2024届高考生物考前冲刺第1篇专题素能提升专题1细胞微专题突破练3细胞的生命历程

微专题3细胞的生命历程一、选择题1.(2023·广东梅州一模)我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因——组蛋白乙酰转移酶编码基因Kat7,研究表明,Kat7基因失活会延缓细胞衰老,从而延长实验动物的寿命。下列说法正确的是(B)A.衰老的细胞中细胞核体积减小,染色质呈收缩状态B.衰老细胞中呼吸酶的活性降低,组蛋白乙酰转移酶的活性升高C.细胞正常的衰老和细胞坏死有利于机体更好地实现自我更新D.通过转基因技术将Kat7基因导入受体细胞并表达有助于治疗老年性痴呆解析:衰老细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深;衰老细胞呼吸酶的活性降低,呼吸速率减慢,据题意可知组蛋白乙酰转移酶的活性在衰老细胞中升高;细胞坏死是细胞在受到不利因素影响时发生的细胞损伤和死亡,不是机体实现自我更新的途径;组蛋白乙酰转移酶编码基因Kat7能促进细胞衰老,因此不能通过转基因技术治疗老年性痴呆。2.自由基学说是一种细胞衰老假说。下列叙述错误的是(B)A.自由基攻击DNA时可能引起生物性状改变B.自由基攻击酪氨酸酶时会使人患白化病C.自由基通常是异常活泼的带电分子或基团D.自由基攻击生物膜上的磷脂分子时会产生新的自由基解析:自由基攻击DNA时,可能会引起碱基的替换、缺失,从而导致基因突变,因此可能会引起生物性状改变;白化病是遗传病,自由基攻击酪氨酸酶时,使酶的活性下降,黑色素合成减少,但不会患白化病。3.(2023·广东江门二模)人的幼红细胞多次分裂后细胞核浓缩,血红蛋白逐渐增加,将细胞核排出细胞后成为网织红细胞。约24h后核糖体、线粒体等细胞器开始解体,网织红细胞逐渐变为成熟红细胞。下列叙述正确的是(A)A.幼红细胞与成熟红细胞在形态、结构和功能上有稳定性差异B.网织红细胞比成熟红细胞在结构上更适合为机体运输氧气C.成熟红细胞衰老后,控制其凋亡的基因开始转录D.网织红细胞没有细胞核,细胞内不能进行多肽链的合成解析:幼红细胞形成成熟红细胞是分化的过程,分化前后的细胞在形态、结构和功能上有稳定性差异;成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器,含有更多的血红蛋白,比网织红细胞更适合运输氧气;成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器,无法进行基因的转录;网织红细胞含有核糖体等细胞器,可以利用细胞核排出之前转录的mRNA进行多肽链的合成。4.研究发现,小鼠气管上皮细胞中的分泌细胞具有“去分化”的能力,这对高等脊椎动物在不同器官中和受伤情形下的再生能力可能具有更为普遍的贡献。下列相关叙述正确的是(D)A.干细胞内遗传物质的改变是分泌细胞形成的根本原因B.受伤的细胞死亡与细胞的衰老死亡均属于细胞凋亡C.小鼠的骨髓瘤细胞和气管上皮干细胞都具有无限增殖的能力D.分泌细胞“去分化”时,细胞内有些蛋白质的合成将会中断解析:干细胞内基因的选择性表达是分泌细胞形成的根本原因;受伤的细胞死亡属于细胞坏死,细胞的衰老死亡属于细胞凋亡;小鼠的气管上皮干细胞属于正常体细胞,不具有无限增殖的能力;分泌细胞“去分化”时,有些基因不能表达,因此细胞内有些蛋白质的合成将会中断。5.(2023·广东湛江模拟)感染烟草花叶病毒(TMV,RNA病毒)的烟草叶片会发生超敏反应。在发生超敏反应时,细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑,该病斑只特异性地在TMV入侵的部位形成。以下分析错误的是(B)A.TMV在烟草细胞中复制增殖时需要烟草细胞提供原料、能量等B.TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应,不利于烟草植株的生存C.TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的D.超敏反应快速地诱导细胞死亡,可以防止或减少TMV的扩散解析:TMV在烟草细胞中复制增殖时将RNA注入烟草细胞,需要烟草细胞提供原料、能量等合成子代病毒;TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应时,细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑,从而减少病毒传播,有利于烟草植株的生存;细胞的程序性死亡即细胞凋亡,TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的;超敏反应快速地诱导细胞死亡,使病毒不能及时传播,可以防止或减少TMV的扩散。6.(2023·河北石家庄质检)下图表示某二倍体生物有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体对数的变化。