第四单元 细胞的生命历程（高效限时集训）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以细胞生命历程为核心，通过新情境与图表整合细胞增殖、分化、衰老等知识点，突出生命观念与科学思维的综合考查。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |细胞增殖调控|7题|新情境（药物、标记技术）与表格分析结合|从物质基础（嘌呤、胸苷）到调控机制（CDK4/6、PLK4）构建细胞周期逻辑链| |有丝分裂过程|8题|图像识别与曲线分析（染色体/DNA变化）|以分裂时期为线索，整合纺锤体形成、染色体行为及实验观察（根尖分生区）| |细胞生命历程综合|10题|跨章节综合（分化、衰老与癌变）|从细胞增殖到个体衰老，体现结构与功能观及进化与适应观|

第四单元 细胞的生命历程 参考答案 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D B B D A A C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C A C C C 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 题号 16 17 18 19 20 答案 ACD AD ABD ABC BCD 三、非选择题：共5小题，55分。 21. （11分，除标记外，每空2分） (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的一个时间区段 (2) 先升高后下降(1分) (3) 自由扩散(1分) 雌激素为固醇类激素,属于脂溶性物质(1分) 染色体数不变,核DNA数量加倍 期和期(1分) (4) 阻断雌激素和雌激素受体之间的结合, 使雌激素失去作用 M期(1分) 22. （11分，除标记外，每空1分） (1) G1期、G2期     S期 (2) 分裂 S（间） (3) 是脂质，能自由扩散进入细胞 (4) 药物 时期 主要原理 Palbociclib G1期 抑制周期蛋白依赖性激酶4/6（CDK4/6）的活性，使癌细胞周期阻滞于G1期 Bazedoxifene G1期 阻断雌激素和雌激素受体之间的结合，使雌激素失去作用 紫杉醇 M（前期） 抑制纺锤体形成，抑制细胞分裂 23.（11分，除标记外，每空2分） (1) 有丝分裂中期（1分） (2) D  （1分） (3) 微管 （1分） (4) 细胞分化 基因有选择地发挥作用 (5) （附着型）核糖体、（粗面）内质网/高尔基体/线粒体  (6) 因为在制作装片的过程中，经过解离（盐酸）处理后，细胞已经被杀死，因此只能看到细胞分裂的“静态图像”，而不能看到细胞连续分裂的过程 24.（11分，除标记外，每空1分） (1) 细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂（2分） 使组织中的细胞相互分离开来 漂洗 (2) B D (3) ①有丝分裂末期 有丝分裂中期 ② S期 15 G1/S 25.（11分，除标记外，每空1分） （1）160   降低   凋亡 （2）注射等量DMSO    增加    促进 （3）探究TAC对端粒长度的影响    ​​​​​​​ （4）TAC促进TERT基因的表达，使TERT蛋白数量增加，端粒酶活性增强，修复加长端粒，同时，TERT基因的表达产物抑制p16 mRNA的合成，使p16的数量减少，延缓小鼠个体的衰老 （3分） 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 细胞的生命历程 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1.【新情境.嘌呤药物干扰细胞增殖】治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体,能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是( ) A. 嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料 B. DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期 C. 细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响 D. 采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用 2.【结合表据考查细胞周期】体外培养不同类型的细胞，测得的细胞周期持续时间如下表，叙述正确的是（　　） 细胞类型 蚕豆根尖分生区细胞 小鼠十二指肠上皮细胞 人的宫颈癌细胞 人肝细胞 细胞周期 17.3h 15.3h 22h 22h A. 不同细胞的细胞周期时长不同，根本原因是培养条件不同 B. 细胞周期中分裂期的时间一定比分裂间期的时间长 C. 连续分裂的细胞其核膜、核仁会周期性地消失或出现 D. 可用蚕豆成熟叶肉细胞代替分生区细胞检测细胞周期 3.【新情境.胸苷标记细胞周期计算】如图所示,细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期),S期进行DNA复制。对某动物(2n=12)的肠上皮细胞用含放射性的胸苷(DNA复制原料之一)短期培养15后,洗去游离的放射性胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,并定期检测。下列叙述错误的是( ) A. dabcd可表示一个细胞周期 B. 显微镜下观察,间期细胞数目多于M期 C. M期细胞中染色体数目变化为122412 D. 更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞 4.【新情境. 线粒体钙离子调控有丝分裂】当细胞开始进入有丝分裂时，细胞质中的ATP水平会迅速降低，持续的低能量状态会激活AMPK进入线粒体内使MCU磷酸化，帮助钙离子大量地进入线粒体内从而促进线粒体ATP的产生并维持整个细胞的能量稳态，染色体的正常分离需要由MCU介导产生的ATP提供能量。下列说法正确的是（    ） A. 细胞进入有丝分裂时，核DNA和蛋白质的合成都消耗ATP B. 线粒体ATP的产生不仅受到呼吸酶活性影响，也受钙离子调节 C. MCU基因大量敲除的细胞会较多地阻滞在有丝分裂后期 D. MCU基因大量敲除后染色体分离可由细胞质基质产生大量ATP供能 5.【新情境.PLK4调控无中心体纺锤体】多功能骨架蛋白（CEP192）是中心体和纺锤体的关键成分，动物细胞有丝分裂过程中，中心体负责组装纺锤体并受丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（PLK4）的调控。研究发现，即使抑制PLK4的活性，一些细胞如癌细胞分裂仍可在无中心体复制的条件下进行，表现出非中心体型纺锤体组装（如图）：PLK4失活后形成的PLK4凝聚物可招募其他成分充当中心体发挥作用；泛素连接酶（TRIM37）可抑制PLK4凝聚，促进CEP192的降解。下列分析正确的是（       ） A. 根据图中染色体形态及分布等判断该细胞处于有丝分裂后期 B. 中心体复制及组装纺锤体分别发生在有丝分裂的间期、前期 C. 抑制PLK4酶的活性有助于抑制癌细胞的增殖 D. TRIM37基因过度表达将抑制染色体着丝粒断裂 6.【新情境.染色体随体有丝分裂变化】随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段,其形态、大小在染色体上是恒定的,通过次缢痕与染色体主要部分相连,如图1所示。条纹斑竹鲨有丝分裂过程中的部分染色体分布如图2所示,其中31号染色体带有随体。下列叙述错误的是( ) A. 随体的形态、大小是识别染色体的一个重要特征 B. 图1可能处于有丝分裂中期,图2处于有丝分裂前期 C. 图2的31号染色体中,DNA分子数和随体数均为4 D. 有丝分裂后期着丝粒分裂,细胞中随体的数目加倍 7.【新情境.每条染色体 DNA 与黏连蛋白】图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线(部分)。图2表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(黏连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关,分裂中期开始在水解酶的作用下水解;SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解)。下列叙述错误的是( ) A. 图1中,bc段的发生导致细胞中核DNA含量减半 B. 图1中,观察染色体形态和数目的最佳时期处于ab段 C. 着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用 D. 抑制SGO蛋白的合成,可能导致细胞中染色体数目异常 8.