高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 回归课本之新教材的查缺补漏-04细胞自噬与细胞周期同步化（原卷版+答案解析）

这是一份高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 回归课本之新教材的查缺补漏-04细胞自噬与细胞周期同步化（原卷版+答案解析），共31页。试卷主要包含了概念，自噬方式，细胞自噬调控机制，意义等内容，欢迎下载使用。

专题4 细胞自噬与细胞周期同步化
1、概念
在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后进行物质的再利用，这就是细胞自噬。
2、自噬方式
细胞自噬主要有三种形式：微自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。
（1）微自噬（甲）：指溶酶体或者液泡内膜直接内陷底物包裹并降解的过程。（多在种子成熟时储藏蛋白的沉积或萌发时储存蛋白的降解中起作用）
（2）巨自噬（乙）：在巨自噬中由内质网来源的膜性结构通过扩展包裹待降解物形成自噬小体，然后与溶酶体融合并降解其内容物。是最主要的自噬形式。（营养缺乏条件下培养的细胞、植物的免疫反应、叶片衰老及环境胁迫应答）。 （3）分子伴侣介导自噬(丙）：在分子伴侣介导自噬中，胞质内蛋白需与分子伴侣结合，然后转运到溶酶体腔中被溶酶体酶消化。（在动物细胞衰老反应过程中，往往发生分子伴侣介导的自噬过程，保存必须的组成细胞结构的蛋白和其他材料）。
3、细胞自噬调控机制（营养匮乏时）
①当营养充足时，生长因子活化PI3K/AKT信号途径及其下游的效应分子，蛋白激酶mTr，促进营养物质的吸收、大分子的合成、ATP的产生等，同时抑制细胞自噬（图1）。②当生长因子缺乏时，PI3K/AKT信号途径失活，细胞停止营养物质的吸收，以及ATP的产生；同时效应分子mTr也失活，解除了对细胞自噬作用的抑制，细胞通过自噬来产生ATP。AKT的失活也能引发细胞凋亡（图2）。
4、意义
自噬具有多种生理功能，包括耐受饥饿，清除细胞内折叠异常的蛋白质以及受损或多余的细胞器，促进发育和分化，延长寿命，清除入侵微生物等。细胞在正常生长条件下能进行较低水平的自噬，以维持细胞内的稳态。在遭受各种细胞外或细胞内刺激(如缺氧，缺营养，接触某些化学物质，某些微生物入侵细胞，细胞器损伤，细胞内异常蛋白过量累积等)时细胞可通过细胞自噬维持基本的生命活动。
1．真核细胞的自噬主要有三种形式：微自噬（溶酶体膜或液泡膜直接内陷包裹底物并降解的过程）、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。如图表示某种巨自噬的过程，其中自噬小体来自内质网，溶酶体来自高尔基体。下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞进行微自噬时，离不开生物膜的流动性
B．细胞进行图示巨自噬的产物中有合成蛋白质的原料
C．自噬溶酶体内可以发生不同生物膜的降解过程
D．有些离开高尔基体的小囊泡可合成多种水解酶
2．蛋白质是生命活动的主要承担者。只有当具有一级结构的多肽链折叠形成正确的三维空间结构才能具有正常的生物学功能。若这种折叠过程在体内发生故障，形成错误的空间结构并在细胞内堆积，就会影响细胞的正常功能。如图为某动物细胞对蛋白质的精密调控过程。已知泛素是分布于大部分真核细胞中的多肽，吞噬泡是一种囊泡。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该过程中吞噬泡与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性
B．泛素对错误折叠的蛋白质起标记作用，促使其与自噬受体结合
C．动物细胞中能形成囊泡的结构有高尔基体、内质网、核糖体等
D．溶酶体中含有多种水解酶可将错误折叠的蛋白质降解
3．2016年，日本科学家大隅良典因为“细胞自噬机制方面的发现”而获得诺贝尔奖。细胞自噬是真核细胞中，将自身衰老的细胞器及错误折叠蛋白质等物质通过溶酶体降解的过程，如下图所示。关于细胞自噬推断正确的是（ ）
A．自噬体的形成与内质网、高尔基体等细胞器有关
B．当细胞营养物质缺乏时，细胞自噬作用会减弱
C．细胞自噬产生的最终产物都将被细胞排出细胞外
D．细胞自噬不利于维持细胞内的稳态
在一般培养条件下，群体中的细胞处于不同的细胞周期时相之中。为了研究某一时相细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡，常需采取一些方法使细胞处于细胞周期的同一时相，这就是细胞同步化技术。 （1）选用DNA合成抑制剂可逆地抑制S期细胞DNA合成而不影响其他细胞周期运转，最终可将细胞群体阻断在G1/S期交界处； （2）一些抑制微管聚合的药物，因抑制有丝分裂装置的形成和功能行使，可将细胞阻断在有丝分裂中期，即使细胞同步于M期。 （3）有丝分裂摇落法 （4）血清饥饿法
1.DNA合成阻断法
DNA合成抑制剂顾名思义就是DNA合成的抑制剂，可以不影响其他时期细胞的运转，种类也有许多种，如5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高浓度AdR、GdR和TdR等。试题中出现最多的就是TdR，因为它对细胞的毒性相对要小，如3H标记胸腺嘧啶核苷（3H－TdR）和5－溴尿嘧啶（5－BrdU）。DNA合成双阻断法的原理利用TdR可以抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处，使细胞同步化。
