
考點一 細胞的增殖
01 有絲分裂的基本過程分析
【例1】下列有關細胞分裂的敘述,錯誤的是( )
A.無絲分裂過程中核膜不消失
B.動物細胞有絲分裂末期不形成細胞板
C.有絲分裂中期染色體的著絲粒都排列在赤道板位置上
D.有絲分裂后期進行染色體的復制
【答案】D
【分析】本題是考查細胞分裂方式、無絲分裂的過程、動植物細胞在有絲分裂過程中的區(qū)別。真核細胞的細胞分裂方式有有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂;無絲分裂的過程是細胞核先延長,核的中部向內凹陷裂成兩個細胞核,然后是整個細胞從中部裂成兩部分,形成兩個子細胞,該過程無染色體與紡錘體的形成;動植物細胞在有絲分裂過程中的區(qū)別是紡錘體的來源不同,細胞質分裂的方式不同。
【詳解】A、細胞的無絲分裂過程是細胞核先延長,核的中部向內凹陷縮裂成兩個細胞核,然后是整個細胞從中部裂成兩部分,形成兩個子細胞,該過程核膜不消失,A正確;
B、動物細胞有絲分裂末期不形成細胞板,細胞質的分裂是細胞膜從中部向內凹陷,縮裂成兩部分從而把細胞質分開,B正確;
C、有絲分裂中期染色體的著絲粒都整齊排列在赤道板中央,C正確;
D、染色體復制發(fā)生在間期,有絲分裂后期是著絲粒斷裂使染色體加倍,D錯誤。
故選D。
【變式1-1】單細胞生物眼蟲在適宜條件下通過縱二分裂進行增殖。與高等動物細胞有絲分裂的主要區(qū)別是核膜不解體,核內出現(xiàn)紡錘體,具體過程如圖(僅顯示部分染色體)。
下列敘述正確的是( )
A.①→②過程中,復制后的同源染色體相互配對
B.②→③過程中,著絲粒移動到與身體縱軸垂直的赤道面上
C.③→④過程中,著絲粒分裂,分離的染色體被紡錘絲拉向兩極
D.④→⑤過程中,赤道面位置出現(xiàn)許多囊泡,囊泡聚集成細胞板
【答案】C
【分析】根據(jù)題意,縱二分裂過程中,仍然具有分裂之前遺傳物質的復制,分裂過程中通過紡錘體、染色體的周期性變化確保核遺傳物質精準分配。
【詳解】A、①→②過程主要是DNA分子復制,復制結果是DNA數(shù)目加倍,染色體數(shù)目不變,形成姐妹染色單體,不會出現(xiàn)同源染色體相互配對,A錯誤;
B、②→③過程主要是染色質螺旋化,縮短變粗成為染色體,同時細胞核內出現(xiàn)紡錘體,染色體在紡錘體的牽引下整齊地排列于細胞核的中間位置,過程中核膜不解體,著絲粒不會排列于細胞赤道板的位置,B錯誤;
C、③→④過程著絲粒分裂,染色體數(shù)目暫時加倍,且在紡錘體的牽引下平均移向細胞核兩極,C正確;
D、眼蟲無細胞壁,④→⑤過程中,利用細胞膜的流動性,細胞膜向內凹陷,細胞縊裂成兩個子細胞,不會出現(xiàn)細胞板,D錯誤。
故選C。
【變式1-2】下列有關人的造血干細胞有絲分裂過程的敘述,正確的是( )
A.前期,染色體逐漸形成的同時核膜逐漸消失
B.中期,細胞中的染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目相等
C.后期,著絲粒在紡錘絲的牽引下分裂成兩個
D.末期,在赤道板的位置出現(xiàn)細胞板
【答案】A
【分析】有絲分裂不同時期的特點:(1)前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;(2)中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;(3)后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;(4)末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【詳解】A、前期,染色體逐漸形成的同時核膜逐漸消失,A正確;
B、中期,細胞中的染色體數(shù)目是核DNA數(shù)目一半,B錯誤;
C、后期,著絲粒斷裂不是紡錘絲的牽引的,C錯誤;
D、動物細胞不會出現(xiàn)細胞板,D錯誤。
故選A。
