高考二輪復習生物課件（新高考新教材）專題3細胞的生命歷程

專題三細胞的生命歷程落實主干知識網絡構建DNA分裂期紡錘體漂洗染色同源染色體著絲粒均等變形基因的選擇性表達形成不同組織、器官穩(wěn)定含有本物種的全套遺傳信息完整有機體或分化

成其他各種細胞降低基因控制的細胞程序性死亡【知識成串】1.有絲分裂、減數(shù)分裂——分裂過程中可發(fā)生的變異類型、相關細胞器等;2.減數(shù)分裂——與有絲分裂比較(包括染色體數(shù)、核DNA分子數(shù)、同源染色體數(shù)、染色單體數(shù)、每條染色體上DNA數(shù)目變化等);3.卵細胞的形成——細胞核移植選擇處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的卵母細胞的原因;4.有絲分裂裝片的制作——材料、染色劑、解離液的組成;5.細胞分化——不同細胞間細胞器種類、數(shù)量的差異;6.細胞凋亡——細胞毒性T細胞攻擊靶細胞。教材深挖1.(必修1

P116探究·實踐)比較不同時期持續(xù)時間長短的方法是通過統(tǒng)計各時期的細胞占細胞總數(shù)的比例,來估計各個時期占整個細胞周期的比例。2.(必修1

P121正文)實現(xiàn)細胞全能性的表現(xiàn)是發(fā)育成完整個體或分化成其他各種細胞。3.(必修1

P124正文)老年人頭發(fā)變白是由于頭發(fā)基部的黑色素細胞衰老,細胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少;白化病患者是細胞中控制合成酪氨酸酶的基因異常,不能合成酪氨酸酶,細胞中缺少酪氨酸酶所致。4.(必修1

P126正文)除細胞壞死外,細胞分裂、分化、衰老、凋亡均與基因有關,即受基因控制。5.(必修1

P126小字部分)細胞自噬的意義是:①通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量。②通過細胞自噬可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定。6.(必修2

P19正文)等位基因分離一般發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ,但由于互換,減數(shù)分裂Ⅱ后期也會發(fā)生等位基因分離現(xiàn)象。7.(必修2

P20旁欄思考)在減數(shù)分裂Ⅰ中染色體出現(xiàn)的特殊行為有同源染色體聯(lián)會、四分體形成、非姐妹染色單體間的互換、同源染色體分離等。易錯掃描1.判斷關于細胞增殖說法的正誤。(1)進行減數(shù)分裂的細胞細胞周期包括減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。(

)(2)細胞分裂前的間期既有基因表達又有DNA復制。(

)(3)有絲分裂后期由于紡錘絲的牽引,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開。(

)(4)減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ。(

)×√×√(5)等位基因分離是由于減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂,姐妹染色單體分離。(

)(6)非同源染色體自由組合導致的基因重組僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。(

)(7)受精卵中的遺傳物質一半來自父方,另一半來自母方。(

)(8)在受精作用過程中,雌雄配子隨機結合產生了多種類型的基因重組。(

)×√××2.判斷有關細胞分化、衰老、凋亡、癌變說法的正誤。(1)已分化的動物體細胞的細胞核仍具有全能性。(

)(2)肌細胞與幼紅細胞中的基因、mRNA、蛋白質均不同。(

)(3)一個細胞中能產生血紅蛋白說明細胞已分化。(

)(4)衰老細胞內染色質收縮影響DNA的復制和轉錄。(

)(5)細胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低,細胞核體積減小。(

)(6)細胞內磷脂、DNA、蛋白質等物質受自由基攻擊,可能導致細胞衰老。(

)(7)細胞凋亡過程中既有新蛋白質的合成,又有蛋白質的水解。(

)(8)細胞毒性T細胞裂解含有病毒的組織細胞的過程屬于細胞凋亡。(

)√×√√×√√√長句表達1.在減數(shù)分裂前的間期,染色體復制后,在顯微鏡下觀察不到每條染色體上的兩條姐妹染色單體的原因是

。

提示

減數(shù)分裂前的間期染色體復制后,每條染色體上的兩條染色單體各是一條長的細絲,呈染色質狀態(tài),故在顯微鏡下觀察不到2.選擇發(fā)育狀況相同的青蛙的胚胎細胞,均分為甲、乙兩組。甲組用含有3H標記的尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng),乙組用含有3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng),一段時間后,帶有放射性標記的細胞比例比較大的是

組,原因是

。

提示

甲

活細胞都可以利用3H標記的尿嘧啶核糖核苷酸進行轉錄,而只有分裂的細胞才能利用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸進行DNA復制3.某二倍體植物高莖(H)對矮莖(h)為顯性,基因H、h在4號染色體上,則基因型為Hh的植株在進行減數(shù)分裂時,出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的基因型為Hh的細胞,最可能的原因是

。若缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時,偶然出現(xiàn)了一個基因型為HH的配子,最可能的原因是

。

提示

在減數(shù)分裂Ⅰ前期,四分體中的非姐妹染色單體間發(fā)生了片段互換

減數(shù)分裂Ⅱ時基因H所在的姐妹染色單體未分開或分開后形成的兩條染色體移向了細胞同一極4.與體細胞相比,花粉細胞中的染色體減少了一半,但仍具有全能性,原因是

。

提示

與體細胞相比,花粉細胞中的染色體減少了一半,但仍具有發(fā)育為完整個體的全套基因5.端粒酶是延長端粒的一種酶,是由RNA和蛋白質組成的核糖核酸—蛋白質復合體,屬于逆轉錄酶。它以自身的RNA作為端粒DNA復制的模板,合成出DNA序列后添加到染色體的末端并與蛋白質結合,從而來穩(wěn)定染色體的結構。請從染色體水平分析癌細胞能無限增殖的原因。提示

