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1、專題能力訓(xùn)練五　細(xì)胞的生命歷程 一、選擇題 1.人體細(xì)胞出現(xiàn)紡錘體的分裂方式包括2種,分裂方式1的過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)始終存在同源染色體,分裂方式2的過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩次基因重組。下列關(guān)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(xì)胞周期,而分裂方式2沒(méi)有細(xì)胞周期 B.人體內(nèi)能進(jìn)行分裂方式1的細(xì)胞均不能進(jìn)行分裂方式2 C.分裂方式2的過(guò)程中發(fā)生交叉互換與基因突變的頻率一樣低 D.人體內(nèi)進(jìn)行分裂方式1和2的細(xì)胞內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)4個(gè)染色體組 答案:A 解析:分裂方式1的過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)始終存在同源染色體,說(shuō)明分裂方式1是有絲分裂;分裂方式2的過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩次基因重組,說(shuō)

2、明分裂方式2是減數(shù)分裂。減數(shù)分裂沒(méi)有細(xì)胞周期,A項(xiàng)正確。精原細(xì)胞能進(jìn)行分裂方式1,也能進(jìn)行分裂方式2,B項(xiàng)錯(cuò)誤。減數(shù)分裂過(guò)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(xiàng)錯(cuò)誤。只有進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞才出現(xiàn)細(xì)胞中含4個(gè)染色體組的情況,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(2019山西晉城模擬)細(xì)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(zhì)合成)、S期(DNA復(fù)制)和G2期(少量蛋白質(zhì)合成)。右圖是某細(xì)胞周期各時(shí)期的時(shí)間,若在培養(yǎng)液中加入DNA合成抑制劑,下列說(shuō)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(shí)期染色體的變

3、化,選擇材料時(shí)只考慮M期的長(zhǎng)短 C.G2期細(xì)胞至少需要11.5 h后才能到達(dá)G1期和S期的交界處 D.所有細(xì)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(fù)制時(shí)期,該時(shí)期參與的酶主要有DNA聚合酶、解旋酶,RNA聚合酶參與的是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,主要在G1期發(fā)揮作用。觀察有絲分裂分裂期各時(shí)期染色體的形態(tài),應(yīng)選擇M期占細(xì)胞周期比例較大的細(xì)胞,不能只考慮M期的長(zhǎng)短。進(jìn)行細(xì)胞分裂的各個(gè)細(xì)胞并不是同步進(jìn)行的,不同時(shí)期的細(xì)胞被抑制在G1期和S期的交界處所需時(shí)間不同,最長(zhǎng)需要22h。 3.下圖是某動(dòng)物細(xì)胞分裂過(guò)程中核DNA含量的變化曲線。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.a屬于

4、減數(shù)第一次分裂,b屬于減數(shù)第二次分裂 B.①與④過(guò)程中DNA含量增加的原因都是著絲點(diǎn)的分裂 C.a過(guò)程可使精原細(xì)胞的數(shù)目增加,b過(guò)程能產(chǎn)生生殖細(xì)胞 D.交叉互換發(fā)生的時(shí)期是②和⑤ 答案:C 解析:a過(guò)程中核DNA含量前后不變,屬于有絲分裂,b過(guò)程中核DNA含量最后減半,屬于減數(shù)分裂,A項(xiàng)錯(cuò)誤。①與④過(guò)程中DNA含量增加的原因都是DNA復(fù)制,B項(xiàng)錯(cuò)誤。a過(guò)程(有絲分裂)可使精原細(xì)胞的數(shù)目增加,b過(guò)程(減數(shù)分裂)能產(chǎn)生生殖細(xì)胞,C項(xiàng)正確。減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體的非姐妹染色單體會(huì)發(fā)生交叉互換,對(duì)應(yīng)的是題圖中的⑤,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2019江西撫州測(cè)試)研究發(fā)現(xiàn),VPS4B(一種蛋

5、白質(zhì))能夠調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖過(guò)程。在癌細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,下調(diào)VPS4B的含量,細(xì)胞分裂間期各時(shí)期比例(%)變化如下表。下列分析合理的是(　　) G1期 S期 G2期 對(duì)照組 51.54 33.13 15.33 下調(diào)VPS4B組 67.24 19.78 12.98 A.核糖體中合成的VPS4B不需加工即可發(fā)揮調(diào)控作用 B.VPS4B的缺失或功能被抑制可導(dǎo)致細(xì)胞周期縮短 C.VPS4B可能在S期與G2期的轉(zhuǎn)換過(guò)程中起重要作用 D.下調(diào)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(jīng)加工修飾形成一定的空間結(jié)構(gòu)后才能發(fā)揮作用。

