專題能力訓練五細胞的生命歷程一、選擇題1.人體細胞出現紡錘體的分裂方式包括2種,分裂方式1的過程中細胞內始終存在同源染色體,分裂方式2的過程中細胞內會出現兩次基因重組。下列關于分裂方式1和分裂方式2的敘述,正確的是()A.分裂方式1有細胞周期,而分裂方式2沒有細胞周期B.人體內能進行分裂方式1的細胞均不能進行分裂方式2C.分裂方式2的過程中發(fā)生交叉互換與基因突變的頻率一樣低D.人體內進行分裂方式1和2的細胞內都會出現4個染色體組答案:A解析:分裂方式1的過程中細胞內始終存在同源染色體,說明分裂方式1是有絲分裂;分裂方式2的過程中細胞內會出現兩次基因重組,說明分裂方式2是減數分裂。減數分裂沒有細胞周期,A項正確。精原細胞能進行分裂方式1,也能進行分裂方式2,B項錯誤。減數分裂過程中,發(fā)生基因突變的頻率比發(fā)生交叉互換的頻率低,C項錯誤。只有進行有絲分裂的細胞才出現細胞中含4個染色體組的情況,D項錯誤。2.(2019山西晉城模擬)細胞周期包括分裂間期和分裂期(M期)。其中分裂間期又包括G1期(大量蛋白質合成)、S期(DNA復制)和G2期(少量蛋白質合成)。右圖是某細胞周期各時期的時間,若在培養(yǎng)液中加入DNA合成抑制劑,下列說法正確的是()A.S期參與的酶主要有解旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶B.要觀察有絲分裂M期各時期染色體的變化,選擇材料時只考慮M期的長短C.G2期細胞至少需要11.5 h后才能到達G1期和S期的交界處D.所有細胞被抑制在G1期和S期的交界處都需22 h答案:C解析:S期是DNA復制時期,該時期參與的酶主要有DNA聚合酶、解旋酶,RNA聚合酶參與的是轉錄過程,主要在G1期發(fā)揮作用。觀察有絲分裂分裂期各時期染色體的形態(tài),應選擇M期占細胞周期比例較大的細胞,不能只考慮M期的長短。進行細胞分裂的各個細胞并不是同步進行的,不同時期的細胞被抑制在G1期和S期的交界處所需時間不同,最長需要22h。3.下圖是某動物細胞分裂過程中核DNA含量的變化曲線。下列說法正確的是()A.a屬于減數第一次分裂,b屬于減數第二次分裂B.與過程中DNA含量增加的原因都是著絲點的分裂C.a過程可使精原細胞的數目增加,b過程能產生生殖細胞D.交叉互換發(fā)生的時期是和答案:C解析:a過程中核DNA含量前后不變,屬于有絲分裂,b過程中核DNA含量最后減半,屬于減數分裂,A項錯誤。與過程中DNA含量增加的原因都是DNA復制,B項錯誤。a過程(有絲分裂)可使精原細胞的數目增加,b過程(減數分裂)能產生生殖細胞,C項正確。減數第一次分裂前期,同源染色體的非姐妹染色單體會發(fā)生交叉互換,對應的是題圖中的,D項錯誤。4.(2019江西撫州測試)研究發(fā)現,VPS4B(一種蛋白質)能夠調控腫瘤細胞的增殖過程。在癌細胞培養(yǎng)過程中,下調VPS4B的含量,細胞分裂間期各時期比例(%)變化如下表。下列分析合理的是()G1期S期G2期對照組51.5433.1315.33下調VPS4B組67.2419.7812.98A.核糖體中合成的VPS4B不需加工即可發(fā)揮調控作用B.VPS4B的缺失或功能被抑制可導致細胞周期縮短C.VPS4B可能在S期與G2期的轉換過程中起重要作用D.下調VPS4B的含量可能成為治療癌癥的新思路答案:D解析:核糖體上合成的多肽,需要經加工修飾形成一定的空間結構后才能發(fā)揮作用。