选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错误的是（    ） A. 鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色 B. 观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色 C. 观察 RNA 在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性 D. 观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮 9.如图是关于观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂实验的部分操作示意图,下列叙述正确的是( ) A. 步骤的主要作用是使后面染色更充分 B. 该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节 C. 在观察的图像中,甲属于分生区的细胞,细胞已死亡 D. 统计图中处于分裂期的细胞数目可计算细胞周期的时间 10.【细胞骨架与纺锤体】细胞骨架是细胞质中的三维网络结构系统，主要由微管、微丝和中间纤维三类蛋白质纤维组成，其中微管与纺锤体的形成有关。下列说法正确的是（      ） A. 真核细胞中不存在细胞骨架 B. 细胞骨架主要在高尔基体中合成 C. 纺锤体在有丝分裂前期出现，末期消失 D. 微管参与无丝分裂过程中纺锤体的形成 11.下列与细胞大小和细胞增殖有关的叙述,正确的是(    ) A. 细胞体积越小,相对表面积也越小,物质运输效率越低 B. 高等动物器官的大小主要取决于细胞体积大小而不是数量多少 C. 细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增多 D. 无丝分裂和有丝分裂的重要区别仅在于没有染色体的变化 12.【新情境.干细胞 COL17A1 与细胞衰老】科学研究表明年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞更容易被淘汰,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基因的表达水平较低的干细胞增多。以下分析正确的是( ) A. 以上事实说明个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 B. 衰老皮肤中出现老年斑的原因是控制色素形成的酪氨酸酶活性降低 C. COL17A1基因含量的高低可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据 D. 皮肤干细胞分化为表皮细胞的过程是COL17A1基因选择性表达的结果 13.【新情境.干细胞 COL17A1 与细胞衰老】抑郁症加速了脑细胞的衰老,有研究表明脑部海马的突触损伤是抑郁症的主要病理基础, 而细胞过度自噬会导致突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A. 图中细胞自噬过程主要与细胞膜蛋白的识别有关 B. 图中溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的选择透过性 C. 脑细胞衰老过程中,细胞核体积会增大,核膜内折 D. 脑细胞衰老过程中,位于染色体一端的端粒会缩短 14.【新情境.巨噬细胞的代谢】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 15.【细胞生命历程综合】如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，其中ABCDE表示细胞的生命历程，abcd表示不同类型的细胞，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c、d形状不同，DNA和蛋白质也不同 B. A、B过程都进行DNA复制和蛋白质合成，C、D、E对个体发育都是有利的 C. 与A过程相比，B过程不增加细胞数量，有利于提高各种生理功能的效率 D. 处于青春期的年轻人，体内不发生C、D、E过程 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 16.生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，活细胞也一样。下列有关细胞的生命历程的叙述错误的是（　　） A. 在成熟的生物体中，细胞的自然更新是通过细胞坏死完成的 B. 细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 C. 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向全面化，有利于提高生物体各种生理功能的效率 D. 衰老的细胞表现出细胞核体积变小，多种酶活性下降，新陈代谢速率减慢 17.【新情境.腺苷合成与传感机制】 如图表示人工培养的肿瘤细胞有丝分裂过程中染色体的运动情况，曲线A表示染色体的着丝粒与相应的一极的中心粒之间的平均距离，下列分析正确的是（    ） A. 曲线B表示姐妹染色单体分开后形成的子染色体之间的距离 B. 曲线B表示同一极的不同染色体之间的距离 C. 曲线B表示两个着丝粒之间的距离 D. 第45分钟时, 细胞进入有丝分裂的后期 18.【植物细胞周期染色体 DNA 比值】图甲表示某高等植物细胞周期中的相关图像，图乙表示细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是（） A. 图甲中的①中心体的活动很活跃，图乙AB段核糖体的活动很活跃 B. 图甲中的②处于图乙中的EF段，属于分裂后期 C. 图甲中的①处于图乙中的CD段，细胞中染色体数:核DNA数:染色单体数＝1:2:2 D. 着丝粒分裂发生在DE段，是图甲中的②所示时期 19.【细胞DNA与单条DNA曲线】图甲、丙为某生物进行有丝分裂细胞的细胞周期中，染色体行为变化示意图，图乙、丁分别表示核DNA含量变化和每条染色体上DNA分子数变化。下列叙述正确的是（ ） A. 图甲对应图乙中的CD段，对应图丁中的FG段 B. 图丙为有丝分裂后期示意图，这一时期对应图乙、丁中的曲线有不同的变化 C. 图甲所示变化在光学显微镜下难以观察到 D. 观察组织细胞有丝分裂时，可用同一细胞来观察图甲、丙所示时期 20.【新情境.干细胞不对称分裂分化】人类大多数干细胞不会直接形成分化的子细胞。干细胞首先通过不对称的有丝分裂，产生一个干细胞和一个过渡放大细胞，过渡放大细胞经过若干次分裂、分化后产生终末分化细胞，如图所示。下列说法正确的是( ) A. 与干细胞相比，过渡放大细胞与外界环境进行物质交换效率提高 B. 终末分化细胞的核遗传物质没有发生改变 C. 遗传信息的选择性表达导致终末分化细胞在形态、结构和功能上出现差异 D. ①过程产生的过渡放大细胞的核遗传物质与亲本相同 三、非选择题：共5小题，55分。 21.(11分，除标记外，每空2分)真核细胞的细胞周期进程受到精密的调控,从而使细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂,科研人员利用人的乳腺癌细胞开展下列实验。 (1)细胞增殖具有周期性,细胞周期是指          。 (2)研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化,如图1结果显示,进入细胞间期的期后,Whi5蛋白浓度          ,该变化完成后细胞才进入S期。 (3) 研究表明, 雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物,激素-受体复合物促进cyclinD与CDK4/6结合,促使CDK4/6活化。活化的CDK4/6促进细胞由期进入S期,进而促进乳腺癌的发展(如图2所示)。雌激素进入细胞的运输方式是          ,判断的依据是          。细胞经历S期进入期后,细胞的染色体数及核DNA数量的变化是          。培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记,即32P-UdR。请推测:32P-UdR被大量利用的时期是          。 (4)为了抑制乳腺癌进展,根据癌细胞增殖的调控特点,研制了CDK4/6抑制剂P、雌激素受体拮抗剂B及纺锤体抑制剂紫杉醇等药物,应用于乳腺癌的治疗。请在表格中填写出这些药物的主要作用时期和原理。 药物 时期 主要原理 P 期 抑制CDK4/6的活性,使癌细胞周期阻滞于期 B 期 紫杉醇 抑制纺锤体形成,抑制细胞分裂 22.（11分，每空1分）细胞增殖具有周期性。连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂结束时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期与分裂期（M期）两个阶段。间期很长，其核心变化是DNA的复制。