DNA合成双阻断法的过程： 第一次：在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TdR，S期细胞被抑制，其它细胞继续运转，最后停在G1/S交界处。S期细胞如何进入到G1/S交界处需要进行第二次。 第二次：移去TdR，洗涤细胞并加入新鲜培养液、细胞又开始分裂，当释放时间大于S时，所有细胞均脱离S期，再次加入过量TdR，细胞继续运转至G1/S交界处，被过量TdR抑制而停止。
2.中期阻断法
中期阻断法是利用破坏微管的药物将细胞阻断在中期从而得到同一时期细胞的方法，常用的药物有秋水仙素等。秋水仙素通过抑制微管的聚合，进而抑制有丝分裂装置的形成，将细胞阻断于有丝分裂中期然后再释放使细胞达到同步化。 优点：中期阻断法非平衡生长问题不明显 缺点：但可逆性比较差，当阻断时间过长时，许多细胞产生异常分裂。过去研究中也发现，同步后的细胞的生长能力明显不如撤去阻断剂后得到的S期细胞旺盛。秋水仙胺、N-cdazle也是目前常用的中期阻断剂。3.有丝分裂摇落法
有丝分裂摇落法, 使单层培养的细胞处于对数增殖期，此时分裂活跃。处于
有丝分裂期的细胞变圆隆起，与培养皿的附着性低，此时轻轻振荡，M期细胞脱离器壁，悬浮于培养液中，收集培养液，再加入新鲜培养液，依法继续收集，则可获得一定数量的中期细胞。
优点是：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害
缺点是：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%～2%），只能在贴壁细胞中应用。
4．使用DNA合成抑制剂可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h，7h，3h，1h，其中G1期、S期、G2期属于分裂间期，DNA的复制发生在S期，M期为分裂期，第一次使用DNA合成抑制剂，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去DNA合成抑制剂可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，还需第二次使用DNA合成抑制剂。下列说法正确的是（ ）
A．若检测处于各时期的细胞数量，则处于M期的细胞数量最多
B．若加入足量的DNA合成抑制剂，则至少培养21h，细胞才能都被抑制在S期
C．若检测某M期细胞中的核DNA含量，则其与G2期细胞中核DNA含量不同
D．第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7h~14h
5．细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，G1、S、G2、M期依次分别为10 h、7 h、3.5 h、1.5 h。使用DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，从而实现细胞周期同步化。下列叙述错误的是（ ）
A．阻断Ⅰ所用试剂属于可逆性抑制DNA复制的试剂
B．第1次阻断处理至少15小时后，所有细胞都停留在S时期或G1期与S期的交界点
C．阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同，经过处理后，所有细胞实现细胞周期的同步化
D．可根据染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化
6．细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进下入一个阶段运行。研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白（Cyclin）形成CDK//Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，且不同的CDK//Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同（如图）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成的细胞周期蛋白是CDK/CyclinD
B．检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CDK/CyclinC
C．与G1期相比，G2期的DNA数与染色体组数均加倍
D．胸苷（TdR）双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14h
7．线粒体呈线状或粒状，是高度动态的细胞器。我国学者发现，缺氧/复氧会导致一种特殊的环状线粒体出现，但不清楚其功能。进一步研究发现，血清饥饿胁迫条件下，线粒体会转化形成膨胀和环状两种状态，膨胀线粒体通过自噬体一溶酶体途径被选择性降解；环状线粒体能抵抗自噬体一溶酶体途径，化学药物处理后，虽然不能供能但仍能抵抗自噬，转至适宜条件下能恢复常态。下列推测错误的是（ ）
A．图示自噬体包含4层生物膜，将与溶酶体融合成自噬体一溶酶体
B．饥饿条件下，线粒体自噬可提供维持生存所需要的物质和能量
C．线粒体形态、结构的改变可能有利于维持细胞的稳态
D．环状线粒体可在适宜条件下恢复常态，且化学药物不影响其功能
8．在细胞生长和细胞分裂的活跃期，线粒体通过中间分裂产生两个生理状态相似的子线粒体（如图1）。当线粒体出现损伤（如Ca2+和活性氧自由基ROS增加）时，会出现外周分裂（如图2），产生的较小的子线粒体不包含mtDNA，最终被线粒体通过自噬作用降解，而较大的子线粒体得以保全。下列说法错误的是（ ）
A．中间分裂产生的子线粒体中含有mtDNA的数量大致相同
B．通过药物抑制DRP1的活性，线粒体中间分裂和外周分裂均会受到抑制
C．当机体代谢旺盛时，心肌细胞中的线粒体会加快外周分裂满足能量需求
D．逆境胁迫下，线粒体可通过外周分裂消除ROS和Ca2+对细胞的损伤