02 細胞周期的調控及同步化
【例2】科學家用含32P的磷酸鹽作為標記物浸泡蠶豆幼花,追蹤蠶豆根尖細胞分裂情況,得到蠶豆根尖分生區(qū)細胞連續(xù)分裂數(shù)據(jù)如下。下列有關描述不正確的是( )
A.蠶豆根尖細胞分裂時,細胞周期的時間為19. 3h
B.一個細胞周期可分為前期、中期、后期、末期
C.蠶豆根尖細胞分裂間期的時間比分裂期的長
D.蠶豆根尖細胞能通過有絲分裂維持細胞遺傳的穩(wěn)定性
【答案】B
【分析】分析題圖:0~2h、第19.3h~第21.3h、第38.6h~第40.6h都表示分裂期;第2h~19.3h、第21.3h~第38.6h都表示分裂間期。其中第2h~第21.3h、第21.3h~第40.6h表示一個細胞周期。
【詳解】A、圖中2~19.3表示分裂間期,19.3~21.3表示分裂期,2~21.3表示一個細胞周期,因此細胞周期的時間為19.3h,A正確;
B、連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止,一個細胞周期包括分裂間期、前期、中期、后期、末期,B錯誤;
C、蠶豆根尖細胞分裂間期為物質準備期,主要進行DNA分子復制后和有關蛋白質合成,時間比分裂期的長,C正確;
D、有絲分裂產生的子代遺傳信息不變,蠶豆根尖細胞能通過有絲分裂維持細胞遺傳的穩(wěn)定性,D正確。
故選B。
【變式2-1】1953年,Hward和Pelc用32P標記的磷酸鹽浸泡蠶豆苗,然后于不同時間取根尖做放射自顯影。根據(jù)實驗結果,將細胞周期劃分為4個時期:G1期、S期、G2期和M期。絕大多數(shù)真核細胞的細胞周期都由這4個時期構成。有些細胞發(fā)生分化后會暫時停止細胞分裂,長期處于細胞周期的某個階段并執(zhí)行一定的生理功能,這些細胞稱之為G0期細胞。下列敘述正確的是( )
A.不同生物體細胞的細胞周期中各時期的長度及比例肯定各不相同
B.生物的體細胞包括持續(xù)分裂的細胞和高度分化喪失分裂能力的細胞
C.細胞周期中的間隙期細胞雖暫時離開細胞周期,但仍能進行新陳代謝
D.染色體的形成、復制和移動等活動,保證了S期復制的DNA分子的均分
【答案】D
【分析】根據(jù)題意可知,G0期細胞暫時停止細胞分裂,長期處于細胞周期的某個階段并執(zhí)行一定的生理功能,說明沒有離開細胞周期,仍然處于細胞周期的某個階段。
【詳解】A、不同生物體細胞的細胞周期各時期的長度及比例一般不相同,但也有出現(xiàn)相同的情況,A錯誤;
B、根據(jù)題意分析可知,G0期細胞沒有離開細胞周期,仍然處于細胞周期的某個階段,所以生物的體細胞包括持續(xù)分裂的細胞、暫時停止細胞分裂的G0期細胞和高度分化喪失分裂能力的細胞,B錯誤;
C、根據(jù)題意分析可知,G0期細胞沒有離開細胞周期,仍然處于細胞周期的某個階段,而且是活細胞,只要是活細胞就會進行新陳代謝,C錯誤;
D、細胞有絲分裂過程的間期進行了DNA復制,每一條染色體形成了兩條完全相同的染色單體,有絲分裂后期姐妹染色單體分離,兩組相同的子染色體進入不同的子代細胞中,所以染色體的形成、復制和移動等活動,保證了S期復制的DNA分子的均分,D正確。
故選D。
【變式2-2】細胞周期控制系統(tǒng)通過周期性激活隨后關閉關鍵蛋白質來調控細胞周期,磷酸化反應和去磷酸化反應是細胞用來改變蛋白質活性開或關的最通用的方法之一。細胞周期控制系統(tǒng)的核心是細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶(Cdk),它們的活性呈周期性升降。如圖所示為推動細胞從G2期進入M期的復合物M-Cdk的活化過程。下列敘述不正確的是( )
A.不同激酶(Weel和Cak)使M-Cdk的不同位點發(fā)生磷酸化,體現(xiàn)了酶的專一性
B.磷酸化的M-Cdk無活性,需要磷酸酶去除Cdk上任意一個磷酸基團才能活化
C.活化的M-Cdk可激活更多的Cdc25,進一步促進M-Cdk的活化,這體現(xiàn)了正反饋調節(jié)
