【2027版高中同步】第6章 细胞的生命历程 教学课件(6份打包) 生物学 人教版 必修1

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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
课 标 要 求
描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
知识点1 细胞衰老
1.细胞衰老的概念
细胞的____________和____________发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的____________________发生变化。
生理状态
化学反应
形态、结构和功能
2.细胞衰老的特征
(1)衰老细胞的代谢的变化
水分
多种酶的活性
呼吸速率
物质运输
色素
(2)衰老细胞的细胞核的变化
①__________收缩,染色________。
②体积________,________内折。
染色质
加深
增大
核膜
3.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
①自由基本质:__________________的原子或基团。
②自由基来源
具有不成对电子
氧化反应
辐射
磷脂分子
生物膜
DNA
基因突变
蛋白质
蛋白质
活性下降
(2)端粒学说
①端粒:染色体________特殊序列的________________________。
②特点:端粒DNA序列在________________后会缩短一截。
③结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧____________________就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
两端
DNA—蛋白质复合体
每次细胞分裂
正常基因的DNA序列
4.细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:个体衰老、死亡与细胞衰老、死亡是________的。
(2)多细胞生物:从总体上看,个体衰老的过程也是______________普遍衰老的过程。
5.细胞衰老的意义:人体内发生的正常生命现象,有利于机体更好地实现____________。
一致
组成个体的细胞
自我更新
6.年龄因素与细胞衰老的关系
(1)实验
该实验说明__________可以影响细胞的分裂。
(2)细胞核是细胞____________的控制中心,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____________会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会________,从而影响细胞的生活。
不分裂
分裂旺盛
细胞核
生命活动
遗传物质
下降
提示:老年人体内有幼嫩的细胞,如精原细胞仍能增殖产生精子,造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老形成角质层细胞,最后细胞凋亡脱落。
老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人体内有没有衰老的细胞?
2.细胞衰老过程中,酶活性降低,细胞核体积减小。 (  )
提示:细胞衰老过程中,多种酶活性降低,细胞核体积增大。
基于对细胞衰老的特征及原因的认识,判断下列表述是否正确。
1.衰老细胞内染色质收缩,影响DNA复制。 (  )
3.衰老细胞的体积减小,从而使细胞的相对表面积增大,物质运输效率增大。 (  )
提示:衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输效率降低。
√
×
×
5.自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老。 (  )
提示:自由基攻击DNA分子也会引起细胞衰老。
4.同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。 (  )
√
×
任务一 分析细胞衰老的特征
材料1 “少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比,老年人有许多衰老的特征。例如头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。
材料2 在人的一生中,体细胞一般能够分裂50~60次。科学家利用分裂了40次的男性成纤维细胞和分裂了10次的女性成纤维细胞进行如下实验。
组别 实验方案 继续培养10~20代实验结果
一组 两种细胞等量混合培养 女性细胞的分裂依旧旺盛,男性细胞逐渐停止分裂
二组 将女性细胞核注入男性去核细胞中 融合细胞分裂依旧旺盛
三组 将男性细胞核注入女性去核细胞中 融合细胞逐渐停止分裂
提示:衰老细胞中酪氨酸酶的活性降低,黑色素合成减少,故头发变白;衰老细胞膜通透性改变,色素积累,出现“老年斑”。
1.老年人为什么大多数头发花白,满脸老年斑?
2.一般情况下,老年人的心脏不如年轻人的心脏收缩有力,试从细胞水平上分析其主要原因是什么?
提示:老年人体内衰老细胞多,衰老细胞呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
提示:由第一组实验结果可知,两种细胞在同样条件下培养结果不同,故细胞衰老是由细胞自身因素决定的;对比第二组、第三组实验结果可知,男性细胞核使细胞分裂停止,女性细胞核使细胞分裂旺盛,实验表明细胞分裂的潜力主要取决于细胞核而非细胞质。
3.由材料2的实验结果可得出什么结论?
[深化归纳]
1.个体衰老的表现及形成原因
个体衰老表现 对应的细胞衰老原因
皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少,细胞体积减小
头发变白 细胞内的酪氨酸酶活性降低
老年斑 细胞内色素(脂褐素)的积累
无力 细胞内呼吸速率减慢
吸收能力下降 细胞膜通透性功能改变
2.细胞衰老的原因
(1)自由基学说

(2)端粒学说
对点练习
1.(2025·陕晋青宁卷)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是(  )
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
√
C [端粒学说认为,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,可引起细胞衰老,A正确;新细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成,B正确;多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着,哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡不会导致机体的衰老,C错误;衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低,D正确。]
2.中国科学院研究团队确认了一种新型人类促衰老基因(KAT7),该基因的失活将明显延长实验动物的寿命。下列有关细胞衰老和KAT7的叙述,错误的是(  )
A.染色体两端的端粒受损,有可能会导致细胞衰老
B.KAT7高表达时细胞中多种酶的活性降低,代谢减慢
C.根据细胞中KAT7基因的数量,可以判断细胞的衰老程度
D.自由基会攻击DNA和蛋白质等,是导致细胞衰老的因素
√
C [位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短,缩短到一定程度后,其内侧正常基因的DNA序列会损伤,引起细胞衰老,A正确;由题意可知,KAT7基因是决定细胞衰老的基因,KAT7高表达时将会促进细胞衰老,细胞中多种酶的活性降低,代谢减慢,B正确;细胞衰老过程中基因的数量保持不变,因此不能根据细胞中KAT7基因的数量判断细胞的衰老程度,C错误;自由基学说认为,自由基会攻击各种生物大分子,其中攻击DNA和蛋白质,使其活性下降,导致细胞衰老,D正确。]
方法技巧 细胞衰老的特征:“一大一小一多两低”
知识点2 细胞的死亡
1.类型
细胞死亡包括________和________等方式,其中________是细胞死亡的一种主要方式。
凋亡
坏死
凋亡
2.细胞凋亡
(1)概念:由______________的细胞自动结束生命的过程。
(2)特点:由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种______________。
(3)实例:人在________时期尾部细胞的自动死亡;蝌蚪______的消失;胎儿手的发育过程;在成熟的生物体中,细胞的__________;某些被______________的细胞的清除。
基因所决定
程序性死亡
胚胎
尾
自然更新
病原体感染
(4)意义:细胞凋亡对于多细胞生物体完成____________,维持____________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。
3.细胞坏死
是指在种种____________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______________引起的细胞损伤和死亡。
正常发育
内部环境
不利因素
受损或中断
提示:细胞凋亡对机体通常是有利的,细胞坏死往往对生物体有害。
试分析细胞凋亡和细胞坏死对机体的影响。
4.细胞自噬
(1)概念:通俗地说,就是细胞吃掉____________________。
(2)过程:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过__________降解后再利用。
(3)类型
①处于____________条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
②在细胞受到损伤、__________入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
自身的结构和物质
溶酶体
营养缺乏
微生物
(4)意义:研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生________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。
障碍
提示:多细胞生物细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡不是一回事。
2.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 (  )
提示:细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程。
基于对细胞的死亡的类型的比较及细胞自噬的类型及意义的认识,判断下列表述是否正确。
1.细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡是一回事。 (  )
×
×
3.细胞凋亡和细胞坏死的本质是一回事。 (  )
提示:细胞凋亡是由基因控制的,细胞坏死是由不利的因素引起的,两者的本质不同。
4.生物体内细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞,都是通过细胞凋亡实现的。 (  )
5.有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。 (  )
×
√
√
任务二 辨析细胞凋亡与细胞坏死
材料1 鸡爪与鸭掌的最大不同在于,鸡爪的趾骨间没有蹼状结构,但在胚胎发育形成趾的时期这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的,科学家进行了如下实验:①将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位,结果鸡爪长成了鸭掌;②将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位,结果鸭掌长成了鸡爪。
材料2 细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它借助溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用,其局部过程如图所示。
提示:鸡爪在胚胎发育时期有蹼,长大后消失,所有鸡爪的形成都经历了此过程,可见受到了严格的由遗传机制决定的程序性控制,因此是细胞凋亡的结果。另外,细胞坏死是指细胞在种种不利因素影响下而导致的死亡。鸡爪的形成没有出现不利因素的影响,因此不可能是细胞坏死造成的结果。
1.如何判断鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡是细胞凋亡,而不是细胞坏死造成的结果?
提示:不需要。
2.材料1中的实验是否需要增设对照组?
3.细胞自噬过程中细胞内由____________形成一个双层膜的杯形结构,____________从杯口进入,杯形结构形成具有双层膜的小泡。
提示:内质网 衰老线粒体
提示:排出细胞或在细胞内被利用 增强
4.自噬溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是________________________。由此推测,当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会_________________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
5.神经退行性疾病是一类由突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。研究发现,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能____________________________________
_________________________________________________________。
提示:清除细胞内突变的蛋白质
6.酵母菌液泡内富含水解酶,科学家在研究液泡与自噬的关系时,以野生型酵母菌为对照组,以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组,在饥饿状态下,_____________酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。
提示:(液泡水解酶)缺陷型
[深化归纳]
1.细胞凋亡机制的图解与分析
(1)图中①过程说明细胞凋亡有特异性,体现了生物膜的信息传递功能。
(2)图中②过程从分子水平看,凋亡是相关基因的选择性表达,有新蛋白质合成;从细胞水平看,凋亡过程中以小泡形式形成由膜包被的凋亡小体,体现了膜的流动性。
(3)图中③过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化,此过程需要溶酶体参与。
2.细胞凋亡与细胞坏死的区别
细胞凋亡 细胞坏死
原因 正常生理变化 极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
范围 多为单个细胞 大片组织或成群细胞
细胞膜 内陷 破损
细胞器 变化不明显 内质网等崩解,线粒体肿胀,溶酶体解体
细胞凋亡 细胞坏死
细胞体积 收缩变小 肿胀变大
调节过程 受基因调控 被动进行
炎症反应 不释放细胞内容物,无炎症反应 释放细胞内容物,引发炎症
对机体影响 有利 有害
对点练习
1.秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中,有131个细胞将通过细胞凋亡的方式被去除,因此它作为模式生物,在细胞凋亡的研究中发挥了极其重要的作用。科学研究发现,四种基因控制着秀丽隐杆线虫细胞凋亡的启动,四种基因的表达产物EGL-1、CED-9、CED-4、CED-3之间的关系如图。以下相关说法错误的是(  )
A.EGL-1基因表达,可能会加速细胞凋亡
B.用某种药物来抑制CED-9基因的表达,细胞凋亡可能会变慢
C.细胞凋亡是基因控制的细胞程序性死亡过程,是一种正常的生命现象
D.正常情况下,发生凋亡的细胞内基因会进行选择性表达
√
B [由图知,EGL-1基因表达,CED-9对CED-4的抑制作用减弱,则CED-4对CED-3的促进作用加强,可能会加速细胞凋亡,A正确;用某种药物来抑制CED-9基因的表达,则CED-9对CED-4的抑制作用减弱,进而促进了CED-3的生成,促进了细胞凋亡,因而细胞凋亡过程可能会加速,B错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也被称为程序性死亡,是一种正常的生命现象,C正确;正常情况下,发生凋亡的细胞内基因会进行选择性表达,即选择控制凋亡的基因进行表达,D正确。]
2.细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.细胞凋亡是由基因控制的,对生物个体的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死最终的结果是细胞膜破裂,胞浆外溢而死亡
C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D.在成人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
√
D [细胞凋亡是由基因控制的,对生物个体的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用,A正确;由图可知,细胞坏死是细胞膜被破坏,胞浆外溢造成死亡,B正确;吞噬细胞吞噬凋亡小体后在细胞内的溶酶体中将其消化,C正确;在成人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的,D错误。]
1.端粒: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。
2.细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
3.细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
4.衰老的细胞内水分减少、酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累和细胞膜通透性改变。
5.细胞衰老的原因主要包括自由基学说和端粒学说。
6.细胞的死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等方式。
课时分层作业(25) 细胞的衰老和死亡
题组一 细胞衰老
1.下列关于细胞衰老和个体衰老的说法中,错误的是(  )
A.正常细胞会随着分裂次数的增多而衰老
B.衰老细胞内核糖体、线粒体数目增加,但酶活性下降
C.对于单细胞生物来讲,细胞衰老就是个体衰老
D.个体衰老的过程是组成个体细胞普遍衰老的过程
√
B [正常细胞的分裂次数有一定限制,正常细胞会随着分裂次数的增多而衰老,A正确;衰老细胞内代谢速率降低,核糖体、线粒体数目减少,多种酶的活性下降,但也有部分酶的活性升高,B错误;单细胞生物既属于细胞水平又属于个体水平,细胞衰老就是个体衰老,C正确;个体衰老的过程是组成个体细胞普遍衰老的过程,D正确。]
2.20世纪90年代以来,关于细胞衰老机制的研究取得了重大进展,科学家提出了自由基学说和端粒学说,下列相关叙述错误的是(  )
A.端粒DNA序列随分裂次数增多而逐渐缩短,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
B.自由基会攻击DNA,可能引起基因突变
C.当自由基攻击生物膜上的糖类时,会引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大
D.自由基会攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,致使细胞衰老
√
C [端粒DNA序列随分裂次数增多而逐渐缩短,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,A正确;自由基会攻击DNA,可能引起基因突变,B正确;当自由基攻击生物膜上的磷脂分子时,会引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,C错误;自由基会攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,致使细胞衰老,D正确。]
3.如图是细胞衰老的自由基学说示意图,下列有关叙述错误的是(  )
A.①②过程的作用效果会引起细胞内生物膜面积减小
B.③过程会使酪氨酸酶活性升高
C.④过程可能引起细胞内基因的突变
D.⑤可来自辐射、有害物质的入侵和
细胞内的氧化反应等
√
B [①②过程自由基攻击磷脂分子,破坏细胞的生物膜,使生物膜面积减小,A正确;③过程自由基攻击细胞合成的蛋白质,可使酪氨酸酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率减慢,B错误;④过程自由基攻击DNA,可引起基因突变,C正确;自由基的产生途径有辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等,D正确。]
4.李白有诗云:“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。这句诗描述了人的衰老现象,下列有关人体细胞衰老的叙述,正确的是(  )
A.衰老的肝细胞内细胞核体积变小,核膜内折
B.抑制端粒的缩短会加速细胞衰老的进程
C.自由基能攻击DNA和蛋白质分子,导致细胞衰老
D.“青丝成雪”的原因是黑色素细胞中酪氨酸酶活性过高
√
C [衰老的肝细胞内细胞核体积变大,核膜内折,A错误;端粒的缩短会导致细胞的衰老,因此抑制端粒的缩短会减缓细胞衰老的进程,B错误;自由基能攻击DNA和蛋白质分子,导致细胞衰老,C正确;由于毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老年人的头发会变白,D错误。]
题组二 细胞的死亡
5.细胞的死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等方式,下列有关细胞死亡的叙述正确的是(  )
A.细胞凋亡是正常生理性变化,细胞坏死是病理性变化或剧烈损伤引起的
B.细胞自噬是受基因调控的,其过程体现了生物膜的选择透过性
C.细胞坏死对于多细胞生物完成正常的生长发育起着重要作用
D.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
√
A [细胞凋亡是由基因决定的正常的生命现象,而细胞坏死是由种种不利因素引起的不正常的死亡,A正确;细胞自噬体现了生物膜的流动性,B错误;细胞坏死是在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,对生物体是有害的,C错误;清除被病原体感染的细胞属于细胞凋亡,D错误。]
6.细胞自噬是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。下列说法错误的是(  )
A.细胞自噬过程是受基因控制的,可发生在细胞生长、分化、衰老的全过程中
B.细胞自噬和细胞凋亡对于细胞具有相同的意义
C.细胞自噬和细胞凋亡均可体现溶酶体的消化功能
D.细胞自噬被维持在一定水平,能确保细胞内的稳态
√
B [细胞自噬过程是受基因控制的,可发生在细胞生长、分化、衰老的全过程中,A正确;细胞自噬和细胞凋亡对于细胞具有不同的意义,细胞凋亡是细胞的程序性死亡,细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的,而细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程,B错误;细胞自噬和细胞凋亡均可体现溶酶体的消化功能,C正确;细胞自噬被维持在一定水平,能确保细胞内的稳态,D正确。]
7.近期研究表明人体内的名为RIP3的蛋白激酶可以将肿瘤的凋亡转变为细胞坏死。下列叙述不正确的是(  )
A.细胞死亡分为细胞凋亡、细胞坏死和细胞自噬三种形式
B.通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式
C.细胞凋亡是基因控制下的细胞程序性死亡
D.控制合成RIP3蛋白激酶的基因只存在于肿瘤细胞中
√
D [在个体发育过程中,细胞死亡分为细胞凋亡、细胞坏死和细胞自噬三种形式,A正确;蛋白激酶RIP3可以将肿瘤的凋亡转变为细胞坏死,故通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程,C正确;RIP3蛋白激酶基因存在于所有的体细胞中,D错误。]
8.科学家发现一种胶原蛋白能够驱动干细胞之间进行竞争,这种竞争对于维持“年轻态”的皮肤至关重要。“干细胞间竞争”由胶原蛋白基因(COL17A1)驱动,而COL17A1的表达水平随着年龄的增长而减弱。COL17A1表达水平较高的干细胞会牢固地锚定于基底膜,且对称分裂,并将附近COL17A1表达水平较低的细胞排挤出去,这样的细胞间竞争有助于维持皮肤结构的完整性。下列相关叙述正确的是(  )
A.人类皮肤细胞衰老出现“老年斑”是酪氨酸酶活性降低所致
B.当大多数干细胞中的COL17A1表达水平都降低时,皮肤随之衰老
C.COL17A1是皮肤细胞中的特有基因,可控制皮肤细胞分裂
D.COL17A1的表达水平在不同干细胞间存在差异,从而促使细胞坏死
√
B [人类皮肤细胞衰老出现“老年斑”是由色素积累所致,A错误;当大多数干细胞中的COL17A1表达水平都降低时,干细胞间竞争减弱,无法有效维持皮肤结构的完整性,皮肤随之衰老,B正确;COL17A1不是皮肤细胞特有的基因,很多细胞中都可能存在类似功能的基因,且它控制的是干细胞之间的竞争,而非直接控制皮肤细胞分裂,C 错误;COL17A1的表达水平在不同干细胞间存在差异,促使的是细胞间的竞争,而非细胞坏死,D错误。]
9.(不定项)通俗地说,细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述正确的是(  )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
√
√
√
ABC [溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器等,可作为 “消化车间” 为细胞自噬提供水解酶,A正确;线粒体是有氧呼吸主要场所,能为细胞生命活动(包括细胞自噬 )提供能量(ATP),B正确;细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸,氨基酸可作为原料参与蛋白质合成,实现物质再利用,C正确;细胞自噬 “吃掉” 衰老、损伤的细胞器,能维持细胞内部环境稳定,利于细胞正常代谢,D错误。]
10.(不定项)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是(  )
A.患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短
B.患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累
C.患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强
D.患者肺泡上皮细胞中自由基可能减少
√
√
CD [根据细胞衰老的端粒学说,结合题干可知,患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短,A正确;染色体中端粒缩短,会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,细胞活动渐趋异常,导致细胞衰老,B正确;衰老细胞的呼吸速率减慢,表明其线粒体功能可能减弱,C错误;根据细胞衰老的自由基学说,细胞代谢产生的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,引起细胞衰老,D错误。]
11.(13分)中国科学家成功构建了“单条染色体的酿酒酵母”,这是合成生物学领域里程碑式的进展。
(1)酵母菌是生物学研究中常用的模式生物,与蓝细菌相比,酵母菌最主要的结构特征是______________________________________。
有以核膜为界限的细胞核
(2)将天然酿酒酵母细胞中的16条染色体融合为一条,需要去除染色体的端粒、着丝粒等冗余序列。端粒是位于染色体两端的_____________________复合体,有研究表明,随着细胞分裂次数增加,端粒将不断缩短,组成正常基因的_____________序列受到损伤,从而引发细胞________________。
DNA—蛋白质
DNA(1分)
衰老
(3)端粒酶具有修复端粒的功能。为探究甲磺酸甲酯(MMS)是否对酵母菌的端粒酶活性有影响,研究人员进行了相关实验,结果见图1、图2。
由图可知,本实验的自变量是________________________,实验结果显示,MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有________作用,且当___________________________________________时效果最为显著。
MMS的浓度和处理时间
促进
MMS浓度为0.40 mmol/L、处理时间为72 h
[解析] (1)酵母菌属于真菌,是真核生物,与原核生物蓝细菌相比,酵母菌最主要的结构特征是有以核膜为界限的细胞核。(2)端粒是位于染色体两端的DNA—蛋白质复合体,有研究表明,随着细胞分裂次数增加,端粒将不断缩短,组成正常基因的DNA序列受到损伤,从而引发细胞衰老。(3)分析图示可知,本实验的自变量有两个:MMS的浓度和处理时间。图1结果显示,用药组端粒酶活性高于未用药组,故MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有促进作用,且处理时间72 h时促进作用最强。由图2结果可知,MMS浓度为0.40 mmol/L时,端粒酶的活性最高。故当MMS浓度为0.40 mmol/L、处理时间为72 h时效果最为显著。
(教师用书独具)
1.随着人均寿命的延长,我国的老龄化人口逐渐增多。2021年5月,我国65岁及以上的人口占总人口的13.5%,我国已进入老龄化社会。下列有关叙述正确的是(  )
A.在正常情况下,衰老细胞中各种酶的活性均下降
B.老年人的皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞中的色素积累有关
C.细胞衰老虽然属于细胞正常的生命历程,但其不利于机体的自我更新
D.自由基学说认为,自由基只能通过攻击细胞内蛋白质的方式,使细胞衰老
√
B [在正常情况下,衰老细胞中多种酶的活性均下降,而不是所有酶的活性都下降,A错误;老年人的皮肤上会长出“老年斑”主要与衰老细胞中的色素积累有关,B正确;细胞衰老、凋亡属于细胞正常的生命历程,有利于机体的自我更新,C错误;自由基学说认为,自由基能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,还可以攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,D错误。]
2.细胞程序性坏死与细胞凋亡相似,也受细胞内基因控制,但死亡过程中细胞膜破裂,内含物释放。胱天蛋白酶caspase是细胞凋亡的核心分子,在细胞凋亡的起始和执行过程中都发挥了重要的作用。如图是某细胞生命历程中的某过程。下列有关细胞凋亡和程序性坏死的叙述错误的是(  )
A.细胞凋亡时部分基因表达增强
B.图中所示的生命历程是细胞凋亡
C.细胞程序性坏死可能会产生免疫反应
D.细胞程序性坏死可能与胱天蛋白酶caspase有关
√
B [细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,是细胞内相关基因选择性表达调控的,可见,细胞凋亡时部分基因表达增强,A正确;图示为某细胞生命历程中的某过程,图中显示细胞膜破裂,内含物释放,应该是程序性坏死,B错误;细胞程序性坏死表现为细胞膜破裂,细胞内含物释放,因而可能会产生免疫反应,C正确;胱天蛋白酶caspase是细胞凋亡的核心分子,在细胞凋亡的起始和执行过程中都发挥了重要的作用,据此推测,细胞程序性坏死可能与胱天蛋白酶caspase有关,D正确。]
3.细胞代谢过程中会产生异常蛋白,异常蛋白积累会引起细胞凋亡。泛素(Ub)与异常蛋白结合后会一起被蛋白酶体水解。如图为异常蛋白水解的机制。下列说法正确的是(  )

