正确;赤道板不是细胞结构而是一假想平面,实际上并不存在,所以有丝分裂中期以及任何其他时期都不可能看到赤道板,B错误;在有丝分裂的前期核膜、核仁就逐渐解体消失了,所以不可能在有丝分裂中期看到核仁,D错误。
答案:C
8.解析:细胞有丝分裂过程中染色体数目与着丝粒数目是始终相等的,A错误;染色体复制前,染色单体数为0,染色体复制后一条染色体上有两条染色单体,着丝粒分裂后,染色单体又消失为0,染色体数目却始终不会为0,B正确;细胞有丝分裂过程中,只要存在染色单体,每条染色单体上含有一个DNA,此时DNA分子数目与染色单体数目始终相等,C错误;有丝分裂间期染色体复制,染色体数∶DNA数=1∶1;经过染色体复制后,染色体数∶DNA数=1∶2,D错误。
答案:B
9.解析:A~D分别是后期、前期、中期和末期。(1)植物细胞的结构模式图中,方框代表的是植物细胞的细胞壁。D是末期的细胞,中部的结构是细胞板。(2)图A是处于后期的细胞,染色体有8条。(3)图B代表的时期属于前期。该时期的主要变化是染色体出现,核膜和核仁逐渐消失,纺锤体形成。(4)着丝粒一分为二发生于后期。
答案:(1)细胞壁 细胞板 (2)8
(3)前期 染色体出现,核膜和核仁逐渐消失,纺锤体形成
(4)A
10.解析:由题意知,ASURA的化学本质为蛋白质,因此其合成场所为核糖体,合成时期在分裂间期,①、②正确;该蛋白质的作用是使姐妹染色单体连接成“十”字形,即与姐妹染色单体的形成与分开有关,③、④正确。
答案:D
11.解析:bc段染色体与核DNA的比值由1变为2,主要进行DNA复制。
答案:B
12.解析:由分析可知,c表示G2、M期,发生着丝粒分裂的细胞处于c段,A正确;细胞内核仁解体、核膜消失发生在有丝分裂的前期(在c段内),B错误;根据图示分析可知,实验组加入抗癌药物,与对照组相比,处于a峰的细胞数下降,而c峰的细胞数上升,说明该药物可以将癌细胞阻滞于细胞周期中的G2、M期,C正确;根据细胞周期分析可知,a峰表示G1期,b表示S期,c表示G2、M期,a段的细胞数目多说明分裂间期比分裂期时间长,D正确。
答案:B
13.解析:图a细胞染色体散乱分布在细胞内,处于有丝分裂的前期,结构①是中心体,A正确;一开始SAC蛋白位于染色体的着丝粒上,如果染色体与纺锤丝连接并排列在赤道板上,SAC蛋白会很快失活,B正确;据图可知SAC蛋白与星射线和着丝粒的结合有关,C正确;所有染色体的着丝粒都与纺锤体连接并排列在赤道板上,就能激活APC,此时细胞进入分裂后期,D错误。
答案:D
14.解析:M期细胞的染色体处于凝缩状态,M期细胞分别和G1、G2期细胞融合后,原G1、C2期细胞中染色质都出现了凝缩,说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子,A正确;S期为DNA合成期,在S期进行的是DNA分子的复制,S期细胞和G1期细胞融合后,原G1期细胞核中DNA进行复制,说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子,B正确;将S期细胞和G2期细胞融合后,原G2期细胞核中DNA没有启动复制,可能是因为G2期为DNA合成后期,处于G2期的细胞已经完成了DNA复制;M期为细胞分裂期,处于M期的细胞已经完成了DNA复制,推测将M期细胞和S期细胞融合后,原M期细胞染色体DNA不会复制,C正确;由以上分析知,M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子,将M期细胞和S期细胞融合,原S期细胞中染色质会出现凝缩,D错误。
答案:D
15.解析:图乙是处于有丝分裂后期的图像,该时期着丝粒分裂后,染色体在纺锤丝的牵引下移向两极,染色体数目加倍,共有8条。由于两条姐妹染色单体上的两个DNA分子是由同一个DNA分子复制而来,所以两者的遗传信息是一样的。图乙处于有丝分裂后期,对应于图甲的e~f,而图丙可以表示DNA复制结束之后着丝粒分裂之前的一段,即c~e段。
答案:(1)8
(2)后 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,染色体数目加倍
(3)⑥ 它们是由同一条染色体复制、分离后形成的
(4)e~f c~e
16.解析:(1)由于细胞体积越大,细胞的表面积与体积的比值即相对表面积越小,细胞物质运输的效率越低,所以细胞不能无限长大。(2)分析图乙可知,A表示有丝分裂后期,B、F表示有丝分裂末期,C表示有丝分裂间期,D表示有丝分裂中期,E表示有丝分裂前期,因此C→E→D→A→B→F可以表示一个完整的细胞周期。(3)图甲c到d段表示间期,即用丙图a段或f段表示。此时DNA进行了复制,细胞中的染色体、染色单体、核DNA数目比为1∶2∶2。(4)由题知b试剂可以阻断细胞从间期进入分裂期,c试剂可以阻断着丝粒分裂,图中显示c试剂处理DNA第二个峰值更高,即用试剂c处理以后,出现更多DNA含量加倍的细胞,表明更多细胞因为被试剂c阻断而无法完成后续的细胞分裂(一分为二的)过程,所以试剂c效果更好。(5)采用10倍浓度并延长处理时间,最后所得结果比低浓度处理更加接近对照组,推测可能是该试剂浓度过高时,对细胞产生较强毒性而导致细胞死亡。
答案:(1)细胞的表面积与体积的比值(或相对表面积)
(2)C→E→D→A→B→F
(3)a或f 1∶2∶2
(4)c 使用试剂c处理以后,出现更多DNA含量加倍的细胞,表明更多细胞因为被试剂c阻断而无法完成后续的细胞分裂(一分为二的)过程
(5)该试剂浓度过高时,对细胞产生较强毒性而导致细胞死亡课后分层检测案22
动植物细胞有丝分裂的区别和观察有丝分裂
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1.动植物细胞有丝分裂的相同点是(  )
A.前期纺锤体的形成方式
B.末期细胞质的分裂方式
C.间期结束时染色体数目加倍
D.染色体加倍后平均分配
2.无丝分裂与有丝分裂最主要的区别是(  )
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少
D.形成的两个子细胞大小不同
3.下列关于染色体和DNA分子关系的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子数目加倍时,染色体数目也加倍
B.染色体数目减半时,DNA分子数目不变
C.染色体数目加倍时,DNA分子数目也加倍
D.染色体复制时,DNA分子也复制
4.a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图,相关的描述正确的是(  )
A.a图表示植物细胞有丝分裂中期
B.b图表示人成熟红细胞分裂的某个阶段
C.c图细胞由于着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体数目不变
D.d图细胞中含有8条染色单体
5.下列几种细胞在进行细胞分裂时,始终观察不到染色体的是(  )