分析表格可知,下調VPS4B含量,處于G1期的細胞增多,處于S期和G2期的細胞減少,則下調VPS4B含量會抑制DNA復制,故VPS4B缺失或其功能被抑制可導致細胞周期延長。根據表格數據可知,VPS4B可能在G1期與S期的轉換過程中起作用。治療癌癥時應阻止癌細胞無限增殖,由題中信息可知,下調VPS4B含量可抑制DNA復制,進而抑制癌細胞無限增殖,達到治療癌癥的目的。5.(2019遼寧部分重點高中聯考)若某一果蠅精原細胞中8條染色體上的全部DNA已被15N標記,其中一對同源染色體上有基因A和a?，F給此精原細胞提供含14N的原料讓其連續(xù)分裂2次,產生4個子細胞(不考慮突變和交叉互換)。下列敘述正確的是()A.若4個子細胞中均含8條染色體,則每個子細胞中的核DNA均含15NB.若4個子細胞中均含4條染色體,則每個子細胞中有一半核DNA含15NC.若4個子細胞中均含8條染色體,則每個子細胞中均含2個A基因D.若4個子細胞中均含4條染色體,則有一半子細胞含有a基因答案:D解析:若4個子細胞中均含8條染色體,則細胞進行的是2次有絲分裂,1個DNA復制2次,形成2個含15N的DNA和2個不含15N的DNA,有絲分裂后期著絲點分裂,新形成的染色體隨機組合,分別移向兩極,則每個子細胞中含有15N的核DNA數不確定,A項錯誤。若4個子細胞中均含4條染色體,則細胞進行的是減數分裂,因此DNA只復制一次,則每個子細胞中所有核DNA均含15N,B項錯誤。若4個子細胞中均含8條染色體,則細胞進行的是有絲分裂,則每個子細胞中均只含有1個A基因,C項錯誤。若4個子細胞中均含4條染色體,則細胞進行的是減數分裂,因此有一半子細胞含有a基因,D項正確。6.下圖為進行有性生殖生物的生活史示意圖。下列說法錯誤的是()A.過程中精卵要通過細胞膜表面蛋白進行識別B.過程存在細胞的增殖、分化和凋亡C.發(fā)生的基因突變有可能傳遞給子代D.經產生的細胞不具有生長發(fā)育所需的全套遺傳信息答案:D解析:是受精過程,精子和卵細胞通過細胞膜表面的糖蛋白進行識別,A項正確。過程是由受精卵發(fā)育成成體的過程,該過程中伴隨著細胞的增殖、分化和凋亡,B項正確。過程中,如果發(fā)生基因突變,則可能導致生殖細胞帶有突變基因,可能傳給子代,C項正確。精子和卵細胞中各有一個染色體組,一個染色體組中包含控制生物生長發(fā)育所需要的全套遺傳信息,D項錯誤。7.下圖為某高等生物細胞不同分裂時期的模式圖,、表示染色體片段。下列敘述錯誤的是()A.圖甲所示細胞處在減數第二次分裂中期,此時不進行核DNA的復制B.由兩圖可以看出,分裂過程中四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生了交換C.若圖甲所示細胞繼續(xù)分裂,可能會發(fā)生等位基因的分離D.若兩圖所示細胞來源于同一個精原細胞,則圖乙所示細胞是由圖甲所示細胞分裂形成的答案:D解析:圖甲所示細胞中無同源染色體,著絲點排列在赤道板上,處于減數第二次分裂中期,此時不進行核DNA的復制,A項正確。題圖細胞中,、染色體片段發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換,B項正確。若圖甲所示細胞繼續(xù)分裂,由于發(fā)生了交叉互換,可能含有等位基因,所以可能發(fā)生等位基因的分離,C項正確。圖甲和圖乙所示細胞的染色體組成不同,圖乙所示細胞不可能是由圖甲所示細胞分裂形成的,D項錯誤。8.