第12讲 细胞的增殖(3大核心速记+3层高分专练)(专项训练)(天津专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-07-20
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3份
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58页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 细胞的增殖 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.89 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | 细胞膜的流动性 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58890502.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以天津考情为导向,通过考情定向-核心速记-分层专练体系,整合细胞增殖核心知识与解题方法,强化生命观念与科学思维
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|五年考情·精准定向|5年考情分析|备考策略(抓核心/记关键/扣趋势)|考频-考点-命题趋势递进|
|三大核心·主干速记|3大核心知识|速记口诀/数量变化公式/实验流程|概念-过程-意义-实验逻辑链|
|分层专练·靶向攻关|三年题组(模拟+真题)|情境分类训练(图像/曲线/实验)|基础-重难-真题能力层级递进|
内容正文:
第12讲 细胞的增殖
(天津专用)
第1部分 五年考情·精准定向
第2部分 三大核心·主干速记
核心1 细胞的增殖
核心2 有丝分裂过程中相关变化分析
核心3 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
分层专练·靶向攻关
天津专练+全国视野
两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知
五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
1.描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
2.活动:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片或观察其永久装片。
考情分析:
1.考查频次: 整体频率:年年必考,高频核心模块。近五年天津高考生物每套试卷均涉及细胞增殖(有丝分裂 + 减数分裂),5 年全考,从不间断;分值稳定在 4—10 分,选择题为固定出题载体,隔年会在遗传综合大题嵌入减数分裂考点。考点细分频次:减数分裂:5 年 5 考,优先级最高;有丝分裂全过程、细胞周期:5 年 4 考;有丝分裂 & 减数分裂图像辨析:5 年 3 考;细胞分裂同位素标记、染色体 / DNA 数量曲线:5 年 3 考;观察根尖分生区有丝分裂实验:5 年 2 考;细胞周期调控、药物抑制增殖(抗癌):近两年新增高频考向。
2.考查要点:(天津卷核心必考内容)(一)有丝分裂核心考点 1.细胞周期判定:只有连续分裂细胞具备细胞周期,高度分化细胞无周期;间期(G1/S/G2)占时最长,S 期 DNA 复制;2.四时期染色体、染色单体、DNA 行为与数量变化,纺锤体、核膜核仁变化规律;3.低温 / 秋水仙素抑制前期纺锤体形成,导致染色体加倍;抗癌药物多阻断 S 期 DNA 复制;4.观察有丝分裂实验:解离、漂洗、染色、制片四步操作与试剂作用、视野选材(分生区);5.有丝分裂意义:亲子代细胞遗传物质完全一致,维持体细胞遗传稳定。
3.命题情境: (天津高考特色)1. 基础图像情境(最常见) 给出细胞分裂显微实拍图 / 模式图,要求判断分裂时期、分裂类型,分析染色体行为、数量变化,2021—2023 年主流出题形式;2. 数据曲线情境(近两年升温) 细胞周期流式统计图(G1/S/G2/M 期细胞占比柱状图),结合抗癌药物、二甲双胍抑制癌细胞增殖实验;染色体、DNA、染色单体数量变化折线图,判断对应分裂阶段;3. 遗传学融合情境(大题专属) 以果蝇、人类遗传病、植物育种为背景,结合基因型、配子种类推导,分析减数分裂异常导致子代患病的原因,融合自由组合、伴性遗传综合设问;4. 科学实验探究情境(新高考素养导向)两类实验载体:① 教材基础实验:根尖有丝分裂观察,考查操作错误分析、实验选材;② 创新科研情境:化疗药物、植物激素调控细胞分裂、低温诱导染色体加倍,结合实验组对照组数据推理结论。5. 同位素标记微观情境 ³²P 标记 DNA,连续进行有丝、减数分裂,追踪子代细胞染色体放射性分布,侧重逻辑计算与推理,天津区分度难题常用情境。
备考策略
1.抓牢核心点: 区分有丝、减数分裂染色体行为,熟记各时期数量变化公式
2.熟记关键点: 实验操作、药物作用时期、分裂异常对应的变异类型
3.紧扣命题趋势: 重点训练曲线数据分析、科研新情境逻辑推导,强化减数分裂与遗传综合大题
三大核心·主干速记
核心1 细胞的增殖
一、细胞增殖
1.概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程
2.意义:是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
3.过程:包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。细胞增殖具有周期性
4.方式 原核细胞:主要为二分裂
真核细胞:有丝分裂、减数分裂、无丝分裂
二、细胞周期
1、细胞周期的界定规则
适用条件:只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,像神经细胞、成熟红细胞这类高度分化、不再分裂的细胞没有细胞周期;减数分裂的细胞只进行一次分裂,也无细胞周期。
时间范围:从一次分裂完成时作为起点,到下一次分裂完成时作为终点,完整包含分裂间期 + 分裂期(M 期)。
时长特点:不同细胞的细胞周期总时长差异大,分裂间期持续时间最长(占 90%~95%),分裂期(M 期:前、中、后、末四阶段)占比短。
2、分裂间期(G₁→S→G₂)的物质变化
G₁期(DNA 合成前期) 合成 RNA 和相关蛋白质(比如 DNA 聚合酶),为 S 期的 DNA 复制储备原料、酶类,做好物质准备。
S 期(DNA 合成期) 核心事件是DNA 分子复制,细胞核内 DNA 数量加倍,同时也会合成少量相关蛋白质。
G₂期(DNA 合成后期) 合成有丝分裂 M 期必需的蛋白质(比如纺锤丝相关蛋白),为后续分裂期的染色体分离、细胞形态变化做准备。
3、分裂期(M 期)的阶段特征(图上顺时针四阶段)
前期:核膜核仁解体消失,染色质螺旋化形成染色体,纺锤体开始构建;
中期:染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态固定、数目清晰,适合观察染色体;
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极;
末期:染色体解旋变回染色质,核膜核仁重新出现,细胞质分裂形成两个子细胞。
特别提醒!(1)细胞周期必须是分裂间期在前,分裂期在后,不能颠倒。
(2)只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期,减数分裂的细胞没有细胞周期。
(3)细胞周期的3种常用表示方法
(4)常和细胞周期联系的“热点”
三、动植物细胞有丝分裂的过程
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
前期
①染色质丝→染色体;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③形成纺锤体;④染色体散乱分布
中期
染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期
①着丝粒分裂;②染色体移向细胞两极;③染色体数目加倍
末期
①染色体→染色质丝;②纺锤丝逐渐消失;③核膜、核仁重新出现;④细胞质分裂
四、动植物细胞有丝分裂的主要区别
细胞类型
纺锤体产生机制
关键要点
高等植物细胞
细胞两极直接发出纺锤丝,组装成纺锤体
无中心体,是区分高等植物与动物细胞的核心标志
动物细胞、低等植物细胞
两组中心体移向两极,中心体周围发出星射线,构成纺锤体
低等植物同时具备中心体、细胞壁,极易作为选择题陷阱
特别提醒!
低等植物细胞既有细胞壁,又含中心体;高等植物细胞不存在中心体。
细胞类型
细胞质分裂过程
后续变化
植物细胞
赤道板位置先形成细胞板,细胞板向四周延伸,最终形成新的细胞壁,分隔两个子细胞
高尔基体参与细胞壁(纤维素、果胶)合成
动物细胞
细胞膜从细胞中部向内缢裂,直接把细胞一分为二,形成两个子细胞
无细胞板、无细胞壁生成过程
特别提醒!
(1)中心体在间期倍增,在前期两组中心粒分别移向细胞两极,在末期随着细胞分裂进入两个子细胞。
(2)星射线和纺锤丝都由微管蛋白组装而成,在前期形成纺锤体。
(3)除了动物,低等植物中也有中心体,故不能通过中心体或纺锤体的形成方式鉴别动植物细胞,可以通过有无细胞壁或末期是否会形成细胞板(细胞质的分裂方式)鉴别。
高效提分!
速记口诀
前期看纺锤丝:植物两极生,动物中心星;
末期分细胞质:植物长隔板,动物膜缢平。
五、有丝分裂的意义
1. 核心特征 亲代细胞的染色体(关键是 DNA)先完成复制,再精准平均分配到两个子细胞中。
2. 生物学意义 染色体携带遗传物质 DNA,这种分配方式能让亲代和子代细胞的遗传信息保持一致,维持生物遗传性状的稳定性,多细胞生物依靠有丝分裂完成生长发育、组织细胞更新,单细胞真核生物靠它实现个体增殖。
高效提分!
有丝分裂亲子代细胞染色体数目、核 DNA 数目完全相同;
遗传稳定性是有丝分裂最核心的意义,区别于减数分裂产生遗传变异的特点。
六、无丝分裂
1. 特点
分裂全过程不出现染色体、纺锤丝的形态变化(但 DNA 依然会提前复制,保证子细胞获得完整遗传物质)。
2. 分裂过程
1) 细胞核先延长;
2) 核的中部向内凹陷,细胞核一分为二;
3) 整个细胞从中部缢裂,形成两个子细胞。
3. 典型实例
蛙的红细胞(注意:哺乳动物成熟红细胞无细胞核,不能进行分裂;只有蛙这类两栖类的红细胞能进行无丝分裂,是考试高频陷阱)。
高效提分!
有丝分裂:复制均分,遗传稳定;
无丝分裂:无纺锤无染色体,蛙红举例,先核后质缢裂开。
七、细胞不能无限长大的原因
细胞的大小影响物质运输效率,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小,物质运输的效率越低,不利于细胞与外界进行物质交换。
核心2 有丝分裂过程中相关变化分析
一、染色体形态及行为变化
(1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时,染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2。
(2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时,染色体∶核DNA=1∶1。
二、细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
时期
项目
分裂间期
有丝分裂
前期
中期
后期
末期
核DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色体
2n
2n
2n
4n
4n→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
0
0
(1)曲线图
①a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。
②g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。
③c→d、r→s的变化很相似,但原因不同,c→d的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。
(2)柱形图
①根据染色单体变化判断各时期
染色单体
②根据数量关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体
核心3 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
一、实验原理
1. 选材原理 选用高等植物根尖分生区细胞
优势:分生区细胞分裂旺盛,存在大量处于有丝分裂各时期的细胞,便于观察完整分裂全过程;
补充:根冠、伸长区、成熟区细胞高度分化,不再进行细胞分裂,不能作为实验材料。
2. 染色原理
细胞核内的染色质(染色体) 属于酸性物质,易被碱性染料着色
常用试剂:甲紫溶液(龙胆紫)、醋酸洋红液;
特别提醒!
1. 染料名称带 “酸” 字不代表是酸性染料,判断染色剂类型看电离出的有色离子。
“醋酸洋红是酸性染料”(错误,属于碱性染料);
2. 识图考点:依据染色体形态区分间期、前 / 中 / 后 / 末期;
3. 实验选材判断:区分分生区与其他根尖区域细胞的分裂能力。
3. 时期判定原理
同一分生组织中细胞分裂不同步,通过高倍显微镜观察细胞内染色体的形态、分布状态,即可直接判断细胞所处的有丝分裂时期。
高分突破!
