第6章 细胞的生命历程\n第1节 细胞的增殖\n教材必备知识精练\n知识点1细胞增殖和细胞周期1.[2022河北唐山高一上期末考试]下列关于细胞生长和增殖的说法,正确的是()A.在细胞生长过程中,细胞的体积和物质运输效率不断增大B.衰老个体不能通过细胞增殖产生新细胞C.有丝分裂是真核生物细胞增殖的主要方式D.多细胞生物通过细胞增殖发育为成体答案1.C在细胞生长过程中,细胞体积增大,表面积与体积的比值减小,物质运输效率降低,A错误;衰老个体依然能进行细胞增殖产生新细胞,B错误;有丝分裂是真核生物细胞增殖的主要方式,C正确;多细胞生物通过细胞增殖、分化逐渐发育为成体,D错误。\n知识点1细胞增殖和细胞周期2.下列关于细胞周期的叙述,错误的是()A.分裂间期为分裂期提供物质基础B.抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期C.有丝分裂的过程包括前期、中期、后期与末期D.在细胞周期中,分裂间期持续的时间比分裂期长答案2.B在细胞周期中,分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,A正确;细胞核DNA在分裂间期复制,因此抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期,B错误;根据染色体的行为,可将有丝分裂过程分为前期、中期、后期和末期,C正确;细胞周期包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期占细胞周期的90%~95%,D正确。\n知识点1细胞增殖和细胞周期3.[2022云南昭通高二月考]如图是某生物兴趣小组在观察不同种类高等植物根尖细胞有丝分裂后,根据实验结果绘制的细胞周期示意图(按顺时针方向),下列描述正确的是()A.a→b过程中,中心粒倍增,成为两组B.图中的b→a→b可表示一个细胞周期C.图甲的b→a与图丁的b→a所用的时间可能相同D.b→a过程中,发生DNA的复制,使核DNA含量加倍答案3.Ca→b表示分裂间期,高等植物根尖细胞中没有中心粒,故不会发生中心粒倍增现象,A错误;a→b表示分裂间期,b→a表示分裂期,图中的a→b→a可表示一个细胞周期,B错误;图甲的b→a与图丁的b→a均表示分裂期,由于二者细胞周期的长短未知,故图甲的b→a与图丁的b→a所用的时间可能相同,C正确;b→a表示分裂期,不会发生DNA的复制,DNA复制发生在分裂间期,D错误。\n知识点2有丝分裂4.[2022广东珠海高一上期末考试]如图是同一细胞在不同分裂时期的示意图,据图分析下列叙述正确的是()A.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②B.图②代表有丝分裂后期,此时细胞内共有6个核DNA分子C.图③中着丝粒分裂后,染色体数目加倍,染色单体数目也加倍D.图④中着丝粒整齐地排列在细胞板上,此时是观察染色体的最佳时期答案4.A分析题图可知,①、②、③、④分别表示有丝分裂的前期、末期、后期、中期,故分裂的先后顺序应该为①→④→③→②,A正确;图②表示有丝分裂的末期,此时细胞内共有12条染色体,每条染色体上含有1个DNA分子,故共有12个核DNA分子,B错误;图③中着丝粒分裂后,染色体数目加倍,染色单体数目变为0,C错误;图④代表有丝分裂中期,此时着丝粒整齐地排列在赤道板上,是观察染色体的最佳时期,D错误。\n知识点2有丝分裂5.[2022安徽安庆高一月考]如图甲是植物细胞的细胞周期中,不同时期染色体数和核DNA分子数变化曲线图,图乙是细胞分裂示意图,下列相关叙述正确的是()A.图乙所示细胞含有8条染色单体B.图乙所示细胞处于图甲中的de段C.图甲中实线表示染色体的数量变化D.核DNA分子数和染色体数的加倍均发生在ab段答案5.B根据题意和图示分析可知:图甲中虚线是染色体数变化曲线,实线是核DNA分子数变化曲线;ab表示间期,bc表示前期,cd表示中期,de表示后期,ef表示末期。图乙细胞中着丝粒分裂,染色体移向细胞两极,所以细胞处于有丝分裂后期。图乙所示细胞中姐妹染色单体分开,所以不含染色单体,A错误;图乙所示细胞处于有丝分裂后期,即对应于图甲中的de段,B正确;图甲中实线表示核DNA分子数的变化,C错误;核DNA分子数加倍发生在间期,即ab段,染色体数加倍发生在有丝分裂后期,即de段,D错误。\n知识点2有丝分裂6.某生物细胞(染色体数为2N)的有丝分裂过程中,细胞局部结构的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.甲时期的细胞内发生着活跃的代谢变化B.乙时期的细胞中有2N个着丝粒C.丙时期的细胞中有4N条染色单体D.甲、乙时期细胞中染色体数目相等答案6.C甲时期代表间期,细胞内主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,故细胞内发生着活跃的代谢变化,A正确;乙时期核膜消失、核仁解体,一条染色体上有两条姐妹染色单体,此时染色体数与体细胞的一样,为2N,而一条染色体上有一个着丝粒,故有2N个着丝粒,B正确;丙时期核膜、核仁重新建立,代表分裂末期,而染色单体在分裂后期就由于着丝粒分裂、染色单体分离成为子染色体而消失,故丙时期的细胞中不存在染色单体,C错误;甲时期虽然进行了DNA的复制,核DNA分子数加倍,但染色体数与体细胞的染色体数一样,故甲、乙时期细胞中的染色体数目相等,都是2N,D正确。\n知识点2有丝分裂7.关于动物细胞和高等植物细胞通过有丝分裂进行增殖的过程的区别,下列叙述错误的是()A.在分裂间期,动物细胞有中心体的复制,高等植物细胞没有B.在分裂前期,动物细胞和高等植物细胞纺锤体的形成方式不同C.在分裂后期,动物细胞和高等植物细胞染色体的行为不同D.在分裂末期,动物细胞与高等植物细胞细胞质分裂的方式不同答案7.C动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,A正确;在分裂前期,动物细胞中由两组中心粒之间的星射线形成纺锤体,高等植物细胞由两极发出的纺锤丝形成纺锤体,B正确;在分裂后期,动物细胞和高等植物细胞染色体的行为相同,都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,C错误;在分裂末期,动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂为两部分,形成两个子细胞,高等植物细胞则是在赤道板处出现细胞板,细胞板扩展形成新的细胞壁,并把细胞分为两个,因此两者细胞质分裂的方式不同,D正确。\n知识点3观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂8.[2022江苏淮安高一上期末考试]下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,错误的是()A.装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片B.解离的目的是使组织细胞相互分离开来C.视野中绝大多数细胞内观察不到染色体D.高倍镜下可观察到某个细胞连续分裂的过程答案8.D装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片,A正确;解离的主要目的是用药液(解离液)将组织细胞分离开来,B正确;视野中绝大多数细胞处于分裂间期,染色体在分裂期才会出现,因此视野中绝大多数细胞内观察不到染色体,C正确;解离后的细胞已经死亡,因此不能观察到某个细胞连续分裂的过程,D错误。\n知识点3观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂9.在观察植物细胞有丝分裂实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“+”表示操作,“-”表示未操作)如表所示:则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是()A.细胞重叠;染色体着色很浅,不清楚;细胞分散,染色体着色清楚B.细胞分散,但看不到染色体;染色体着色清楚;细胞分散,染色体着色清楚C.细胞重叠;染色体着色很浅,不清楚;细胞着色清楚,但看不到染色体D.染色体着色很浅,不清楚;细胞分散,染色体着色清楚;细胞分散,染色体着色清楚答案9.C解离的目的是用药液使细胞分离开来,甲实验时未进行解离,细胞相互重叠;漂洗的目的是洗去解离液,便于染色,乙实验时未漂洗,影响染色效果,染色体着色很浅,不清楚;丙取材取的是根尖5~7mm处,该区域为伸长区,该区域的细胞已失去分裂能力,染色体呈染色质状态,观察不到染色体。故选C。实验操作人员取材解离漂洗染色压片甲根尖1~3mm处-+++乙根尖1~3mm处+-++丙根尖5~7mm处++++\n知识点3观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂10.洋葱根尖细胞中有16条染色体。如图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。请回答问题:(1)制作洋葱根尖临时装片需要经过、漂洗、和制片等步骤。(2)图中的D细胞处于分裂的期,伴随着丝粒的分裂,分开,两条子染色体移向细胞两极,最终细胞两极各有一套染色体,每套包含条染色体。(3)如果将图中细胞按一个细胞周期的顺序排列,最合理的顺序是(用字母和箭头表示)。(4)该同学在观察了洋葱根尖分生区有丝分裂的装片后做了如下统计:处在分裂间期的细胞最多的原因是。如果洋葱完成一个细胞周期需要14小时,那么由表中数据可计算出有丝分裂的平均持续时间是小时。细胞周期分裂间期前期中期后期末期细胞数/个90131232\n知识点3观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂答案10.答案(1)解离 染色(2)后 姐妹染色单体16(3)C→A→B→D→E(4)分裂间期比分裂期的时间长3.5解析(1)在观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,装片制作流程为:解离→漂洗→染色→制片。(2)D细胞中染色体移向两极,说明细胞处于有丝分裂后期,该时期的特点是着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,分开后形成的两条子染色体移向细胞两极,最终在细胞两极各有一套染色体,根据题干信息知,每套包含16条染色体。(3)如果将图中细胞按一个细胞周期的顺序进行排列,应该是C(间期)→A(前期:核仁解体、核膜消失)→B(中期)→D(后期)→E(末期:在细胞中央出现细胞板)。(4)细胞周期的大部分时间处于分裂间期,所以处于分裂间期的细胞数最多;表中共有120个细胞,而处于有丝分裂时期的细胞有30个,占总数的1/4,因此,有丝分裂的平均持续时间=14×1/4=3.5(小时)。\n学科关键能力构建\n1.[2022黑龙江齐齐哈尔高一开学考试]据图分析,下列有关细胞周期的叙述正确的是()A.图1中乙→甲段,细胞中染色体的数量会加倍B.图1中甲→乙段,细胞中会出现核DNA分子数量的加倍C.对细胞中的染色体进行计数应选择图2中的b、d段D.图2中(b+c)可表示一个细胞周期答案1.C图1中乙→甲段表示分裂间期,此时期可发生DNA分子数量的加倍;甲→乙段表示分裂期,在有丝分裂的后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,A、B错误。有丝分裂中期的染色体形态稳定,数目清晰,是计数染色体数目的最佳时期,因此应选择图2中的b、d段,C正确;一个细胞周期中分裂间期在前,分裂期在后,因此图2中(a+b)或者(c+d)可表示一个细胞周期,D错误。