(2019山東棗莊模擬)研究發(fā)現,細胞中活化的蛋白質Bak可通過改變線粒體外膜的通透性,使線粒體內外膜之間的細胞色素c等小分子物質釋放,進而激活細胞凋亡信號,促使細胞凋亡;同時還發(fā)現,在血液腫瘤細胞中,通過使用抗癌藥物,蛋白質Bak的活化率可以高達80%。下列描述錯誤的是()A.原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變是細胞癌變的根本原因B.線粒體外膜通透性的改變可能是因為外膜上蛋白質分子發(fā)生了改變C.含活化的蛋白質Bak細胞的死亡是由生命活動缺少能量所致D.可通過誘導腫瘤細胞中蛋白質Bak的活化來治療癌癥答案:C解析:由題意可知,含活化的蛋白質Bak的細胞的死亡是由于線粒體外膜通透性改變,釋放細胞色素c等小分子物質,進而激活細胞凋亡信號,促使細胞凋亡。9.(2019北京東城聯考)下圖為人體細胞的生命歷程示意圖,為各個時期的細胞,ac表示生理過程。據圖分析,下列敘述正確的是()A.與外界環(huán)境進行物質交換的能力比強B.比的基因更容易發(fā)生突變C.與的基因型和蛋白質均相同D.體內細胞分化形成的過程不可逆答案:D解析:細胞體積越大,其相對表面積越小,物質交換的效率越低,因此與相比,的相對表面積較小,其與外界環(huán)境進行物質交換的效率較低,A項錯誤。與相比,的分裂能力強,更容易發(fā)生基因突變,B項錯誤。與細胞是由同一個受精卵有絲分裂形成的,含有相同的DNA,但兩者選擇性表達的基因不同,因此所含的蛋白質不完全相同,C項錯誤。細胞分化一般不可逆,因此體內細胞分化形成的過程不可逆,D項正確。二、非選擇題10.圖甲表示基因型為AaBb的某高等雌性動物處于細胞分裂不同時期的圖像;圖乙表示該動物細胞分裂的不同時期染色體數目變化曲線。甲乙丙丁(1)圖甲中具有同源染色體的細胞有。 (2)圖甲中B、E細胞各含有、個染色體組。其中E細胞所處的分裂時期屬于圖乙中的(填標號)階段。 (3)圖丙表示該動物形成生殖細胞的過程圖解,圖丁表示某細胞中染色體與基因的位置關系。圖丁對應于圖丙中的(填“”“”或“”);細胞的基因型是。 答案:(1)A、B、D(缺一不可)(2)41(3)aB解析:(1)通過觀察分析圖甲可知,圖甲中A、B、D細胞具有同源染色體。(2)圖甲中B細胞含有4個染色體組,而E細胞只含1個染色體組;E細胞處于減數第二次分裂前期,對應于圖乙中的階段。(3)圖丁細胞處于減數第二次分裂后期,且細胞質均等分裂,對應于圖丙中的;根據卵原細胞(AaBb)和丁細胞(Ab)的基因組成可知,細胞的基因型是aB。11.(2019天津理綜)作物M的F1基因雜合,具有優(yōu)良性狀。F1自交形成自交胚的過程見途徑1(以兩對同源染色體為例)。改造F1相關基因,獲得具有與F1優(yōu)良性狀一致的N植株,該植株在形成配子時,有絲分裂替代減數分裂,其卵細胞不能受精,直接發(fā)育成克隆胚,過程見途徑2。據圖回答下列問題。(1)與途徑1相比,途徑2中N植株形成配子時由于有絲分裂替代減數分裂,不會發(fā)生由和導致的基因重組,也不會發(fā)生染色體數目。 (2)基因雜合是保持F1優(yōu)良性狀的必要條件。以n對獨立遺傳的等位基因為例,理論上,自交胚與F1基因型一致的概率是,克隆胚與N植株基因型一致的概率是。 (3)通過途徑獲得的后代可保持F1的優(yōu)良性狀。 