速记口诀
分生选材分裂旺,碱性染料染核糖;
同期组织分裂异,染色体形判时长。
二、方法步骤
1、前期培养 洋葱根尖培养:待根长约 5cm 时,可用于实验
2、制片五大操作步骤
1) 取材 剪取洋葱根尖2~3mm(只取分生区部位)
2) 解离 药液:质量分数 15% 盐酸 + 体积分数 95% 酒精,按 1:1 混合
目的:使组织中的细胞相互分离开
3) 漂洗 漂洗液:清水
目的:洗去解离液,防止解离过度,同时避免盐酸中和碱性染料影响染色
4) 染色 染色剂:0.01g/mL 或 0.02g/mL 甲紫溶液(醋酸洋红液也可)
目的:使染色体着色,便于显微镜观察
5) 制片 操作:镊子尖将根尖弄碎,盖盖玻片,拇指轻压载玻片
目的:使细胞分散成单层,利于观察
三、显微镜观察要点
1. 观察到的细胞全部为死细胞,解离步骤已杀死细胞,无法看到细胞动态分裂过程
2. 视野中间期细胞数量最多(分裂间期时长占细胞周期 90%~95%)
3. 观察顺序:先低倍镜→找到分生区;再换高倍镜→寻找各分裂时期细胞
四、根尖四区分层特点(识图必背)
1. 根冠:根尖最下端,保护作用,不分裂
2. 分生区:细胞呈正方形、排列紧密,分裂能力极强(唯一可观察有丝分裂区域)
3. 伸长区:细胞纵向伸长,细胞不再分裂
4. 成熟区:分化出根毛,负责吸水,高度分化无分裂能力
五、各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析
解离
时间
太短
细胞间质未被完全溶解,压片时细胞不易分散
过长
导致细胞解离过度、根尖过于酥软,影响染色
染色
时间
太短
染色体或染色质不能完全着色
过长
使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体
压片
力度
过轻
细胞未分散开
过重
将组织压烂
特别提醒!1. 根尖只有分生区细胞能进行有丝分裂;伸长区、成熟区、根冠细胞均不分裂。
2. 解离液中酒精作用:快速杀死细胞;盐酸作用:瓦解细胞间质,使细胞分离。
3. 漂洗不可省略:残留盐酸会破坏碱性染料,导致染色体染色很浅甚至不着色。
4. 压片力度要适中:力度过小细胞重叠;力度过大压碎盖玻片、破坏细胞结构。
5. 不能选长根尖:超过 3mm 的根尖包含伸长区、成熟区,无分裂细胞。
6. 不能观察一个细胞的连续分裂过程,因为解离时细胞已死亡,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。
7.“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失,否则不易观察到预期现象。
高分突破!速记流程
生根五厘米,取材两三厘;
解离盐酸酒,清水洗彻底;
甲紫染染色体,压片细胞离;
低倍找分生,间期占满席。
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
1、 单选题
1.(2026·天津·二模)第一届全国学生(青年)运动会在广西成功举办,赛场上运动员展现出了朝气蓬勃的精神风貌。下列关于运动员在比赛过程中机体相关生理反应的叙述,错误的是( )
A.剧烈运动时,运动员体内ATP与ADP的转化速率加快
B.成熟红细胞通过细胞自噬来满足自身对物质和能量的需求
C.大量出汗使血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加
2.(2026·天津·一模)某科研团队发现,某种蛋白激酶(AMPK)可通过调控细胞自噬参与肝癌细胞的增殖调控。下列关于细胞自噬和细胞增殖的叙述,正确的是( )
A.细胞自噬过程中,溶酶体可合成多种水解酶分解衰老细胞器
B.AMPK活性升高促进细胞自噬时,肝癌细胞的增殖速率会加快
C.肝癌细胞增殖过程中,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期
D.肝癌细胞的增殖不受细胞周期调控,可无限增殖
3.(2026·天津和平·三模)下列实验材料的选择,不能实现实验目的的是( )
选项
实验名称
选材
A
探究植物细胞的吸水和失水
洋葱鳞片叶内表皮
B
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
大蒜或者蚕豆根尖
C
DNA的粗提取与鉴定
洋葱或者菜花
D
探究抗生素对细菌的选择作用
酵母菌或者青霉菌
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·天津红桥·二模)下列关于高中生物学教材实验的叙述,正确的是( )
A.在“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中,用重铬酸钾检测有氧、无氧两组培养液,均出现灰绿色
B.在“探究温度对酶活性影响”实验中,宜选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料
C.在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离后可直接用甲紫溶液染色
D.在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,先盖上盖玻片,再在盖玻片边缘滴加培养液
5.(2026·天津和平·二模)下列相关实验叙述正确的是( )
A.验证温度对酶活性的影响,不能选用过氧化氢做催化底物
B.西红柿富含还原性糖,是鉴定还原性糖的最佳实验材料
C.黑藻叶肉细胞叶绿体的存在,会干扰细胞质流动的观察
D.显微镜观察根尖分生区细胞,可以看到染色体的移动过程
6.(2026·天津南开·一模)规范的实验操作是获得准确实验结果的前提,下列叙述错误的是( )
A.观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显
B.提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的是溶解和提取光合色素
C.在模拟性状分离比的实验中,抓取后的彩球要单独放置保证数据可靠
D.制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是防止解离过度
7.(2026·天津宝坻·三模)科学研究表明小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低可以作为皮肤衰老的一个标志。COL17A1基因表达水平较高的干细胞不容易被淘汰,此机制有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增加。以下分析正确的是( )
A.COL17A1基因在不同干细胞中表达存在差异的现象属于细胞分化
B.衰老皮肤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.给老年小鼠饲喂COL17A1基因的表达产物能维持小鼠皮肤年轻态
8.(2026·天津河北·二模)转分化是一种类型的分化细胞直接转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡细胞转分化为胰岛B细胞进行了相关研究,部分过程如下图所示,图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是( )
A.适当提高Dnmt3a的表达,可提升胰岛B细胞的比例
B.Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果
C.转分化过程与植物组织细胞脱分化过程不相同
D.成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化
9.(2026·天津和平·三模)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞(多能干细胞),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如图。下列叙述错误的是( )
A.小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变
B.iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性
C.上述三种不同体色的鼠中,只有黑鼠可以是雄鼠
D.克隆鼠X的体色为黑色,培育过程中没有运用细胞核移植技术
10.(2026·天津·二模)神经组织受到损伤后会引发神经元和神经胶质细胞发生相应反应,严重的物理化学损伤会引起细胞的死亡。大多数神经元在人出生前就完成了分化,而神经胶质细胞到成年期间都会继续分裂。下列有关说法错误的是( )
A.严重的物理化学损伤引起的细胞死亡属于细胞坏死
B.与神经元相比,神经胶质细胞更易发生癌变
C.神经干细胞分化形成神经元和神经胶质细胞的过程体现了细胞的全能性
D.神经元的轴突能将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉和腺体
二、解答题
11.(2025·天津蓟州·三模)M蛋白是一种RNA结合蛋白,在肿瘤组织的发展中发挥着重要作用。
(1)细胞增殖过程中,_________发出星射线形成纺锤体。牵引染色体运动,最终染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了亲代和子代细胞之间__________。
(2)检测M-mRNA在多种人类肿瘤组织与正常组织中的表达情况及细胞增殖率,结果如图1,表明M蛋白在肿瘤组织中高表达,且___________。
(3)C蛋白是纺锤体组装的关键调节因子。为探究M基因与C基因的关系,研究者以结直肠癌细胞为材料进行相关实验,结果如图2。由此推测_______,进而促进癌细胞增殖。为进一步验证上述推测,实验思路是______。
(4)进一步研究表明,M蛋白发挥作用与其对前体RNA的选择性剪接有关。如图3所示,敲除M基因后,______,使成熟mRNA中含有序列A,导致________,合成的肽链长度变短,蛋白质失去功能。
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【新联系·将细胞器结构成分与细胞自噬知识点相结合】(2026·云南·三模)内质网自噬是细胞中一种常见的保护性反应。在营养物质缺乏、细胞中毒或病原体感染的情况下,内质网发生应激,通过溶酶体把内质网膜中功能异常及损伤的部分清除掉。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体合成的水解酶在内质网自噬时发挥重要作用
B.内质网自噬可以为细胞提供氨基酸和脂肪酸等物质
C.内质网持续应激引发的过度自噬可能诱导细胞凋亡
D.内质网自噬利于细胞维持自身内部环境的相对稳定
2.【新考法·构建模型与细胞生命历程知识点相结合】(2026·重庆·模拟预测)如图为人体细胞生命历程的示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a、b、c表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞的形态、结构和功能发生改变,最终通过免疫系统清除
B.细胞受到极端物理因素刺激时,细胞正常代谢中断并激活细胞凋亡过程
C.若③④为连续分裂的细胞,则图中ab阶段可表示一个细胞周期
D.与②相比,①的表面积与体积的比值更大,物质交换的能力更强
3.(2026·河北衡水·模拟预测)细胞作为生命活动的基本单位,其结构和功能高度统一。下列有关叙述错误的是( )
A.卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
B.表皮细胞的细胞质中没有叶绿体,但在细胞壁上形成明显的角质层起到保护作用
C.小肠绒毛上皮细胞内有大量线粒体,有助于物质运输的能量供应
D.同一生物体不同细胞内细胞器的种类与数量不同是细胞分化的结果
4.【新考法·实验探究与细胞生命历程知识点相结合】(2026·浙江·二模)某同学利用洋葱根尖组织制作临时装片,高倍显微镜下观察部分细胞如图所示。①~④表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A.①所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
B.②中染色体与核DNA数目都是伸长区细胞的两倍
C.③处于分裂间期,细胞核内主要进行蛋白质的合成和DNA的复制
D.④处于分裂前期,细胞内开始出现染色体,核膜解体、核仁消失
5.【新情境·将实验探究出的真实情境与细胞自噬知识点相结合】(2026·福建福州·三模)细胞周期可分为分裂间期(包括G1、S和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的有序进行与蛋白CDK1活性密切相关,部分调控机制如图所示。CDK1与cyclinB结合,进而发生磷酸化后被激活。下列分析错误的是( )
A.cyclinB在G2期大量积累,为分裂期提供物质准备
B.磷酸化的CDK1可能促进染色质螺旋化形成染色体
C.使用CDK1活性抑制剂处理会使细胞停留在G2/M期
D.肿瘤细胞中cyclinB基因的表达水平会低于正常细胞
【新情境·将细科学研究真实情境与知识点相结合】(2026·浙江绍兴·模拟预测)阅读下列材料,完成下面小题。
姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。通常情况下,分离酶与securin蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时,复合体APX被激活,APX能特异性选择并引导securin蛋白降解,激活分离酶。APX自身不能独立工作,需要辅助因子Cdc20协助。
6.在正常情况下,姐妹染色单体( )
A.含有相同的遗传信息 B.分别来自父方和母方
C.含有等位基因 D.不含有非等位基因
7.关于有丝分裂后期姐妹染色单体分离原因的叙述,错误的是( )
A.黏连蛋白发生解聚 B.Cdc20具有活性
C.APX与分离酶结合 D.securin蛋白被降解
8.【新热点·将实验探究科学热点与知识点相结合】(2026·江苏徐州·模拟预测)研究者将蚕豆根尖置于含不同浓度桉树叶挥发物的培养液中培养,制作临时装片后显微镜观察,视野中可见染色体断裂片段(如图)。相关叙述错误的是( )
A.图示细胞处于有丝分裂中期
B.桉树叶挥发物导致染色体结构变异
C.制作蚕豆根尖临时装片时,解离漂洗后可直接进行染色和制片
D.若实验组细胞分裂中期的细胞比例显著低于对照组,说明桉树叶挥发物抑制了纺锤体的形成
9.(2026·甘肃陇南·模拟预测)如图是显微镜下动物细胞有丝分裂的图像。有关叙述错误的是( )
A.一般来说视野中数量最多的是②
B.图③中染色体的数量和图①相同
C.根据染色体行为变化判断①是细胞分裂后期
D.有丝分裂能精确地将亲代染色体平均分配到子细胞中
10.【新联系·将科研探究真实情境与知识点相结合】(2026·辽宁·模拟预测)科研人员观察了低等植物衣藻和哺乳动物上皮细胞的有丝分裂。下列关于两者分裂过程的叙述,正确的是( )
A.分裂间期,两者均完成染色体的复制,DNA和染色体的数量均倍增
B.有丝分裂前期,两者形成纺锤体的方式不同
C.有丝分裂后期,两者的染色体组均加倍,同源染色体彼此分离导致等位基因分离
D.有丝分裂末期,衣藻细胞中央会出现细胞板,哺乳动物上皮细胞则是细胞膜缢裂
11.【新情境·将本土资源作为情境与知识点相结合】(2026·湖北省直辖县级单位·三模)落地生根是一种草本植物,叶片肥厚,在适宜环境下其衰老叶片的叶缘可长出不定根和珠芽(贮藏养料、形态肥大的芽),掉落地上即可发育为新植株,繁殖非常容易,故名“落地生根”。下列叙述正确的是( )
A.落地生根的根尖细胞分裂时,产生的子细胞中染色体和核DNA数不变
B.不定根和珠芽发育为新植株属于有性繁殖
C.衰老的叶片细胞内各种酶的活性均下降,能量转换速率减慢
D.落地生根的某些细胞正在发生细胞自噬,目的是获得物质和能量
12.【新拓展·拓展课外相关情境与知识点相结合】(2026·内蒙古乌兰察布·模拟预测)原质体是叶绿体、有色体、白色体等质体的前身结构,仅有外膜和内膜两种膜结构,可分裂增殖。随着组织的分化,原质体在绿色组织中可发育为叶绿体,在白色组织中可发育为白色体或淀粉体,在有色组织中则发育为有色体。下列叙述正确的是( )
A.原质体的膜结构主要由脂肪、蛋白质和糖类组成
B.原质体内膜向内折叠形成嵴,逐渐发育成叶绿体
C.基因选择性表达使原质体发育成淀粉体或有色体
D.原质体进行分裂增殖的过程中,其内部会出现染色体
13.【新情境·将热点情境与细胞生命历程知识点相结合】(2026·湖北荆州·一模)真皮上层的CAM(毛细血管相关巨噬细胞)主要依靠自身分裂来维持数量。为探究皮肤衰老机制,科学家研究发现,年轻小鼠的皮肤毛细血管CAM多于年老小鼠。人体内CAM的减少速度超过了毛细血管本身老化速度。清除CAM的小鼠皮肤中,毛细血管更易出现血流阻塞,血管中会出现更多损伤留下的细胞碎片。下列叙述错误的是( )
A.可开发刺激真皮上层的CAM再生的药物,延缓皮肤衰老
B.当血流阻塞时,CAM的存在有利于血管修复和血流速度恢复
C.据上述信息推测,CAM细胞的减少可能加速了皮肤血管的老化
D.真皮上层的CAM数量减少后,主要从血液中补充CAM以维持总体数量
二、解答题
14.【新联系·将植物组织培养与细胞生命历程相结合】(2026·河南南阳·模拟预测)紫花苜蓿是常见的豆科牧草,易造成家畜鼓胀病;百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。如图为科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育牧草新品种的过程,图中IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用。回答下列问题:
