老高考适用2023版高考生物二轮总复习专题3细胞的生命历程第3讲细胞的分化衰老凋亡和癌变

专题三第三讲1．细胞分裂间期依次划分为G1期、S期和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是(D)A．引发中心体复制的物质持续存在到G2期B．中心体和DNA复制可能同时进行C．S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质D．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕【解析】据图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有两个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期的细胞可以完成中心体的复制，由此推测引发中心体复制的物质可持续存在到G2期，A项正确；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞进入S期，完成中心体的复制，中心体和DNA复制可能同时进行，B项正确；根据B项推测S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质，C项正确；S期细胞含有2个中心体，即中心体在S期即复制完毕，D项错误。2．(2022·沈阳模拟)基因型为AaBb的某二倍体动物的1个精原细胞进行减数分裂时产生的1个子细胞如图所示(只画出部分染色体)，已知形成该细胞过程中没有发生交叉互换。下列叙述正确的是(D)A．该细胞为次级精母细胞，不含同源染色体B．形成该细胞的减数第一次分裂后期没有发生等位基因的分离C．该细胞中的b基因一定由B基因突变而来D．形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染色体数目均不正常【解析】该细胞因减数第一次分裂时一对同源染色体未分离，含有同源染色体，减数第二次分裂是典型的有丝分裂，染色体数目不变，故形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染色体数目均不正常，A错误，D正确；减数第一次分裂时Bb基因所在的同源染色体分离，B错误；已知形成该细胞过程中没有发生交叉互换，故推断该细胞发生了基因突变，可以是b基因突变为B基因，也可以是B基因突变为b基因，C错误。3．(2022·开封联考)下列关于人体细胞分裂的叙述，正确的是(D)A．在有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目加倍B．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的细胞中含有的染色体组数相等C．在减数分裂的两次连续分裂过程中都出现了同源染色体分离的现象D．有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关【解析】有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目不变，A错误；细胞有丝分裂后期的染色体组数目是减数第二次分裂后期的染色体组数目的两倍，B错误；同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程中，C错误；人体细胞有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关，D正确。4．(2022·五大连池市模拟)如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是(C)A．图中乙细胞正在进行减数分裂，可能发生基因突变和基因重组B．乙细胞的子细胞含有4个染色体组，丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组C．基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系D．丙细胞与丁细胞的变异类型相同【解析】图中乙细胞为有丝分裂后期细胞，有丝分裂过程中不发生基因重组，A错误；乙细胞含有4个染色体组，其产生的子细胞含有2个染色体组，B错误；基因重组一般发生在减数第一次分裂，因此基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系，C正确；丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组，而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位)，D错误。5．(2022·莆田一中模拟)小鼠(2N＝40)胚胎期某细胞发生下图所示异常分裂(未绘出的染色体均正常)，其中A为抑癌基因，a为A的突变基因。下列说法正确的是(C)A．该分裂过程中形成20个四分体B．分裂产生Aa或aa子细胞的概率均为1/2C．子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖D．染色体异常分离与纺锤体无关【解析】该细胞分裂方式为有丝分裂，不会形成四分体，A错误；分裂产生Aa子细胞的概率是2/3，产生aa子细胞的概率是1/3，B错误；子细胞aa不含A基因，而A基因为抑癌基因，因此子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖，C正确；染色体异常分离与纺锤丝的牵引有关，D错误。6．有关细胞全能性的叙述，正确的是(B)A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因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．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性【解析】细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，因此同样具有全能性，A项错误；细胞表达全能性的前提是处于离体状态，B项正确；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C项错误；种子是器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D项错误。7．促红细胞生成素(EPO)是一种糖蛋白类激素，主要由肾脏合成，被国际奥委会确定为兴奋剂。注射EPO可以促进造血干细胞分化为红细胞，但会抑制自身EPO的产生。下列有关叙述错误的是(C)A．造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达B．红细胞成熟过程中会通过增加细胞相对表面积的方式来提高物质运输效率C．参与肾脏细胞合成并分泌EPO的具膜细胞器有4种D．长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状【解析】造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达，A正确；红细胞成熟过程中细胞的形态会由圆球状变成中央微凹的圆饼状，以增加细胞的相对表面积，从而提高细胞的物质运输效率，B正确；参与肾脏细胞合成并分泌EPO的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，其中具膜细胞器有3种，核糖体不具有膜结构，C错误；长期使用EPO会导致肾脏产生EPO的机能下降，因此长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状，D正确。8．