2025屆高考生物二輪總復習大單元3細胞的增殖分化衰老和死亡等生命歷程層級二核心突破點精研專攻課件

層級二二輪核心?精研專攻突破點1細胞周期的調(diào)控【鏈真題明方向】1.(2022·浙江卷)某多細胞動物具有多種細胞周期蛋白(cyclin)和多種細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK),兩者可組成多種有活性的CDK-cyclin復合體,細胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復合體調(diào)控。細胞周期如圖所示,下列敘述錯誤的是(

)A.同一生物個體中不同類型細胞的細胞周期時間長短有差異B.細胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復合體調(diào)控C.抑制某種CDK-cyclin復合體的活性可使細胞周期停滯在特定階段D.一個細胞周期中,調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復合體會同步發(fā)生周期性變化答案

D解析

同一生物個體不同類型細胞的細胞周期的時間長短不同,A項正確;不同時期需要不同的CDK-cyclin復合體有序轉(zhuǎn)換,抑制某種CDK-cyclin復合體的活性會使細胞周期停滯在特定階段,B、C兩項正確;不同時期需要的CDK-cyclin復合體不同,因此調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復合體不會發(fā)生同步的變化,D項錯誤。2.(2020·山東卷)CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白。在DNA復制開始后,CDK1發(fā)生磷酸化導致其活性被抑制,當細胞中的DNA復制完成且物質(zhì)準備充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制B.正常細胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,染色質(zhì)螺旋化形成染色體C.感染BYDV的細胞中,M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期D.M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期答案

C解析

正常細胞中DNA復制未完成時,CDK1發(fā)生磷酸化,即去磷酸化過程受到抑制,A項正確;正常細胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,使細胞進入分裂期,染色質(zhì)螺旋化形成染色體,B項正確;由曲線可知,感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平較正常細胞高,說明磷酸化的CDK1去磷酸化過程受到抑制,可推測M蛋白通過抑制CDK1的去磷酸化而影響細胞周期,C項錯誤;M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化受到抑制,不能進入分裂期而被阻滯在分裂間期,D項正確?！厩榫惩卣埂?.細胞周期的調(diào)控細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期),根據(jù)DNA合成情況,分裂間期又分為G1期、S期和G2期。只有當相應的過程正常完成,細胞周期才能進入下一個階段。研究證明,細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)在細胞順利通過檢查點中發(fā)揮著重要作用。CDK可與細胞周期蛋白(cyclin)形成CDK-cyclin復合體,推動細胞跨越細胞周期各時期轉(zhuǎn)換的檢查點,且不同的CDK-cyclin復合體在細胞周期不同時期的作用不同(如圖)。2.動物細胞周期同步化的三種方法根據(jù)細胞周期調(diào)控的原理,利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段,稱為細胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動物細胞周期同步化的三種方法。(1)DNA合成阻斷法:在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑,會阻斷分裂間期的DNA復制過程,使處于分裂間期的細胞停滯在分裂間期;處于分裂期的細胞不受影響而繼續(xù)細胞周期的運轉(zhuǎn),最終細胞會停滯在細胞周期的分裂間期,從而實現(xiàn)細胞周期同步化的目的。操作過程如下:假設一個細胞周期時長=G1+S+G2+M=10+7+3.5+1.5=22(h)。①向細胞的培養(yǎng)液中加入過量的DNA合成可逆抑制劑,處于S期的細胞立刻被抑制。②繼續(xù)培養(yǎng)G2+M+G1=3.5+1.5+10=15(h),則處于G2、M、G1期的細胞都將被抑制在G1/S期交界處。③除去抑制劑,更換新鮮培養(yǎng)液,細胞將繼續(xù)沿細胞周期運行,運行時間既要保證處于G1/S期交界處的細胞經(jīng)過S期(7

h)進入G2期,又要保證處于S期的細胞不能再次進入S期,即運行時間應控制在7~15

h。④再加入DNA合成可逆抑制劑,則可實現(xiàn)全部細胞都被阻斷在G1/S期交界處,實現(xiàn)細胞周期同步化。(2)秋水仙素阻斷法:在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素,秋水仙素能夠抑制紡錘體形成,使細胞周期被阻斷,從而實現(xiàn)細胞周期同步化。(3)血清饑餓法:培養(yǎng)液中缺少血清可以使細胞周期停滯在分裂間期,以實現(xiàn)細胞周期同步化?！久}設計】(1)細胞由靜止狀態(tài)進入細胞周期時首先合成哪種細胞周期蛋白?

