2026届高三生物二轮复习专题4细胞的生命历程试题（Word版附解析）

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一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．灯塔水母是一种具有“逆生长”能力的生物，在受到外界刺激（如受伤或环境恶化）时，其成熟个体可通过细胞“转分化”重新回到水螅型幼体阶段。下列有关“转分化”的叙述，正确的是（ ）
A．细胞的遗传物质发生了不可逆的改变
B．是成熟细胞直接转变为其他类型细胞的过程
C．转分化后的细胞因基因选择性丢失而失去全能性
D．与细胞分裂无关，通过细胞凋亡实现个体结构的重塑
【答案】B
【解析】A、灯塔水母的 “转分化” 是细胞类型的转变，遗传物质未发生不可逆改变，细胞分化过程中遗传物质通常保持稳定，A错误；
B、“转分化” 指成熟细胞转变为其他类型细胞，如从成熟个体通过细胞变化回到水螅型幼体阶段，符合转分化的定义，B正确；
C、细胞全能性的基础是细胞含全套遗传物质，转分化未导致基因选择性丢失，细胞仍具全能性，C错误；
D、转分化涉及细胞分裂、分化等过程，并非仅通过细胞凋亡实现， D错误。
2．长期过度紧张、焦虑等刺激会导致黑色素细胞和毛囊细胞数量减少从而引起白发、脱发。毛发再生取决于毛囊干细胞的活性，正常生长的毛发保持黑色是由于底部的黑色素细胞不断合成黑色素所致。下列叙述错误的是（ ）
A．毛囊细胞和黑色素细胞的形态、结构有差异
B．毛囊细胞和黑色素细胞的基因表达情况相同
C．黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低会导致白发
D．推测放松心情有助于提高毛囊干细胞的增殖分化能力
【答案】B
【解析】A、毛囊细胞和黑色素细胞是不同种类的细胞二者形态、结构和功能存在差异，A正确；
B、毛囊细胞和黑色素细胞的形成是通过基因表达形成的，这两种细胞中基因表达情况不同，B错误；
C、黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低会减少黑色素合成，导致白发（如老年人白发），C正确；
D、题意显示，长期紧张焦虑会减少毛囊细胞数量，放松心情可能缓解此现象，从而促进毛囊干细胞增殖分化，D正确。
3．角膜是覆盖眼睛的透明组织层，主要是由角膜干细胞维持的。角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死的细胞，并修复较小的角膜损伤。相关研究显示，短期睡眠不足增加了角膜干细胞的增殖分化速度，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，如角膜变薄。下列相关叙述正确的是（ ）
A．角膜上皮细胞特有的基因使其呈现特殊的结构与功能
B．角膜干细胞能形成角膜上皮细胞体现了细胞的全能性
C．角膜干细胞的增殖和分化过程都存在基因的选择性表达
D．睡眠不足会加速角膜上皮细胞的分裂分化、衰老和凋亡的进程
【答案】C
【解析】A、细胞的形态构建由遗传物质所决定，对个体来说是细胞分化的结果，而不是角膜上皮细胞特有的基因，A错误；
B、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，角膜干细胞能形成角膜上皮细胞，未体现全能性，B错误；
C、角膜干细胞的增殖时，与增殖有关的基因会表达，如染色体蛋白等，分化过程根本原因为基因的选择性表达，故基因的表达情况都发生了变化，C正确；
D、据题意，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，推测长期睡眠不足不会加速角膜上皮细胞的分裂分化，故角膜受损，D错误。
4．哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA。下列说法错误的是（ ）

A．成熟红细胞这种结构与其高效氧气运输功能相适应
B．网织红细胞仍然能够合成核基因编码的某些蛋白质
C．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
【答案】D
【解析】A、成熟红细胞没有细胞核，也没有各种细胞器，只有血红蛋白，这种结构与其高效氧气运输功能相适应，A正确；
B、网织红细胞虽然没有细胞核，但含有mRNA和核糖体，仍然能够合成核基因编码的某些蛋白质，B正确；
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞中表达的基因有所不同，造血干细胞和幼红细胞都是细胞分化形成的，故造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同，C正确；
D、成熟红细胞没有细胞核，也没有各种细胞器，故衰老后不存在基因的表达，D错误。
5．“不知明镜里，何处得秋霜”，这句诗生动描绘了人体衰老的自然现象。人体衰老与细胞衰老之间存在密切联系。关于细胞衰老，下列说法正确的是（ ）
A．新陈代谢速率加快B．细胞内水分减少
C．呼吸速率加快D．物质运输速率加快
【答案】B
【解析】A、细胞衰老时，酶活性降低，导致新陈代谢速率减慢，而非加快，A错误；
B、细胞衰老的特征之一是细胞内水分减少，细胞体积缩小，B正确；
C、呼吸速率与细胞代谢相关，衰老细胞代谢速率下降，呼吸速率应减慢，C错误；
D、细胞衰老时，细胞膜通透性改变，物质运输效率降低，而非加快，D错误。
6．端粒是线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加逐渐缩短后，端粒内侧正常基因的DNA序列会受损伤，使细胞活动逐渐异常。端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，以修复延长端粒。下列叙述正确的是（ ）