D.推測活化的M-Cdk在進入下一個細胞周期之前會失活
【答案】B
【分析】有絲分裂分為:DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)與DNA合成后期(G2期),分裂期(M期);G1期、S期和G2期共同組成間期,細胞要連續(xù)經過G1→S→G2→M。
【詳解】A、不同激酶(Weel和Cak)使M-Cdk的不同位點發(fā)生磷酸化,體現(xiàn)了酶的專一性,A正確;
B、分析題圖可知,磷酸化的M-Cdk需要磷酸酶去除Cdk上的抑制性磷酸基團才能活化,B錯誤;
C、分析題圖可知,活化的M-Cdk能通過促使Cdc25活化性磷酸化,活化性磷酸化又促使活化的M-Cdk生成,該過程屬于正反饋調節(jié),C正確;
D、由題干信息可知,細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶(Cdk)的活性呈周期性升降,M-Cdk的作用是推動細胞細胞從G2期進入M期,因此在進入下一個細胞周期之前會失活,D正確。
故選B。
考點二 有絲分裂過程中相關變化及觀察實驗
01 有絲分裂過程中相關變化分析
【例1】下圖甲、乙、丙為某二倍體雌性生物細胞分裂的相關示意圖。圖甲為細胞分裂某時期的模式圖,圖乙為每條染色體上的DNA相對含量在細胞分裂各時期的變化,圖丙為細胞分裂各時期染色體與核DNA分子的相對含量。下列敘述不正確的是( )
A.圖甲細胞為第一極體,此時可能發(fā)生等位基因的分離
B.圖甲所示細胞所處的時期可對應圖乙的DE段和圖丙的c時期
C.圖甲細胞分裂后形成的子細胞可對應圖乙的DE段和圖丙的d時期
D.處于圖乙BC段的細胞中可能含有1條、2條或者4條X染色體
【答案】D
【分析】題圖分析:甲細胞不含同源染色體,且著絲粒分裂,處于減數(shù)第二次分裂后期;乙圖中AB段形成的原因是DNA的復制;BC段表示有絲分裂前期和中期、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是著絲點的分裂;DE段表示有絲分裂后期和末期、減數(shù)第二次分裂后期和末期;丙圖中a組所含染色體數(shù)目是體細胞的2倍,處于有絲分裂后期;b組染色體∶DNA=1∶2,且染色體數(shù)目與體細胞相同,處于有絲分裂前期和中期、減數(shù)第一次分裂;c組染色體∶DNA=1∶1,且染色體數(shù)目與體細胞相同,處于有絲分裂末期、減數(shù)第二次分裂后期;d組所含染色體數(shù)目是體細胞的一半,且染色體∶DNA=1∶1,處于減數(shù)第二次分裂末期。
【詳解】A、據(jù)分析可知,圖甲為減數(shù)第二次分裂后期,因為圖中顯示的是某二倍體雌性生物細胞分裂的相關示意圖且細胞質均等分裂,故只能為第一極體,若發(fā)生了互換或基因突變,此時可能發(fā)生等位基因的分離,A正確;
B、圖甲細胞處于減數(shù)第二次分裂后期,與圖丙中的c相對;即圖甲所示細胞所處時期可對應圖乙的DE段,以及圖丙的c時期,B正確;
C、圖甲細胞分裂后形成的子細胞為第二極體,對應圖乙的DE段和圖丙的d時期,C正確;
D、BC段每條染色體上的DNA數(shù)目為2,對應的分裂時期為有絲分裂前期和中期,減數(shù)第一分裂前期、中期、后期、末期,減數(shù)第二次分裂前期和中期,細胞中不存在4條X染色體的情況,D錯誤。
故選D。
【變式1-1】如圖表示人體(2n=46)內的細胞在分裂過程中每條染色體的DNA含量變化曲線。下列有關敘述正確的是( )
A.若表示減數(shù)分裂,則cd段各時期細胞都含有23對同源染色體
B.若表示減數(shù)分裂,則基因分離和自由組合都發(fā)生在cd段的某一時期
C.若表示有絲分裂,則細胞板和紡錘體都出現(xiàn)在bc段
D.若表示有絲分裂,則ef段細胞的DNA分子為92個
【答案】B