癌細胞能激活端粒酶的活性,合成出DNA序列后添加到染色體的末端并與蛋白質結合,從而來穩(wěn)定染色體的結構6.有絲分裂后期著絲粒的分裂是不是紡錘絲牽引的結果?如何驗證你的結論?提示

著絲粒的分裂不是紡錘絲牽引的結果。用秋水仙素處理正在分裂中的細胞,秋水仙素抑制紡錘體形成,有絲分裂后期染色體的著絲粒仍可以分裂,從而使細胞中的染色體數(shù)目加倍,這說明著絲粒分裂不是紡錘絲牽引的結果考點1有絲分裂與減數(shù)分裂串聯(lián)整合——明要點1.判斷二倍體生物細胞分裂方式(1)前期圖的判斷(2)中期圖的判斷

(3)后期圖的判斷

特別提醒

①細胞有絲分裂過程中始終存在同源染色體,但某些單倍體存在例外情況。②著絲粒分裂并非是紡錘絲牽引的結果。著絲粒先分裂,之后紡錘絲牽引。③處于減數(shù)分裂Ⅱ的細胞中不一定沒有同源染色體,如四倍體。2.解讀細胞分裂中?？嫉娜愄厥馇€圖(1)每條染色體中DNA含量的變化分裂間期前、中減數(shù)分裂Ⅱ前、中期著絲粒分裂,姐妹染色單體分開后期減數(shù)分裂Ⅱ后期(2)同源染色體“對”數(shù)和“染色體組”數(shù)目的變化曲線圖甲、乙中表示有絲分裂的是

,表示減數(shù)分裂的是

。甲乙a、cb、d(3)不同核DNA相對含量和染色體數(shù)目對應細胞數(shù)目的直方圖

前、中、后、末期前、中、后、末期減數(shù)分裂Ⅰ前、中后、末期后、末期分層演練——拿高分角度1借助有絲分裂與減數(shù)分裂過程,考查科學思維練真題·明考向1.(2023·北京卷)武昌魚(2n=48)與長江白魚(2n=48)經人工雜交可得到具有生殖能力的子代。顯微觀察子代精巢中的細胞,一般不能觀察到的是(

)A.含有24條染色體的細胞B.染色體兩兩配對的細胞C.染色體移到兩極的細胞D.含有48個四分體的細胞D解析

精原細胞通過減數(shù)分裂形成精子,則精子中含有24條染色體,A項不符合題意;精原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ前期染色體兩兩配對,即聯(lián)會,B項不符合題意;精原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分開并移向兩極,在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體分開并移向兩極,在有絲分裂后期也可觀察到染色體移向細胞兩極,C項不符合題意;精原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ前期,能觀察到含有24個四分體的細胞,D項符合題意。2.(2022·湖南卷)洋蔥根尖細胞染色體數(shù)為8對,細胞周期約12h。觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂,拍攝照片如圖所示。下列分析正確的是(

)A.a為分裂后期細胞,同源染色體發(fā)生分離B.b為分裂中期細胞,含染色體16條,核DNA分子32個C.根據(jù)圖中中期細胞數(shù)的比例,可計算出洋蔥根尖細胞分裂中期時長D.根尖培養(yǎng)過程中用DNA合成抑制劑處理,分裂間期細胞所占比例降低B解析

根尖細胞進行有絲分裂,不發(fā)生同源染色體的分離,A項錯誤;b細胞中著絲粒排列在赤道板上,為有絲分裂中期細胞,此時DNA復制已經完成,含染色體16條,核DNA分子32個,B項正確;圖中細胞數(shù)量較少,不能準確計算各時期細胞的比例,無法計算各時期的時長,C項錯誤;根尖培養(yǎng)過程中用DNA合成抑制劑處理,能使細胞停止在分裂間期,因此間期細胞所占比例升高,D項錯誤。角度拓展

(1)果蠅體細胞在有絲分裂前的間期,DNA進行半保留復制,形成16個核DNA分子。[2021·全國卷乙](

)(2)果蠅體細胞在有絲分裂后期,成對的同源染色體分開,細胞中有16條染色體。[2021·全國卷乙](

)(3)植物細胞有絲分裂前期,核DNA已完成復制且染色體數(shù)目加倍。[2021·浙江卷](

)(4)高等動物胚胎干細胞分裂過程中,中心體的復制和染色體組數(shù)的加倍發(fā)生在同一時期。[2020·浙江卷改編](

)(5)一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體的復制次數(shù)相同。[2018·全國卷Ⅲ](

)√×××√練模擬·提能力3.(2023·湖南模擬)有絲分裂和減數(shù)分裂是哺乳動物細胞分裂的兩種形式。下列關于某二倍體哺乳動物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述,錯誤的是(

)A.一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體的復制次數(shù)相同B.有絲分裂中期與減數(shù)分裂Ⅰ中期都發(fā)生同源染色體聯(lián)會C.有絲分裂后期與減數(shù)分裂Ⅱ后期都發(fā)生染色單體分離D.處于有絲分裂中期和減數(shù)分裂Ⅱ后期的細胞,染色體數(shù)相等B解析

一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體都只復制一次,A項正確;有絲分裂中期不發(fā)生同源染色體聯(lián)會,同源染色體的聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期,B項錯誤;有絲分裂后期與減數(shù)分裂Ⅱ后期都發(fā)生著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,C項正確;處于有絲分裂中期和減數(shù)分裂Ⅱ后期的細胞,染色體數(shù)均與體細胞中的染色體數(shù)相等,D項正確。4.(2023·江蘇南京一模)右圖是某雄性動物精巢中細胞進行分裂時,相關物質數(shù)量變化的部分曲線圖。下列敘述錯誤的是(