9．细胞自噬过程中，内质网产生膜泡包围细胞内容物，形成自噬体。之后，自噬体与溶酶体或液泡融合，自噬体内物质被水解，以实现细胞内物质的循环。科学家观察野生型酵母菌与液泡水解酶缺陷型酵母菌在饥饿状态下的区别，得到下图所示结果。下列相关推测错误的是（ ）
A．自噬体膜与溶酶体膜或液泡膜可以发生转化
B．通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
C．饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型酵母菌比野生型酵母菌的存活时间更长
D．自噬体和液泡准确地定位、移动等过程与细胞骨架有关
10．已知细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。流式细胞仪可根据细胞中DNA的含量对不同时期细胞分别计数。为实现细胞周期的同步化，科研人员用一定浓度秋水仙碱处理人乳腺癌细胞，24h后用流式细胞仪检测，实验结果如下图1所示，请回答：
(1)培养乳腺癌细胞的培养液中添加青霉素的目的是_____，可用_____酶处理使乳腺癌细胞分散成单个细胞。
(2)对照组中A峰的细胞处于间期中的_____期，C峰的细胞染色体数目是_____。
(3)为保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在一系列检验点，只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。部分检验点及功能如表1，表中检验点在分裂间期发挥作用的有_____，与对照组相比，秋水仙碱作用24h后处于C峰的细胞比例明显增加，原理是秋水仙碱抑制了_____，激活检验点_____，使细胞停滞于中期。
(4)血清饥饿法也能实现细胞周期的同步化。已知正常培养乳腺癌细胞的血清浓度为10%，科研人员研究了不同浓度的血清处理不同时间后各时期细胞分布情况，结果如下表：
根据表格中的数据可知血清饥饿法可以将细胞周期同步化于_____期，为达到最大程度同步化的目的应选择的培养条件是_____。
11．免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题：
(1)观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠的________（器官），不选用雌性小鼠的原因是________。
(2)图1中共有________条染色体，该时段通过________发生基因重组。与常染色体相比，小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同，主要原因是________。
(3)若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，则处于cd段的细胞中上_______（选填“有“或“无”）同源染色体；若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则图1所示细胞可能处于图2中_______段。
(4)细胞周期同步化是使体外培养的细胞都处于相同分裂阶段的技术，胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）双阻断法是其常用方法，原理是高浓度TdR可抑制DNA复制，使处于S期的细胞受到抑制，处于其他时期的细胞不受影响，洗去TdR后S期的细胞又可继续分裂。图3是细胞周期的示意图。图4是TdR双阻断法诱导小鼠细胞周期同步化的操作流程。
①S期DNA复制所需酶是________，需要的原料是_____
②T1的时长至少为________，T2的时长至少为________（用图3中字母和数学符号表示）
③步骤三的目的是使处理后的所有细胞都停留在________期的交界处。
回归课本之新教材的查缺补漏-04 细胞自噬与细胞周期同步化
专题4 细胞自噬与细胞周期同步化
1、概念
在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后进行物质的再利用，这就是细胞自噬。
2、自噬方式
细胞自噬主要有三种形式：微自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。
（1）微自噬（甲）：指溶酶体或者液泡内膜直接内陷底物包裹并降解的过程。（多在种子成熟时储藏蛋白的沉积或萌发时储存蛋白的降解中起作用）
（2）巨自噬（乙）：在巨自噬中由内质网来源的膜性结构通过扩展包裹待降解物形成自噬小体，然后与溶酶体融合并降解其内容物。是最主要的自噬形式。（营养缺乏条件下培养的细胞、植物的免疫反应、叶片衰老及环境胁迫应答）。 （3）分子伴侣介导自噬(丙）：在分子伴侣介导自噬中，胞质内蛋白需与分子伴侣结合，然后转运到溶酶体腔中被溶酶体酶消化。（在动物细胞衰老反应过程中，往往发生分子伴侣介导的自噬过程，保存必须的组成细胞结构的蛋白和其他材料）。
3、细胞自噬调控机制（营养匮乏时）
①当营养充足时，生长因子活化PI3K/AKT信号途径及其下游的效应分子，蛋白激酶mTr，促进营养物质的吸收、大分子的合成、ATP的产生等，同时抑制细胞自噬（图1）。②当生长因子缺乏时，PI3K/AKT信号途径失活，细胞停止营养物质的吸收，以及ATP的产生；同时效应分子mTr也失活，解除了对细胞自噬作用的抑制，细胞通过自噬来产生ATP。AKT的失活也能引发细胞凋亡（图2）。
4、意义
自噬具有多种生理功能，包括耐受饥饿，清除细胞内折叠异常的蛋白质以及受损或多余的细胞器，促进发育和分化，延长寿命，清除入侵微生物等。细胞在正常生长条件下能进行较低水平的自噬，以维持细胞内的稳态。在遭受各种细胞外或细胞内刺激(如缺氧，缺营养，接触某些化学物质，某些微生物入侵细胞，细胞器损伤，细胞内异常蛋白过量累积等)时细胞可通过细胞自噬维持基本的生命活动。
