大单元3 细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程2025年高考总复习优化设计二轮专题生物H课后习题含答案

大单元3细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程2025年高考总复习优化设计二轮专题生物H课后习题含答案层级一基础夯实自测练学生用书P173

1.(2024·山东卷)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是()A.细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量B.转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变C.该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大D.被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解答案C解析巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程涉及膜的融合、基因表达等,是一个耗能过程,需要细胞呼吸提供能量,A项正确;载体蛋白在转运相关物质时,要与被转运的物质结合,因此转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变,B项正确;该巨噬细胞清除死亡细胞后,线粒体中NAD+浓度降低,有氧呼吸第二阶段受到抑制,产生CO2的速率下降,C项错误;溶酶体是细胞的“消化车间”,可将被吞噬的死亡细胞分解,D项正确。2.(2024·黑龙江双鸭山模拟)科学家发现如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。研究发现,一种特殊酶类RECQL5可以吸附在RNA聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是()A.人的神经细胞中,核基因在复制的同时还可以进行转录B.相同的DNA在不同细胞中转录开始的位点不完全相同C.RNA聚合酶与DNA聚合酶“撞车”可能会导致细胞周期缩短D.RECQL5与RNA聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率答案A解析神经细胞是已分化的细胞,不能继续分裂,也不会进行DNA复制,A项错误;一个DNA分子上有多个基因,同一个DNA分子在不同的细胞中表达的基因可能相同,也可能不同,因此转录开始的位点也不完全相同,B项正确;根据题意可知,RNA聚合酶与DNA聚合酶“撞车”使DNA折断,引发细胞癌变,细胞癌变后分裂速度加快,细胞周期缩短,C项正确;根据题意可知,RECQL5与RNA聚合酶结合会减缓其运行速度,使转录速度减慢,进而使蛋白质合成速率减慢,D项正确。3.(2024·湖南长沙模拟)下图是拟南芥(2N=10)减数分裂部分时期染色体变化显微照片,下列相关叙述正确的是()A.二倍体拟南芥染色体数目少,便于显微镜下对染色体观察和计数B.选择拟南芥的花粉粒可观察到减数分裂各个时期的染色体变化C.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序是①→③→②→④D.①时期有核仁,与mRNA的合成、加工以及核糖体的形成有关答案A解析观察细胞分裂时,是通过染色体的行为变化来判断分裂的各个时期的,因此二倍体拟南芥染色体数目少,便于显微镜下对染色体观察和计数,A项正确。拟南芥的花粉粒已经完成了减数分裂过程,不能观察到减数分裂各个时期的染色体变化,B项错误。①中存在染色质,处于减数分裂Ⅰ前的间期;②为两个细胞中染色体分布情况,着丝粒排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期;③中四分体排列在细胞中央,处于减数分裂Ⅰ中期;④表示同源染色体正在联会,处于减数分裂Ⅰ前期,故图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序是①→④→③→②,C项错误。①中存在染色质,处于减数分裂Ⅰ前的间期,有核仁,与rRNA的合成、加工以及核糖体的形成有关,D项错误。4.(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成如下图所示。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是()A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离答案A解析根据题图可知,父亲的基因型是XXg1Y,母亲的基因型是XXg2XXg2,患者的基因型是XXg1XXg2Y,故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y,原因是在减数分裂Ⅰ后期同源染色体X、Y没有分离,A项符合题意。