答案:(1)同源染色體非姐妹染色單體交叉互換非同源染色體自由組合減半(2)1/2n100%(3)2解析:(1)途徑1是通過減數分裂形成配子,而途徑2中通過有絲分裂產生配子,有絲分裂過程中不發(fā)生基因重組,且子細胞中染色體數不減半,故與途徑1相比,途徑2中N植株形成配子時不會發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換和非同源染色體的自由組合,也不會發(fā)生染色體數目減半。(2)由題意可知,要保持F1優(yōu)良性狀需要基因雜合,一對雜合基因的個體自交獲得雜合子的概率是1/2,若該植株有n對獨立遺傳的等位基因,根據自由組合定律,雜合子自交子代中每對基因均雜合的概率為1/2n,故自交胚與F1基因型(基因雜合)一致的概率為1/2n。而克隆胚的形成相當于無性繁殖過程,子代和N植株遺傳信息一致,故克隆胚與N植株基因型一致的概率是100%。(3)途徑1產生自交胚的過程存在基因重組,F1產生的配子具有多樣性,經受精作用后的子代具有多樣性,不可保持F1的優(yōu)良性狀;而途徑2產生克隆胚的過程不存在基因重組,子代和親本的遺傳信息一致,可以保持F1的優(yōu)良性狀。12.蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,具有抗菌、抗病毒等廣泛的生物學效應。體外研究發(fā)現,蜂毒素對多種癌細胞具有強烈的殺傷作用。請回答以下問題。(1)在取材方面,蜂毒素只能從工蜂的毒腺細胞中獲取,其根本原因是。 (2)相關研究已表明,蜂毒素可引起細胞凋亡?？蒲腥藛T為進一步研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制,進行了以下實驗。請完善相關實驗并回答問題。方法步驟:a.取4只相同的培養(yǎng)瓶,編號,分別加入等量的完全培養(yǎng)液和; b.1號培養(yǎng)瓶為空白對照組,向24號培養(yǎng)瓶分別加入; c.培養(yǎng)48 h后,檢測并統計,結果如圖1所示; d.檢測凋亡基因(Bax、Bel-2)的表達,結果如圖2所示。(3)分析與討論。a.圖1表明,。 b.圖1、圖2表明,促進胃癌細胞凋亡的是,抑制胃癌細胞凋亡的是。因此,從基因水平上看,蜂毒素誘導胃癌細胞凋亡的原理是。 答案:(1)基因的選擇性表達(2)a.等量的(離體)胃癌細胞b.濃度為2 g/mL、4 g/mL、6 g/mL的蜂毒素溶液c.胃癌細胞的凋亡率(3)a.蜂毒素能誘導胃癌細胞凋亡,一定范圍內,隨蜂毒素濃度增大,誘導效應增強b.Bax蛋白Bel-2 蛋白能夠促進Bax基因的表達,抑制Bel-2基因的表達解析:(1)蜂毒素只能從工蜂的毒腺細胞中獲取,其根本原因是控制蜂毒素合成的基因只能在工蜂的毒腺細胞中表達。(2)本實驗是為了研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制,所以自變量應為蜂毒素濃度。對照實驗的設計應遵循單一變量原則和對照原則,各組間除自變量不同外,其他無關變量應相同且適宜。最后以胃癌細胞的凋亡率為指標呈現實驗結果。(3)a.分析圖1曲線可知,蜂毒素能誘導胃癌細胞凋亡,一定范圍內,隨蜂毒素濃度增大誘導效應增強。b.比較題中圖1、圖2曲線可知,隨蜂毒素濃度增大,Bax蛋白含量越高,胃癌細胞凋亡也越高,所以促進胃癌細胞凋亡的是Bax蛋白。同理,抑制胃癌細胞凋亡的是Bel-2蛋白。因此,從基因水平上看,蜂毒素誘導胃癌細胞凋亡的原理是蜂毒素能夠促進Bax基因的表達,同時抑制Bel-2基因的表達。- 7 -