【分析】據(jù)圖可知,ac段表示細胞分裂的間期,cd段表示有絲分裂的前中期、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂的前中期,ef表示有絲分裂的后末期、減數(shù)第二次分裂的后末期。
【詳解】A、若該圖為減數(shù)分裂,則cd段每條染色體上含有2個DNA分子,可表示減數(shù)第一次分裂過程或減數(shù)第二次分裂前期、中期,細胞含有23對同源染色體或23條染色體,A錯誤;
B、若該圖為減數(shù)分裂,則基因的分離和自由組合都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,即cd段的某一時期,B正確;
C、根據(jù)題意可知,該細胞為動物細胞,動物細胞有絲分裂過程中不會出現(xiàn)細胞板,且紡錘體出現(xiàn)在分裂前期,即cd段,C錯誤;
D、若該圖為有絲分裂,ef段表示有絲分裂后期和末期,則ef段的細胞的核DNA分子為92個,但細胞中還含有細胞質DNA,D錯誤。
故選B。
【變式1-2】如圖是雄果蠅細胞(2N=8)分裂和受精作用相關過程中核DNA數(shù)目和染色體數(shù)目的變化,據(jù)圖可得出( )
A.連續(xù)變化的曲線圖中著絲粒分裂了3次
B.細胞中核DNA數(shù)目是染色體兩倍的時期只位于CD、GH、MN三個區(qū)段中
C.IJ、MN區(qū)段的細胞中均不存在同源染色體
D.基因的分離和自由組合分別發(fā)生在GH和LM
【答案】A
【分析】分析曲線圖:a階段表示有絲分裂過程中DNA含量變化規(guī)律;b階段表示減數(shù)分裂過程中DNA含量變化規(guī)律;c階段表示受精作用和有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化規(guī)律,其中LM表示受精作用后染色體數(shù)目加倍,M點之后表示有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化規(guī)律。
【詳解】A、a表示有絲分裂相關過程中核DNA數(shù)目變化曲線,b表示減數(shù)分裂相關過程中核DNA數(shù)目變化曲線,c的L→M表示受精作用,MQ區(qū)段表示受精卵的有絲分裂相關過程中染色體數(shù)目變化曲線。從曲線中可看出,連續(xù)變化的曲線圖中發(fā)生了2次有絲分裂,1次減數(shù)分裂,故著絲粒分裂了3次,A正確;
B、CD段中包含有絲分裂前期、中期和后期,后期時染色體數(shù)與核DNA數(shù)相等,IJ區(qū)段包含減數(shù)分裂Ⅱ的前期和中期,此時著絲粒未分裂,一條染色體上含有兩條姐妹染色單體,細胞中核DNA數(shù)目是染色體的兩倍,B錯誤;
C、IJ區(qū)段表示減數(shù)分裂Ⅱ過程,細胞中不存在同源染色體,L→M表示受精作用,MN區(qū)段的細胞中存在同源染色體,C錯誤;
D、基因的分離和自由組合都發(fā)生在GH區(qū)段,即減數(shù)分裂Ⅰ后期,D錯誤。
故選A。
02 觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂
【例2】用洋蔥根尖制作臨時裝片觀察細胞有絲分裂,如圖為光學顯微鏡下觀察到的視野。下列操作正確是( )
A.根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色,以防解離過度
B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后鏡檢
C.找到分生區(qū)細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調焦
D.向右下方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央
【答案】C
【分析】植物細胞的分裂過程為:細胞核一分為二,然后細胞質分成2份,每份個含有一個細胞核,然后在細胞的中央形成新的細胞壁和新的細胞膜,最后一個細胞分為2個新細胞。