(1)实验前需要在________(从“高渗”“等渗”“低渗”中选填)溶液中通过酶解法制备两种原生质体。
(2)①过程中诱导两种原生质体融合时使用的化学方法是________(答一种),两种植物细胞能成功融合依据的原理是________。
(3)同源融合体不能再生出愈伤组织的原因是________,②③代表的过程分别是________。
(4)若苜蓿细胞内有m条染色体,里奥百脉根细胞内有n条染色体,则再生植株的体细胞在有丝分裂后期含________条染色体。若要通过植物细胞工程大量生产单宁,可行的方案是________。
15.(2026·云南玉溪·三模)植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。
(1)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖包括_____和_____两个连续的过程,因而具有周期性。
(2)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是_____,细胞分裂素的主要作用是_____。
(3)研究发现,5-氨基乙酰丙酸(ALA)能缓解ABA对植物甲根系生长的抑制作用。研究人员检测不同处理条件下植物甲根尖细胞中内源IAA的含量。
处理
对照组
ABA
ALA
ABA+ALA
内源IAA含量相对值
20
5
20
14
实验结果说明ALA通过_____,缓解ABA对该植物根系生长的抑制作用。
(4)细胞膜上的PIN1是将IAA运出细胞的载体蛋白,YUC是细胞内与IAA合成相关的蛋白,研究人员测量各组植株YUC和PIN1的相对表达量,结果如下图。
综合图示信息,从IAA合成和运输的角度概括ALA缓解ABA对该植物根系生长抑制作用的机理:_____。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(2026·河北·高考真题)某种动物的体细胞增殖过程中不同阶段的示意图如下,其中错误的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·山东·高考真题)关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验,下列说法正确的是( )
A.均需要设置对照实验
B.所用酒精的作用完全相同
C.都使用卡诺氏液固定细胞形态
D.均能观察到染色体数目加倍的细胞
3.(2026·河南·高考真题)M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
4.(2026·广东·高考真题)被子植物花粉发育过程中,小孢子会发生一次有丝分裂,形成一个营养细胞(未来发育成花粉管)和一个生殖细胞(未来发育成精子),这两个细胞( )
A.基因组序列不同 B.来源不同
C.染色体数目相同 D.表达的基因相同
5.(2026·湖南·高考真题)关于细胞的生命历程,下列叙述错误的是( )
A.人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中
B.人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达,胰岛素基因不表达
C.毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因
D.蝌蚪变态发育过程中,尾的消失是通过细胞凋亡实现的
6.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)体外培养的癌细胞分裂时可能出现整条染色体错误分离,表现出“染色体不稳定性”。下列叙述正确的是( )
A.癌细胞传代培养时需用胃蛋白酶处理并分瓶
B.培养基中添加青霉素能有效抑制细菌和真菌污染
C.纺锤丝与染色体着丝粒异常结合会导致“染色体不稳定性”出现
D.癌细胞膜上糖蛋白增多,细胞间黏着性降低,有利于癌细胞转移
7.(2026·安徽·高考真题)东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A.从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B.芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C.前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高
D.再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
8.(2025·浙江·高考真题)人体可消除会引发自身免疫病的T淋巴细胞。这些T淋巴细胞消失的过程属于( )
A.细胞增殖 B.细胞生长 C.细胞凋亡 D.细胞分化
9.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)人端粒酶催化亚基(hTERT)能维持端粒DNA序列长度。将间充质干细胞分为两组并进行贴壁培养:a组导入空载体;b组导入hTERT基因并持续表达。下列叙述错误的是( )
A.细胞培养过程中,培养液需要定期更换
B.传代培养时,可用纤维素酶处理使贴壁细胞分散
C.a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加而逐渐缩短
D.与a组细胞相比,b组细胞可分裂的次数会明显增加
10.(2026·江西·高考真题)为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性,研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻,检测发现细胞均死亡,细胞膜受损;提取不同组织细胞的细胞核,分别注入去核卵母细胞进行克隆,结果如表。下列叙述合理的是( )
细胞核来源
激活的重构胚数量(个)
发育至桑葚胚的比例(%)
成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%)
脑
109
39.4
10.1
胰腺
85
15.3
1.2
心脏
82
6.1
0
A.利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核
B.细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合
C.利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES,说明其没有全能性
D.利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低,说明此分化程度更高
11.(2026·湖北·高考真题)我国科学家对人胚胎干细胞的FOXO3基因进行改造,提高FOXO3蛋白稳定性。将改造的该细胞制备成一种成体细胞SRCs,然后将SRCs输入老年食蟹猴体内,开展抗衰老研究,结果显示SRCs能显著降低老年食蟹猴体内衰老标志物水平,实现系统性抗衰老。下列叙述错误的是( )
A.SRCs抗衰老原因是FOXO3基因表达水平提高
B.SRCs是由基因改造后的人胚胎干细胞分化而成
C.可以从细胞核体积、染色质状态等情况判断食蟹猴细胞衰老状况
D.由于食蟹猴与人类亲缘关系较近,实验结果对人类抗衰老研究具有重要参考价值
12.(2026·贵州·高考真题)呼吸上皮中的杯状细胞分泌黏液,纤毛细胞的纤毛摆动将携带灰尘和污物的黏液清除,基底细胞增殖分化补充凋亡的杯状细胞和纤毛细胞。下列叙述正确的是( )
A.杯状细胞和纤毛细胞中mRNA的种类相同
B.衰老的杯状细胞部分酶活性下降、水分增多
C.基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关
D.杯状细胞衰老和凋亡不利于机体实现自我更新
二、解答题
13.(2025·河北·高考真题)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于_____。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可_____(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:_____(答出两点即可)。
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第12讲 细胞的增殖
(天津专用)
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
1、 题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
D
A
C
A
C
A
C
11.【答案】(1) 中心体 遗传的稳定性
(2)M蛋白的表达量与细胞增殖率呈正相关
(3) M基因可能通过促进C基因表达 检测敲低C基因后细胞增殖率的变化
(4) 前体RNA中序列A没有被切除 翻译提前终止
一年重难·情境应用
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
A
C
D
A
C
D
B
D
题号
11
12
13
答案
A
C
D
14.【答案】(1)高渗或等渗
(2) 聚乙二醇(PEG)诱导或高Ca2+-高pH诱导法 细胞膜的流动性
(3) 使用R-6G处理清水紫花苜蓿的原生质体后,线粒体的呼吸作用受阻,IOA可抑制里奥百脉根的原生质体呼吸作用的第一阶段,同源融合体细胞呼吸受阻,均不能正常生长 脱分化、再分化
(4) 2(m+n) 利用植物组织培养技术培养里奥百脉根或再生植株,获得愈伤组织后,用液体培养基悬浮培养愈伤组织细胞,可从培养液或愈伤组织细胞中提取单宁
15.【答案】(1) 物质准备 细胞分裂
(2) 促进细胞核的分裂 促进细胞质的分裂
(3)缓解ABA 诱导的IAA 含量下降(或提高根尖细胞中内源IAA含量)
(4)ALA并未缓解ABA诱导的IAA合成下降,仅缓解ABA对PIN1表达的抑制,从而缓解ABA对IAA向根部极性运输的抑制
高考真题·考向感知
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
C
A
C
C
C
B
A
题号
11
12
答案
A
C
13. 【答案】(1) 主动运输 自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基,这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变,攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。
(2) 减弱 减少 一定的流动性
(3) 减少 砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少
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第12讲 细胞的增殖
(天津专用)
第1部分 五年考情·精准定向
第2部分 三大核心·主干速记
核心1 细胞的增殖
核心2 有丝分裂过程中相关变化分析
核心3 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
分层专练·靶向攻关
天津专练+全国视野
两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知
五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
1.描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
2.活动:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片或观察其永久装片。
考情分析:
1.考查频次: 整体频率:年年必考,高频核心模块。近五年天津高考生物每套试卷均涉及细胞增殖(有丝分裂 + 减数分裂),5 年全考,从不间断;分值稳定在 4—10 分,选择题为固定出题载体,隔年会在遗传综合大题嵌入减数分裂考点。考点细分频次:减数分裂:5 年 5 考,优先级最高;有丝分裂全过程、细胞周期:5 年 4 考;有丝分裂 & 减数分裂图像辨析:5 年 3 考;细胞分裂同位素标记、染色体 / DNA 数量曲线:5 年 3 考;观察根尖分生区有丝分裂实验:5 年 2 考;细胞周期调控、药物抑制增殖(抗癌):近两年新增高频考向。
2.考查要点:(天津卷核心必考内容)(一)有丝分裂核心考点 1.细胞周期判定:只有连续分裂细胞具备细胞周期,高度分化细胞无周期;间期(G1/S/G2)占时最长,S 期 DNA 复制;2.四时期染色体、染色单体、DNA 行为与数量变化,纺锤体、核膜核仁变化规律;3.低温 / 秋水仙素抑制前期纺锤体形成,导致染色体加倍;抗癌药物多阻断 S 期 DNA 复制;4.观察有丝分裂实验:解离、漂洗、染色、制片四步操作与试剂作用、视野选材(分生区);5.有丝分裂意义:亲子代细胞遗传物质完全一致,维持体细胞遗传稳定。
3.命题情境: (天津高考特色)1. 基础图像情境(最常见) 给出细胞分裂显微实拍图 / 模式图,要求判断分裂时期、分裂类型,分析染色体行为、数量变化,2021—2023 年主流出题形式;2. 数据曲线情境(近两年升温) 细胞周期流式统计图(G1/S/G2/M 期细胞占比柱状图),结合抗癌药物、二甲双胍抑制癌细胞增殖实验;染色体、DNA、染色单体数量变化折线图,判断对应分裂阶段;3. 遗传学融合情境(大题专属) 以果蝇、人类遗传病、植物育种为背景,结合基因型、配子种类推导,分析减数分裂异常导致子代患病的原因,融合自由组合、伴性遗传综合设问;4. 科学实验探究情境(新高考素养导向)两类实验载体:① 教材基础实验:根尖有丝分裂观察,考查操作错误分析、实验选材;② 创新科研情境:化疗药物、植物激素调控细胞分裂、低温诱导染色体加倍,结合实验组对照组数据推理结论。5. 同位素标记微观情境 ³²P 标记 DNA,连续进行有丝、减数分裂,追踪子代细胞染色体放射性分布,侧重逻辑计算与推理,天津区分度难题常用情境。
备考策略
1.抓牢核心点: 区分有丝、减数分裂染色体行为,熟记各时期数量变化公式
2.熟记关键点: 实验操作、药物作用时期、分裂异常对应的变异类型
3.紧扣命题趋势: 重点训练曲线数据分析、科研新情境逻辑推导,强化减数分裂与遗传综合大题
三大核心·主干速记
核心1 细胞的增殖
一、细胞增殖
1.概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程
2.意义:是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
3.过程:包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。细胞增殖具有周期性
4.方式 原核细胞:主要为二分裂
真核细胞:有丝分裂、减数分裂、无丝分裂
二、细胞周期
1、细胞周期的界定规则
适用条件:只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,像神经细胞、成熟红细胞这类高度分化、不再分裂的细胞没有细胞周期;减数分裂的细胞只进行一次分裂,也无细胞周期。
时间范围:从一次分裂完成时作为起点,到下一次分裂完成时作为终点,完整包含分裂间期 + 分裂期(M 期)。
时长特点:不同细胞的细胞周期总时长差异大,分裂间期持续时间最长(占 90%~95%),分裂期(M 期:前、中、后、末四阶段)占比短。
2、分裂间期(G₁→S→G₂)的物质变化
G₁期(DNA 合成前期) 合成 RNA 和相关蛋白质(比如 DNA 聚合酶),为 S 期的 DNA 复制储备原料、酶类,做好物质准备。
S 期(DNA 合成期) 核心事件是DNA 分子复制,细胞核内 DNA 数量加倍,同时也会合成少量相关蛋白质。
G₂期(DNA 合成后期) 合成有丝分裂 M 期必需的蛋白质(比如纺锤丝相关蛋白),为后续分裂期的染色体分离、细胞形态变化做准备。
3、分裂期(M 期)的阶段特征(图上顺时针四阶段)
前期:核膜核仁解体消失,染色质螺旋化形成染色体,纺锤体开始构建;
中期:染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态固定、数目清晰,适合观察染色体;
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极;
末期:染色体解旋变回染色质,核膜核仁重新出现,细胞质分裂形成两个子细胞。
特别提醒!(1)细胞周期必须是分裂间期在前,分裂期在后,不能颠倒。
(2)只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期,减数分裂的细胞没有细胞周期。
(3)细胞周期的3种常用表示方法
(4)常和细胞周期联系的“热点”
三、动植物细胞有丝分裂的过程
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
前期
①染色质丝→染色体;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③形成纺锤体;④染色体散乱分布
中期
染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期
①着丝粒分裂;②染色体移向细胞两极;③染色体数目加倍
末期
①染色体→染色质丝;②纺锤丝逐渐消失;③核膜、核仁重新出现;④细胞质分裂
四、动植物细胞有丝分裂的主要区别
细胞类型
纺锤体产生机制
关键要点
高等植物细胞
细胞两极直接发出纺锤丝,组装成纺锤体
无中心体,是区分高等植物与动物细胞的核心标志
动物细胞、低等植物细胞
两组中心体移向两极,中心体周围发出星射线,构成纺锤体
低等植物同时具备中心体、细胞壁,极易作为选择题陷阱
特别提醒!