以DNA复制为标志，间期又分为G1期（合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备）、S期（DNA复制期）与G2期（合成纺锤丝微管蛋白等蛋白质，为M期做准备）。这样，细胞周期就包括G1期、S期、G2期、M期四个时期。M期又分为前、中、后、末四个时期。如图1所示。回答问题： （1）动物胚胎干细胞（ES细胞）能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中，研究其G1期、S期、G2期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（DNA复制的原料）用3H标记，即3H-TdR；培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，即32P-UdR。分别测量3H-TdR、32P-UdR在细胞周期各个时期被利用的速率。请推测：32P-UdR被大量利用的时期是          ；3H-TdR被大量利用的时期是          。 （2）利用DNA合成阻断法可使ES细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。在上述培养液中添加适量DNA聚合酶可逆抑制剂，处于          期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的          期，以达到细胞周期同步化的目的。 （3）人体细胞周期的进程受到精密的调控，从而细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂。研究表明，雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是：雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物，激素-受体复合物促进乳腺癌细胞周期蛋白D（cyclinD）的表达，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶4/6（CDK4/6）结合，促使CDK4/6活化。活化的CDK4/6促进乳腺癌的恶性发展（如图2所示）。蛋白类激素的受体在细胞膜表面，而性激素的受体在细胞内。因为性激素                               。 （4）为了抑制乳腺癌进展，根据癌细胞增殖的调控特点，研制了CDK4/6抑制剂Palbociclib、雌激素受体拮抗剂Bazedoxifene及纺锤体抑制剂紫杉醇等药物，应用于乳腺癌的治疗。请在表格中填写出这些药物的主要作用时期和原理。 药物 时期 主要原理 Palbociclib Bazedoxifene 紫杉醇 23.（11分，除标记外，每空2分）下图为某同学在显微镜下观察到某种高等植物根尖分生组织细胞的分裂图像，请根据所学知识回答下列问题： （1）细胞分裂过程中，染色体形态最清晰、最适合进行染色体计数的时期是                    。 （2）细胞分裂过程中，下列哪一组细胞器在该过程中发挥重要作用                A．线粒体、核糖体、液泡                             B．中心体、线粒体、内质网 C．核糖体、叶绿体、溶酶体                          D．线粒体、核糖体、高尔基体 （3）在细胞分裂前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的纺锤体，这些由          （填“微丝”或“微管”）蛋白形成的丝状纤维称为纺锤丝，有丝分裂即由此得名。 （4）细胞分裂产生的子细胞，在一定条件下可进一步发生          ，形成具有不同形态和功能的细胞类型，如筛管细胞、表皮细胞等。此过程的实质是          的结果。 （5）在细胞分化过程中，细胞器的数量和种类会发生明显变化。例如，分泌蛋白合成旺盛的细胞中                                                                          （答出2点即可）的数量显著增加。 （6）请简要说明观察上图时，为什么只能看到细胞分裂的“静态图像”，而不能看到细胞连续分裂的过程？                                                                                                                                                                                                                                                                                                        。 24.（11分，除标记外，每空1分）下图1是某同学做蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂实验过程，图2是根尖细胞有丝分裂微管（纺锤体成分）荧光显微图像，图3是细胞分裂各时期所占时间。请根据下图回答问题：     (1)图1中取材的根尖长度在2mm左右，不能过长，也不能过短，以获取根尖分生区细胞，该部分细胞形态特点          。用盐酸酒精混合液处理根尖的目的是          ，装片制作流程依次为：解离、          、染色、制片、观察 (2)经图1制片观察，视野中大部分细胞处于图2中          （填字母）时期，图2          （填字母）时期着丝粒分裂，染色体数目加倍。 (3)从事染色体研究经常要求得到较高的细胞分裂指数（分裂期细胞数/总细胞数），最理想的措施是使细胞同步分裂，研究团队用各种动植物细胞为材料，尝试几种细胞同步分裂方法： ①coffeine（咖啡因）处理法，用5×10-5M的coffeine处理蚕豆根尖半小时，充分冲洗后恢复培养27小时，再用0.2%秋水仙素处理1.5小时，固定、制片、计数。Coffeine可以阻断细胞质分裂，细胞停留在          ，后经秋水仙素处理，可以得到大量          细胞。 ②DNA合成双阻断法，高浓度TdR（脱氧胸苷）可以抑制DNA复制不影响其他分裂时期，对S期细胞毒性最小，洗脱（除去TdR）后细胞继续分裂。团队利用两次阻断和两次洗脱方法处理细胞，过程如下表，结合图3细胞分裂各时期所占时间，完成下列实验： 顺序 处理 目的 时间 第一次阻断 加入过量TdR 使细胞群中细胞阻断在          和G1/S交界处。 T1≥          h。 第一次洗脱 洗脱，更新培养液 除去阻断剂，使细胞分裂正常。 6h≤T2≤15h 第二次阻断 加入过量TdR 使细胞全部停留在          。 T3取决于T2 T3+T2≥21h 第二次洗脱 洗脱，更新培养液 除去阻断剂，全部细胞同步进入细胞周期 25.（11分，除标记外，每空1分）三位科学家因“发现端粒和端粒酶对染色体的保护机制”而获得诺贝尔生理学或医学奖。染色体的两端各含有一个端粒，会随着细胞分裂次数增多而缩短，端粒酶（TERT）可以修复加长端粒。研究者对调节端粒酶活性的分子进行了筛选和研究。请回答下列问题： （1）在正常情况下，处于有丝分裂后期的一个小鼠（2n=40）肾脏细胞有          个端粒。研究发现，随着细胞不断增殖，细胞中端粒酶活性逐渐          （填“升高”或“降低”），端粒逐渐缩短。当端粒缩至一定程度时，会损伤染色体上正常基因的DNA序列，使细胞停止分裂，从而引发细胞          （填“凋亡”或“坏死”）。 （2）研究者筛选出TERT的调节物质TAC，研究TAC对端粒的影响。图1显示对小鼠注射TAC后4小时，成纤维细胞中TERT含量。其中对照组的处理为          ，结果显示TAC处理组小鼠的TERT蛋白含量          （填“增加”或“减少”），说明TAC可以          （填“促进”或“抑制”）TERT基因的表达。 （3）研究者进一步做图2实验，该实验目的为                                                                      ，请在图2中补充TAC处理组预期的实验结果（用空白柱子表示出高度即可，不用涂黑）。 （4）为进一步探究TAC对小鼠衰老的影响机制，研究人员构建了TERT基因敲除模型鼠（老年）与野生型小鼠（老年）对照，在用TAC治疗前和治疗一周后，分别对不同器官进行相关指标的检测（如图3）。 综合前面的信息，推测TAC影响小鼠个体衰老的机制是                                                          。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 细胞的生命历程 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1.