1．真核细胞的自噬主要有三种形式：微自噬（溶酶体膜或液泡膜直接内陷包裹底物并降解的过程）、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。如图表示某种巨自噬的过程，其中自噬小体来自内质网，溶酶体来自高尔基体。下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞进行微自噬时，离不开生物膜的流动性
B．细胞进行图示巨自噬的产物中有合成蛋白质的原料
C．自噬溶酶体内可以发生不同生物膜的降解过程
D．有些离开高尔基体的小囊泡可合成多种水解酶
2．蛋白质是生命活动的主要承担者。只有当具有一级结构的多肽链折叠形成正确的三维空间结构才能具有正常的生物学功能。若这种折叠过程在体内发生故障，形成错误的空间结构并在细胞内堆积，就会影响细胞的正常功能。如图为某动物细胞对蛋白质的精密调控过程。已知泛素是分布于大部分真核细胞中的多肽，吞噬泡是一种囊泡。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该过程中吞噬泡与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性
B．泛素对错误折叠的蛋白质起标记作用，促使其与自噬受体结合
C．动物细胞中能形成囊泡的结构有高尔基体、内质网、核糖体等
D．溶酶体中含有多种水解酶可将错误折叠的蛋白质降解
3．2016年，日本科学家大隅良典因为“细胞自噬机制方面的发现”而获得诺贝尔奖。细胞自噬是真核细胞中，将自身衰老的细胞器及错误折叠蛋白质等物质通过溶酶体降解的过程，如下图所示。关于细胞自噬推断正确的是（ ）
A．自噬体的形成与内质网、高尔基体等细胞器有关
B．当细胞营养物质缺乏时，细胞自噬作用会减弱
C．细胞自噬产生的最终产物都将被细胞排出细胞外
D．细胞自噬不利于维持细胞内的稳态
在一般培养条件下，群体中的细胞处于不同的细胞周期时相之中。为了研究某一时相细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡，常需采取一些方法使细胞处于细胞周期的同一时相，这就是细胞同步化技术。 （1）选用DNA合成抑制剂可逆地抑制S期细胞DNA合成而不影响其他细胞周期运转，最终可将细胞群体阻断在G1/S期交界处； （2）一些抑制微管聚合的药物，因抑制有丝分裂装置的形成和功能行使，可将细胞阻断在有丝分裂中期，即使细胞同步于M期。 （3）有丝分裂摇落法 （4）血清饥饿法
1.DNA合成阻断法
DNA合成抑制剂顾名思义就是DNA合成的抑制剂，可以不影响其他时期细胞的运转，种类也有许多种，如5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高浓度AdR、GdR和TdR等。试题中出现最多的就是TdR，因为它对细胞的毒性相对要小，如3H标记胸腺嘧啶核苷（3H－TdR）和5－溴尿嘧啶（5－BrdU）。DNA合成双阻断法的原理利用TdR可以抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处，使细胞同步化。
DNA合成双阻断法的过程： 第一次：在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TdR，S期细胞被抑制，其它细胞继续运转，最后停在G1/S交界处。S期细胞如何进入到G1/S交界处需要进行第二次。 第二次：移去TdR，洗涤细胞并加入新鲜培养液、细胞又开始分裂，当释放时间大于S时，所有细胞均脱离S期，再次加入过量TdR，细胞继续运转至G1/S交界处，被过量TdR抑制而停止。
2.中期阻断法
中期阻断法是利用破坏微管的药物将细胞阻断在中期从而得到同一时期细胞的方法，常用的药物有秋水仙素等。秋水仙素通过抑制微管的聚合，进而抑制有丝分裂装置的形成，将细胞阻断于有丝分裂中期然后再释放使细胞达到同步化。 优点：中期阻断法非平衡生长问题不明显 缺点：但可逆性比较差，当阻断时间过长时，许多细胞产生异常分裂。过去研究中也发现，同步后的细胞的生长能力明显不如撤去阻断剂后得到的S期细胞旺盛。秋水仙胺、N-cdazle也是目前常用的中期阻断剂。3.有丝分裂摇落法
有丝分裂摇落法, 使单层培养的细胞处于对数增殖期，此时分裂活跃。处于
有丝分裂期的细胞变圆隆起，与培养皿的附着性低，此时轻轻振荡，M期细胞脱离器壁，悬浮于培养液中，收集培养液，再加入新鲜培养液，依法继续收集，则可获得一定数量的中期细胞。
优点是：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害
缺点是：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%～2%），只能在贴壁细胞中应用。
4．使用DNA合成抑制剂可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h，7h，3h，1h，其中G1期、S期、G2期属于分裂间期，DNA的复制发生在S期，M期为分裂期，第一次使用DNA合成抑制剂，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去DNA合成抑制剂可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，还需第二次使用DNA合成抑制剂。下列说法正确的是（ ）
A．若检测处于各时期的细胞数量，则处于M期的细胞数量最多
B．若加入足量的DNA合成抑制剂，则至少培养21h，细胞才能都被抑制在S期
C．若检测某M期细胞中的核DNA含量，则其与G2期细胞中核DNA含量不同
D．第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7h~14h