。

(2)據(jù)圖和所學知識分析,若使更多細胞阻滯在G1/S期檢查點,可采取的措施有

。

(3)胸苷(TdR)雙阻斷法可使細胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次為10

h、7

h、3

h、1

h,經(jīng)第一次阻斷,S期細胞立刻被抑制,其余細胞最終停留在G1/S期交界處;洗去TdR可恢復正常的細胞周期,若要使所有細胞均停留在G1/S期交界處,第二次阻斷應該在第一次洗去TdR之后

h進行。

cyclinD降低CDK的表達、抑制cyclinE活性、抑制脫氧核苷酸的吸收等7~14(4)若將同步培養(yǎng)的G1期的HeLa細胞(一種癌細胞)與S期的HeLa細胞(預先紫外線照射去核)進行電融合,結(jié)果發(fā)現(xiàn)G1期的細胞核受到S期細胞的激活,啟動了DNA復制。這一實驗結(jié)果證明:______________________________

。

(5)圖中檢驗染色體是否都與紡錘體相連的細胞周期蛋白是

,此檢驗點對有絲分裂的意義是

。

S期細胞的細胞質(zhì)中含有能促進G1期細胞進行DNA復制的調(diào)節(jié)因子

cyclinC確保染色體能夠平均分配到子細胞中

【練模擬拓角度】3.(2024·河北衡水模擬)細胞周期中各個時期的有序更迭和整個細胞周期的運行,需要“引擎”分子,即周期蛋白依賴蛋白激酶(CDK)的驅(qū)動,已知的CDK有多種,其可促進靶蛋白的磷酸化。下列敘述錯誤的是(

)A.若CDK失活,細胞周期將無法正常運轉(zhuǎn),使細胞的有絲分裂過程受阻B.腫瘤細胞表現(xiàn)為細胞周期調(diào)控失控,CDK可作為抗腫瘤藥物的靶點C.不同種類CDK使相應靶蛋白磷酸化進而驅(qū)動細胞周期順利進行D.CDK基因與周期蛋白基因都是具有連續(xù)分裂能力的細胞中特有的基因D解析

周期蛋白依賴蛋白激酶(CDK)的驅(qū)動,若CDK失活,細胞周期將無法正常運轉(zhuǎn),使細胞的有絲分裂過程受阻,A項正確;CDK通過調(diào)節(jié)靶蛋白磷酸化而調(diào)控細胞周期的運轉(zhuǎn),因此CDK可作為研究抗腫瘤藥物的靶點,B項正確;基因組程序性表達使細胞周期不同時期合成不同種類CDK,從而使相應靶蛋白磷酸化而調(diào)控細胞周期的運轉(zhuǎn),C項正確;連續(xù)分裂的細胞具有CDK,CDK是周期蛋白依賴蛋白激酶,但是CDK基因與周期蛋白基因不是具有連續(xù)增殖能力細胞所特有的,同一個體的其他細胞也都含有,D項錯誤。4.(2024·山東濱州一模)細胞周期可分為G1期、S期、G2期、M期四個時期,其中S期為DNA合成期,TdR能被S期細胞攝入并摻進DNA中。高濃度TdR可抑制DNA合成,常用于誘導細胞周期同步化,過程如下表。下列說法正確的是(

)步驟第一步:含高濃度TdR培養(yǎng)基中培養(yǎng)第二步:普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)第三步:含高濃度TdR培養(yǎng)基中培養(yǎng)時間至少15h至少7h?A.TdR能阻止RNA聚合酶與DNA結(jié)合而阻斷復制B.第一步操作的目的是使所有細胞都停留在S期C.第二步細胞在普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)不能超過15hD.第三步需至少持續(xù)22h才能確保所有細胞同步化C解析