低等植物细胞既有细胞壁,又含中心体;高等植物细胞不存在中心体。
细胞类型
细胞质分裂过程
后续变化
植物细胞
赤道板位置先形成细胞板,细胞板向四周延伸,最终形成新的细胞壁,分隔两个子细胞
高尔基体参与细胞壁(纤维素、果胶)合成
动物细胞
细胞膜从细胞中部向内缢裂,直接把细胞一分为二,形成两个子细胞
无细胞板、无细胞壁生成过程
特别提醒!
(1)中心体在间期倍增,在前期两组中心粒分别移向细胞两极,在末期随着细胞分裂进入两个子细胞。
(2)星射线和纺锤丝都由微管蛋白组装而成,在前期形成纺锤体。
(3)除了动物,低等植物中也有中心体,故不能通过中心体或纺锤体的形成方式鉴别动植物细胞,可以通过有无细胞壁或末期是否会形成细胞板(细胞质的分裂方式)鉴别。
高效提分!
速记口诀
前期看纺锤丝:植物两极生,动物中心星;
末期分细胞质:植物长隔板,动物膜缢平。
五、有丝分裂的意义
1. 核心特征 亲代细胞的染色体(关键是 DNA)先完成复制,再精准平均分配到两个子细胞中。
2. 生物学意义 染色体携带遗传物质 DNA,这种分配方式能让亲代和子代细胞的遗传信息保持一致,维持生物遗传性状的稳定性,多细胞生物依靠有丝分裂完成生长发育、组织细胞更新,单细胞真核生物靠它实现个体增殖。
高效提分!
有丝分裂亲子代细胞染色体数目、核 DNA 数目完全相同;
遗传稳定性是有丝分裂最核心的意义,区别于减数分裂产生遗传变异的特点。
六、无丝分裂
1. 特点
分裂全过程不出现染色体、纺锤丝的形态变化(但 DNA 依然会提前复制,保证子细胞获得完整遗传物质)。
2. 分裂过程
1) 细胞核先延长;
2) 核的中部向内凹陷,细胞核一分为二;
3) 整个细胞从中部缢裂,形成两个子细胞。
3. 典型实例
蛙的红细胞(注意:哺乳动物成熟红细胞无细胞核,不能进行分裂;只有蛙这类两栖类的红细胞能进行无丝分裂,是考试高频陷阱)。
高效提分!
有丝分裂:复制均分,遗传稳定;
无丝分裂:无纺锤无染色体,蛙红举例,先核后质缢裂开。
七、细胞不能无限长大的原因
细胞的大小影响物质运输效率,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小,物质运输的效率越低,不利于细胞与外界进行物质交换。
核心2 有丝分裂过程中相关变化分析
一、染色体形态及行为变化
(1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时,染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2。
(2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时,染色体∶核DNA=1∶1。
二、细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
时期
项目
分裂间期
有丝分裂
前期
中期
后期
末期
核DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色体
2n
2n
2n
4n
4n→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
0
0
(1)曲线图
①a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。
②g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。
③c→d、r→s的变化很相似,但原因不同,c→d的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。
(2)柱形图
①根据染色单体变化判断各时期
染色单体
②根据数量关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体
核心3 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
一、实验原理
1. 选材原理 选用高等植物根尖分生区细胞
优势:分生区细胞分裂旺盛,存在大量处于有丝分裂各时期的细胞,便于观察完整分裂全过程;
补充:根冠、伸长区、成熟区细胞高度分化,不再进行细胞分裂,不能作为实验材料。
2. 染色原理
细胞核内的染色质(染色体) 属于酸性物质,易被碱性染料着色
常用试剂:甲紫溶液(龙胆紫)、醋酸洋红液;
特别提醒!
1. 染料名称带 “酸” 字不代表是酸性染料,判断染色剂类型看电离出的有色离子。
“醋酸洋红是酸性染料”(错误,属于碱性染料);
2. 识图考点:依据染色体形态区分间期、前 / 中 / 后 / 末期;
3. 实验选材判断:区分分生区与其他根尖区域细胞的分裂能力。
3. 时期判定原理
同一分生组织中细胞分裂不同步,通过高倍显微镜观察细胞内染色体的形态、分布状态,即可直接判断细胞所处的有丝分裂时期。
高分突破!
速记口诀
分生选材分裂旺,碱性染料染核糖;
同期组织分裂异,染色体形判时长。
二、方法步骤
1、前期培养 洋葱根尖培养:待根长约 5cm 时,可用于实验
2、制片五大操作步骤
1) 取材 剪取洋葱根尖2~3mm(只取分生区部位)
2) 解离 药液:质量分数 15% 盐酸 + 体积分数 95% 酒精,按 1:1 混合
目的:使组织中的细胞相互分离开
3) 漂洗 漂洗液:清水
目的:洗去解离液,防止解离过度,同时避免盐酸中和碱性染料影响染色
4) 染色 染色剂:0.01g/mL 或 0.02g/mL 甲紫溶液(醋酸洋红液也可)
目的:使染色体着色,便于显微镜观察
5) 制片 操作:镊子尖将根尖弄碎,盖盖玻片,拇指轻压载玻片
目的:使细胞分散成单层,利于观察
三、显微镜观察要点
1. 观察到的细胞全部为死细胞,解离步骤已杀死细胞,无法看到细胞动态分裂过程
2. 视野中间期细胞数量最多(分裂间期时长占细胞周期 90%~95%)
3. 观察顺序:先低倍镜→找到分生区;再换高倍镜→寻找各分裂时期细胞
四、根尖四区分层特点(识图必背)
1. 根冠:根尖最下端,保护作用,不分裂
2. 分生区:细胞呈正方形、排列紧密,分裂能力极强(唯一可观察有丝分裂区域)
3. 伸长区:细胞纵向伸长,细胞不再分裂
4. 成熟区:分化出根毛,负责吸水,高度分化无分裂能力
五、各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析
解离
时间
太短
细胞间质未被完全溶解,压片时细胞不易分散
过长
导致细胞解离过度、根尖过于酥软,影响染色
染色
时间
太短
染色体或染色质不能完全着色
过长
使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体
压片
力度
过轻
细胞未分散开
过重
将组织压烂
特别提醒!1. 根尖只有分生区细胞能进行有丝分裂;伸长区、成熟区、根冠细胞均不分裂。
2. 解离液中酒精作用:快速杀死细胞;盐酸作用:瓦解细胞间质,使细胞分离。
3. 漂洗不可省略:残留盐酸会破坏碱性染料,导致染色体染色很浅甚至不着色。
4. 压片力度要适中:力度过小细胞重叠;力度过大压碎盖玻片、破坏细胞结构。
5. 不能选长根尖:超过 3mm 的根尖包含伸长区、成熟区,无分裂细胞。
6. 不能观察一个细胞的连续分裂过程,因为解离时细胞已死亡,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。
7.“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失,否则不易观察到预期现象。
高分突破!速记流程
生根五厘米,取材两三厘;
解离盐酸酒,清水洗彻底;
甲紫染染色体,压片细胞离;
低倍找分生,间期占满席。
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
1、 单选题
1.(2026·天津·二模)第一届全国学生(青年)运动会在广西成功举办,赛场上运动员展现出了朝气蓬勃的精神风貌。下列关于运动员在比赛过程中机体相关生理反应的叙述,错误的是( )
A.剧烈运动时,运动员体内ATP与ADP的转化速率加快
B.成熟红细胞通过细胞自噬来满足自身对物质和能量的需求
C.大量出汗使血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加
D.心率加快受中枢神经系统和外周神经系统的调控
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】ATP的功能及利用、水盐平衡调节、神经系统的基本结构、细胞自噬
【详解】A、剧烈运动需要消耗大量能量,ATP是细胞的直接能源物质,体内ATP含量少且保持相对稳定,因此会加快ATP与ADP的转化速率来满足能量需求,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞没有溶酶体等细胞器,无法进行依赖溶酶体的细胞自噬,其能量来自于无氧呼吸分解葡萄糖的过程,B错误;
C、大量出汗时失水多于失盐,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,促使抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,维持渗透压稳定,C正确;
D、脑干属于中枢神经系统,其中存在心血管调节中枢,同时心率受外周神经系统中自主神经的调控,交感神经兴奋可使心率加快,因此心率加快受中枢和外周神经系统共同调控,D正确。
故选B。
2.(2026·天津·一模)某科研团队发现,某种蛋白激酶(AMPK)可通过调控细胞自噬参与肝癌细胞的增殖调控。下列关于细胞自噬和细胞增殖的叙述,正确的是( )
A.细胞自噬过程中,溶酶体可合成多种水解酶分解衰老细胞器
B.AMPK活性升高促进细胞自噬时,肝癌细胞的增殖速率会加快
C.肝癌细胞增殖过程中,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期
D.肝癌细胞的增殖不受细胞周期调控,可无限增殖
【答案】C
【难度】0.66
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、有丝分裂的物质的变化规律、细胞的衰老、细胞自噬
【详解】A、溶酶体内含多种水解酶,水解酶的化学本质为蛋白质,合成场所是核糖体,溶酶体仅起到储存、释放水解酶的作用,无法合成水解酶,A错误;
B、题干仅说明AMPK可通过调控细胞自噬参与肝癌细胞增殖调控,实际上细胞自噬是细胞分解自身受损结构或物质的过程,AMPK活性升高促进细胞自噬时会抑制肝癌细胞增殖,并不会加快其增殖速率,B错误;
C、肝癌细胞的增殖方式为有丝分裂,有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍,C正确;
D、肝癌细胞具有无限增殖的特点,但其增殖仍受细胞周期调控,仅为调控机制发生异常,D错误。
3.(2026·天津和平·三模)下列实验材料的选择,不能实现实验目的的是( )
选项
实验名称
选材
A
探究植物细胞的吸水和失水
洋葱鳞片叶内表皮
B
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
大蒜或者蚕豆根尖
C
DNA的粗提取与鉴定
洋葱或者菜花
D
探究抗生素对细菌的选择作用
酵母菌或者青霉菌
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】质壁分离及其复原实验、有丝分裂实验、自然选择与适应的形成、DNA的粗提取及鉴定
【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮是成熟植物细胞,具有中央大液泡,可发生渗透吸水和失水,搭配有颜色的外界溶液即可清晰观察质壁分离与复原现象,能实现实验目的,A不符合题意;
B、大蒜或蚕豆根尖的分生区细胞分裂旺盛,易获取处于不同分裂时期的细胞,适合观察有丝分裂,能实现实验目的,B不符合题意;
C、洋葱、菜花细胞中DNA含量丰富,破碎细胞后可提取得到较多DNA,适合作为DNA粗提取与鉴定的实验材料,能实现实验目的,C不符合题意;
D、探究抗生素对细菌的选择作用需选择细菌作为实验材料,酵母菌、青霉菌都属于真菌,抗生素主要作用于细菌,对真菌无明显选择效果,无法实现实验目的,D符合题意。
4.(2026·天津红桥·二模)下列关于高中生物学教材实验的叙述,正确的是( )
A.在“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中,用重铬酸钾检测有氧、无氧两组培养液,均出现灰绿色
B.在“探究温度对酶活性影响”实验中,宜选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料
C.在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离后可直接用甲紫溶液染色
D.在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,先盖上盖玻片,再在盖玻片边缘滴加培养液
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】酶促反应的因素及实验、探究酵母菌细胞呼吸的方式、有丝分裂实验、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
【详解】A、酸性重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,酵母菌有氧呼吸不产生酒精,仅无氧呼吸产生酒精,因此只有无氧组培养液会出现灰绿色,有氧组不会,A错误;
B、过氧化氢本身在高温条件下会自发分解,会干扰实验结果,无法准确判断温度对酶活性的影响,因此探究温度对酶活性影响的实验不宜选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料,B错误;