5．细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，G1、S、G2、M期依次分别为10 h、7 h、3.5 h、1.5 h。使用DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，从而实现细胞周期同步化。下列叙述错误的是（ ）
A．阻断Ⅰ所用试剂属于可逆性抑制DNA复制的试剂
B．第1次阻断处理至少15小时后，所有细胞都停留在S时期或G1期与S期的交界点
C．阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同，经过处理后，所有细胞实现细胞周期的同步化
D．可根据染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化
6．细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进下入一个阶段运行。研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白（Cyclin）形成CDK//Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，且不同的CDK//Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同（如图）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成的细胞周期蛋白是CDK/CyclinD
B．检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CDK/CyclinC
C．与G1期相比，G2期的DNA数与染色体组数均加倍
D．胸苷（TdR）双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14h
7．线粒体呈线状或粒状，是高度动态的细胞器。我国学者发现，缺氧/复氧会导致一种特殊的环状线粒体出现，但不清楚其功能。进一步研究发现，血清饥饿胁迫条件下，线粒体会转化形成膨胀和环状两种状态，膨胀线粒体通过自噬体一溶酶体途径被选择性降解；环状线粒体能抵抗自噬体一溶酶体途径，化学药物处理后，虽然不能供能但仍能抵抗自噬，转至适宜条件下能恢复常态。下列推测错误的是（ ）
A．图示自噬体包含4层生物膜，将与溶酶体融合成自噬体一溶酶体
B．饥饿条件下，线粒体自噬可提供维持生存所需要的物质和能量
C．线粒体形态、结构的改变可能有利于维持细胞的稳态
D．环状线粒体可在适宜条件下恢复常态，且化学药物不影响其功能
8．在细胞生长和细胞分裂的活跃期，线粒体通过中间分裂产生两个生理状态相似的子线粒体（如图1）。当线粒体出现损伤（如Ca2+和活性氧自由基ROS增加）时，会出现外周分裂（如图2），产生的较小的子线粒体不包含mtDNA，最终被线粒体通过自噬作用降解，而较大的子线粒体得以保全。下列说法错误的是（ ）
A．中间分裂产生的子线粒体中含有mtDNA的数量大致相同
B．通过药物抑制DRP1的活性，线粒体中间分裂和外周分裂均会受到抑制
C．当机体代谢旺盛时，心肌细胞中的线粒体会加快外周分裂满足能量需求
D．逆境胁迫下，线粒体可通过外周分裂消除ROS和Ca2+对细胞的损伤
9．细胞自噬过程中，内质网产生膜泡包围细胞内容物，形成自噬体。之后，自噬体与溶酶体或液泡融合，自噬体内物质被水解，以实现细胞内物质的循环。科学家观察野生型酵母菌与液泡水解酶缺陷型酵母菌在饥饿状态下的区别，得到下图所示结果。下列相关推测错误的是（ ）
A．自噬体膜与溶酶体膜或液泡膜可以发生转化
B．通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
C．饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型酵母菌比野生型酵母菌的存活时间更长
D．自噬体和液泡准确地定位、移动等过程与细胞骨架有关
10．已知细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。流式细胞仪可根据细胞中DNA的含量对不同时期细胞分别计数。为实现细胞周期的同步化，科研人员用一定浓度秋水仙碱处理人乳腺癌细胞，24h后用流式细胞仪检测，实验结果如下图1所示，请回答：
(1)培养乳腺癌细胞的培养液中添加青霉素的目的是_____，可用_____酶处理使乳腺癌细胞分散成单个细胞。
(2)对照组中A峰的细胞处于间期中的_____期，C峰的细胞染色体数目是_____。
(3)为保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在一系列检验点，只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。部分检验点及功能如表1，表中检验点在分裂间期发挥作用的有_____，与对照组相比，秋水仙碱作用24h后处于C峰的细胞比例明显增加，原理是秋水仙碱抑制了_____，激活检验点_____，使细胞停滞于中期。
(4)血清饥饿法也能实现细胞周期的同步化。已知正常培养乳腺癌细胞的血清浓度为10%，科研人员研究了不同浓度的血清处理不同时间后各时期细胞分布情况，结果如下表：
根据表格中的数据可知血清饥饿法可以将细胞周期同步化于_____期，为达到最大程度同步化的目的应选择的培养条件是_____。
11．免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题：
(1)观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠的________（器官），不选用雌性小鼠的原因是________。
(2)图1中共有________条染色体，该时段通过________发生基因重组。与常染色体相比，小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同，主要原因是________。