①洋葱根尖分生区细胞 ②变形虫细胞 ③大肠杆菌细胞 ④蛙的红细胞 ⑤蛙的囊胚期细胞 ⑥人的造血干细胞 ⑦发菜
A.③④⑦ B.③⑥⑦
C.①③⑤ D.②④⑥
6.[2023·浙江6月]为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是(  )
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
7.“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(  )
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
8.人体干细胞可通过增殖分化形成新细胞。在一次分裂过程中细胞内依次发生的变化是(  )
①复制的两个DNA分子完全分开 ②出现放射状排列的星射线 ③中心体发生倍增 ④着丝粒排列在一个平面上
A.③→②→④→① B.②→④→③→①
C.③→②→①→④ D.②→③→④→①
9.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,下列叙述正确的是(  )
A.可看到分裂中期的染色体和DNA
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
D.选某个特定细胞可观察它的整个分裂过程
10.下图是在显微镜下观察到的洋葱(体细胞中含16条染色体)根尖细胞有丝分裂图像,请回答问题:
(1)制作洋葱根尖临时装片时,需要经过解离、漂洗、________和制片等步骤。
(2)视野中绝大多数细胞处在________期,该时期细胞完成________________________________,同时细胞有适度生长。
(3)图中________ (填“甲”、“乙”或“丙”)细胞染色体的数目为32条,此时染色体数与DNA数的比例为________。
(4)有丝分裂末期,细胞中央会出现细胞板,逐渐扩展形成________,以实现细胞质的分裂。
(5)该实验不能连续观察到细胞有丝分裂的动态过程,请说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
11.[2022·广东卷]用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(  )
A.根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
12.如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时,细胞核中DNA含量的变化,每个点代表记录到的一个细胞。下列叙述错误的是(  )
A.细胞分裂过程中显著的变化有核DNA含量和染色体行为及数量的变化
B.当细胞核体积增大到最大体积的一半时,核DNA的含量开始急剧增加
C.利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂期的中期
D.图中核DNA含量减半的原因是核膜重新形成
13.如图表示细胞分裂过程中每条染色体中DNA含量变化曲线,下列有关叙述正确的是(  )
A.该细胞在BC时期始终有染色单体存在
B.若是植物细胞,在BC时期会出现赤道板,由C到D会出现细胞板
C.DE时期不能表示细胞有丝分裂的后期
D.用电镜观察马蛔虫受精卵细胞,会发现中心粒倍增和移向细胞两极发生在AB段
14.在有丝分裂中期,若出现单附着染色体(如图所示),细胞将延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的纺锤丝相连,并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的MAD2蛋白的监控,正确排列的中期染色体上没有MAD2蛋白。用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自另一极的正常拉力时,细胞会进入分裂后期。下列叙述错误的是(  )
A.当所有染色体上的MAD2蛋白都消失后,细胞才能进入分裂后期
B.细胞分裂能否进入到后期与来自两极纺锤丝的均衡拉力有关
C.MAD2蛋白功能异常,细胞将在染色体错误排列时停止在分裂中期
D.癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
15.某研究小组探究了不同浓度K2CrO4溶液处理对某植物根尖分生组织细胞有丝分裂的影响,实验结果如下表所示:
K2CrO4溶液 (mmol·L-1) 观察的细 胞数量 进行分裂的 细胞数量 产生微核的 细胞数量
0 4 019 523 3
50 4 034 467 287
100 3 986 314 534
150 4 008 283 658
(1)制作根尖细胞有丝分裂装片时,剪取根尖,放入盐酸和酒精的混合液中________3~5 min;将根尖放入清水中漂洗10 min;用________溶液对根尖染色3~5 min,压片后制成装片。为更加清晰地观察计数染色体,应选取处于分裂________期的细胞进行观察。
(2)K2CrO4会使染色体发生断裂,断裂后没有着丝粒的染色体片段不能被____________牵引,在有丝分裂__________期核膜重建后,会被遗留在细胞核外,而成为微核。实验结果表明,K2CrO4溶液对有丝分裂和产生微核的影响依次是________、________(填“促进”“抑制”或“无影响”)。
【素养养成练】
16.某细胞研究所对小鼠肠上皮细胞进行体外培养,测定细胞周期中各阶段的时间(S期进行DNA复制,G1、G2进行相关蛋白质的合成),结果如下表所示,请回答下列问题:
(1)在电镜下观察处于M期的细胞,可见细胞________发出________,形成纺锤体。
(2)用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养小鼠肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养细胞,定期检测。预计最快约________ h后会检测到被标记的M期细胞,再经过4 h被标记的M期细胞数占M期细胞总数的________(填百分数)。
(3)若向培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________ h后,细胞都将停留在S期。
(4)蛙肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h,M期时长为3.9 h。若要用作“观察有丝分裂”实验的材料,选用________的肠上皮细胞更合适。
1.解析:前期纺锤体的形成方式和末期细胞质的分裂方式是动植物细胞分裂的不同点;间期结束时,染色体数目不加倍;染色体加倍后平均分配是动植物细胞有丝分裂的相同点。
答案:D