【詳解】A、有絲分裂的實驗步驟是:解離-漂洗-染色-制片,解離后先漂洗,防止解離過度,A錯誤;
B、根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后,在蓋玻片上加上載玻片,然后用拇指按壓載玻片,才能鏡檢,B錯誤;
C、分生區(qū)細胞有排列緊密、呈正方形的特點,找到分生區(qū)細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調焦,C正確;
D、題圖中分裂中期的細胞位于視野左上方,顯微鏡觀察到的像是上下顛倒,左右相反的,應該向左上方移動裝片才能將分裂中期細胞移至視野中央,D錯誤。
故選C。
【變式2-1】在高等植物體內,有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細胞。通過在高倍顯微鏡下觀察細胞內染色體的存在狀態(tài),可判斷細胞所在細胞周期中的時期。下列敘述錯誤的是( )
A.制作裝片的一般流程是解離→漂洗→染色→制片
B.觀察各時期染色體的形態(tài)時,需用甲紫溶液染色
C.高倍顯微鏡觀察時,應首先找出分裂中期的細胞
D.染色體呈細長盤曲的絲狀時即判斷該時期為末期
【答案】D
【分析】觀察細胞有絲分裂實驗的步驟:解離(解離液由鹽酸和酒精組成,目的是使細胞分散開來)、漂洗(洗去解離液,便于染色)、染色(用醋酸洋紅等堿性染料)、制片(該過程中壓片是為了將根尖細胞壓成薄層,使之不相互重疊影響觀察)和觀察(先低倍鏡觀察,后高倍鏡觀察)。
【詳解】A、制作洋蔥根尖臨時裝片的制作流程是:解離→漂洗→染色→制片,A正確;
B、觀察各時期染色體的形態(tài)時,需用甲紫溶液等堿性染料染色,B正確;
C、制成的裝片現(xiàn)在低倍鏡下觀察,再換成高倍鏡觀察,由于中期時染色體形態(tài)穩(wěn)定,數(shù)目清晰,故觀察時,需在高倍鏡下找出中期的細胞,再找其它時期的細胞,C正確;
D、間期染色體也呈細長盤曲的絲狀,D錯誤。
故選D。
【變式2-2】下列關于“觀察植物根尖細胞有絲分裂”實驗敘述合理的是( )
A.我們需要找到一個細胞,觀察這個細胞的一個完整的細胞周期
B.解離液是由質量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為50%的酒精按體積比1:1配制
C.染色可以用健那綠染液或者苯酚品紅溶液處理
D.解離和壓片都是為了使細胞分散開來
【答案】D
【分析】觀察細胞有絲分裂實驗的步驟:解離(解離液由鹽酸和酒精組成,目的是使細胞分散開來)、漂洗(洗去解離液,便于染色)、染色(用龍膽紫、醋酸洋紅等堿性染料)、制片(該過程中壓片是為了將根尖細胞壓成薄層,使之不相互重疊影響觀察)和觀察(先低倍鏡觀察,后高倍鏡觀察)。
【詳解】A、由于經過解離步驟后細胞已經死亡,因此不能觀察一個細胞的連續(xù)分裂過程,A錯誤;
B、解離液是由質量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精按體積比1:1配制,B錯誤;
C、本實驗可用醋酸洋紅液、苯酚品紅等堿性溶液代替龍膽紫染液對染色體染色,健那綠染液是對線粒體染色,不能使用健那綠染液對染色體染色,C錯誤;
D、解離和壓片都是為了使細胞分散開來,使之不相互重疊影響觀察,D正確。
故選D。
考點三 細胞的分化、衰老和死亡
01 細胞的分化
【例1】下列關于細胞全能性的敘述,正確的是( )
A.受精卵沒有分化,所以沒有全能性B.細胞的分化程度越高,表現(xiàn)出來的全能性越高
C.已分化的動物細胞的細胞核具有全能性D.捐獻骨髓造血干細胞會嚴重影響捐獻者的身體健康
【答案】C
【分析】一般來說,細胞全能性高低與細胞分化程度有關,分化程度越高,細胞全能性越低,全能性表達越困難,克隆成功的可能性越小,在生物體的所有細胞中,受精卵的全能性是最高的。
【詳解】A、受精卵沒有分化,具有全能性,且全能性最高,A錯誤;
