1选择题
下列关于细胞生命历程中相关概念的叙述,正确的是( )
- A. 细胞分化使细胞的遗传物质发生改变,从而导致细胞形态、结构和功能出现稳定性差异
- B. 已分化的动物细胞仍具有全能性,如蝌蚪尾部细胞在发育过程中消失体现了细胞的全能性
- C. 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于程序性死亡,对维持机体稳态有重要意义
- D. 细胞衰老时多种酶的活性降低,代谢速率减慢;细胞坏死与细胞凋亡一样,都是由基因控制的程序性死亡
答案:C
解析:逐项辨析:A项错误。细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化过程中遗传物质(DNA)并不发生改变,只是不同细胞中表达的基因种类和数量不同,因此形态、结构和功能出现稳定性差异。易错点是把
2选择题
下列关于细胞生命历程中几个核心概念的叙述,正确的是( )
- A. 有丝分裂过程中染色体复制一次、细胞分裂一次,形成的两个子细胞遗传物质与亲代细胞完全相同
- B. 细胞分化使细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异,分化程度越高的细胞全能性通常越容易表达
- C. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,对机体完成正常发育、维持内部环境稳态有重要意义
- D. 细胞衰老时细胞内多种酶活性降低、代谢减慢,同时细胞核体积减小、细胞膜通透性增大
答案:C
解析:逐项辨析:A错误,有丝分裂中染色体复制一次、细胞分裂一次,保证了亲子代细胞遗传物质的稳定传递,但说“完全相同”不严谨,且分裂间期DNA复制过程中也可能发生变异(如基因突变),同时该表述忽略了细胞质遗传物质的不均等分配;B错误,细胞分化程度越高,细胞的全能性通常越难以表达(如高度分化的植物细胞仍具全能性,但动物体细胞全能性受限),并非“越容易表达”,这是分化与全能性关系的典型易错点;C正确,细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,属于正常生命现象,对个体发育和内环境稳态具有重要意义,与细胞坏死(不利因素引起的被动死亡)有本质区别;D错误,细胞衰老时细胞核体积增大、核膜内折,染色质收缩、染色加深,而非“核体积减小”。故选C。
3选择题
下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )
- A. 有丝分裂是体细胞增殖的主要方式,分裂形成的两个子细胞遗传物质相同
- B. 细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,其实质是基因的选择性表达
- C. 已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,这称为细胞的全能性
- D. 细胞凋亡与细胞坏死都是由外界不利因素引起的细胞死亡,对机体的影响完全相同
答案:D
解析:本题考查细胞增殖、分化、全能性、凋亡与坏死的概念辨析。
A 正确:有丝分裂是体细胞增殖的主要方式,亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,保证了亲子代细胞遗传物质相同、稳定传递。
B 正确:细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞中遗传信息执行情况不同,从而使细胞在形态、结构和功能上产生稳定性差异,但遗传物质一般不发生改变。
C 正确:细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,其原因是已分化的细胞仍含有本物种全套遗传信息。
D 错误:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于程序性死亡,是正常生理现象,有利于维持机体稳态;细胞坏死是在外界不利因素影响下引起的被动死亡,属于病理性过程,往往引起炎症反应,对机体有害。二者发生原因和对机体的意义均不相同,不能混为一谈。
易错点:把凋亡与坏死混淆是本部分最典型的错误。判断依据是看细胞死亡是否由基因控制、是否属于正常生理过程:基因控制的程序性死亡为凋亡,外界不利因素引起的被动死亡为坏死。