A.泛素(Ub)在图中所示过程中起催化作用
B.抑制有氧呼吸会使蛋白酶体清除异常蛋白过程停止
C.蛋白酶体有识别泛素和催化蛋白质水解的功能
D.特异性降低蛋白酶体的活性可降低细胞的凋亡率
√
C [题图显示,在酶和ATP的作用下,泛素和异常蛋白结合,进而被蛋白酶体识别,说明泛素(Ub)在图中所示过程中没有起催化作用,A错误;异常蛋白的清除需要消耗ATP,而ATP主要由细胞呼吸产生,细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,所以抑制有氧呼吸会使蛋白酶体清除异常蛋白的过程减弱,但不会停止,B错误;由图可知,蛋白酶体有识别泛素和催化蛋白质水解的功能,C正确; 异常蛋白积累会引起细胞凋亡,蛋白酶体可以清除异常蛋白使细胞避免凋亡,所以特异性降低蛋白酶体的活性不能降低细胞的凋亡率,D错误。]
4.细胞到了一定时期就会像树叶那样自然死亡,但是这种死亡是细胞的一种生理性、主动性的“自觉自杀行为”,而非病理性死亡,所以叫细胞凋亡或“细胞程序性死亡”。
(1)细胞凋亡是有机体内发生的正常生理变化。对一个有机体来说,某些细胞的程序性死亡的积极意义是有利于_____________________________,维持______________________,抵御____________________。
多细胞生物体完成正常发育
内部环境的稳定
外界各种因素的干扰
(2)人在胚胎初期是有尾的,但在胚胎发育成熟时尾消失了,从细胞水平看这是_______________________的结果。该过程也可称为__________________________。人类中也会出现一些返祖现象,如毛孩,从细胞水平上分析是由于____________过程受阻。
(3)细胞凋亡是由细胞中________决定的、____________地结束生命的过程。
细胞凋亡
细胞程序性死亡
细胞凋亡
基因
自动
[解析] 本题阐述了细胞的凋亡是由调控基因控制的正常的生理性死亡,能够维持机体细胞数目的相对稳定,维持内环境稳态,促进生物体的正常发育。
1.科学家取胡萝卜韧皮部的一些细胞,在含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中成功培养出一棵胡萝卜植株,体现了植物细胞具有全能性。下列叙述错误的是(  )
A.胡萝卜细胞分化程度越高,表现出全能性就越弱
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.同传统的生产方式相比,以上方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势
D.用类似的方法可以将非洲爪蟾的蝌蚪的肠上皮细胞培养成新个体
周末自主检测(9) 细胞的分化、衰老和死亡
√
D [一般情况下,细胞的分化程度越高,细胞的全能性越低,A正确;高度分化的植物细胞只有处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,才有可能表现出全能性,B正确;植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性,同传统的生产方式相比,该方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势,C正确;非洲爪蟾属于动物,其蝌蚪的肠上皮细胞不能培养成新个体,D错误。]
2.脐带血中有多种类型的干细胞,能产生不同种类的体细胞,如神经细胞、肝脏细胞和成纤维细胞等。脐带血干细胞在医学上有广泛的应用,有些患白血病等血液系统疾病的儿童,可通过移植自己的脐带血干细胞得到治愈。下列相关叙述错误的是(  )
A.已分化的成纤维细胞的细胞核具有全能性
B.神经细胞中血红蛋白合成基因处于活动状态
C.人体中多种分化的细胞有利于提高各种生理功能的效率
D.脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病、组织损伤修复
√
B [成纤维细胞虽已分化,但其细胞核仍具有全能性,A正确;神经细胞不表达血红蛋白,所以血红蛋白合成基因处于关闭状态,B错误;人体中多种分化的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率,C正确;脐带血中的造血干细胞能分化形成血细胞,所以脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病、组织损伤修复,D正确。]
3.人体脂肪细胞来源于间充质干细胞(MSC),MSC先产生前体脂肪细胞,成熟后形成成熟脂肪细胞,下列叙述正确的是(  )
A.同一个体的MSC与脂肪细胞的基因组成不同,基因表达情况也不同
B.MSC产生成熟脂肪细胞的过程中存在细胞的分裂和分化
C.MSC可分化成脂肪、骨、肌肉等多种组织细胞,体现了动物细胞的全能性
D.细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞均失去全能性
√
B [同一个体的MSC与脂肪细胞都来自最初的受精卵细胞,因此二者的基因组成相同,但是由于发生了细胞分化,因此基因表达情况不同,A 错误;MSC产生成熟脂肪细胞的过程中先发生细胞分裂,然后子细胞中一部分发生细胞分化形成脂肪细胞,B 正确;MSC可分化成脂肪、骨、肌肉等多种组织细胞,不能体现动物细胞的全能性,C错误;分化后的细胞没有失去全能性,因为分化前后遗传物质一般没有发生改变,仍具有发育成完整有机体的全套遗传物质,只是随着分化程度的升高,全能性降低,D 错误。]
4.肌卫星细胞是骨骼肌中除肌细胞外的一种干细胞。力量训练时肌细胞受损会激活肌卫星细胞进行增殖分化,产生新的肌细胞与现有的肌细胞融合来修复肌肉损伤。下列叙述正确的是(  )
A.肌细胞和肌卫星细胞的细胞核都具有全能性
B.力量训练造成的肌细胞损伤会使肌肉萎缩,危害人体健康
C.肌细胞与肌卫星细胞的功能不同是因为它们含有的基因不同
D.肌卫星细胞可进行增殖分化产生新的肌细胞,体现了细胞的全能性
√
A [已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,由此可知,肌细胞和肌卫星细胞的细胞核都具有全能性,A正确;力量训练造成的肌细胞损伤,会激活肌卫星细胞进行增殖分化,产生新的肌细胞与现有的肌细胞融合来修复肌肉损伤,B错误;肌卫星细胞与肌细胞基因组成相同,只是基因表达的情况不相同,C错误;肌卫星细胞可进行增殖分化产生新的肌细胞,没有体现细胞的全能性,D错误。]
5.某研究小组发现,血液中含有一种名为“GDF11”的蛋白质,其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。因为端粒酶在细胞中可以将端粒修复延长,而让端粒不因细胞分裂而有所损耗,使细胞分裂次数增加。下列分析错误的是(  )
A.GDF11含量减少会导致细胞分裂能力下降
B.血液中GDF11的减少可能导致细胞衰老,使细胞核体积增大,细胞相对表面积减小
C.血液中GDF11含量减少可能导致神经干细胞的形态、结构发生改变
D.正常细胞的分裂次数是有限的,这可能与端粒不断被损耗有关
√
B [GDF11减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,而端粒酶能够修复端粒从而提高细胞的分裂次数,故GDF11含量减少会导致细胞分裂能力下降,A正确;细胞衰老过程中细胞核体积增大,但细胞萎缩,体积变小,细胞相对表面积增大,B错误;血液中GDF11含量减少可能导致神经干细胞衰老,神经干细胞的形态、结构发生改变,C正确;端粒酶在细胞中可以将端粒修复延长,而不让端粒因细胞分裂而有所损耗,使细胞分裂次数增加,说明端粒的损耗与细胞的分裂次数有关,D正确。]
6.研究表明,尿苷(由尿嘧啶与核糖组成)是一种可以通过血脑屏障进入脑区的生物活性分子,且具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能。阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病。下列相关叙述正确的是(  )
A.尿苷与一分子磷酸结合后的产物是构成DNA的基本单位之一
B.尿苷可能通过提高机体抗氧化酶水平以增多氧自由基从而抗衰老
C.衰老细胞的细胞核体积增大,端粒DNA序列逐渐向外延长
D.用尿苷延缓神经干细胞的衰老可为缓解阿尔茨海默病提供新思路
√
D [尿苷由尿嘧啶与核糖组成,与一分子磷酸结合后的产物是尿嘧啶核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一,A错误;根据自由基学说,自由基增多会导致细胞衰老,尿苷可能通过提高机体抗氧化酶水平以降低氧自由基从而抗衰老,B错误;根据端粒学说,细胞衰老是因为细胞每分裂一次,染色体两端的端粒就会缩短一截,最后使DNA的正常功能受到影响,因此衰老细胞的端粒DNA序列不会向外延长,而是缩短,C错误;阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病,而尿苷具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能,因此用尿苷延缓神经干细胞的衰老可作为缓解阿尔茨海默病的新思路,D正确。]
7.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.被病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.被病毒感染后细胞的凋亡不是程序性死亡
C.细胞凋亡是由于细胞正常代谢意外中断引起的
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
√
D [被病毒感染的细胞凋亡后,丧失其功能且不可恢复,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错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受基因控制,C错误;由题意可知,激活某种蛋白激酶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。]
8.细胞自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。研究发现,在不良环境中细胞自噬水平会升高。科研人员研究了低糖环境和药物氯喹对细胞自噬的影响,部分实验过程和结果如表所示。下列分析错误的是(  )
项目 A组 B组 C组
培养条件 正常糖 ? 低糖
是否加入氯喹 否 否 是
细胞自噬水平 + +++ ++
注:“+”越多表示细胞自噬水平越高。
A.设置A组的目的是进行对照
B.B组的培养条件为低糖
C.低糖环境下细胞自噬水平升高
D.药物氯喹对低糖环境造成的细胞自噬具有促进作用
√
D [本实验探究的是低糖环境和药物氯喹对细胞自噬的影响, 因此对照组应该为正常糖培养条件下不加入氯喹,A正确;本实验探究的是低糖环境和药物氯喹对细胞自噬的影响,A、B组没有添加氯喹,A组培养条件为正常糖,则实验B组培养条件应该为低糖,B正确;A、B组相比,B组低糖组的细胞自噬水平升高,即低糖环境下细胞自噬水平升高,C正确;B、C组均为低糖环境下,变量为是否添加氯喹,C组添加氯喹后细胞自噬水平低于B组,说明药物氯喹对低糖环境造成的细胞自噬具有抑制作用,D错误。]
9.(不定项)鸡爪与鸭掌的最大不同在于,鸡爪的趾骨间没有蹼状结构,但在胚胎发育形成趾的时期,这两种动物的趾间都有蹼状结构。下列说法正确的是(  )
A.在胚胎发育过程中,一部分细胞逐渐走向了衰老
B.鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡是细胞凋亡的结果
C.在胚胎发育形成趾的过程中,发生了细胞的分化
D.鸡爪和鸭掌的结构不同是基因选择性表达的结果
√
√
√
ABC [多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态,A正确;细胞凋亡是基因决定的细胞的编程性死亡,鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡是在基因控制下的主动的细胞凋亡,B正确;在胚胎发育形成趾的过程中,胚胎干细胞分裂产生的新细胞经基因选择性表达,发生了细胞的分化,C正确;鸡爪和鸭掌的结构不同是因为不同物种基因的不同,D错误。]
10.(不定项)如图为人体部分细胞的生命历程示意图,①~⑥代表各个时期的细胞,a~c代表细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是(  )

A.与细胞①相比,细胞②与外界环境的物质运输效率更强
B.正常情况下,过程b产生的细胞③、④的染色体数目相同
C.细胞⑤的衰老可表现为细胞内水分减少,多种酶的活性降低
D.细胞⑤和细胞⑥中的细胞器的种类、数目不完全相同
√
√
√
BCD [与细胞①相比,细胞②体积增大,相对表面积减小,与外界环境的物质运输效率更低,A错误;③、④是细胞增殖的结果,不改变染色体数目,过程b产生的细胞③、④的染色体数目相同,B正确;细胞⑤的衰老可表现为细胞内水分减少,多种酶的活性降低,代谢减慢等,C正确;细胞⑤和细胞⑥的产生属于细胞分化,细胞分化是基因选择性表达的结果,⑤和⑥中的细胞器的种类、数目不完全相同,D正确。]
11.(13分)近年来,随着对细胞凋亡的不断深入研究,人们对细胞凋亡的机制及其应用有了进一步了解。相关研究表明,化疗和放疗对肿瘤的疗效是通过对细胞凋亡的迅速诱导来实现的。请回答下面的问题:
(1)细胞凋亡是指由基因所决定的__________________的过程。这些细胞死得有规律,似乎是按编好了的“程序”进行的,所以又被称为______________________,控制细胞凋亡的遗传物质主要位于_________________________________。
细胞自动结束生命
细胞程序性死亡(2分)
染色体(或细胞核)(2分)
(2)细胞凋亡的重要意义:对于维持生物体正常的____________、维持内部环境的稳定状态,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
(3)如果该死亡的细胞没有死亡,不该死亡的细胞大批死亡,人就会患病,如艾滋病等。请你根据细胞凋亡的原理对未来艾滋病的治疗进行大胆的设想:__________________________________________
_________________________________________________________。
个体发育
可通过启动控制“细胞程序性死亡”的基因来诱导细胞凋亡,治疗艾滋病
[解析] (1)细胞凋亡是一个主动的由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡受到由严格的遗传机制决定的程序性调控,因此也被称为细胞程序性死亡。由于遗传物质DNA主要在染色体上,而染色体存在于细胞核中,所以说控制细胞凋亡的遗传物质主要位于染色体(或细胞核)中。(2)细胞凋亡是一种正常的生理过程,在生物个体发育过程中具有重要作用。它对于维持生物体的正常个体发育、维持内部环境的稳定状态,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。(3)如果能发现所有的细胞凋亡调控基因并弄清其功能,就有可能研究出能调节这些基因功能的药物,那么就可从根本上通过启动控制“细胞程序性死亡”的基因来诱导细胞凋亡,达到治疗艾滋病的目的。
(教师用书独具)
小肠干细胞通过增殖、分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞。潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质,抵抗外来病原体,而小肠上皮细胞与营养吸收有关。
(1)潘氏细胞与小肠上皮细胞所含的遗传信息__________(填“相同”或“不同”),两者出现功能差异是__________________________________
_________________________的结果。
(2)小肠干细胞一旦分化为潘氏细胞后就不能再转化为小肠干细胞,也不能转化为小肠上皮细胞,此现象说明了细胞分化具有_________的特点。
相同
基因选择性表达(或遗传信息的执行情况不同)
不可逆性
(3)体细胞与早期胚胎干细胞都起源于受精卵,理论上都具有全能性。下列是研究细胞全能性的历程中的几个事实:
事实1:通过培养体细胞到目前为止还没有得到任何动物个体;
事实2:通过早期胚胎干细胞培养已经得到了某些动物个体;
事实3:通过将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成重组细胞,已经培育出某些动物个体。
通过上述事实进行推理,得出结论: __________________________
_________________________________________________________________________。
动物细胞的全能性会随着分化程度的提高而逐渐受到抑制,已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
[解析] (1)据题意可知,潘氏细胞与小肠上皮细胞都是由小肠干细胞通过增殖、分化产生的,根据细胞分化的特点可知,其遗传物质相同。两种细胞功能不同的原因是细胞内遗传信息执行情况不同。(2)细胞分化的特点之一是具有不可逆性,因此正常情况下,小肠干细胞一旦分化为潘氏细胞后就不能再转化为小肠干细胞,也不能转化为小肠上皮细胞。(3)通过所给的3个事实可以得出结论:动物细胞的全能性会随着分化程度的提高而逐渐受到抑制,已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
谢 谢!(共65张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
课 标 要 求
说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体。
知识点1 细胞分化
1.概念
在____________中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和____________上发生______________的过程。
个体发育
生理功能
稳定性差异
2.过程
细胞
分裂
细胞
分化
3.特点(连线)
特点 特点理解
①普遍性 a.贯穿于生物体整个生命进程中
②持久性 b.一般来说,已分化的细胞将一直保持分
化后的状态,直至死亡
③稳定性 c.多细胞生物普遍具有
④不可逆性 d.遗传物质不变
提示:①—c ②—a ③—d ④—b
4.实质:细胞中的__________________的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中____________的表达情况不同。
5.结果:形成形态、结构和功能都有很大差别的_____________。
6.意义
(1)是生物____________的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向__________,有利于提高生物体______________________。
基因选择性表达
遗传信息
组织和器官
个体发育
专门化
各种生理功能的效率
(P118思考·讨论)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量________(填“相同”或“不同”),它们形态结构和功能不同的直接原因是___________________,根本原因是____________________
_________________________________________________________。
提示:相同 细胞中的蛋白质不完全相同 基因的选择性表达
基于对细胞分化的认识,判断下列表述是否正确。
1.细胞分化是一种持久性的变化,一般分化后的细胞将一直保持分化后的状态。 (  )
2.细胞分化只发生于个体发育的胚胎时期。 (  )
提示:细胞分化发生在整个生命进程中。
3.细胞分化后遗传物质会发生一定改变。 (  )
提示:细胞分化后遗传物质不发生改变。
4.同一细胞内往往含有不同的蛋白质,这是基因选择性表达的结果。 (  )
提示:是控制不同蛋白质合成的基因不同,不是基因选择性表达。
5.同一个体不同分化细胞的遗传信息相同。 (  )
√
×
×
×
√
任务一 探究细胞分化的原因和结果
1.下图表示某种细胞的变化过程。
(1)判断图中①②③分别代表的过程。
①__________;②__________;③__________。
(2)图中肌肉组织和神经组织中的遗传信息相同的原因是什么?这说明细胞分化过程中细胞中的基因会发生改变吗?
(3)肌肉组织和神经组织中的遗传信息是相同的,为什么它们在形态、结构和功能上存在这么大的差异?
提示:(1)①细胞分裂 ②细胞分化 ③细胞分化
(2)因为它们来源于同一个受精卵;细胞分化过程中细胞中的基因不会发生改变。
(3)不同细胞中基因的执行情况不同,是细胞中基因选择性表达的结果。
2.在细胞中表达的基因分为两类:一类是在所有细胞中都表达的基因,这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的,这类基因被称为管家基因;另一类是在某类细胞中特异性表达的基因,这类基因表达的产物赋予各种类型细胞特定的形态结构特征与功能,这类基因被称为奢侈基因。据此对下列基因进行归类。
①核糖体蛋白基因 ②ATP合成酶基因 ③血红蛋白基因 ④卵清蛋白基因 ⑤呼吸酶基因 ⑥胰岛素基因 ⑦抗体基因 ⑧唾液淀粉酶基因
(1)属于管家基因的是_________________。
(2)属于奢侈基因的是______________________________。
提示:(1)①②⑤
(2)③④⑥⑦⑧
[深化归纳]
1.细胞分化的“变”与“不变”
变 细胞水平 细胞的形态、结构和生理功能发生改变
亚显微结构水平 细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变
分子水平 蛋白质角度 蛋白质种类、数量、功能发生改变
基因角度 基因选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因
不变 细胞数目和细胞内的遗传物质不变
2.细胞分裂和细胞分化的比较
项目 细胞分裂 细胞分化
开始 时间 从受精卵开始,发生在整个生命过程中 从受精卵分化出多种形态的细胞开始,发生在整个生命过程中
原因 细胞增殖的需要 基因选择性表达
结果 细胞数量增多 细胞种类增多
项目 细胞分裂 细胞分化
意义 保持了亲代细胞和子代细胞之间遗传物质的稳定性 ①生物个体发育的基础;
②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
特点 ①局部性; ②周期性 ①持久性;②不可逆性;③普遍性;④稳定性
关系 ①生物的个体发育是细胞分裂与分化共同作用的结果,细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的; ②分化程度越高,细胞的分裂能力就越弱;如分化程度为体细胞>生殖细胞>受精卵,分裂能力为体细胞<生殖细胞<受精卵
对点练习
1.如图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是(  )