\n2.[2021河南平顶山高一上期末考试]下列与细胞周期和有丝分裂有关的叙述,错误的是()A.分裂间期结束时,细胞有适度生长,但其物质运输效率降低B.细胞周期中,核DNA和中心粒的倍增都发生于分裂间期C.有丝分裂前期核膜消失、核仁解体,末期核膜、核仁重建D.有丝分裂后期着丝粒在纺锤丝的牵引下分裂,染色体数目加倍答案2.D分裂间期结束时,细胞有适度生长,其物质运输效率下降,A正确;细胞周期中,核DNA和中心粒的倍增都发生于分裂间期,B正确;有丝分裂前期核膜逐渐消失,核仁逐渐解体,末期核膜、核仁重新建立,C正确;有丝分裂后期,着丝粒在相关酶的催化下分裂,然后由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,而非在纺锤丝的牵引下分裂,D错误。\n3.[2022河南南阳一中高一上月考]如图是某同学实验时拍摄的洋葱根尖分生区细胞分裂图,①~⑤表示细胞分裂的不同时期。下列叙述正确的是()A.细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→①→②→③B.①时期,整个细胞的DNA分子数与染色体数的比值等于1C.②时期,每条染色体由两条姐妹染色单体组成D.④时期,细胞内两组中心粒发出纺锤丝构成纺锤体答案3.C由题图可知,①中染色体移向细胞两极,处于有丝分裂后期,②中染色体排列在细胞中央,处于有丝分裂中期,③中染色体逐渐变成染色质,出现新核膜,处于有丝分裂末期,④处于有丝分裂前期,⑤处于细胞分裂间期。细胞周期中各时期的顺序是⑤分裂间期→④前期→②中期→①后期→③末期,A错误;①处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体消失,每条染色体上含有1个DNA分子,但细胞质中也含有DNA,因此整个细胞的DNA分子数与染色体数的比值大于1,B错误;洋葱是高等植物细胞,没有中心体,纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,D错误。\n4.[2022山东枣庄薛城区高一期末考试]某同学利用洋葱(2n=16)根尖为实验材料观察植物细胞的有丝分裂,如图Ⅰ~Ⅳ表示在实验中观察到的细胞示意图(仅呈现部分染色体)。下列说法正确的是()A.制片过程中需要使用甲紫溶液对根尖进行解离B.图Ⅰ表示分裂后期,细胞中含有32条染色体,没有染色单体C.图Ⅲ是观察染色体形态和数目的最佳时期,同时可看到赤道板D.图Ⅱ和图Ⅳ中染色体与核DNA分子数量之比均为1∶2答案4.B制片过程中需要使用甲紫溶液对根尖进行染色,A错误;图Ⅰ表示分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,细胞中含有32条染色体,没有染色单体,B正确;图Ⅲ表示分裂中期,是观察染色体形态和数目的最佳时期,赤道板不是真实结构,观察不到,C错误;图Ⅳ表示末期,无染色单体,染色体与核DNA分子数量之比为1∶1,D错误。\n5.如图1和图2表示进行有丝分裂细胞的细胞周期中不同时期染色体和核DNA分子的数量关系,下列有关叙述错误的是()A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段B.图1中DE段的细胞染色体数目加倍,但核DNA分子的含量不变C.图2中a对应图1中的AB段,c对应图1中的EF段D.有丝分裂过程中不会出现图2中d所示的情况答案5.C有丝分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,对应于图1的CD段,A正确;图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA分子含量不变,B正确;图2中a表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的EF段,c表示分裂间期DNA复制前,对应图1中的AB段,C错误;图2中d表示染色体数∶核DNA分子数=2∶1,这种情况不存在,D正确。\n6.[2022辽宁大连高一上期末考试](不定项)细胞增殖过程中核DNA的含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的核DNA含量,可分析其细胞周期。根据细胞中核DNA含量的不同,将某种连续增殖的细胞分为三组,每组的细胞数如图。5-氟脱氧尿嘧啶是DNA合成抑制剂,而秋水仙素可以抑制纺锤体的形成。下列分析正确的是()A.乙组细胞正在进行DNA复制B.丙组细胞的染色体数目均为正常细胞的两倍C.若用秋水仙素处理,则可导致丙组细胞数增加D.若用5-氟脱氧尿嘧啶处理,则会导致甲组细胞数减少答案6.AC由图可知,乙组细胞中核DNA含量为2C~4C,说明该组细胞正在进行DNA复制,A正确;丙组细胞的DNA数目均为正常细胞的两倍,已经完成了DNA复制,处于分裂期,而染色体数目的加倍只发生在有丝分裂后期,B错误;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍,故用秋水仙素处理,会导致丙组细胞数增多,C正确;5-氟脱氧尿嘧啶可以抑制DNA的合成,故若用5-氟脱氧尿嘧啶处理,会导致甲组细胞数增多,D错误。\n7.[2022辽宁名校联盟高一联考](不定项)如表数据为实验测得体外培养的某种动物细胞细胞周期各阶段的时长,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,下列说法错误的是()A.若加入过量的DNA合成抑制剂,则至少需培养22h,细胞才能都被抑制在G1期和S期交界处B.M期细胞中的核DNA含量与S期细胞中的核DNA含量相同C.若观察某M期细胞,发现其染色体移向细胞两极,则此时会重现核膜、核仁D.若加入过量的DNA合成抑制剂,则M期细胞到达G1期和S期交界处最多需要11.5h答案7.ABCDNA的复制发生在S期,当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时,DNA复制被抑制,即S期的细胞被抑制,若使细胞都停留在G1期和S期交界处,则刚完成DNA复制的细胞还需要经过G2期、M期和G1期,共需要3.5+1.5+10=15(h),故培养15h,细胞就都能被抑制在G1期和S期交界处,A错误;M期细胞中的核DNA含量是体细胞的二倍,结合题意可知,DNA的复制发生在S期,S期结束后,细胞的核DNA含量才加倍,故M期细胞中的核DNA含量与S期细胞中的核DNA含量不同,B错误;着丝粒分裂、染色体移向两极发生在后期,而核膜、核仁重现发生在末期,C错误;若加入过量的DNA合成抑制剂,则M期细胞到达G1期和S期的交界处最多需要经历M期和G1期,即1.5+10=11.5(h),D正确。时期G1期S期G2期M期合计时长/h1073.51.522\n8.如图甲是某连续分裂的细胞在不同时期核DNA含量的测定结果,图乙是具有4条染色体的某体细胞进行有丝分裂的示意图,请据图回答下列问题:(1)图甲中一个完整的细胞周期是(用字母表示),就图乙来说,作为一个细胞周期还缺少处于期的细胞。(2)图甲中,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失发生在段,对应于图乙中的细胞。(3)图乙中染色体数目开始加倍发生在细胞所示时期,对应于图甲中的段。(4)图甲中a~b段细胞内的主要变化是,c~d段染色体的变化特点是。(5)从图中可见,亲代细胞和子代细胞中核DNA的含量是稳定的,其意义是。\n答案8.答案(1)f~l分裂间(2)b~c或h~iB(3)Ad~e或j~k(4)发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 染色体的着丝粒排列在赤道板上(5)保持亲代细胞和子代细胞之间遗传的稳定性解析(1)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,为一个细胞周期,即图甲中的f~l段;细胞周期包括分裂间期和分裂期,图乙中的细胞A、B、C、D分别处于分裂期的后期、前期、中期、末期,所以还缺少处于分裂间期的细胞。(2)核仁逐渐解体、核膜逐渐消失发生在细胞有丝分裂前期,即图甲中的b~c或h~i段,对应于图乙中的B细胞。(3)染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,即图乙中A细胞所在的时期,对应于图甲中的d~e或j~k段。(4)图甲中的a~b段核DNA含量加倍,此时细胞内的主要变化是发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;c~d段表示有丝分裂中期,此时期染色体的着丝粒都排列在赤道板上。(5)图中亲代细胞和子代细胞中核DNA的含量是稳定的,说明有丝分裂能保持亲代细胞和子代细胞之间遗传的稳定性。\n专项拓展训练有丝分裂有关图像、曲线分析\n1.如图所示是某生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的模式图,下列相关叙述正确的是()A.在一个细胞周期中,图中细胞出现的顺序是甲、乙、丙B.进入分裂期后中心粒倍增,中心体发出星射线形成纺锤体C.乙图细胞中染色体、染色单体与核内DNA分子数分别是8、8、8D.观察细胞的有丝分裂时,一般先找出丙图时期的细胞,然后再找其他时期的细胞答案1.D甲图细胞处于分裂前期,乙图细胞处于分裂后期,丙图细胞处于分裂中期,在一个细胞周期中,图中细胞出现的顺序应是甲、丙、乙,A错误;中心粒的倍增发生在分裂间期,B错误;乙图细胞中无染色单体,C错误;有丝分裂中期细胞中染色体形态稳定、数目清晰,便于观察,因此观察细胞的有丝分裂时,首先找出分裂中期的细胞,然后再找其他时期的细胞,D正确。\n2.如图甲、乙为某生物的体细胞有丝分裂过程中染色体行为变化示意图,图1和图2为有丝分裂过程中核DNA数量变化图。下列有关叙述错误的是()A.甲图对应图1的CD段,对应图2的FG段B.乙图对应分裂后期,这一时期图1、图2曲线有不同的变化C.甲图所示变化在光学显微镜下难以观察到D.图1和图2中曲线下降的原因相同答案2.D甲图表示染色体的复制,核DNA数量加倍,对应图1中曲线的CD段,对应图2中曲线的FG段,A正确;有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,每条染色体上DNA数量减半,但细胞中核DNA数量没有减少,B正确;染色体复制发生在间期,该变化在光学显微镜下难以观察到,C正确;图1中曲线下降的原因是细胞分裂为两个子细胞,DNA被平均分配到两个子细胞中,图2中曲线下降的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,D错误。\n3.如图表示动物细胞分裂时的染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的数量关系。下列解释肯定错误的是()A.①可以用于表示细胞分裂的前期B.①时期染色体的螺旋化程度可能达到最高C.间期用②表示最恰当D.③可表示细胞分裂完成答案3.C由图可知:①中染色单体数和核DNA分子数是染色体数的2倍,细胞可能处于分裂间期DNA复制结束后、分裂前期和中期,在中期染色体的螺旋化程度达到最高,A、B正确;②中无染色单体,染色体数和核DNA分子数为正常细胞的2倍,不能表示分裂间期,C错误;③细胞内染色体与核DNA分子数均为2n,且染色体、染色单体和核DNA分子数之比为1∶0∶1,可说明细胞分裂已经完成,D正确。\n4.如图1为某动物细胞有丝分裂模式图,图2为该动物细胞有丝分裂不同时期每条染色体上DNA含量的变化曲线。