下列叙述错误的是(D)A.同源染色体联会一定发生在MF段,此时细胞中可形成4个四分体B.有丝分裂的后期处于CD段,此时细胞中含有4个染色体组C.若细胞中没有同源染色体,也不含染色单体,则一定处于HI段D.若细胞质正在发生不均等分裂,此时细胞一定处于MF段的后期解析:据图分析可知,图2会出现同源染色体对数为0的时期,为减数分裂,则图1是有丝分裂。MF段为减数分裂Ⅰ完成前同源染色体对数情况,同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ的前期,属于MF段,根据图2纵坐标,此时细胞中同源染色体对数是4对,即四分体有4个;CD段同源染色体的对数加倍,是有丝分裂后期着丝粒一分为二,染色体数量加倍的结果,此时的二倍体细胞含有4个染色体组;若细胞中没有同源染色体和染色单体,该细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期,一定位于HI段;卵原细胞减数分裂过程中细胞质不均等分裂会出现两次,此时细胞可能处于MF段的后期,也可能处于HI段。7.(2023·广东广州一模)研究表明多种核仁蛋白会参与rRNA的编辑、端粒DNA序列的修复、调节细胞周期等生命活动过程。核仁蛋白Npm1可以结合中心体,抑制细胞分裂时中心体的复制,Npm1还可以与抑癌基因P53结合,增强P53的转录。下列叙述错误的是(C)A.某些核仁蛋白参与核糖体的形成B.某些核仁蛋白可以延缓细胞衰老C.核仁蛋白Npm1可以促进细胞有丝分裂D.核仁蛋白Npm1能够抑制细胞癌变解析:多种核仁蛋白会参与rRNA的编辑,核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此某些核仁蛋白参与核糖体的形成;端粒学说认为端粒DNA序列随着细胞的分裂不断缩短,端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤会导致细胞衰老,某些核仁蛋白能够修复端粒DNA序列,则可以延缓细胞衰老;核仁蛋白Npm1能够抑制细胞分裂时中心体的复制,可以抑制细胞有丝分裂;抑癌基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖,核仁蛋白Npm1可以与抑癌基因P53结合,增强P53的转录,阻止细胞不正常的增殖,抑制细胞发生癌变。8.(2023·湖南湘潭二模)在女性生殖细胞形成过程中,初级卵母细胞经过两次减数分裂形成一个卵子,减数分裂Ⅰ后排出第一极体,减数分裂Ⅱ后排出第二极体,极体在辅助生殖技术中具有重要意义。某女性是隐性致病基因携带者(Aa),她体内第一极体或第二极体的基因分析的结果,都能为筛选不含致病基因的卵细胞提供依据。不考虑突变,下列相关叙述错误的是(A)A.第一极体的染色体数、核DNA分子数都是第二极体的两倍B.若第一极体检测出A基因,则同时产生的卵细胞一般会含a基因C.若第二极体检测出a基因,则同时产生的卵细胞含A基因的概率较小D.若第一极体和第二极体都检测出a基因,则同时产生的卵细胞可能含有A基因解析:第一极体每条染色体含两条染色单体,两个DNA,所以第一极体的染色体数与第二极体相同、核DNA分子数是第二极体的两倍;减数分裂Ⅰ后排出第一极体时等位基因Aa分离,若第一极体检测出A基因,则次级卵母细胞经减数分裂Ⅱ后产生的卵细胞一般会含a基因;若第二极体检测出a基因,则次级卵母细胞经减数分裂Ⅱ后产生的卵细胞基因与第二极体通常相同,所以同时产生的卵细胞含A基因的概率较小;若第一极体和第二极体都检测出a基因,可能初级卵母细胞在四分体时期A/a等位基因发生了交换,所以同时产生的卵细胞可能含有A基因。9.(2023·湖南衡阳模拟)胚胎发育的过程需要细胞的增殖与分化。研究发现,SAG分子能激活Hh信号通路,在胚胎发育中起调控作用。在SAG分子上引入NVOC基因,可获得没有活性的NVOCSAG。NVOCSAG若被紫外线照射,则可以发挥SAG的作用,改变细胞的基因表达,促进细胞分化。科研人员利用实验动物的胚胎进行了四组实验,检测胚胎中能够表达NKX2.1(一种与神经细胞发育有关的关键蛋白)的细胞所占的比例,结果如图所示。下列叙述正确的是(D)A.Hh信号通路被激活后,细胞的结构、形态和功能不会发生改变B.通过比较对照和SAG组可知,加入SAG可使胚胎细胞获得NKX2.1基因C.抑制Hh信号通路,有利于胚胎细胞分化成为各种体细胞D.利用该体系可以通过控制照射紫外线的时间点来调控胚胎的发育解析:SAG分子激活Hh信号通路后,会改变细胞的基因表达,促进细胞分化,因此细胞的结构、形态和功能会发生一定改变;细胞中本来就含有NKX2.1基因;激活Hh信号通路,有利于细胞的分化,抑制Hh信号通路,不利于分化;分析题意可知,NVOCSAG若被紫外线照射,则可以发挥SAG的作用,改变细胞的基因表达,促进细胞分化,利用该体系可以通过控制照射紫外线的时间点来调控胚胎的发育。10.除草剂乙草胺具有低毒、高效等特点。