2.解析:无丝分裂过程中无染色体的变化和纺锤体的出现,但有染色体的复制;经无丝分裂产生的两个子细胞染色体数目与亲代细胞相同,子细胞大小基本相同。
答案:A
3.解析:DNA分子加倍发生在有丝分裂间期,此时染色体数目没有加倍;染色体减半发生在有丝分裂的末期,此时DNA分子的数目也随之减半;染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期,此时DNA分子数目没有发生改变;染色体的复制实质是指DNA分子的复制。
答案:D
4.解析:题干中a图为有丝分裂末期;b图为蛙红细胞的无丝分裂;c图由于着丝粒分裂,染色单体消失。
答案:D
5.解析:细胞分裂过程中始终观察不到染色体,说明其细胞分裂的方式可能是无丝分裂或细胞中无染色体。蛙的红细胞的分裂方式为无丝分裂。大肠杆菌和发菜属于原核生物,细胞中无染色体。
答案:A
6.解析:根尖分生区的细胞分裂能力较强,故观察有丝分裂时选用易获取且易大量生根的材料,A正确;选用染色体数目少易观察的材料有利于观察有丝分裂每一个时期的特点,B正确;选用解离时间短分散性好的材料,更利于观察细胞的染色体变化,C正确;细胞周期中,分裂间期比分裂期占比更大,应该选用分裂间期细胞占比低的材料观察有丝分裂,D错误。
答案:D
7.解析:分析图示可知,箭头所指细胞处于有丝分裂后期,其前一个时期为有丝分裂中期,中期染色体形态稳定、数目清晰,着丝粒整齐排列在赤道面上,C符合题意;A为有丝分裂前期特点;B为有丝分裂后期特点;D为有丝分裂末期的特点。
答案:C
8.解析:有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,复制形成的两个DNA分子完全分开;有丝分裂前期中心体发出星射线,形成纺锤体;有丝分裂间期,中心体复制,数目倍增;有丝分裂中期,染色体的着丝粒排列在赤道板上。
答案:A
9.解析:在高倍显微镜下观察不到DNA;有丝分裂细胞周期中,间期、前期、中期染色体数目相等,均是后期染色体数目的一半,因此视野中不同细胞的染色体数目可能不相等;分裂间期的持续时间约占细胞周期的90%~95%,因此,处于分裂间期的细胞数目远远多于处于中期的细胞数目;洋葱根尖细胞经解离后死亡,故不能观察某个特定细胞的整个分裂过程。
答案:B
10.解析:(1)制作洋葱根尖临时装片步骤为解离、漂洗、染色、制片。(2)由于细胞周期中间期时间最长,因此视野中绝大多数细胞处在间期,该时期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。(3)已知洋葱体细胞中含16条染色体,则有丝分裂后期含有32条染色体,对应于图中甲细胞,此时染色体数与DNA数的比值为1∶1。(4)在植物细胞有丝分裂末期,细胞中央会出现细胞板,逐渐扩展形成细胞壁。(5)由于用盐酸解离时细胞已经死亡,所以该实验不能连续观察到细胞有丝分裂的动态过程。
答案:(1)染色 (2)分裂间 DNA的复制和有关蛋白质的合成 (3)甲 1∶1 (4)细胞壁 (5)用盐酸解离时细胞已经死亡
11.解析:根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色,A错误;将已经染色的根尖置于载玻片上,加一滴清水后 ,用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开,再进行观察,B错误;在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形,排列紧密)后,再换用高倍镜进行观察,此时为了使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,C正确;据图可知,分裂中期细胞位于左上方,故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央,D错误。
答案:C
12.解析:据图可知,细胞分裂间期,核DNA含量会加倍,在分裂末期后,核DNA含量减半;前期染色体散乱分布,中期染色体着丝粒排列在赤道板上,后期着丝粒分裂,染色体加倍,末期染色体移向细胞两极,所以在细胞分裂过程中显著的变化有核DNA含量和染色体行为及数量的变化,A正确;由图示信息可知,当细胞核体积增大到最大体积的一半时,DNA的含量开始急剧增加,B正确;DNA合成发生在间期,因此利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂间期,C错误;有丝分裂末期,核膜重现,一个细胞中出现两个细胞核,每个核中的DNA都与体细胞中核DNA相同,D正确。
答案:C
13.解析:图中BC时期表示每条染色体中都含有两个DNA分子,所以包括了DNA复制之后,着丝粒分裂之前的所有时期,有前期、中期,但不包括后期;若图中曲线表示植物细胞,细胞板则出现在DE段,赤道板是一个假想平面,并不是细胞的真实结构;DE段表示每条染色体中含有一个DNA分子,可以表示有丝分裂后期和末期;图中AB段表示间期,动物细胞中心粒的倍增发生在间期,倍增的中心粒移向细胞两极发生在前期。
答案:A
14.解析:由题意可知MAD2蛋白监控单附着染色体存在,正确排列的中期染色体上没有MAD2蛋白,故当所有染色体上的MAD2蛋白都消失后细胞才能进入分裂后期,A正确;用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自对极的正常拉力时,细胞会进入分裂后期。可见细胞分裂能否进入到后期与来自两极纺锤丝的均衡拉力有关,B正确;MAD2蛋白功能异常,细胞分裂监控缺失,不会停止在分裂中期,能继续分裂,C错误;癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂,可能与监控缺失有关,D正确。
答案:C
15.解析:(1)制作根尖细胞有丝分裂装片的流程为解离、漂洗、染色、制片。剪取根尖,放入盐酸和酒精的混合液中解离3~5 min,目的是使组织细胞相互分离开来;将根尖放入清水中漂洗10 min;用甲紫溶液对根尖染色3~5 min,压片后制成装片。为更加清晰地观察计数染色体,应选取处于分裂中期的细胞进行观察。(2)染色体发生断裂后,没有着丝粒的染色体片段不能被纺锤丝牵引,在有丝分裂末期核膜重建后,会被遗留在细胞核外,而成为微核。根据以上分析可知,K2CrO4溶液对有丝分裂和产生微核的影响依次是抑制和促进。
答案:(1)解离 甲紫 中
(2)纺锤丝 末 抑制 促进
16.解析:(1)动物细胞有丝分裂过程中,两组中心粒发出星射线,两组中心粒之间的星射线形成纺锤体。(2)有丝分裂周期中,S期与M期之间隔着G2期,因而最快检测到被标记的M期细胞的时间就是G2期经历的时间(2.2 h)。M期为1.8 h,故再经过4 h被标记的M期细胞数占M期细胞总数的100%。(3)加入过量胸苷后,只有处于S期的细胞被抑制;刚结束S期的细胞,经过G2、M、G1期再次到达S期后受到抑制,经历的时间为2.2+1.8+3.4=7.4(h)。其他各期细胞达到S期的时间均短于该时间,故加入胸苷7.4 h后细胞都将停留在S期。(4)小鼠肠上皮细胞分裂期占细胞周期的比例为 1.8÷15.3×100%≈11.8%;蛙肠上皮细胞分裂期占细胞周期的比例为 3.9÷24×100%=16.25%。观察染色体形态变化主要是观察分裂期的细胞,而分裂期细胞数目与其所占细胞周期的时间的比例呈正相关,因此选蛙肠上皮细胞作为观察材料更合适。