TdR能阻止DNA聚合酶與DNA結(jié)合而阻斷復制,A項錯誤;第一步操作的目的是使位于S期的細胞停留在S期,其他時期的細胞停留在G1/S期交界處,B項錯誤;第一步:含高濃度TdR培養(yǎng)基中培養(yǎng)至少15

h(G2期+M期+G1期),第二步:普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)(洗脫DNA合成抑制劑)至少7

h(S期),第二步細胞在普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)不能超過15

h(G2期+M期+G1期),防止有些細胞再次進入S期,無法達到細胞周期同步化的目的,C項正確;第三步:含高濃度TdR培養(yǎng)基中培養(yǎng),第三步與第一步相同,處理時間也是必須至少15

h,D項錯誤。突破點2細胞分裂過程中的遺傳與變異現(xiàn)象聚焦1細胞分裂與遺傳變異的聯(lián)系【鏈真題明方向】1.(2024·山東卷)某二倍體生物通過無性繁殖獲得二倍體子代的機制有3種:①配子中染色體復制1次;②減數(shù)分裂Ⅰ正常,減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體分離但細胞不分裂;③減數(shù)分裂Ⅰ細胞不分裂,減數(shù)分裂Ⅱ時每個四分體形成的4條染色體中任意2條進入1個子細胞。某個體的1號染色體所含全部基因如圖所示,其中A1、A2為顯性基因,a1、a2為隱性基因。該個體通過無性繁殖獲得了某個二倍體子代,該子代體細胞中所有1號染色體上的顯性基因數(shù)與隱性基因數(shù)相等。已知發(fā)育為該子代的細胞在四分體時,1號染色體僅2條非姐妹染色單體發(fā)生了1次互換并引起了基因重組。不考慮突變,獲得該子代的所有可能機制為(

)A.①② B.①③C.②③

D.①②③B解析

本題考查無性繁殖、減數(shù)分裂等原理,考查信息的獲取與處理能力及知識的遷移與應用能力。由于“發(fā)育為該子代的細胞在四分體時,1號染色體僅2條非姐妹染色單體發(fā)生了1次互換并引起了基因重組”,則正常減數(shù)分裂Ⅰ產(chǎn)生A1A2A1a2(A1A2a1A2)、a1a2a1A2(a1a2A1a2)兩種基因組成的次級性母細胞,減數(shù)分裂Ⅱ產(chǎn)生基因組成為A1A2、A1a2、a1a2、a1A2或A1A2、a1A2、a1a2、A1a2的配子,由于“該子代體細胞中所有1號染色體上的顯性基因數(shù)與隱性基因數(shù)相等”,從獲得二倍體子代的3種機制分析,②只能得到3顯1隱或3隱1顯的個體,①③兩種機制可以得到子代體細胞中所有1號染色體上的顯性基因數(shù)與隱性基因數(shù)相等的個體,故選B項。2.(2023·山東卷)減數(shù)分裂Ⅱ時,姐妹染色單體可分別將自身兩端粘在一起,著絲粒分開后,2個環(huán)狀染色體互鎖在一起,如圖所示。2個環(huán)狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開,分別進入2個子細胞,交換的部分大小可不相等,位置隨機。某卵原細胞的基因組成為Ee,其減數(shù)分裂可形成4個子細胞。不考慮其他突變和基因被破壞的情況,關于該卵原細胞所形成子細胞的基因組成,下列說法正確的是(

)A.卵細胞基因組成最多有5種可能B.若卵細胞為Ee,則第二極體可能為EE或eeC.若卵細胞為E且第一極體不含E,則第二極體最多有4種可能D.若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E,則第一極體最多有3種可能C解析