请据图回答:(1)一般情况下,图1中的乙细胞处于图2中段,乙细胞中1号和2号染色体上携带的DNA是(填“相同”或“不同”)的,原因是。(2)图2中BC段染色体数∶染色单体数∶核DNA数=,CD段产生的原因是,DE段对应的该动物细胞中最多有条染色体。(3)该细胞与高等植物细胞的有丝分裂过程的区别主要体现在图1中细胞所处的时期。\n答案4.答案(1)DE相同 两条染色体上携带的DNA是间期时由一条染色体上的同一个DNA分子复制而来的(2)1∶2∶2着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体8(3)丙和丁解析分析图1,甲细胞处于分裂间期,乙细胞处于分裂后期,丙细胞处于分裂末期,丁细胞处于分裂前期;分析图2,AB段代表间期DNA分子的复制,BC段代表间期DNA复制后、前期和中期,CD段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条染色体,DE段代表后期和末期。(1)图1中的乙细胞处于图2曲线的DE段。乙细胞中的1号和2号染色体是原本的姐妹染色单体分开形成的,是间期时由一条染色体复制而来,其上的DNA分子是相同的。(2)图2中BC段每条染色体上有2个DNA分子,此阶段有染色单体,则染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2。CD段产生的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条染色体。由图1可知,该动物正常体细胞应有4条染色体,图2中DE段可表示有丝分裂后期和末期,则DE段对应的该动物细胞中最多有8条染色体。(3)动物细胞与高等植物细胞有丝分裂过程的区别主要体现在分裂前期纺锤体的形成方式和分裂末期细胞一分为二的方式,对应图1的丁和丙细胞所处的时期。\n第2节 细胞的分化\n教材必备知识精练\n知识点1细胞分化及其意义1.下列关于细胞分化的叙述,错误的是()A.从个体水平分析,细胞分化是生物个体发育的基础B.从细胞水平分析,细胞分化使细胞功能趋向专门化C.从细胞器水平分析,细胞分化会使细胞器数目发生改变D.从分子水平分析,细胞分化的实质是DNA发生改变答案1.D从分子水平分析,细胞分化的实质是细胞中的基因选择性表达,D错误。\n知识点1细胞分化及其意义2.[2022安徽滁州高一上期末考试]人体骨髓中存在少量间充质干细胞(MSC),如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图。下列叙述错误的是()A.MSC的分化程度低于成纤维细胞B.MSC分化形成脂肪细胞时遗传物质未发生改变C.分化形成的多种组织细胞的形态、结构与功能有差异D.分化形成的各种细胞在体内不再具有分裂、分化能力答案2.D据图分析,成纤维细胞是由MSC细胞分裂、分化形成的,因此MSC的分化程度低于成纤维细胞,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此MSC分化形成脂肪细胞时遗传物质未发生改变,B正确;细胞分化使不同细胞的形态、结构与功能发生稳定性差异,C正确;部分已经分化的细胞仍具有分裂和分化的能力,D错误。\n知识点1细胞分化及其意义3.[2021山东潍坊高三一模]持家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因,奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。下列叙述错误的是()A.持家基因结构应保持相对稳定,且一般情况下持续表达B.持家基因的表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的C.有些奢侈基因的表达产物赋予细胞特异的形态结构D.同一个体多种体细胞之间具有相同的持家基因和不同的奢侈基因答案3.D根据“持家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因”可知,持家基因结构应保持相对稳定,且一般情况下持续表达,A正确;持家基因一般在所有细胞中都会表达,其表达的产物应该是维持细胞基本生命活动所必需的,B正确;奢侈基因只在特定细胞表达,有些奢侈基因的表达产物赋予细胞特定的功能和形态,C正确;同一个体多种体细胞之间的持家基因和奢侈基因都相同,只是奢侈基因发生选择性表达,D错误。\n知识点2细胞的全能性4.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是()A.植物体中只有幼嫩的细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,原因是其所含基因发生了改变D.用花粉培育成的植株往往高度不育,说明花粉细胞不具有全能性答案4.B理论上植物体中的所有细胞均具有发育成完整个体所必需的全套基因,A错误;细胞表达全能性的前提是处于离体状态,B正确;植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,C错误;花粉离体培养可得到完整植株,能说明花粉细胞具有全能性,D错误。\n知识点2细胞的全能性5.[2022山西榆次一中高一开学考试]科学家利用植物组织培养技术将胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞可以发育成完整的新植株,下列说法错误的是()A.该实验证明了高度分化的植物细胞具有全能性B.培育出的试管植株与原胡萝卜植株的性状基本相同C.细胞团分化为胚状体的过程中遗传物质会发生改变D.以叶片作为材料进行组织培养也能形成新的植株答案5.C本实验将单个细胞培养成了植株,表明高度分化的植物细胞具有全能性,A正确;培育出的试管植株的遗传物质没有发生改变,与原胡萝卜植株的性状基本相同,B正确;细胞分化并不会改变细胞的遗传物质,C错误;植物细胞具有全能性,以叶片作为材料进行组织培养也能形成新的植株,D正确。\n学科关键能力构建\n1.[2022云南丽江高一期末考试]下列关于细胞分化的叙述,错误的是()A.细胞分化的实质是基因的选择性表达B.细胞分化是生物个体发育的基础且贯穿于整个生命进程中C.人体某细胞中存在血红蛋白,说明已经发生了细胞分化D.随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低并最终丧失答案1.D细胞分化的实质是基因的选择性表达,A正确;细胞分化是生物个体发育的基础且贯穿于整个生命进程中,B正确;血红蛋白基因只在红细胞中表达,因此存在血红蛋白的细胞为红细胞,该细胞已经发生分化,C正确;随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低,但没有丧失,D错误。\n2.多细胞生物个体发育过程中,细胞增殖与分化相伴随。下列叙述正确的是()A.同一个体中肝细胞和肌细胞的形态、核DNA序列和生理功能均存在差异B.体细胞克隆猴实验说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性C.白血病患者血液中出现大量异常增殖的红细胞,可通过骨髓移植治疗D.人体中大多数乳腺细胞仍然具有分裂和分化能力答案2.B同一个体中肝细胞和肌细胞是经细胞分裂和分化形成的,它们的形态和生理功能均存在差异,但核DNA序列相同,A错误;体细胞克隆猴实验可以说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,B正确;白血病患者血液中出现大量异常增殖的白细胞,可通过骨髓移植治疗,C错误;人体中大多数乳腺细胞是高度分化的细胞,已失去分裂和分化能力,D错误。\n3.[2022广东珠海高一上期末考试]科学研究发现,人和其他哺乳动物一样,体内也存在一种被称为“ISL1”的心脏祖细胞,它可以分化为心肌、血管等特定类型的细胞。下列有关叙述错误的是()A.心脏祖细胞与心肌细胞的核遗传信息相同B.心肌细胞与血管细胞的基因表达情况不同C.心脏祖细胞分化程度比心肌、血管细胞高D.高度分化的心肌细胞的细胞核具有全能性答案3.C同一生物个体细胞含有的遗传物质相同,A正确;心肌细胞与血管细胞行使的功能不同,所含蛋白质的种类不同,所以二者的基因表达情况不同,B正确;心脏祖细胞可以分化为心肌、血管等特定类型的细胞,因此其分化程度低于心肌细胞和血管细胞,C错误;动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。\n4.下列数据是人体部分器官中所表达基因的估计数目,有关叙述错误的是()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的结果B.血细胞所表达的基因数目最多说明其遗传物质含量相对较高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答案4.B人体不同器官因功能不同,所需的蛋白质会有差异,所表达的基因的数目也不同,这体现了不同细胞中基因选择性表达的特点,A、C、D正确。由于同一个体的所有细胞都由同一个受精卵分裂、分化而来,所以每个细胞中的遗传物质含量一般是相同的,B错误。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/个193218630432381235059400\n5.(不定项)中国科学院上海生命科学研究院成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是()A.该项成果表明,分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的B.人成纤维细胞重编程为hiHep细胞体现了细胞的全能性C.人成纤维细胞与hiHep细胞中的DNA和蛋白质种类相同D.hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性答案5.AD该项成果表明,分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的,A正确;人成纤维细胞重编程为hiHep细胞,该过程并没有形成完整的个体或分化成其他各种细胞,因此并未体现细胞的全能性,B错误;由于基因的选择性表达,人成纤维细胞与hiHep细胞中所含的蛋白质不完全相同,C错误;根据“hiHep细胞具有肝细胞的许多功能”可知,hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性,D正确。\n6.[2022广东佛山高一上期末考试]科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了一种类似胚胎干细胞的细胞,称为iPS细胞。该细胞能够“转化”为多种类型的动物体细胞,流程如下。下列有关叙述错误的是()A.由成纤维细胞诱导形成iPS细胞的过程中,细胞的全能性升高B.成纤维细胞、iPS细胞和分化成的体细胞中具有不同的遗传信息C.流程当中的两个“转化”步骤都涉及细胞中基因的选择性表达D.iPS细胞转化为多种体细胞的过程说明细胞分化也受到外界因素影响答案6.B细胞分化程度越高,全能性越低,成纤维细胞是高度分化的细胞,iPS细胞与胚胎干细胞类似,全能性较高,故成纤维细胞诱导形成iPS细胞的过程中,细胞的全能性升高,A正确;iPS细胞是由成纤维细胞经体外诱导形成的,其可以分化成多种体细胞,它们仍具有相同的遗传信息,B错误;流程当中的两个“转化”步骤都涉及细胞中基因的选择性表达,C正确;分析题图可知,iPS细胞在转化诱导物质2的诱导下可转化为多种体细胞,说明细胞分化也受外界因素影响,D正确。\n第3节 细胞的衰老和死亡\n教材必备知识精练\n知识点1细胞的衰老1.