答案:(1)中心粒 星射线
(2)2.2 100%
(3)7.4
(4)蛙课后分层检测案23 细胞的分化
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1.下列能说明某细胞已经发生分化的是(  )
A.进行ATP的合成 B.进行蛋白质的合成
C.存在血红蛋白 D.存在呼吸氧化酶
2.细胞分化过程中,一般不会出现的是(  )
A.细胞表面结构的改变
B.细胞器种类和数量的改变
C.蛋白质种类和数量的改变
D.细胞核中遗传物质的改变
3.由细胞形态判断,下列细胞中最可能具有细胞周期的是(  )
4.下列四幅图表示人体内四种生命活动过程,其中能表示细胞分化的是(  )
5.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点是(  )
A.细胞数量增多
B.细胞体积增大
C.细胞的化学成分含量的变化
D.能形成各种不同的细胞和组织
6.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述不正确的是(  )
A.老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞
B.分化后的不同组织细胞其蛋白质种类完全不同
C.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
D.造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的
7.人的胰岛细胞和红细胞都来自同一受精卵,人胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋白,是因为胰岛细胞(  )
A.只有胰岛素基因
B.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因,但基因选择性表达
C.比人的受精卵基因要少
D.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白基因
8.如图表示人体骨髓造血干细胞的部分生命历程,下列相关叙述错误的是(  )
A.a过程表示细胞生长,该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率提高
B.b过程表示细胞增殖,该过程是c过程的基础
C.c过程表示细胞分化,该过程中基因选择性表达
D.三种血细胞一般不会再变成细胞③或④
9.如图是高等生物个体发育过程中发生的细胞变化,请仔细观察,回答问题:
(1)图示的高等生物个体发育是从________开始的。
(2)由①到②,细胞的体积增大、数目增多,经历了________和________的过程。
(3)由②到③,由于________,细胞的________、________和________发生了稳定性的差异,细胞的这种变化是在机体发育过程中基因____________的结果。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
10.多细胞生物个体发育过程中,细胞增殖与分化相伴随。下列叙述正确的是(  )
A.肝细胞和肌细胞的形态、核DNA序列和生理功能均存在差异
B.体细胞克隆猴实验说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
C.白血病患者血液中出现大量红细胞异常增殖,可通过骨髓移植治疗
D.人体中大多数乳腺细胞仍然具有分裂和分化能力
11.有人把细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中表达,是维持细胞基本生命活动所必需的,“奢侈基因”在特定组织细胞中表达。下列物质中属于“奢侈基因”表达产物的是(  )
A.ATP水解酶 B.血红蛋白
C.呼吸酶 D.膜载体
12.2019年4月,科学家首次成功设计并打印出具有细胞、血管、心室和心房的人造心脏。他们先将干细胞制成“生物墨汁”,然后利用生物3D打印技术,通过一系列的技术引导,在生物支架上培育出所需的组织器官。下列叙述不正确的是(  )
A.生物3D打印技术中的“生物墨汁”也可用肌肉细胞替代
B.利用干细胞培育出所需人体器官体现了细胞的全能性
C.在培育器官的过程中,通过技术引导可以影响细胞分化的方向
D.在培育器官的过程中,会发生细胞的分裂、分化等
13.研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并注射了3K3A APC化合物,一个月后对小鼠进行测试,发现神经干细胞发育成的神经细胞数量增多,小鼠的运动和感觉功能明显恢复。下列对此研究的分析,正确的是(  )
A.大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的2倍
B.神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性
C.植入神经干细胞的数量和注射3K3A APC化合物的浓度是该实验的自变量
D.神经干细胞发育为神经细胞过程中,细胞膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变
14.血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响,与血管健康密切相关。
(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致顺浓度进入细胞内的Ca2+________(填“增加”或“减少”),引起血管平滑肌舒张,上述Ca2+进入细胞内的方式称为________。
(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高,可引起VSMC内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,这些蛋白没有形成正确的________,不能行使正常功能。
(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后,其细胞分化相关指标的变化如下表所示:
由此推断,同型半胱氨酸导致VSMC分化程度________(填“升高”或“降低”),功能紊乱。
