第四章细胞的增值与分化.docx
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第四章细胞的增值与分化
细胞的增殖与分化
一、细胞周期
1.细胞周期是指连续分类的细胞,从一次分裂结束,到下一次分裂结束的过程。
2.一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期
3.分裂间期包括G1、S、G2三个期,(复制合成姐妹生)
①G1期:
RNA、蛋白质的合成,为DNA复制做准备
②S期:
DNA的复制
③G2期:
RNS、蛋白质的合成,为纺锤丝的形成作准备
二、有丝分裂
1.前期(膜仁消失现两体)
①染色质变成染色体
②细胞两级发出纺锤丝形成纺锤体
③核仁解体、核膜消失
2.中期(形定数晰赤道齐)
①纺锤丝牵引着丝点运动,着丝点排列在赤道板上
②染色体形态稳定,数目清晰,便于观察
3.后期(点裂数加均两极)
①每个着丝点一分为二,姐妹染色体分离,形成两个染色体
②纺锤丝牵引染色体向两极运动
4.后期(两体消失膜仁现)
①染色体变成染色质
②纺锤体消失、出现新的核膜核仁
③动物细胞中间缢裂,动物细胞赤道板位置形成细胞板
三、动、植物细胞有丝分裂区别
植物细胞
动物细胞
间期
DNA复制,蛋白质合成
DNA复制,蛋白质合成,中心粒倍增
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
中心体发出星射线构成纺锤体
末期
赤道板位置形成细胞板扩散形成细胞壁
细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
四、有丝分裂图解
间期前期中期后期末期末期结束
五、数目变化规律(以二倍体为例)
间期
前期
中期
后期
末期
染色体数
2
2
2
4
2
DNA数
2
→4
4
4
4
2
染色单体数
0→4
4
4
0
0
同源染色体数
2
染色体组数
2
2
2
4
2
六、与有丝分裂有关的细胞器
①中心体:
与纺锤体的形成有关;
②线粒体:
与提供能量有关;
③高尔基体:
与植物新形成的细胞壁有关
④核糖体:
与全过程需要的蛋白质合成有关,主要是间期
七、有丝分裂中DNA、染色体、染色单体的数目变化曲线图
练习题
1.用化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞会停留在细胞周期中的
A间期B前期C中期D后期
2.细胞有丝分裂中DNA的复制发生在
AG1期BS期CG2期DM期
3.在有丝分裂的一个细胞周期中,出现染色单体的时期是
A间期和分裂前期B间期和分裂中期
C间期和分裂前期及中期D分裂前期和分裂中期
4.在细胞有丝分裂过程中,DNA数目相同,染色体数目不同的时期是
A前期和中期B前期与后期C间期和前期D后期与末期
5.有丝分裂过程中,始终看不到核膜和核仁的时期是
A间期和中期B中期和后期
C前期、中期、后期D中期、末期、后期
6.鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的判断依据是
ADNA分子是否复制B自身蛋白质是否合成
C细胞质分裂成两部分的方式D是否具有中心体
7.高等植物细胞和动物细胞之间,在细胞分裂的机制上的不同点是
①着丝点分裂②细胞质分裂③纺锤丝的功能④中心粒存在
A①②B①④C②④D③④
8.下列细胞进行有丝分裂时出现细胞板的是
A人的受精卵B马蛔虫的受精卵
C变形虫D洋葱根尖生长点细胞
9.细胞有丝分裂过程中,每条染色体含有染色单体的时期是
①前期②中期③后期④末期
A①④B②④C②③D①②
10.下列人体细胞中,能通过细胞分裂使组织得以修复和更新的一组是
A成骨细胞和白细胞B口腔上皮细胞和角质层细胞
C肝细胞和生发层细胞D神经元细胞和红细胞
11.下面是细胞有丝分裂几个时期的示意图,以下叙述不正确的是
A乙期和丙期细胞内染色体含量相等
B丁期的母细胞有4条染色体
C甲期的细胞内含有4条染色体
D丙期是观察染色体形态数目的最佳时期
12.用“秋水仙素”处理细胞后,细胞的哪项活动会发生变化
A变形运动B细胞质的分裂
C染色体向两极移动D吞噬作用
13.下图是动物细胞有丝分裂模式图,请据图分析下列说法中不正确的是
A图①中不可能发生基因重组
B图②中可发生转录和翻译过程
C图③所示的时期,细胞内高尔基体的活动显著增加
D图④所示的时期,细胞内暂时具有4个染色体组
14.科学家在研究蚕豆很尖分生区细胞的有丝分裂周期时,分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核着酸(15N-TDR),用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UDR),把两种核苷酸被细胞利用的速率给成曲线如下图。
已知蚕豆有丝分裂周期为20h。
下列对结果的分析,不正确的是:
Ab点时,细胞正在大量合成RNA
Bd点时,细胞中DNA含量达到最大值
Cce阶段,细胞最容易发生基因突变
D蚕豆有丝分裂周期中,分裂期时间不超过6h
15.连续分裂的细胞,相邻的两个细胞周期可表示为下图,下列叙述正确的是
①a+b为一个细胞周期②c、d两段都要消耗ATP③b段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成④d段主要完成遗传物质的平均分配⑤若该细胞为植物细胞,则在b段最初时期高尔基体活动增强.