5.(2024·广东广州一模)胞葬作用是巨噬细胞清除凋亡细胞的过程。凋亡细胞释放多种可溶性因子招募巨噬细胞迁移至凋亡细胞附近,巨噬细胞通过表面受体识别并结合凋亡细胞,完成对凋亡细胞的吞噬。下列说法错误的是()A.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程B.从胚胎时期开始,人体内就存在胞葬作用C.巨噬细胞通过表面受体识别并吞噬凋亡细胞属于细胞自噬D.胞葬作用对于生物体维持内部环境的稳定起着非常重要的作用答案C解析细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,A项正确;从胚胎时期开始,人体内就存在凋亡的细胞,所以存在胞葬作用,B项正确;细胞自噬是细胞通过溶酶体“吃掉”自身的结构和物质的过程,巨噬细胞吞噬凋亡细胞不属于细胞自噬,C项错误;胞葬作用对于生物体维持内部环境的稳定起着非常重要的作用,D项正确。6.(2024·山东临沂模拟)细胞凋亡主要分为定型、实施和吞噬三个阶段。定型阶段,靶细胞接到死亡指令,开始程序性死亡;实施阶段,细胞内出现一系列的形态和生化变化,染色质聚集、分块、位于核膜上,胞质凝缩,最后核断裂,形成许多凋亡小体;吞噬阶段,凋亡小体被周围的巨噬细胞吞噬消化。下列叙述错误的是()A.细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控B.细胞凋亡过程中染色质聚集,细胞不进行蛋白质的合成C.凋亡小体使细胞的内容物不会逸散到细胞外的环境中D.细胞凋亡对于机体维持内环境的稳态起着重要的作用答案B解析细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,又称为细胞的编程性死亡,A项正确;细胞凋亡过程中会合成调控细胞凋亡的蛋白质,B项错误;凋亡小体使细胞的内容物不会逸散到细胞外的环境中,有利于维持内环境稳定,C项正确;细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制,对于机体维持内环境的稳态起着重要的作用,D项正确。7.(2024·湖南邵阳三模)端粒是有重复序列(5'-TTAGGG-3')的DNA—蛋白质复合体,重复序列会随细胞分裂而缩短。端粒酶是一种由RNA和蛋白质形成的复合体,能够以自身RNA为模板,延长变短的DNA。研究发现,老年人进行高压氧治疗后,细胞的端粒长度和衰老细胞的比例会发生变化,部分实验结果如下表所示。下列叙述错误的是()项目高压氧治疗前高压氧治疗1周后相对变化量B细胞端粒长度8.36单位11.17单位+33.61%T细胞端粒长度8.04单位10.20单位+26.87%衰老T细胞的比例10.29%6.22%-39.55%A.用荧光标记端粒,处于有丝分裂中期的B细胞中有184个荧光点B.染色体上的遗传物质的结构会随细胞分裂而发生改变C.癌细胞中的端粒酶能够以自身的“5'-AATCCC-3'”序列为模板,延长染色体DNAD.高压氧可能通过影响端粒酶来降低衰老T细胞的比例答案C解析人体细胞有23对同源染色体,共46条染色体,每条染色体两端各有一个端粒,处于有丝分裂中期的细胞共含有92条染色单体,用荧光标记端粒,处于有丝分裂中期的B细胞中共有184个荧光点,A项正确;依据题意,端粒的重复序列会随细胞分裂而缩短,所以染色体上的遗传物质的结构会随细胞分裂而发生改变,B项正确;依据题意,端粒酶能够以自身RNA为模板,延长变短的DNA,模板应该是“5'-CCCUAA-3'”,C项错误;分析表格数据可知,与高压氧治疗前相比,高压氧治疗1周后T细胞的端粒长度有所增加,而衰老T细胞的比例显著降低,说明高压氧可能通过影响端粒酶,来提高T细胞的端粒长度,降低衰老T细胞的比例,D项正确。8.(2024·新疆乌鲁木齐模拟)(12分)帕金森病是一种常见的神经退行性疾病,主要病因是多巴胺能神经元(能合成并释放多巴胺)损伤,造成患者肌细胞过度兴奋,收缩增强,出现运动迟缓、姿势平衡障碍等症状。帕金森病患者体内的GADD153基因表达过量会加速细胞凋亡。回答下列问题。(1)帕金森患者脑部细胞凋亡异常,细胞凋亡是指的过程。该病患者表现为姿势平衡障碍,说明其位于的细胞可能受到了影响。

(2)神经中枢内,多巴胺能神经元以的方式释放多巴胺至突触间隙。多巴胺能神经元和胆碱能神经元均能与脊髓前角运动神经元之间形成突触,如下图所示。脊髓前角运动神经元兴奋使肌肉收缩,结合图示分析帕金森病患者肌细胞过度收缩的原因是

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(3)用适宜浓度的MPP+(一种神经毒素)处理神经细胞,制成帕金森病模型细胞。某研究小组用不同浓度的肉苁蓉提取物处理帕金森病模型细胞,细胞的存活率和细胞内GADD153基因表达量如下图所示。甲乙图示结果说明肉苁蓉提取物对帕金森病模型细胞有保护作用,保护作用随肉苁蓉提取物浓度的增大而加强,其机理可能是