)A.該圖不可表示減數(shù)分裂過程中染色單體的數(shù)量變化B.若該圖表示人體內細胞減數(shù)分裂時細胞中染色體的數(shù)量變化,則a=23C.若a=1,則該圖可以表示有絲分裂或減數(shù)分裂時一條染色體上DNA數(shù)量的變化D.若該圖表示有絲分裂中核DNA數(shù)量變化,則BC段染色體數(shù)∶核DNA數(shù)=1∶2或1∶1A解析

減數(shù)分裂Ⅰ結束后染色單體數(shù)目減半,因此該圖可表示減數(shù)分裂過程中染色單體的數(shù)量變化,A項錯誤;人體精原細胞在減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)量的變化規(guī)律為46→23→46→23,因此若該圖表示減數(shù)分裂時細胞中染色體數(shù)量的變化,則a=23,B項正確;若a=1,則該圖既能表示減數(shù)分裂時一條染色體上DNA數(shù)量的變化,也能表示有絲分裂時一條染色體上DNA數(shù)量的變化,C項正確;若該圖表示有絲分裂中核DNA數(shù)量變化,CD段表示細胞分裂,著絲粒分裂發(fā)生在BC段,則BC段染色體數(shù)∶核DNA數(shù)可能為1∶2,也可能是1∶1,D項正確。規(guī)律方法細胞分裂中相關物質、細胞或時期的判斷

角度2

圍繞細胞分裂與遺傳、變異的聯(lián)系,考查科學思維練真題·明考向5.(2023·山東卷)減數(shù)分裂Ⅱ時,姐妹染色單體可分別將自身兩端粘在一起,著絲粒分開后,2個環(huán)狀染色體互鎖在一起,如圖所示。2個環(huán)狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開,分別進入2個子細胞,交換的部分大小可不相等,位置隨機。某卵原細胞的基因組成為Ee,其減數(shù)分裂可形成4個子細胞。不考慮其他突變和基因被破壞的情況,關于該卵原細胞所形成子細胞的基因組成,下列說法正確的是(

)A.卵細胞基因組成最多有5種可能B.若卵細胞為Ee,則第二極體可能為EE或eeC.若卵細胞為E且第一極體不含E,則第二極體最多有4種可能D.若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E,則第一極體最多有3種可能C解析

正常情況下,卵細胞的基因組成可能為E或e,若減數(shù)分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生染色體互換,則次級卵母細胞和第一極體的基因組成都為Ee,減數(shù)分裂Ⅱ時染色體隨機交換產生的卵細胞基因組成可能為E或e或Ee或不含E、e;若減數(shù)分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間未發(fā)生染色體互換,則次級卵母細胞的基因組成為EE或ee,減數(shù)分裂Ⅱ時,若姐妹染色單體上的基因為EE,環(huán)狀染色體隨機交換后可產生E或EE或不含E的三種卵細胞,若姐妹染色單體上的基因為ee,環(huán)狀染色體隨機交換后可產生e或ee或不含e的三種卵細胞,因此卵細胞的基因組成最多可能有6種,即E、e、Ee、EE、ee及不含E和e,A項錯誤。若卵細胞為Ee,可推知該卵原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生染色體互換,則對應的第二極體為不含E與e基因,第一極體在減數(shù)分裂Ⅱ中可能分裂為基因組成是E、e、Ee和不含E與e基因的極體,B項錯誤;若卵細胞為E且第一極體不含E,則次級卵母細胞為EE,第一極體的基因組成為ee,第二極體可能為E、e、ee、不含e,C項正確;若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E,則該極體為第一極體分裂產生,因此第一極體必定含有E,可能為EE或Ee,最多有2種可能,D項錯誤。6.(2022·湖北卷)為了分析某21三體綜合征患兒的病因,對該患兒及其父母的21號染色體上的A基因(A1~A4)進行PCR擴增,經凝膠電泳后,結果如圖所示。關于該患兒致病原因的敘述,錯誤的是(

)A.考慮同源染色體互換,可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ21號染色體分離異常B.考慮同源染色體互換,可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅱ21號染色體分離異常C.不考慮同源染色體互換,可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ21號染色體分離異常D.不考慮同源染色體互換,可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅱ21號染色體分離異常D解析

考慮同源染色體互換,卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ21號染色體分離異常,A2、A3所在的染色體可進入同一個卵細胞,A項正確;考慮同源染色體互換,卵原細胞減數(shù)分裂Ⅱ21號染色體分離異常,A2、A3所在的染色體可進入同一個卵細胞,B項正確;不考慮同源染色體互換,可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ21號染色體分離異常,C項正確。不考慮同源染色體互換,患兒含有三個不同的等位基因,不可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅱ21號染色體分離異常,D項錯誤。角度拓展

(1)人的一個卵原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ時,有一對同源染色體沒有分開而進入次級卵母細胞,最終會形成1個染色體數(shù)目異常的卵細胞。[2021·重慶卷](

)(2)某動物的基因型是Aa,若該動物的某細胞在四分體時期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發(fā)生了互換,則導致基因A和a進入不同細胞的時期是減數(shù)分裂Ⅱ后期。[2022·全國卷乙](

)√√(3)基因型為AaBb的雄性果蠅,體內一個精原細胞進行有絲分裂時,一對同源染色體在染色體復制后彼此配對,非姐妹染色單體進行了互換,結果如下圖所示。該精原細胞此次有絲分裂產生的子細胞,均進入減數(shù)分裂,若此過程中未發(fā)生任何變異,則減數(shù)分裂Ⅰ產生的子細胞中,基因組成為AAbb的細胞所占的比例是1/4。[2021·遼寧卷](

)√練模擬·提能力7.(2023·湖南衡陽模擬)如圖所示,一條染色體上有一對等位基因(D和d),當染色體的端粒斷裂(圖②)后,姐妹染色單體會在斷裂處發(fā)生融合(圖③)。融合的染色體在細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引而在任何一處位置發(fā)生隨機斷裂。下列說法錯誤的是(

)A.端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截B.圖④和圖⑤分別表示細胞分裂的中期和后期C.圖⑤中D基因和d基因最后可能分配到一個子細胞中D.上述變異可能包括基因突變、基因重組以及染色體變異B解析