A.因为来自同一人体,所以各细胞中的蛋白质种类均相同
B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、结构和功能不同
C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D.各细胞的生理功能不同,遗传物质也不同
√
C [因为来自同一人体,所以各细胞核中的DNA相同,由于细胞分化,每种细胞的蛋白质不完全相同,A错误;各细胞中携带的基因相同,但由于基因的选择性表达,因此形态、结构和功能不同,B错误;4种细胞形态、大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水,C正确;各细胞的生理功能不同,是细胞分化的结果,但是细胞核中的遗传物质相同,D错误。]
2.下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是(  )
①a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化 ②乙和丙的染色体组成不同 ③丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、乙、戊中的蛋白质不完全相同
A.②③④   B.①②
C.①④ D.③④
√
C [由图可知,a过程为细胞的有丝分裂,b过程为细胞分化,①正确;乙和丙的染色体组成是相同的,②错误;b过程为细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质不会发生变化,但蛋白质不完全相同,③错误,④正确。]
知识点2 细胞的全能性
1.概念:细胞经______________后,仍具有产生______________或分化成其他各种细胞的______________。
分裂和分化
完整有机体
潜能和特性
2.实例
(1)植物组织培养
①过程
②结论:高度分化的植物细胞仍具有________________________。
③应用
快速繁殖花卉和蔬菜等;培养____________植株;拯救濒危物种。
无机盐
糖类
发育成完整植株的能力
微型观赏
(2)动物细胞核移植
①过程

②结论:已分化的动物体细胞的__________是具有全能性的。
细胞核
3.干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有______________能力的细胞。
(2)举例:人骨髓中的许多______________,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。
分裂和分化
造血干细胞
提示:不能,种子萌发的过程只是个体正常的生长发育过程。
种子萌发成新植株能体现细胞的全能性吗?
2.干细胞具有分裂和分化能力。 (  )
3.诱导干细胞发育成特定的组织、器官,体现了动物细胞具有全能性。 (  )
提示:细胞的全能性是指细胞经过分裂和分化后,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。
基于对细胞全能性的认识,判断下列表述是否正确。
1.植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性。 (  )
√
√
×
任务二 分析细胞的全能性
材料1 如图是1958年科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部的一些细胞为材料培育出能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图。
材料2 2017年11月25日,中国科学院神经科学研究所研究团队利用类似克隆羊“多莉”的体细胞克隆技术克隆的猕猴“中中”和“华华”,登上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面,该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。如图是体细胞克隆猴的技术流程图。
提示:基因的选择性表达(遗传信息的执行情况不同)。
2.早在19世纪,魏斯曼提出“体细胞分化是由于遗传物质的丢失”的假说以解释细胞分化的原因,斯图尔德的实验结果是否支持魏斯曼的假说?原因是什么?
提示:否。高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失,仍然有发育成完整植株的能力。
1.图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞和叶肉细胞在形态、结构、功能上存在差异的根本原因是什么?
提示:不能发育成完整个体。和植物细胞相比,动物分化的体细胞的全能性受到限制,但是细胞核仍具有全能性。
3.若直接用甲猕猴的体细胞进行培养,能否发育成完整的个体?和植物细胞相比,有何不同?
4.得到的克隆猕猴“中中”和“华华”的性别等绝大部分的性状应该和哪只猕猴相同?
提示:和甲猕猴相同。
[深化归纳]
1.物质基础:细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。
2.细胞全能性的表达
(1)细胞全能性表达的条件
①离体状态。
②需要适宜的水分、无机盐、有机营养和激素等。
③适宜的温度等条件。
(2)不同细胞全能性大小(表达难易程度)
①植物细胞的全能性易于表达,而动物细胞的全能性虽受到极大限制,但动物细胞细胞核的全能性仍可以表达。
②同一生物体细胞全能性的高低:受精卵>生殖细胞>体细胞。
③与细胞的分裂能力呈正相关,即分裂能力越强,全能性越大。
3.细胞分化与细胞全能性的关系
细胞分化 细胞全能性
原因 不同细胞中的遗传信息表达情况不同 含有本物种全套遗传物质
结果 形成形态、结构、生理功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞
关系 ①两者发生过程中遗传物质都不发生改变; ②一般来说,细胞分化程度越高,具有的全能性越小
对点练习
1.关于细胞全能性的理解不正确的是(  )
A.动物细胞培养获得大量骨髓瘤细胞,证明了动物体细胞具有全能性
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因,是细胞具有全能性的内在因素
C.经植物组织培养得到的试管苗,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D.大量的科学事实证明,高度分化的植物体细胞仍具有全能性
√
A [细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。通过细胞培养获得大量骨髓瘤细胞是利用了细胞增殖的原理,不能说明动物体细胞具有全能性。]
2.下列关于细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A.体细胞克隆猴的诞生可以说明动物细胞具有全能性
B.一粒种子萌发长成一个植株可以说明植物细胞具有全能性
C.将菠菜的叶肉细胞培养成菠菜植株说明植物细胞具有全能性
D.细胞的全能性是指细胞具有全面的生理功能
√
C [克隆猴的诞生可以说明动物细胞核具有全能性,A错误;细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,一粒种子萌发长成一个植株不能说明植物细胞具有全能性,B错误;植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性,所以将菠菜的叶肉细胞培养成菠菜植株说明植物细胞具有全能性,C正确;细胞的全能性是指细胞具有发育成完整个体的潜能,D错误。]
易错提醒 有关细胞全能性的两点提醒
(1)细胞全能性以产生完整个体或分化成其他各种细胞为标志,“其他各种细胞”应理解为生物体所有类型的细胞。有些干细胞能分化出多种细胞、组织或器官,不能体现细胞的全能性。
(2)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质,尽管没有实验成功,但理论上具有全能性;而动物克隆只体现细胞核的全能性,二者并不矛盾。
1.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。
2.细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
3.干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
4.细胞分化的实质:细胞中的基因选择性表达的结果,即不同种类
的细胞中遗传信息的表达情况不同,遗传物质并未改变。
5.细胞分化的意义:
(1)是个体发育的基础。
(2)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。
6.细胞的分化程度越高,细胞全能性相对越低。
7.植物细胞具有全能性,动物细胞的细胞核具有全能性。
课时分层作业(24) 细胞的分化
题组一 细胞分化
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.进行细胞呼吸
√
C [ATP是直接能源物质,所有细胞都进行ATP的合成,与细胞是否发生分化无关,A不符合题意;所有细胞都能进行蛋白质的合成,与细胞是否发生分化无关,B不符合题意;所有细胞都含有血红蛋白基因,但该基因只在红细胞中表达,这体现了细胞分化中基因选择性表达,说明细胞已经发生分化,C符合题意;所有细胞都要进行细胞呼吸,与细胞是否发生分化无关,D不符合题意。]
2.中国科学家对皮肤干细胞基因进行重新编辑,编辑后的皮肤干细胞可分化为心脏细胞。下列叙述错误的是(  )
A.皮肤干细胞编辑后遗传信息发生改变
B.干细胞分裂过程中遗传物质先复制再均分
C.该分化过程需要在遗传物质的控制下完成
D.皮肤干细胞与心脏细胞基本结构不同
√
D [由于中国科学家通过对皮肤干细胞基因进行重新编辑,编辑的是基因,基因控制生物的性状,因此皮肤干细胞编辑前后遗传信息发生改变,A正确;干细胞能进行有丝分裂,遗传物质在间期复制,末期均分,故干细胞分裂过程中遗传物质先复制再均分,B正确;细胞的分化是基因选择性表达的结果,细胞的分化过程是在遗传物质的控制下完成的,C正确;细胞的分化使细胞的形态和功能发生了变化,但细胞的基本结构是相同的,D错误。]
3.同一个植物体中存在不同的细胞,比如叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞,这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞,下列相关叙述正确的是(  )

A.细胞分化不受遗传物质的控制
B.细胞分化可以发生在个体发育的任何时期
C.细胞分化的程度为受精卵>生殖细胞>叶肉细胞
D.细胞分化使细胞趋向全能化,有利于提高细胞代谢的效率
√
B [细胞分化的实质是基因的选择性表达,受遗传物质的控制,A错误;细胞分化的程度依次为叶肉细胞>生殖细胞>受精卵,C错误;细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高细胞代谢的效率,D错误。]
4.小肠干细胞能够分化形成小肠上皮细胞、杯状细胞、潘氏细胞和肠内分泌细胞。下列关于这几种细胞的叙述,错误的是(  )
A.小肠干细胞分化程度最低,具有全能性
B.一般情况下,分化形成的4种细胞中遗传物质相同
C.杯状细胞和潘氏细胞中基因的表达情况不同
D.小肠上皮细胞能行使保护功能,寿命较短
√
A [在这几种细胞中,小肠干细胞的分化程度最低,但没有全能性,A错误;细胞分化实质是基因的选择性表达,在细胞分化过程中遗传物质不变,但某些基因的表达情况不同,B、C正确;小肠上皮细胞能行使保护功能,寿命较短,一般为1~2天,D正确。]
5.下列有关细胞正常分化的叙述,错误的是(  )
A.该图能表示细胞分化的实质
B.细胞分化过程中,细胞内的A、B、
C、D、E等遗传信息没有发生改变
C.神经细胞和唾液腺细胞中细胞器的
种类和数量都不同
D.不同细胞中蛋白质的种类不同
√
C [细胞分化的实质是基因的选择性表达,而细胞内的遗传信息不会改变,A、B正确;神经细胞和唾液腺细胞是高度分化的细胞,细胞器的种类相同,但数量会有差异,C错误;不同细胞表达的遗传信息不同,合成的蛋白质有差异,D正确。]
题组二 细胞的全能性
6.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A.用花粉培育成的植株往往高度不育,说明花粉细胞不具有全能性
B.克隆羊的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
C.雄蜂由卵细胞发育而来体现了动物体细胞具有全能性
D.豌豆种子萌发长成新植株体现了细胞具有全能性
√
B [用花粉能够培育成植株,说明花粉细胞具有全能性,A错误;克隆羊是经过乳腺上皮细胞核移植后构成的重组细胞发育而来,因此克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B正确;雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,这个过程依靠卵细胞的全能性,C错误;豌豆种子萌发长成新植株属于自然生长的过程,不能体现细胞具有全能性,D错误。]
7.下列有关细胞全能性的说法,正确的是(  )
A.高度分化的植物细胞仍然具有全能性,受精卵不具有全能性
B.造血干细胞可以分化形成各种类型的血细胞,体现了其具有全能性
C.油桃枝条嫁接到毛桃的主干上发育成油桃树,体现了植物细胞的全能性
D.细胞具有全能性的原因是细胞中含有发育成完整个体的全套遗传物质
√
D [高度分化的植物细胞仍然具有全能性,受精卵是未分化的细胞,具有全能性,A错误;造血干细胞可以分化成各种类型的血细胞,而不是各种组织细胞,不能体现其具有全能性,B错误;油桃枝条嫁接到毛桃主干上发育成油桃树,属于无性生殖,没有体现植物细胞的全能性,C错误;细胞具有全能性的原因是细胞中含有发育成完整个体的全套遗传物质,D正确。]
8.毛囊干细胞是毛囊中的原始细胞,人的毛发都由毛囊中的细胞分化而来;毛囊干细胞也可以分化为皮脂腺,产生皮肤所需要的油脂。毛囊干细胞具有多向分化潜能、高增殖能力和保持休眠状态的能力。下列叙述正确的是(  )
A.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
B.毛囊干细胞的增殖具有周期性,且绝大多数毛囊干细胞处于分裂期
C.休眠状态的毛囊干细胞内物质的合成与分解均处于停止状态
D.由毛囊干细胞分化而来的不同细胞内,细胞器的功能一般不发生改变
√
D [毛囊干细胞分化为不同种类细胞的过程中遗传物质不改变,A错误;绝大多数毛囊干细胞处于分裂间期,因为在细胞周期中,分裂间期的时间最长,B错误;休眠状态的毛囊干细胞为维持正常的生命活动,细胞内物质的合成与分解仍然在进行,C错误;由毛囊干细胞分化来的不同细胞内,细胞器的功能一般不变,D正确。]
9.转分化是指一种已分化的细胞转变成另一种分化细胞的现象。将发育中的蝾螈晶状体摘除,虹膜上一部分含黑色素的平滑肌细胞会失去黑色素和肌纤维蛋白,然后转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体。下列说法错误的是(  )
A.晶状体的再生过程发生了细胞的分裂和分化
B.与转分化之前相比,转分化后的细胞中遗传物质未发生改变
C.与转分化之前相比,转分化后的细胞中蛋白质的种类均不相同
D.一些哺乳动物在体内缺乏Cu2+的条件下,胰岛外分泌细胞会转化为肝细胞,这个过程是一种转分化现象
√
C [由题意“将发育中的蝾螈晶状体摘除,虹膜上一部分含黑色素的平滑肌细胞会失去黑色素和肌纤维蛋白,然后转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体”可知,晶状体的再生过程发生了细胞的分裂和分化,A正确;转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程,所以转分化的实质与细胞分化一致,都是基因的选择性表达,细胞内的遗传物质都没发生改变,B正确;与转分化之前相比,转分化后的细胞中蛋白质的种类和数量发生了较大的变化,但并不是所有的蛋白质的种类均不相同,例如都有相同的呼吸酶,C错误;转分化是指一种已分化的细胞转变成另一种分化细胞的现象,一些哺乳动物在体内缺乏Cu2+的条件下,胰岛外分泌细胞会转化为肝细胞,这个过程是一种转分化现象,D正确。]
10.(不定项)人体成熟的红细胞经过几个阶段发育而来,各阶段细胞特征如下表。下列叙述正确的是(  )
阶段 阶段1 阶段2 阶段3 阶段4
细胞 特征 无血红蛋白,有较强的分裂能力 核糖体丰富,开始合成血红蛋白,有分裂能力 核糖体 等细胞器逐渐减少, 分裂能力减弱 无细胞核,无核糖体等细胞器,血红蛋白含量高,无分裂能力
A.阶段1至阶段4是红细胞分化的过程
B.细胞特征发生变化的根本原因是基因的选择性表达
C.阶段4失去分裂能力与红细胞的功能无关
D.核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白
√
√
√
ABD [由表格可知,每个阶段细胞的形态结构是不同的,说明阶段1至阶段4是红细胞分化的过程,A正确;细胞特征发生变化的原因是细胞分化,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;红细胞在发育过程中随着血红蛋白的合成逐渐增多,分裂能力逐渐减弱、消失,血红蛋白的功能主要是运输氧气和二氧化碳,因此分裂能力减弱、消失与其执行特定功能有关,C错误;核糖体是合成蛋白质的场所,故核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白,D正确。]
11.(14分)科学家利用眼疾患者自身成纤维细胞形成iPS细胞(一种干细胞),再定向诱导iPS细胞得到一层0.5 mm的“眼角膜”对其进行治疗。在定向诱导过程中,成纤维细胞、iPS细胞和角膜细胞的三种基因(FSP-1、SOX-2、K12)及其控制合成的蛋白质情况如下表所示。回答下列问题。
细胞类型 FSP-1 SOX-2 K12
基因 蛋白质 基因 蛋白质 基因 蛋白质
成纤维细胞 + + + - + -
iPS细胞 + - + + + -
角膜细胞 + - + - + +
注:“+”代表有,“-”代表无。
(1)在人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作________,与角膜细胞相比,iPS细胞分化程度较________(填“高”或“低”)。
(2)据表分析,角膜细胞中,________基因处于活动状态,__________________基因处于关闭状态,说明iPS细胞分化为角膜细胞的实质是____________________________。
(3)iPS细胞被定向诱导后经____________形成胰岛细胞、肝细胞、心肌细胞等在_______________________上发生稳定性差异的多种类型细胞,为解决当前器官移植面临的诸多问题带来曙光。
干细胞
低
K12
FSP-1、SOX-2
基因的选择性表达
细胞分化
形态、结构和生理功能
[解析] (1)动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,被称为干细胞。角膜细胞是由iPS细胞经过定向诱导分化后得到的细胞,所以与角膜细胞相比,iPS细胞分化程度较低。(2)由题表可知,角膜细胞只有K12蛋白质生成,说明K12基因处于活动状态,FSP-1、SOX-2基因处于关闭状态,三种细胞中均含三种基因,但基因的表达情况不相同,说明细胞分化的实质是基因的选择性表达。(3)个体发育过程中,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。iPS细胞在被定向诱导过程中,经细胞分化形成胰岛细胞、肝细胞、心肌细胞等,分化后的细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,为当前器官移植面临的诸多问题提供了解决方法。
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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第1课时 细胞周期和有丝分裂
课 标 要 求
描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
知识点1 细胞增殖与细胞周期
1.细胞增殖
(1)生物体生长的原因
①靠细胞________增大细胞的体积。
②靠细胞________增加细胞的数量。
生长
分裂
(2)细胞增殖
①概念:细胞通过____________增加____________的过程。
②过程:包括____________和____________两个相连续的过程。
③意义:是重要的细胞生命活动,是生物体____________________
_______的基础。
细胞分裂
细胞数量
物质准备
细胞分裂
生长、发育、繁殖、
遗传
2.细胞周期
(1)条件:____________的细胞。
(2)时间
连续分裂
一次分裂完成时
下一次分裂完成时
(3)过程
①分裂间期:分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成____________________和____________________,同时细胞有适度的________。
②分裂期:真核生物主要通过____________完成。
(4)特点:不同种类的细胞,细胞周期________,分裂间期与分裂期所占的________也不同。
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
生长
有丝分裂
不同
比例
提示:没有,因为根尖成熟区细胞为高度分化的细胞。
根尖成熟区细胞有细胞周期吗?说明理由。
提示:不同生物的细胞周期持续时间不一定相同。
2.同种生物不同细胞的细胞周期持续时间一定相同。 (  )
基于对细胞增殖和细胞周期的认识,判断下列表述是否正确。
1.不同生物的细胞周期持续时间相同。 (  )
提示:同种生物不同细胞的细胞周期持续时间不一定相同。
3.细胞周期持续时间相同的不同细胞,其分裂间期和分裂期占细胞周期的比例也分别相同。 (  )
提示:细胞周期持续时间相同的不同细胞,其分裂间期和分裂期占细胞周期的比例不一定相同。
4.分裂间期进行了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 (  )
×
×
×
√
任务一 细胞周期的过程分析
材料1 如图表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;M期是细胞分裂期)。
材料2 若向小鼠十二指肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他期的细胞不受影响。现测得小鼠十二指肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示:
分裂时期 分裂间期 分裂期 合计
G1 S G2 M
时长/h 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
1.用图中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期。
提示:G1→S→G2→M。
2.分裂间期为分裂期提供物质准备,其主要特点是什么?
提示:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
3.预计加入过量胸苷约多少h后,细胞都将停留在S期?
提示:7.4 h。
提示:①④⑥⑧⑨。
4.选出下列细胞中具有细胞周期的是哪些?
①根尖分生区细胞 ②神经细胞 ③精子或卵细胞 ④人的宫颈癌细胞 ⑤人的成熟红细胞 ⑥形成层细胞 ⑦叶肉细胞 ⑧胚胎干细胞 ⑨受精卵
[深化归纳]
1.细胞周期的表示方法
方法名称 表示方法 说明
扇形图 从A点→B点→A点(顺时针),表示一个细胞周期
线段图 B+C是一个完整的细胞周期,虽然A+B所持续的时间长度和B+C是一样的,但因为细胞周期的起点是分裂间期,所以A+B不能表示一个完整的细胞周期
方法名称 表示方法 说明
坐标图 a+b+c+d+e为一个细胞周期
2.影响细胞周期的因素
(1)内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,间期和分裂期所占的比例也不同。
(2)外部因素:温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
对点练习
1.如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期,其中说法正确的是(  )
A.图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B.甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
C.温度对植物a→b的生理活动没有影响
D.细胞中核DNA的复制发生在b→a段
√
B [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,图中a表示分裂完成,所以一个细胞周期应是a→b→a,A错误;由于图示只是表示分裂间期与分裂期在一个细胞周期中所占时间的比例,并不表示时间的长短,所以各图中分裂期所用的时间可能一样长,B正确;温度影响细胞周期的进行,C错误;细胞中核DNA的复制发生在分裂间期,即图中的a→b段,D错误。]
2.细胞分裂间期由G1期、S期(DNA的合成)和G2期组成。G2期CDK1活化,促使细胞由G2期进入分裂期,CDK1的活性与其磷酸化水平有关,如图所示。B蛋白可抑制细胞中CDK1去磷酸化。下列说法错误的是(  )