(2022·广东高考，11)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表达)，发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是(D)A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应【解析】原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；肿瘤细胞可无限增殖，B错误；原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必须的，原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误；据图分析，同时转入Myc和Ras的小鼠中，肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠，说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。9．(2022·日照一模)在细胞分裂过程中，某些正常的染色体容易断裂，若断裂发生于染色体的两个末端，那么断裂下来的两个片段彼此可以粘合成无着丝粒片段，而带着丝粒的部分可通过两断端的粘合形成环状染色体(如图)。不带着丝粒的片段往往消失，而带着丝粒的部分能继续进行有丝分裂。已知基因型为Aa的细胞中含有一条环状染色体，关于该细胞进行有丝分裂(不考虑其他变异)的说法，错误的是(B)A．在间期时可形成两条环状染色单体B．其子细胞中可能不含有环状染色体C．其子细胞中染色体数目与母细胞相同D．其子细胞的基因型可能为A、a或Aa【解析】在该细胞分裂过程中，间期环状染色体复制后可形成由一个着丝粒连接的两个环状染色单体，A正确；根据题意，该细胞中有一条环状染色体，该细胞进行有丝分裂，其子细胞中均存在环状染色体，B错误；虽然环状染色体的形成是正常染色体断裂所致，但环状染色体能继续进行有丝分裂，细胞中染色体数目并未发生改变，所以该细胞进行有丝分裂，其子细胞与母细胞染色体数目相同，C正确；Aa基因的位置未知，有可能其中一个基因随无着丝粒片段丢失，所以子细胞基因型可能为A、a或Aa，D正确。10．(2022·泉州模拟)细胞坏死和细胞凋亡是细胞结束生命的两种形式，基本过程如下图所示。研究发现细胞中一种普遍存在的蛋白质分子IKK，能通过抑制BAD因子的活性抑制细胞凋亡。下列叙述错误的是(D)A．细胞凋亡和坏死都可能是由外界不利因素的影响引发B．凋亡小体的形成和降解都体现了细胞膜的流动性C．细胞Q对凋亡小体的作用过程属于免疫系统的第二道防线D．与正常细胞相比，癌细胞中IKK活性可能较低、BAD因子活性较高【解析】细胞凋亡和坏死都可能是由外界不利因素的影响引发，A正确；凋亡小体是由细胞裂解形成的，具有膜结构，所以凋亡小体的形成和降解都体现了细胞膜的流动性，B正确；细胞Q是吞噬细胞，其吞噬并消化凋亡小体的过程，属于免疫系统第二道防线的作用，C正确；IKK具有抑制BAD因子活性，抑制细胞凋亡，癌细胞不能正常凋亡，因此IKK活性较高，BAD因子活性较低，D错误。11．某研究性学习小组对猪产生配子时的细胞减数分裂过程进行了研究，并绘制了相关图示。请回答下列问题。(1)图1过程表明，通过减数分裂染色体数目__减半__。减数第一次分裂后期染色体的行为特点是__同源染色体分离，非同源染色体自由组合__。(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况，产生异常配子①③的原因可能是__减数第一次分裂后期同源染色体未分离，而是移向了细胞的同一极__。(3)如果图3表示卵原细胞，该卵原细胞经图4形成基因型为AB的卵细胞，则减数分裂结束后形成的极体的基因型是__Ab、ab、aB__。【解析】(1)图1过程表示正常的减数分裂。通过减数分裂，染色体数目会减半，减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合。(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况，原因可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离，而是移向了细胞的同一极。(3)如果图3表示卵原细胞，该卵原细胞经图4形成了一个基因型为AB的卵细胞，说明同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B与b互换，则其形成的极体的基因型是Ab、ab、aB。12．为了研究K＋通道开放剂在缺血、缺氧条件下对脑细胞凋亡的保护作用机制，研究人员进行了实验。请回答下列问题。(1)有研究发现，脑细胞代谢非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧时脑细胞主要依赖于__无氧呼吸__过程产生ATP，不仅ATP生成量少，而且也会造成__乳酸__在脑细胞中积累。缺血、缺氧还会诱发脑细胞表达出某些信号分子，在这些分子的调控下，细胞将出现一系列变化，最终凋亡。(2)科研人员利用离体培养的神经元进行实验，处理及结果如图所示。由实验结果可知，正常培养条件下，细胞凋亡率__很低且无明显增长__。乙组结果与甲组结果比较，说明缺血、缺氧条件能够__明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间延长而提高__。由实验结果判断，K＋通道开放剂能__部分缓解__缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。(3)已知A蛋白是细胞凋亡调控过程中的一种重要蛋白。科研人员提取上述各组细胞的mRNA，用逆转录酶合成cDNA，以cDNA为模板扩增各组细胞的A基因。由于不同细胞的微管蛋白基因表达量基本相同，在结果分析时，可以各组细胞A基因扩增产物量和微管蛋白基因扩增产物量的比值反映各组细胞中A基因的__转录__水平。结果显示丙组比值高于乙组，推测K＋通道开放剂可以__通过促进A基因转录来抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡__。【解析】(1)人体细胞在缺氧时，进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸。(2)由柱形图可知，甲组是正常培养条件，细胞凋亡率低，且随着时间变化无明显增长现象；与甲组对照，乙组凋亡率高，且随着培养时间延长，凋亡率增大，说明缺血、缺氧能够明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间延长而提高；与乙组对照，丙组K＋通道开放，细胞凋亡率下降，说明K＋通道开放剂能部分缓解缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。(3)逆转录的模板是RNA，因此可以用该细胞的mRNA为模板逆转录形成相应的基因。由于不同细胞的微管蛋白基因表达量基本相同，在结果分析时，以各组细胞A基因扩增产物量和微管蛋白基因扩增产物量的比值反映各组细胞中A基因转录水平。如果丙组比值高于乙组，则K＋通道开放剂可以通过促进A基因转录来抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡。13．p53蛋白在清除自身组织中有缺陷或者丧失功能的细胞中起着重要作用。由p53基因编码的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动。研究发现，细胞受到X射线照射后(通常会损伤遗传物质DNA)，p53蛋白水平明显升高，诱导p21蛋白(细胞周期蛋白)表达，将分裂的细胞阻滞在任一时期，从而停止分裂增殖。也就是说，当p53蛋白接收到细胞代谢紊乱(如癌细胞)或者遗传物质损伤的信息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡。结合其他研究表明，p53蛋白确实能保护组织细胞避免癌变，从而在癌细胞有机会增殖成一个明显的肿瘤之前消灭它们。有利亦有弊，p53蛋白提供抗肿瘤的保护作用的同时，也加速了细胞衰老的过程。这个加速的衰老过程包括了通常在衰老的人类中发生的变化，如脊柱弯曲的形成，延迟的伤口愈合，具有自我更新能力的干细胞减少，以及体重、气力、肌肉、骨密度及头发的减少。(1)p53基因表达产生的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动，下列细胞具有细胞周期的