关于生物个体衰老和细胞衰老的关系,下列说法正确的是()A.成年的个体内没有幼嫩的和衰老的细胞B.细胞的普遍衰老导致生物个体的衰老C.年幼个体中没有衰老的细胞D.老年个体中没有幼嫩的细胞答案1.B幼年、成年和老年的个体体内都有幼嫩的细胞、衰老的细胞。个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。\n知识点1细胞的衰老2.关于细胞衰老的原因,下列叙述错误的是()A.端粒DNA序列随分裂次数增多而逐渐缩短,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常B.自由基会攻击DNA,可能引起基因突变C.当自由基攻击生物膜上的糖类时,会引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大D.自由基会攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,致使细胞衰老答案2.C当自由基攻击生物膜上的磷脂分子时,会引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,C错误。\n知识点1细胞的衰老3.下列关于细胞衰老的说法,正确的是()A.衰老的黑色素细胞中黑色素含量增加,妨碍细胞内物质的交流和传递B.衰老细胞内核糖体、线粒体数目增加,但酶活性下降C.衰老细胞体积变大,细胞核体积变小,物质运输效率低,代谢慢D.自由基学说认为,辐射会刺激细胞产生自由基攻击蛋白质,使细胞衰老答案3.D衰老的黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,A错误;衰老细胞内核糖体、线粒体数目减少,某些酶活性下降,B错误;衰老细胞体积变小,细胞核体积变大,物质运输效率低,代谢慢,C错误。\n知识点2细胞的死亡4.[2022北京平谷区高一期末考试]在蝌蚪发育成蛙的过程中,蝌蚪的尾会逐渐消失,这一现象与发育过程中细胞的凋亡有关系。下列叙述错误的是()A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控B.细胞凋亡是一种程序性死亡C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡被清除答案4.C细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受细胞自身基因的调控,是一种程序性死亡,A、B正确;胚胎发育过程中也会有细胞的凋亡,C错误;细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育、维持内部环境的稳定及抵御外界各种因素的干扰,被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡被清除,D正确。\n知识点2细胞的死亡5.[2022安徽芜湖一中模考]健康的成人体内,在骨髓和肠中,每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中,约有50%的细胞凋亡。凋亡细胞被吞噬消化,不会引发炎症反应。下列关于细胞凋亡的说法错误的是()A.细胞凋亡和细胞分化过程中都有基因的选择性表达B.细胞凋亡对多细胞生物体的生长发育具有重要作用C.细胞凋亡受到严格的遗传机制决定而与环境因素无关D.凋亡细胞被吞噬消化有利于维持人体内部环境的稳定答案5.C细胞分化和细胞凋亡过程都受基因调控,都有基因的选择性表达,A正确;细胞凋亡贯穿于整个生命历程中,对多细胞生物体的生长发育具有重要作用,B正确;细胞凋亡受到严格的遗传机制决定,但也受环境因素的影响,C错误;凋亡细胞被吞噬消化有利于维持人体内部环境的稳定,D正确。\n知识点2细胞的死亡6.[2021河南名校联盟高二上期末考试]IAPs是细胞内一类控制细胞凋亡的物质,其作用的原理是与细胞凋亡相关的酶结合从而达到抑制细胞凋亡的目的。IAPs的结构中包括RING结构域,有研究表明,如果去掉该结构域,则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列有关叙述错误的是()A.生物体内,细胞凋亡不足或过度凋亡都会导致疾病的发生B.细胞凋亡过程中,细胞内某些酶的活性不一定降低C.在成熟生物体细胞的自然更新过程中,控制IAPs合成的相关基因的表达会增强D.去掉IAPs的RING结构域能促进更多的细胞凋亡,这为治疗人类某些疾病提供了思路答案6.C细胞凋亡是由基因决定的,凋亡不足或过度凋亡都会导致相关疾病的发生,A正确;在细胞凋亡的过程中,部分酶的活性会降低,但与凋亡有关的酶的活性会增强,B正确;在成熟的生物体中,细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的,而IAPs会抑制细胞凋亡,因而在成熟生物体细胞的自然更新过程中,控制IAPs合成的相关基因的表达会被抑制,C错误;去掉IAPs的RING结构域能促进更多的细胞凋亡,这为治疗人类某些由凋亡不足引起的疾病提供了思路,D正确。\n学科关键能力构建\n1.李白诗云:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”从细胞学的角度分析,以下有关衰老细胞的说法错误的是()A.细胞内的色素逐渐积累,从而妨碍细胞内的物质交流B.细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深C.细胞内的水分减少,细胞呼吸速率减慢D.衰老细胞细胞膜的通透性改变,物质运输功能增强答案1.D细胞衰老后,细胞内的色素逐渐积累,从而妨碍细胞内的物质交流和传递,A正确;细胞衰老后,细胞体积变小,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深,B正确;细胞衰老后,细胞内的水分减少,细胞呼吸速率减慢,C正确;衰老细胞细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低,D错误。\n2.[2022福建厦门模考]研究表明PGC-1α基因缺失会引起线粒体呼吸能力下降,进而导致细胞衰老。下列叙述错误的是()A.上述研究表明线粒体能量代谢障碍是细胞衰老的原因之一B.衰老细胞内能量供应不足会导致细胞内所有新陈代谢速率下降C.与正常细胞相比,衰老细胞内与有氧呼吸有关的酶活性下降D.在细胞衰老过程中激活PGC-1α基因有望改善线粒体功能,延长细胞寿命答案2.B线粒体是有氧呼吸的主要场所,PGC-1α基因缺失会引起线粒体呼吸能力下降,即线粒体能量代谢障碍,从而导致细胞衰老,故线粒体能量代谢障碍是细胞衰老的原因之一,A正确;衰老细胞内有些酶的活性降低,衰老细胞内能量供应不足会导致细胞内部分的新陈代谢速率下降,而不是所有代谢速率下降,B错误;衰老细胞中线粒体呼吸能力下降,即有氧呼吸强度减弱,这跟与有氧呼吸有关的酶活性下降有关,C正确;在细胞衰老过程中激活PGC-1α基因,有望改善线粒体呼吸能力(线粒体功能),减缓细胞衰老,从而延长细胞寿命,D正确。\n3.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。近期研究表明,存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述错误的是()A.在人体造血干细胞中不存在控制RIP3合成的基因B.通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式C.若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关答案3.A人体造血干细胞的来源是受精卵的分裂和细胞分化,细胞分化不会改变遗传物质,故细胞内存在控制RIP3合成的基因,A错误;据题干信息可知,RIP3通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死,B正确;RIP3可诱导细胞坏死,故抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死,C正确;题干研究结果可证明细胞坏死与部分基因表达有关,D正确。\n4.如图所示,哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a)不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列相关叙述错误的是()A.a、b细胞含有相同的遗传物质,但细胞中基因的表达情况不同B.已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但理论上其仍具有全能性C.b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞的呼吸速率减慢D.c细胞凋亡有利于吸收细胞更新,但不利于机体内部环境的稳定答案4.Db细胞来自a细胞的增殖、分化,故二者含有相同的遗传物质,但由于a、b细胞是不同种类的细胞,因此细胞中基因的表达情况不同,A正确;已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但其仍具有完整的遗传信息,因此理论上其仍具有全能性,B正确;b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞的呼吸速率变慢,C正确;c细胞凋亡是机体的主动行为,有利于吸收细胞更新,也有利于机体内部环境的稳定,D错误。\n5.[2022山东日照高三开学考试](不定项)研究发现,秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中,有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,使得成虫体内总共有959个体细胞,这一凋亡过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,其中四种基因的表达产物EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9精细控制着细胞凋亡的启动(如图)。下列相关说法正确的是()A.上述细胞凋亡是由基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡B.正常情况下,发生凋亡的细胞内EGL-1、CED-3的含量会增加C.用某种药物来抑制CED-9基因的表达,细胞凋亡过程可能会减慢D.细胞凋亡使线虫的部分细胞自主有序地死亡,对生物体有利答案5.ABD图中显示EGL-1的存在解除了CED-9对CED-4的抑制作用,进而促进了CED-3的活化,最终诱导细胞凋亡,因此用某种药物抑制CED-9的表达,则CED-9对CED-4的抑制作用减弱,细胞凋亡过程可能会加速,C错误。\n章末培优专练\n综合素养创新应用\n本章的主要知识是细胞的生命历程,要求能观察处于细胞周期不同阶段的细胞,结合有丝分裂模型,描述细胞增殖的主要特征,并举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象。常涉及的核心素养有生命观念(理解自我更新是生物体的存在方式和生命的运动规律,解释细胞的增殖、分化、衰老和死亡对生物个体生长、发育的意义等)、科学思维(归纳有丝分裂过程中物质或结构的变化规律和相关曲线变式分析,归纳细胞分化、细胞衰老等的特征等)、科学探究(观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂等)、社会责任(关注细胞的增殖、分化、衰老和死亡等的研究进展,理解这些研究成果对增进人类健康的重要意义等)。