每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA,稱為端粒,端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截,A項正確。圖④的著絲粒已經一分為二;圖⑤表示融合的染色體在紡錘絲的牽引下發(fā)生隨機斷裂后移向細胞兩極,故圖④和圖⑤都處于細胞分裂的后期,B項錯誤。據(jù)題意“融合的染色體在細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引而在任何一處位置發(fā)生隨機斷裂”可知,若發(fā)生斷裂的部位位于D基因的左側或d基因的右側,則圖⑤中D和d基因最后可能分配到一個子細胞中,C項正確。若融合的染色體在細胞分裂后期斷裂的部位發(fā)生在某個基因內部,則可能會造成該基因部分堿基對的缺失,而發(fā)生基因突變;若該變異發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中,同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生片段互換,即基因重組;由于端粒的斷裂、融合的染色體在細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引而在任何一處位置發(fā)生隨機斷裂,會發(fā)生染色體(結構)變異。故上述變異可能包括基因突變、基因重組以及染色體變異,D項正確。規(guī)律總結

細胞分裂過程中異常細胞產生原因和判斷方法1.生物變異在不同分裂方式中發(fā)生的原因2.利用模型圖推斷減數(shù)分裂異常的原因

角度3

細胞分裂與染色體標記問題練真題·明考向8.(2021·浙江卷)現(xiàn)建立“動物精原細胞(2n=4)有絲分裂和減數(shù)分裂過程”模型。1個精原細胞(假定DNA中的P都為32P,其他分子不含32P)在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng),分裂為2個子細胞,其中1個子細胞發(fā)育為細胞①。細胞①和②的染色體組成如圖所示,H(h)、R(r)是其中的兩對基因,細胞②和③處于相同的分裂時期。下列敘述正確的是(

)A.細胞①形成過程中沒有發(fā)生基因重組B.細胞②中最多有兩條染色體含有32PC.細胞②和細胞③中含有32P的染色體數(shù)相等D.細胞④~⑦中含32P的核DNA分子數(shù)可能分別是2、1、1、1D解析

圖中細胞①處于減數(shù)分裂Ⅰ前期,分析細胞①中的基因組成可知,該細胞發(fā)生了互換,即發(fā)生了基因重組,A項錯誤;根據(jù)DNA分子半保留復制,1個精原細胞(DNA中的P都為32P)在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng),經過一次有絲分裂產生的子細胞中每條染色體中的DNA分子一條鏈含32P、另一條鏈不含32P。該子細胞經過減數(shù)分裂Ⅰ前的間期復制,形成的細胞①中每條染色體只有一條單體的DNA分子一條鏈含32P(共4條染色單體含有32P),細胞①形成細胞②時會發(fā)生同源染色體分離,正常情況下,細胞②有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上),但根據(jù)題圖可知,H所在的染色體發(fā)生了互換,很有可能H和h所在染色體都含有32P,因此細胞②中最多有三條染色體含有32P,B項錯誤;根據(jù)B項分析可知,正常情況下,細胞②和③中各有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上),但由于細胞①中發(fā)生了H和h的互換,而發(fā)生互換的染色單體上不確定是否含有32P,故細胞②和細胞③中含有32P的染色體數(shù)可能相等也可能不相等,C項錯誤;如果細胞②的H和R所在染色體含有32P,且細胞②中h所在染色體含有32P,則r所在染色體不含有32P,因此形成的細胞④含有32P的核DNA分子數(shù)為2個,形成的細胞⑤含有32P的核DNA分子數(shù)為1個,由于細胞③的基因型為Hhrr(h為互換的片段),h所在的染色體與其中一個r所在的染色體含有32P(H和另一個r所在的染色體不含32P),如果含有32P的2條染色體不在同一極,則形成的細胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子數(shù)為1個,D項正確。角度拓展

(1)在含有BrdU的培養(yǎng)液中進行DNA復制時,BrdU會取代胸苷摻入新合成的鏈中,形成BrdU標記鏈。若將一個細胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中,培養(yǎng)到第三個細胞周期的中期進行染色并觀察,會有3/4的DNA單鏈被BrdU標記。[2019·浙江卷](

)(2)若某二倍體高等動物(2n=4)的基因型為DdEe,其1個精原細胞(DNA被32P全部標記)在培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間,分裂過程中形成的其中1個細胞如圖所示,圖中細胞有2條染色體DNA含有32P。說明該精原細胞形成圖中細胞的過程中至少經歷了兩次DNA復制。[2020·浙江卷](

)×√練模擬·提能力9.(2023·湖南長沙模擬)取小白鼠(XY型,2n=40)的一個精原細胞,在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷的培養(yǎng)基中完成一個有絲分裂周期后形成兩個相同的精原細胞,將所得子細胞全部轉移至普通培養(yǎng)基中完成減數(shù)分裂(不考慮互換、實驗誤差和質DNA)。下列相關敘述錯誤的是(

)A.一個精細胞中可能有1條含3H的Y染色體B.一個初級精母細胞中含3H的染色體共有40條C.一個次級精母細胞可能有2條含3H的X染色體D.一個精細胞中最多可能有20條含3H的染色體C解析

減數(shù)分裂Ⅱ后期,染色體著絲粒分裂,形成的兩條Y染色體,一條含3H,一條不含3H,隨后它們隨機移向細胞兩極,所以最終形成的精子中可能有1條含3H的Y染色體,也可能有一條不含3H的Y染色體,A項正確;經過有絲分裂產生的精原細胞中,每個DNA均為一條鏈被標記,另一條鏈未被標記。精原細胞經過間期DNA復制形成初級精母細胞,初級精母細胞中含3H的染色體共有40條,B項正確;一個次級精母細胞有0或1或2條X染色體,但由于初級精母細胞染色體的DNA只有一條鏈含3H,所以即便在減數(shù)分裂Ⅱ后期,某次級精母細胞中含有2條X染色體,該細胞也只有一條X染色體含3H,C項錯誤;減數(shù)分裂Ⅰ完成最終形成的兩個次級精母細胞,每個細胞均含20條含3H的染色體,減數(shù)分裂Ⅱ后期,染色體的著絲粒分裂,形成40條染色體,其中有20條含3H的染色體,20條不含3H的染色體,隨機移向細胞兩極,一個精細胞可能獲得0~20條含3H的染色體,D項正確。C解析