A.DNA复制时,CDK1处于磷酸化无活性状态
B.细胞增殖的物质准备完成后,无活性的CDK1发生去磷酸化
C.活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化
D.B蛋白可使细胞周期同步于分裂期
√
D [G2期CDK1活化,说明发生去磷酸化,促使细胞由G2期进入分裂期,据此可推测,DNA复制时,CDK1处于磷酸化无活性状态,A正确;细胞增殖的物质准备完成后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,B正确;活化的CDK1可促使细胞由G2期进入分裂期,分裂期的细胞中染色质高度螺旋化缩短变粗,成为染色体,可见,活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化,C正确;B蛋白可抑制细胞中CDK1的去磷酸化,即抑制CDK1被活化,因而使细胞无法进入分裂期,即B蛋白可使细胞周期同步于分裂间期,D错误。]
方法技巧 一个完整细胞周期的判断方法
(1)“先长后短”:一个细胞周期要先经历一个长的分裂间期,再经过一个短的分裂期。
(2)“终点到终点”:从完成时开始,到完成时结束,为一个细胞周期。
(3)“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA分子的复制,才能完成细胞的分裂。
知识点2 高等植物细胞的有丝分裂
1.有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:__________________________。
前期、中期、后期、末期
2.有丝分裂各时期的主要变化(以高等植物细胞为例)
时期 主要变化
①染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为_________;
②从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的__________;
③核仁逐渐解体,________逐渐消失;
④每条染色体包括由一个共同__________连接着的两条姐妹染色单体
染色体
纺锤体
核膜
着丝粒
时期 主要变化
纺锤丝牵引着__________运动,使每条染色体的着丝粒排列在__________上
①每个着丝粒分裂成两个,________________分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动;
②结果:细胞的两极各有一套______________完全相同的染色体
染色体
赤道板
姐妹染色单体
形态和数目
时期 主要变化
①染色体变成____________,纺锤丝逐渐消失;
②出现新的________和________,形成两个新的细胞核;
③__________的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的__________
染色质丝
核膜
核仁
赤道板
细胞壁
提示:前者是人们假想的细胞中央的一个平面,后者是在赤道板的位置真实出现的结构,会形成新的细胞壁。
赤道板与细胞板有何不同?
(P112~113图6-2)下图为洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的显微照片,请按照有丝分裂的过程排序_________________________(用箭头和图标表示)。
提示:图2→图3→图1→图4→图6→图5
基于对高等植物细胞的有丝分裂过程的认识,判断下列表述是否正确。
1.要观察细胞内染色体的形态和数目,最好选择处于有丝分裂后期的细胞。 (  )
提示:有丝分裂中期细胞染色体形态稳定,数目清晰。
2.分裂间期的细胞内没有什么变化。 (  )
提示:间期细胞看不到变化,但正在进行紧张的物质准备。
×
×
3.有丝分裂后期和末期,核DNA分子数与染色体数相同。 (  )
4.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目。 (  )
提示:一条染色体上有一个或两个DNA分子。
√
×
任务二 探究有丝分裂过程中细胞结构及物质的相关变化
材料1 如图①~⑤表示一个细胞周期中某染色体变化的不同情况。
材料2 甲图表示高等植物细胞处于不同分裂时期的细胞图像,乙图表示细胞分裂的不同时期染色体数、核DNA数变化的关系,丙图表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系。
提示:①→⑤→④→③→②。
2.依次写出甲图中细胞有丝分裂的顺序(用箭头及字母表示)。甲图A细胞中的染色体、染色单体分别是多少条?
提示:B→C→A→D,8、0。
1.材料1中,在整个细胞周期中,染色体变化的顺序是什么?(用箭头及图中的数字表示)
提示:B细胞、C细胞。 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
3.在甲图A、B、C、D细胞中,对应丙图BC段的是哪几个分裂图像?丙图中CD段形成的原因是什么?
4.由上述材料可否推知染色体与核DNA的数量关系一定为1∶1
提示:不一定,无染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶1;有染色单体存在时,染色体数∶核DNA数=1∶2。
5.与此高等植物细胞分裂有关的细胞器主要有哪些?各有什么作用?
提示:如表所示:
细胞器 功能
线粒体 提供能量
核糖体 合成蛋白质的场所
高尔基体 与细胞壁的形成有关
[深化归纳]
1.一个细胞周期中细胞内染色体、核DNA分子等数目的变化
时期 染色体 形态变化 染色体 行为变化 染色体(2N)数目变化 染色单体数目变化 核DNA(2C)数目变化
间期 复制 2N 0→4N 2C→4C
前期 散乱分布于纺锤体中央 2N 4N 4C
时期 染色体形态变化 染色体行为变化 染色体(2N)数目变化 染色单体数目变化 核DNA(2C)数目变化
中期 着丝粒排列在赤道板上 2N 4N 4C
后期 着丝粒分裂,移向两极 2N→4N 4N→0 4C
末期 平均分配到两个子细胞中 4N→2N 0 4C→2C
2.核DNA、染色体数量的变化曲线
曲 线
说 明 (1)a→b的变化原因是DNA分子的复制。
(2)f→g的变化原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
(3)c→d,h→i的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子细胞。
3.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体=
对点练习
1.甲、乙、丙为洋葱根尖细胞有丝分裂不同分裂期细胞的显微照片。下列叙述正确的是(  )
A.甲、乙、丙中的染色体数目与DNA数目的比值均为1∶1
B.甲、乙、丙在一个细胞周期中的正确排序为乙→甲→丙
C.丙发生着丝粒分裂,姐妹染色单体的数目倍增
D.图丁所示染色体只存在于甲细胞中
√
B [洋葱根尖细胞中的DNA除了分布在染色体上外,还分布在线粒体中,甲、乙、丙中染色体数目和DNA数目的比值均不是1∶1,A错误。据图可知,甲细胞处于分裂中期;乙细胞处于分裂前期;丙细胞处于分裂后期。甲、乙、丙在一个细胞周期中的正确排序为乙→甲→丙,B正确。丙细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体成为染色体,染色体数目加倍,C错误。图丁表示一条染色体上含两条姐妹染色单体,分裂前期细胞中DNA已完成复制,染色质丝螺旋变粗,变成染色体。因此,除了甲细胞外,分裂前期细胞(乙细胞)中也可能存在图丁所示染色体,D错误。]
2.(链接P117概念检测T2)如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂过程中的变化情况。下列叙述不正确的是(  )
A.图中的虚线所代表的物质有两种
不同的存在状态
B.图中的b~c段会发生着丝粒分裂
C.叶肉细胞中会出现如图所示变化,
而细菌细胞中不会出现
D.a~b段有蛋白质和DNA的合成
√
C [图中虚线表示染色体含量的变化,染色体和染色质丝是同种物质在细胞不同时期的两种存在形式,A正确;图中b~c段着丝粒分裂,染色体数目加倍,B正确;细菌细胞中没有染色体,叶肉细胞是成熟植物细胞已高度分化,失去了分裂能力,都不会出现题图所示变化,C错误;a~b段包含有丝分裂的间期,有丝分裂间期除发生染色体复制外,也有蛋白质和DNA的合成,D正确。]
技法总结 细胞增殖过程中的“加倍”
成分或结构 时期 原因
核DNA 间期 DNA复制
染色体 后期 着丝粒分裂
中心体 间期 中心体复制
细胞核 末期 新核膜已经形成,细胞质尚未分裂
1.生物体的生长既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分
裂增加细胞的数量。
2.细胞增殖:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
3.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。
4.细胞周期: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,为一个细胞周期。
5.高等植物细胞有丝分裂的特点:
前期:出现染色体,核膜、核仁消失,出现纺锤体;中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上;后期:着丝粒分裂,染色体数目加倍,分别移向细胞两极;末期:核膜、核仁重现,在赤道板的位置出现细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁。
课时分层作业(22) 细胞周期和有丝分裂
题组一 细胞增殖
1.象和鼠都是多细胞生物,但是个体大小相差悬殊,这与细胞增殖息息相关,下列关于细胞增殖的说法,错误的是(  )
A.单细胞生物通过细胞增殖增加个体数目
B.多细胞生物体体积的增大,只依赖于细胞增殖
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连续的过程
√
B [细胞通过分裂进行增殖,单细胞生物既是细胞也是个体,通过细胞增殖而繁衍,A正确;多细胞生物体体积的增大,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量,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。]
2.下列关于细胞增殖的说法,错误的是(  )
A.单细胞生物通过细胞增殖而繁衍
B.任何生物个体通过细胞分裂都能达到繁殖后代的目的
C.细胞分裂能使体内衰老的细胞或损伤的细胞得以补充
D.多细胞生物的受精卵在细胞分裂、分化的基础上,最终可形成多细胞的生物个体
√
B [单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍,即产生新的个体,A正确;多细胞生物体仅有细胞分裂是不能完成繁殖的,B错误;多细胞生物体内不断衰老、损伤和死亡的细胞需要通过细胞增殖得以补充,C正确;多细胞生物的受精卵通过细胞分裂、分化,最终形成多细胞的生物个体,D正确。]
题组二 细胞周期
3.如图为细胞周期示意图,下列相关叙述错误的是(  )
A.任何真核细胞都具有细胞周期
B.图中一个完整的细胞周期可表示为e→e
C.细胞经过E时期核DNA数量加倍但染色
体数目不加倍
D.细胞经过D时期后会一分为二,并非所有的子细胞都会进入E时期
√
A [只有连续分裂的细胞才有细胞周期,不分裂的细胞没有细胞周期,A错误;由细胞周期的含义可知,图中一个完整的细胞周期应为e→e,B正确;E时期为分裂间期,细胞在分裂间期核DNA进行复制后数量会加倍,但此时染色体数目不加倍,C正确;D时期为分裂末期,该时期结束后细胞一分为二,得到的子细胞不一定会再次进行下一次分裂,因此不是所有的子细胞都会再次进入E时期,D正确。]
4.科学家用含32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼花,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下。下列有关描述不正确的是(  )