\n1.流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞进行计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24h后用流式细胞仪检测细胞数目,结果如图所示。以下对检测结果的分析错误的是()A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍B.a峰和b峰之间的细胞在进行DNA复制C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中D.该药物具有一定的抑制癌细胞增殖的作用答案1.C由图可知,对照组和实验组的细胞在b峰中细胞的DNA含量都为80,而a峰中细胞的DNA含量都为40,所以b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍,A正确;在a峰与b峰之间,细胞内的DNA含量在逐渐加倍,所以正进行着DNA的复制,B正确;DNA的复制发生在间期,处于细胞分裂期的细胞中DNA含量是加倍的,所以处于分裂期的细胞均被计数在b峰中,C错误;比较实验组和对照组中的b峰所对应的细胞数目,可以看出实验组中进行DNA复制的癌细胞的数量明显减少,说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用,进而抑制癌细胞增殖,D正确。素养点评本题以流式细胞仪的相关检测结果为情境,考查学生对细胞分裂过程的分析,解题时要能根据所给材料分析得到相关结论,渗透了演绎推理等科学思维素养;同时能让学生认识到可以使用细胞培养检测某些药物的治疗效果,渗透了社会责任素养。\n2.[2022湖南永州模考]Klotho基因是一种与衰老密切相关的基因,它通过调控离子通道、信号通路或其他基因的表达而发挥抗衰老、保护肾脏和保护心血管等作用。研究发现,Klotho基因缺陷的小鼠寿命缩短了80%,而过度表达Klotho基因后能够延长雄鼠30.8%、雌鼠19.0%的寿命。下列有关叙述错误的是()A.高等动物衰老的细胞内Klotho基因的表达可能受到了抑制B.衰老的细胞萎缩,体积变小,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩C.细胞代谢产生的自由基可能会攻击Klotho基因,引起基因突变,导致细胞衰老D.将更多的Klotho基因转入细胞后就能完全阻止细胞衰老答案2.D根据题意可知,Klotho基因是一种与衰老密切相关的基因,它通过调控离子通道、信号通路或其他基因的表达而发挥抗衰老的作用,所以高等动物衰老的细胞内Klotho基因的表达可能受到了抑制,A正确;衰老的细胞的特征是水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,B正确;根据题意可知,Klotho基因的表达可抵抗衰老,而细胞代谢产生的自由基可导致细胞衰老,故可能是细胞代谢产生的自由基会攻击Klotho基因,引起基因突变,导致细胞衰老,C正确;研究发现,Klotho基因缺陷的小鼠寿命缩短了80%,而过度表达Klotho基因后能够延长雄鼠30.8%、雌鼠19.0%的寿命,说明细胞衰老并不是只与Klotho基因有关,且基因的表达会受到调控,并非转入的Klotho基因都能表达,故将更多的Klotho基因转入细胞后不能完全阻止细胞衰老,D错误。\n素养点评本题以Klotho基因对细胞衰老的影响为情境,考查细胞衰老的特点及相关机制。理解题述信息、灵活运用细胞衰老的相关知识是解题的关键,体现了基础性、综合性,渗透了生命观念、科学思维素养。\n3.[2022广东四校高三联考]凋亡素基因能选择性诱导黑色素瘤细胞凋亡,而对正常体细胞无影响。研究者将凋亡素基因导入黑色素瘤细胞后,检测黑色素瘤细胞的凋亡率及细胞周期中各阶段所占比例(结果如表),以下相关分析错误的是()注:DNA复制准备期和DNA复制期均属于分裂间期。A.未导入凋亡素基因的黑色素瘤细胞中也存在控制细胞凋亡的基因B.凋亡素基因导入黑色素瘤细胞后,具有明显的致凋亡作用C.凋亡素将黑色素瘤细胞的分裂阻滞在DNA复制期或分裂期D.数据表明凋亡素通过延长细胞周期来抑制黑色素瘤细胞的分裂组别凋亡率(%)DNA复制准备期(%)DNA复制期(%)分裂期(%)对照组6.3866.7324.688.59实验组52.0932.6648.4518.89\n答案3.D分析表格可知,与对照组相比,实验组的凋亡率增加,处于DNA复制准备期的细胞所占比例减少,而处于DNA复制期和分裂期的细胞所占比例增加。对照组的凋亡率大于0,说明未导入凋亡素基因的黑色素瘤细胞中也存在控制细胞凋亡的基因,细胞也发生了凋亡,A正确;实验组的凋亡率明显大于对照组,说明凋亡素基因导入黑色素瘤细胞后,具有明显的致凋亡作用,B正确;根据表格信息可知,实验组中处于DNA复制准备期的细胞所占比例减少,而处于DNA复制期和分裂期的细胞所占比例增加,可知凋亡素将黑色素瘤细胞的分裂阻滞在DNA复制期或分裂期,C正确;表格数据只显示了细胞周期中各阶段所占比例,没有显示细胞周期的时长,所以不能表明凋亡素通过延长细胞周期来抑制黑色素瘤细胞的分裂,D错误。素养点评本题以凋亡素基因对黑色素瘤细胞的凋亡率及细胞周期的影响为情境,考查细胞凋亡及细胞周期的相关知识,意在考查学生的获取信息能力和综合分析能力,渗透了生命观念、科学思维素养。\n高考真题同步挑战\n1.[2019江苏生物·7,2分]下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是()A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞答案1.C高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂,A错误;解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,解离时间过长,细胞会被破坏,将会影响实验结果,B错误;制片是用镊子将之前处理的根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片,然后,用拇指轻轻地按压载玻片,可以使细胞分散开来,有利于观察,因此,滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散,C正确;临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂间期的细胞,D错误。\n2.[2021全国卷乙卷理综·1,6分](改编)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是()A.在间期,DNA进行复制,形成16个DNA分子B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,易于观察染色体D.在后期,姐妹染色单体分开,核膜、核仁重建,细胞中有16条染色体答案2.D果蝇体细胞中含有8条染色体,在有丝分裂间期,DNA进行复制,形成16个DNA分子,A项正确。在有丝分裂前期,DNA已经完成复制,每条染色体上有2个DNA分子,2条染色单体,B项正确。在有丝分裂中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时,染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C项正确。有丝分裂后期,染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,变为16条,但核膜、核仁重建发生在末期,D项错误。\n3.[2021海南生物·7,2分]真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是()A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔答案3.D真核细胞在有丝分裂前期会发生核膜解体,由图示可知,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构,A正确;根据图示可知,Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装,B正确;真核细胞有丝分裂末期核膜会完成组装,重新出现,末期结束后,细胞可进入下一个细胞周期,C正确;核膜上的核孔可以允许蛋白质等物质进出细胞核,但核孔具有选择性,大分子物质不能自由进出核孔,D错误。\n4.[2020江苏生物·4,2分]下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是()A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死答案4.C高度分化的细胞执行特定的功能,有些高度分化的细胞能再分裂增殖,如肝细胞,A错误;癌变细胞内发生变异的基因可能失活不表达,也可能表达,B错误;除少数癌变细胞外,正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老,C正确;细胞凋亡受基因控制,而细胞坏死是种种不利因素导致的细胞非正常死亡,二者为不同的过程,D错误。\n5.[2021河北生物·5,2分]关于细胞生命历程的叙述,错误的是()A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性答案5.A细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,细胞凋亡过程中需要新合成蛋白质,A错误。\n6.[2021北京生物·8,2分]为研究毒品海洛因的危害,将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验,结果如下。以下分析不合理的是()A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险答案6.C据表分析,低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数为33%,与对照组相比明显升高,故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育,A不符合题意;Bax为脑中促凋亡蛋白,分析表格数据可知,与对照组相比,海洛因处理组的Bax含量升高,故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡,B不符合题意;细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,是一种正常的生理现象,且据表可知,对照组的Bax含量不为0,故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡,C符合题意;据表格数据可知,与对照组相比,海洛因处理组的活胚胎数占比降低,脑畸形胚胎数占比升高,故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险,D不符合题意。\n7.[2021广东生物·4,2分]研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是()A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究答案7.D题中病毒感染的细胞凋亡后失去生命活动,其功能不可恢复,A错误;题中病毒感染细胞的凋亡属于细胞程序性死亡,B错误;题中病毒感染细胞的凋亡过程受基因控制,C错误;PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物,D正确。