【新情境.嘌呤药物干扰细胞增殖】治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体,能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是( ) A. 嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料 B. DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期 C. 细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响 D. 采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用 【答案】C  【解析】DNA和RNA都含有腺嘌呤和鸟嘌呤,所以嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料,A正确;细胞分裂间期进行DNA的复制, DIC能干扰嘌呤的合成,从而阻止DNA的复制,使其停滞在细胞分裂间期,B正确;DIC能干扰嘌呤的合成,阻止RNA的合成,因此会影响细胞中蛋白质的合成,C错误;采用靶向输送DIC,可避免对其他正常细胞造成干扰,降低对患者的副作用,D正确。 2.【结合表据考查细胞周期】体外培养不同类型的细胞，测得的细胞周期持续时间如下表，叙述正确的是（　　） 细胞类型 蚕豆根尖分生区细胞 小鼠十二指肠上皮细胞 人的宫颈癌细胞 人肝细胞 细胞周期 17.3h 15.3h 22h 22h A. 不同细胞的细胞周期时长不同，根本原因是培养条件不同 B. 细胞周期中分裂期的时间一定比分裂间期的时间长 C. 连续分裂的细胞其核膜、核仁会周期性地消失或出现 D. 可用蚕豆成熟叶肉细胞代替分生区细胞检测细胞周期 【答案】C  【解析】A、不同细胞的细胞周期时长不同，根本原因是遗传物质不同，A错误； B、细胞周期中分裂间期的时间一定比分裂期的时间长，B错误； C、连续分裂的细胞其核膜、核仁会周期性地消失或出现，即前期消失，末期重建，C正确； D、蚕豆成熟叶肉细胞已经高度分化，不再分裂，不具有细胞周期，因此不可用蚕豆成熟叶肉细胞代替分生区细胞检测细胞周期，D错误。 3.【新情境.胸苷标记细胞周期计算】如图所示,细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期),S期进行DNA复制。对某动物(2n=12)的肠上皮细胞用含放射性的胸苷(DNA复制原料之一)短期培养15后,洗去游离的放射性胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,并定期检测。下列叙述错误的是( ) A. dabcd可表示一个细胞周期 B. 显微镜下观察,间期细胞数目多于M期 C. M期细胞中染色体数目变化为122412 D. 更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞 【答案】D  【解析】放射性的胸苷是DNA复制的原料之一,S期进行DNA复制,S期的细胞需经历期后才能进入M期,所以更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞,D错误。 4.【新情境. 线粒体钙离子调控有丝分裂】当细胞开始进入有丝分裂时，细胞质中的ATP水平会迅速降低，持续的低能量状态会激活AMPK进入线粒体内使MCU磷酸化，帮助钙离子大量地进入线粒体内从而促进线粒体ATP的产生并维持整个细胞的能量稳态，染色体的正常分离需要由MCU介导产生的ATP提供能量。下列说法正确的是（    ） A. 细胞进入有丝分裂时，核DNA和蛋白质的合成都消耗ATP B. 线粒体ATP的产生不仅受到呼吸酶活性影响，也受钙离子调节 C. MCU基因大量敲除的细胞会较多地阻滞在有丝分裂后期 D. MCU基因大量敲除后染色体分离可由细胞质基质产生大量ATP供能 【答案】B  【解析】A、细胞进入有丝分裂前，需要进行一系列的准备工作，包括DNA的复制和蛋白质的合成。这些过程都是耗能过程，需要消耗ATP。但是，当细胞正式进入有丝分裂时，核膜核仁已经解体，染色质高度螺旋化形成染色体，此时细胞核已经不存在，因此核DNA的合成（实际上在有丝分裂前的间期已完成）和蛋白质的合成都不是在有丝分裂期间进行的，且这些过程虽然消耗ATP，但并非直接在有丝分裂开始时进行，A错误。 B、根据题干信息“持续的低能量状态会激活AMPK进入线粒体内使MCU磷酸化，帮助钙离子大量地进入线粒体内从而促进线粒体ATP的产生并维持整个细胞的能量稳态”可知，线粒体ATP的产生不仅受到呼吸酶活性的影响（呼吸酶催化呼吸链反应，产生ATP），还受到钙离子的调节。MCU（线粒体钙单向转运体）的磷酸化促进了钙离子进入线粒体，进而影响了线粒体的代谢和ATP的生成，B正确。 C、MCU的主要作用是促进钙离子进入线粒体，从而增加线粒体ATP的产生。如果MCU基因被大量敲除，那么钙离子进入线粒体的量会减少，导致线粒体ATP的产生减少。这会影响整个细胞的能量稳态，进而可能影响有丝分裂的多个阶段，而不仅仅是后期。此外，染色体的正常分离需要由MCU介导产生的ATP提供能量，因此MCU的缺失更可能导致细胞阻滞在前期或中期，而不是后期，C错误。 D、细胞质基质确实能为细胞代谢提供能量，但主要是通过呼吸作用的第一阶段，即葡萄糖的分解，产生少量的ATP。大量的ATP主要是通过线粒体产生的‌，D错误。 5.【新情境.PLK4调控无中心体纺锤体】多功能骨架蛋白（CEP192）是中心体和纺锤体的关键成分，动物细胞有丝分裂过程中，中心体负责组装纺锤体并受丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（PLK4）的调控。研究发现，即使抑制PLK4的活性，一些细胞如癌细胞分裂仍可在无中心体复制的条件下进行，表现出非中心体型纺锤体组装（如图）：PLK4失活后形成的PLK4凝聚物可招募其他成分充当中心体发挥作用；泛素连接酶（TRIM37）可抑制PLK4凝聚，促进CEP192的降解。下列分析正确的是（       ） A. 根据图中染色体形态及分布等判断该细胞处于有丝分裂后期 B. 中心体复制及组装纺锤体分别发生在有丝分裂的间期、前期 C. 抑制PLK4酶的活性有助于抑制癌细胞的增殖 D. TRIM37基因过度表达将抑制染色体着丝粒断裂 【答案】B  【解析】A、图中染色体排列在赤道板上，故该细胞处于有丝分裂中期，A错误； B、中心体在每个细胞周期的间期复制，中心体参与的纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期，B正确； C、抑制PLK4活性，但PLK4失活后形成的PLK4凝聚物可招募其他成分充当中心体发挥作用，因此不能抑制癌细胞增殖，C错误； D、TRIM37基因过度表达可抑制PLK4凝聚，促进CEP192的降解，即抑制纺锤体的形成，但染色体着丝粒断裂与纺锤体无关，D错误。 6.【新情境.染色体随体有丝分裂变化】随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段,其形态、大小在染色体上是恒定的,通过次缢痕与染色体主要部分相连,如图1所示。条纹斑竹鲨有丝分裂过程中的部分染色体分布如图2所示,其中31号染色体带有随体。下列叙述错误的是( ) A. 随体的形态、大小是识别染色体的一个重要特征 B. 图1可能处于有丝分裂中期,图2处于有丝分裂前期 C. 图2的31号染色体中,DNA分子数和随体数均为4 D. 有丝分裂后期着丝粒分裂,细胞中随体的数目加倍 【答案】D  【解析】依题意,随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段,其形态、大小在染色体上是恒定的,因此,随体的形态、大小可作为识别染色体的一个重要特征,A正确; 图1细胞中染色体包括两条并列的姐妹染色单体,说明细胞完成了染色体的复制,可能处于有丝分裂中期;图2细胞中每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,核仁解体,核膜消失,染色体散乱分布,因此,细胞处于有丝分裂前期,B正确; 据图可知,图2细胞中31号染色体有两条,每条染色体的两条姐妹染色单体上各有一个DNA分子及一个随体,因此,图2的31号染色体中,DNA分子数和随体数均为4,C正确; 依题意,随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段,复制后的染色体的每条姐妹染色单体末端有一个随体,因此,着丝粒分裂后,细胞中随体数目保持不变,D错误。 7.【新情境.每条染色体 DNA 与黏连蛋白】图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线(部分)。图2表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(黏连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关,分裂中期开始在水解酶的作用下水解;SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解)。