A.蚕豆根尖细胞分裂时,细胞周期的时间为19.3 h
B.一个细胞周期可分为前期、中期、后期、末期
C.蚕豆根尖细胞分裂间期的时间比分裂期的长
D.蚕豆根尖细胞能通过有丝分裂维持细胞遗传的稳定性
√
B [图中2 h~19.3 h表示分裂间期,19.3 h~21.3 h表示分裂期,
2 h~21.3 h表示一个细胞周期,因此细胞周期的时间为19.3 h,A正确;一个细胞周期包括分裂间期、前期、中期、后期、末期,B错误;蚕豆根尖细胞分裂间期为物质准备期,主要进行DNA分子复制和有关蛋白质合成,时间比分裂期的长,C正确;有丝分裂产生的子代遗传信息不变,蚕豆根尖细胞能通过有丝分裂维持细胞遗传的稳定性,D正确。]
题组三 植物细胞的有丝分裂
5.下列图示某植物根尖分生区细胞有丝分裂过程中染色体和核DNA 数量变化,正确的是(  )
√
B [在植物有丝分裂的过程中,在有丝分裂后期,着丝粒一分为二,染色体数目加倍(2n→4n),有丝分裂结束,染色体数目恢复至体细胞水平(4n→2n),A错误,B正确;DNA的数目加倍发生于S期(2n→4n),有丝分裂前期、中期和后期含有DNA数目均为4n,有丝分裂末期结束,DNA数目平均分配至两个子细胞,DNA数目由4n→2n,C、D错误。]
6.(14分)如图为某生物一个体细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化和分裂模式图,据图回答下列问题:
(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)图乙对应图甲中的________段,图丙对应图甲中的________段。
8
后
着丝粒分裂,染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
它们是由同一条染色体复制、分离后形成的
ef
ce
⑥
[解析] 图乙是处于有丝分裂后期的图像,该时期中着丝粒分裂后,染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,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,对应图甲中的ef段,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ce段。
7.(不定项)如图是植物细胞有丝分裂不同时期染色体数目(a)、核DNA分子数目(b)的柱形统计图,下列有关叙述不正确的是(  )
A.①→②表示着丝粒分裂,染色体数目加倍,但染色单体数目和核DNA分子数目不变
B.③时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板
C.①时期细胞中核DNA分子数∶染色体数∶染色单体数=2∶1∶2
D.②→③表示细胞分裂完成,染色体数、核DNA分子数和染色单体数也随之减半
√
√
AD [①→②表示着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体数目为0,核DNA分子数目不变,A错误;③为末期,核膜、核仁重建,细胞中部会出现细胞板,B正确;①表示有丝分裂前期或中期,细胞中核DNA分子数∶染色体数∶染色单体数=2∶1∶2,C正确;②→③表示细胞分裂完成,染色体数、核DNA分子数恢复为分裂前水平,无染色单体,D错误。]
8.(不定项)动粒是位于姐妹染色单体着丝粒两侧的多蛋白结构(如图所示),负责将着丝粒与纺锤体连接在一起。研究发现,纤冠层主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的马达蛋白组成,与纺锤丝微管连接,支配染色体的运动和分离。下列相关叙述正确的是(  )
A.纤冠层缺失,可导致核DNA无法平均分配
B.纺锤丝变短,导致着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
C.正常情况下,姐妹染色单体上含有相同的DNA
D.着丝粒丢失会影响染色体与纺锤丝的连接
√
√
√
ACD [依据题意可知,纤冠层支配染色体的运动和分离,若动粒外层的纤冠层缺失,可导致核DNA无法平均分配,A正确;着丝粒分裂与纺锤丝没有关系,B错误;姐妹染色单体是一条染色体经过复制而来的,因此在正常情况下,图中所示的姐妹染色单体含有相同的DNA,C正确;动粒可将着丝粒与纺锤丝连接在一起,着丝粒丢失影响染色体与纺锤丝的连接,D正确。]
9.(10分)细胞增殖中,染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证。其中,纺锤体组装检验点(发挥作用的蛋白质称为SAC)是保证染色体正确分离的重要机制之一,它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接。当所有的染色体与来自细胞两极的纺锤丝都正确连接并排列在赤道板上,SAC消失后,细胞才能由分裂中期进入后期。SAC功能异常时,部分染色体的着丝粒无法分裂,细胞也会进入分裂后期。
(1)细胞增殖具有周期性,分裂间期进行的物质准备主要是_________________________________________________________。
DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
(2)有丝分裂时,SAC消失前细胞中染色体和核DNA分子数目的比值为________;SAC消失后,每条染色体上的DNA分子数目变化为________________。
(3)SAC功能异常的细胞分裂后产生的子细胞中__________________
_______________________会发生变化,导致细胞的异常。
(4)纺锤体组装检验点保证了经过复制的染色体__________________
______________,维持了细胞的亲代和子代之间遗传的稳定性。
1∶2
由2个变为1个
染色体的数目(或
精确地平均分配到
DNA数目、遗传信息)
两个子细胞中
[解析] (1)细胞周期中的分裂间期进行的物质准备主要是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(2)根据题意分析可知,有丝分裂时,SAC出现于前期,而消失发生在有丝分裂的中期,因此SAC消失前染色体与正常体细胞内相同,而核DNA已经完成复制,故二者数目的比值为1∶2;SAC消失后,有丝分裂进入后期,染色体的着丝粒分裂,因此每条染色体上的DNA分子数目由2个变为1个。(3)根据题意,SAC功能异常时,部分染色体的着丝粒无法分裂,细胞也会进入分裂后期,因此细胞分裂后产生的子细胞中染色体数目会发生变化,导致细胞的异常。(4)根据以上分析可知,纺锤体组装检验点的存在保证了有丝分裂中经过复制的染色体能够精确地平均分配到两个子细胞中,维持了细胞的亲代和子代之间遗传的稳定性。
(教师用书独具)
1.如图为某低等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化。该时期细胞内不会发生的变化是(  )
A.中心粒发出星射线形成纺锤体
B.核仁逐渐解体、核膜逐渐消失
C.形成染色单体、DNA 数目加倍
D.染色质丝螺旋缠绕成为染色体
√
C [低等植物细胞中含有中心体,在分裂间期,中心粒倍增,前期中心粒发出星射线形成纺锤体,图示的染色体形成在前期,A不符合题意;图示的染色体形成于前期,核仁逐渐解体、核膜逐渐消失也发生在前期,B、D不符合题意;分裂间期发生的变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,此时染色单体形成,DNA数目加倍,与图示的时期不同,C符合题意。]
2.如图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是(  )
A.一次完整细胞周期全过程包括④→⑤→②→①→③
B.②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C.②中核DNA数与染色单体数之比为1∶2
D.①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
√
D [据图可知,①是有丝分裂后期,②是有丝分裂中期,③是有丝分裂末期,④是有丝分裂前期,⑤是间期,所以全过程包括⑤→④→②→①→③,A错误;②不含细胞板,同时赤道板不是真正存在的结构,B错误;②是有丝分裂中期,每条染色体上有两条姐妹染色单体,所以细胞中核DNA数与染色单体数之比为1∶1,C错误;①时期是有丝分裂后期,染色体着丝粒分开,姐妹染色单体分开形成染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,会实现细胞核内遗传物质的平均分配,D正确。]
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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
阶段排查5
第6章 细胞的生命历程
1.卵细胞体积较大,其意义是增大了与外界物质交换的效率。 (  )
提示:其相对表面积较小,不利于提高与外界物质交换的效率,有利于给受精卵提供营养物质。
2.任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。 (  )
提示:只有连续分裂的细胞才有细胞周期。
3.在细胞分裂后期通过核孔进入细胞核的物质减少。 (  )
提示:核孔在前期已消失。
×
×
×
4.动物细胞有丝分裂的前期出现星射线。 (  )
5.有丝分裂后期由于纺锤丝的牵引,使着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。 (  )
提示:着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引无关。
6.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期。 (  )
提示:染色单体形成于分裂间期。
7.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制。 (  )
√
×
×
√
8.在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞的形态及大小。 (  )
9.有丝分裂中期,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2。 (  )
10.制作并观察根尖细胞的临时装片,选用分裂间期细胞占比高的材料。 (  )
提示: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。
11.解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离。 (  )
√
√
×
√
12.骨髓中的造血干细胞可在体内增殖并分化成多种细胞。 (  )
13.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖。 (  )
提示:有些高度分化的细胞仍能分裂增殖,如肝细胞等。
14.造血干细胞比胚胎干细胞的分化程度高。 (  )
15.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。 (  )
16.细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体执行生理功能的效率。 (  )
√
×
√
√
√
17.细胞衰老后细胞核体积变小,细胞膜通透性改变。 (  )
提示:细胞衰老后细胞体积变小,但细胞核体积变大。
18.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长。 (  )
提示:正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短。
19.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老。 (  )
20.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动。 (  )
21.人成熟的红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达。 (  )
提示:人成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,其衰老后不存在凋亡的基因。
×
×
√
√
×
22.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,维持细胞内部环境的稳定。 (  )
23.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。 (  )
提示:细胞凋亡过程中有控制凋亡的基因表达,需要新合成蛋白质。
24.蓝细菌也存在细胞分化的过程。 (  )
提示:蓝细菌是单细胞生物,没有细胞分化的过程。
√
×
×
25.通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至衰老死亡。 (  )
26.细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。 (  )
提示:细胞的衰老和凋亡是生物体正常的生命活动。
27.病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡。 (  )
提示:病毒感染细胞的凋亡是基因控制的程序性死亡。
√
×
×
28.个体发育过程中细胞分裂、分化、衰老和凋亡对于生物体都是有积极意义的。 (  )
29.老年人头发变白与黑色素细胞中的酪氨酸酶活性降低有关。 (  )
30.细胞凋亡的过程中,溶酶体的数量可能增加。 (  )
31.衰老细胞内的色素逐渐积累,妨碍物质交流和传递。 (  )
32.离体的植物细胞在适宜条件下可发育成完整个体。 (  )
√
√
√
√
√
33.胎儿的手由“铲子”发育为成形的五指依赖于指间的细胞坏死。 (  )
提示:胎儿的手由“铲子”发育为成形的五指是通过指间的细胞自动死亡,即细胞凋亡实现的。
34.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果。 (  )
35.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成。 (  )
36.小鼠骨髓细胞有丝分裂的前期,分开的中心体之间有纺锤丝相连。 (  )
37.有丝分裂分裂期时间长短与分裂间期时间长短呈正相关。 (  )
提示:有丝分裂分裂期时间长短与分裂间期时间长短无关。
×
√
√
√
×
38.已经有科学家用胚胎干细胞成功诱导得到大脑,利用的原理是细胞的全能性。 (  )
提示:该过程不能体现细胞的全能性,只是利用了细胞增殖和分化的原理。
39.分化过程中细胞的数量和种类都增加,但是遗传物质没有发生改变。 (  )
提示:细胞分化不会导致遗传物质和细胞数量改变,分化的结果是细胞的种类增加。
×
×
1.细胞不能无限长大的原因有:①___________________________
_________________________________________________________;
②通常,细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,因此,细胞过大会增加细胞核的“负担”。
提示:细胞体积越大,其相对表面积(表面积与体积的比)越小,细胞物质运输的效率就越低
2.下图为某种生物细胞有丝分裂图,该图表述____________(填“动物细胞”或“植物细胞”),理由是______________________。
提示:植物细胞 具有细胞壁;无中心体,两极发出纺锤丝形成纺锤体
3.细胞板的作用是_________________________________________
_________________________________________________________。
提示:由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成新的细胞壁
4.与高等植物细胞相比,高等动物细胞有丝分裂所特有的表现主要为_______________________________________________________
_____________________________________________(答出两点)。
提示:间期中心粒倍增;前期由中心粒发出星射线形成纺锤体;末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最终缢裂成两部分
5.一般先选择有丝分裂中期的细胞观察染色体,原因是___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:中期染色体的形态、数目清晰,染色体的着丝粒都排列在赤道板上
6.细胞是独立的,但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程,原因是_________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:制作装片标本时细胞已经死亡
7.显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,原因是_______________________________________________
_________________________________________________________。
提示:细胞周期中,分裂间期所占的时间长
8.有丝分裂能保持细胞的亲代和子代之间遗传性状稳定性的原因是________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:将亲代细胞经复制之后的染色体,精确地平均分配到两个子细胞中
9.利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的原因是_______________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官
10.同一生物体内所有的体细胞都有同样的遗传信息,但它们的形态、结构和功能却如此多样的原因是_________________________
_________________________________________________________。
提示:遗传信息的执行情况不同(或基因的选择性表达,形成各种形态结构和功能不同的体细胞)
11.已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性的原因是__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质
12.人体干细胞中的核糖体数目较多,其原因是_______________
_________________________________________________________。
提示:干细胞分裂旺盛,细胞内蛋白质合成旺盛
13.同样是血细胞,白细胞和红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡速率比红细胞___________________________,
其原因是________________________________________________。
提示:快得多 白细胞的主要功能是吞噬病菌
14.人体胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡,这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器________有直接关系,因为__________
_________________________________________________________。
提示:溶酶体 溶酶体内有多种水解酶,能够使自动死亡的细胞发生分解
章末滚动检测(四) (第1~6章)
一、选择题
1.细胞学说的建立是一个在科学探究中不断开拓、继承、修正和发展的过程,整个过程充满了曲折。下列有关叙述错误的是(  )
A.英国科学家罗伯特·胡克发现并命名了细胞
B.施莱登用自制的显微镜首次观察到活细胞
C.耐格里发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
D.魏尔肖认为所有的细胞都来源于先前存在的细胞
√
B [英国科学家罗伯特·胡克用显微镜观察植物的木栓组织,发现这些木栓组织由许多规则的小室组成,他将这些小室命名为细胞,A正确;荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制显微镜首次观察到活细胞,B错误;耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成,发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果,C正确;魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,他的名言是:“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,D正确。]
2.“巨型稻”株高2米、茎秆粗壮、稻穗大、颗粒多、亩产1 200~2 000斤。下列有关“巨型稻”的叙述正确的是(  )
A.活细胞中原子数量最多的元素为O
B.其产量高是因为活细胞中含量最多的化合物为淀粉
C.细胞中含量少但作用大的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo等
D.与普通稻所含元素种类大体相同,细胞中所有元素均为该植物必需的
√
C [活细胞中原子数量最多的元素为H,A错误;“巨型稻”活细胞中含量最多的化合物为水,B错误;组成细胞的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、 Mo、Cu等,虽然在细胞中含量少但作用大,C正确;细胞中所有元素不一定都是该植物必需的,如重金属污染的环境中,细胞含有植物不需要的重金属离子,D错误。]
3.我国最早就有饴、饧等字,糯米为其原料之一,稀的叫饴,干的叫饧。在六朝时才出现“糖”字,此“糖”是指食糖,泛指一切具有甜味的糖类,如葡萄糖、麦芽糖及蔗糖。下列关于细胞中糖类物质的叙述,正确的是(  )
A.组成糖类物质的必需元素是C、H、O、N,其中C属于最基本元素
B.葡萄糖为单糖,麦芽糖和蔗糖为二糖,均能与斐林试剂反应呈砖红色
C.葡萄糖被称为“生命燃料”,在糯米细胞中经脱水缩合后可形成糖原和淀粉
D.糯米细胞含有的纤维素能促进人体肠胃消化,被称为人类的“第七类营养素”
√
D [糖类的元素组成一般是C、H、O,A错误;蔗糖是非还原糖,不能与斐林试剂反应呈砖红色,B错误;糖原是动物细胞特有的多糖,葡萄糖在糯米细胞中经脱水缩合后不可形成糖原,C错误;纤维素不能被人体消化吸收,但能促进肠道蠕动、吸附有害物质,被称为人类的“第七类营养素”,D正确。]
4.研究人员对分别取自4种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙、丁)进行分析、观察等实验,获得的结果如下表(表中√表示有,×表示无)。下述甲、乙、丙、丁4种细胞所代表的生物最可能是(  )
细胞 核膜 叶绿素 叶绿体 线粒体 核糖体 纤维素酶处理的结果
甲 × √ × × √ 无变化
乙 √ × × × √ 无变化
丙 √ × × √ √ 外层结构破坏
丁 √ √ √ √ √ 外层结构破坏
①小球藻 ②硝化细菌 ③乳酸菌 ④蓝细菌 ⑤蛔虫 ⑥水稻
A.④⑤⑥①     B.①⑤④⑥
C.④⑤①⑥ D.②⑤⑥①
√
A [甲细胞没有核膜,属于原核生物,且其含有叶绿素,能进行光合作用,可能是④蓝细菌;乙细胞有核膜,属于真核生物,且无细胞壁、叶绿素、叶绿体和线粒体,应该为动物细胞,可代表⑤蛔虫,蛔虫没有线粒体,进行的是无氧呼吸;丙细胞有核膜,属于真核生物,且有细胞壁(细胞壁的主要成分是纤维素和果胶),应为绿色植物的非绿色植物细胞,如根尖细胞,可代表⑥水稻;丁细胞有核膜,属于真核生物,且该细胞含有叶绿体和细胞壁(细胞壁的主要成分是纤维素和果胶),应为绿色植物细胞,可代表①小球藻,综上所述,甲、乙、丙、丁4种细胞所代表的生物最可能是④⑤⑥①,A正确。]
5.研究发现,抑郁症患者大脑中X细胞合成的成纤维细胞生长因子9(FGF9)是一种分泌蛋白,含量远高于正常人,FGF9作用于靶细胞,能体现细胞间信息交流的功能。如图为分泌蛋白的合成和分泌过程,①②表示细胞器。下列有关叙述错误的是(  )
核糖体(形成多肽)→①(加工、折叠)②细胞膜→细胞外
A.①为粗面内质网,②为高尔基体
B.FGF9的分泌过程体现了细胞膜具有一定的流动性
C.囊泡中的物质只能是经过内质网加工的蛋白质
D.图示过程需要线粒体供能
√
C [分泌蛋白起始于游离的核糖体,然后转移到①粗面内质网中进行加工折叠,以囊泡形式运到②高尔基体做进一步的修饰加工,A正确;FGF9的分泌过程中囊泡膜与细胞膜融合,将蛋白分泌到细胞外,体现了细胞膜具有一定的流动性,B正确;囊泡中的物质可以是经过内质网加工的蛋白质或者高尔基体进一步修饰加工的蛋白质,C错误;在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中,需要消耗能量,这些能量主要来自线粒体,D正确。]
6.钠-钾泵是一种特殊的载体蛋白,该蛋白既可催化ATP的水解,又能促进Na+、K+的转运。每消耗1分子ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞,将2分子K+泵入细胞内。如图为细胞膜部分结构与功能的示意图。依据此图做出的判断错误的是(  )
A.细胞内高K+、低Na+环境依靠钠-钾泵和脂双层共同维持
B.钠-钾泵的存在说明载体蛋白对离子运输不具有选择性
C.细胞膜上的钠-钾泵同时具有运输和催化的功能
D.细胞内K+外流和细胞外Na+内流均不消耗ATP
√
B [钠-钾泵逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞,将2分子K+泵入细胞内,可维持细胞内高K+、低Na+环境,A正确;钠-钾泵的存在说明钠-钾泵只能作为Na+、K+的载体蛋白,不能运输其他离子,具有选择性,B错误;钠-钾泵既是Na+、K+的载体蛋白,又是催化ATP水解的催化剂,C正确;细胞内K+外流和细胞外Na+内流均为被动运输,不消耗ATP,D正确。]
7.如图所示,某一化学反应进行到t1时,加入一定量的酶,该反应在最适条件下进行直至终止。下列叙述错误的是(  )
A.适当升高反应温度可使t2右移
B.加入的酶可降低该反应的活化能
C.t1~t2之间反应速率逐渐加快
D.增加酶量不会影响最终产物的生成量
√
C [据题干信息,反应是在最适条件下进行的,适当升高温度后酶的活性降低,反应物全部被消耗完所需的时间变长,故t2右移,A正确;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,B正确;相同时间内反应物的减少量(曲线的斜率的绝对值)逐渐降低,故t1~t2之间反应速率逐渐减慢,C错误;底物(反应物)的量不变则最终产物的量不变,增加酶量不会影响最终产物的生成量,D正确。]
8.图示某真核细胞呼吸作用的过程,①~④表示生理过程,甲~丁代表有关物质。下列叙述正确的是(  )
A.①④发生在细胞质基质,②发生在线粒体内膜
B.图中的[H]是NADPH,③④过程都能利用[H]
C.乙代表H2O,丁可用溴麝香草酚蓝溶液检测
D.④过程产生的能量有一部分储存在ATP中
√
C [①过程代表的是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,④过程代表的是产生酒精的无氧呼吸的第二阶段,二者均发生在细胞质基质中,②过程为有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,A错误;图中的[H]是NADH,即还原型辅酶Ⅰ,B错误;乙代表H2O,参与有氧呼吸的第二阶段,该过程的产物丁是二氧化碳,二氧化碳可用溴麝香草酚蓝溶液检测,C正确;④过程为无氧呼吸的第二阶段,无氧呼吸过程只在第一阶段释放能量,即④过程不产生ATP,D错误。]
9.(2024·贵州卷)为探究不同光照强度对叶色的影响,取紫鸭跖草在不同光照强度下,其他条件相同且适宜,分组栽培,一段时间后获取各组光合色素提取液,用分光光度法(一束单色光通过溶液时,溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是(  )
A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
√
D [提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏,A正确;由于不同色素在层析液中溶解度不同,因此在滤纸上的扩散速度不同,从而达到分离的效果,这是纸层析法,B正确;不同光合色素颜色不同,因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ,叶绿素多使叶片呈现绿色,而秋季叶绿素降解,类胡萝卜素比例相对增多使叶片呈黄色,C正确;叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光,所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量,D错误。]
10.ATP的合成和水解存在能量转化关系,下列关于ATP的说法错误的是
(  )

A.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
B.②一般与放能反应相联系,③一般与吸能反应相联系
C.ATP和ADP之间相互转化的速率越快,单位时间所能提供的能量就越多
D.细胞中ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性
√
B [ATP中的能量可以来源于光能(光合作用产生)和化学能(呼吸作用产生),也能转化成光能(萤火虫)和化学能,A正确;②是ATP分解,释放的能量用于其他吸能的生命活动,故ATP的水解与吸能反应相联系,③表示ATP合成,而放能反应释放的能量用于ATP的合成,故③一般与放能反应相联系,B 错误;ATP和ADP在体内含量低,两者之间相互转化的速率越快,单位时间所能提供的能量就会越多,C正确;细胞中绝大多数的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供,ATP和ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,这体现了生物界的统一性,D正确。]
11.图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期,图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期。下列叙述正确的是(  )

A.图A中“乙→甲→乙”可表示一个细胞周期
B.在显微镜下观察时,通常处于甲→乙的细胞数量较多
C.图B中,在a、c时期,细胞要进行染色体复制,使染色体数目加倍
D.在b、d的末期,植物细胞膜从细胞中部向内凹陷,缢裂为两个子细胞
√
A [图A中,乙→甲代表分裂间期,甲→乙代表分裂期,“乙→甲→乙”可表示一个细胞周期,A正确;在显微镜下观察时,通常处于分裂间期(乙→甲)的细胞数量较多,B错误;图B中,a、c代表分裂间期,b、d代表分裂期,在分裂间期,细胞要进行染色体复制,复制后染色体数目不加倍,核DNA分子数目加倍,C错误;在分裂末期,动物细胞膜从细胞中部向内凹陷,缢裂为两个子细胞,植物细胞通过细胞板形成细胞壁,将细胞一分为二,D错误。]
12.如图是某动物细胞增殖时不同时期的图像,下列叙述错误的是(  )

A.上述细胞在细胞周期中的顺序是图1→图4→图2→图3
B.在图2细胞所属时期,细胞中的核DNA数目不变,染色体数目加倍
C.若某药物可抑制纺锤体的形成,则它极可能作用于图2细胞所属时期
D.图4细胞所属时期开始出现染色体,图3细胞所属时期染色体开始转变成染色质丝
√
C [分析题图,图1所示细胞处于有丝分裂前的间期;图2所示细胞中着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;图3所示细胞细胞膜从中央向内凹陷,处于有丝分裂末期;图4所示细胞中出现姐妹染色单体,且分布散乱,处于有丝分裂前期。由以上分析可知,题述细胞在细胞周期中的顺序是图1→图4→图2→图3,A正确。图2所示细胞处于有丝分裂后期,细胞中的核DNA数目不变,着丝粒分裂使染色体数目加倍,B正确。纺锤体的形成发生在有丝分裂前期,若某药物可抑制纺锤体的形成,则它极可能作用于图4所示细胞所属时期,C错误。染色体出现于有丝分裂前期,即图4细胞所属时期,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝的时期是有丝分裂末期,即图3细胞所属时期,D正确。]
13.科学家成功地在体外将肠道干细胞培养成包括隐窝样区域和绒毛样上皮区域的小肠类器官,这一结构能准确模拟肠道上皮生理情况。下列叙述正确的是(  )
A.肠道干细胞诱导分化成小肠类器官,体现了细胞的全能性
B.肠道干细胞具有组织特异性,一般只能分化成特定的细胞或组织
C.不同类型干细胞的分化程度相似,分化潜能相同
D.肠道干细胞培养成小肠类器官的过程中,遗传物质一定会发生改变
√
B [肠道干细胞诱导分化为小肠类器官的过程,未体现出细胞的全能性,A错误;肠道干细胞具有组织特异性,一般只能分化成特定的细胞或组织,B正确;不同类型干细胞的分化程度不同,分化潜能不同,C错误;肠道干细胞培养成小肠类器官的过程中发生的是细胞分化和细胞增殖,遗传物质一般不会发生改变,D错误。]
14.(2024·黑吉辽卷)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是(  )
A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
√
D [肝细胞增殖过程中,会发生细胞的分裂,使得细胞数目增多,即肝细胞增殖过程中需要进行DNA复制,A正确;肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,有利于维持机体内部环境的相对稳定,B正确;卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达,C正确;细胞的全能性是指细胞分裂和分化后,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,卵圆细胞能形成新的肝细胞,未证明其具有全能性,D错误。]
15.(2025·甘肃卷)绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性,能防止端粒缩短、体外培养时可无限增殖、不衰老。关于细胞衰老,下列叙述错误的是(  )
A.衰老的细胞中细胞核形态异常,核质间的物质交换频率降低
B.细胞产生的自由基可以通过攻击DNA和蛋白质引起细胞衰老
C.体外培养癌细胞时,培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老
D.将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合,获得的融合细胞可以增殖
√
D [衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,染色质固缩,导致核质间物质交换效率降低,A正确;自由基学说指出,自由基攻击DNA、蛋白质等生物大分子,引起结构和功能损伤,导致细胞衰老,B正确;癌细胞依赖端粒酶维持端粒长度以无限增殖,抑制端粒酶活性会导致端粒缩短,最终引发癌细胞衰老,C正确;衰老与细胞核密切相关,融合细胞的核来自衰老细胞,即使细胞质年轻,仍无法恢复增殖能力,D错误。]
16.(2025·河南省适应性测试)植物可通过细胞自噬实现自清洁和胁迫应答。在自噬过程中,受损蛋白质或细胞器被膜包裹后形成自噬小体,自噬小体与液泡融合进而完成内容物的降解和利用。下列推测错误的是(  )
A.内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料
B.植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关
C.液泡中含有多种水解酶,有类似于溶酶体的功能
D.钠盐胁迫下,植物减弱细胞自噬活动以维持生存
√
D [内质网是脂质的合成车间,自噬小体膜结构的主要成分是脂质和蛋白质,因此内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料,A正确;细胞骨架与物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关,B正确;液泡中含有多种水解酶,有类似于溶酶体的功能,C正确;钠盐胁迫下,植物通过增强细胞自噬活动以维持生存,D错误。]
17.(不定项)(2025·广西卷)研究人员探究了不同浓度的油菜蜂花粉多酚(以下简称“多酚”)和药物Q对胰脂肪酶活性的影响(图a);以及不同pH处理多酚后,多酚对该酶的酶促水解速率的影响(图b)。下列说法正确的是(  )
A.单位时间内甘油的生成量,可作为以上实验的检测指标
B.在催化脂肪水解过程中,胰脂肪酶提供了大量的活化能
C.相同浓度下,药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果弱于多酚
D.比较不同pH处理后的多酚,乙组对胰脂肪酶活性的抑制效果最弱
√
√
AC [脂肪水解后的产物为甘油和脂肪酸,因此可以用单位时间内甘油的生成量,作为胰脂肪酶活性的检测指标,A正确;酶的作用机理为降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,B错误;由图a可知,相同浓度下,药物Q处理后胰脂肪酶的相对活性高于多酚处理,因此药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果弱于多酚,C正确;在图b中,乙组酶促水解速率最低,说明乙组对胰脂肪酶活性的抑制作用最强,D错误。]
18.(不定项)洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂过程中,甲、乙、丙表示不同阶段的细胞中染色体组数和每条染色体上DNA分子数,如图所示。下列叙述正确的是(  )