\n8.[2020山东生物·5,2分]CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是()A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期答案8.C由题意可知,正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态,即去磷酸化过程受到抑制,A正确;正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,使细胞进入分裂期,染色质螺旋化形成染色体,B正确;由题图可知,正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降,但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平,正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显,说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期,C错误;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,才能使细胞进入分裂期,故M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期,D正确。\n9.[2020江苏生物·29,8分]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。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。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。请据图回答下列问题:(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是。(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否(填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生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的检验点是。(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制的形成,主要激活检验点,使癌细胞停滞于中期。\n答案9.答案(每空1分)(1)染色体数不变,核DNA数加倍(2)染色体正确复制和平均分配①②检验点5(3)细胞无限增殖2纺锤体4解析(1)DNA复制发生在S期,着丝粒分裂染色体数目加倍发生在M期;与G1期细胞相比,G2期细胞染色体数不变,核DNA数加倍。(2)有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体复制(实质为DNA的复制)以后,精确地平均分配到两个子细胞中,使亲代和子代细胞之间保持了遗传的稳定性。检验点1、2和3都在分裂间期,间期DNA复制,在DNA复制过程中其双螺旋结构解开易受损伤,所以检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否损伤和修复以及DNA是否完成复制。染色体分离发生在分裂后期,应该在检验点5检验发生分离的染色体是否正确到达两极。(3)癌细胞的主要特征是可以无限增殖。DNA复制发生在S期,对应检验点2。秋水仙碱可以抑制纺锤体的形成而使癌细胞停滞在中期,对应检验点4。\n全章综合检测\n一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.菠菜根的分生区细胞不断分裂增殖,对该过程的叙述正确的是()A.细胞分裂间期,核DNA复制,核DNA和染色体的数目增加一倍B.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失,中心体发出星射线形成纺锤体C.细胞分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,适于染色体计数和形态观察D.细胞分裂末期,在细胞中央赤道板的位置出现一个由薄细胞构成的细胞板答案1.C细胞分裂间期,核DNA复制,核DNA数目增加一倍,但是染色体的数目没有发生变化,A错误;菠菜是高等植物,没有中心体,而是从细胞两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体,B错误;中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于计数和观察,C正确;细胞板是细胞壁形成的过程中出现的一个结构,不是由薄细胞构成的,D错误。\n2.如图为某同学观察根尖分生区细胞有丝分裂时的显微照片。下列关于该实验的叙述,错误的是()A.用解离液处理根尖的目的主要是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞B.甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色质着色C.在显微观察时,会发现根尖分生区的大多数细胞处于细胞分裂间期D.图示细胞①处于分裂后期,细胞中的染色体数目和核DNA数目相等答案2.A盐酸和酒精可配制成解离液,其作用是使组织中的细胞相互分离开来,A错误;甲紫和醋酸洋红是碱性染料,能使染色质(体)着色,B正确;细胞分裂间期持续时间最长,因此根尖分生区的大多数细胞处于细胞分裂间期,C正确;图示细胞①中的染色体正在向两极移动,处于分裂后期,细胞中的染色体数目和核DNA数目相等,D正确。\n3.在适宜条件下,对人体细胞培养并使其进行正常分裂至第五代,对培养物中细胞的核DNA含量情况进行测定,发现细胞分为3种类型:核DNA含量等于正常细胞,核DNA含量是正常细胞的两倍,核DNA含量介于前两种细胞之间。以下推测正确的是()A.第一种细胞均无分裂能力,且在视野中数量最少B.第二种细胞均处于细胞分裂期,且在视野中数量最多C.第三种细胞已经进入生长的衰老期,将停止细胞分裂D.用药物抑制细胞的DNA复制,第一种细胞所占比例将增加答案3.D核DNA含量等于正常细胞的细胞可能处于分裂间期或末期结束,也可能属于无分裂能力的细胞,A错误;核DNA含量是正常细胞两倍的细胞可能处于分裂间期DNA复制后的时期、前期、中期或后期,视野中数量最多的细胞是处于分裂间期的细胞,B错误;核DNA含量介于前两种细胞之间说明DNA正在进行复制,说明该细胞处于分裂间期,C错误;用药物抑制细胞的DNA复制,核DNA含量等于正常细胞的细胞,即第一种细胞所占比例将增加,D正确。\n4.如图所示,图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示细胞周期中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,图4表示细胞周期中不同时期细胞内染色体数和核DNA数的关系。下列有关叙述错误的是()A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个核DNA分子;图2所示细胞中没有染色单体B.完成图3中CD段变化的细胞所处的分裂时期是后期C.图1、图2所示细胞可分别对应图4中的b和aD.图4中的a可对应图3中的BC段,图4中的d是不存在的\n答案4.D图1所示细胞处于有丝分裂的中期,细胞中共有4条染色体,8条染色单体,8个核DNA分子,可对应图4中的b;图2所示细胞处于有丝分裂的后期,此时着丝粒分裂,染色单体数为0,可对应图4中的a,A、C正确。图3中CD段的变化表示每条染色体上的DNA分子由2个变成1个,即有丝分裂后期着丝粒分裂的过程,B正确。图4中的a表示细胞核内DNA含量为4N,染色体数为4N,每条染色体上只含1个DNA分子,不能对应图3中的BC段;图4中的d表示细胞核内DNA含量为2N,而染色体数为4N,有丝分裂过程中不可能出现这种情况,D错误。\n5.如图表示将某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理条件下培养后,所测得的细胞中核DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是()A.通过抑制DNA的复制,抑制细胞分裂B.通过促进DNA的复制,促进细胞分裂C.通过抑制纺锤体的形成,抑制细胞分裂D.通过促进着丝粒分裂,促进细胞分裂答案5.C由图可知,正常培养时,核DNA含量为2N的细胞多,而核DNA含量为4N的细胞少;药物处理后,核DNA含量为4N的细胞多,而核DNA含量为2N的细胞少,即核DNA分子完成了复制,但细胞未分裂,故推测该药物的作用是通过抑制纺锤体的形成,抑制细胞分裂。\n6.细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了某动物(2n=12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量,若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞会立刻被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是()A.处于M期的细胞中染色体数目变化是12→24→12B.加入过量胸苷约7.4h后,甲种细胞都将停留在S期C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成D.若该动物乙种细胞的细胞周期为24h,M期为1.9h,则选择甲种细胞观察有丝分裂过程中染色体的变化更合适答案6.C细胞处于M期的前期和中期时染色体数目为12条,处于后期和末期时染色体数目加倍为24条,末期结束后染色体数目又恢复为12条,A正确;加入过量的胸苷后,DNA的复制被抑制,处于G2期、M期、G1期的细胞最长分别经过7.4(2.2+1.8+3.4)h、5.2(1.8+3.4)h、3.4h可进入S期,进入S期后细胞分裂过程被抑制,所以加入过量胸苷约7.4h后,甲种细胞都将停留在S期,B正确;从图中看出DNA的复制发生在S期,C错误;观察有丝分裂过程中染色体的变化应该选择分裂期所占比例较大的细胞,甲种细胞分裂期所占的比例为1.8/15.3,乙种细胞分裂期所占的比例为1.9/24,甲种细胞分裂期所占比例较大,所以选择甲种细胞观察有丝分裂过程中染色体的变化更合适,D正确。\n7.[2022山东德州高一期末考试]洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程中某物质或结构数量的变化如图所示,下列相关推测正确的是()A.该过程可导致细胞中染色单体数量加倍B.图示可表示一条染色体上DNA的数量变化C.经该过程后相同的核DNA会移向细胞两极D.图示过程的下一时期出现细胞板替代赤道板答案7.C细胞有丝分裂过程中,染色单体是从无到有变化的,染色单体数量不会加倍,A错误;分裂间期,进行DNA复制,使一条染色体上DNA的数量由1变为2,而图示为分裂期的某一时期,B错误;图示可表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数量加倍,着丝粒分裂后相同的核DNA会移向细胞两极,C正确;赤道板是一个虚拟的平面位置,不是真实存在的结构,D错误。