C、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验流程为解离→漂洗→染色→制片,解离后需先漂洗去除残留的解离液,避免解离液与碱性染料反应影响染色效果,不能直接进行染色,C错误;
D、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,使用血细胞计数板计数时,先盖盖玻片再在盖玻片边缘滴加培养液,可避免产生气泡、防止盖玻片漂浮导致计数体积偏大,保证计数结果准确,D正确。
5.(2026·天津和平·二模)下列相关实验叙述正确的是( )
A.验证温度对酶活性的影响,不能选用过氧化氢做催化底物
B.西红柿富含还原性糖,是鉴定还原性糖的最佳实验材料
C.黑藻叶肉细胞叶绿体的存在,会干扰细胞质流动的观察
D.显微镜观察根尖分生区细胞,可以看到染色体的移动过程
【答案】A
【难度】0.63
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、酶促反应的因素及实验、有丝分裂实验
【详解】A、过氧化氢受温度的影响较大,在高温下过氧化氢会分解,会对实验结果造成影响,A正确;
B、还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会产生砖红色沉淀,而西红柿本身的颜色会对实验结果造成干扰,B错误;
C、叶绿体呈现绿色,观察其叶绿体的运动情况证明细胞质的流动情况,C错误;
D、观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中,不会看到染色体的移动,因为在进行解离时,细胞已被解离液杀死,D错误。
6.(2026·天津南开·一模)规范的实验操作是获得准确实验结果的前提,下列叙述错误的是( )
A.观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显
B.提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的是溶解和提取光合色素
C.在模拟性状分离比的实验中,抓取后的彩球要单独放置保证数据可靠
D.制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是防止解离过度
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、绿叶中色素的提取和分离实验、有丝分裂实验、性状分离比的模拟实验
【详解】A、光照条件下黑藻代谢活动更旺盛,细胞质流动速率加快,观察胞质环流的现象会更明显,A正确;
B、光合色素为有机物,易溶于无水乙醇等有机溶剂,因此提取光合色素时用无水乙醇溶解和提取色素,B正确;
C、模拟性状分离比的实验中,抓取后的彩球需要放回原小桶并摇匀,才能保证每次抓取时不同类型配子的概率相等,若单独放置会改变桶内配子比例,增大实验误差,C错误;
D、观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是洗去多余的解离液,防止解离过度,同时避免解离液影响后续染色效果,D正确。
7.(2026·天津宝坻·三模)科学研究表明小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平的高低可以作为皮肤衰老的一个标志。COL17A1基因表达水平较高的干细胞不容易被淘汰,此机制有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增加。以下分析正确的是( )
A.COL17A1基因在不同干细胞中表达存在差异的现象属于细胞分化
B.衰老皮肤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.给老年小鼠饲喂COL17A1基因的表达产物能维持小鼠皮肤年轻态
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、基因、蛋白质与性状的关系
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,COL17A1基因在不同干细胞中表达存在差异属于基因的选择性表达,属于细胞分化的范畴,A正确;
B、衰老皮肤出现老年斑的原因是细胞内脂褐素等色素积累,酪氨酸酶活性降低会导致黑色素合成减少,是老年人头发变白的原因,B错误;
C、题干明确说明COL17A1基因的表达水平高低可作为皮肤衰老的标志,同一个体的不同干细胞中核基因含量一致,不存在基因含量的差异,C错误;
D、COL17A1基因的表达产物本质为蛋白质,饲喂后会在消化道被蛋白酶分解为氨基酸,无法发挥原有功能,不能维持小鼠皮肤年轻态,D错误。
8.(2026·天津河北·二模)转分化是一种类型的分化细胞直接转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡细胞转分化为胰岛B细胞进行了相关研究,部分过程如下图所示,图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是( )
A.适当提高Dnmt3a的表达,可提升胰岛B细胞的比例
B.Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果
C.转分化过程与植物组织细胞脱分化过程不相同
D.成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】细胞的分化、细胞的全能性、基因突变、植物组织培养技术综合
【详解】A、从图中可以看出,成功转化为胰岛B细胞的细胞中,Dnmt3a基因表达量低;而未成功转化的细胞中,Dnmt3a基因表达量高。因此,降低Dnmt3a的表达,能提升成功转化为胰岛B细胞的比例,A错误;
B、转分化是细胞类型的直接转变,属于基因的选择性表达,基因的序列并未改变,因此不是基因突变,B错误;
C、转分化是一种分化细胞直接转变为另一种分化细胞的过程;而植物细胞脱分化是分化细胞恢复为未分化的愈伤组织细胞的过程,二者有本质区别,C正确;
D、成纤维细胞、T 细胞等变成诱导多能干细胞(iPSC)的过程是脱分化,并非转分化;转分化不经过干细胞阶段,是分化细胞之间的直接转变,D错误。
9.(2026·天津和平·三模)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞(多能干细胞),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如图。下列叙述错误的是( )
A.小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变
B.iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性
C.上述三种不同体色的鼠中,只有黑鼠可以是雄鼠
D.克隆鼠X的体色为黑色,培育过程中没有运用细胞核移植技术
【答案】A
【难度】0.53
【知识点】细胞的分化、克隆、胚胎移植技术、胚胎干细胞技术
【详解】A、小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程属于细胞分化,细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质不会发生改变,但细胞的形态结构和生理功能会发生稳定性差异,A错误;
B、iPS细胞(多能干细胞)与内细胞团细胞都具有发育的全能性,都可以分化形成多种组织细胞,B正确;
C、黑鼠是体细胞供体,提供细胞核,克隆鼠的遗传特性由细胞核决定,灰鼠为胚胎移植的受体(代孕母鼠),只提供胚胎发育的场所,白鼠为重组囊胚的滋养层细胞供体,上述三种不同体色的鼠中,只有黑鼠可以是雄鼠(因为细胞核来自黑鼠,克隆鼠性别由黑鼠细胞核决定),C正确;
D、克隆鼠X的体色由黑鼠细胞核中的遗传物质决定,故体色为黑色;但该培育过程是通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞,继而培育克隆鼠,未运用细胞核移植技术,D正确。
10.(2026·天津·二模)神经组织受到损伤后会引发神经元和神经胶质细胞发生相应反应,严重的物理化学损伤会引起细胞的死亡。大多数神经元在人出生前就完成了分化,而神经胶质细胞到成年期间都会继续分裂。下列有关说法错误的是( )
A.严重的物理化学损伤引起的细胞死亡属于细胞坏死
B.与神经元相比,神经胶质细胞更易发生癌变
C.神经干细胞分化形成神经元和神经胶质细胞的过程体现了细胞的全能性
D.神经元的轴突能将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉和腺体
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】细胞的分化、细胞的全能性、细胞的衰老、细胞坏死
【详解】A、细胞坏死是由不利的物理、化学因素或病理性刺激引发的细胞非正常死亡,严重的物理化学损伤引起的细胞死亡符合细胞坏死的定义,A正确;
B、癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,分裂旺盛的细胞在DNA复制阶段更易发生基因突变,题干显示神经胶质细胞可不断分裂,神经元高度分化不再分裂,因此神经胶质细胞更易发生癌变,B正确;
C、细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,神经干细胞分化形成神经元和神经胶质细胞的过程仅体现了细胞分化形成不同组织细胞的能力,没有发育为完整个体,不能体现细胞全能性,C错误;
D、神经元的轴突属于传出突起,功能是将细胞体产生的兴奋向外传递给其他神经元,或传递给效应器的肌肉、腺体细胞,D正确。
二、解答题
11.(2025·天津蓟州·三模)M蛋白是一种RNA结合蛋白,在肿瘤组织的发展中发挥着重要作用。
(1)细胞增殖过程中,_________发出星射线形成纺锤体。牵引染色体运动,最终染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了亲代和子代细胞之间__________。
(2)检测M-mRNA在多种人类肿瘤组织与正常组织中的表达情况及细胞增殖率,结果如图1,表明M蛋白在肿瘤组织中高表达,且___________。
(3)C蛋白是纺锤体组装的关键调节因子。为探究M基因与C基因的关系,研究者以结直肠癌细胞为材料进行相关实验,结果如图2。由此推测_______,进而促进癌细胞增殖。为进一步验证上述推测,实验思路是______。
(4)进一步研究表明,M蛋白发挥作用与其对前体RNA的选择性剪接有关。如图3所示,敲除M基因后,______,使成熟mRNA中含有序列A,导致________,合成的肽链长度变短,蛋白质失去功能。
【答案】(1) 中心体 遗传的稳定性
(2)M蛋白的表达量与细胞增殖率呈正相关
(3) M基因可能通过促进C基因表达 检测敲低C基因后细胞增殖率的变化
(4) 前体RNA中序列A没有被切除 翻译提前终止
【难度】0.4
【知识点】动物细胞的有丝分裂、遗传信息的翻译
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因,外因是各种致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征:能够无限增殖;形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【详解】(1)肿瘤细胞增殖过程中,中心体发出星射线 组成纺锤体,经过有丝分裂过程染色体复制一 次,分裂一次,每个子细胞获得相同的染色 体,保持了亲代和子代细胞之间遗传物质的稳定性。
(2)分析图1,与正常组织相比,肿瘤细胞中 M-mRNA的含量更高,说明M蛋白在肿瘤组织 中高表达,右图中随着时间的增加,细胞增殖率升高,所以M蛋白的表达量与细胞增殖率呈正相关。
(3)从图2中看出,敲低C基因后,M蛋白含量 与敲低无关基因没有差别,而敲低M基因后,C蛋白含量降低,所以可以推测M基因可能通过 促进C蛋白的表达,为进一步验证推测,可以检测敲低C 基因后细胞增殖率的变化。
(4)从图3看出,敲除M基因后,mRNA中的序列A没有被切除,而多肽链长度变短,所以可以推测,敲除M基因后,前体RNA中序列A没有被切除,导致翻译提前终止,合成的肽链长度 变短,蛋白质失去功能。
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【新联系·将细胞器结构成分与细胞自噬知识点相结合】(2026·云南·三模)内质网自噬是细胞中一种常见的保护性反应。在营养物质缺乏、细胞中毒或病原体感染的情况下,内质网发生应激,通过溶酶体把内质网膜中功能异常及损伤的部分清除掉。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体合成的水解酶在内质网自噬时发挥重要作用
B.内质网自噬可以为细胞提供氨基酸和脂肪酸等物质
C.内质网持续应激引发的过度自噬可能诱导细胞凋亡
D.内质网自噬利于细胞维持自身内部环境的相对稳定
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】蛋白质的基本组成单位--氨基酸、细胞中的脂质综合、细胞器的结构、功能及分离方法、细胞自噬
【详解】A、溶酶体中的酸性水解酶化学本质为蛋白质,由核糖体合成,A错误;
B、内质网的主要成分为磷脂和蛋白质,降解后可回收脂肪酸、甘油和氨基酸等物质,B正确;
C、持续内质网应激引发的过度自噬,可能会诱导细胞凋亡,C正确;
D、内质网自噬可以把内质网膜中功能异常及损伤的部分清除掉,对维持细胞内部环境稳定具有重要意义,D正确。