A.甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制
B.甲→乙→丙过程可代表一个完整的细胞周期
C.乙阶段有些细胞中发生染色质螺旋变粗
D.乙→丙阶段细胞会发生染色体的着丝粒一分为二
√
√
√
ACD [甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制,发生在分裂间期,A正确;甲→乙→丙(有丝分裂后期)→甲过程可代表一个完整的细胞周期,B错误;乙阶段可表示有丝分裂前期,前期的细胞中发生染色质螺旋变粗,C正确;丙阶段细胞中染色体组数加倍,表示有丝分裂后期,其中染色体的着丝粒一分为二,D正确。]
19.(不定项)(2025·江苏卷)图示小肠上皮组织,a~c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述正确的是(  )
A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化
成b类或c类细胞
B.压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变,
可促使干细胞衰老
C.c类细胞凋亡和坏死,对细胞外液的影响不同
D.3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因
√
√
√
BCD [a类干细胞分裂产生的子细胞,一部分会继续分化成b类或c类细胞,以实现组织的更新和维持,还有一部分子细胞会保持干细胞特性,继续作为a类干细胞存在,A错误。压力应激可引起a类干细胞质膜通透性改变,会影响细胞内外物质交换等正常生理过程,可能促使干细胞衰老,B正确。细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,可维持内环境稳定,对细胞外液的影响较小;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,对细胞外液的影响较大,C正确。细胞骨架是维持细胞形态、参与细胞运动等的重要结构,3类不同功能的细胞都需要细胞骨架维持基本生命活动,因此3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因,D正确。]
20.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是由病理因素而引起的被动死亡。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。下列有关叙述不正确的是(  )
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.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
√
A [人体造血干细胞具有全套遗传物质,存在控制 RIP3 合成的基因,A错误;据题干可知,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,因此通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式,B正确;名为RIP3的蛋白激酶可诱导细胞坏死,故抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死,C正确;题述研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关,D正确。]
二、非选择题
21.(10分)下图1中a、b、c、d表示某植物根尖的不同区域,图2是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请据图回答下列问题:
(1)请按细胞有丝分裂过程排列图2中细胞A、B、C、D的准确顺序(用字母和箭头表示):________________。
(2)某同学在显微镜下观察到了图2中A图像,发现了赤道板,请你评价他的观察结果: ________________________________________
________________________________________________________。
(3)观察细胞质壁分离时可选择图1中________(填字母)区细胞。③和④过程中细胞核遗传物质____________(填“发生”或“不发生”)改变。细胞分化的根本原因是_____________________________。
B→A→D→C
观察结果不准确,赤道板只是一个位置,不是真实结构,因此赤道板是看不到的
d
不发生
基因的选择性表达
[解析] (1)分析图1可知,根尖细胞由上到下依次是d成熟区细胞、c伸长区细胞、b分生区细胞、a根冠细胞;其中b分生区细胞可以进行有丝分裂,是观察根尖细胞有丝分裂的适宜部位。图2中A细胞着丝粒排列在赤道板上,可推知A处于有丝分裂中期;B细胞染色体散乱分布在细胞中,开始形成纺锤体,可推知B处于有丝分裂前期;C细胞核膜重建,细胞中央出现细胞板,可推知C处于有丝分裂末期;D细胞中着丝粒分裂,子染色体移向两极,可推知D处于有丝分裂后期,因此细胞A、B、C、D的准确顺序是B→A→D→C。
(2)其观察结果不准确,因为赤道板只是人类为了观察细胞方便而假想的一个位置,并不是真实存在的结构,因此无法观察到。
(3)通常选用具有中央大液泡的植物细胞观察质壁分离现象,在根尖各个区域细胞中,只有d成熟区细胞具有中央大液泡,因此可以用于观察质壁分离现象。由图1可知,过程①细胞体积变大,可推知过程①代表细胞生长,过程②细胞数目由一个变为两个,可推知过程②代表细胞(有丝)分裂,过程③细胞体积变大,因此过程③代表细胞生长,此过程中细胞核遗传物质未改变,过程④细胞分化为成熟区细胞,在细胞分化过程中,基因发生了选择性表达,但是细胞核遗传物质没有发生改变。细胞分化的实质就是基因选择性表达,这是细胞在形态、结构、功能等方面出现差异的根本原因。
22.(14分)图甲a~f为光学显微镜下观察到的某动物(体细胞中染色体数为2N)的不同细胞在分裂不同时期的图像,图乙为该生物体内5种细胞的染色体数和核DNA数的关系。回答下列问题:
(1)图甲的c细胞处于有丝分裂________期,可对应图乙的细胞__________(填序号)。图甲的d细胞可对应图乙的__________(填序号),e细胞中染色体数∶核DNA数为_______________。
(2)图甲中a细胞所处的时期,主要的物质变化是_________________
__________________________________________。
处于分裂末期的植物细胞与处于末期的动物细胞相比,在形态上最主要的区别是______________________________________________
________________________________________________________。
中(1分)
④
⑤
1∶1(1分)
进行核DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
植物细胞末期在赤道板处形成细胞板进而向四周扩展成细胞壁
(3)图乙中一定不会出现在有丝分裂过程中的是细胞________(填序号),判断的理由是_________________________________________
__________________________________________________________
________________________________________________________。
①和②
体细胞中染色体数为2N的生物细胞进行有丝分裂,染色体数目的变化过程为2N→4N→2N,不可能出现染色体数为N的细胞
[解析] (1)分析图甲,c细胞染色体整齐的排列在赤道板,属于有丝分裂中期,此时核DNA数为4N,染色体数为2N,即对应图乙的④;图甲d细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体移向细胞两极,属于有丝分裂后期,此时染色体数为4N,核DNA数为4N,对应图乙的⑤;e细胞属于有丝分裂末期,其中染色体数∶核DNA数为1∶1。(2)图甲中a细胞处于分裂间期,主要的物质变化是进行核DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;处于分裂末期的植物细胞与处于末期的动物细胞相比,在形态上最主要的区别是植物细胞末期在赤道板处形成细胞板进而向四周扩展成细胞壁。(3)分析图乙,体细胞中染色体数为2N的生物细胞进行有丝分裂,染色体数目的变化过程为2N→4N→2N,不可能出现染色体数为N的细胞,故图乙中一定不会出现在有丝分裂过程中的是细胞①和②。
23.(12分)研究人员对SAT(哺乳动物的皮下脂肪组织)与细胞衰老的关系进行了研究。请回答下列问题:
(1)SAT主要由脂肪细胞和前脂肪细胞等细胞组成。如图1,利用____________进行染色,并借助_________对两种细胞进行观察,发现脂肪细胞内含有更多的脂肪颗粒。在发育过程中,脂肪细胞在形态、结构和生理功能上与前脂肪细胞产生了稳定性的差异,这一过程称为______________。
苏丹Ⅲ染液
显微镜
细胞分化
(2)SAT会随着年龄的增长而显著减少,继续研究ARC(衰老依赖性调节细胞)与此过程的关系。实验组将培养过ARC的培养液加入体外培养的前脂肪细胞中,培养一段时间后,结果如图2和图3。
图2结果显示_______________________________________________
_____________,说明ARC可抑制前脂肪细胞的增殖;图3结果说明____________________________________________________。
在两种因素的共同作用下导致SAT减少。
与对照组相比,实验组的前脂肪细胞数量明显减少(3分)
ARC可以抑制前脂肪细胞的增殖和分化(3分)
[解析] (1)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色,故可以利用苏丹Ⅲ染液对脂肪细胞和前脂肪细胞进行染色,通过显微镜对两种细胞进行观察,发现脂肪细胞内含有更多的脂肪颗粒。脂肪细胞在形态、结构和生理功能上与前脂肪细胞产生了稳定性的差异,这一过程称为细胞分化。(2)本实验的自变量为前脂肪细胞是否用培养过ARC的培养液培养,与对照组相比,实验组的前脂肪细胞数量明显减少,说明ARC可抑制前脂肪细胞的增殖。从图3能看出,与对照组相比,实验组前脂肪细胞的数量较多,脂肪细胞的数量较少,说明ARC不仅可以抑制前脂肪细胞的增殖,还能抑制前脂肪细胞的分化。
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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
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√
一、选择题
1.(2025·陕晋青宁卷)水是影响植物功能的关键因素之一,下列叙述错误的是(  )
A.结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力
B.水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ(NADPH)提供氢
C.水是良好的溶剂,有利于营养物质在植物体内的运输
D.水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞
B [结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢活动越旺盛,抗逆性越差,而结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力,A正确;水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)提供氢,B错误;水是良好的溶剂,有利于营养物质在植物体内的运输,C正确;水分子以自由扩散或协助扩散(水通道蛋白)方式进出植物根毛细胞,D正确。]
√
2.(2025·海南卷)极低密度脂蛋白是肝细胞分泌的一种脂蛋白复合物,其中磷脂分子形成球形小体,表面镶嵌载脂蛋白,内部包裹胆固醇、甘油三酯等脂质分子。下列有关叙述错误的是(  )
A.极低密度脂蛋白的所有脂质分子只含C、H、O三种元素 
B.合成载脂蛋白的场所是核糖体
C.肝细胞通过胞吐方式分泌极低密度脂蛋白 
D.极低密度脂蛋白可为肝外组织细胞提供能量
A [极低密度脂蛋白中的脂质分子包括甘油三酯(只含C、H、O)、胆固醇(只含C、H、O)和磷脂(含有C、H、O、P、N)。磷脂分子含有P和N,因此并非所有脂质分子只含C、H、O三种元素,A错误;载脂蛋白是蛋白质,蛋白质合成的场所是核糖体,B正确;极低密度脂蛋白是大分子复合物,肝细胞通过胞吐(外排)方式将其分泌出细胞,该过程依赖囊泡运输,C正确;极低密度脂蛋白内部包裹甘油三酯等脂质,甘油三酯在肝外组织细胞(如脂肪细胞、肌肉细胞)中可被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸,进入呼吸作用氧化供能,因此可为肝外组织细胞提供能量,D正确。]
√
3.(2024·贵州省适应性测试)鸡枞菌是贵州省常见的珍稀菌种。对鸡枞菌中蛋白质的氨基酸种类进行分析,测得所含的氨基酸有16种(甲硫氨酸只存在于菌盖)。下列叙述正确的是(  )
A.鸡枞菌的蛋白质发生变性可使肽键断裂
B.鸡枞菌含组成人体蛋白质的全部氨基酸
C.鸡枞菌的菌柄与菌盖蛋白质的种类相同
D.鸡枞菌的多肽链的合成场所位于核糖体
D [蛋白质变性时空间结构改变,而肽键没有断裂,A错误;鸡枞菌中测得所含的氨基酸仅有16种,而组成人体蛋白质的氨基酸有21种,B错误;由题可知,甲硫氨酸只存在于菌盖,因此鸡枞菌的菌柄与菌盖蛋白质的种类不完全相同,C错误;蛋白质的合成场所是核糖体,由氨基酸脱水缩合形成,因此鸡枞菌的多肽链的合成场所位于核糖体,D正确。]
√
4.钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是(  )
A.钙调蛋白的合成经过脱水缩合
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
B [蛋白质的合成经过氨基酸的脱水缩合过程,A正确;Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位,钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,B错误;氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能够盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关,C正确;小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+,钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化,D正确。]
5.将下列有关内容依次填入图中各框中,其中包含关系正确的选项是(  )
选项 ① ② ③ ④ ⑤
A 生物大分子 蛋白质 核酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
B 脂质 脂肪 胆固醇 性激素 维生素D
C 单糖 五碳糖 六碳糖 葡萄糖 果糖
D 细胞生物 原核生物 真核生物 蓝细菌 大肠杆菌
√
C [生物大分子包括:蛋白质、核酸、多糖;核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸,核苷酸为其基本单位,不是大分子,A错误。脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括维生素D、性激素和胆固醇等,B错误。单糖包括五碳糖和六碳糖等,六碳糖包括葡萄糖和果糖等,C正确。细胞生物包括原核生物和真核生物,但蓝细菌和大肠杆菌都属于原核生物,D错误。]
√
6.(2025·陕晋青宁卷)将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是(  )
A.若离心沉淀物中含细胞核,则其中具有可被甲紫溶液染色的物质
B.某细胞结构是“生产蛋白质的机器”,则其形成与核仁有关
C.对分离到的线粒体进行检测,发现其基质中有能分解葡萄糖的酶
D.某具膜细胞结构中检测到多种水解酶,其应是细胞的“消化车间”
C [若离心沉淀物中含细胞核,则其中具有可被甲紫溶液染色的物质——染色体,染色体可被碱性染料染色,A正确;某细胞结构是“生产蛋白质的机器”,即为核糖体,核糖体的形成与核仁有关,B正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体基质中没有能分解葡萄糖的酶,C错误;某具膜细胞结构中可检测到多种水解酶,其应是溶酶体,是细胞的“消化车间”,D正确。]
√
7.下列生物学研究和科学方法对应不正确的是(  )
A.研究分泌蛋白的合成与运输——同位素标记法
B.分离细胞中的细胞器——差速离心法
C.人鼠细胞融合实验——同位素标记法
D.制作真核细胞的三维结构模型——模型建构法
C [研究分泌蛋白的合成与运输,用放射性同位素标记氨基酸,因此方法为同位素标记法,A正确;各种细胞器的结构和密度是不同的,因此用差速离心法来分离不同的细胞器,B正确;人鼠细胞融合实验中用不同颜色的荧光染料标记蛋白质,不属于同位素标记法,C错误;运用物理模型,以实物的形式直观地表现真核细胞的三维结构,称为模型构建法,D正确。]
√
8.(2025·浙江6月卷)内质网将抗体分子正确装配后,出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是(  )
A.内质网形成囊泡与膜的流动性无关
B.内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性
C.内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质
D.囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合
B [内质网形成囊泡的过程涉及膜的出芽,这依赖于生物膜的流动性,因此与膜的流动性有关,A错误;抗体在内质网中正确装配后,需经高尔基体进一步加工(如糖基化修饰)才能形成具有免疫活性的成熟抗体,因此此时无免疫活性,B正确;生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,而非蛋白质,C错误;囊泡与高尔基体的融合具有特异性,通常只能与高尔基体特定区域的膜融合,而非任意部位,D错误。]
√
9.在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果如下图所示,其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是(  )
A.与甲图细胞相比,乙图细胞的细胞液吸水力较强
B.“甲→乙”变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的大
C.丙图细胞达到渗透平衡时,无水分子进出原生质层
D.甲、乙图细胞有生物活性,而丙图细胞无生物活性
A [与甲图细胞相比,乙图细胞失水,细胞液浓度升高,细胞吸水能力增强,A正确;“甲→乙”变化的原因之一是结构②原生质层的伸缩性比①细胞壁的大,B错误;丙图细胞达到渗透平衡时,水分子进出原生质层的速率相等,C错误;丙图细胞能发生质壁分离复原,说明甲、乙、丙图细胞均有生物活性,D错误。]
√
10.下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列相关叙述正确的是(  )
A.图中未显示能量,物质a、b、c、d分别
表示水、CO2、酒精、乳酸
B.条件X下,酵母菌细胞呼吸时葡萄糖中的
能量有2条去路
C.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被彻底分解
成CO2和水
D.比赛过程中,人体骨骼肌供能的主要方式以条件Y下的过程为主
D [由分析可知,图中未显示能量,物质a、b、c、d分别为水、CO2、乳酸、酒精,A错误;条件X下酵母细胞进行无氧呼吸,有机物不能彻底氧化分解,所以葡萄糖中能量的去向有3处,即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中,B错误;条件Y为有氧,葡萄糖不能进入线粒体,丙酮酸在线粒体中被彻底分解成CO2和水,C错误; 人剧烈运动时人体骨骼肌供能的主要方式以条件Y下有氧呼吸释放的能量为主,D正确。]
√
11.(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是(  )
A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B.研磨时用水补充损失的提取液
C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D.用过的层析液直接倒入下水道
C [本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,选择新鲜程度不同的叶片分开研磨,A错误;色素溶于有机溶剂,提取液为无水乙醇,光合色素不溶于水,B错误;由于滤纸条不会相互影响,层析液成分相同,两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析,C正确;用过的层析液不能直接倒入下水道,D错误。]
√
12.(2025·黑、吉、辽、蒙卷)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如图。其他条件均适宜,下列叙述正确的是(  )

A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合
B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
D [NTT属于载体蛋白,载体蛋白转运时需要与所运输的物质结合,A错误;根据题干信息可知,NTT介导的是顺浓度梯度运输,因此NTT转运物质的方式不是主动运输,B错误;题图中进入叶绿体基质的ATP也可能由细胞质基质产生,C错误;光照充足时,叶绿体通过光合作用合成的ATP增多,所需要的原料ADP和Pi增加,因此NTT运出ADP的数量会减少甚至停止,D正确。]
√
13.如图是观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂各时期的显微照片。下列叙述正确的是(  )

A.有丝分裂过程中,核DNA的复制与染色体复制不是同步进行的
B.细胞A中每条染色体的着丝粒排列在细胞板上
C.图中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2的时期有A、B细胞
D.图中有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C,D期为观察染色体最佳时期
C [染色体主要由DNA和蛋白质组成,所以核DNA的复制与染色体复制应同步进行,A错误;细胞A处于有丝分裂中期,此时还没有形成细胞板,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,B错误;图中细胞A中期、B前期含有染色单体,核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2,C正确;图中依次为有丝分裂的中期、前期、末期、后期,故图中有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C,中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,D错误。]
√
14.(2025·河南卷)导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织,由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确的是(  )
A.细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程
B.分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力
C.导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异
D.细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用
C [形成导管的细胞死亡属于细胞凋亡,是一种基因决定的自然的生理过程,不是细胞坏死,A错误;分化成熟后的导管是死细胞,不具备脱分化和再分化的能力,B错误;导管原始细胞与叶肉细胞的遗传物质相同,但结构、形态和功能的差异源于细胞分化过程中的基因选择性表达,C正确;成熟的导管分子为长管状的死细胞,没有细胞骨架,D错误。]
√
15.细胞的生长、增殖、衰老、死亡等生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。有关叙述正确的是(  )
A.衰老的细胞表现核体积变小,细胞膜通透性降低等特征
B.脑局部血液循环障碍导致一些神经细胞的死亡属于细胞坏死
C.肝脏细胞无法合成血红蛋白,由此推断它不具有合成血红蛋白有关的基因
D.随细胞分裂的增多,大肠杆菌DNA的端粒逐渐缩短最终引起细胞衰老
B [衰老的细胞表现核体积变大,A错误;细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死,B正确;肝脏细胞无法合成血红蛋白,不是因为它不具有合成血红蛋白有关的基因,而是基因选择性表达的结果,C错误;大肠杆菌是原核生物,没有端粒,D错误。]
√
16.秀丽线虫生活在土壤中,体细胞数量少,通体透明,发育过程包括4个幼虫期和1个成虫期,下图所示秀丽线虫的生活史,下列相关叙述错误的是(  )