研究者探讨了乙草胺对棉花根尖细胞有丝分裂的影响,为棉田安全有效地使用乙草胺提供细胞遗传学依据。据图分析下列说法错误的是(D)A.处于①②③④时期的根尖细胞仍可以进行翻译B.②与③细胞中的核DNA数量相同C.图2中BCD均可能造成染色体变异,其中D可能与纺锤体无法正常形成有关D.若乙草胺处理使根尖分生区某细胞一个核DNA分子发生突变,则产生的两个子细胞遗传性状不同解析:分裂期存在间期已经转录的mRNA仍可以进行翻译,合成蛋白质,维持细胞生命活动;②和③表示细胞分裂中期和后期,核DNA已复制,数量相同;图2中B、D形成的子细胞中染色体数目可能发生改变,C染色体结构发生改变,BCD均可能造成染色体变异,而D中染色体不均等分离产生的主要原因是乙草胺干扰了纺锤体的正常形成,使得染色体不能正常移向两极;分裂过程中一个核DNA分子突变,则该异常DNA分子进入一个子细胞,有丝分裂产生的两个子细胞所含遗传信息不同,但由于密码子简并性等原因,产生的两个子细胞遗传性状可能相同。11.(2023·湖北华中师大一附中模拟)如图为某细胞有丝分裂的细胞周期示意图,分裂间期可分为G1、S、G2期,其中S期进行DNA复制,G1和G2期主要进行RNA和蛋白质合成。下列说法正确的是(D)A.G1、G2期均有RNA聚合酶和DNA聚合酶参与B.用蛋白质合成抑制剂处理该细胞后,不影响S期DNA复制过程C.M期细胞中的染色体数与核DNA数的比为1∶2D.同一个体内的不同细胞分裂时,其M期时间可能不同解析:由题意可知,S期进行DNA复制,G1和G2期主要进行RNA和蛋白质合成,不合成DNA,因此DNA聚合酶不参与G1期和G2期的物质合成;G1期会形成S期需要的相关酶类,所以用蛋白质合成抑制剂处理后,会影响S期DNA复制过程;M期细胞中的前期和中期染色体数与核DNA数的比为1∶2,后期和末期的染色体数与核DNA数的比为1∶1;同一个体内的不同细胞分裂时,其M期时间可能不同,如人的肝细胞和宫颈癌细胞的分裂间期和分裂期时间不同。12.(2023·广东广州一模)雄性黑腹果蝇(2n=8)某正常细胞的部分染色体组成如图所示,图中①、②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述正确的是(D)A.该细胞为精原细胞,处于有丝分裂前期B.①与②的分离、a与b的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期C.该细胞中染色体数与核DNA分子数均为精细胞的2倍D.图中未画出的一对染色体的形态和大小不同解析:该细胞中发生同源染色体的联会形成了四分体,此时细胞处于减数分裂Ⅰ前期,为初级精母细胞;①、②为同源染色体,二者的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,a、b为姐妹染色单体,二者的分离发生在减数分裂Ⅱ后期;黑腹果蝇的体细胞中含有8条染色体,精细胞中含有4条染色体,该细胞完整的染色体数量为8条,共16个核DNA分子,因此染色体数为精细胞的2倍,核DNA分子数为精细胞的4倍;图中未画出的一对染色体为性染色体,果蝇为XY性别决定型,雄果蝇性染色体的形态和大小不同。13.(2023·广东茂名一模)一对姐弟被确认为是半同卵双胞胎,发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示。图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列叙述错误的是(C)A.图1表示卵子的异常受精过程,此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期B.该卵子与2个精子受精,表明透明带反应、卵细胞膜反应未能阻止多精入卵C.若图4细胞A中父系染色体组仅1个,则细胞C含2个父系染色体组D.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体可能不同解析:正常情况下只能有一个精子细胞进入卵细胞,此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期;透明带反应、卵细胞膜反应能阻止多精入卵,该卵子与2个精子受精,表明透明带反应、卵细胞膜反应未能阻止多精入卵;若图4细胞A中父系染色体组仅1个,细胞C可能含2个父系染色体组,也可能含1个母系染色体组和1个父系染色体组;来自母亲的染色体组有两个,并且是复制得到的,这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体组有四个,其中两两相同,所以来源于父亲的染色体可能不同。二、非选择题14.图1表示某动物处于不同分裂状态的细胞图像;图2为该动物部分组织切片的显微图像;图3为与该动物细胞分裂相关的坐标曲线。请据图回答下列问题。(1)图1中数字分别表示不同的生理过程,它们分别是①,②。A细胞有个染色体组,B细胞按图1后续过程,最终分裂结束可形成种子细胞。