故选D。
4填空题
细胞增殖、分化、衰老和凋亡共同构成细胞的生命历程。请根据所学知识填写下列空白:
(1)________是体细胞增殖的主要方式,分裂产生的两个子细胞中遗传物质________(填“相同”或“不同”),从而保证了遗传信息的稳定传递。
(2)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在________、________和________上发生稳定性差异的过程;细胞分化的实质是________。
(3)已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,称为________;一般情况下,细胞分化程度越高,该潜能越________(填“高”或“低”)。
(4)细胞衰老时,细胞内多种酶的活性________,细胞代谢速率________。
(5)细胞凋亡是由________控制的________性死亡,对维持机体稳态具有重要意义;请举出细胞凋亡的一个实例:________。
答案:(1)有丝分裂;相同。
(2)形态;结构;功能(三空顺序可调);基因的选择性表达。
(3)细胞的全能性;低。
(4)降低;减慢。
(5)基因;程序;蝌蚪尾部的消失(或:人胚胎发育过程中指间细胞的凋亡、被病原体感染细胞的清除等,合理即可)。
解析:本题集中考查细胞生命历程的核心概念,属于概念识记与辨析题。
易错点一:将“有丝分裂”误填为“减数分裂”——体细胞增殖的主要方式是有丝分裂,减数分裂与生殖细胞形成有关。
易错点二:认为分化后遗传物质不同,应填“相同”,分化的实质是基因的选择性表达。
易错点三:将分化程度与全能性填成正相关,实际上一般为负相关,分化程度越高全能性越低。
易错点四:将细胞凋亡误写成“细胞坏死”或漏掉“基因控制”“程序性”两个关键定语,凋亡是基因控制的程序性死亡,坏死是外界不利因素引起的病理性死亡。
填空时注意“形态、结构、功能”三者缺一不可,且须写出“基因的选择性表达”这一实质,不能只写“基因表达”。
5解答题
为探究细胞生命历程中的若干概念关系,某同学提出以下四组表述,请逐组判断正误并说明理由(只答“对/错”不给分):
① 细胞分化使不同细胞中的遗传物质发生改变,从而产生形态、结构和功能上的稳定性差异。
② 已分化的植物细胞仍能发育成完整植株,说明其具有全能性;一般情况下,细胞分化程度越高,全能性越低。
③ 细胞凋亡是在基因控制下的程序性死亡,与细胞坏死的成因和意义完全相同。
④ 有丝分裂是体细胞增殖的主要方式,分裂形成的两个子细胞遗传物质相同,保证了遗传信息的稳定传递。
回答下列问题:
(1)指出上述四组表述中错误的组别,并分别说明错误原因。
(2)从“基因的作用”角度,概括细胞分化与细胞凋亡在分子机制上的共同点与不同点。
(3)若取同一生物体的口腔上皮细胞、胰岛B细胞和神经细胞进行检测,三者细胞核中的DNA种类与数量是否相同?请说明依据。
答案:(1)错误的是①和③。
①错误:细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞内的遗传物质(DNA)并未发生改变,只是不同细胞中表达的基因不同,从而在形态、结构和功能上出现稳定性差异。
③错误:细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,属于正常的生理性过程,对维持机体稳态有重要意义;细胞坏死是在不利的外界因素(如物理损伤、病原体侵染、缺氧等)作用下引起的病理性死亡,细胞内容物外泄,常引发炎症反应,对机体有害。二者成因与意义不同,不能混淆。
②和④表述正确。
(2)共同点:细胞分化与细胞凋亡都受基因的调控(都涉及基因的表达),都是在遗传物质不变的前提下进行的生命活动。
不同点:细胞分化是基因选择性表达的结果,使细胞在形态、结构和功能上产生稳定性差异,是生物个体发育的基础,细胞本身存活并执行特定功能;细胞凋亡则是相关基因(与凋亡相关的基因)被激活,由基因决定的程序性死亡,细胞主动结束生命,属于正常的生理性死亡过程。
(3)相同。因为口腔上皮细胞、胰岛B细胞和神经细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂产生的体细胞,有丝分裂保证了亲子代细胞遗传物质的稳定传递,故三者细胞核中的DNA种类和数量均相同;三者的差异是基因选择性表达的结果,而非遗传物质不同。