下列叙述错误的是( ) A. 图1中,bc段的发生导致细胞中核DNA含量减半 B. 图1中,观察染色体形态和数目的最佳时期处于ab段 C. 着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用 D. 抑制SGO蛋白的合成,可能导致细胞中染色体数目异常 【答案】A  【解析】[bc段每条染色体上的DNA含量减半,说明着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,但细胞中核DNA含量不变,A错误;ab段可表示有丝分裂的前期、中期,观察染色体形态和数目的最佳时期是中期,B正确;SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解,阻止着丝粒分裂,据此推测着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用,C正确; SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护黏连蛋白不被水解酶破坏,如果阻断正在分裂的细胞内SGO蛋白的合成, 有可能导致染色体数目发生改变, D正确。] 8.选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错误的是（    ） A. 鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色 B. 观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色 C. 观察 RNA 在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性 D. 观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮 【答案】A  【解析】A、由于活细胞膜结构的完整性，排斥台盼蓝摄入而无法被染料染色；由于死细胞膜结构的破坏，可以摄入台盼蓝，被染上蓝色，A错误； B、染色体易被碱性染料如龙胆紫、醋酸洋红染色，B正确； C、在观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，用8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，C正确； D、在观察植物细胞的吸水和失水实验中，选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮，D正确。 9.如图是关于观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂实验的部分操作示意图,下列叙述正确的是( ) A. 步骤的主要作用是使后面染色更充分 B. 该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节 C. 在观察的图像中,甲属于分生区的细胞,细胞已死亡 D. 统计图中处于分裂期的细胞数目可计算细胞周期的时间 【答案】C  【解析】步骤用解离液对细胞进行解离,目的是使细胞充分分离开,A错误;和之间应增加用清水漂洗这一环节,而和之间不需用清水漂洗,B错误;甲处于有丝分裂中期,可进行细胞增殖,说明其属于分生区细胞,但在解离时细胞已经死亡,C正确;统计分裂期的细胞数目,只能推算出间期和分裂期所占时间的比例,无法得出细胞周期的长短,D错误。 10.【细胞骨架与纺锤体】细胞骨架是细胞质中的三维网络结构系统，主要由微管、微丝和中间纤维三类蛋白质纤维组成，其中微管与纺锤体的形成有关。下列说法正确的是（      ） A. 真核细胞中不存在细胞骨架 B. 细胞骨架主要在高尔基体中合成 C. 纺锤体在有丝分裂前期出现，末期消失 D. 微管参与无丝分裂过程中纺锤体的形成 【答案】C  【解析】A、真核细胞内存在细胞骨架，A错误； B、细胞骨架的主要成分是蛋白质纤维，其合成场所是核糖体，B错误； C、细胞有丝分裂过程中，纺锤体在前期形成，在末期消失，C正确； D、无丝分裂不形成纺锤体，D错误。 11.下列与细胞大小和细胞增殖有关的叙述,正确的是(    ) A. 细胞体积越小,相对表面积也越小,物质运输效率越低 B. 高等动物器官的大小主要取决于细胞体积大小而不是数量多少 C. 细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增多 D. 无丝分裂和有丝分裂的重要区别仅在于没有染色体的变化 【答案】C  【解析】细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输效率越高,A错误;高等动物器官的大小主要取决于细胞的数量,B错误;细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增多,这是细胞不能无限长大的原因之一,C正确;与有丝分裂相比,无丝分裂没有染色体、纺锤体的周期性变化,也没有核膜、核仁的消失,D错误。 12.【新情境.干细胞 COL17A1 与细胞衰老】科学研究表明年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞更容易被淘汰,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基因的表达水平较低的干细胞增多。以下分析正确的是( ) A. 以上事实说明个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 B. 衰老皮肤中出现老年斑的原因是控制色素形成的酪氨酸酶活性降低 C. COL17A1基因含量的高低可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据 D. 皮肤干细胞分化为表皮细胞的过程是COL17A1基因选择性表达的结果 【答案】A  【解析】衰老皮肤中出现老年班的原因是衰老细胞物质运输功能降低,从而导致细胞色素沉积形成老年斑,而控制黑色素形成的酪氨酸酶活性降低会导致老年人头发变白,B错误; 体细胞中COL17A1基因含量一般相同,由题干信息可知,COL17A1基因表达水平的高低可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据,而不是基因含量的高低,C错误;皮肤干细胞分化为表皮细胞的过程中发生了基因的选择性表达,但该过程不是COL17A1基因表达的结果,D错误。 13.【新情境.干细胞 COL17A1 与细胞衰老】抑郁症加速了脑细胞的衰老,有研究表明脑部海马的突触损伤是抑郁症的主要病理基础, 而细胞过度自噬会导致突触损伤。细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A. 图中细胞自噬过程主要与细胞膜蛋白的识别有关 B. 图中溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的选择透过性 C. 脑细胞衰老过程中,细胞核体积会增大,核膜内折 D. 脑细胞衰老过程中,位于染色体一端的端粒会缩短 【答案】C  【解析】细胞自噬发生在细胞内部,由题意“细胞自噬过程中,细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上,位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解”可知,细胞自噬过程主要与自噬体内膜上蛋白质的识别有关,A错误;溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的流动性,B错误;脑细胞衰老过程中,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,核膜内折,C正确;端粒是位于染色体两端的特殊结构,D错误。 14.【新情境.巨噬细胞的代谢】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为胞吞,该过程需要细胞呼吸提供能量,A正确;载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变, B正确; 由题意可知, 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浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱,即该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生的速率减小,C错误;溶酶体是细胞内的“消化车间”,内部含有多种水解酶,巨噬细胞中的溶酶体能分解被吞噬的死亡细胞,D正确。 15.