(2)从图2可以判断该动物的性别是,判断依据是

。(3)图3中DE段形成的原因是,基因重组在图3中曲线的段。如果在图3中的A点全部的核DNA被放射性同位素标记,而分裂过程中所用的原料不含放射性同位素,则EF段可检测到放射性的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是。解析:(1)A细胞中着丝粒分裂且有同源染色体,处于有丝分裂后期,故①为有丝分裂,B细胞到C细胞发生了染色体数目减半,故为减数分裂Ⅰ。A细胞处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,染色体组也加倍,为4个染色体组。一个B细胞完成减数分裂,会形成4个子细胞,2种子细胞。(2)从图2可以判断出乙是次级卵母细胞,故该动物性别是雌性,判断理由为乙细胞在减数分裂Ⅱ后期发生了细胞质不均等分裂。(3)DE段形成的原因是着丝粒分裂,染色体数目加倍;基因重组发生在减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅰ后期,均存在染色单体,染色体和核DNA比值为1/2,为CD段。从A点开始到EF段,无论是有丝分裂还是减数分裂,DNA只复制一次,每个子代DNA一条链有放射性,一条没有,所以有放射性的链占全部链的比例为1/2。答案:(1)有丝分裂减数分裂Ⅰ42(2)雌性乙细胞在减数分裂Ⅱ后期发生了细胞质的不均等分裂(3)着丝粒分裂CD1/215.cAMP是一种细胞内的信号分子。研究表明,cAMP对初级卵母细胞完成减数分裂Ⅰ有抑制作用,大致机理如图所示。(1)由图可知,被激活的酶A能催化ATP并发生环化形成cAMP,cAMP能活化酶P,活化的酶P能抑制初级卵母细胞分裂为。

(2)女性在胚胎时期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞,但初级卵母细胞启动减数分裂Ⅰ则需要等到进入青春期之后。依据图示推测,进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是

。(3)初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数分裂Ⅰ是因为影响了缢缩环,为此搜集了小鼠的初级卵母细胞,在诱导恢复分裂后,用两种特异性药物(药物H和药物F)进行了实验,结果如图所示。①应从小鼠的(填器官)中获取初级卵母细胞,然后转移到37℃、(填气体环境)的CO2培养箱中培养。

②由实验结果推测,药物H能细胞中cAMP的量;药物F对酶A有

作用。③根据上述结果推测,cAMP抑制减数分裂Ⅰ的原因除了阻止缢缩环的形成,还可能是

。

解析:(1)ATP能脱去两个磷酸基团并发生环化形成cAMP;初级卵母细胞分裂为次级卵母细胞和极体。(2)依据题图推测,进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是信号分子2作用于S2蛋白,通过G2蛋白抑制酶A,细胞内的cAMP浓度降低,活化的酶P减少,解除了对减数分裂Ⅰ的抑制作用。(3)①初级卵母细胞是由卵原细胞经过减数分裂Ⅰ间期的染色体复制后形成的,场所是卵巢,因此应从小鼠的卵巢中获取初级卵母细胞,然后转移到37℃,含5%CO2、95%空气的CO2培养箱中培养。②根据图中结果可知,只加药物H时,没有完成减数分裂Ⅰ的细胞减少,只加药物F时,没有完成减数分裂Ⅰ的细胞增多,且此时产生两个体积相近的细胞,这说明药物H能降低细胞中cAMP的量,药物F特异性活化酶A。③由实验结果分析,cAMP抑制减数分裂Ⅰ的原因可能是阻止缢缩环的形成或干扰缢缩环的定位。答案:(1)脱去两个磷酸基团次级卵母细胞、极体(2)信号分子2作用于S2蛋白,通过G2蛋白抑制酶A,细胞内的cAMP浓度降低,活化的酶P减少,解除了对减数分裂Ⅰ的抑制作用(3)①卵巢5%CO2、95%空气②降低激活③干扰缢缩环的定位16.烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种蛋白质类物质,它普遍存在于哺乳动物体内,对延缓细胞衰老有重要作用。(1)对哺乳动物而言,细胞衰老与个体衰老并不是一回事,二者的关系是

。细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终细胞核会表现出的特征。

(2)研究发现,衰老细胞中NAD+的含量明显降低。通常情况下,哺乳动物细胞的

(填场所)中可通过有氧呼吸将NAD+转化成NADH。NAMPT是NAD+合成的关