(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时,应设计三组实验,即____________、同型半胱氨酸处理组和__________________________;每组内设三个重复实验,其目的是____________________________________。
【素养养成练】
15.间充质干细胞是一种多能干细胞,在组织损伤修复领域有较广泛的应用。成纤维细胞、肌成纤维细胞在创面愈合过程中起重要作用,科研人员对皮肤的创面愈合与细胞之间的相互作用做了如下研究。请回答相关问题:
(1)研究表明,肌成纤维细胞来源于皮肤成纤维细胞的转变,这种转变是通过________过程实现的,发生这种转变的根本原因是________________。肌成纤维细胞内由核糖体合成的胶原纤维、纤维连接蛋白等蛋白质经过________________等细胞器分泌到细胞外修复损伤组织。在创面愈合过程中,肌成纤维细胞生成过度会造成瘢痕的增生。
(2)间充质干细胞可以产生外泌体(由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡),外泌体主要是由____________等成分构成的生物膜包裹着内部的蛋白质、RNA等物质组成的。
(3)为探究间充质干细胞外泌体的作用,研究人员以无胸腺裸鼠为实验材料,进行如下实验。
实验一:将背部皮肤有创伤的裸鼠若干,平均分为三组,处理方法及一段时间后检测结果如下表所示。
组别 向创面皮下四 周注射的物质 观察皮肤创 面愈合情况 检测αSMA 表达量
1 缓冲液 伤口直径大, 瘢痕大 +++
2 间充质干细胞 +缓冲液 伤口直径小, 瘢痕小 +
3 间充质干细胞外 泌体+缓冲液 伤口直径小, 瘢痕小 +
注:αSMA是肌成纤维细胞的标志产物
实验二:为研究间充质干细胞外泌体对皮肤创面影响的机理,研究人员检测不同物质对成纤维细胞增殖能力的影响并通过划痕实验(原理如图所示)检测不同物质对成纤维迁移能力的影响。一段时间后,结果如下表所示。
组别 向创面皮下四 周注射的物质 对成纤维细胞 增殖能力的影响 划痕 距离
4 缓冲液 4.8 1
5 间充质干细胞 外泌体+缓冲液 9.5 0.5
6 去除外泌体和 间充质干细胞 的培养基+ 缓冲液 5.0 1
①实验一表明,间充质细胞通过________在创面愈合中发挥作用。
②综合实验一、二,可以看出间充质干细胞外泌体的作用是________________。
(4)外泌体中含有多种物质,确定外泌体中发挥作用的关键物质的实验思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1.解析:特异性蛋白合成的实质在于基因选择性的表达,因此,看某细胞是否已发生分化,关键看细胞的特异性蛋白质是否合成。血红蛋白是红细胞的特异蛋白,具有运输氧气的作用,C正确。
答案:C
2.解析:细胞分化的过程即基因选择性表达的过程,细胞核中遗传物质并未发生改变。
答案:D
3.解析:由图可知,A是精子、C是肌细胞、D是神经细胞,三者均是已分化的细胞,丧失了分裂能力;而B所示的细胞从形态上看,仍处于原始状态,没有分化,可连续分裂,具有细胞周期。
答案:B
4.解析:A表示细胞生长;B表示细胞增殖;C表示受精作用的过程;D表示细胞的分化。
答案:D
5.解析:细胞分化会形成各种细胞,进而形成各种不同的组织和器官,而细胞增殖仅是细胞数目增多。
答案:D
6.解析:分化后的不同细胞蛋白质种类部分不同,部分相同。
答案:B
7.解析:胰岛细胞既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因,基因选择性表达使其只产生胰岛素,不产生血红蛋白。
答案:B
8.解析:a过程表示细胞生长,该过程中细胞体积增大,细胞体积变大后细胞表面积与体积的比值变小,细胞与外界环境进行物质交换的效率降低,A错误;b、c过程分别是细胞增殖、细胞分化,细胞增殖是细胞分化的基础,细胞分化是基因选择性表达的结果,B、C正确;细胞分化一般是不可逆的,所以正常情况下三种血细胞不会再变成细胞③或④,D正确。
答案:A
9.解析:(1)高等生物个体发育的起点是受精卵。(2)细胞体积增大、数目增多,经历了细胞生长、细胞分裂过程。(3)由②到③,由于细胞分化,细胞的形态、结构、生理功能发生了稳定性的差异,细胞的这种变化是基因选择性表达的结果。
答案:(1)受精卵 (2)细胞生长 细胞分裂 (3)细胞分化 形态 结构 生理功能 选择性表达
10.解析:肝细胞和肌细胞是经细胞分裂和分化形成的,它们的形态、生理功能均存在差异,但核DNA序列相同,A错误;体细胞克隆猴实验只能说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,但动物细胞的全能性受到限制,B正确;白血病患者血液中出现大量异常白细胞,可通过骨髓移植治疗,C错误;人体中大多数乳腺细胞是高度分化的细胞,已失去分裂和分化能力,D错误。
答案:B
11.解析:血红蛋白只存于红细胞中。
答案:B
12.解析:肌肉细胞已经高度分化,失去了分裂和分化能力,因此生物3D打印技术中的“生物墨汁”不能用肌肉细胞替代,A错误;细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然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,利用干细胞培育出所需人体器官,体现了细胞的全能性,B正确;在培育器官的过程中,通过技术引导可以影响细胞分化的方向,C正确;在培育器官的过程中,会发生细胞的分裂、分化等,D正确。
答案:A
13.解析:大多数神经干细胞处在分裂间期,而分裂间期细胞中染色体数目与神经细胞的相等,A错误;神经干细胞发育成功能正常的神经细胞,并没有发育成完整的个体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,B错误;植入神经干细胞的数量和注射3K3A APC化合物的浓度是该实验的无关变量,自变量是是否移植神经干细胞和是否注射3K3A APC化合物,C错误;神经干细胞发育为神经细胞是细胞分化的过程,该过程中细胞膜上的蛋白质种类、数量发生稳定性改变,如出现能识别神经递质的蛋白质等,D正确。
答案:D
14.解析:(1)一氧化氮降低了VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,会导致进入细胞内的Ca2+减少;依题意,Ca2+顺浓度梯度进入细胞需载体,故为协助扩散。(2)内质网负责对蛋白质进行初加工,内质网功能紊乱后,堆积未折叠蛋白,说明这些蛋白没有形成正确的空间结构,不能行使正常功能。(3)通过表格可知:用同型半胱氨酸对体外培养的小鼠成熟分化型VSMC处理与否,可使成熟分化型VSMC在形态、相对增殖能力和相对迁移能力发生不同的变化,一般来说,分裂能力较强的细胞,分化程度较低,由此可见同型半胱氨酸导致VSMC分化程度降低,功能紊乱。(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时应采用对照实验的原则,所以应分成三组实验进行,即对照组、同型半胱氨酸处理组和R+同型半胱氨酸处理组,分别在相同且适宜的条件下去培养等量的VSMC,观察三组细胞分化相关指标的变化;在实验过程中每组内设三个重复实验,其目的是减少随机误差,使实验结果更准确。