(3)若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，则处于cd段的细胞中上_______（选填“有“或“无”）同源染色体；若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则图1所示细胞可能处于图2中_______段。
(4)细胞周期同步化是使体外培养的细胞都处于相同分裂阶段的技术，胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）双阻断法是其常用方法，原理是高浓度TdR可抑制DNA复制，使处于S期的细胞受到抑制，处于其他时期的细胞不受影响，洗去TdR后S期的细胞又可继续分裂。图3是细胞周期的示意图。图4是TdR双阻断法诱导小鼠细胞周期同步化的操作流程。
①S期DNA复制所需酶是________，需要的原料是_____
②T1的时长至少为________，T2的时长至少为________（用图3中字母和数学符号表示）
③步骤三的目的是使处理后的所有细胞都停留在________期的交界处。
检验点类型
功能
检验点1
检测DNA的完整性，当检测到DNA结构异常，迅速启动修复系统
检验点2
检测细胞内存在的DNA损伤并阻断DNA复制的继续进行
检验点3
DNA复制结束后检测DNA是否正确，阻止带有DNA损伤的细胞进入分裂期
检验点4
检测染色体的着丝点有没有正确连接到纺锤体上
检验点5
检验分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂
时间
血清浓度
G1（%）
S（%）
G2/M（%）
12h
10%
40．23
23．08
35．37
5%
45．85
34．45
18．99
1%
50．75
16．60
31．78
24h
10%
44．86
24．16
29．92
5%
67．44
12．07
20．08
1%
85．96
2．46
10．65
36h
10%
43．58
24．83
30．59
5%
51．89
14．21
32．71
1%
凋亡
检验点类型
功能
检验点1
检测DNA的完整性，当检测到DNA结构异常，迅速启动修复系统
检验点2
检测细胞内存在的DNA损伤并阻断DNA复制的继续进行
检验点3
DNA复制结束后检测DNA是否正确，阻止带有DNA损伤的细胞进入分裂期
检验点4
检测染色体的着丝点有没有正确连接到纺锤体上
检验点5
检验分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂
时间
血清浓度
G1（%）
S（%）
G2/M（%）
12h
10%
40．23
23．08
35．37
5%
45．85
34．45
18．99
1%
50．75
16．60
31．78
24h
10%
44．86
24．16
29．92
5%
67．44
12．07
20．08
1%
85．96
2．46
10．65
36h
10%
43．58
24．83
30．59
5%
51．89
14．21
32．71
1%
凋亡
参考答案：
1．D
【分析】溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、细胞进行微自噬时，溶酶体膜或液泡膜会内陷并包裹底物，该过程需借助于生物膜的流动性，A正确；
B、细胞进行图示巨自噬时，能将底物蛋白降解，产生的游离氨基酸可用于蛋白质的合成，B正确；
C、自噬溶酶体可以降解自噬小体的部分生物膜以及衰老的线粒体膜，C正确；
D、溶酶体来自高尔基体，但溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的，D错误。
故选D。
2．C
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。溶酶体具单层膜，形状多种多样，是0.025～0.8微米的泡状结构，内含许多水解酶，溶酶体在细胞中的功能，是分解从外界进入到细胞内的物质，也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器，当细胞衰老时，其溶酶体破裂，释放出水解酶，消化整个细胞而使其死亡。
【详解】A、由于生物膜具有一定的流动性，因此该过程中吞噬泡与溶酶体能够融合，A正确；
B、由图可知，错误折叠的蛋白质会被泛素标记，被标记的蛋白质会与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，最后进入溶酶体中，B正确；
C、动物细胞中能够产生囊泡的结构有高尔基体、内质网等，核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，C错误；
D、错误折叠的蛋白质进入溶酶体后会被降解的原因是溶酶体中含有多种水解酶，D正确。
故选C。
3．A
【分析】细胞自噬，即细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合，从而降解细胞自身病变物质或结构的过程。
【详解】A、据图分析，自噬前体来自于内质网，溶酶体来源于高尔基体，故自噬体的形成可能与内质网等细胞器有关，A正确；
B、细胞自噬可以将自身物质降解，为细胞提供物质和能量，当细胞营养物质缺乏时，细胞自噬作用可能增强，B错误；
C、细胞自噬产生的产物有用的留在细胞内，产生的废物排出细胞外，C错误；
D、细胞自噬有利于维持内环境的稳态，D错误。
故选A。
4．D
【分析】1、细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
2、细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。