據(jù)題意可知,觀察到兩個熒光點隨時間依次出現(xiàn)在細胞中①(兩條染色體散亂排列)→②(兩條染色體聯(lián)會)→③(兩條染色體排列在赤道板兩側)→④(兩條染色體分離),因此判斷該細胞正在進行減數(shù)分裂,A項正確;圖示①→②階段發(fā)生了同源染色體的聯(lián)會,因而推測這兩條染色體是一對同源染色體,B項正確;熒光點從③向④移動過程發(fā)生的是同源染色體的分離,沒有發(fā)生著絲粒的分裂,C項錯誤;這兩條染色體是一對同源染色體,分別被紅色熒光和綠色熒光標記,該細胞分裂后得到的兩個子細胞中分別含有這兩條染色體中的一條,因此都只有一種顏色的熒光點,D項正確。題后點撥:科學思維之模型與建?！毎至阎袠擞浫旧w去向的分析方法(1)若兩次都是有絲分裂(注:表示被3H標記的DNA鏈;表示沒有被3H標記的DNA鏈)(2)若兩次分裂分別是減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ

降低CDK的表達、抑制cyclinE的活性、抑制脫氧核苷酸的吸收等7~14S期的細胞質中含有能促進G1期細胞進行DNA復制的調節(jié)因子cyclinC確保染色體能夠平均分配到子細胞中D練模擬·提能力2.(2023·湖南張家界二模)為了保證細胞周期的正常運轉,細胞自身存在著一系列監(jiān)控系統(tǒng)(檢驗點),對細胞周期的過程是否發(fā)生異常加以檢測,部分檢驗點如圖所示。只有當相應的過程正常完成,細胞周期才能進入下一個階段運行。下列敘述正確的是(

)A.與G1期細胞相比,G2期細胞中染色體的數(shù)目加倍B.檢驗著絲粒是否正確連接到紡錘體上的是檢驗點5C.若檢驗點1未能通過,則細胞將停留在核DNA數(shù)目加倍的狀態(tài)D.細胞周期檢驗點的存在可以使細胞周期進程延緩,為DNA修復提供時間D解析

S期進行DNA復制,因此G2期細胞已完成DNA復制,每條染色體含有兩條染色單體,每條染色單體含有一個DNA,染色體數(shù)目不變,A項錯誤;紡錘體組裝完成是在有絲分裂的前期,因此可檢測檢驗點4來檢查紡錘體是否組裝完成,著絲粒是否正確連接到紡錘體上,B項錯誤;若檢驗點1未能通過,則細胞將停留在G1期,此時DNA復制尚未開始,細胞將停留在核DNA數(shù)目不變的狀態(tài),C項錯誤;檢驗點主要是確保細胞周期各時期的主要事件順利完成,若細胞發(fā)生損傷,細胞周期會中斷,待修復完成后才會繼續(xù)進行,D項正確。3.(2023·湖南岳陽模擬)已知細胞周期各階段生理過程在調控因子的嚴格調控下進行。研究人員將M期細胞分別與G1期和G2期細胞融合,發(fā)現(xiàn)原G1期和G2期細胞的染色質均凝聚成染色體。下列分析正確的是(

)A.若將S期細胞與G1期細胞融合,融合細胞的核膜可能迅速啟動解體B.G1期細胞中存在控制合成誘導染色質凝聚成染色體的調控因子的基因C.若將G1期細胞和G2期細胞融合,原G1期細胞的DNA可能啟動復制D.誘導染色質凝縮成染色體的調控因子存在于M期細胞中,且隨M期進行,含量越來越高B解析

細胞核膜解體發(fā)生在M期的前期,若將S期細胞與G1期細胞融合,融合細胞的核膜不會啟動解體,A項錯誤;將M期細胞分別與G1期和G2期細胞融合,發(fā)現(xiàn)原G1期和G2期細胞的染色質均凝聚成染色體,說明M期細胞中存在誘導染色質凝縮成染色體的調控因子,且該時期進行了相關調控因子的合成,因此G1期細胞中存在控制合成誘導染色質凝聚成染色體的調控因子的基因,B項正確;DNA復制發(fā)生在S期,啟動DNA復制的相關調控因子在該時期合成,若將G1期細胞和G2期細胞融合,原G1期細胞的DNA不會啟動復制,C項錯誤;染色質凝縮成染色體發(fā)生在M期的前期,因此誘導染色質凝縮成染色體的調控因子存在于M期細胞中,該調控因子在前期含量最高,隨后含量會減少,D項錯誤?？键c2細胞的分化、衰老和死亡串聯(lián)整合——明要點1.明確細胞分化的機理和結果2.識記細胞的衰老與凋亡的特征(1)衰老細胞的特征細胞核水分減慢色素降低酶(2)細胞凋亡與細胞壞死的比較

特別提醒

注意區(qū)分與病原體感染有關的細胞死亡的不同情況。若是被病原體感染而死亡,則屬于細胞壞死;若感染后被機體免疫系統(tǒng)清除,則屬于細胞凋亡。分層演練——拿高分角度1圍繞細胞分化與細胞全能性的關系,考查生命觀念練真題·明考向1.(不定項)(2022·河北卷)骨骼肌受牽拉或輕微損傷時,衛(wèi)星細胞(一種成肌干細胞)被激活,增殖、分化為新的肌細胞后與原有肌細胞融合,使肌肉增粗或修復損傷。下列敘述正確的是(