B、一般來說,細胞分化程度越高,細胞表現(xiàn)全能性就越難,B錯誤;
C、已分化的動物體細胞的全能性受到限制,但動物細胞的細胞核仍具有全能性,C正確;
D、進行骨髓造血干細胞的捐獻對自身身體是無害的,不會影響捐獻者的身體健康,D錯誤。
故選C。
【變式1-1】在不同類型的細胞中,表達的基因大致可以分為兩類:一類是在所有細胞中都表達的基因,稱為“管家基因”;另一類是只在某類細胞中特異性表達的基因,稱為“奢侈基因”。下列敘述正確的是( )
A.ATP合成酶基因、卵清蛋白基因和胰島素基因均屬于奢侈基因
B.若人體某細胞能表達核糖體蛋白基因,表明該細胞已經發(fā)生分化
C.在發(fā)生分化的細胞中只能找到奢侈基因而不能找到管家基因
D.不同細胞在形態(tài)、功能等方面有差異,根本原因在于表達的奢侈基因不同
【答案】D
【分析】科學家研究發(fā)現(xiàn),細胞中的基因有些表達,有些不表達。在不同類型的細胞中,表達的基因大致可以分為兩類:一類是在所有細胞中都表達的基因,指導合成的蛋白質是維持細胞基本生命活動所必需的,如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因,稱為“管家基因”;另一類是只在某類細胞中特異性表達的基因,如卵清蛋白基因、胰島素基因,稱為“奢侈基因”。細胞分化的本質就是基因的選擇性表達?;虻倪x擇性表達與基因表達的調控有關。
【詳解】A、在所有細胞中都表達的基因屬于管家基因,核糖體蛋白基因和ATP合成酶基因都是管家基因,這賦予了每個細胞都有能合成蛋白質和ATP的功能,卵清蛋白基因和胰島素基因均屬于奢侈基因,A錯誤;
B、核糖體蛋白基因屬于管家基因,在每個細胞中均表達,某細胞表達了該基因不能說明該細胞已發(fā)生分化,B錯誤;
C、在發(fā)生分化的細胞中,管家基因和奢侈基因都能找到,C錯誤;
D、不同細胞在形態(tài)、功能等方面有差異,表明細胞發(fā)生了分化,根本原因在于細胞中奢侈基因的表達不同,D正確。
故選D。
【變式1-2】下列事實中能說明某細胞已經發(fā)生分化的是( )
A.能呼吸合成ATPB.能翻譯合成胰島素
C.能轉錄合成mRNAD.能復制合成核DNA
【答案】B
【分析】細胞分化是指在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態(tài),結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細胞分化的實質:基因的選擇性表達。
【詳解】A、所有細胞都能進行細胞呼吸并合成ATP,故據(jù)此不能判斷細胞是否分化,A錯誤;
B、只有胰島B細胞才能合成并分泌胰島素,所以細胞分泌胰島素說明其已經高度分化,B正確;
C、幾乎所有細胞都能轉錄、翻譯形成蛋白質,因此都能進行mRNA的合成,C錯誤;
D、能進行分裂的細胞都能進行DNA的復制,這不能說明細胞已經分化,D錯誤。
故選B。
02 細胞的衰老
【例2】下列關于細胞衰老的敘述,錯誤的是( )
A.細胞衰老時細胞體積和細胞核體積均減小
B.新生兒體內也存在衰老的細胞
C.細胞生命活動中產生的自由基可導致細胞衰老
D.老年人出現(xiàn)白發(fā)與酪氨酸酶活性下降有關
【答案】A
【分析】衰老細胞的特征:(1)細胞內水分減少,細胞萎縮,體積變小,但細胞核體積增大,染色質固縮,染色加深;(2)細胞膜通透性功能改變,物質運輸功能降低;(3)細胞色素隨著細胞衰老逐漸累積;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度減慢,新陳代謝減慢。
【詳解】A、細胞衰老時細胞體積減小,細胞核體積變大,A錯誤;
B、新生兒體內存在衰老的細胞,如表皮角質層細胞,B正確;
C、自由學說認為細胞衰老主要是因為生命活動產生自由基攻擊生物膜、DNA和蛋白質等,以及染色體兩端的端粒隨細胞分裂不斷縮短,使DNA序列受損而導致細胞衰老,C正確;
