2025年高考二轮复习生物大单元3细胞的增殖分化衰老和死亡等生命历程层级二关键突破提升练3

层级二关键突破提升练学生用书P175

突破点1细胞周期的调控1.(2024·河南郑州模拟)Rb蛋白是一种基因调节蛋白的抑制蛋白,去磷酸化的Rb蛋白被激活后与特定的基因调节蛋白结合,使后者不能激活与细胞分裂相关基因的转录,导致细胞失去细胞周期。生长因子能改变Rb蛋白的作用,促进细胞分裂。下列分析不合理的是()A.若细胞内Rb蛋白去磷酸化水平升高,则不利于细胞增殖B.生长因子有利于基因调节蛋白激活与细胞分裂相关基因的转录C.Rb蛋白失活会释放基因调节蛋白,启动靶基因合成mRNAD.与胚胎干细胞相比,骨骼肌细胞中Rb蛋白磷酸化水平较高答案D解析由题干信息可知,去磷酸化的Rb蛋白被激活后与特定的基因调节蛋白结合,使后者不能激活与细胞分裂相关基因的转录,导致细胞失去细胞周期,抑制细胞增殖,所以若细胞内Rb蛋白去磷酸化水平升高,则不利于细胞增殖,A项合理;由题干信息可知,去磷酸化的Rb蛋白被激活后与特定的基因调节蛋白结合,使后者不能激活与细胞分裂相关基因的转录,导致细胞失去细胞周期,抑制细胞增殖,而生长因子能改变Rb蛋白的作用,促进细胞分裂,所以生长因子有利于基因调节蛋白激活与细胞分裂相关基因的转录,B项合理;由题干信息可知,若Rb蛋白失活,则不会与特定的基因调节蛋白结合,释放基因调节蛋白,从而启动靶基因转录合成mRNA,C项合理;骨骼肌细胞是高度分化的细胞,不能再分裂,故其中的Rb蛋白磷酸化水平较低,去磷酸化水平较高,D项不合理。2.(2024·山东滨州二模)为研究某种动物体细胞的细胞周期,在t0时将S期的细胞用3H全部标记,然后换用无放射性的新鲜培养液继续培养,不同间隔时间取样做细胞放射性自显影实验,统计其中带3H标记的M期细胞所占的百分比。t1(t1=t0+3h)时发现被标记的细胞开始进入M期;t2(t2=t1+1h)时50%的被标记细胞处于M期,处于M期的被标记细胞的数目在增加;t3(t3=t2+4h)时50%被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少;t4(t4=t3+8h)时出现被标记的细胞第二次进入M期。下列说法正确的是()A.t0~t4时间段被3H标记的细胞均不会经历核糖体形成的时期B.t1~t4时间段被3H标记的细胞经历了一个完整的细胞周期C.t2~t3时间段被3H标记的部分细胞核DNA复制会因环境影响而出错D.该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为4h、2h、3h和4h答案D解析核糖体增生发生在G1期,分析题意可知,t1时最早发现被标记的细胞进入M期,t4时出现被标记的细胞第二次进入M期,所以t1~t4时间段细胞经过一个细胞周期,因此在t0~t4时间段存在细胞分裂前的间期,存在核糖体增生,A项错误;题中t1(t1=t0+3h)时开始检测到带3H标记的分裂期细胞,说明最先完成DNA复制的细胞经历G2期进入分裂期,则t0~t1为G2期,时间为3h,t2(t2=t1+1h)时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加,说明G2+1/2S=4(h),即S期等于2h,t3(t3=t2+4h)时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少,即1/2S+G2+M=8(h),因此M期等于4h,t4(t4=t3+8h)时出现被标记的细胞第二次进入M期,t1~t4时间段细胞经过一个细胞周期的时间(经历阶段为M+G1+S+G2),时间为13h,因此G1期等于4h,B项错误,D项正确;S期细胞的DNA容易受到内外因素的干扰而发生差错,由上述分析可知,S期等于2小时,t2时被3H标记的细胞不处于S期,因此在t2~t3时间段被3H标记的细胞不会因环境的影响而引起核3.(2024·湖南常德三模)细胞周期阻滞时,若细胞生长则会出现不可逆衰老,而细胞不生长则不会出现衰老现象。为验证这一结论,科学家用HT细胞设计如下图所示实验,其中血清中含细胞生长所需的生长因子,药剂X可诱导蛋白L的表达,蛋白L具有阻滞细胞周期的作用。下列说法错误的是()A.蛋白L使细胞停滞在G1期B.在有无血清的情况下,药剂X均可诱导L蛋白的合成C.将乙组细胞转移至不含药剂X的培养液中,细胞周期不能恢复正常D.