2.【新考法·构建模型与细胞生命历程知识点相结合】(2026·重庆·模拟预测)如图为人体细胞生命历程的示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a、b、c表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞的形态、结构和功能发生改变,最终通过免疫系统清除
B.细胞受到极端物理因素刺激时,细胞正常代谢中断并激活细胞凋亡过程
C.若③④为连续分裂的细胞,则图中ab阶段可表示一个细胞周期
D.与②相比,①的表面积与体积的比值更大,物质交换的能力更强
【答案】B
【难度】0.62
【知识点】多细胞生物体生长及细胞不能无限长大的原因、细胞增殖的方式及细胞周期、细胞的衰老、细胞凋亡
【详解】A、衰老细胞的形态、结构和功能均会发生改变,如细胞萎缩、代谢减慢、细胞核体积增大等,衰老细胞最终会通过免疫系统被清除,A正确;
B、细胞受到极端物理因素刺激时,细胞正常代谢中断引发的是细胞坏死,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡,B错误;
C、细胞周期包括分裂间期和分裂期,a过程为细胞生长,对应分裂间期的物质准备和体积增大过程,b过程为细胞分裂,对应分裂期,因此ab阶段可表示一个细胞周期,C正确;
D、细胞体积越小,相对表面积越大,物质交换能力越强,①体积小于②,因此①的相对表面积更大,物质交换能力更强,D正确。
3.(2026·河北衡水·模拟预测)细胞作为生命活动的基本单位,其结构和功能高度统一。下列有关叙述错误的是( )
A.卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
B.表皮细胞的细胞质中没有叶绿体,但在细胞壁上形成明显的角质层起到保护作用
C.小肠绒毛上皮细胞内有大量线粒体,有助于物质运输的能量供应
D.同一生物体不同细胞内细胞器的种类与数量不同是细胞分化的结果
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】细胞壁的成分及功能、细胞器的结构、功能及分离方法、多细胞生物体生长及细胞不能无限长大的原因、细胞的分化
【详解】A、细胞体积越大,其相对表面积(表面积/体积)越小,与周围环境进行物质交换的效率越低。卵细胞体积较大的意义是储存了大量营养物质供胚胎早期发育,并非有利于物质交换,A错误;
B、植物表皮细胞属于保护组织,细胞质中不含叶绿体,细胞壁表面形成的角质层可减少水分散失、阻挡病原体入侵,起到保护作用,B正确;
C、线粒体是“动力车间”,所以小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有利于物质运输的能量供应,C正确;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,会导致同一生物体内不同细胞的形态、结构和功能出现稳定性差异,不同细胞内细胞器的种类与数量不同是细胞分化的直接表现,D正确。
4.【新考法·实验探究与细胞生命历程知识点相结合】(2026·浙江·二模)某同学利用洋葱根尖组织制作临时装片,高倍显微镜下观察部分细胞如图所示。①~④表示处于不同分裂时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A.①所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
B.②中染色体与核DNA数目都是伸长区细胞的两倍
C.③处于分裂间期,细胞核内主要进行蛋白质的合成和DNA的复制
D.④处于分裂前期,细胞内开始出现染色体,核膜解体、核仁消失
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、植物细胞的有丝分裂、有丝分裂的物质的变化规律、有丝分裂中染色体的形态结构
【详解】A、①细胞的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,该时期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,A正确;
B、②细胞的染色体分别移向细胞两极,处于有丝分裂后期,着丝粒分裂使染色体数目加倍,核DNA在间期已经完成复制加倍;伸长区细胞是高度分化的不分裂细胞,染色体、核DNA均未加倍,因此②中染色体与核DNA数目都是伸长区细胞的两倍,B正确;
C、蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体,细胞核内无法进行蛋白质的合成,C错误;
D、④细胞中染色体散乱分布,处于有丝分裂前期,该时期染色质螺旋化形成染色体,同时核膜解体、核仁消失,D正确。
5.【新情境·将实验探究出的真实情境与细胞自噬知识点相结合】(2026·福建福州·三模)细胞周期可分为分裂间期(包括G1、S和G2期)和分裂期(M期),细胞周期的有序进行与蛋白CDK1活性密切相关,部分调控机制如图所示。CDK1与cyclinB结合,进而发生磷酸化后被激活。下列分析错误的是( )
A.cyclinB在G2期大量积累,为分裂期提供物质准备
B.磷酸化的CDK1可能促进染色质螺旋化形成染色体
C.使用CDK1活性抑制剂处理会使细胞停留在G2/M期
D.肿瘤细胞中cyclinB基因的表达水平会低于正常细胞
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、动物细胞的有丝分裂、有丝分裂的物质的变化规律
【详解】A、由图可知cyclinB在G2期含量显著上升、大量积累,分裂间期为分裂期进行物质准备,因此cyclinB的积累为进入M期提供物质基础,A正确;
B、磷酸化的CDK1在G2期结束进入M期时活性最高,M期前期会发生染色质螺旋化形成染色体,推测磷酸化的CDK1可能促进该过程,B正确;
C、CDK1激活是细胞从G2期进入M期的必要条件,使用CDK1活性抑制剂会阻断该过程,使细胞停留在G2/M期,C正确;
D、肿瘤细胞具有无限增殖的特点,细胞周期运转更旺盛,需要更多的cyclinB调控细胞进入分裂期,因此其cyclinB基因的表达水平高于正常细胞,D错误。
【新情境·将细科学研究真实情境与知识点相结合】(2026·浙江绍兴·模拟预测)阅读下列材料,完成下面小题。
姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。通常情况下,分离酶与securin蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时,复合体APX被激活,APX能特异性选择并引导securin蛋白降解,激活分离酶。APX自身不能独立工作,需要辅助因子Cdc20协助。
6.在正常情况下,姐妹染色单体( )
A.含有相同的遗传信息 B.分别来自父方和母方
C.含有等位基因 D.不含有非等位基因
7.关于有丝分裂后期姐妹染色单体分离原因的叙述,错误的是( )
A.黏连蛋白发生解聚 B.Cdc20具有活性
C.APX与分离酶结合 D.securin蛋白被降解
【答案】6.A 7.C
【难度】0.72
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、有丝分裂中染色体的形态结构
【详解】6.A、姐妹染色单体是细胞分裂间期DNA复制后形成的,正常情况下复制得到的两个DNA分子遗传信息完全相同,因此姐妹染色单体含有相同的遗传信息,A正确;
B、姐妹染色单体由同一条染色体复制而来,同源染色体才分别来自父方和母方,B错误;
C、等位基因是位于同源染色体相同位置、控制相对性状的基因,正常情况下姐妹染色单体上的基因完全相同,不存在等位基因,C错误;
D、姐妹染色单体上存在多个不同位置的基因,同一条染色单体上不同位置的基因属于非等位基因,因此姐妹染色单体含有非等位基因,D错误。
7.A、题干明确说明姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚直接相关,因此黏连蛋白解聚是姐妹染色单体分离的原因,A不符合题意;
B、由题干可知APX发挥功能需要辅助因子Cdc20协助,只有Cdc20具有活性,APX才能正常工作启动后续分离过程,B不符合题意;
C、题干说明APX的作用是引导securin蛋白降解,并不与分离酶结合,C符合题意;
D、securin与分离酶结合时会抑制分离酶活性,只有securin被降解后分离酶才能激活,进而使黏连蛋白解聚,D不符合题意。
8.【新热点·将实验探究科学热点与知识点相结合】(2026·江苏徐州·模拟预测)研究者将蚕豆根尖置于含不同浓度桉树叶挥发物的培养液中培养,制作临时装片后显微镜观察,视野中可见染色体断裂片段(如图)。相关叙述错误的是( )
A.图示细胞处于有丝分裂中期
B.桉树叶挥发物导致染色体结构变异
C.制作蚕豆根尖临时装片时,解离漂洗后可直接进行染色和制片
D.若实验组细胞分裂中期的细胞比例显著低于对照组,说明桉树叶挥发物抑制了纺锤体的形成
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】植物细胞的有丝分裂、有丝分裂实验、染色体结构的变异
【详解】A、有丝分裂中期的特征是染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的赤道板上,图示细胞符合该特征,处于有丝分裂中期,A正确;
B、染色体出现断裂片段属于染色体结构变异,说明桉树叶挥发物可导致染色体结构变异,B正确;
C、制作蚕豆根尖有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片,解离漂洗后可直接进行染色和制片,C正确;
D、若桉树叶挥发物抑制纺锤体的形成,细胞无法进入分裂后期,会停留在有丝分裂中期,导致中期细胞比例显著高于对照组,而非低于对照组,D错误。
9.(2026·甘肃陇南·模拟预测)如图是显微镜下动物细胞有丝分裂的图像。有关叙述错误的是( )
A.一般来说视野中数量最多的是②
B.图③中染色体的数量和图①相同
C.根据染色体行为变化判断①是细胞分裂后期
D.有丝分裂能精确地将亲代染色体平均分配到子细胞中
【答案】B
【难度】0.8
【知识点】动物细胞的有丝分裂、动、植物细胞有丝分裂异同、有丝分裂的物质的变化规律、有丝分裂的特征和意义
【详解】A、细胞周期中分裂间期的时长远长于分裂期,因此视野中间期细胞(②)数量最多,A正确;
B、③是前期,染色体数目与体细胞一致;①是后期,着丝粒分裂后染色体数目加倍,因此二者染色体数目不相同,B错误;
C、①中着丝粒分裂,姐妹染色单体分离后被拉向细胞两极,符合有丝分裂后期的染色体特征,C正确;
D、有丝分裂的意义是染色体复制一次后细胞分裂一次,可精确将亲代染色体平均分配到子细胞中,保持遗传性状的稳定性,D正确。
10.【新联系·将科研探究真实情境与知识点相结合】(2026·辽宁·模拟预测)科研人员观察了低等植物衣藻和哺乳动物上皮细胞的有丝分裂。下列关于两者分裂过程的叙述,正确的是( )
A.分裂间期,两者均完成染色体的复制,DNA和染色体的数量均倍增
B.有丝分裂前期,两者形成纺锤体的方式不同
C.有丝分裂后期,两者的染色体组均加倍,同源染色体彼此分离导致等位基因分离
D.有丝分裂末期,衣藻细胞中央会出现细胞板,哺乳动物上皮细胞则是细胞膜缢裂
【答案】D
【难度】0.57
【知识点】动、植物细胞有丝分裂异同、有丝分裂的物质的变化规律、减数分裂和有丝分裂的综合
【详解】A、分裂间期完成染色体复制后,DNA因复制数量倍增,但染色体数目以着丝点数目为判断依据,复制后着丝点数量未变,染色体数目不倍增,A错误;
B、低等植物衣藻和哺乳动物上皮细胞都含有中心体,有丝分裂前期均是由中心体发出星射线形成纺锤体,二者纺锤体形成方式相同,B错误;
C、有丝分裂后期着丝点分裂,染色体组数目随之加倍,但同源染色体分离、等位基因分离是减数第一次分裂后期的特征,有丝分裂过程不发生该现象,C错误;
D、衣藻是低等植物,存在细胞壁,有丝分裂末期细胞中央的赤道板位置会出现细胞板,最终扩展为新细胞壁将细胞一分为二;哺乳动物上皮细胞为动物细胞,无细胞壁,有丝分裂末期通过细胞膜向内缢裂完成胞质分裂,D正确。
故选D。
11.【新情境·将本土资源作为情境与知识点相结合】(2026·湖北省直辖县级单位·三模)落地生根是一种草本植物,叶片肥厚,在适宜环境下其衰老叶片的叶缘可长出不定根和珠芽(贮藏养料、形态肥大的芽),掉落地上即可发育为新植株,繁殖非常容易,故名“落地生根”。下列叙述正确的是( )
A.落地生根的根尖细胞分裂时,产生的子细胞中染色体和核DNA数不变
B.不定根和珠芽发育为新植株属于有性繁殖
C.衰老的叶片细胞内各种酶的活性均下降,能量转换速率减慢
D.落地生根的某些细胞正在发生细胞自噬,目的是获得物质和能量
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、细胞的衰老、无性生殖和有性生殖、细胞自噬
【详解】A、落地生根根尖细胞为体细胞,只进行有丝分裂,有丝分裂的重要特征是亲子代细胞的染色体和核DNA数目保持一致,因此分裂产生的子细胞中染色体和核DNA数不变,A正确;
B、不定根和珠芽由营养器官(叶)直接发育而来,未经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖中的营养繁殖,不属于有性繁殖,B错误;
C、衰老细胞内多种酶的活性下降,并非所有酶活性都下降(如与细胞衰老、凋亡相关的酶活性会升高),C错误;
D、细胞自噬是细胞降解自身受损、衰老的细胞器或大分子物质的过程,目的是维持细胞内部环境的稳定,同时可以将降解后的物质重新利用,并非是为了获得物质和能量(获取能量主要依靠细胞呼吸),D错误。
12.【新拓展·拓展课外相关情境与知识点相结合】(2026·内蒙古乌兰察布·模拟预测)原质体是叶绿体、有色体、白色体等质体的前身结构,仅有外膜和内膜两种膜结构,可分裂增殖。随着组织的分化,原质体在绿色组织中可发育为叶绿体,在白色组织中可发育为白色体或淀粉体,在有色组织中则发育为有色体。下列叙述正确的是( )