解析:本题以概念辨析为核心,考查细胞分化、细胞全能性、细胞凋亡与细胞坏死、有丝分裂的意义。
易错点一:误认为“分化导致遗传物质改变”。分化只是基因选择性表达,DNA不变,只是mRNA和蛋白质种类不同。
易错点二:混淆细胞凋亡与细胞坏死。凋亡是基因控制的程序性死亡、生理性、对机体有利;坏死是外界不利因素引起的病理性死亡、内容物外泄、对机体有害。
易错点三:误认为分化程度越高全能性越高,实际上一般呈负相关(分化程度越高,全能性越低)。
易错点四:误认为不同组织细胞的核DNA不同,忽视有丝分裂保证遗传物质稳定传递这一前提。
作答时须抓住“遗传物质是否改变”“基因选择性表达”“程序性死亡”三个关键词进行说理,只写结论不写理由会失分。
6解答题
参照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位 (1) 叶绿体的类囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反应名称 (2) 光合作用的光反应有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源 化学能 (3) 化学能
终产物(除ATP外)乙醇、CO2 (4) (5)
答案:(1)细胞质基质
(2)无氧呼吸
(3)光能
(4)O2、NADPH(5)H2O、CO2
解析:【解答】解:(1)(2)无氧呼吸可将葡萄糖在无氧条件下经过多种酶的催化,将葡萄糖
不彻底氧化分解,生成酒精、二氧化碳或乳酸,合成少量ATP,场所是细胞质基质。
(3)(4)光合作用的光反应,利用叶绿体类囊体薄膜上能够吸收光能的色素,利用光能
将水分解,生成氧气和[H],同时合成ATP。
(5)线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,将丙酮酸分解成[H]和二氧化碳,合成少
量ATP,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,能将[H]氧化成水,同时合成大量ATP。
故答案为:
(1)细胞质基质
(2)无氧呼吸
(3)光能
(4)O2、NADPH(5)H2O、CO2
7解答题
请辨析并回答下列与细胞生命历程相关的问题:
(1)有丝分裂是体细胞增殖的主要方式。请说明有丝分裂对于亲子代细胞遗传物质稳定传递的意义,并指出有丝分裂过程中保证这一意义实现的关键环节。
(2)细胞分化与细胞全能性是两个密切相关又容易混淆的概念。请分别写出细胞分化和细胞全能性的概念,并说明已分化的植物细胞与已分化的动物体细胞在全能性表达上的主要差异。
(3)细胞凋亡与细胞坏死是两种不同的细胞死亡方式。请从发生原因、是否受基因控制、对机体的影响三个方面比较二者的区别。
答案:(1)意义:有丝分裂过程中,染色体(遗传物质)先复制一次,再平均分配到两个子细胞中,使形成的两个子细胞所含的遗传物质与亲代细胞相同(保持一致),从而保证了细胞遗传特性的稳定性和物种遗传的稳定性。关键环节:分裂间期染色体(DNA)的复制;分裂期染色体的精确平均分配(后期着丝粒分裂、姐妹染色单体分开并平均移向细胞两极)。
(2)细胞分化:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞全能性:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。差异:已分化的植物细胞一般仍具有全能性,在适宜条件下(离体、一定的营养和植物激素等)可发育成完整植株;已分化的动物体细胞全能性受到限制,其细胞核仍具有全能性(如通过核移植技术可获得克隆动物),但单独的已分化动物体细胞一般不能直接发育成完整个体。
(3)①发生原因:细胞凋亡是由基因决定的、由细胞内遗传机制所决定的程序性死亡,属于正常生理现象;细胞坏死是在不利因素(如极端的物理、化学因素或病原体侵染等)作用下,细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。②是否受基因控制:细胞凋亡受基因控制(程序性死亡);细胞坏死不受基因控制,是被动的、非程序性的。③对机体的影响:细胞凋亡对机体是有利的,有利于个体完成正常发育、维持内部环境稳态(如胚胎发育中指间细胞的凋亡形成手指、被病原体感染细胞的清除等);细胞坏死对机体是有害的,会引起炎症反应等不良后果。