)A.衛(wèi)星細胞具有自我更新和分化的能力B.肌動蛋白在肌細胞中特異性表達,其編碼基因不存在于其他類型的細胞中C.激活的衛(wèi)星細胞中,多種細胞器分工合作,為細胞分裂進行物質準備D.適當進行抗阻性有氧運動,有助于塑造健美體型ACD解析

由題干信息“衛(wèi)星細胞被激活,增殖、分化為新的肌細胞后與原有肌細胞融合”可知,衛(wèi)星細胞具有自我更新和分化的能力,A項正確;因為同一個體的所有細胞最初均來源于受精卵,所以遺傳物質相同,肌動蛋白在肌細胞中特異性表達,其編碼基因也存在于其他類型的細胞中,只是沒有在其他類型的細胞中表達,B項錯誤;衛(wèi)星細胞被激活后會進行增殖、分化,所以激活的衛(wèi)星細胞中,多種細胞器分工合作,為細胞分裂進行物質準備,如核糖體會合成蛋白質等,C項正確;根據(jù)題干信息可知,適當進行抗阻性有氧運動,骨骼肌受牽拉,可以激活衛(wèi)星細胞,最后達到使肌肉增粗的作用,有助于塑造健美體型,D項正確。2.(2022·重慶卷)某化合物可使淋巴細胞分化為吞噬細胞。實驗小組研究了該化合物對淋巴細胞的影響,結果見下表。下列關于實驗組的敘述,正確的是(

)分組細胞特征核DNA含量增加的細胞比例吞噬細菌效率對照組均呈球形59.20%4.61%實驗組部分呈扁平狀,溶酶體增多9.57%18.64%A.細胞的形態(tài)變化是遺傳物質改變引起的B.有9.57%的細胞處于細胞分裂期C.吞噬細菌效率的提高與溶酶體增多有關D.去除該化合物后扁平狀細胞會恢復成球形C解析

細胞的形態(tài)變化是基因選擇性表達的結果,遺傳物質沒有發(fā)生改變,A項錯誤;由表格信息可知,核DNA含量增加的細胞比例為9.57%,包括S期、G2期、細胞分裂期,B項錯誤;吞噬細胞中的溶酶體釋放消化酶,可分解進入細胞的細菌,因此吞噬細菌效率的提高與吞噬細胞中溶酶體增多有關,C項正確;去除該化合物后扁平狀細胞不再分裂、分化,扁平狀細胞不會恢復成球形,D項錯誤。角度拓展

(1)胚胎干細胞為未分化細胞,不進行基因選擇性表達。[2022·江蘇卷](

)(2)已分化的動物體細胞的細胞核仍具有全能性。[2021·河北卷](

)(3)細胞核具有全能性是由于其含有該物種的全套基因。[2021·浙江卷](

)(4)由卵細胞直接發(fā)育成完整個體體現(xiàn)了植物細胞的全能性。[2021·遼寧卷](

)×√√√練模擬·提能力3.(2023·湖南模擬)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,叫作細胞分化。下列有關細胞分化的說法,錯誤的是(

)A.細胞分化有利于多細胞生物體提高各種生理功能的效率B.細胞分化導致細胞內的DNA、mRNA和蛋白質種類都有不同C.一般來說,細胞分化是一種持久性的變化,分化了的細胞一直保持分化后的狀態(tài)D.細胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象B解析

細胞分化的意義是使多細胞生物體中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能的效率,A項正確;細胞分化的實質是基因的選擇性表達,不會導致細胞內的DNA改變,B項錯誤;細胞分化的特點是普遍性、穩(wěn)定性、不可逆性。一般來說,分化了的細胞一直保持分化后的狀態(tài),C、D兩項正確。角度2圍繞細胞的衰老、死亡與人體健康的關系,考查社會責任練真題·明考向4.(2023·湖南卷)基因Bax和Bcl-2分別促進和抑制細胞凋亡。研究人員利用siRNA干擾技術降低TRPM7基因表達,研究其對細胞凋亡的影響,結果如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.細胞衰老和細胞凋亡都受遺傳信息的調控B.TRPM7基因可能通過抑制Bax基因的表達來抑制細胞凋亡C.TRPM7基因可能通過促進Bcl-2基因的表達來抑制細胞凋亡D.可通過特異性促進癌細胞中TRPM7基因的表達來治療相關癌癥D解析

細胞的衰老和凋亡都是受遺傳信息調控的生命現(xiàn)象,A項正確。Bax基因促進細胞凋亡,Bcl-2基因抑制細胞凋亡,題圖中siRNA干擾TRPM7基因實驗組的Bax蛋白質相對表達量提高,說明TRPM7基因可能通過抑制Bax基因的表達來抑制細胞凋亡,B項正確。題圖中siRNA干擾TRPM7基因實驗組的Bcl-2蛋白質相對表達量降低,且Bcl-2基因可抑制細胞凋亡,所以TRPM7基因可能通過促進Bcl-2基因的表達來抑制細胞凋亡,C項正確。通過以上分析可知,TRPM7基因的表達抑制細胞凋亡,可通過特異性抑制癌細胞中TRPM7基因的表達來促進癌細胞凋亡,從而達到治療相關癌癥的目的,D項錯誤。角度拓展