A①③⑤B①②④C②④⑤D③④⑤
16.右图表示某动物的一个正在分裂的细胞,下列叙述正确的是
A该细胞中①与④,②与⑤,③与⑥是同源染色体
B该细胞中①②③可组成一个染色体组,④⑤⑥为一个染色体组
C该细胞分裂过程中,线粒体和高尔基体最为活跃
D该细胞中如果①是X染色体,则④是Y染色体,其余是常染色体
17.下图是某雄性动物体内若干细胞分裂的模式图,下列说法中正确的是
①②③④
A具有同源染色体的细胞只有②和③
B②所示的细胞其等位基因将会发生彼此分离
C在睾丸中不可能同时出现以上所有细胞
D含有8条染色单体的细胞是①②③
18.下图所示为某高等动物的三个细胞,下列叙述错误的是
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
AⅠ和Ⅱ所示细胞中的DNA含量相同BⅢ所示的细胞正发生等位基因的分离
C上述三种细胞在精巢中可能同时存在D该动物是二倍体生物
19.下列为某学生所绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图,其中不正确的是
20.在高等植物细胞有丝分裂的末期,赤道板附近分布细胞器最多的是
A叶绿体B线粒体C核糖体D高尔基体
21.如果下图为某生物一个细胞进行细胞分裂时的数个时刻,下列叙述不正确的是
A该生物的细胞内肯定不含有质体
B该生物产生生殖细胞时,其子细胞染色体组合最多有6种
C该细胞分裂过程中,同源染色体没有发生联会
D该细胞分裂的正确顺序为:
乙→丙→甲→丁→戊
22.细胞有丝分裂过程中,DNA和着丝点数比例为2︰1的时期是在
①间期②前期③中期④后期⑤末期
A①②③B②③④C①②④D①③④
23.下图所示植物细胞有丝分裂过程中DNA含量和染色体数目变化曲线图,请据图回答:
(1)曲线x代表,曲线y代表。
(2)以x曲线为例,ac段细胞内的主要变化是。
(3)cd段是表示分裂的期,子细胞形成是段。
(4)一个细胞周期应从到。
(5)从图中看出,x、y两条曲线在某些时期发生重叠,其重叠表示。
有些时期两条曲线则表示出乎行关系,表示。
八、细胞分化
1.含义:
由受精卵增殖产生的后代细胞,在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程
2.特点:
①持久性;②稳定性;③不可逆性;④普遍性
3.实质:
基因的选择性表达(基因还是相同的)
4.结果:
形成形态、结构和功能不同的细胞
5.细胞分化程度:
体细胞>生殖细胞>受精卵
6.细胞分裂与分化的比较
项目
细胞分裂
细胞分化
原因
①细胞表面积和体积发展不平衡;②细胞核与细胞质发展不平衡;
③增殖的需要
基因的选择性表达
结果
生成相同的细胞
生成不同的细胞
意义
①促进多细胞个体形成、生长和发育;②单细胞生物形成新个体
①组织、器官的形成与完善;
②组织、器官的修复
特性
①局部性(不是所有细胞都进行);②周期性(有丝分裂具有细胞周期)
①稳定性差异;②不可逆性;
③渐变性;④自控性
二者的联系
①通常高度分化的细胞,分裂能力较差或暂时失去分裂能力;有些暂时失去分裂能力的细胞(已分化),在特殊情况下可恢复其分裂能力;
②生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同实现的
九、细胞的癌变
1.影响细胞癌变的因素
①物理致癌因子:
辐射致癌,如X射线、紫外线
②化学致癌因子:
无机致癌因子,如砷化物、铅
有机致癌因子,如苯胺衍生物,二恶英
③病毒致癌因子:
DNA病毒,如吕克氏病毒,兔乳头瘤病毒
RNA病毒,如劳氏肉瘤病毒,鼠白血病病毒
2.癌细胞特点
①能无限增殖(正常细胞分裂50-60次)
②形态上发生明显差异(细胞核较大)
③细胞表面糖蛋白减少,细胞粘性下降,容易扩散、转移
④失去接触抑制
十、细胞的全能性
1.高度风化的植物细胞具有全能性,动物细胞核具有全能性
2.全能性比较:
植物细胞>动物细胞;受精卵>干细胞>体细胞
十一、细胞的衰老
1.原因:
受基因控制,也受环境影响,内因和外因共同作用
2.衰老细胞特点
①胞内水分减少,细胞萎缩变小,新陈代谢减慢
②细胞内酶的活性下降
③细胞内色素堆积
④细胞核变大,核膜内折,染色质收缩,颜色变深
⑤细胞膜通透性下降,物质运输能力下降
十二、细胞凋亡(编程性细胞死亡)
1.受基因控制,是细胞发育的必然阶段,不可避免,不同于细胞死亡;(器官退化)
2.判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
(1)从方式看
(2)从结果看
1.同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
2.如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段,有关叙述正确的是( )
A.细胞甲的分裂能力最强,分化程度最高
B.过程①②中均发生了遗传物质的改变
C.T细胞与B细胞内所含的基因不同
D.淋巴因子作用于膜受体后即被灭活
3.下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白D.存在纤维蛋白原基因
4.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
5.下列有关干细胞的叙述,错误的是( )
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
6.胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞,可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞,再进一步分化成各种不同的组织。
下列叙述不正确的是( )
A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果
B.胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆转的
D.胚胎干细胞和造血干细胞均是未分化的细胞
7.神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示。
下列说法正确的是( )
A.细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育
B.生存因子影响了神经细胞的基因表达
C.神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息