A.秀丽线虫的幼虫期也有细胞分化
B.秀丽线虫的细胞适合观察细胞的增殖
C.秀丽线虫的体细胞存在差异是由所含基因不同决定的
D.从幼虫期到成虫期有染色体数目的变化过程
C [由图可知,其整个发育过程经4个幼虫期逐渐过渡到成虫期,所以其幼虫期有细胞分化,A正确;秀丽线虫体细胞数量少,通体透明,而且有细胞增殖过程,所以适合用来观察细胞增殖,B正确;秀丽线虫的体细胞由受精卵经有丝分裂分化而来,其不同是基因选择性表达决定的,C错误;增殖过程中有染色体数目的变化,D正确。]
√
17.(不定项)如图为蔗糖分子的跨膜运输示意图,下列相关叙述正确的是(  )
A.植物细胞中H+跨膜转运的方式不止一种
B.蔗糖-H+同向运输器不消耗ATP,运输蔗
糖方式是协助扩散
C.H+-ATP酶既具有催化功能,又具有运输功能
D.H+-ATP酶发挥作用时,其空间结构会发生改变
√
√
ACD [由图示分析可知,H+可采用主动运输和协助扩散的方式进行跨膜转运,A正确;蔗糖-H+同向运输器不直接消耗ATP,而是利用膜两侧的H+电化学势能运输蔗糖,所以蔗糖的运输方式是主动运输,B错误;H+-ATP酶既具有催化功能(催化ATP水解),又具有运输物质功能(运输H+),C正确;H+-ATP酶作载体蛋白发挥作用时,其空间结构会发生改变,D正确。]
√
18.(不定项)(2024·江苏卷)图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是(  )
A.该细胞器产生ATP不消耗ATP
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
√
AC [线粒体是细胞呼吸的主要场所,可以分解有机物产生ATP,同时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等,需要消耗ATP,A错误;线粒体外膜和内膜功能不同,所以分布的蛋白质有所不同,B正确;有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,③是线粒体基质,C错误;②是线粒体内膜,消耗O2和[H]生成水,③是线粒体基质,在该场所丙酮酸和水反应生成CO2和[H],D正确。]
√
19.(不定项)叶面肥是一种专为叶片表面设计的液体肥料,可通过叶表皮与气孔迅速吸收。微量元素肥料(简称微肥)是以微量元素的化合物制成的肥料。下列相关说法合理的是(  )
A.叶面喷施微肥是给农作物快速补充微量元素的有效方式
B.与土壤施肥相比,叶面施肥具有用量小,对环境污染较小的优势
C.为保证效果,喷施微量元素叶面肥时需增加微肥的浓度和喷施频率
D.叶面肥宜选择在温度和湿度都较低的环境中喷施,以增强肥料的吸收效果
√
AB [叶面喷施微肥是给农作物快速补充微量元素的有效方式,A正确;与土壤施肥相比,叶面施肥具有用量小,对环境污染较小的优势,因而可以提高经济效益,B正确;喷施微量元素叶面肥时不能随意增加微肥的浓度和喷施频率,否则会由于浓度过高导致植物细胞失水,影响增产效果,C错误;叶面肥宜选择在湿度较高的环境中喷施,以利于肥料的吸收,D错误。]
20.叶绿体在细胞内位置和分布的动态变化,称为叶绿体定位。CHUP1蛋白与叶绿体定位有关,用正常的拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,在不同光照强度下,叶肉细胞中叶绿体的分布及位置如图所示。下列叙述错误的是(  )
√
A.叶绿体中的光合色素可吸收、转化光能并储存在NADPH和ATP中
B.叶绿体随光照强弱发生的定位改变,是为了更多地接受光照
C.正常情况下强光照射可导致叶片颜色变淡,与叶绿体位置改变有关
D.实验表明,CHUP1蛋白和光强在叶绿体移动的过程中起重要作用
B [叶绿体中的光合色素可吸收、传递和转化光能,其中能量可以储存在NADPH和ATP中,A正确;据图可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度的吸收光能,保证高效率的光合作用,而强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害,B错误;据图可知,强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,可导致叶片颜色变淡,C正确;由于CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体分布和野生型不同,所以CHUP1蛋白和光强在叶绿体移动定位过程中起重要作用,D正确。]
二、非选择题
21.(14分)茶叶中的茶多酚可调节胰脂肪酶活性进而影响肠道对脂肪的吸收。为研究茶多酚对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了下列实验。
(1)在脂肪酶的________作用下,食物中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。该酶__________________(填“能”或“不能”)对食物中蛋白质的水解发挥作用,这体现了酶具有__________________性。
催化
不能(1分)
专一(1分)
(2)在酶量一定且环境适宜的条件下,科研人员检测了茶多酚对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1。图中酶促反应速率可通过测量_______________________________________________________
________________________________________________(指标)来体现。据图可知,茶多酚对胰脂肪酶的活性具有__________作用。
脂肪的水解速率(或甘油、脂肪酸的生成速率;单位时间内脂肪的水解量;单位时间内甘油、脂肪酸的生成量)
抑制
(3)研究不同温度条件下茶多酚对胰脂肪酶活性的影响,实验结果如图2。
①本实验的自变量是_______________________________。
②由图2可知,加入茶多酚后胰脂肪酶的最适温度变________;茶多酚对胰脂肪酶作用效果最显著的温度约为________℃。
是否加入茶多酚和温度
高
37
[解析] (1)酶具有催化作用,胰脂肪酶可以通过催化作用将食物中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。酶具有专一性,胰脂肪酶不能对食物中蛋白质的水解发挥作用。(2)酶促反应速率可以用单位时间内脂肪的消耗量或单位时间内甘油和脂肪酸的生成量来体现。分析图1可知,加入茶多酚组的酶促反应速率低于对照组,说明茶多酚对胰脂肪酶活性具有抑制作用。(3)①实验目的:研究不同温度条件下茶多酚对胰脂肪酶活性的影响。本实验的自变量是是否加入茶多酚和温度,因变量是胰脂肪酶活性。②由图2可知,加入茶多酚后,胰脂肪酶的最适温度变为40 ℃左右,相比于之前的最适温度值(37 ℃)变大了;在37 ℃下,加入茶多酚,酶活性下降最多,故茶多酚对胰脂肪酶作用效果最显著的温度约为37 ℃。
22.(10分)植物光合产物的运输会对光合作用强度产生较大的影响。研究人员利用14C标记的CO2探究柑橘光合作用强度和光合产物的运输情况,实验两周后测得的部分实验数据如表所示,其中A组表示留果处理,B组表示去果处理。回答下列问题:
组别 净光合速率/(μmol·m-2 ·s-1) 气孔开放程度/(mmol·m-2 ·g-1) 叶的相对放射性强度/(%) 根的相对放射性强度/(%) 果实的相对放射性强度/(%)
A组 4.3 41.4 27.1 15.4 38.6
B组 2.8 29.7 48.2 20.8 —
(1)叶绿体中,与CO2发生结合并固定的物质是______________。
(2)光合作用的产物主要以__________形式通过韧皮部运输到植株各处。分析实验数据可知,A组柑橘光合作用的产物主要运输到________中,B组柑橘光合作用的产物主要积累在__________中。
(3)本实验采用14CO2的原因是_________________________________
_________________________________________________________。
五碳化合物
蔗糖
果实
叶片
CO2是光合作用合成有机物的原料(合理即可)
[解析] (1)叶片固定CO2的过程是CO2和五碳化合物反应生成三碳化合物。(2)光合作用的产物主要以蔗糖形式通过韧皮部运输到植株各处。分析实验数据可知,A组柑橘果实的相对放射性强度最高,则其光合作用的产物主要运输到果实中;B组柑橘叶的相对放射性强度最高,则其光合作用的产物主要积累在叶中。(3)由于CO2是光合作用合成有机物的原料;14C具有放射性,可被检测,因此本实验采用放射性同位素标记CO2中的碳元素。
23.(12分)动物细胞有丝分裂中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证。纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白,负责监控星射线与着丝粒之间的连接。APC为后期促进因子,通过降解黏连蛋白来触发姐妹染色单体的分离,如下图所示。
A       B      C     D
(1)开始时,SAC蛋白与染色体的②________相连成为结合态的SAC蛋白;如果②与①________发出的星射线连接并排列在________上,SAC蛋白会很快失活转化为非结合态并脱离②;当所有的SAC蛋白都脱离后,细胞进入图C所示的中期,之后APC被激活,完成正常的有丝分裂。
着丝粒
中心粒
赤道板
(2)某药物M能抑制 APC的活性,若将 M加入正在进行有丝分裂的细胞培养液中,可能出现的结果是____________________________
_________________________________________________________。
(3)由上述图文可知,保证染色体正确分离的监控机制的关键是__________________________________________________________________________________。本机制对于有丝分裂正常进行的意义是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
着丝粒不分裂(姐妹染色单体不分开或染色体数目不能加倍或不能正常进入后期或停留在中期)
SAC能够保证所有染色体的着丝粒与星射线连接并排列在赤道板上,才能激活APC
保证染色体平均分配到两个子细胞中,维持亲子代细胞之间遗传的稳定性
[解析] (1)据图可知,②是染色体的着丝粒,开始时,SAC蛋白与染色体的②着丝粒相连接,成为结合态的SAC蛋白;如果②着丝粒与①中心粒发出的星射线连接并排列在赤道板上,则SAC蛋白会很快失活并脱离②。(2)某种药物M能抑制APC的活性,而APC为后期促进因子,通过降解黏连蛋白来触发姐妹染色单体的分离,若将M加入正在进行有丝分裂的细胞培养液,可能出现的结果是着丝粒不分裂,姐妹染色单体不分开,染色体数目不能加倍,不能进入后期。(3)分析题意可知,SAC蛋白监控着星射线与着丝粒之间的连接,如果染色体着丝粒没有排列在赤道板上,则不能激活APC,细胞不能进入后期,所以该检验机制对于有丝分裂正常进行的意义是能够保证所有染色体的着丝粒与星射线连接并排列在赤道板上,才能激活APC,促进细胞进入后期,保证细胞分裂正常进行和染色体平均分配,维持亲子代细胞遗传性状的稳定性。
谢 谢!(共94张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第2课时 动物细胞的有丝分裂、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
课 标 要 求
1.描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
2.实验:制作和观察根尖分生区组织细胞有丝分裂简易装片或观察其永久装片。
知识点1 动物细胞的有丝分裂及无丝分裂
1.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的不同点
中心粒
中心粒
纺
星射
锤丝
线
细胞板
细胞膜
2.有丝分裂的意义
将亲代细胞经复制之后的__________(关键是DNA的复制),精确地__________________________________中。由于染色体上有__________________,因而在细胞的亲代和子代之间保持了________________。
染色体
平均分配到两个子细胞
遗传物质DNA
遗传的稳定性
(P115正文小字)癌细胞能够恶性增殖的原因是_______________。
提示:细胞中遗传物质发生了改变
3.无丝分裂
纺锤丝
染色体
细胞核
两个
红细胞
子细胞
基于对动植物细胞有丝分裂的比较及无丝分裂相关知识的认识,判断下列表述是否正确。
1.动物细胞有丝分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞。 (  )
2.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖。 (  )
提示:动物细胞也能以无丝分裂和减数分裂进行增殖。
3.无丝分裂过程中没有遗传物质的复制和变化。 (  )
提示:无丝分裂过程中没有出现染色体的变化,但遗传物质要复制。
4.动物细胞在分裂间期复制形成两组中心粒。 (  )
5.动物细胞在前期由中心体发出星射线形成纺锤体。 (  )
√
×
×
√
√
任务一 动植物细胞有丝分裂图像辨析
1.下图是动植物细胞分裂示意图,请按照要求归类。
(1)表示高等植物细胞分裂的是__________________________。
表示动物细胞分裂的是_____________________________。
(2)动植物细胞有丝分裂的区别主要体现在上面哪些图中?
(3)通过前期纺锤体形成的差异能否区分动植物细胞的有丝分裂过程,请说明理由。
提示:(1)图2、图3、图5 图1、图4、图6
(2)图3和图4,图5和图6。
(3)不一定。低等植物细胞和动物细胞在有丝分裂前期纺锤体的形成过程是相同的。
2.下图表示人体有核红细胞有丝分裂过程中的两条曲线。其中一条曲线表示染色体的着丝粒与纺锤丝的相应极之间的平均距离,另一条表示分离的着丝粒间的平均距离。
(1)哪条曲线表示染色体的着丝粒与纺锤丝的相应极之间的平均距离?判断依据是什么?
(2)有丝分裂后期开始的时间是哪个时刻?说出其判断理由。
提示:(1)曲线A。进入后期,着丝粒分裂,染色单体分离并向两极移动,着丝粒与纺锤丝的相应极之间的平均距离减小,对应曲线A。
(2)t2。有丝分裂后期着丝粒开始分裂,着丝粒与纺锤丝的相应极的距离越来越近,分离的染色体间的距离越来越远,曲线B表示分离的着丝粒间的平均距离,t2时开始增加。
[深化归纳]
“三看法”界定动植物细胞分裂图像
对点练习
1.现有6块未贴标签的三类细胞有丝分裂两个时期的装片,编号1~6,已知1、3号确定为同一类细胞,其他4块装片为另两类细胞。某同学在显微镜下观察的结果如下表,据此作出的判断正确的是(  )
编号 观察结果
1与5 中心粒发出星射线,染色体散乱排列
2 细胞中部凹陷
3与6 细胞中部形成了细胞板
4 细胞两极发出纺锤丝,染色体散乱排列
A.1、3号分别为动物细胞有丝分裂前期与末期的装片
B.5、2号分别为低等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片
C.4、6号分别为高等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片
D.4、2号分别为动物细胞有丝分裂前期与末期的装片
√
C [低等植物细胞含有中心体和细胞壁,其有丝分裂前期出现的纺锤体是由中心体发出星射线形成的,末期细胞中部形成细胞板,已知1、3确定为同一种细胞有丝分裂的两个时期,由此可以说明1、3均来自低等植物,A错误;动物细胞不含细胞壁,末期细胞中部凹陷,即装片2号,B错误;高等植物细胞没有中心体,但含有细胞壁,其有丝分裂前期出现的纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的,即装片4号,末期细胞中部形成细胞板,即装片5号,故4、6号分别为高等植物细胞有丝分裂前期与末期的装片,C正确;动物细胞含有中心体,有丝分裂前期出现的纺锤体是由中心体发出星射线形成的,即装片5号,装片4号是高等植物细胞有丝分裂前期细胞两极发出纺锤丝,D错误。]
2.关于动物细胞和高等植物细胞通过有丝分裂进行增殖的过程的区别,下列叙述错误的是(  )
A.在分裂间期,动物细胞有中心体的复制,高等植物细胞没有
B.在分裂前期,动物细胞和高等植物细胞纺锤体的形成方式不同
C.在分裂后期,动物细胞和高等植物细胞染色体的行为不同
D.在分裂末期,动物细胞与高等植物细胞细胞质分裂的方式不同
√
C [中心体存在于动物细胞和低等植物细胞内,动物细胞分裂间期有中心体的复制,高等植物细胞没有,A正确;细胞分裂前期,高等植物细胞由两极发出纺锤丝形成纺锤体,动物细胞是由中心体发出星射线形成纺锤体,B正确;在分裂后期,动物细胞和高等植物细胞染色体的行为相同,都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,C错误;在分裂末期,动物细胞中部出现细胞膜内陷,把细胞质缢裂为二,形成两个子细胞,高等植物细胞赤道板处出现细胞板,扩展形成新细胞壁,并把细胞分为两个,两者细胞质分裂的方式不同,D正确。]
知识点2 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖的______________能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下,根据细胞内__________的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
(3)染色体容易被___________(如甲紫溶液,旧称龙胆紫溶液)着色。
分生区细胞
染色体
碱性染料
2.实验步骤
(1)洋葱根尖的培养:待根长约5 cm时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
(2)装片的制作
2~3 mm
酒精
相互分离开来
解离液
甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(3)观察:把制成的装片先放在低倍镜下观察,扫视整个装片,找到分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密。再换成高倍镜仔细观察,首先找出分裂中期的细胞,然后再找前期、后期、末期的细胞,注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞。
(4)绘图:绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
基于对根尖分生区细胞有丝分裂实验的认识,判断下列表述是否正确。
1.选定某个特定细胞可观察它的整个连续分裂过程。 (  )
提示:显微镜下观察到的细胞均为死细胞,不能观察到某个细胞的连续分裂过程。
2.制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后直接用甲紫溶液染色。 (  )
提示:洋葱根尖解离后应先漂洗再染色。
3.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。 (  )
4.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用甲紫溶液使其着色。 (  )
×
×
√
√
任务二 实验材料的选择及实验操作分析
如图表示洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂装片的制作与观察:
提示:若剪的过长会包括伸长区,伸长区细胞不进行细胞分裂,增加了寻找目标细胞的难度。
2.请说出本实验中使细胞分散开的三种操作措施。
提示:(1)解离要充分;(2)用镊子将根尖弄碎;(3)压片。
1.取材时为什么只能剪取根尖2~3 mm,而不能太长?
3.要找全各个分裂时期的细胞应如何操作?
提示:如果要找全各个分裂时期的细胞,要不断地移动装片,在不同的视野中寻找。
4.某同学在观察了洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂装片后,统计了多个视野,结果如下:
细胞周期 分裂间期 前期 中期 后期 末期
细胞数/个 90 13 12 3 2
如果洋葱细胞完成一个细胞周期需要14 h,那么分裂期的平均持续时间是________h。
提示:3.5
[深化归纳]
1.实验材料的选择
(1)类型:选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。
(2)部位:选取分裂旺盛的部位(如根尖、芽尖的分生区)。
(3)时间:必须在分裂旺盛的时间。
2.装片制作时的操作注意事项
实验操作 注意事项
解离时间 太短 果胶未被完全溶解,压片时细胞不易分散
过长 导致细胞解离过度,根尖过于软化,影响染色
漂洗时间 适宜 洗去多余的药液,防止解离过度而影响染色
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
压片力度 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
3.显微镜观察
(1)细胞状态:显微镜下观察到的都是死细胞,不能观察到有丝分裂的动态变化;若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片在邻近的区域中寻找。
(2)细胞数目:在显微镜下观察到处于分裂间期的细胞数目最多,因为分裂间期历时最长。
对点练习
1.下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察的叙述,不正确的是(  )

A.甲过程所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比例配制而成的
B.乙过程的主要目的是洗去药液,防止解离过度
C.在显微镜下可以看到一个细胞连续分裂的过程
D.在低倍镜下找到分生区细胞后,可以换用高倍镜继续观察
√
C [据图分析,甲过程表示解离,所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比例配制而成的,A正确;乙过程是漂洗,主要目的是洗去解离液,防止解离过度,B正确;解离后,细胞已经被杀死,所以不可能看到一个细胞连续分裂的过程,C错误;在低倍镜下找到分生区细胞后,可以换用高倍镜继续观察,D正确。]
2.在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,1~3组同学在剪取洋葱根尖后立即进行如下表所示的操作步骤:
组别 操作步骤
解离 漂洗 染色 制片 观察
1 - + + + +
2 + - + + +
3 + + - + +
注:“+”表示已操作,“-”表示未进行该操作。
√
据表可知,1~3组同学不可能观察到的实验结果是(  )
A.染色体未染上颜色,无法看清
B.细胞重叠,看不到染色体
C.染色体染上颜色,清晰可见
D.染色体着色很浅,模糊不清
C [解离、漂洗、染色、制片是装片制作的基本步骤。第1组同学制作装片时未解离,细胞重叠,影响观察,所以看不到染色体;第2组同学制作装片时未漂洗,影响碱性染料的染色,染色体着色很浅,看起来模糊不清;第3组同学制作装片时未染色,观察不到染色体的存在,因此三组同学都看不清染色体,C符合题意。]
1.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于:
(1)前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。
(2)末期细胞膜从中部向内凹陷并把细胞缢裂为两部分。
2.有丝分裂将亲代细胞经复制之后的染色体(关键是DNA的复制),精确地平均分配到两个子细胞中。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。
3.无丝分裂:在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。
4.甲紫溶液或醋酸洋红液的作用是使染色体着色,盐酸和酒精的作用是解离植物细胞。
5.洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程:解离→漂洗→染色→制片。
课时分层作业(23) 动物细胞的有丝分裂、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
题组一 动物细胞的有丝分裂
1.下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是(  )
A.分裂间期有DNA和中心体的复制
B.分裂后期DNA含量和染色体数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期
D.染色单体消失于分裂中期
√
A [DNA和中心体的复制都发生在间期,A正确;有丝分裂后期DNA含量不加倍,B错误;纺锤体消失于分裂末期,C错误;染色单体形成于分裂间期,消失于分裂后期,D错误。]
2.下图①~④表示动物某一个细胞有丝分裂的不同时期模式图。先后排序正确的选项是(  )
A.①→②→③→④
B.②→①→③→④
C.①→④→③→②
D.②→③→④→①
√
C [根据有丝分裂细胞中染色体数目及形态变化特点可知,①代表有丝分裂前期,②代表有丝分裂末期,③代表有丝分裂后期,④代表有丝分裂中期,所以按照细胞分裂先后顺序正确排序为①→④→③→②,C正确。]
3.下图是某动物细胞的细胞周期中四个时期的细胞模式图,下列叙述错误的是(  )