D、黑色素的形成需酪氨酸酶的催化,老年人出現(xiàn)白發(fā)與酪氨酸酶活性下降有關,D正確。
故選A。
【變式2-1】隨著年齡的增長,“老年斑”的出現(xiàn)是由細胞衰老導致的。相關敘述錯誤的是( )
A.細胞衰老與細胞對環(huán)境變化適應能力和維持細胞內穩(wěn)態(tài)能力下降有關
B.細胞衰老過程中細胞代謝能力下降,各種蛋白質的合成能力都會降低
C.細胞衰老過程中細胞內線粒體數(shù)量減少,同時線粒體結構也發(fā)生改變
D.根據(jù)自由基學說,清除氧自由基,可以延緩細胞衰老,減少“老年斑”發(fā)生
【答案】B
【分析】老年斑是由于細胞內的色素隨著細胞衰老而逐漸積累造成的,主要是脂褐素的堆積。出現(xiàn)“老年斑”是衰老的一種標志。
【詳解】A、細胞對環(huán)境變化適應能力和維持細胞內穩(wěn)態(tài)能力下降會引發(fā)細胞衰老,A正確;
B、細胞衰老過程中細胞代謝能力下降,多種蛋白質的合成能力都會降低,但有些導致衰老過程發(fā)生的相關蛋白的合成反而增多,B錯誤;
C、細胞衰老過程中代謝速率減弱,參與代謝的線粒體數(shù)量會減少,同時線粒體結構也發(fā)生異常變化,C正確;
D、根據(jù)自由基學說,自由基會攻擊和破壞細胞內各種執(zhí)行正常功能的生物分子,致使細胞衰老,清除氧自由基可以延緩細胞衰老,減少“老年斑”發(fā)生,D正確。
故選B。
【變式2-2】端粒是染色體末端的特殊結構,可保證染色體的完整性。復制衰老學說認為,隨著細胞不斷增殖,端粒會逐漸縮短直至引起細胞產生損傷應答,啟動細胞衰老。下列說法錯誤的是( )
A.端粒的主要成分很可能是和蛋白質
B.黑藻、綠藻、藍藻、褐藻等藻類都可用于細胞復制衰老學說機制的研究
C.哺乳動物成熟紅細胞的衰老不能用復制衰老學說做出解釋
D.同一物種的胚胎干細胞染色體的端粒長度往往較高度分化的體細胞的端粒要長
【答案】B
【分析】端粒是染色體末端的DNA重復序列,是染色體末端的一種特殊結構,在正常人體細胞中,可隨著細胞分裂而逐漸縮短,引起衰老。端粒酶能延長縮短的端粒,從而增強細胞的增殖能力。
【詳解】A、端粒是染色體末端的特殊結構,染色體的主要成分是蛋白質和DNA,因此端粒的主要成分也是蛋白質和DNA,A正確;
B、藍藻屬于原核生物,其細胞中不含染色體,因此不含端粒,不能用于細胞復制衰老學說機制的研究,B錯誤;
C、哺乳動物成熟紅細胞沒有細胞核,不含染色體,因此其衰老不能用復制衰老學說做出解釋,C正確;
D、由于高度分化的體細胞的分裂次數(shù)多于同一物種的胚胎干細胞,因此同一物種胚胎干細胞的染色體的端粒長度往往較高度分化的體細胞的端粒要長,D正確。
故選B。
03細胞的死亡和自噬
【例3】下列現(xiàn)象屬于細胞程序性死亡的是( )
A.因創(chuàng)傷引起的細胞壞死
B.噬菌體裂解細菌的過程
C.清除被病原體感染細胞的過程
D.造血干細胞產生紅細胞的過程
【答案】C
【分析】細胞凋亡是細胞的編程性死亡,屬于正常的生理過程,有利于機體穩(wěn)定,而細胞壞死是有外界不利因素影響下,由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷或死亡。
【詳解】A、由創(chuàng)傷引起的細胞死亡屬于細胞壞死,不符合題意,A錯誤;
B、噬菌體裂解細菌的過程,不屬于細胞凋亡,不符合題意,B錯誤;
C、某些被病原體感染的細胞的清除,屬于細胞凋亡,可以維持細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定,符合題意,C正確;
D、造血干細胞產生紅細胞的過程屬于細胞增殖和細胞分化,不屬于細胞凋亡,D錯誤。
故選C。
【變式3-1】細胞自噬通俗的說就是細胞“吃掉”自身的結構和物質,它可以發(fā)生在細胞受損、微生物入侵、細胞衰老或營養(yǎng)缺乏時,有些激烈的細胞自噬,甚至可能誘導細胞凋亡。下列說法錯誤的是( )
A.溶酶體清除受損的線粒體是一種細胞自噬
B.細胞可以通過自噬獲得維持生存所需的物質和能量