D.死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
8.关于细胞衰老、凋亡与坏死的叙述正确的是( )
A.衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小
B.青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象
C.细胞凋亡的根本原因是病原体感染
D.细胞衰老与凋亡是细胞正常的生理过程
9.TGF-β1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。
研究表明,胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上受体结合,激活胞内信号分子Smads,生成复合物转移到细胞核内,诱导靶基因的表达,阻止细胞异常增殖,抑制恶性肿瘤的发生。
下列叙述错误的是( )
A.恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少,因此易分散转移
B.从功能来看,复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
C.复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递
D.若该受体蛋白基因不表达,靶细胞仍能正常凋亡
10.为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应,研究人员使用不同浓度的物质P处理人的离体肝癌细胞,实验结果如图所示。
下列相关叙述正确的是( )
A.随着物质P浓度的增加,促进肿瘤细胞凋亡作用越明显,但与处理时间无关
B.随着物质P处理时间的延长,抑制癌细胞增殖作用越明显,但与浓度无关
C.物质P对肿瘤细胞的作用机制,可能与调控细胞凋亡相关基因的表达有关
D.通过本实验可以得出结论,物质P抑制癌细胞增殖的最适浓度为1.00g/L
11.下列有关细胞分化、衰老、凋亡及癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞分化发生在多细胞生物的胚胎期,细胞衰老与死亡发生在老年期
B.细胞衰老会发生线粒体减少、酶活性降低及细胞核体积变小等现象
C.细胞凋亡受基因控制;细胞癌变不受基因控制
D.细胞膜上糖蛋白减少或产生了甲胎蛋白的细胞可能是癌细胞
12.下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.某细胞合成了胰岛素意味着该细胞已发生了细胞分化
B.癌细胞的形成是原癌基因和抑癌基因选择性表达的结果
C.细胞的衰老、凋亡和坏死都受基因的控制
D.人的造血干细胞和成熟红细胞的染色体数目都能出现周期性变化
13.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA。
下列叙述错误的是( )
造血干细胞→幼红细胞…
网织红细胞
成熟红细胞→凋亡
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
14.下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。
―→
据图分析,不正确的是( )
A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能
B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达
C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用
15.下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是( )
A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化
B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡
C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加
D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加
16.分别用β珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:
“+”表示阳性,“-”表示阴性)。
下列叙述不正确的是( )
探针
细胞总RNA
β珠蛋
白基因
卵清蛋
白基因
丙酮酸
激酶基因
成红细胞
+
-
+
输卵管细胞
-
+
+
胰岛细胞
-
-
+
A.在成红细胞中,β珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态
B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少β珠蛋白基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
17.脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元,它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子,只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存,并与靶细胞建立连接,其他的则发生凋亡。
下列叙述正确的是( )
A.脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期
B.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接
C.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡
D.神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡
18.研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程,下列叙述正确的是( )
A.癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型
B.癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关