(1)成人腦神經細胞衰老前后,代謝速率和增殖速率都由快變慢。[2022·江蘇卷](

)(2)清除細胞內過多的自由基有助于延緩細胞衰老。[2021·河北卷](

)(3)細胞凋亡過程中不需要新合成蛋白質。[2021·河北卷](

)(4)只有癌細胞中能同時發(fā)現(xiàn)突變的原癌基因和抑癌基因。[2022·江蘇卷](

)×√××D解析

細胞衰老與基因的選擇性表達有關,A項正確;多細胞個體生長發(fā)育各階段均發(fā)生細胞衰老,故在胚胎發(fā)育早期有部分細胞已經衰老、死亡,B項正確;細胞衰老受基因控制,同時也受到內外各種不利因素的影響,其中有害化學物質是細胞衰老的誘因之一,C項正確;若用特異性裂解藥物清除基底膜干細胞旁邊的衰老細胞,小鼠干細胞就無法正常修復基底膜,說明衰老細胞的存在有利于干細胞的分裂,D項錯誤。6.(2023·湖南長沙模擬)壞死性凋亡是一種受調節(jié)的細胞死亡形式,它既以壞死的形態(tài)為特征,如細胞膜完整性被破壞,導致細胞內物質釋放,又與細胞凋亡類似,由確定的信號通路控制。壞死性凋亡主要由腫瘤壞死因子受體(TNFR)和干擾素等介質引發(fā),隨后,受體相互作用蛋白激酶1(RIPK1)和受體相互作用蛋白激酶3(RIPK3)與受體蛋白相互作用,后者進一步募集和磷酸化混合系激酶結構域樣蛋白(MLKL),MLKL作為細胞死亡的引發(fā)劑并最終誘導壞死性凋亡。下列說法錯誤的是(

)A.壞死性凋亡是受基因控制的死亡B.壞死性凋亡不會對機體造成任何影響C.MLKL是治療與壞死性凋亡相關的疾病的潛在靶點D.TNFR和干擾素引起的細胞凋亡,體現(xiàn)了細胞間的信息交流B解析

壞死性凋亡是一種受調節(jié)的細胞死亡形式,由確定的信號通路控制,故壞死性凋亡是受基因控制的死亡,A項正確;壞死性凋亡以壞死的形態(tài)為特征,如細胞膜完整性被破壞,導致細胞內物質釋放,故會對機體造成影響,B項錯誤;由題意可知,MLKL是細胞死亡的引發(fā)劑并最終誘導壞死性凋亡,故MLKL是治療與壞死性凋亡相關的疾病的潛在靶點,C項正確;TNFR和干擾素是由免疫細胞產生的,受體蛋白位于靶細胞上,則TNFR和干擾素引起的細胞凋亡,體現(xiàn)了細胞間的信息交流,D項正確。專項命題——重培優(yōu)【從新教材角度命題】細胞自噬與細胞凋亡命題要點

細胞自噬主要有兩種類型:一是處于營養(yǎng)缺乏條件下的細胞,通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量;二是在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時,通過細胞自噬,可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定。有些激烈的細胞自噬,可能誘導細胞凋亡。人類許多疾病的發(fā)生,可能與細胞自噬發(fā)生障礙有關。結合細胞結構和細胞凋亡考查細胞自噬是近幾年試題的命題熱點。練真題·明考向1.(2022·山東卷)某種干細胞中,進入細胞核的蛋白APOE可作用于細胞核骨架和異染色質蛋白,誘導這些蛋白發(fā)生自噬性降解,影響異染色質上的基因的表達,促進該種干細胞的衰老。下列說法錯誤的是(

)A.細胞核中的APOE可改變細胞核的形態(tài)B.敲除APOE基因可延緩該種干細胞的衰老C.異染色質蛋白在細胞核內發(fā)生自噬性降解D.異染色質蛋白的自噬性降解產物可被再利用C解析

由題干信息可知,進入細胞核的蛋白APOE可促進該種干細胞的衰老,衰老細胞的細胞核體積增大,核膜內折,A項正確。由APOE基因控制合成的蛋白APOE能促進該種干細胞的衰老,故敲除APOE基因可延緩該種干細胞的衰老,B項正確。細胞自噬發(fā)生在溶酶體內,降解后的產物可能被細胞利用,也可能排出細胞外,C項錯誤,D項正確。練模擬·提能力2.(2023·湖南三模)真核細胞的自噬主要有三種形式:微自噬(溶酶體膜或液泡膜直接內陷包裹底物并降解的過程)、巨自噬和分子伴侶介導的自噬。下圖表示某種巨自噬的過程,其中自噬小體來自內質網,溶酶體來自高爾基體。下列相關敘述錯誤的是(

)A.細胞進行微自噬時,離不開生物膜的流動性B.細胞進行巨自噬的產物中有合成蛋白質的原料C.自噬溶酶體內可以發(fā)生不同生物膜的降解過程D.有些離開高爾基體的小囊泡可合成多種水解酶D解析

細胞進行微自噬時,溶酶體膜或液泡膜會內陷并包裹底物,該過程需借助生物膜的流動性,A項正確;細胞進行巨自噬時,能將底物蛋白質降解,產生的游離氨基酸可用于蛋白質的合成,B項正確;自噬溶酶體可以降解自噬小體的部分生物膜以及衰老的線粒體膜,C項正確;溶酶體來自高爾基體,但溶酶體內的水解酶是在核糖體上合成的,D項錯誤?！緩男虑榫辰嵌让}】鐵死亡和細胞焦亡命題情境