\n8.[2022山东临沂一中高一开学考试]研究人员发现,一个人工合成的小分子化合物Reversine能诱导细胞去分化,即诱导细胞发生生长倒退,从当前状态返回到祖细胞状态,如图所示。下列叙述错误的是()A.肌细胞经去分化形成祖细胞,说明人体内的细胞分化具有可逆性B.该项研究可使“从病人自己的成熟细胞衍生干细胞样细胞”成为可能C.祖细胞能分化成脂肪细胞和骨细胞等,说明祖细胞是一种干细胞D.图中的脂肪细胞、骨细胞、肌细胞以及祖细胞内遗传信息应相同\n答案8.A肌细胞经去分化形成祖细胞是在小分子化合物Reversine的诱导下发生的,在人体内部不能发生,因此这不能说明人体内的细胞分化具有可逆性,A错误;由题意可知,该项研究能使成熟细胞去分化形成祖细胞,故可使“从病人自己的成熟细胞衍生干细胞样细胞”成为可能,B正确;干细胞是指动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,祖细胞能增殖分化成脂肪细胞和骨细胞等,说明祖细胞是一种干细胞,C正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不发生改变,因此图中的脂肪细胞、骨细胞、肌细胞以及祖细胞内遗传信息应相同,D正确。\n9.[2022湖南湘潭重点高中高一上联考]细胞衰老是机体在退化时期生理功能下降和紊乱的综合表现,是不可逆的生命过程。最新研究表明,现代人类面临着三种衰老:生理性衰老(随着年龄增长所出现的生理性退化)、病理性衰老(即早衰,由于内在或外在的原因使人体发生病理性变化,使衰老现象提前发生)及心理性衰老(由于精神或体力负担过重而导致过早衰老,常表现为“未老先衰”)。下列叙述错误的是()A.“早衰”及“未老先衰”说明环境因素会影响细胞衰老B.衰老的细胞中多种酶的活性降低,细胞膜通透性改变C.老年人头发变白的原因是细胞内不能合成酪氨酸酶D.人衰老后会出现免疫力下降、适应环境的能力减弱等现象答案9.C老年人头发变白的原因与细胞内酪氨酸酶的活性下降有关,并非不能合成酪氨酸酶,C错误。\n10.[2022山东菏泽高三上期末考试]自由基引起细胞损伤的重要一步是脂质过氧化。脂质在激发态下,被“抽氢”生成脂质自由基,与氧气发生过氧化反应生成过氧脂质自由基,然后发生链式反应激发其他脂质分子变成脂质自由基,自身变成氢过氧化物。如果膜脂中不饱和脂肪酸被氧化,细胞膜流动性会降低。下列说法错误的是()A.脂质过氧化会导致膜结构损伤,易导致老年斑的产生B.自由基抑制剂及抗氧化剂可以延长细胞和动物的寿命C.细胞的衰老与自由基有关,与基因无关D.自由基能氧化蛋白质,造成细胞膜功能损伤答案10.C由题干信息可知,自由基能引起细胞损伤,而自由基的产生与细胞代谢有关,细胞代谢又受基因调控,因此细胞的衰老与自由基有关,与基因也有关,C错误。\n11.下列关于细胞凋亡的说法错误的是()A.细胞凋亡是受基因控制的正常生理过程,溶酶体在细胞凋亡中起重要作用B.细胞凋亡会使细胞数目减少,因此细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中C.细胞凋亡和细胞增殖等过程可共同维持机体内器官和组织细胞数目的稳定D.在个体发育过程中,特定部位的细胞会发生自然凋亡,有利于器官的正常发育答案11.B细胞凋亡是受基因控制的正常生理过程,溶酶体在细胞凋亡中起重要作用,A正确;细胞凋亡会出现在胚胎发育过程中,B错误;细胞凋亡和细胞增殖等过程可共同维持机体内器官和组织细胞数目的稳定,C正确;个体发育过程中,特定部位的细胞会发生自然凋亡,这有利于器官的正常发育,D正确。\n12.[2021河北衡水中学高三调研]《Nature》杂志一篇文章报道:年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰,这一竞争有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多。以下分析正确的是()A.年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较高,体内无衰老的皮肤细胞B.胶原蛋白COL17A1基因含量的高低,可作为判断皮肤是否衰老的依据C.老年小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低,可能与许多酶活性下降有关D.皮肤干细胞能分化为表皮细胞体现了皮肤干细胞的全能性答案12.C虽然年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较高,但体内也有衰老的皮肤细胞,A错误;根据“随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多”可知,胶原蛋白COL17A1基因表达水平的高低(而不是基因含量的高低)可以作为判断皮肤是否衰老的依据,B错误;基因的表达过程中需要多种酶参与,所以老年小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低,可能与许多酶活性下降有关,C正确;细胞的全能性指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,皮肤干细胞能分化为表皮细胞,不能体现皮肤干细胞的全能性,D错误。\n13.[2022山东临沂高一上期末考试]中风是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤引起的。科研人员在运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风的研究上取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复。下列叙述错误的是()A.神经干细胞具有分化成多种神经细胞的潜能和特性B.神经干细胞参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化等过程C.神经干细胞能够合成多种蛋白质,表明细胞已经分化D.脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死答案13.C神经干细胞分化程度低,具有分化成多种神经细胞的潜能和特性,A正确;神经干细胞经刺激后可分化为特定的细胞、组织、器官,发生了细胞分裂、分化等过程,B正确;增殖的细胞和分化的细胞中都有多种蛋白质的合成,故神经干细胞能够合成多种蛋白质,不能表明细胞已经分化,C错误;细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死,D正确。\n14.利用不同浓度的维生素K2培养肿瘤细胞72h后,测定肿瘤细胞凋亡率及与细胞凋亡相关基因Bcl-2和Bax的表达情况(以转录形成的mRNA相对值表示),结果如下:下列叙述最合理的是()A.肿瘤细胞在没有维生素K2诱导的情况下不会凋亡B.诱导肿瘤细胞凋亡的最适维生素K2浓度为40μmol·L-1C.维生素K2诱导细胞凋亡与Bcl-2基因表达减弱有关D.Bax基因稳定表达使维生素K2失去诱导细胞凋亡的作用答案14.C由题图可知,在没有维生素K2诱导的情况下,肿瘤细胞仍会有少量凋亡,A错误。题图只能显示在实验所设置浓度中,维生素K2浓度为40μmol·L-1时的细胞凋亡率最大,但不能说明这是诱导细胞凋亡的最适浓度,B错误。由题图可知,随着维生素K2浓度的不断增大,肿瘤细胞的凋亡率也随之增大,Bcl-2基因转录形成的mRNA相对值逐渐减小,而Bax基因转录形成的mRNA相对值变化不大,说明Bax基因稳定表达,并没有使维生素K2失去诱导细胞凋亡的作用;而维生素K2诱导细胞凋亡可能与Bcl-2基因表达减弱有关,维生素K2可能通过抑制Bcl-2基因表达而诱导细胞凋亡,C正确,D错误。\n二、选择题:本题共4小题,每小题3分,共12分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。15.[2021山东临沂一中高三上期末考试]水熊虫是一种被称为“不会灭绝”的多细胞真核生物,遇到干旱时其新陈代谢几乎停止,甚至“完全变干”,环境好转以后可逐渐恢复正常。除了干旱,其还能在沸水、固体冰块、放射线以及真空环境中生存。下列叙述错误的是()A.“不会灭绝”的水熊虫体内细胞不会再发生衰老和凋亡B.细胞与外界的物质交换效率随细胞不断长大而升高C.干旱条件下,水熊虫的新陈代谢并未真的完全停止D.“完全变干”的水熊虫体内没有保持分裂能力的细胞答案15.ABD衰老和凋亡伴随生物的整个生命历程,“不会灭绝”的水熊虫体内细胞也会发生衰老和凋亡,A错误;细胞体积越大,其相对表面积越小,物质运输效率越低,因此细胞与外界的物质交换效率随细胞不断长大而降低,B错误;在遇到干旱时,水熊虫的新陈代谢几乎停止,甚至“完全变干”,而环境好转以后可逐渐恢复正常,因此干旱条件下,水熊虫的新陈代谢并未真的完全停止,C正确;“完全变干”的水熊虫在环境好转后可逐渐恢复正常,因此其体内有保持分裂能力的细胞,D错误。\n16.[2022山东德州高一上期末考试]神经干细胞分裂后,产生两种“命运”不同的子细胞,一种将继续分裂,其细胞中线粒体发生融合;一种将分化成神经细胞,其细胞中线粒体发生裂变。下列叙述正确的是()A.细胞中遗传物质不同决定了子细胞“命运”不同B.线粒体发生裂变有利于子细胞的功能趋向于专门化C.“命运”不同的两种子细胞中蛋白质的种类不完全相同D.人体内神经干细胞分化为神经细胞的过程不可逆答案16.BCD子细胞“命运”不同是基因选择性表达的结果,而子细胞中的遗传物质相同,A错误;线粒体发生裂变的子细胞将分化成神经细胞,有利于子细胞的功能趋向于专门化,B正确;蛋白质是生命活动的主要承担者,“命运”不同的两种子细胞中蛋白质的种类不完全相同,C正确;人体内细胞的分化具有不可逆性,D正确。\n17.[2021山东临沂高一上期末考试]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。下列叙述错误的是()A.“胰岛样”细胞比骨髓干细胞的分化程度高、全能性低B.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成不同,基因表达情况不同C.损伤的胰岛B细胞被修复后,“胰岛样”细胞会重新转化为骨髓干细胞D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞的分化无影响,分化仅由基因决定答案17.BCD“胰岛样”细胞是由骨髓干细胞分化而来的,故其比骨髓干细胞的分化程度高、全能性低,A正确;骨髓干细胞与胰岛B细胞是由同一个受精卵发育而来的,其基因组成相同,B错误;一般而言,细胞分化过程在生物体内是不可逆的,故“胰岛样”细胞不会重新转化为骨髓干细胞,C错误;骨髓干细胞移入胰腺组织后分化为“胰岛样”细胞,说明胰腺组织微环境对骨髓干细胞的分化有影响,D错误。\n18.[2021山东日照一模]Dnase和Caspase是细胞凋亡的两种关键酶。胞外凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后,可通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因。这两种酶一旦被激活,Dnase能将DNA切割形成DNA片段,Caspase能将细胞内蛋白降解成多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除。下列分析正确的是()A.Dnase和Caspase被激活,是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果B.