解析:本题考查细胞生命历程中“有丝分裂—分化—全能性—凋亡”四个核心概念的辨析与说理能力,属于概念对比型解答题。
(1)易错点:只答“染色体复制”而不答“平均分配”,或答成“DNA复制一次、细胞分裂两次”(那是减数分裂)。有丝分裂保证遗传稳定的关键在于“复制一次+平均分配一次”,两者缺一不可。
(2)易错点:一是将“分化程度越高全能性越强”当作规律,实际上分化程度越高,全能性通常越难以表达;二是混淆“细胞全能性”与“细胞核全能性”,已分化的动物体细胞全能性受限,但其细胞核仍具全能性;三是漏答植物细胞与动物细胞的差异,只答概念本身。
(3)易错点:将细胞凋亡与细胞坏死混为一谈,误认为凋亡属于坏死或凋亡对机体有害;比较时只答“是否受基因控制”一个方面,未从原因、基因控制、对机体影响三个角度对比,答题不全面。
8解答题
某二倍体植物体细胞中染色体数目为 2n = 12。回答下列问题:
(1)取该植物根尖分生区细胞制作临时装片,观察有丝分裂。在一个处于分裂期的细胞中观察到染色体数目为 24 条,请判断该细胞处于有丝分裂的哪个时期,并说明判断理由。
(2)若将该细胞中每条染色体上的 DNA 分子数记为 m,请分别写出有丝分裂前期和后期细胞中 m 的数值,并说明后期数值变化的原因。
(3)该植物根尖分生区细胞经组织培养可发育为完整植株,这一事实体现了细胞的什么特性?请解释「已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能」的含义,并指出细胞分化与该特性之间的关系。
(4)在个体发育过程中,蝌蚪尾部的细胞会逐渐消失。请判断该现象属于细胞凋亡还是细胞坏死,并从发生原因和对机体的意义两方面说明二者的区别。
答案:(1)有丝分裂后期。理由:该植物体细胞染色体数目为 2n = 12,正常情况下有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条独立的染色体,染色体数目暂时加倍为 24 条,故观察到 24 条染色体的细胞处于后期。
(2)前期 m = 2,后期 m = 1。原因:有丝分裂间期完成 DNA 复制后,每条染色体上含两条姐妹染色单体、两个 DNA 分子,故前期每条染色体含 2 个 DNA 分子;后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每条染色体只含 1 个 DNA 分子。
(3)体现了细胞的全能性。含义:已分化的细胞仍含有该物种生长发育所需的全套遗传信息,在适宜条件下仍能发育成完整个体。关系:细胞分化是基因选择性表达的结果,分化使细胞在形态、结构和功能上产生稳定性差异,但一般不改变细胞核中的遗传物质,因此已分化的细胞仍保留全能性;分化程度越高,全能性表达越困难。
(4)属于细胞凋亡。区别:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于程序性死亡,是正常的生理现象,有利于维持机体内部环境的稳态;细胞坏死是在种种不利因素(如极端理化因素、病原体侵害等)影响下,由外界因素引起的细胞损伤和死亡,属于被动的、非正常死亡,往往引起炎症反应,对机体有害。
解析:本题综合考查有丝分裂、细胞分化与全能性、细胞凋亡与坏死的辨析,属概念辨析类中档题。
易错点一:把染色体数目加倍与 DNA 加倍混为一谈。染色体数目加倍发生在后期,原因是着丝粒分裂;DNA 加倍发生在间期,原因是 DNA 复制。看到 24 条染色体应首先想到后期,而不是间期或末期。
易错点二:每条染色体上的 DNA 数与细胞核中 DNA 总数混淆。前期每条染色体含 2 个 DNA 分子(因含姐妹染色单体),后期着丝粒分裂后变为 1 个,这是判断染色体与 DNA 数量关系的关键转折点。
易错点三:误认为细胞分化后全能性丧失。分化只是基因选择性表达,细胞核遗传物质不变,故已分化的细胞仍具全能性;但分化程度越高,全能性越难表达。
易错点四:把蝌蚪尾部细胞消失当作细胞坏死。凋亡是基因控制的程序性死亡,对机体有利;坏死是外界不利因素导致的被动死亡,对机体有害,二者不可混淆。