6、分析表格可知,下調(diào)VPS4B含量,處于G1期的細(xì)胞增多,處于S期和G2期的細(xì)胞減少,則下調(diào)VPS4B含量會(huì)抑制DNA復(fù)制,故VPS4B缺失或其功能被抑制可導(dǎo)致細(xì)胞周期延長(zhǎng)。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,VPS4B可能在G1期與S期的轉(zhuǎn)換過(guò)程中起作用。治療癌癥時(shí)應(yīng)阻止癌細(xì)胞無(wú)限增殖,由題中信息可知,下調(diào)VPS4B含量可抑制DNA復(fù)制,進(jìn)而抑制癌細(xì)胞無(wú)限增殖,達(dá)到治療癌癥的目的。 5.(2019遼寧部分重點(diǎn)高中聯(lián)考)若某一果蠅精原細(xì)胞中8條染色體上的全部DNA已被15N標(biāo)記,其中一對(duì)同源染色體上有基因A和a?，F(xiàn)給此精原細(xì)胞提供含14N的原料讓其連續(xù)分裂2次,產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞(不考慮突變和交叉互換)。下列敘述正

7、確的是(　　) A.若4個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體,則每個(gè)子細(xì)胞中的核DNA均含15N B.若4個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體,則每個(gè)子細(xì)胞中有一半核DNA含15N C.若4個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體,則每個(gè)子細(xì)胞中均含2個(gè)A基因 D.若4個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體,則有一半子細(xì)胞含有a基因 答案:D 解析:若4個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體,則細(xì)胞進(jìn)行的是2次有絲分裂,1個(gè)DNA復(fù)制2次,形成2個(gè)含15N的DNA和2個(gè)不含15N的DNA,有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂,新形成的染色體隨機(jī)組合,分別移向兩極,則每個(gè)子細(xì)胞中含有15N的核DNA數(shù)不確定,A項(xiàng)錯(cuò)誤。若4個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體,則細(xì)胞進(jìn)行的是減

8、數(shù)分裂,因此DNA只復(fù)制一次,則每個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA均含15N,B項(xiàng)錯(cuò)誤。若4個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體,則細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,則每個(gè)子細(xì)胞中均只含有1個(gè)A基因,C項(xiàng)錯(cuò)誤。若4個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體,則細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂,因此有一半子細(xì)胞含有a基因,D項(xiàng)正確。 6.下圖為進(jìn)行有性生殖生物的生活史示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.①過(guò)程中精卵要通過(guò)細(xì)胞膜表面蛋白進(jìn)行識(shí)別 B.②③過(guò)程存在細(xì)胞的增殖、分化和凋亡 C.②③發(fā)生的基因突變有可能傳遞給子代 D.經(jīng)④產(chǎn)生的細(xì)胞不具有生長(zhǎng)發(fā)育所需的全套遺傳信息 答案:D 解析:①是受精過(guò)程,精子和卵細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞膜表面的糖蛋白進(jìn)

9、行識(shí)別,A項(xiàng)正確。②③過(guò)程是由受精卵發(fā)育成成體的過(guò)程,該過(guò)程中伴隨著細(xì)胞的增殖、分化和凋亡,B項(xiàng)正確。②③過(guò)程中,如果發(fā)生基因突變,則可能導(dǎo)致生殖細(xì)胞帶有突變基因,可能傳給子代,C項(xiàng)正確。精子和卵細(xì)胞中各有一個(gè)染色體組,一個(gè)染色體組中包含控制生物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的全套遺傳信息,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.下圖為某高等生物細(xì)胞不同分裂時(shí)期的模式圖,Ⅰ、Ⅱ表示染色體片段。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.圖甲所示細(xì)胞處在減數(shù)第二次分裂中期,此時(shí)不進(jìn)行核DNA的復(fù)制 B.由兩圖可以看出,分裂過(guò)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(xì)胞繼續(xù)分裂,可能會(huì)發(fā)生等位基因的分離 D.若兩圖所示細(xì)胞