1.鐵死亡鐵死亡是一種鐵依賴性的,區(qū)別于細胞凋亡、細胞壞死、細胞自噬的新型的細胞程序性死亡方式。鐵死亡的主要機制是在二價鐵或酯氧合酶的作用下,催化細胞膜上高表達的不飽和脂肪酸,發(fā)生脂質過氧化,從而誘導細胞死亡。鐵死亡的主要特征如下:(1)細胞形態(tài)方面,鐵死亡會導致細胞線粒體變小,膜密度增高,嵴減少。細胞核中形態(tài)變化不明顯,核體積正常且無核濃縮現(xiàn)象。(2)細胞成分方面,鐵死亡表現(xiàn)為脂質過氧化增高。也有一些特征基因發(fā)生變化。2.細胞焦亡細胞焦亡是近年來發(fā)現(xiàn)并證實的一種新的細胞程序性死亡方式,其特征為依賴于炎性半胱天冬酶,并伴有大量促炎癥因子的釋放。電鏡下,可以清楚地看到在細胞質膜破裂前,焦亡的細胞形成大量小泡,即焦亡小體。之后細胞膜上會形成孔隙,細胞膜破裂,內容物流出。研究表明,細胞焦亡廣泛參與感染性疾病、神經系統(tǒng)相關疾病和動脈粥樣硬化性疾病等的發(fā)生發(fā)展,并發(fā)揮重要作用,對細胞焦亡的深入研究有助于認識其在相關疾病發(fā)生發(fā)展中的作用,為臨床防治提供新思路。【命題角度】(1)鐵死亡與衰老細胞相比,在細胞核變化方面的差異是

。

(2)從細胞結構方面,可以依據(jù)

判斷細胞正常凋亡和鐵死亡。

(3)下列有關細胞焦亡的說法,正確的是

。

①細胞焦亡和細胞壞死均會引發(fā)炎癥反應②細胞焦亡過程中,細胞膜的通透性會發(fā)生變化③細胞凋亡和細胞焦亡都與細胞內基因的表達調控有關④細胞焦亡過程中,細胞的核遺傳物質發(fā)生了改變細胞核中形態(tài)變化不明顯,核體積正常且無核濃縮現(xiàn)象

細胞核和線粒體的形態(tài)變化①②③練真題·明考向3.(2023·山東卷)研究發(fā)現(xiàn),病原體侵入細胞后,細胞內蛋白酶L在無酶活性時作為支架蛋白參與形成特定的復合體,經過一系列過程,最終導致該細胞炎癥性壞死,病原體被釋放,該過程屬于細胞焦亡。下列說法錯誤的是(

)A.蝌蚪尾的消失不是通過細胞焦亡實現(xiàn)的B.敲除編碼蛋白酶L的基因不影響細胞焦亡C.細胞焦亡釋放的病原體可由體內的巨噬細胞吞噬消化D.細胞焦亡釋放的病原體可刺激該機體B淋巴細胞的增殖與分化B解析

蝌蚪尾的消失是通過細胞凋亡實現(xiàn)的,A項正確;無酶活性的蛋白酶L參與細胞焦亡,若敲除編碼蛋白酶L的基因則不能合成無酶活性的蛋白酶L,對細胞焦亡有影響,B項錯誤;細胞焦亡釋放的病原體可引發(fā)機體的免疫反應,病原體可刺激該機體B淋巴細胞增殖分化形成漿細胞,漿細胞合成分泌的抗體與病原體形成沉淀或細胞集團,進而可被巨噬細胞吞噬消化,C、D兩項正確。練模擬·提能力4.(2023·重慶模擬)Fe3+通過運鐵蛋白與受體結合被輸入哺乳動物生長細胞,經一系列過程最終以Fe2+的形式進入細胞質基質。若細胞內Fe2+積累過多,關鍵調節(jié)因子谷胱甘肽過氧化物酶4(GPx4)活性受到抑制,細胞的抗氧化能力下降,活性氧(ROs)大量堆積,從而引發(fā)膜脂質過氧化,導致細胞發(fā)生鐵依賴的程序性死亡,稱為“鐵死亡”。下列敘述錯誤的是(

)A.Fe3+進入細胞依賴于細胞膜的識別功能和流動性B.抑制GPx4的活性有利于延緩細胞凋亡C.ROs的自由基可攻擊生物膜產生更多的自由基D.細胞“鐵死亡”過程中存在凋亡基因的表達B解析

Fe3+通過運鐵蛋白與受體結合被輸入哺乳動物生長細胞,即以胞吞的方式進入細胞,所以此過程依賴于細胞膜表面受體的識別和結合以及細胞膜的流動性,A項正確;若抑制GPx4的活性,則細胞的抗氧化能力下降,活性氧大量堆積導致細胞凋亡,B項錯誤;自由基可攻擊生物膜的磷脂,產生更多的自由基,C項正確;“鐵死亡”是鐵依賴的程序性死亡,屬于細胞凋亡,所以存在凋亡基因的表達,D項正確。熱點微專題3?？技毎愋蜔狳c整合熱點突破練真題·明考向1.(2022·湖北卷)哺乳動物成熟紅細胞的細胞膜含有豐富的水通道蛋白,硝酸銀(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列敘述錯誤的是(

)A.經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會膨脹B.經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中不會變小C.未經AgNO3處理的紅細胞在低滲蔗糖溶液中會迅速膨脹D.未經AgNO3處理的紅細胞在高滲蔗糖溶液中會迅速變小B解析

經AgNO3處理的紅細胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通過自由擴散的方式進出細胞,故其在低滲蔗糖溶液中會吸水膨脹,在高滲蔗糖溶液中會失水變小,A項正確,B項錯誤;未經AgNO3處理的紅細胞,水可通過水通道蛋白快速進出細胞,也可通過自由擴散的方式進出細胞,故其在低滲蔗糖溶液中會迅速吸水膨脹,在高滲蔗糖溶液中會迅速失水變小,C、D兩項正確。2.(2022·福建卷)我國科研人員在航天器微重力環(huán)境下對多能干細胞的分化進行了研究,發(fā)現(xiàn)與正常重力相比,多能干細胞在微重力環(huán)境下加速分化為功能健全的心肌細胞。下列敘述錯誤的是(

)A.微重力環(huán)境下多能干細胞和心肌細胞具有相同的細胞周期B.微重力環(huán)境下進行人體細胞的體外培養(yǎng)需定期更換培養(yǎng)液C.多能干細胞在分化過程中蛋白質的種類和數(shù)量發(fā)生了改變D.該研究有助于了解微重力對細胞生命活動的影響A解析

連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期,心肌細胞已經高