（1）分裂间期：①概念：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂前。②主要变化：DNA复制、蛋白质合成。
（2）分裂期的主要变化：
前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤丝形成纺锤体。
中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。
后期：着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。
末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
【详解】A、若检测处于各时期的细胞数量，则处于间期的细胞数量最多，A错误；
B、若加入足量的DNA合成抑制剂，S与G2交界处的细胞经过14h后被抑制在G1/S交界处，则至少培养14h，细胞才能都被抑制在S期，B错误；
C、若检测某M期细胞中的核DNA含量，M期的前期、中期和后期与G2期细胞中核DNA含量相同，都是体细胞的2倍，C错误；
D、处于G1/S交界处的细胞需要经过7h后才完成S期，而处于S期即将结束的细胞经过14h后会再次进入S期，因此第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7h~14h，D正确。
故选D。
5．D
【分析】题意分析，①阻断Ⅰ：要使细胞都停留在图b所示S期，应将细胞培养在含有过量的DNA合成抑制剂的培养液中，培养时间不短于G2+M+G1的时间总和。②解除：更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S，小于G2+M+G1范围之间，这样大部分细胞都停留在细胞周期的G1~S期。③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同，经过以上处理后，所有细胞都停留在细胞周期的某一时刻，从而实现细胞周期的同步化。
【详解】A、阻断Ⅰ需在培养液中添加DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，可见，对DNA复制的抑制是可逆的，A正确；
B、阻断Ⅰ需在培养液中添加DNA合成抑制剂，培养时间不短于15小时，即G2＋M＋G1的时间总和，这样可以使所有细胞都处于S期或G1期与S期的交界点，B错误；
C、经过上图中的三步处理后，所有细胞都应停滞在细胞周期的某一时期处，从而实现细胞周期的同步化，C正确；
D、有丝分裂中期是观察染色体形态数目的最佳时期，而G1/S期处于间期，此时染色体呈染色质的状态，因此不能根据染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化，D错误。
故选D。
6．C
【分析】分析图形：细胞周期分为G1、S、G2和M期，进入下一个时期都需要CDK发挥作用，且CDK与不同的Cyclin形成复合物。
【详解】A、细胞由静止状态进入细胞周期即进入G1期，首先合成的是CDK/CyclinD，A正确；
B、染色体与纺锤体相连的时期是分裂期，基M期，此时发挥作用的是CDK/CyclinC，所以检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CDK/CyclinC，B正确；
C、与G1期相比，G2期的DNA数加倍，染色体数目不变，故染色体组数相同，C错误；
D、胸苷（TdR）双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h，经常一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处，至多停留在S/G2交界处，前者通过7h达到后者，后者通过3+1+10=14h到达下一个周期的前者，因此若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7h到14h进行，D正确。
故选C。
7．D
【分析】线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。
【详解】AB、图示自噬体包含内质网的片层及线粒体，共4层生物膜，将与溶酶体融合成自噬体-溶酶体，降解后的产物能提供维持生存所需要的物质和能量，A、B正确；
C、膨胀状态的线粒体失去功能被降解，而环状线粒体不被降解,能恢复功能，由此推测，线粒体形态、结构的改变可能有利于其质量和数量的选择性控制，从而维持细胞稳态，C正确；
D、据题意可知，环状线粒体经化学药物处理后，不能供能，说明化学药物会影响其功能，D错误。
故选D。
8．C
【分析】1、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴“，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
2、溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒，与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体。
【详解】A、线粒体通过中间分裂产生两个生理状态相似的子线粒体，则中间分裂产生的子线粒体中含有mtDNA的数量大致相同，A正确；
B、如图可知，线粒体的分裂需要DRP1的作用，所以通过药物抑制DRP1的活性，线粒体中间分裂和外周分裂均会受到抑制，B正确；
C、当机体代谢旺盛时，心肌细胞中的线粒体会加快中间分裂满足能量需求，当线粒体出现损伤时，才会出现外周分裂，则外周分裂不能满足能量需求，C错误；
D、当线粒体出现损伤（如Ca2+和活性氧自由基ROS增加）时，会出现外周分裂，产生的较小的子线粒体不包含mtDNA，但是包含了高ROS和高Ca2+，最终被线粒体通过自噬作用降解，所以逆境胁迫下，线粒体可通过外周分裂消除ROS和Ca2+对细胞的损伤，D正确。