10、來(lái)源于同一個(gè)精原細(xì)胞,則圖乙所示細(xì)胞是由圖甲所示細(xì)胞分裂形成的 答案:D 解析:圖甲所示細(xì)胞中無(wú)同源染色體,著絲點(diǎn)排列在赤道板上,處于減數(shù)第二次分裂中期,此時(shí)不進(jìn)行核DNA的復(fù)制,A項(xiàng)正確。題圖細(xì)胞中,Ⅰ、Ⅱ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(xiàng)正確。若圖甲所示細(xì)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(xiàng)正確。圖甲和圖乙所示細(xì)胞的染色體組成不同,圖乙所示細(xì)胞不可能是由圖甲所示細(xì)胞分裂形成的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(2019山東棗莊模擬)研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞中活化的蛋白質(zhì)Bak可通過(guò)改變線粒體外膜的通透性,使線粒體內(nèi)外膜之間的細(xì)胞色素c等小

11、分子物質(zhì)釋放,進(jìn)而激活細(xì)胞凋亡信號(hào),促使細(xì)胞凋亡;同時(shí)還發(fā)現(xiàn),在血液腫瘤細(xì)胞中,通過(guò)使用抗癌藥物,蛋白質(zhì)Bak的活化率可以高達(dá)80%。下列描述錯(cuò)誤的是(　　) A.原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變是細(xì)胞癌變的根本原因 B.線粒體外膜通透性的改變可能是因?yàn)橥饽ど系鞍踪|(zhì)分子發(fā)生了改變 C.含活化的蛋白質(zhì)Bak細(xì)胞的死亡是由生命活動(dòng)缺少能量所致 D.可通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞中蛋白質(zhì)Bak的活化來(lái)治療癌癥 答案:C 解析:由題意可知,含活化的蛋白質(zhì)Bak的細(xì)胞的死亡是由于線粒體外膜通透性改變,釋放細(xì)胞色素c等小分子物質(zhì),進(jìn)而激活細(xì)胞凋亡信號(hào),促使細(xì)胞凋亡。 9.(2019北京東城聯(lián)考)下圖為人體細(xì)胞

12、的生命歷程示意圖,①~⑥為各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞,a~c表示生理過(guò)程。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是(　　) A.與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的能力②比①?gòu)?qiáng) B.⑥比②的基因更容易發(fā)生突變 C.⑤與⑥的基因型和蛋白質(zhì)均相同 D.體內(nèi)細(xì)胞分化形成⑤的過(guò)程不可逆 答案:D 解析:細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越小,物質(zhì)交換的效率越低,因此與①相比,②的相對(duì)表面積較小,其與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的效率較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤。⑥與②相比,②的分裂能力強(qiáng),更容易發(fā)生基因突變,B項(xiàng)錯(cuò)誤。⑤與⑥細(xì)胞是由同一個(gè)受精卵有絲分裂形成的,含有相同的DNA,但兩者選擇性表達(dá)的基因不同,因此所含的蛋白質(zhì)不完全相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞分化一

13、般不可逆,因此體內(nèi)細(xì)胞分化形成⑤的過(guò)程不可逆,D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 10.圖甲表示基因型為AaBb的某高等雌性動(dòng)物處于細(xì)胞分裂不同時(shí)期的圖像;圖乙表示該動(dòng)物細(xì)胞分裂的不同時(shí)期染色體數(shù)目變化曲線。 甲 乙 丙 丁 (1)圖甲中具有同源染色體的細(xì)胞有　　　　　　　　　　。? (2)圖甲中B、E細(xì)胞各含有　　　　　、　　　　　個(gè)染色體組。其中E細(xì)胞所處的分裂時(shí)期屬于圖乙中的　　　　　(填標(biāo)號(hào))階段。? (3)圖丙表示該動(dòng)物形成生殖細(xì)胞的過(guò)程圖解,圖丁表示某細(xì)胞中染色體與基因的位置關(guān)系。圖丁對(duì)應(yīng)于圖丙中的　　　　　(填“①”“②”或“③”);細(xì)胞Ⅳ的基因型是　　　

14、　　。? 答案:(1)A、B、D(缺一不可) (2)4　1?、? (3)②　aB 解析:(1)通過(guò)觀察分析圖甲可知,圖甲中A、B、D細(xì)胞具有同源染色體。(2)圖甲中B細(xì)胞含有4個(gè)染色體組,而E細(xì)胞只含1個(gè)染色體組;E細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期,對(duì)應(yīng)于圖乙中的②階段。(3)圖丁細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期,且細(xì)胞質(zhì)均等分裂,對(duì)應(yīng)于圖丙中的②;根據(jù)卵原細(xì)胞(AaBb)和丁細(xì)胞(Ab)的基因組成可知,細(xì)胞Ⅳ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(guò)程見途徑1(以兩對(duì)同源染色體為例)。改造F1相關(guān)基因,獲得具有與F1優(yōu)良性狀一致的N植株