正常情況下,卵細胞的基因組成可能為E或e,若減數(shù)分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生染色體互換,則次級卵母細胞和第一極體的基因組成都為Ee,減數(shù)分裂Ⅱ時染色體隨機交換產(chǎn)生的卵細胞基因組成可能為E或e或Ee或不含E、e;若減數(shù)分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間未發(fā)生染色體互換,則次級卵母細胞的基因組成為EE或ee,減數(shù)分裂Ⅱ時,若姐妹染色單體上的基因為EE,環(huán)狀染色體隨機交換后可產(chǎn)生E或EE或不含E的三種卵細胞,若姐妹染色單體上的基因為ee,環(huán)狀染色體隨機交換后可產(chǎn)生e或ee或不含e的三種卵細胞,因此卵細胞的基因組成最多可能有6種,即E、e、Ee、EE、ee及不含E和e,A項錯誤。若卵細胞為Ee,可推知該卵原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生染色體互換,則對應的第二極體為不含E與e基因,第一極體在減數(shù)分裂Ⅱ中可能分裂為基因組成是E、e、Ee和不含E與e基因的極體,B項錯誤;若卵細胞為E且第一極體不含E,則次級卵母細胞為EE,第一極體的基因組成為ee,第二極體可能為E、e、ee、不含e,C項正確;若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E,則該極體為第一極體分裂產(chǎn)生,因此第一極體必定含有E,可能為EE或Ee,最多有2種可能,D項錯誤?！練w納拓展】1.生物變異在不同分裂方式中發(fā)生的原因

2.利用模型圖推斷減數(shù)分裂異常的原因

【練模擬拓角度】3.(2024·安徽模擬)如圖為某二倍體生物(基因型為AaBb,僅顯示部分染色體)減數(shù)分裂過程中的一個細胞,其中一條染色體的基因未標出,下列說法正確的是(

)A.該細胞發(fā)生了基因突變B.未標出部分基因均為AC.該細胞減數(shù)分裂完成后會產(chǎn)生3種或4種精細胞D.圖示時期可能發(fā)生了基因重組D解析

該圖為二倍體生物減數(shù)分裂過程中的一個細胞,該個體的基因型為AaBb,細胞中有a基因,說明a基因出現(xiàn)所發(fā)生的變異是基因突變或發(fā)生染色體互換(基因重組),也無法確定未標出部分是基因A,還是基因a,A、B兩項錯誤,D項正確;題中沒有說明該生物是雄性還是雌性,不能肯定該細胞減數(shù)分裂完成后產(chǎn)生的一定是精細胞,C項錯誤。4.(2024·河北邯鄲二模)為了分析某愛德華氏綜合征(18三體綜合征)患兒的病因,對該患兒及其父母的18號染色體上的A基因(A1~A4都是等位基因)進行PCR擴增,經(jīng)凝膠電泳后,結(jié)果如圖所示。該患兒的病因不可能是(

)A.若未發(fā)生染色體互換,則可能是母親卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ異常所致B.若未發(fā)生染色體互換,則可能是母親卵原細胞減數(shù)分裂Ⅱ異常所致C.若發(fā)生了染色體互換,則可能是母親卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ異常所致D.若發(fā)生了染色體互換,則可能是母親卵原細胞減數(shù)分裂Ⅱ異常所致B解析

不考慮染色體互換,可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ時18號染色體分離異常導致的,A項不符合題意;不考慮染色體互換,患兒含有三個不同的等位基因,不可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅱ時18號染色體分離異常導致的,B項符合題意;本患兒含有來自母親的A2、A3,如果發(fā)生染色體互換,A2、A3所在的兩條染色體可能是同源染色體,也可能是非同源染色體,即可能是卵原細胞減數(shù)分裂Ⅰ或減數(shù)分裂Ⅱ時,18號染色體分離異常導致的,C、D兩項不符合題意。聚焦2細胞分裂中標記染色體去向的分析【鏈真題明方向】5.(2021·浙江卷)現(xiàn)建立“動物精原細胞(2n=4)有絲分裂和減數(shù)分裂過程”模型。1個精原細胞(假定DNA中的P元素都為32P,其他分子不含32P)在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng),分裂為2個子細胞,其中1個子細胞發(fā)育為細胞①。細胞①和②的染色體組成如圖所示,H(h)、R(r)是其中的兩對基因,細胞②和③處于相同的分裂時期。下列敘述正確的是(

)A.細胞①形成過程中沒有發(fā)生基因重組B.細胞②中最多有兩條染色體含有32PC.細胞②和細胞③中含有32P的染色體數(shù)相等D.細胞④~⑦中含32P的核DNA分子數(shù)可能分別是2、1、1、1答案