丙组会出现细胞衰老的特征答案D解析药剂X可诱导蛋白L的表达,比较甲和乙,加入药剂X后,G1期细胞数目增加,说明蛋白L使细胞停滞在G1期,A项正确;比较丙和丁,在没有血清的条件下,丙组加入药剂X,G1期细胞数目增加,所以在有无血清的情况下,药剂X均可诱导L蛋白的合成,B项正确;乙组细胞添加的药剂X可诱导蛋白L的表达,蛋白L具有阻滞细胞周期的作用,同时乙组细胞添加了适量血清,血清中含细胞生长所需的生长因子,细胞周期阻滞时,若细胞生长则会出现不可逆衰老,如果将乙组细胞转移至不含药剂X的培养液中,细胞周期不能恢复正常,C项正确;丙组不含血清,即没有生长因子,细胞不生长则不会出现衰老现象,D项错误。突破点2细胞分裂过程中的遗传与变异现象4.(2024·山东菏泽一模)下图分别表示某动物(2n)精巢中处于分裂期的甲细胞和乙细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒,在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化,发现其依次出现在细胞①~③(或①~④)的不同位置处。下列说法正确的是()A.甲细胞和乙细胞中均标记的是一对同源染色体的着丝粒B.甲细胞的着丝粒到达③位置时,细胞内的染色体数为4nC.乙细胞的着丝粒从①到②位置的过程中DNA数目加倍D.乙细胞的着丝粒到达④位置时,每条染色体上DNA含量为2个答案D解析图乙①→②阶段发生了同源染色体的联会,因而推测乙中两条染色体是一对同源染色体,但图甲为有丝分裂或减数分裂Ⅱ,甲细胞中的两条染色体不一定是一对同源染色体,A项错误。甲细胞①~③过程可能为有丝分裂或减数分裂Ⅱ,若是有丝分裂,则细胞内的染色体数为4n;若是减数分裂Ⅱ,则细胞内的染色体数为2n,B项错误。乙细胞的着丝粒从①到②位置的过程是进行同源染色体联会配对,DNA数目不变,C项错误。乙细胞的着丝粒到达④位置时,同源染色体分离,此时仍存在姐妹染色单体,因此每条染色体上DNA含量为2个,D项正确。5.(2024·山东淄博一模)减数分裂时某些同源染色体可发生不等位的互换,下图为一个基因型为AABBCCDD的植物细胞在减数分裂时的不等位互换。下列说法错误的是()A.同源染色体联会发生异常是不等位互换的前提B.染色体的互换过程需要DNA连接酶的催化C.CID2、DIC2可能分别成为C、D基因的等位基因D.该细胞减数分裂能产生4种不同基因型的配子答案D解析在不等位互换中,联会的同源染色体发生异常,导致非姐妹染色单体之间的互换,所以同源染色体联会发生异常是不等位互换的前提,A项正确;在不等位互换过程中,DNA连接酶催化互换的DNA片段的连接,所以染色体的互换过程需要DNA连接酶的催化,B项正确;由于发生了不等位互换,产生了新的基因CID2和DIC2,这两个新的基因有可能替代了原有的C基因和D基因,成为它们的等位基因,C项正确;原始细胞的基因型为AABBCCDD,经过减数分裂和互换后,产生的配子可能有多种组合,但不会超过4种,具体取决于互换的频率和位置,由于此题目没有提供具体的配子组合和数量,所以无法计算产生不同基因型的配子数量,D项错误。6.(2024·重庆二模)果蝇的红眼(R)对白眼(r)为显性,这对基因位于X染色体上。已知果蝇的性染色体有如下异常情况:XXX与OY(无X染色体)在胚胎期死亡、XXY为可孕雄蝇、XO(无Y染色体)为不育雄蝇。某红眼雄果蝇与一白眼雌果蝇杂交,子代出现了一只红眼雄果蝇。究其原因,不可能的是()A.亲本雄果蝇的初级精母细胞,在减数分裂Ⅰ四分体时期,X和Y染色体片段互换B.亲本雌果蝇的卵细胞形成过程中,r基因发生了基因突变C.亲本雄果蝇的次级精母细胞,在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离D.亲本雌果蝇产生了不含性染色体的卵细胞,与基因型为XR的精子结合答案C解析亲本雄果蝇XRY的初级精母细胞,在减数分裂Ⅰ四分体时期,X和Y染色体片段互换产生YR的精子,A项不符合题意;亲本雌果蝇XrXr的卵细胞形成过程中,r基因发生了基因突变,产生XR的卵子,B项不符合题意;亲本雄果蝇的次级精母细胞,在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离,产生的是YY或XRXR或O(无性染色体)的精子,子代不会有红眼雄果蝇,C项符合题意;亲本雌果蝇产生了不含性染色体的卵细胞,与基因型为XR的精子结合,D项不符合题意。7.(不定项)(2024·山东青岛三模)研究人员在研究卵原细胞减数分裂过程中,发现了一种非常规的细胞分裂过程(“逆反”减数分裂),如图所示,它可以在某些情况下增强生物体的遗传变异。下列说法正确的是()A.