【细胞生命历程综合】如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，其中ABCDE表示细胞的生命历程，abcd表示不同类型的细胞，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c、d形状不同，DNA和蛋白质也不同 B. A、B过程都进行DNA复制和蛋白质合成，C、D、E对个体发育都是有利的 C. 与A过程相比，B过程不增加细胞数量，有利于提高各种生理功能的效率 D. 处于青春期的年轻人，体内不发生C、D、E过程 【答案】C  【解析】分析图解：图中A过程导致细胞的数目增多，表示细胞分裂；经过B过程，细胞的形态发生改变，表示细胞分化。 A、a、b、c、d形状不同，DNA相同，蛋白质不完全相同，A错误； B、A过程进行DNA复制和蛋白质合成，B过程不进行DNA复制但进行蛋白质合成，C、E对个体发育都是有利的，D对个体发育是不利的，B错误； C、与A细胞分裂过程相比，B细胞分化过程不增加细胞数量，有利于提高各种生理功能的效率，C正确； D、处于青春期的年轻人，体内也发生C、D、E过程，D错误。 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 16.生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，活细胞也一样。下列有关细胞的生命历程的叙述错误的是（　　） A. 在成熟的生物体中，细胞的自然更新是通过细胞坏死完成的 B. 细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 C. 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向全面化，有利于提高生物体各种生理功能的效率 D. 衰老的细胞表现出细胞核体积变小，多种酶活性下降，新陈代谢速率减慢 【答案】ACD  【解析】A、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，A错误； B、细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，B正确； C、细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率，C错误； D、衰老的细胞表现出细胞核体积变大，多种酶活性下降，新陈代谢速率减慢，D错误。 17.【新情境.腺苷合成与传感机制】 如图表示人工培养的肿瘤细胞有丝分裂过程中染色体的运动情况，曲线A表示染色体的着丝粒与相应的一极的中心粒之间的平均距离，下列分析正确的是（    ） A. 曲线B表示姐妹染色单体分开后形成的子染色体之间的距离 B. 曲线B表示同一极的不同染色体之间的距离 C. 曲线B表示两个着丝粒之间的距离 D. 第45分钟时, 细胞进入有丝分裂的后期 【答案】AD  【解析】从题图中看出曲线A从45开始染色体的着丝粒与相应一极的中心粒之间的平均距离开始减小,说明45时细胞进入有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,纺锤丝牵引染色体移向细胞两极;曲线B从细胞有丝分裂后期开始,距离逐渐增大,有丝分裂后期的主要特征是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开并与同侧纺锤丝相连,被拉向两极,很明显,形成的子染色体(包括着丝粒)与同侧极的距离逐渐减小,而两条子染色体(含着丝粒)之间的距离逐渐增大,因此曲线B表示两姐妹染色单体分开形成的两条子染色体之间的距离,A、D正确,B错误;只有由一个着丝粒分裂形成的两个着丝粒才符合B曲线,C错误。 18.【植物细胞周期染色体 DNA 比值】图甲表示某高等植物细胞周期中的相关图像，图乙表示细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是（） A. 图甲中的①中心体的活动很活跃，图乙AB段核糖体的活动很活跃 B. 图甲中的②处于图乙中的EF段，属于分裂后期 C. 图甲中的①处于图乙中的CD段，细胞中染色体数:核DNA数:染色单体数＝1:2:2 D. 着丝粒分裂发生在DE段，是图甲中的②所示时期 【答案】ABD  【解析】高等植物细胞没有中心体，AB段可表示分裂间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体的活动很活跃，A错误；图甲中的②出现细胞板，属于分裂末期，B错误；CD段为核DNA复制后，着丝粒未分开前，包含核DNA分子复制后的分裂间期、分裂前期、分裂中期，所以染色体数:核DNA数:染色单体数＝1:2:2，C正确；DE段染色体与核DNA数目比由0.5变为1，是因为发生了着丝粒的分裂，不是图甲中的②所示时期，D错误。 19.【细胞DNA与单条DNA曲线】图甲、丙为某生物进行有丝分裂细胞的细胞周期中，染色体行为变化示意图，图乙、丁分别表示核DNA含量变化和每条染色体上DNA分子数变化。下列叙述正确的是（ ） A. 图甲对应图乙中的CD段，对应图丁中的FG段 B. 图丙为有丝分裂后期示意图，这一时期对应图乙、丁中的曲线有不同的变化 C. 图甲所示变化在光学显微镜下难以观察到 D. 观察组织细胞有丝分裂时，可用同一细胞来观察图甲、丙所示时期 【答案】ABC  【解析】图甲表示染色体的复制，核DNA含量加倍，对应图乙中的CD段，对应图丁中的FG段，A正确；有丝分裂后期每条染色体上的DNA含量减半，但一个细胞中核DNA含量没有减少，B正确；染色体复制发生在分裂间期，在光学显微镜下很难观察到，C正确；观察组织细胞有丝分裂时，在解离时细胞已经被杀死，因此不能用同一细胞来观察图甲、丙所示时期，D错误。 20.【新情境.干细胞不对称分裂分化】人类大多数干细胞不会直接形成分化的子细胞。干细胞首先通过不对称的有丝分裂，产生一个干细胞和一个过渡放大细胞，过渡放大细胞经过若干次分裂、分化后产生终末分化细胞，如图所示。下列说法正确的是( ) A. 与干细胞相比，过渡放大细胞与外界环境进行物质交换效率提高 B. 终末分化细胞的核遗传物质没有发生改变 C. 遗传信息的选择性表达导致终末分化细胞在形态、结构和功能上出现差异 D. ①过程产生的过渡放大细胞的核遗传物质与亲本相同 【答案】BCD  【解析】细胞体积越小，相对表面积越大，物质交换效率越高。与干细胞相比，过渡放大细胞体积变大，相对表面积变小，所以与外界环境进行物质交换效率降低，A错误。 三、非选择题：共5小题，55分。 21.(11分，除标记外，每空2分)真核细胞的细胞周期进程受到精密的调控,从而使细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂,科研人员利用人的乳腺癌细胞开展下列实验。 (1)细胞增殖具有周期性,细胞周期是指          。 (2)研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化,如图1结果显示,进入细胞间期的期后,Whi5蛋白浓度          ,该变化完成后细胞才进入S期。 (3) 研究表明, 雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物,激素-受体复合物促进cyclinD与CDK4/6结合,促使CDK4/6活化。活化的CDK4/6促进细胞由期进入S期,进而促进乳腺癌的发展(如图2所示)。雌激素进入细胞的运输方式是          ,判断的依据是          。细胞经历S期进入期后,细胞的染色体数及核DNA数量的变化是          。培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记,即32P-UdR。请推测:32P-UdR被大量利用的时期是          。 (4)为了抑制乳腺癌进展,根据癌细胞增殖的调控特点,研制了CDK4/6抑制剂P、雌激素受体拮抗剂B及纺锤体抑制剂紫杉醇等药物,应用于乳腺癌的治疗。请在表格中填写出这些药物的主要作用时期和原理。 药物 时期 主要原理 P 期 抑制CDK4/6的活性,使癌细胞周期阻滞于期 B 期 紫杉醇 抑制纺锤体形成,抑制细胞分裂 【答案】 (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的一个时间区段 (2) 先升高后下降(1分) (3) 自由扩散(1分) 雌激素为固醇类激素,属于脂溶性物质(1分) 染色体数不变,核DNA数量加倍 期和期(1分) (4) 阻断雌激素和雌激素受体之间的结合, 使雌激素失去作用 M期(1分) 【解析】(1)考查教材细胞周期标准定义核心要点，只有连续分裂的细胞才具备细胞周期，界定周期起点与终点均为一次分裂完成时刻，区分开 “分裂开始” 的易错表述，是细胞增殖基础概念考点。Whi5 蛋白对细胞由 G₁期进入 S 期存在抑制作用，只有该蛋白浓度持续降低、抑制效应解除，细胞才能启动 S 期 DNA 复制进程，结合题图蛋白随时间下降的曲线趋势可推导结论。 （2）雌激素属于固醇类脂质，细胞膜骨架为磷脂双分子层，依据相似相溶原理，脂溶性小分子跨膜无需载体、不消耗能量，运输方式为自由扩散；区分蛋白类激素膜受体、性激素胞内受体的不同机制。 （3）S期核心事件是 DNA 复制，复制后每条染色体携带 2 个 DNA 分子，但着丝粒未发生分裂，染色体条数不会改变；进入 G2期后 DNA 复制已完成，该数量特征保持至有丝分裂后期着丝粒分裂前。32P-UdR 为尿嘧啶核糖核苷酸，是转录合成 RNA 的原料。整个间期（G₁、S、G₂）均会大量合成各类蛋白质，转录过程旺盛，会大量消耗核糖核苷酸；M 期染色体高度螺旋化，DNA 难以解旋，几乎无转录，极少利用该原料。 （4）雌激素受体拮抗剂可竞争性抢占细胞内雌激素受体，阻断雌激素与受体结合形成复合物，下游 cyclin D 合成受阻，CDK4/6 无法活化，细胞无法从 G₁期推进至 S 期，阻滞癌细胞增殖。纺锤体形成于有丝分裂 M 期前期，染色体正常分离依赖纺锤丝牵引，紫杉醇抑制纺锤体组装，细胞分裂停滞在 M 期，因此作用时期为 M 期（分裂期）。 22.（11分，每空1分）细胞增殖具有周期性。连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂结束时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期与分裂期（M期）两个阶段。间期很长，其核心变化是DNA的复制。以DNA复制为标志，间期又分为G1期（合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备）、S期（DNA复制期）与G2期（合成纺锤丝微管蛋白等蛋白质，为M期做准备）。这样，细胞周期就包括G1期、S期、G2期、M期四个时期。M期又分为前、中、后、末四个时期。如图1所示。回答问题： （1）动物胚胎干细胞（ES细胞）能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中，研究其G1期、S期、G2期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（DNA复制的原料）用3H标记，即3H-TdR；培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，即32P-UdR。分别测量3H-TdR、32P-UdR在细胞周期各个时期被利用的速率。请推测：32P-UdR被大量利用的时期是          ；3H-TdR被大量利用的时期是          。 （2）利用DNA合成阻断法可使ES细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。在上述培养液中添加适量DNA聚合酶可逆抑制剂，处于          期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的          期，以达到细胞周期同步化的目的。 （3）人体细胞周期的进程受到精密的调控，从而细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂。研究表明，雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是：雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物，激素-受体复合物促进乳腺癌细胞周期蛋白D（cyclinD）的表达，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶4/6（CDK4/6）结合，促使CDK4/6活化。活化的CDK4/6促进乳腺癌的恶性发展（如图2所示）。蛋白类激素的受体在细胞膜表面，而性激素的受体在细胞内。因为性激素                               。 （4）为了抑制乳腺癌进展，根据癌细胞增殖的调控特点，研制了CDK4/6抑制剂Palbociclib、雌激素受体拮抗剂Bazedoxifene及纺锤体抑制剂紫杉醇等药物，应用于乳腺癌的治疗。请在表格中填写出这些药物的主要作用时期和原理。 药物 时期 主要原理 Palbociclib Bazedoxifene 紫杉醇 【答案】 (1) G1期、G2期    S期 (2) 分裂 S（间） (3) 是脂质，能自由扩散进入细胞 (4) 药物 时期 主要原理 Palbociclib G1期 抑制周期蛋白依赖性激酶4/6（CDK4/6）的活性，使癌细胞周期阻滞于G1期 Bazedoxifene G1期 阻断雌激素和雌激素受体之间的结合，使雌激素失去作用 紫杉醇 M（前期） 抑制纺锤体形成，抑制细胞分裂 【解析】（1）根据题意分析可知，G1期和G2期合成蛋白质，而合成蛋白质先要进行转录形成mRNA，又由于尿嘧啶核苷酸是RNA特有的碱基，培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，所以32P-UdR被大量利用的时期是G1期和G2期。S期是DNA复制期，而胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA特有的含氮碱基，培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（DNA复制的原料）用3H标记，所以3H-TdR被大量利用的时期是S期。 （2）根据题意分析可知，DNA复制发生在间期的S期，因此在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于分裂期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期（准确的说是S期），以达到细胞周期同步化的目的。 （3）根据题意分析可知，雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物，说明性激素能进入细胞中，因为性激素属于脂质，是小分子物质，进入细胞的方式是自由扩散。 （4）根据题意分析可知，Palbociclib是CDK4/6抑制剂，而CDK4/6是周期蛋白依赖性激酶4/6，作用于G1期，所以Palbociclib能在G1期，抑制周期蛋白依赖性激酶4/6（CDK4/6）的活性，使癌细胞周期阻滞于G1期。Bazedoxifene是雌激素受体拮抗剂，而雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素—受体复合物，激素-受体复合物促进乳腺癌细胞周期蛋白D（cyclinD）的表达，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶4/6（CDK4/6）结合，促使CDK4/6活化，从而作用于G1期，所以Bazedoxifene能在G1期，阻断雌激素和雌激素受体之间的结合。紫杉醇是纺锤体抑制剂，而M期中的前期形成纺锤体，所以紫杉醇作用于M期中的前期，抑制纺锤体形成，从而抑制细胞分裂. 23.（11分，除标记外，每空2分）下图为某同学在显微镜下观察到某种高等植物根尖分生组织细胞的分裂图像，请根据所学知识回答下列问题： （1）细胞分裂过程中，染色体形态最清晰、最适合进行染色体计数的时期是                    。 （2）细胞分裂过程中，下列哪一组细胞器在该过程中发挥重要作用                A．线粒体、核糖体、液泡                             B．中心体、线粒体、内质网 C．核糖体、叶绿体、溶酶体                          D．线粒体、核糖体、高尔基体 （3）在细胞分裂前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的纺锤体，这些由          （填“微丝”或“微管”）蛋白形成的丝状纤维称为纺锤丝，有丝分裂即由此得名。 （4）细胞分裂产生的子细胞，在一定条件下可进一步发生          ，形成具有不同形态和功能的细胞类型，如筛管细胞、表皮细胞等。此过程的实质是          的结果。 （5）在细胞分化过程中，细胞器的数量和种类会发生明显变化。例如，分泌蛋白合成旺盛的细胞中                                                                          （答出2点即可）的数量显著增加。 （6）请简要说明观察上图时，为什么只能看到细胞分裂的“静态图像”，而不能看到细胞连续分裂的过程？                                                                                                                                                                                                                                                                                                        。 