吞噬细胞以胞吞方式吞噬凋亡小体并利用自身溶酶体中的水解酶将其水解C.抑制癌细胞中控制Caspase合成的相关基因的表达可以促进癌细胞凋亡D.癌细胞膜上的糖蛋白减少可能导致其无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序答案18.ABD细胞凋亡是基因程序性表达的结果,Dnase和Caspase是细胞凋亡的两种关键酶,Dnase和Caspase被激活,是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果,A正确;吞噬细胞的溶酶体中含有大量的水解酶,能水解凋亡小体,B正确;Caspase能诱导细胞凋亡,抑制癌细胞中控制Caspase合成的相关基因的表达可以抑制癌细胞凋亡,C错误;糖蛋白具有识别功能,癌细胞膜上的糖蛋白减少可能导致其无法识别胞外凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序,D正确。\n三、非选择题:本题共4小题,共45分。19.(12分)[2022重庆八中高三摸底考试]龙葵是一种一年生草本中药材,如图甲表示龙葵根尖细胞处于有丝分裂不同时期的模式图;图乙是不同浓度氯化镉(CdCl2)对龙葵根尖细胞有丝分裂指数(处于分裂期的细胞占细胞总数的百分比)的影响。请回答下列问题:(1)在观察有丝分裂的实验时,通常使用甲紫溶液使细胞中的着色。图甲中细胞D处于有丝分裂期,中央出现的结构为,其最终会形成新的。(2)根尖细胞有丝分裂的顺序为(用图甲中字母作答)。图甲中有染色单体的细胞有(用图甲中字母作答),此时细胞中染色体、染色单体、核DNA的数目比为。(3)由图乙可知,CdCl2能将细胞分裂抑制在(填“分裂间期”或“分裂期”),依据是。\n(4)为了研究CdCl2对细胞周期影响的机理,某小组分别取图乙中的对照组(不含CdCl2)细胞和50μmol/LCdCl2处理组的细胞进行研究,得到如下结果。G1、S、G2为间期的三个阶段,其中G1表示DNA复制前,S表示DNA复制期,G2表示DNA复制后,M表示分裂期。请结合上述资料分析,CdCl2的作用机理可能是。\n答案19.答案(除标明外,每空1分)(1)染色体 末 细胞板 细胞壁(2)BCADB、C1∶2∶2(3)分裂间期 不同浓度的CdCl2处理使细胞有丝分裂指数减小,即处于分裂期的细胞数目减少,处于分裂间期的细胞数目增多(2分)(4)CdCl2通过抑制DNA分子的复制,使细胞周期停留在G1期(2分)解析(1)在观察有丝分裂的实验时,通常使用甲紫溶液使细胞中的染色体着色。图甲中细胞D的两套染色体已经到达两极,处于有丝分裂末期,中央出现的结构为细胞板,其最终会形成新的细胞壁。(2)A处于有丝分裂后期,B处于有丝分裂前期,C处于有丝分裂中期,D处于有丝分裂末期,所以根尖细胞有丝分裂的顺序为BCAD,图甲中有染色单体的细胞有B、C,此时细胞中染色体、染色单体、核DNA的数目比为1∶2∶2。(3)由图乙可知,与对照组相比,不同浓度的CdCl2处理后,细胞有丝分裂指数(处于分裂期的细胞占细胞总数的百分比)降低,即处于分裂期的细胞数目减少,处于分裂间期的细胞数目增多,说明CdCl2能将细胞分裂抑制在分裂间期。(4)据图分析可知,与对照组相比,CdCl2处理能使细胞周期大多停留在G1期,其原因可能是CdCl2能抑制DNA分子的复制。\n20.(13分)[2022山东临沂高一期末考试]如图一表示细胞有丝分裂过程中某种结构的变化,图二表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体数目的变化。(1)图一中的a→b过程在期完成,该时期细胞中发生的主要变化是;图一中b→c的变化过程发生于图二曲线中的阶段。(2)图二中e阶段细胞的核DNA含量和染色体数之比为,形成的原因是。\n(3)有丝分裂中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证,纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白,它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接,APC为后期促进因子,如图所示。i.图A细胞处于有丝分裂的期,结构①是。开始时SAC蛋白位于②上,如果②与纺锤丝连接并排列在上,SAC蛋白会很快失活并脱离②;当所有的SAC蛋白都脱离后,细胞进入图C所示的时期,被激活,促进细胞进入有丝分裂后期。ii.某种药物M能抑制APC的活性,若将M加入正在进行有丝分裂的细胞培养液,可能出现的结果是:。iii.请结合已有知识,解释本监控机制对于有丝分裂正常进行的意义:。\n答案20.答案(除标明外,每空1分)(1)分裂间 完成DNA分子的复制和相关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长d(2)1∶1着丝粒分裂,姐妹染色单体分开(3)i.前 中心体 赤道板APCii.着丝粒不分裂,姐妹染色单体不分开,染色体数目不能加倍,细胞不能进入有丝分裂后期(2分)iii.能够保证所有的染色体的着丝粒与纺锤丝连接并排列在赤道板上,才能激活APC,从而促进细胞进入有丝分裂后期,保证细胞有丝分裂正常进行和染色体平均分配,维持亲子代细胞遗传的稳定性(2分)解析(1)图一中的a→b过程发生了染色体的复制,发生在分裂间期,该时期发生了DNA分子的复制和相关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长;b→c是染色质丝螺旋缠绕,形成染色体,该过程发生在有丝分裂前期,对应图二曲线中的d阶段。(2)图二中e阶段细胞中染色体数目加倍,即着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每条染色体上有1个DNA分子,所以核DNA含量和染色体数之比为1∶1。(3)i.分析图示可知,图A细胞处于有丝分裂前期,①是中心体。如果着丝粒与纺锤丝连接并排列在赤道板上,则SAC蛋白会很快失活并脱离②;当所有SAC蛋白都脱离后,APC被激活,促进细胞进入有丝分裂后期。ii.某种药物M能抑制APC的活性,若将M加入正在进行有丝分裂的细胞培养液,由于APC是后期促进因子,能促进细胞进入有丝分裂后期,故可能出现的结果是着丝粒不分裂,姐妹染色单体不分开,染色体数目不能加倍,细胞不能进入有丝分裂后期。iii.SAC蛋白监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接,如果染色体着丝粒没有与纺锤丝连接并排列在赤道板上,则不能激活APC,细胞不能进入有丝分裂后期,完成细胞分裂,所以该监控机制能够保证有丝分裂的正常进行。\n21.(11分)如图为人体细胞的增殖、分化、衰老和凋亡过程的示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析回答:(1)图中过程a、b分别表示和。(2)与细胞①相比,细胞②的物质运输效率下降,原因是。过程b分裂产生的子细胞③和④与原来的母细胞②具有相同的特征,这是因为。(3)图中细胞⑤与⑥形成的过程中,会在上发生稳定性差异;细胞衰老时,细胞核的体积,细胞内的酶活性(填“一定”或“不一定”)都降低;细胞凋亡是指的过程。(4)细胞衰老是一种正常的生理现象。为探究细胞的衰老速度与年龄、性别的关系,某学习小组进行了如下实验:在相同且适宜的条件下,将雄性成年小鼠细胞(甲组)、雌性幼年小鼠细胞(乙组)单独培养,当甲组细胞停止分裂时,乙组细胞依然分裂旺盛。结论:细胞的衰老速度与年龄、性别有关。有人认为,该实验不足以得出上述结论,应该另外增设两个实验组,在上述相同条件下培养,观察比较各组的细胞分裂情况。这两个实验组分别是。\n答案21.答案(除标明外,每空1分)(1)细胞生长 细胞增殖(2)细胞体积增大,细胞的表面积与体积的比值减小 细胞③和④是由细胞②经有丝分裂产生的两个子细胞,子细胞与母细胞含有相同的遗传物质,且两个子细胞还没有分化(2分)(3)形态、结构和生理功能 增大 不一定 由基因所决定的细胞自动结束生命(4)雄性幼年小鼠细胞(丙组)、雌性成年小鼠细胞(丁组)(2分)解析(1)图中①→②细胞体积增大,②→③、④细胞数目加倍,所以过程a、b分别表示细胞生长和细胞增殖。(2)与细胞①相比,细胞②体积增大,细胞的表面积与体积的比值减小,与外界环境进行物质交换的能力减弱。细胞③和④是由细胞②经有丝分裂产生的,分裂间期复制的染色体在分裂期平均分配到两个子细胞中,使子细胞与母细胞含有相同的遗传物质,且两个子细胞还未分化,所以子细胞③和④与原来的母细胞②具有相同的特征。(3)图中细胞⑤与⑥的形成是细胞分化的结果,细胞分化会使细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异。细胞衰老时,细胞核的体积增大,细胞内的酶活性不一定都降低。细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(4)根据实验探究的目的“探究细胞的衰老速度与年龄、性别的关系”可知,该实验的自变量是年龄和性别,实验时应遵循单一变量原则和对照原则,故应设置同一年龄不同性别和同一性别不同年龄的两组实验,根据实验结果分析判断。故需要另外增设雄性幼年小鼠细胞(丙组)、雌性成年小鼠细胞(丁组)两个实验组,在题述相同条件下培养,观察比较各组的细胞分裂情况。\n22.(9分)当过量的UV(紫外线)照射人体时,会诱导细胞凋亡。为探究相关蛋白在UV诱导的细胞凋亡中的作用,研究者做了系列实验,部分结果如表所示。(1)细胞凋亡是一种自然的生理过程,对于多细胞生物体完成正常发育,,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。(2)表中数据表明,UV照射条件下,J酶基因敲除细胞组细胞凋亡率,据此推测J酶可以。(3)实验研究发现,J酶催化B蛋白的磷酸化反应,磷酸化的B蛋白又可以与J酶结合抑制其活性。可推测,B蛋白通过影响J酶活性抑制UV诱导的细胞凋亡过程。若要验证上述推测,实验组的设计及结果应该为(填选项前的字母)。a.正常细胞b.J酶基因敲除细胞c.B蛋白基因敲除细胞d.用UV(20J,20h)照射e.不用UV(20J,20h)照射f.J酶活性较高g.J酶活性较低h.细胞凋亡率较高i.细胞凋亡率较低(4)由上述实验可推知,机体一方面通过J酶的作用使DNA被UV损伤的细胞不至于发生癌变对身体造成更大伤害,同时又可通过B蛋白的调节防止,从而使细胞对UV刺激的反应维持在一定范围内。组别细胞凋亡率(%)UV(20J,20h)不作处理正常细胞49.50.4J酶基因敲除细胞1.30.35\n答案22.答案(除标明外,每空2分)(1)维持内部环境的稳定(1分)(2)显著低于正常细胞组 促进UV诱导的细胞凋亡(3)c、d、f、h(4)细胞过度凋亡解析(1)细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰起着非常关键的作用。(2)根据表中数据可知,UV照射条件下,J酶基因敲除细胞组细胞凋亡率显著低于正常细胞组,据此推测J酶可以促进UV诱导的细胞凋亡。(3)实验研究发现,J酶催化B蛋白的磷酸化反应,磷酸化的B蛋白又可以与J酶结合抑制其活性。据此推测,B蛋白通过影响J酶活性抑制UV诱导的细胞凋亡过程。若要验证B蛋白通过影响J酶活性抑制UV诱导的细胞凋亡过程,实验组应选择B蛋白基因敲除细胞,用UV(20J,20h)照射,实验结果应是J酶活性较高,细胞凋亡率较高。(4)一方面DNA被UV损伤的细胞可能发生癌变,机体通过J酶的作用使DNA被UV损伤的细胞凋亡可避免对身体造成更大伤害;另一方面机体通过B蛋白的调节防止细胞过度凋亡,从而使细胞对UV刺激的反应维持在一定范围内。