C.诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略
D.癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化
19.下列过程中,不存在细胞分化的是( )
A.蜥蜴的断尾再生
B.精原细胞经减数分裂形成精子
C.胚胎干细胞的自我复制
D.由种子萌发长成幼苗的过程
20.下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是( )
A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高
B.生物体内,细胞由于分化全能性不能表达
C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化全能性很高
D.植物细胞离体培养,在一定营养条件下能表现出全能性
21.2012年诺贝尔生理学或医学奖被授予英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥,以表彰他们在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献。
图为该技术的操作流程模式图:
根据推断,以下说法正确的是( )
A.干细胞的叶绿体、线粒体、细胞核均具有双层膜结构
B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性
D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
22.如图为人体某结构部分细胞的生命历程,有关叙述正确的是( )
A.3和6过程中因基因选择性表达而有新蛋白质合成
B.4过程的细胞内染色质收缩但不影响DNA的复制和转录
C.5过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长
D.6过程不包括细胞免疫过程中靶细胞的裂解清除
23.下列数据是人体部分器官中所表达基因的估计数目,有关叙述不正确的是( )
器官或细胞
眼
唾液腺
皮肤
甲状腺
血细胞
心脏
所表达基因
的估计数目
1932
186
3043
2381
23505
9400
A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达形成的
B.血细胞所表达的基因数目最多说明其遗传物质相对含量较高
C.人体各器官表达的基因数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异
D.不同功能的细胞表达的基因不相同,这与细胞具有的不同功能相适应
24.研究发现细胞癌变与端粒酶的活性有关。
端粒酶由RNA和蛋白质组成,能以自身的核酸为模板,在其蛋白组分的催化下合成端粒DNA序列。
下列与端粒酶和癌细胞有关的叙述,错误的是( )
A.从功能上看,端粒酶属于逆转录酶
B.癌变细胞膜上的糖蛋白减少,癌细胞容易在体内分散和转移
C.癌变细胞膜表面出现的不同于正常细胞的蛋白质会成为抗原
D.机体进行免疫反应过程中直接使癌细胞裂解的是吞噬细胞
25.1993年黄曲霉素被世界卫生组织的癌症研究机构划定为Ⅰ类致癌物。
黄曲霉素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用,可导致肝癌甚至死亡。
下列有关说法错误的是( )
A.黄曲霉素属于化学致癌因子
B.黄曲霉素使肝细胞产生原癌基因是癌变的根本原因
C.癌细胞容易分散和转移与细胞膜上糖蛋白减少有关
D.癌症的发生与生活方式有关
26.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.癌细胞在条件适宜时可以无限增殖
B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
27.将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞,细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞
B.检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否
C.完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维
D.肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变
28.干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。
自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。
下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达存在差异
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的
29.研究表明,癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。
如图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,据图分析回答问题。
(1)图中A代表细胞膜上的__________。
葡萄糖进入癌细胞后,在代谢过程中可合成非必需氨基酸,此过程一定需要__________元素,也可通过形成五碳糖进而合成________________作为DNA复制的原料。
(2)在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为____________________________________。
与正常细胞相比,①~④过程在癌细胞中明显增强的有__________(填编号),代谢途径发生这种变化的意义在于能够___________________________________,从而有利于癌细胞的增殖。
(3)细胞在致癌因子的影响下,______________________________基因的结构发生改变而被激活,进而调控____________的合成来改变代谢途径。
若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。
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