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答案(1)由基因所决定的细胞自动结束生命小脑(2)胞吐多巴胺释放少,对脊髓前角运动神经元的抑制作用减弱,乙酰胆碱释放多,对脊髓前角运动神经元的兴奋作用增强(3)肉苁蓉提取物通过抑制细胞内GADD153基因的表达提高细胞的存活率解析(1)细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。小脑能够协调运动,维持身体平衡,该病患者表现为姿势平衡障碍,说明其位于小脑的细胞可能受到了影响。(2)神经中枢内,多巴胺能神经元以胞吐的方式释放多巴胺至突触间隙。根据图示信息可知多巴胺对脊髓前角运动神经元有抑制作用,乙酰胆碱对脊髓前角运动神经元有兴奋作用,而且帕金森病的主要病因是多巴胺能神经元损伤,由此可知,造成患者肌细胞过度兴奋、收缩增强的原因是多巴胺释放少,对脊髓前角运动神经元的抑制作用减弱,乙酰胆碱释放多,对脊髓前角运动神经元的兴奋作用增强。(3)根据图示信息可知,随肉苁蓉提取物浓度的增大,细胞的存活率逐渐升高,GADD153基因的表达量逐渐降低,由此推测,图示结果说明肉苁蓉提取物对帕金森病模型细胞有保护作用,保护作用随肉苁蓉提取物浓度的增大而加强,其机理可能是肉苁蓉提取物通过抑制细胞内GADD153基因的表达提高细胞的存活率。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·湖南长沙三模)黏连蛋白(参与姐妹染色单体之间的黏连)是一种糖蛋白,研究发现乙酰转移酶具有促进黏连蛋白与染色体稳定结合的作用。乙酰转移酶能使黏连蛋白SMC3上两个保守的赖氨酸残基乙酰化,从而稳定黏连蛋白与染色体的结合。在某生物体内发现了与乙酰转移酶功能相抗衡的去乙酰化酶,它能将乙酰化的黏连蛋白去乙酰化。非组蛋白是染色质结构中,除组蛋白之外的其他蛋白质成分的统称,其功能是参与基因表达的调控。下列关于黏连蛋白的叙述,正确的是()A.黏连蛋白中的蛋白质属于染色体中的非组蛋白B.去乙酰化有助于黏连蛋白在细胞周期中循环使用C.黏连蛋白的合成与染色单体的形成同时发生D.黏连蛋白的乙酰化有助于有丝分裂后期纺锤体发挥作用答案B解析染色体中非组蛋白的作用是调控基因的表达,因此黏连蛋白中的蛋白质不属于染色体中的非组蛋白,A项错误;黏连蛋白去乙酰化后可以使姐妹染色单体分离,当再次被乙酰化后又有利于姐妹染色单体的黏连,因此去乙酰化有助于黏连蛋白在细胞周期中循环使用,B项正确;黏连蛋白参与姐妹染色单体之间的黏连,其合成应发生在染色单体的形成之前,C项错误;黏连蛋白乙酰化后有助于姐妹染色单体的黏连,在有丝分裂后期姐妹染色单体分开后,由纺锤体将它们分别拉向细胞两极,因此黏连蛋白的乙酰化会抑制有丝分裂后期纺锤体发挥作用,D项错误。2.(2024·湖南衡阳模拟)Hela细胞是1951年从一位妇女宫颈分离得到的宫颈癌细胞,图1为Hela细胞的细胞周期示意图及各时期时间。cAMP(环化腺苷一磷酸)是一种细胞内重要的化学分子。研究表明,cAMP对Hela细胞的G2/M/G1期均有抑制作用,大致机理如图2所示。信号分子1和信号分子2可结合在细胞膜的受体上从而影响cAMP的合成水平,继而促进或抑制细胞分裂。下列分析错误的是()图1Hela细胞的细胞周期示意图图2cAMP作用机理A.Hela细胞至今仍存活,说明其具有无限增殖的特点B.A时期Hela细胞内主要进行DNA复制所需的蛋白质的合成与核糖体的增生,染色体加倍发生在C时期C.根据图2可知,信号分子1促进Hela细胞的G2/M/G1期D.以足量的cAMP刺激Hela细胞再用培养液培养,预计约6.1h后,所有Hela细胞的增殖进程都会停滞答案C解析Hela细胞至今已存活70多年,说明其具有无限增殖的特点,A项正确。A时期为G1期,主要进行DNA复制所需的蛋白质的合成与核糖体的增生,为DNA的复制做准备;有丝分裂过程中染色体数目的加倍是由于着丝粒的分裂,而着丝粒的分裂发生在有丝分裂后期即C时期,B项正确。信号分子1和信号分子2可结合在细胞膜的受体上从而影响cAMP的合成水平,继而促进或抑制细胞分裂。cAMP对Hela细胞的G2/M/G1期均有抑制作用,根据图2可知,信号分子1抑制Hela细胞的G2/M/G1期,C项错误。以足量的cAMP刺激Hela细胞,会抑制Hela细胞的G2/M/G1期,但不会抑制S期,因此经过S期的时长6.1h后,所有Hela细胞的增殖进程都会停滞,D项正确。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.(不定项)(2023·河北卷)某雄性果蝇(2n=8)的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换,丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F1。不考虑其他突变,下列叙述正确的是()A.F1雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体B.F1雌蝇产生的配子一半可育C.F1雄蝇的细胞中一条2号染色体结构异常D.