A.该动物细胞的细胞周期的正确顺序是甲→丁→乙→丙→甲
B.图乙细胞中染色体的数量少于DNA的数量
C.图乙和图丁细胞中的核DNA数目不相同
D.图丙细胞的细胞膜从细胞中部向内凹陷,逐渐形成两个子细胞
√
C [题述细胞细胞周期的正确顺序为甲→丁→乙→丙→甲,A正确;由于DNA主要存在于染色体上,也有少量存在于线粒体中,所以图乙细胞中染色体的数量少于DNA的数量,B正确;图乙和图丁细胞中的核DNA数目相同,都是8个核DNA,C错误;图丙细胞处于有丝分裂末期,此时细胞的细胞膜从细胞中部向内凹陷,逐渐形成两个子细胞,D正确。]
题组二 无丝分裂
4.下列有关无丝分裂的叙述,错误的是(  )
A.“无丝”的含义是指细胞分裂过程中不出现纺锤丝
B.是低等生物细胞特有的分裂方式
C.蛙的红细胞可以进行无丝分裂
D.分裂过程中不出现染色体的变化
√
B [无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化,A、D正确;原核生物属于低等生物,而原核细胞只能进行二分裂,无丝分裂是真核细胞的分裂方式,B错误;蛙的红细胞没有中心体,中心体的作用是产生纺锤丝进行有丝分裂,故蛙的红细胞是典型的无丝分裂,C正确。]
5.下图为某细胞的细胞分裂示意图,下列叙述正确的是(  )

A.该分裂过程的正确顺序是②→④→①→③
B.该分裂过程只能出现在低等植物体内
C.该分裂过程不出现纺锤丝和染色体的变化
D.该分裂过程中没有进行DNA的复制和蛋白质的合成
√
C [题图为细胞无丝分裂过程,正确顺序为②→①(细胞核延长并缢裂)→④(细胞质缢裂)→③(形成两个子细胞),A错误;蛙的红细胞也可以进行无丝分裂,B错误;无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,C正确;无丝分裂过程中有DNA的复制和蛋白质的合成,D错误。]
题组三 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
6.下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验过程的叙述中,正确的一组是(  )
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分散开 ②漂洗的目的是洗去根尖上的盐酸和酒精,避免解离过度,且避免与碱性染料发生中和 ③用甲紫溶液是为了将细胞核中的染色体染成紫色 ④压片可将根尖细胞压成单层,使之不重叠 ⑤当看到一个中期细胞时,要注意观察它如何进入后期、末期,以理解从中期至末期发生的变化
A.①②       B.③④⑤
C.①⑤ D.②③④
√
D [解离的目的是使细胞彼此分离,细胞未分散开,只是为细胞分散开奠定了基础,①错误;装片上的细胞都是死细胞(因为在解离时,细胞已被杀死),不管其处于哪个时期,都不会再继续变化,所以观察一个中期细胞只能观察分裂中期的特点,⑤错误。]
7.下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是(  )
A.解离的目的是用蒸馏水使组织细胞彼此分离开来
B.染色之后要进行漂洗的目的是洗去多余的碱性染料
C.制片时压片的目的是使细胞分散开来,有利于观察
D.在高倍镜下可观察到一个细胞中染色体的动态连续变化
√
C [解离的目的是用质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1∶1)使组织细胞彼此分离开来,A错误;制片之前要通过漂洗洗去解离液,便于染色,B错误;压片是为了将根尖细胞分散开,使之不相互重叠影响观察,C正确;经过解离步骤后细胞已经死亡,不能进行连续分裂,因此不可通过同一个细胞观察有丝分裂的全过程,D错误。]
8.洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是(  )
A.二者需用盐酸和酒精溶液使细胞相互分离
B.有丝分裂过程中核DNA和染色体数目同时加倍
C.用低倍镜找到需要观察的细胞后,直接换高倍镜观察
D.视野中处于分裂期的细胞数目一般少于分裂间期的细胞数目
√
D [盐酸和酒精混合液只能使植物细胞相互分离开来,A错误;有丝分裂过程中核DNA加倍在间期,染色体数目加倍在后期,B错误;使用高倍显微镜时,需在低倍镜下观察清楚,将细胞移至视野中央后再换成高倍镜,C错误;视野中处于分裂期的细胞数目一般少于分裂间期的细胞数目,因为分裂间期时间长,D正确。]
9.单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体,核内出现纺锤体,具体过程如图(仅显示部分染色体)。

下列叙述正确的是(  )
A.①→②过程中,复制后的染色体数目加倍
B.②→③过程中,细胞中不存在姐妹染色单体
C.③→④过程中,着丝粒分裂,分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D.④→⑤过程中,赤道板位置出现许多囊泡,囊泡聚集成细胞板
√
C [①→②过程主要是DNA分子复制,复制结果是DNA数目加倍,染色体数目不变,A错误;②→③过程主要是染色质螺旋化,缩短变粗成为染色体,每条染色体含有两条姐妹染色单体,B错误;③→④过程着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,且在纺锤体的牵引下平均移向细胞核两极,C正确;眼虫无细胞壁,④→⑤过程中,利用细胞膜的流动性,细胞膜向内凹陷,细胞缢裂成两个子细胞,不会出现细胞板,D错误。]
10.(不定项)肝细胞在受到损伤的条件下可进行有丝分裂,下图为肝细胞增殖过程中核DNA含量随时间变化的曲线图。据图分析正确的是(  )

A.肝细胞一个细胞周期的时长约为20 h
B.AB段DNA的复制伴随着染色单体的形成
C.BC段染色体/核DNA的值保持1/2不变
D.DE段细胞的核膜、核仁已重新形成
√
√
√
ABD [据图可知,AE段为一个细胞周期的时长,即约为20 h,A正确;AB段表示DNA的复制,在此过程中伴随着染色单体的形成,B正确;BC段可能发生着丝粒的分裂,导致染色体数目加倍,因此BC段染色体/核DNA的值不能保持1/2不变,C错误;DE段表示分裂末期,细胞的核膜、核仁在末期已重新形成,D正确。]
11.(14分)图甲为某动物细胞有丝分裂过程中某个时期的图像。图乙表示该动物体细胞有丝分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。回答下列问题:
(1)图甲所示细胞处于有丝分裂________期,含有______条染色体。
(2)图乙中表示染色单体的是字母________,处于有丝分裂前期的细胞对应图乙中的________(填“1”或“2”)时期。
(3)植物细胞的有丝分裂与动物细胞的相比,分裂前期和末期的现象不同,其中末期的差异为____________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
中(1分)
4(1分)
c
2
植物细胞分裂末期形成细胞板,把细胞一分为二;动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分
(4)某同学用洋葱根尖分生区细胞作为实验材料观察有丝分裂时,制作临时装片的步骤是_____________________________________。该同学在显微镜下观察,发现大部分细胞处在________期,原因是_________________________________________________________。
解离→漂洗→染色→制片
间期占了细胞周期的大部分时间
间
[解析] (1)分析图甲可知,所示细胞处于有丝分裂中期,有4条染色体,8条染色单体,8个DNA。(2)分析图乙可知,a是DNA,b是染色体,c是染色单体;2中染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2,且染色体数目与体细胞中染色体数目相同,处于有丝分裂前期或中期,故处于有丝分裂前期的细胞对应图乙中的2。(3)植物细胞的有丝分裂与动物细胞的相比,分裂前期和末期的现象不同,其中末期的差异为植物细胞分裂末期形成细胞板,把细胞一分为二;动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分。(4)制作临时装片的步骤是解离→漂洗→染色→制片;分裂间期占了细胞周期的大部分时间,故在显微镜下观察,发现大部分细胞处在间期。
周末自主检测(8) 细胞的增殖
1.下列关于细胞增殖的相关实验的描述,正确的是(  )
A.随着细胞体积增大,物质运输的效率逐渐提高
B.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
C.分生区细胞呈正方形,多数细胞中的染色体形态清晰
D.压片与根尖分生区细胞分散并没有直接关系
√
B [细胞体积越大,细胞的表面积和体积比越小,物质运输的效率越低,A错误;观察细胞的有丝分裂,主要观察分裂期,由于分裂期时间短,只有了解有丝分裂日周期性才便于在分裂期观察,B正确;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(染色体形态清晰),C错误;压片是拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开来,D错误。]
2.高等植物细胞有丝分裂过程中,下列事件与染色体均分无关的是(  )
A.染色体被牵引着移向细胞两极
B.染色质高度螺旋为染色体
C.核膜的周期性消失与重建
D.细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,从而将一个细胞分成两个子细胞
√
D [染色体被纺锤丝牵引着移向细胞两极,使两极的染色体数目相同,A不符合题意;染色质高度螺旋为染色体,有利于染色体的均分,B不符合题意;核膜的周期性消失与重建,使得形成两个核,每个核中的染色体数目相同,C不符合题意;细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,从而将一个细胞分成两个子细胞,与染色体是否均分无关,D符合题意。]
3.多细胞生物体中,细胞不能无限长大。下列叙述正确的是(  )
A.小鼠和大象的肝脏细胞体积相差很大
B.细胞越小,相对表面积越小,细胞的物质运输效率越高
C.细胞核的控制能力有限是限制细胞不能无限长大的原因之一
D.在相同时间内,物质扩散进细胞的体积可反映细胞的物质运输效率
√
C [小鼠和大象的肝脏细胞体积相差不大,肝脏大小的区别主要是因为肝脏细胞数目不同,细胞体积相差不大,A错误;细胞的表面积与体积的比值叫作相对表面积,细胞越小该比值越大,细胞与外界的物质交换速率越快,B错误;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,其所能控制的范围有限,这是细胞体积不能无限增大的原因之一,C正确;在相同时间内,物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率,D错误。]
4.下列有关无丝分裂的说法,错误的是(  )
A.人的红细胞分裂方式为无丝分裂
B.无丝分裂是真核细胞的分裂方式之一
C.其过程不出现纺锤丝和染色体的变化
D.无丝分裂过程中包含 DNA 的复制
√
A [人的红细胞属于高度分化的细胞,没有细胞核,不具有细胞分裂能力,蛙的红细胞进行的是无丝分裂,A错误;真核细胞的分裂方式包括:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,无丝分裂是真核细胞的分裂方式之一,B正确;无丝分裂过程不出现纺锤丝,也没有染色体出现,但是有DNA的复制过程,C正确;无丝分裂过程中包含DNA的复制,因而产生的子细胞中的核DNA含量不会因为分裂的发生而减少,D正确。]
5.下图甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂过程中的三个阶段,a是染色体数,b是染色单体数,c是核DNA分子数,a、b、c的数量关系正确的是(  )
A.甲、乙
B.甲、丙
C.乙、丙
D.甲、乙、丙
√
B [在有丝分裂过程中,存在染色单体的细胞中(前期和中期),染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,甲符合题意;在有丝分裂后期,由于着丝粒分裂,细胞中没有染色单体,此时染色体数∶核DNA分子数=1∶1(染色体数目加倍),丙符合题意,即B正确,A、C、D错误。]
6.如图所示为细胞周期中核DNA分子数目、染色体数目的变化曲线,下列有关叙述正确的是(  )

A.图甲和图乙的纵坐标分别为染色体数目和核DNA分子数目
B.图甲中ac段和图乙中ac段代表相同时期
C.图甲中的cd段和图乙中的de段表示的不同的过程
D.图乙中b→c是着丝粒分裂的结果
√
D [有丝分裂前的间期DNA复制导致核DNA分子数目加倍,末期染色体平分到两个子细胞中导致细胞内核DNA分子数目减半,所以图甲的纵坐标为核DNA分子数目;后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍,末期染色体平均分配到两个子细胞中导致细胞内染色体数目恢复,所以图乙的纵坐标为染色体数目,A错误。图甲中ac段表示有丝分裂前的间期、有丝分裂前期、中期、后期及末期,图乙中ac段代表有丝分裂前的间期、有丝分裂前期、中期及后期,B错误。图甲中的cd段和图乙中的de段表示的是末期核DNA随染色体平均分配到两个子细胞中,是同一个过程,C错误。图乙中b→c染色体数目加倍是后期时着丝粒发生分裂的结果,D正确。]
7.(不定项)有丝分裂过程中,M蛋白可以控制细胞周期的进程,其提供一个“等待”信号延缓后期的开始,当所有染色体着丝粒排列在赤道板上且纺锤丝与染色体正确结合后,M蛋白消失,启动后期进行。药物A处理可导致M蛋白提前消失,药物B处理可导致M蛋白延迟消失。下列说法正确的是(  )
A.M蛋白是保证细胞正常分裂的重要物质
B.药物A可能导致子细胞染色体数目异常
C.药物B可能导致细胞周期变短
D.中心粒的活动可能会对M蛋白产生影响
√
√
√
ABD [M蛋白可以控制细胞周期的进程,故M蛋白是保证细胞正常分裂的重要物质,A正确;M蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的开始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,该蛋白才会消失,药物A处理可导致M蛋白提前消失,则染色体分离不同步,可能导致子细胞染色体数目异常,B正确;药物B处理可导致M蛋白延迟消失,则会导致细胞周期变长,C错误;中心粒可参与构成中心体,中心体与着丝粒的行为有关,故中心粒的活动可能会对M蛋白产生影响,D正确。]
8.(不定项)图甲为某植物细胞有丝分裂某时期模式图,图乙为有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列相关叙述正确的是(  )
A.图甲表示分裂间期,染色体已完成复制
B.图甲的下一时期着丝粒排列在赤道板上
C.图乙中b→a是由细胞板出现导致的
D.图甲对应图乙中的b时期
√
√
BD [图甲表示有丝分裂前期,染色体已完成复制,因为图甲细胞染色体散乱分布,有纺锤体,A错误;图甲为有丝分裂前期,下一时期是有丝分裂中期,中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,B正确;图乙中b→a为有丝分裂中期到有丝分裂后期,即着丝粒分裂,姐妹染色单体分开导致的,C错误;图甲为有丝分裂前期,对应图乙中的b时期,D正确。]
9.(10分)我国航天员在空间站用不同类型的细胞,开展了大量有关细胞生长发育的研究。图1为某高等植物细胞(含8条染色体)有丝分裂过程中,一对姐妹染色单体(a和b)的切面变化及运行模式图,①→②→③表示不同时期细胞中 a、b位置的依次变化;图2表示该细胞有丝分裂不同时期,每条染色体上DNA数的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中①→②不同时期细胞中a、b位置的变化是_______________
的结果。染色体处于图1中位置③对应时期的该植物细胞内,染色体和染色单体的数量分别是__________________。
(2)图1中①时期对应图2____________段内。图2中CD段变化的原因是_____________________________________________________。
纺锤丝牵引(1分)
16、0(1分)
BC
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体
(3)图2中A~E过程中,参与分裂的细胞器有____________________
_________________________________________________________。
与高等植物细胞不同,动物细胞在有丝分裂末期的特点是________________________________________________________。
核糖体、线粒体、
细胞膜向内凹陷,最后缢裂形成两个子细胞
高尔基体
[解析] (1)分析图1可知,每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的位置发生移动,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动,所以图1中①→②不同时期细胞中a、b位置的依次变化是纺锤丝牵引的结果。位置③时的细胞处于有丝分裂的后期,由于着丝粒分裂,且该细胞体细胞中含8条染色体,所以染色体和染色单体的数量分别是16、0。
(2)图1①时的细胞处于有丝分裂的前期,对应图2BC段内;图2中CD段变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体。
(3)由题意可知,该细胞是植物细胞,所以图2中A~E过程中,参与分裂的细胞器有核糖体合成蛋白质,线粒体供能,高尔基体与细胞壁的形成有关。与高等植物细胞不同,动物细胞在有丝分裂末期的特点是细胞膜向内凹陷,最后缢裂形成两个子细胞。
10.(12分)某同学利用洋葱(2n=16)根尖制作装片,研究植物细胞有丝分裂过程。图甲表示洋葱根尖的不同区域;图乙是该同学在显微镜下观察到的细胞分裂图像。回答下列问题。
(1)图乙是该同学选择图甲中______________(填图中序号)区域细胞观察的结果,该区域细胞形态结构的主要特点是_________________________________________________________。
(2)图乙中B细胞的染色体和染色单体数目依次是______________,D细胞适合用来进行染色体计数的原因是______________________
_________________________________________________________。
③
细胞呈正方形,排列紧密
32、0
该细胞中染色体形态固定、数目清晰,因而适合用来进行染色体计数
(3)该同学制作了一个效果非常好的装片,并将其中的某个视野放大拍照,发给两位同学观察细胞并计数,结果如下表(单位:个)。
学生 分裂 间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
该同学 13 3 2 1 3 22
同学甲 13 3 2 2 2 22
同学乙 15 4 2 1 3 25
①该同学与同学甲的计数结果有差异,原因可能是______________
_________________________________________________________。
②同学乙统计的细胞总数更多,原因可能是_________________________________________________________。
有丝分裂是一个连续过程,而某些细胞所处时期易混淆
部分细胞被重复计数
[解析] (1)图乙是该同学选择图甲中③区域,即分生区细胞观察的结果,该区域细胞形态结构表现为细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞处于分裂期。(2)图乙中B细胞处于有丝分裂后期,因为此时的细胞中着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,且分开的染色体在纺锤丝的牵引下分别向两极移动,此时细胞中染色体和染色单体数目依次是32、0,D细胞处于有丝分裂中期,此时细胞中染色体形态固定、数目清晰,因而适合用来进行染色体计数。(3)①该同学与同学甲的计数结果有差异,这是因为有丝分裂是一个连续过程,而某些细胞所处时期易混淆,因而出现不同的结果。②同学乙统计的细胞总数更多,可能是部分细胞被重复计数。
(教师用书独具)
1.如图①~⑤为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列相关叙述,正确的是(  )

A.制片流程:解离→染色→漂洗→制片
B.分裂过程的先后顺序为①③④⑤,构成细胞周期
C.④的细胞中央会形成细胞板,最终扩展为细胞壁
D.⑤中染色体形态清晰,是观察染色体的最佳时期
√
C [制片流程:解离→漂洗→染色→制片,A错误;①表示分裂中期,②表示分裂间期,③表示分裂前期,④表示分裂末期,⑤表示分裂后期,故分裂过程的先后顺序为②③①⑤④,构成细胞周期,B错误;⑤表示分裂后期,①表示分裂中期,中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,D错误。]
2.为探索航天搭载对细胞有丝分裂的影响,科研人员对组织培养的福橘茎尖细胞进行显微观察。观察时拍摄的两幅显微照片如图,图中箭头所指位置出现了落后的染色体。下列说法正确的是(  )
A.照片a中细胞所处时期是观察染色体和赤
道板形态的最好时期
B.照片b中细胞的细胞膜将从赤道板处向内
凹陷将细胞一分为二
C.照片b中细胞染色体和核DNA的数目均为照片a中细胞的2倍
D.有丝分裂过程中,落后染色体的出现很可能是纺锤丝异常所致
√
D [赤道板不是真实存在的,不能在显微镜下观察到,A错误;细胞膜将从赤道板处向内凹陷将细胞一分为二的属于动物细胞的特点,照片b中的细胞是植物细胞,B错误;照片a中的细胞染色体的着丝粒排在细胞中央赤道板的部位,处于有丝分裂的中期,b中的细胞处于有丝分裂后期,b中细胞染色体数目为照片a中细胞的2倍;b中细胞的核DNA数目和a中细胞的核DNA数目相等,C错误;有丝分裂过程中,染色体在纺锤丝的牵引下运动,平均分配到细胞两极,落后染色体的出现很可能是纺锤丝异常导致的,D正确。]
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