答案:(1)减少 协助扩散 (2)空间结构 (3)降低
(4)对照组 R+同型半胱氨酸处理组 减少随机误差
15.解析:(1)皮肤成纤维细胞转变为肌成纤维细胞是通过分裂分化过程实现的,细胞分化的实质是细胞中的基因选择性表达;胶原纤维、纤维连接蛋白的实质是分泌蛋白,分泌蛋白的合成场所在核糖体,需要内质网和高尔基体分泌到细胞外。(2)外泌体是由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡,囊泡也属于生物膜,生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质。(3)①实验一:从上述实验结果可以看出,第2和3组的小鼠作用效果相同,伤口直径小,瘢痕小,αSMA表达量小;推测间充质干细胞通过外泌体加快创面愈合。②从第6组去除外泌体和间充质干细胞的培养基+缓冲液,可以看出成纤维细胞的增殖能力比第5组低,划痕距离增大,所以综合实验一、二,可以看出间充质干细胞外泌体的作用是:加快创面愈合,抑制皮肤成纤维细胞向肌成纤维细胞转变(或促进成纤维细胞增殖和迁移,抑制成纤维细胞向肌成纤维细胞转变)。(4)外泌体中含有多种物质,确定外泌体中发挥作用的关键物质的实验思路是:将外泌体中的物质分离,分别观察它们的作用。
答案:(1)分裂分化(或分化) 基因选择性表达 内质网和高尔基体
(2)蛋白质和脂质(或蛋白质和磷脂)
(3)①外泌体 ②加快创面愈合,抑制皮肤成纤维细胞向肌成纤维细胞转变(或促进成纤维细胞增殖和迁移,抑制成纤维细胞向肌成纤维细胞转变) 
(4)将外泌体中的物质分离,分别观察它们的作用课后分层检测案24 细胞的衰老和死亡
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1.检测某一植物组织细胞,发现分解有机物减慢,多种酶的催化效率极低。则该细胞正在(  )
A.分化 B.分裂
C.衰老 D.生长
2.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是(  )
A.健康的成人体内,每天都有一定量的细胞凋亡
B.细胞凋亡受环境影响大,机体难以控制
C.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的
D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行
3.下列不属于细胞凋亡实例的是(  )
A.蝌蚪长到一定程度后尾巴消失了
B.人皮肤表皮细胞的脱落
C.白细胞吞噬过多的细菌导致死亡
D.脑细胞因缺血而死亡
4.下列现象中属于程序性细胞死亡的是(  )
A.挤压使细胞死亡
B.射线杀死细胞
C.成熟的白细胞死亡
D.化学药品使细胞死亡
5.细胞凋亡的生理意义不包括(  )
A.清除体内多余、无用的细胞
B.清除体内衰老、病变的细胞
C.维持组织器官中细胞数目的相对稳定
D.维持细胞和生物体的正常衰老过程
6.关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述,错误的是(  )
A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的
B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的
C.细胞凋亡是由基因决定的,细胞坏死主要是由外界因素引起的
D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的
7.细胞凋亡及细胞坏死是细胞死亡的不同类型。下列关于人体中细胞凋亡及坏死的叙述,不正确的是(  )
A.胎儿的手发育过程中会发生细胞凋亡
B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C.清除被病原体感染细胞的过程中属于细胞坏死
D.细胞坏死的过程不存在基因的调控,细胞凋亡存在
8.细胞自主有序的死亡过程称为细胞凋亡。这一过程是机体为了更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程,涉及内外因素的相互作用以及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用。下图表示细胞凋亡的过程,请据图回答下列问题。
(1)图中的凋亡诱导因素往往来自细胞外,这些信号需要经过信号转导才能转变为死亡信号,据此推测,图中X指的是________,X极有可能分布在________上。
(2)细胞凋亡过程中限制性内切核酸酶主要破坏DNA分子中部分的______________,形成较小的脱氧核糖核酸片段,而蛋白酶则能够破坏特定蛋白质中部分肽键,形成________________,使蛋白质失活。这些酶原本贮存在________________中。
(3)执行凋亡的细胞因________________被破坏从而导致细胞形态发生改变、细胞结构解体、细胞体积缩小、与周围的细胞脱离,并逐步形成数个被膜结构包裹的凋亡小体,最终由________将凋亡的细胞清除。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
9.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
10.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是因病理因素而产生的被动死亡。近期研究表明,存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述错误的是(  )
A.在人体造血干细胞中不存在控制RIP3合成的基因
B.通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式
C.若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死
D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关
11.自由基的产生可引起细胞衰老。细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,会产生更多的自由基。某小组分别在正常温度、中度高温和极端高温条件下处理组织细胞,这三组细胞内的自由基产生速率情况如图所示。下列分析错误的是(  )
A.自由基攻击生物膜的磷脂分子后会导致更多的细胞受损