【答案】 (1) 有丝分裂中期（1分） (2) D  （1分） (3) 微管 （1分） (4) 细胞分化 基因有选择地发挥作用 (5) （附着型）核糖体、（粗面）内质网/高尔基体/线粒体  (6) 因为在制作装片的过程中，经过解离（盐酸）处理后，细胞已经被杀死，因此只能看到细胞分裂的“静态图像”，而不能看到细胞连续分裂的过程 【解析】（1）有丝分裂的中期，染色体的形态、数目最清晰，最适合计数。 （2）细胞分裂的过程中不需要液泡的参与，A不符合题意；细胞分裂过程中不需要内质网的参与，B不符合题意；细胞分裂的过程中不需要溶酶体的参与，C不符合题意；线粒体为细胞分裂提供能量，核糖体参与蛋白质的合成，高尔基体参与细胞壁的形成，D符合题意。 （3）纺锤丝由微管蛋白形成的丝状纤维组成。 （4）细胞分裂产生的子细胞经过细胞分化可以产生多种类型的细胞。细胞分化的实质是基因有选择地发挥作用。 （5）分泌蛋白的合成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器有关，分泌蛋白合成旺盛的细胞中，（附着型）核糖体、（粗面）内质网、高尔基体、线粒体的数量均会显著增加。 （6）因为在制作装片的过程中，经过解离（盐酸）处理后，细胞已经被杀死，因此只能看到细胞分裂的“静态图像”，而不能看到细胞连续分裂的过程。 24.（11分，除标记外，每空1分）下图1是某同学做蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂实验过程，图2是根尖细胞有丝分裂微管（纺锤体成分）荧光显微图像，图3是细胞分裂各时期所占时间。请根据下图回答问题：     (1)图1中取材的根尖长度在2mm左右，不能过长，也不能过短，以获取根尖分生区细胞，该部分细胞形态特点          。用盐酸酒精混合液处理根尖的目的是          ，装片制作流程依次为：解离、          、染色、制片、观察 (2)经图1制片观察，视野中大部分细胞处于图2中          （填字母）时期，图2          （填字母）时期着丝粒分裂，染色体数目加倍。 (3)从事染色体研究经常要求得到较高的细胞分裂指数（分裂期细胞数/总细胞数），最理想的措施是使细胞同步分裂，研究团队用各种动植物细胞为材料，尝试几种细胞同步分裂方法： ①coffeine（咖啡因）处理法，用5×10-5M的coffeine处理蚕豆根尖半小时，充分冲洗后恢复培养27小时，再用0.2%秋水仙素处理1.5小时，固定、制片、计数。Coffeine可以阻断细胞质分裂，细胞停留在          ，后经秋水仙素处理，可以得到大量          细胞。 ②DNA合成双阻断法，高浓度TdR（脱氧胸苷）可以抑制DNA复制不影响其他分裂时期，对S期细胞毒性最小，洗脱（除去TdR）后细胞继续分裂。团队利用两次阻断和两次洗脱方法处理细胞，过程如下表，结合图3细胞分裂各时期所占时间，完成下列实验： 顺序 处理 目的 时间 第一次阻断 加入过量TdR 使细胞群中细胞阻断在          和G1/S交界处。 T1≥          h。 第一次洗脱 洗脱，更新培养液 除去阻断剂，使细胞分裂正常。 6h≤T2≤15h 第二次阻断 加入过量TdR 使细胞全部停留在          。 T3取决于T2 T3+T2≥21h 第二次洗脱 洗脱，更新培养液 除去阻断剂，全部细胞同步进入细胞周期 【答案】 (1) 细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂（2分） 使组织中的细胞相互分离开来 漂洗 (2) B D (3) ①有丝分裂末期 有丝分裂中期 ② S期 15 G1/S 【解析】(1)根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。用盐酸酒精混合液处理根尖的目的是使组织中的细胞相互分离开来。装片制作流程依次为：解离、漂洗、染色、制片、观察。 (2)图2中A为末期、B为间期，C为中期，D为后期，E为前期，由于细胞分裂间期时间更长，故视野中大部分细胞处于图2中B（间期）。图2中的D时期（后期）着丝粒分裂，染色体数目加倍。 (3)①offeine可以阻断细胞质分裂，细胞停留在分裂末期。秋水仙素作用于前期，抑制纺锤丝形成，使细胞中的染色体不能移向细胞两极，故细胞停留在有丝分裂中期。 ②高浓度TdR（脱氧胸苷）可以抑制DNA复制（S期进行DNA复制）不影响其他分裂时期，第一次阻断，加入过量TdR，目的使细胞群中细胞阻断在S期和G1/S交界处。处理时间T1≥G2+M+G1=8+2+5=15h。第一次洗脱，更新培养液，除去阻断剂，使细胞分裂正常。处理时间6h≤T2≤15h，S期为6h，G2+M+G1=15h，所有细胞没有停留在S期。第二次阻断，加入过量TdR，使细胞全部停留在G1/S交界处。 25.（11分，除标记外，每空1分）三位科学家因“发现端粒和端粒酶对染色体的保护机制”而获得诺贝尔生理学或医学奖。染色体的两端各含有一个端粒，会随着细胞分裂次数增多而缩短，端粒酶（TERT）可以修复加长端粒。研究者对调节端粒酶活性的分子进行了筛选和研究。请回答下列问题： （1）在正常情况下，处于有丝分裂后期的一个小鼠（2n=40）肾脏细胞有          个端粒。研究发现，随着细胞不断增殖，细胞中端粒酶活性逐渐          （填“升高”或“降低”），端粒逐渐缩短。当端粒缩至一定程度时，会损伤染色体上正常基因的DNA序列，使细胞停止分裂，从而引发细胞          （填“凋亡”或“坏死”）。 （2）研究者筛选出TERT的调节物质TAC，研究TAC对端粒的影响。图1显示对小鼠注射TAC后4小时，成纤维细胞中TERT含量。其中对照组的处理为          ，结果显示TAC处理组小鼠的TERT蛋白含量          （填“增加”或“减少”），说明TAC可以          （填“促进”或“抑制”）TERT基因的表达。 （3）研究者进一步做图2实验，该实验目的为                                                                      ，请在图2中补充TAC处理组预期的实验结果（用空白柱子表示出高度即可，不用涂黑）。 （4）为进一步探究TAC对小鼠衰老的影响机制，研究人员构建了TERT基因敲除模型鼠（老年）与野生型小鼠（老年）对照，在用TAC治疗前和治疗一周后，分别对不同器官进行相关指标的检测（如图3）。 综合前面的信息，推测TAC影响小鼠个体衰老的机制是                                                          。 【答案】（1）160   降低   凋亡 （2）注射等量DMSO    增加    促进 （3）探究TAC对端粒长度的影响    ​​​​​​​ （4）TAC促进TERT基因的表达，使TERT蛋白数量增加，端粒酶活性增强，修复加长端粒，同时，TERT基因的表达产物抑制p16 mRNA的合成，使p16的数量减少，延缓小鼠个体的衰老 （3分） 【解析】（1）端粒为每条染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，据“一个小鼠（2n=40）”可知，小鼠体细胞含有40条染色体，有丝分裂后期染色体数目加倍，为80条，含有的端粒数目为160个。端粒酶（TERT）可以修复加长端粒，活性越强，端粒越长，研究发现，随着细胞不断增殖，细胞中端粒酶活性逐渐降低，导致端粒逐渐缩短。当端粒缩至一定程度时，会损伤染色体上正常基因的DNA序列，使细胞停止分裂，细胞活动渐趋异常，引发细胞凋亡，细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是指在不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重病理性刺激的情况下，引起的细胞损伤和死亡。（2）本实验目的是研究TAC对端粒的影响，自变量为TAC，因变量为端粒酶（TERT）表达量，实验组处理：TAC处理（溶于DMSO），为排除DMSO对实验结果的影响，对照组处理应为注射等量DMSO；分析图1，电泳条带越宽，说明该条带对应的蛋白质含量越多，与对照组相比，实验组（TAC处理组小鼠）的TERT蛋白含量增加，说明TAC可以促进TERT基因的表达，使得相关蛋白质增多。（3）分析图2，对照组和实验组处理与图1相同，即自变量相同，为TAC的有无，但因变量为测定端粒相对长度，由此可推，图2实验目的为探究TAC对端粒长度的影响；端粒酶（TERT）可以修复加长端粒，TAC处理组中小鼠的TERT蛋白含量增加，说明TAC处理组端粒相对长度比对照组要长，画图见答案。（4）分析图3，TAC处理野生型小鼠（含TERT基因），不同器官中p16 mRNA的相对水平均明显下降，合成的p16减少；TAC处理TERT基因敲除模型鼠（不含TERT基因），不同器官中p16 mRNA的相对水平下降不明显，合成的p16较多，说明TERT基因表达可抑制p16 mRNA的合成，进而翻译形成的p16减少，细胞衰老程度减弱，结合前面的信息，推测TAC影响小鼠个体衰老的机制：TAC促进TERT基因的表达，使TERT蛋白数量增加，端粒酶活性增强，修复加长端粒，同时，TERT基因的表达产物抑制p16 mRNA的合成，使p16的数量减少，延缓小鼠个体的衰老。 学科网（北京）股份有限公司 $