C.某些因細胞自噬而引起的細胞凋亡對維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是不利的
D.細胞自噬機制的研究對某些疾病的防治有重要意義
【答案】C
【分析】溶酶體是“消化車間”,內部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵人細胞的病毒或病菌。被溶酶體分解后的產物,如果是對細胞有用的物質,細胞可以再利用,廢物則被排出細胞外。溶酶體中的水解酶是蛋白質,在核糖體上合成。
【詳解】A、溶酶體可以清除衰老、損傷的細胞器,屬于細胞自噬,A正確;
B、處于營養(yǎng)缺乏條件下的細胞,通過細胞自噬可以獲得維特生存所需的物質和能量,B正確;
C、細胞凋亡有利于生物個體完成正常發(fā)育,維持內部環(huán)境的穩(wěn)定,抵御外界各種因素的干擾,從而對維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是有利的,C錯誤;
D、細胞自噬發(fā)生障礙可能引起人類某些疾病的發(fā)生,因此細胞自噬機制的研究對一些疾病的防治具有重要意義,D正確。
故選C。
【變式3-2】細胞焦亡是細胞程序性死亡的方式之一,在抗擊感染性疾病中發(fā)揮重要作用。該過程可分為三步:第一步是啟動促炎因子基因的轉錄;第二步是炎癥小體活化后裂解Pr-Caspase-1形成具有活性的Caspase-1,Caspase-1裂解GSMD白產生具有活性的N端與C端,N端促使細胞膜穿孔而死亡;第三步是釋放IL-1β到細胞外擴大炎癥反應。下列分析錯誤的是( )
A.細胞焦亡與促炎因子基因進行選擇性表達有關
B.檢測Caspase-1的活性可判斷細胞發(fā)生焦亡還是壞死
C.細胞焦亡與細胞內液滲透壓發(fā)生劇烈變化密切相關
D.細胞釋放IL-1β并擴大炎癥反應不利于維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)
【答案】D
【分析】細胞凋亡是由基因決定的細胞編程序死亡的過程。細胞凋亡是生物體正常的生命歷程,對生物體是有利的,而且細胞凋亡貫穿于整個生命歷程。細胞凋亡是生物體正常發(fā)育的基礎,能維持組織細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定,是機體的一種自我保護機制。在成熟的生物體內,細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除,是通過細胞凋亡完成的。
【詳解】 A、細胞焦亡過程中啟動促炎因子基因的轉錄,說明細胞焦亡與促炎因子基因進行選擇性表達有關,A正確;
B、由題干可知炎癥小體活化后裂解 Pr-Caspase-1 形成具有活性的 Caspase-1 是細胞焦亡的過程之一,所以檢測 Caspase-1 的活性可在一定程度上判斷細胞發(fā)生焦亡還是壞死,B正確;
C、細胞焦亡時 N 端促使細胞膜穿孔,會使細胞內液滲透壓發(fā)生變化,所以細胞焦亡與細胞內液滲透壓發(fā)生劇烈變化密切相關,C正確;
D、在抗擊感染性疾病中,細胞釋放 IL-1β并擴大炎癥反應有利于機體清除病原體,對維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)有一定積極作用,D錯誤。
故選D。
考點一 細胞的增殖
【題型1】有絲分裂的基本過程分析
【題型2】細胞周期的調控及同步化
考點二 有絲分裂過程中相關變化及觀察實驗
【題型1】有絲分裂過程中相關變化分析
【題型2】觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂
考點三 細胞的分化、衰老和死亡
【題型1】細胞的分化
【題型2】細胞的衰老
【題型3】細胞的死亡和自噬
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