15、,該植株在形成配子時(shí),有絲分裂替代減數(shù)分裂,其卵細(xì)胞不能受精,直接發(fā)育成克隆胚,過(guò)程見途徑2。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)與途徑1相比,途徑2中N植株形成配子時(shí)由于有絲分裂替代減數(shù)分裂,不會(huì)發(fā)生由　　　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　導(dǎo)致的基因重組,也不會(huì)發(fā)生染色體數(shù)目　　　　。? (2)基因雜合是保持F1優(yōu)良性狀的必要條件。以n對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因?yàn)槔?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(guò)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

16、色體自由組合　減半 (2)1/2n　100% (3)2 解析:(1)途徑1是通過(guò)減數(shù)分裂形成配子,而途徑2中通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生配子,有絲分裂過(guò)程中不發(fā)生基因重組,且子細(xì)胞中染色體數(shù)不減半,故與途徑1相比,途徑2中N植株形成配子時(shí)不會(huì)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(huì)發(fā)生染色體數(shù)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(duì)雜合基因的個(gè)體自交獲得雜合子的概率是1/2,若該植株有n對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因,根據(jù)自由組合定律,雜合子自交子代中每對(duì)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(dāng)于無(wú)

17、性繁殖過(guò)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(chǎn)生自交胚的過(guò)程存在基因重組,F1產(chǎn)生的配子具有多樣性,經(jīng)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(chǎn)生克隆胚的過(guò)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(xué)效應(yīng)。體外研究發(fā)現(xiàn),蜂毒素對(duì)多種癌細(xì)胞具有強(qiáng)烈的殺傷作用。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。 (1)在取材方面,蜂毒素只能從工蜂的毒腺細(xì)胞中獲取,其根本原因是　　　　　　　　　　　　。? (2)相關(guān)研究已表明,蜂毒素可引起細(xì)胞凋亡。科研人員為進(jìn)一步研究

18、蜂毒素對(duì)人胃癌細(xì)胞的影響及作用機(jī)制,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完善相關(guān)實(shí)驗(yàn)并回答問(wèn)題。 方法步驟: a.取4只相同的培養(yǎng)瓶,編號(hào),分別加入等量的完全培養(yǎng)液和　　　　　　　　　　　　;? b.1號(hào)培養(yǎng)瓶為空白對(duì)照組,向2~4號(hào)培養(yǎng)瓶分別加入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;? c.培養(yǎng)48 h后,檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)　　　　　　　　　　　,結(jié)果如圖1所示;? d.檢測(cè)凋亡基因(Bax、Bel-2)的表達(dá),結(jié)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(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡的是　　　　　,抑制胃癌細(xì)胞凋亡的是　　　　　　　　。因此,從

19、基因水平上看,蜂毒素誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的原理是　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)基因的選擇性表達(dá) (2)a.等量的(離體)胃癌細(xì)胞　b.濃度為2 μg/mL、4 μg/mL、6 μg/mL的蜂毒素溶液　c.胃癌細(xì)胞的凋亡率 (3)a.蜂毒素能誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡,一定范圍內(nèi),隨蜂毒素濃度增大,誘導(dǎo)效應(yīng)增強(qiáng)　b.Bax蛋白　Bel-2 蛋白　能夠促進(jìn)Bax基因的表達(dá),抑制Bel-2基因的表達(dá) 解析:(1)蜂毒素只能從工蜂的毒腺細(xì)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(xì)胞中表達(dá)。(2)本實(shí)驗(yàn)是為了研究蜂毒素對(duì)人胃癌細(xì)胞的影響及作用機(jī)制,所以自變量應(yīng)為蜂毒素濃度。對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則,各組間除自變量不同外,其他無(wú)關(guān)變量應(yīng)相同且適宜。最后以胃癌細(xì)胞的凋亡率為指標(biāo)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)a.分析圖1曲線可知,蜂毒素能誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡,一定范圍內(nèi),隨蜂毒素濃度增大誘導(dǎo)效應(yīng)增強(qiáng)。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(xì)胞凋亡也越高,所以促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡的是Bax蛋白。同理,抑制胃癌細(xì)胞凋亡的是Bel-2蛋白。因此,從基因水平上看,蜂毒素誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的原理是蜂毒素能夠促進(jìn)Bax基因的表達(dá),同時(shí)抑制Bel-2基因的表達(dá)。 - 7 -