“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关B.“逆反”减数分裂过程中,等位基因分离发生在MⅡC.“逆反”减数分裂经MⅠ后染色体数目减半D.“逆反”减数分裂更易获得含重组染色体的卵细胞答案AD解析由题图分析可知,“逆反”减数分裂过程中MⅠ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离,MⅡ时,同源染色体分离,纺锤体与染色体的排列、移动和移向两极有关,故“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关,A项正确;“逆反”减数分裂过程中MⅠ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离,而MⅡ时,同源染色体分离,因此,若在“逆反”减数分裂过程中发生了互换,等位基因的分离可能发生在MⅠ或MⅡ,B项错误;“逆反”减数分裂过程中,MⅠ时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,经MⅠ后染色体数目未减半,C项错误;由题图可知,“逆反”减数分裂获得含重组染色体的卵细胞的概率更高,D项正确。8.(2024·河北邢台一模)某雄性动物的基因型为AaXBY,现对其体内的一个精原细胞的分裂进行分析。不考虑基因突变,下列叙述正确的是()A.若四分体时期发生了染色体互换,则该精原细胞可能产生4种基因型的精细胞B.若产生的精细胞的基因型为AXBY,则该精原细胞的异常发生在减数分裂Ⅱ时C.该精原细胞经过减数分裂产生的四个子细胞的基因型相同D.减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期时,细胞中的Y染色体数一般为2条答案A解析如果四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间没有发生互换,则该精原细胞产生2种基因型的精细胞;如果四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,该精原细胞可能会产生4种基因型的精细胞,A项正确。若产生的精细胞的基因型为AXBY,说明同源染色体没有分离,则该精原细胞的异常发生在减数分裂Ⅰ后期,B项错误;该精原细胞在减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体的分离、非同源染色体自由组合,所以该精原细胞经过减数分裂形成的四个细胞是两种类型,即这四个子细胞的基因型两两相同,C项错误;减数分裂Ⅰ后期细胞中的Y染色体数一般为1条,减数分裂Ⅱ后期时,由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,细胞中的Y染色体数一般为2条或0条,D项错误。9.(2024·山东聊城一模)某雄果蝇(2n=8)基因型为AaBb,a、b基因位于同一条常染色体上,该雄果蝇某精原细胞进行减数分裂时,四分体的非姐妹染色单体之间发生片段互换,产生了一个基因型为Ab的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中,某两个分裂期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列说法正确的是()图1图2A.图1、图2所示时期的细胞中的染色单体数均为8条B.图2所示时期的细胞中可能含有0条或1条或2条X染色体C.与该精子来源于同一个次级精母细胞的另一个精子的基因型是Ab或ABD.若该雄果蝇与基因型为aabb的雌果蝇测交,子代分离比为40∶10∶10∶40,则该雄果蝇中发生互换的精原细胞的比例为2/5答案D解析图2中染色体数目与核DNA分子数之比为1∶1,此时细胞内无染色单体,A项错误;图2含有8条染色体,不含染色单体,且为分裂期的图像,故可表示减数分裂Ⅱ后期,由于减数分裂Ⅰ后期X染色体和Y染色体分离,且减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,因此减数分裂Ⅱ后期细胞中含有0或2条X染色体,故图2所示时期的细胞中可能含有0或2条X染色体,B项错误;已知该果蝇基因型为AaBb,a、b基因位于同一条常染色体上,该雄果蝇某精原细胞进行减数分裂时,四分体的非姐妹染色单体之间发生片段互换,产生了一个基因型为Ab的精子,若产生该精子时是A、a基因所在的片段发生互换,则形成Ab精子的次级精母