A.原质体的膜结构主要由脂肪、蛋白质和糖类组成
B.原质体内膜向内折叠形成嵴,逐渐发育成叶绿体
C.基因选择性表达使原质体发育成淀粉体或有色体
D.原质体进行分裂增殖的过程中,其内部会出现染色体
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】细胞膜的成分、细胞器的结构、功能及分离方法、细胞的增殖综合、细胞的分化
【详解】A、原质体的膜结构不含脂肪,A错误;
B、原质体内膜不会形成类似线粒体的嵴,B错误;
C、不同组织中原质体分化为叶绿体、白色体或有色体,本质是细胞分化,由基因选择性表达调控,C正确;
D、原质体内部不会出现染色体,D错误。
故选C。
13.【新情境·将热点情境与细胞生命历程知识点相结合】(2026·湖北荆州·一模)真皮上层的CAM(毛细血管相关巨噬细胞)主要依靠自身分裂来维持数量。为探究皮肤衰老机制,科学家研究发现,年轻小鼠的皮肤毛细血管CAM多于年老小鼠。人体内CAM的减少速度超过了毛细血管本身老化速度。清除CAM的小鼠皮肤中,毛细血管更易出现血流阻塞,血管中会出现更多损伤留下的细胞碎片。下列叙述错误的是( )
A.可开发刺激真皮上层的CAM再生的药物,延缓皮肤衰老
B.当血流阻塞时,CAM的存在有利于血管修复和血流速度恢复
C.据上述信息推测,CAM细胞的减少可能加速了皮肤血管的老化
D.真皮上层的CAM数量减少后,主要从血液中补充CAM以维持总体数量
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】细胞的增殖综合、细胞的衰老
【详解】A、题干指出CAM减少加速皮肤衰老,且年轻小鼠CAM更多,故刺激其再生可延缓衰老,A正确;
B、清除CAM后毛细血管更易阻塞且碎片增多,说明CAM有助于修复血管、维持血流,B正确;
C、CAM减少速度超过毛细血管老化速度,且清除后血管问题加剧,说明其减少会加速血管老化,C正确;
D、题干明确“CAM主要依靠自身分裂维持数量”,而非从血液补充,D错误。
故选D。
二、解答题
14.【新联系·将植物组织培养与细胞生命历程相结合】(2026·河南南阳·模拟预测)紫花苜蓿是常见的豆科牧草,易造成家畜鼓胀病;百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。如图为科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育牧草新品种的过程,图中IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用。回答下列问题:
(1)实验前需要在________(从“高渗”“等渗”“低渗”中选填)溶液中通过酶解法制备两种原生质体。
(2)①过程中诱导两种原生质体融合时使用的化学方法是________(答一种),两种植物细胞能成功融合依据的原理是________。
(3)同源融合体不能再生出愈伤组织的原因是________,②③代表的过程分别是________。
(4)若苜蓿细胞内有m条染色体,里奥百脉根细胞内有n条染色体,则再生植株的体细胞在有丝分裂后期含________条染色体。若要通过植物细胞工程大量生产单宁,可行的方案是________。
【答案】(1)高渗或等渗
(2) 聚乙二醇(PEG)诱导或高Ca2+-高pH诱导法 细胞膜的流动性
(3) 使用R-6G处理清水紫花苜蓿的原生质体后,线粒体的呼吸作用受阻,IOA可抑制里奥百脉根的原生质体呼吸作用的第一阶段,同源融合体细胞呼吸受阻,均不能正常生长 脱分化、再分化
(4) 2(m+n) 利用植物组织培养技术培养里奥百脉根或再生植株,获得愈伤组织后,用液体培养基悬浮培养愈伤组织细胞,可从培养液或愈伤组织细胞中提取单宁
【难度】0.61
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术、植物细胞工程的实际应用
【详解】(1)制备原生质体时,需要去除细胞壁,若在低渗溶液中,失去细胞壁保护的原生质体会因吸水而涨破,因此需要在高渗或等渗溶液中进行酶解法处理,维持原生质体的正常形态与活性。
(2)诱导原生质体融合的化学方法常用聚乙二醇(PEG)处理,也可采用高Ca2+-高pH诱导法。原生质体融合依赖细胞膜的融合,其原理是细胞膜具有一定的流动性。
(3)据题干信息和题图可知,清水紫花苜蓿原生质体经 R-6G 处理后,线粒体呼吸作用受阻;里奥百脉根原生质体经 IOA 处理后,细胞呼吸第一阶段被抑制;同源融合体的两种处理效果叠加,呼吸作用无法正常进行,能量供应不足,无法分裂分化形成愈伤组织。植物组织培养过程中,杂种细胞经过②脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过③再分化形成完整植株。
(4)异源融合的杂种体细胞染色体数为m+n,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,因此染色体总数为2(m+n);若要通过植物细胞工程大量生产单宁(细胞代谢产物),不需要培养为完整植株,只需利用植物组织培养技术培养里奥百脉根或再生植株,获得愈伤组织后,用液体培养基悬浮培养愈伤组织细胞,可从培养液或愈伤组织细胞中提取单宁。
15.(2026·云南玉溪·三模)植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。
(1)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖包括_____和_____两个连续的过程,因而具有周期性。
(2)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是_____,细胞分裂素的主要作用是_____。
(3)研究发现,5-氨基乙酰丙酸(ALA)能缓解ABA对植物甲根系生长的抑制作用。研究人员检测不同处理条件下植物甲根尖细胞中内源IAA的含量。
处理
对照组
ABA
ALA
ABA+ALA
内源IAA含量相对值
20
5
20
14
实验结果说明ALA通过_____,缓解ABA对该植物根系生长的抑制作用。
(4)细胞膜上的PIN1是将IAA运出细胞的载体蛋白,YUC是细胞内与IAA合成相关的蛋白,研究人员测量各组植株YUC和PIN1的相对表达量,结果如下图。
综合图示信息,从IAA合成和运输的角度概括ALA缓解ABA对该植物根系生长抑制作用的机理:_____。
【答案】(1) 物质准备 细胞分裂
(2) 促进细胞核的分裂 促进细胞质的分裂
(3)缓解ABA 诱导的IAA 含量下降(或提高根尖细胞中内源IAA含量)
(4)ALA并未缓解ABA诱导的IAA合成下降,仅缓解ABA对PIN1表达的抑制,从而缓解ABA对IAA向根部极性运输的抑制
【难度】0.59
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【详解】(1)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
(2)在促进细胞分裂方面,生长素主要是促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要是促进细胞质的分裂,二者协同作用调控植物细胞分裂。
(3) 分析表格数据可知,在ABA处理下IAA含量降低,而ABA+ALA处理时IAA含量有所上升,说明ALA能缓解ABA 诱导的IAA 含量下降(或提高根尖细胞中内源IAA含量)。
(4)分析题图可知,ABA+ALA处理组与ABA组相比,IAA合成相关蛋白(YUC)表达量无明显变化,PIN1表达量升高。YUC是细胞内与IAA合成相关的蛋白,PIN1是将IAA运出细胞的载体,表明ALA并未缓解ABA诱导的IAA合成下降,仅缓解ABA对PIN1表达的抑制,从而缓解ABA对IAA向根部极性运输的抑制。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(2026·河北·高考真题)某种动物的体细胞增殖过程中不同阶段的示意图如下,其中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、减数分裂过程中的变化规律
【详解】A、该图核膜完整,染色质呈细丝状,中心体已完成复制,符合动物细胞有丝分裂间期的特征,A正确;
B、该图核膜消失,染色体散乱分布,中心体移向细胞两极并发出星射线形成纺锤体,符合有丝分裂前期的特征,B正确;
C、该图中所有染色体的着丝粒整齐排列在赤道板位置,纺锤体结构清晰,符合有丝分裂中期的特征,C正确;
D、图中是同源染色体分离,属于减数第一次分裂后期,体细胞增殖只进行有丝分裂,不会发生同源染色体分离,D错误。
2.(2026·山东·高考真题)关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验,下列说法正确的是( )
A.均需要设置对照实验
B.所用酒精的作用完全相同
C.都使用卡诺氏液固定细胞形态
D.均能观察到染色体数目加倍的细胞
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】植物细胞的有丝分裂、低温诱导植物染色体数目的变化实验
【详解】A、“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验只需观察装片里不同分裂时期的细胞即可达到实验目的,无需设置额外对照实验,并非两个实验均需设置对照,A错误;
B、观察有丝分裂实验中,体积分数95%的酒精仅作为解离液成分,作用是使组织细胞分散分离;低温诱导实验中95%的酒精除作解离液成分外,还可用于洗去卡诺氏液,二者酒精作用不完全相同,B错误;
C、卡诺氏液仅在低温诱导染色体数目变化实验中使用,作用是固定细胞形态,观察有丝分裂实验不需要使用卡诺氏液,C错误;
D、观察有丝分裂实验中可观察到有丝分裂后期着丝粒分裂、染色体数目暂时加倍的细胞,低温诱导实验中可观察到经诱导后染色体数目加倍的细胞,二者均能观察到染色体数目加倍的细胞,D正确。
3.(2026·河南·高考真题)M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】动物细胞的有丝分裂、有丝分裂的物质的变化规律
【详解】A、阶段Ⅰ中DNA和染色体数量均为2n,对应间期的G1期,尚未进行DNA复制,不会发生染色质凝集等分裂期相关事件,A错误;
B、阶段Ⅱ中DNA数量由2n上升至4n,对应间期的S期,该阶段进行DNA复制,不存在染色质凝集、纺锤体组装等过程,B错误;
C、阶段Ⅲ中DNA数量为4n,染色体数量为2n,对应间期G2期和有丝分裂前期、中期,题干所述染色质凝集、纺锤体组装、核膜破裂均发生在有丝分裂前期,属于该阶段,C正确;
D、阶段Ⅳ中染色体数量加倍为4n,对应有丝分裂后期、末期,此时已经完成染色质凝集、核膜破裂和纺锤体组装,M不在此阶段发挥题干所述作用,D错误。
4.(2026·广东·高考真题)被子植物花粉发育过程中,小孢子会发生一次有丝分裂,形成一个营养细胞(未来发育成花粉管)和一个生殖细胞(未来发育成精子),这两个细胞( )
A.基因组序列不同 B.来源不同
C.染色体数目相同 D.表达的基因相同
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、细胞的分化
【详解】A、营养细胞和生殖细胞是同一个小孢子经有丝分裂产生的,有丝分裂会将亲代细胞的核遗传物质精确复制后平均分配到子细胞中,因此二者核基因组序列完全相同,A错误;
B、两个细胞均来源于同一个小孢子的有丝分裂,来源相同,B错误;
C、有丝分裂的特征是子细胞的染色体数目与亲代细胞完全一致,因此两个细胞的染色体数目都和小孢子相同,二者染色体数目一致,C正确;
D、两个细胞的功能不同,分别发育为花粉管和精子,这是细胞分化的结果,实质是基因的选择性表达,因此二者表达的基因存在明显差异,D错误。
5.(2026·湖南·高考真题)关于细胞的生命历程,下列叙述错误的是( )
A.人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中
B.人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达,胰岛素基因不表达
C.毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因
D.蝌蚪变态发育过程中,尾的消失是通过细胞凋亡实现的
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、细胞的分化、细胞的衰老、细胞凋亡
【详解】A、细胞周期是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全过程,仅连续分裂的细胞具有细胞周期。人的神经元是高度分化的细胞,失去分裂能力,不处于细胞周期中,A错误;
B、RNA聚合酶是基因转录必需的酶,所有活细胞都需要进行基因表达合成蛋白质,因此肝细胞中RNA聚合酶基因会表达;胰岛素基因仅在胰岛B细胞中选择性表达,肝细胞中该基因不表达,B正确;
C、老年人白发的直接原因是毛囊处的黑色素细胞衰老,酪氨酸酶活性降低,合成黑色素的功能下降,黑色素合成量减少,C正确;
D、细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡,蝌蚪变态发育时尾的消失是细胞凋亡的典型实例,D正确。
6.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)体外培养的癌细胞分裂时可能出现整条染色体错误分离,表现出“染色体不稳定性”。下列叙述正确的是( )
A.癌细胞传代培养时需用胃蛋白酶处理并分瓶
B.培养基中添加青霉素能有效抑制细菌和真菌污染
C.纺锤丝与染色体着丝粒异常结合会导致“染色体不稳定性”出现