D解析

從題圖中染色體的顏色可以看出,同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了互換,所以細胞①形成過程中發(fā)生了基因重組,A項錯誤。從細胞①到細胞②③進行的是減數(shù)分裂,其中細胞②處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,正常情況下,細胞①中的每條染色體上兩條染色單體的兩個DNA分子中一個只含31P,另一個含32P和31P,正常減數(shù)分裂Ⅱ后期應該為兩條含有32P,但是發(fā)生了互換,就可能有更多的染色體含有32P,B項錯誤。由于發(fā)生互換,導致染色單體上元素標記情況不同,所以細胞②和細胞③含有32P的染色體數(shù)目可能不同,C項錯誤。細胞④~⑦是減數(shù)分裂形成的子細胞,如果細胞②H中含有32P和R所在染色體含32P,且細胞②中h所在染色體含有32P,則r所在染色體中不含32P,因此形成的細胞④含32P的核DNA分子數(shù)為2個,形成的細胞⑤含有32P的核DNA分子數(shù)為1個;由于細胞③的基因型為Hhrr(h為互換的片段),h所在的染色體與其中一個r所在染色體含有32P(H和另一個r所在染色體不含32P),如果含有32P的2條染色體不在同一極,則形成的細胞⑥⑦中含32P的核DNA分子數(shù)均為1個,D項正確?！練w納拓展】1.有絲分裂中核DNA和染色體的標記情況分析(1)過程分析細胞DNA復制一次細胞分裂一次,如圖為連續(xù)分裂兩次的過程圖(以一條染色體為例)。(2)規(guī)律總結(jié)由圖可以看出,第一次有絲分裂形成的兩個子細胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條子鏈組成;第二次有絲分裂后最終形成的子細胞中含親代DNA鏈的染色體條數(shù)是0~2n(以體細胞染色體數(shù)為2n為例)。產(chǎn)生的4個子細胞中染色體標記情況有3種情況,如下表:(標記15的為母鏈,標記14的為子鏈)2.減數(shù)分裂中核DNA和染色體的標記情況分析(1)過程分析在進行減數(shù)分裂之前,DNA復制一次,減數(shù)分裂過程中細胞連續(xù)分裂兩次。如圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果(以一對同源染色體為例)。(2)規(guī)律總結(jié)由圖可以看出,減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂兩次,但DNA只復制一次,所以四個子細胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成。【練模擬拓角度】6.(2024·山西運城二模)某果蠅精原細胞中的1個DNA分子含有a個堿基對,其中腺嘌呤有m個,現(xiàn)將該DNA的兩條鏈都用15N標記,然后將細胞置于含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng),連續(xù)進行兩次分裂。下列推斷正確的是(

)A.在細胞分裂時,DNA復制過程中解旋發(fā)生在兩條姐妹染色單體之間B.該DNA連續(xù)復制n次,需胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為(2n-1)(a-m)個C.該精原細胞兩次分裂結(jié)束后含14N的子細胞可能有2個或3個或4個D.若該精原細胞只進行減數(shù)分裂,則兩次分裂后每個子細胞只有1條染色體含有15NB解析

在細胞分裂時,DNA復制過程中解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間,A項錯誤;該DNA分子含有a個堿基對,m個腺嘌呤,則G=C=a-m,該DNA連續(xù)復制n次,需要的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(2n-1)(a-m),B項正確;該精原細胞無論是經(jīng)過減數(shù)分裂還是有絲分裂,產(chǎn)生的子細胞均含14N,C項錯誤;若該精原細胞只進行減數(shù)分裂,則兩次分裂后形成的4個子細胞中有2個細胞存在15N,且這2個細胞中都只有1條染色體含有15N,D項錯誤。7.(2024·河北衡水模擬)下列關于某二倍體動物精原細胞連續(xù)分裂2次形成4個子細胞過程中DNA變化情況的敘述,正確的是(

)A.若細胞進行有絲分裂,且所有DNA的兩條鏈被32P標記,則在不含32P的培養(yǎng)液中分裂,4個子細胞中每個細胞的所有染色體都含32PB.若細胞進行減數(shù)分裂,且所有DNA的一條鏈被32P標記,則在不含32P的培養(yǎng)