B.在处理时间相同的情况下,三组中极端高温组细胞的物质运输功能最强
C.正常温度下细胞也会产生自由基,说明正常温度下细胞也会衰老
D.该实验结果可说明,长期处于高温环境中,细胞衰老的速率会加大
12.端粒学说认为,每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。从以上信息中不能得出的结论是(  )
A.每条染色体含有 2个或 4个端粒
B.端粒中含有与细胞衰老有关的基因
C.癌变的细胞在细胞分裂时端粒可能不会缩短
D.端粒对染色体中的基因起着保护作用
13.杀伤性细胞攻击被感染细胞导致其死亡是通过诱导细胞凋亡来实现的。导致细胞凋亡的物理、化学及生物因子统称为凋亡诱导因子。杀伤性T淋巴细胞能够分泌Fas配体作为凋亡信号,与靶细胞表面的凋亡受体Fas蛋白结合,从而启动细胞内的凋亡程序使靶细胞发生凋亡。下列相关叙述正确的是(  )
A.Fas蛋白属于化学凋亡诱导因子
B.Fas配体与Fas蛋白的特异性结合体现了细胞膜的信息交流功能
C.若Fas蛋白因控制其合成的基因突变而发生了改变,则靶细胞的凋亡过程会加快
D.癌变后的细胞对各种凋亡诱导因子的敏感性增强
14.下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,错误的是(  )
A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能
B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因选择性表达
C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程
D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用
15.脑缺血会引起局部脑神经缺氧而导致轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡不可逆的,最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建,这种疗法将是缺血性脑损伤治疗的有效策略。回答下列问题:
(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于________(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。
(2)干细胞的主要特点有______________________________________________。M可通过____________,增加神经细胞的数量和种类,在脑缺血的治疗中发挥作用。
(3)研究发现,M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响,进行了如下实验。
分组 第1组 第2组 第3组
处理方法 用含有M线粒体的培养基对N进行培养 用不含线粒体的培养基对N进行培养 用不含线粒体的培养基对________进行培养
①第3组为正常对照组,请将实验补充完整。
②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。由图分析比较可知,第1组神经细胞内ATP水平________正常水平,第2组在实验中起________作用。
③根据上述实验结果,推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【素养养成练】
16.科学家为了探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验:
实验Ⅰ:分别在相同的条件下,体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如表所示:
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
实验Ⅱ:分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果如图所示:
实验Ⅲ:将年轻细胞的细胞核移植到去核的年老细胞中,在体外培养重组细胞,结果重组细胞分裂活动增强;将年老细胞的细胞核移植到去核的年轻细胞中,在相同条件下培养重组细胞,结果重组细胞分裂活动减弱。
(1)实验Ⅰ说明随着生物体年龄的增长,细胞分裂能力________。
(2)实验Ⅱ说明_______________________________________________。
(3)实验Ⅲ说明__________________________________________。
(4)根据上述实验可知影响细胞衰老的因素有________________________等。
1.解析:生长、分化和分裂的细胞,各项生命活动旺盛,只有处于衰老的细胞的多种酶活性降低,代谢缓慢。
答案:C
2.解析:衰老和凋亡是细胞正常的生命现象,在健康的成人体内,每天有一定数量的细胞凋亡是正常的;细胞的凋亡是一种程序性死亡,是受机体基因组调控的细胞的正常死亡;白化病是由基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的;胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老,从整体上看,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
答案:A
3.解析:脑细胞因缺血而死亡,是由于外因引起的一种非生理性的不正常死亡,属于细胞坏死。
答案:D
4.解析:受外来因素干扰,细胞提前结束生命的现象为细胞坏死,细胞的程序性死亡即细胞凋亡。A、B、D均属于细胞坏死,只有C为程序性死亡即细胞凋亡。
答案:C
5.解析: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;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。
答案:D
6.解析:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,它有严格的遗传机制,因此是自动的、正常的生理过程;而细胞坏死是病理性刺激引起的细胞损伤和死亡,是被动的;细胞坏死有急性的也有慢性的,而细胞凋亡没有这样的区分。
答案:D
7.解析:胎儿的手发育过程中有细胞凋亡发生,属于正常的生命现象,A正确;细胞凋亡实现了机体内细胞的自然更新,故小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象,B正确;被病原体感染细胞的清除属于细胞凋亡,对机体是有积极意义的,C错误;细胞坏死的过程是细胞的非正常死亡过程,不存在基因的调控,细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,D正确。