此种变异不能为生物进化提供原材料答案AB解析假设发生互换的染色体分别记为2'和X',由题意可知,丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育,则该雄果蝇可产生可育配子的染色体组成为2'X'、2Y,其与正常雌蝇杂交获得F1,F1染色体组成为22'XX'、22XY,其中雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体,即1号和3号染色体能形成正常的四分体,A项正确;F1雌蝇(22'XX')产生的配子2X和2'X'可育,2'X和2X'不可育,即F1雌蝇产生的配子一半可育,B项正确;F1雄蝇(22XY)的细胞中两条2号染色体结构均正常,C项错误;题干所述变异为染色体结构变异中的易位,突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供了原材料,D项错误。5.(2024·陕西西安模拟)下图是基因型为AaBB的二倍体动物某个细胞的分裂示意图(展示部分染色体)。下列叙述正确的是()A.该细胞为次级卵母细胞,此时期正在发生基因重组B.出现此细胞基因组成的原因是发生了染色体互换C.此细胞产生的卵细胞基因型为ABb或aBB或ABB或aBbD.图示细胞内含有6条姐妹染色单体答案C解析图中同源染色体分离,细胞处于减数分裂Ⅰ后期,又由于其细胞质不均等分裂,所以为初级卵母细胞,A项错误;含基因A、a的一对同源染色体移向细胞两极,其发生了互换,含基因B、b的一对同源染色体移向了细胞的同一极,发生了染色体数目变异和基因突变,B项错误;分析题图可知,该细胞为初级卵母细胞,分裂后得到的次级卵母细胞为AaBBBb,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开随机移向细胞两极,故此细胞产生的卵细胞基因型为ABb或aBB或ABB或aBb,C项正确;该图中含有4条染色体,8条姐妹染色单体,D项错误。6.(不定项)(2024·河北卷)酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是()A.该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致B.P和K都可改变M的空间结构,从而改变其活性C.K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大D.M和P之间的活性调控属于负反馈调节答案AB解析据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知,M蛋白被激活后可促进细胞进入分裂前期,导致分裂间期变短,使得间期蛋白质合成量不足,细胞体积变小,A项正确;据题干信息“蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化”可知,K和P分别通过磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构,从而改变其活性,B项正确;据题图可知,蛋白K对M有抑制作用,蛋白P对M有激活作用,故K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的蛋白M增多,促进细胞进入分裂前期,间期蛋白质积累不足而体积变小,C项错误;据题图可知,当M增多时,会激活促进蛋白P的产生,而蛋白P又会反过来继续激活促进蛋白M的产生,使得M继续增多,故M和P之间的活性调控属于正反馈调节,D项错误。7.(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。8.(不定项)(2024·山东泰安三模)PDCD5是一种同肿瘤细胞生长及凋亡密切相关的蛋白质。研究者通过慢病毒载体构建了稳定过量表达PDCD5的人表皮癌细胞A431细胞株,并对该细胞株的细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡情况进行了研究,结果分别如图1、图2和图3所示,同时验证了PDCD5在肿瘤生长过程中通过改变p53基因表达量(p53蛋白能够促进细胞凋亡的发生)发挥其作用。已知细胞分裂间期分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期),M期为分裂期。下列叙述错误的是()图1图2图3A.对照组为导入空载体的人表皮癌细胞A431细胞株B.PDCD5通过影响DNA复制来抑制细胞增殖C.实验组A431细胞中p53蛋白的量较对照组要高D.PDCD5会使实验组的基因表达水平均明显提高答案BD解析对照组为导入空载体的人表皮癌细胞A431细胞株,目的是排除导入A431细胞株的重组载体中载体本身对实验结果的影响,A项正确;G2期为DNA合成后期,由图2可知,PDCD5通过阻断G2期进入M期而抑制细胞增殖,G2期已经不再进行DNA复制,B项错误;实验验证了PDCD5在肿瘤生长过程中通过改变p53基因的表达量发挥其作用,由图3可知,PDCD5能促进细胞凋亡,而p53蛋白能够促进细胞凋亡的发生,故实验组A431细胞中p53蛋白的量比对照组要高,C项