D.癌细胞膜上糖蛋白增多,细胞间黏着性降低,有利于癌细胞转移
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、癌细胞的概念及主要特征、动物细胞培养技术
【详解】A、动物细胞传代培养时需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散后分瓶,胃蛋白酶最适pH为酸性,在动物细胞培养液的中性偏碱环境中会失活,无法发挥作用,A错误;
B、青霉素的作用机制是抑制细菌细胞壁的合成,仅能抑制细菌污染,对真菌没有抑制作用,B错误;
C、细胞分裂过程中,纺锤丝与染色体着丝粒正常结合是染色体平均分离到两个子细胞的前提,若二者结合异常,会导致染色体错误分离,出现题干所述的“染色体不稳定性”,C正确;
D、癌细胞膜上糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,才有利于癌细胞转移,D错误。
7.(2026·安徽·高考真题)东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A.从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B.芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C.前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高
D.再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、细胞的分化、细胞凋亡、细胞坏死
【详解】A、附肢切除造成的损伤会引发细胞坏死,同时伤口处也存在机体基因调控下的程序性细胞凋亡,因此从附肢切除到再生的过程中两种细胞死亡方式都存在,A正确;
B、芽基形成是高度分化的骨骼肌、软骨细胞去分化为前体细胞的过程,芽基发育为完整附肢是细胞再分化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此两个过程都存在基因的选择性表达,B正确;
C、骨骼肌细胞和软骨细胞是高度分化的终末分化细胞,前体细胞是二者去分化后形成的、仍具有分化潜能的细胞,分化程度低于骨骼肌细胞和软骨细胞,C错误;
D、再生附肢的细胞由原附肢的体细胞经有丝分裂、分化形成,有丝分裂会保持亲子代细胞染色体数目一致,因此再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同,D正确。
8.(2025·浙江·高考真题)人体可消除会引发自身免疫病的T淋巴细胞。这些T淋巴细胞消失的过程属于( )
A.细胞增殖 B.细胞生长 C.细胞凋亡 D.细胞分化
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】细胞的增殖综合、细胞的分化、细胞凋亡
【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
【详解】A、细胞增殖指细胞通过分裂增加细胞数量,不会导致细胞消失,A错误;
B、细胞生长是细胞体积增大的阶段,不会直接导致细胞被清除,B错误;
C、细胞凋亡是由基因控制的细胞主动死亡过程,用于清除异常或有害的细胞。人体消除可能攻击自身组织的T淋巴细胞,属于细胞凋亡,C正确;
D、细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,不会导致细胞消失,D错误。
故选C。
9.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)人端粒酶催化亚基(hTERT)能维持端粒DNA序列长度。将间充质干细胞分为两组并进行贴壁培养:a组导入空载体;b组导入hTERT基因并持续表达。下列叙述错误的是( )
A.细胞培养过程中,培养液需要定期更换
B.传代培养时,可用纤维素酶处理使贴壁细胞分散
C.a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加而逐渐缩短
D.与a组细胞相比,b组细胞可分裂的次数会明显增加
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞的衰老、动物细胞培养技术
【详解】A、动物细胞培养过程中,细胞代谢会积累有害代谢产物,同时会消耗营养物质,因此需要定期更换培养液以清除代谢废物、补充营养,A正确;
B、动物细胞没有细胞壁,传代培养时需用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理使贴壁细胞分散,B错误;
C、a组导入空载体,无hTERT表达,不能维持端粒DNA长度,根据端粒学说,细胞每分裂一次端粒DNA就会缩短一截,因此a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加逐渐缩短,C正确;
D、b组导入hTERT基因且持续表达,可维持端粒DNA序列长度,避免端粒过短导致细胞分裂停止,因此与a组相比,b组细胞可分裂的次数明显增加,D正确。
10.(2026·江西·高考真题)为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性,研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻,检测发现细胞均死亡,细胞膜受损;提取不同组织细胞的细胞核,分别注入去核卵母细胞进行克隆,结果如表。下列叙述合理的是( )
细胞核来源
激活的重构胚数量(个)
发育至桑葚胚的比例(%)
成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%)
脑
109
39.4
10.1
胰腺
85
15.3
1.2
心脏
82
6.1
0
A.利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核
B.细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合
C.利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES,说明其没有全能性
D.利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低,说明此分化程度更高
【答案】A
【难度】0.45
【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、细胞的全能性、动物细胞工程的实际应用
【详解】A、差速离心法通过控制不同的离心速率,可将质量不同的细胞组分分离,细胞核质量大,会在较低转速下最先沉淀,因此可从解冻组织匀浆液中获得细胞核,A正确;
B、电融合法是用于诱导供体细胞与去核卵母细胞的细胞膜融合的操作,若已经直接将提取的细胞核注入去核卵母细胞的细胞质中,无需再进行电融合,只需进行激活处理即可,B错误;
C、细胞核全能性是指细胞核含有发育为完整个体的全套遗传物质,具有发育成完整个体的潜能,利用心脏来源的细胞核未成功构建ntES是受当前实验条件限制,不能说明其细胞核本身不具有全能性,C错误;
D、核移植的成功比例受冷冻对不同组织细胞核的损伤程度、操作误差等多种因素影响,不能仅根据成功率更低就直接判定胰腺细胞分化程度更高,且神经细胞属于高度分化的终末细胞,分化程度高于多数胰腺细胞,D错误。
11.(2026·湖北·高考真题)我国科学家对人胚胎干细胞的FOXO3基因进行改造,提高FOXO3蛋白稳定性。将改造的该细胞制备成一种成体细胞SRCs,然后将SRCs输入老年食蟹猴体内,开展抗衰老研究,结果显示SRCs能显著降低老年食蟹猴体内衰老标志物水平,实现系统性抗衰老。下列叙述错误的是( )
A.SRCs抗衰老原因是FOXO3基因表达水平提高
B.SRCs是由基因改造后的人胚胎干细胞分化而成
C.可以从细胞核体积、染色质状态等情况判断食蟹猴细胞衰老状况
D.由于食蟹猴与人类亲缘关系较近,实验结果对人类抗衰老研究具有重要参考价值
【答案】A
【难度】0.7
【知识点】细胞的衰老
【详解】A、题干明确说明改造FOXO3基因的作用是提高FOXO3蛋白的稳定性,即降低蛋白的降解速率,并未提高该基因的表达水平(基因表达水平指基因转录、翻译产生对应产物的效率),A错误;
B、成体细胞SRCs由经基因改造的人胚胎干细胞分化形成,胚胎干细胞具有分化为多种成体细胞的能力,B正确;
C、衰老细胞的特征包括细胞核体积增大、染色质收缩、染色加深,因此可通过细胞核体积、染色质状态判断细胞衰老状况,C正确;
D、食蟹猴属于灵长类动物,与人类亲缘关系较近,实验结果对人类抗衰老研究有 较高参考价值,D正确。
12.(2026·贵州·高考真题)呼吸上皮中的杯状细胞分泌黏液,纤毛细胞的纤毛摆动将携带灰尘和污物的黏液清除,基底细胞增殖分化补充凋亡的杯状细胞和纤毛细胞。下列叙述正确的是( )
A.杯状细胞和纤毛细胞中mRNA的种类相同
B.衰老的杯状细胞部分酶活性下降、水分增多
C.基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关
D.杯状细胞衰老和凋亡不利于机体实现自我更新
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】细胞骨架、细胞的分化、细胞的衰老、细胞凋亡
【详解】A、杯状细胞和纤毛细胞是细胞分化形成的,细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此两种细胞中mRNA的种类不完全相同,A错误;
B、衰老细胞的特征包括细胞内水分减少、多种酶的活性降低,B错误;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞的增殖、分化、运动等生命活动密切相关,因此基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关,C正确;
D、细胞衰老和凋亡是细胞正常的生命历程,对机体维持内部环境稳定、实现自我更新有积极意义,是有利的,D错误。
二、解答题
13.(2025·河北·高考真题)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于_____。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可_____(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:_____(答出两点即可)。
【答案】(1) 主动运输 自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基,这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变,攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。
(2) 减弱 减少 一定的流动性
(3) 减少 砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少
【难度】0.65
【知识点】主动运输、细胞的衰老、生物膜的结构特点
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要转运蛋白协助,不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【详解】(1)物质跨膜运输时,需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输,砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,所以该运输方式属于主动运输。自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基,这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变,攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞损伤甚至死亡 。
(2)从图中可以看出,与野生型相比,C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高,C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低,由此推测,蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡,这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少,从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的,这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。
(3)由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,在砷胁迫下,砷会与磷竞争转运蛋白F,所以推测植物对磷的吸收量减少。 原因一,由(2)可知,砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F数量减少,而磷也是通过转运蛋白F进入细胞,所以磷的吸收量减少;原因二,砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,更多的转运蛋白F用于转运砷,导致磷的吸收量减少。
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