答案:C
8.解析:(1)凋亡诱导因素往往来自膜外,通常需要与细胞膜上特异性受体结合进行信号转导。因此X指的是受体,X极有可能分布在细胞膜上。(2)细胞凋亡过程中限制性内切核酸酶主要破坏DNA分子中的部分磷酸二酯键,形成较小的脱氧核糖核酸片段,而蛋白酶则能够破坏特定蛋白质中部分肽键,形成多肽,使蛋白质失活。这些酶原本贮存在溶酶体中(溶酶体中存在很多水解酶)。(3)细胞骨架能维持细胞的形态,执行凋亡的细胞因细胞骨架被破坏从而导致细胞形态发生改变、细胞结构解体、细胞体积缩小、与周围的细胞脱离,并逐步形成数个被膜结构包裹的凋亡小体,最终由吞噬细胞将凋亡的细胞清除。
答案:(1)受体/特异性受体 细胞膜
(2)磷酸二酯键 多肽 溶酶体
(3)细胞骨架 吞噬细胞
9.解析:被病毒感染的细胞凋亡后,其功能丧失且不可恢复,A错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是程序性死亡,B、C错误;由题意可知,激活蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D正确。
答案:D
10.解析:人体造血干细胞来源于受精卵的有丝分裂,因此人体造血干细胞中存在控制RIP3合成的基因,A错误;由题意可知通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式,同时抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死的过程,B、C正确;该研究结果证明细胞坏死与RIP3蛋白激酶有关,即与RIP3基因表达有关,D正确。
答案:A
11.解析:当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产生新的自由基,新产生的自由基又会继续攻击磷脂分子导致细胞遭受更多的损伤,A正确;由图可知,处理1~11 d中,三组中极端高温组产生自由基的速率最快,大量的自由基生成会导致细胞衰老加速,而细胞衰老会导致细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,B错误;由图可知,正常温度组也会产生自由基,自由基的产生会导致细胞衰老,说明正常温度下细胞也会衰老,C正确;由图可知,处理1~11 d中,中度高温组和极端高温组产生自由基的速率随着在高温中的时间增加而明显增强,这说明长期处于高温环境中会产生更多的自由基,从而导致细胞衰老的速率增大,D正确。
答案:B
12.解析:染色体复制后含有两条染色单体,因此每条染色体含有2个或4个端粒,A正确;随着细胞分裂的进行,端粒内正常的DNA序列受到损伤、细胞活动渐趋异常,最终导致细胞衰老,而不是端粒中含有与细胞衰老有关的基因,B错误;由题干分析可知,癌变的细胞在细胞分裂时端粒可能不会缩短,因而癌细胞能无限增殖,C正确;当端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,使细胞活动渐趋异常,因此端粒对染色体中的基因起着保护作用,D正确。
答案:B
13.解析:Fas蛋白是靶细胞表面的特异性受体,不是信号分子,Fas配体属于化学凋亡诱导因子,A错误;Fas配体是T细胞产生的信号分子,与靶细胞表面的受体Fas蛋白特异性结合,体现了细胞膜的信息交流功能,B正确;若控制Fas蛋白合成的基因突变而引起Fas蛋白结构改变,则Fas配体将不能发挥凋亡信号分子的作用,从而不能启动细胞内的凋亡程序使靶细胞发生凋亡,C错误;癌变细胞能无限增殖,是因为对各种凋亡诱导因子敏感性低,不能启动癌细胞中的凋亡程序所致,D错误。
答案:B
14.解析:①是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性结合,表明细胞凋亡具有特异性,体现了生物膜的信息传递功能,A正确;细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,是基因选择性表达的结果,B正确;细胞被吞噬前,经过基因的调控,已经主动死亡,所以②过程不能证明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程,C错误;凋亡相关基因是机体本来就有的,通过控制细胞的凋亡在动物生长发育过程中发挥作用,D正确。
答案:C
15.解析:(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡,因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的主要特点是分裂能力强,全能性高,具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量,通过分化来增加细胞的种类。(3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响,该实验的自变量是培养基是否含有M线粒体以及脑神经细胞是否正常。①第3组为正常对照组,则培养的应该是正常脑神经细胞。②第3组的ATP水平属于正常水平,则第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平;第2组在实验中起对照作用。③根据上述实验可知M的线粒体转移可提高N的ATP水平,由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体数量,使有氧呼吸加强产生更多ATP,为修复损伤细胞提供充足的能量。
答案:(1)细胞坏死 (2)分裂能力强,全能性高,具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能 增殖和分化
(3)①正常脑神经细胞 ②高于 对照 ③M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体的数量,使有氧呼吸加强产生更多ATP,为修复损伤细胞提供充足的能量
16.解析:(1)从实验Ⅰ可以看出,随着生物体年龄增长,细胞增殖代数减少,即细胞分裂能力减弱。(2)实验Ⅱ中生物物种不同,细胞分裂能力不同,且物种寿命越长,其体细胞分裂次数越多。(3)实验Ⅲ中年轻细胞的细胞核与去核的年老细胞融合所得重组细胞分裂活动较强,而年老细胞的细胞核与去核的年轻细胞融合所得重组细胞分裂活动减弱,说明细胞核是决定细胞衰老的重要因素。(4)根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,影响细胞衰老的因素有生物的年龄、物种和细胞核等。
答案:(1)减弱
(2)细胞分裂次数与物种特异性有关,一般寿命越长的物种体细胞分裂的次数越多
(3)细胞核是决定细胞衰老的重要因素
(4)生物的年龄、物种和细胞核

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