故选C。
9．C
【分析】据题图细胞结构比较可知，液泡水解酶缺陷型酵母菌液泡中形成许多自噬体，故说明酵母菌自噬与液泡中水解酶有关，自噬发生过程中，液泡在酵母菌细胞中的作用和人体细胞中溶酶体的作用类似。在饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型酵母细胞的自噬体内物质不能被水解，细胞不能获得足够的物质和能量，抗饥饿能力较差，因此在饥饿状态下液泡水解酶缺陷型酵母菌存活时间短。
【详解】A、自噬体是内质网产生的膜泡包围细胞内容物形成的，可与液泡和溶酶体的融合，依赖于生物膜的流动性，可发生膜的转化，A正确；
B、饥饿时细胞自噬可分解物质，主要是为细胞提供能量物质，B正确；
C、饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型酵母菌获取营养物少，比野生型酵母菌的存活时间更短，C错误；
D、细胞骨架不仅能够作为细胞支架，还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等，细胞骨架中的微丝参与肌肉收缩，自噬体和液泡准确地定位、移动等过程与细胞骨架有关，D正确。
故选C。
10．(1) 防止杂菌污染，创造动物细胞培养过程中无菌、无毒的环境 胰蛋白酶
(2) G1 2n或4n
(3) 监测点1、2、3 纺锤体的形成 4
(4) G1期 血清浓度为1%，培养时间24小时
【分析】细胞周期指由连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次细胞分裂完成时为止所经历的过程，所需的时间叫细胞周期时间。可分为四个阶段：①G1期，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间，该时期主要完成RNA和有关蛋白质的合成；②S期，指DNA复制的时期；③G2，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间，该时期主要完成RNA和相关蛋白质的合成；④分裂期即M期，细胞分裂开始到结束，包括前、中、后、末四个时期。
【详解】（1）为防止杂菌污染，创造动物细胞培养过程中无菌、无毒的环境，在培养液中加入抗生素，因此，在培养乳腺癌细胞的培养液中添加青霉素，可用胰蛋白酶酶处理使乳腺癌细胞分散成单个细胞，以便细胞培养过程中获得足够的营养。
（2）对照组中A峰的细胞处于间期中的G1期，C峰的细胞经过了DNA复制，但染色体和DNA和染色体数目的加倍不是同步的，因此C峰中染色体数目是2n或4n。
（3）为保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在一系列检验点，只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。部分检验点及功能如表1，根据表中检验点的功能可确定监测点1、2、3均在分裂间期发挥作用，与对照组相比，秋水仙碱作用24h后处于C峰的细胞比例明显增加，原理是秋水仙碱抑制了纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，即秋水仙素激活检验点4，使细胞停滞于中期，从而使分开的染色体无法向两极移动。
（4）血清饥饿法也能实现细胞周期的同步化。培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，根据表格中的信息可知在血清浓度为1%，培养时间24小时时，绝大多数细胞实现细胞周期同步化，同步于G1期。
11．(1) 睾丸（或精巢） 雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少
(2) 40 互换（交叉互换） X、Y染色体上有非同源区段
(3) 无 cd
(4) ①DNA聚合酶、解旋酶等 （游离的4种）脱氧核糖核苷酸（或dNTP，或脱氧核苷三磷酸） G2+M+G1 S G1、S
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）。
【详解】（1）由于雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少，且一个卵原细胞经减数分裂产生的卵细胞只有一个，故不选用雌性小鼠，而选择雄性小鼠更适合，部位是睾丸（或精巢）。
（2）分析题意，小鼠体细胞中有40条染色体，图1中细胞处于减数第一次分裂前期，此时细胞中的染色体数目与体细胞数目相同，是40条；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生互换（交叉互换），属于基因重组；由于X、Y染色体上有非同源区段，故与常染色体相比，小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同。
（3）若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，则处于cd段染色体数目减半，处于减数第二次分裂，此时的细胞中无同源染色体；若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则纵坐标的数值是1和1/2，则图1所示细胞每条染色体上有2个核DNA分子，处于图2中cd段。
（4）①S期DNA复制所需酶是DNA聚合酶、解旋酶（催化DNA双链解开）等，需要的原料是4种脱氧核糖核苷酸。
②分析题意，T1的时长至少为G2+M+G1期的时长，以保证所有细胞都出S期，才会使所有细胞都被抑制在G1/S期交界处；T2时长应大于S期时长，以保证被阻断在G1/S期交界处的细胞经过S期，进入到G2期。
③步骤三是再次加入TdR，目的是使处理后的所有细胞都停留在G1、S期的交界处，最终实现细胞周期同步化。