A．端粒严重缩短后，可能引起染色质收缩，染色加深
B．大肠杆菌端粒随分裂次数增加逐渐缩短，增殖能力减弱
C．端粒酶是一种逆转录酶，在细胞核和线粒体中起作用
D．同一生物体内，不同细胞的端粒长度相同
【答案】A
【解析】A、由于端粒是线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，端粒严重缩短后，可能引起染色质收缩，染色加深，A正确；
B、端粒是线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，而大肠杆菌是原核生物，没有染色体，所以没有端粒，B错误；
C、由端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，可推知端粒酶是一种逆转录酶，在细胞核中起作用，而线粒体中没有染色体，不在线粒体中起作用，C错误；
D、同一生物体内，不同细胞的分裂次数不同，所以端粒长度不相同，D错误。
7．胞间连丝（如下图）是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，可进行物质交换，它允许一些分子如激素、光合产物等通过，在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。下图中结构甲是由细胞某结构转变而来，贯穿胞间连丝。胞间连丝根据其形成方式可分为初生胞间连丝和次生胞间连丝。下列相关说法，错误的是（ ）
A．叶肉细胞光合作用产生的蔗糖以主动运输的方式通过胞间连丝进入筛管细胞
B．胞间连丝是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证
C．研究显示甲结构与脂代谢和胞间脂质运输有关，推测该结构可能来自内质网
D．初生胞间连丝在新细胞壁产生时形成，推测其最可能形成于有丝分裂的末期
【答案】A
【解析】A、主动运输要借助细胞膜上的载体蛋白，而胞间连丝运输携带信息的物质是通过通道进入另一个细胞的，故推测该过程不是主动运输，A错误；
B、胞间连丝是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，可进行物质交换和信息交流，是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证，B正确；
C、脂质合成场所是内质网，因此研究显示甲结构与脂代谢和胞间脂质运输有关，推测该结构可能来自内质网，C正确；
D、细胞分裂末期会形成新的细胞壁，因此初生胞间连丝在新细胞壁产生时形成，推测其最可能形成于细胞分裂的，D正确。
8．图1是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像，图2是该细胞有丝分裂不同时期的染色体数和核DNA数，a～c代表不同的分裂时期。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．图1是动物细胞的分裂，细胞两极各有一对中心粒
B．细胞甲所处时期与前一时期相比染色体数和核DNA数均加倍
C．细胞乙中染色体数：染色单体数：核DNA数=1:2:2
D．图2中b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程
【答案】B
【解析】A、图1是动物细胞的分裂，细胞两极各有一对中心粒（各有一个中心体），A正确；
B、细胞甲呈现的特点是：着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极，据此可判断细胞处于有丝分裂后期，与中期相比，此时染色体数加倍，核DNA数不变，B错误；
C、在细胞乙中，每条染色体都是由两条染色单体组成，而每条染色单体含有一个核DNA分子，因此细胞乙中的染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2，C正确；
D、图1中的细胞甲、乙分别处于有丝分裂后期、中期。图2中a表示有丝分裂后期，b表示有丝分裂前期和中期，所以b→a的过程对应图1中的乙→甲的过程，D正确。
9．制作并观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时，某同学在显微镜下找到①～③不同时期的细胞如图。下列叙述中正确的是（ ）
A．细胞①中的同源染色体分离并向细胞两极移动
B．细胞②中的染色体排列在细胞中央的细胞板上
C．细胞③处于分裂间期，该时期染色体复制后数量不变
D．实验过程中，解离后应立即染色，以免影响染色效果
【答案】C
【解析】A、细胞①处于有丝分裂后期，有丝分裂过程没有同源染色体的分离，该时期着丝粒（着丝点）断裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极，A错误 ；
B、②属于有丝分裂中期，染色体排列在赤道板上，B错误；
C、细胞③处于分裂间期，该时期染色体复制后数量不变，核DNA加倍，C正确；
D、制备临时装片观察细胞的有丝分裂，制片的流程是：解离→漂洗→染色→制片，D错误。
10．真核生物的细胞周期包括分裂间期和分裂期。在分裂期，姐妹染色单体分离的机制如图所示，当“黏连”一对姐妹染色单体的黏连蛋白被分离酶切割后，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。研究发现，细胞中的P蛋白会抑制分离酶发挥作用。下列叙述错误的是（ ）
A．分裂间期经历的时间长于分裂期，间期为细胞进入分裂期做物质准备
B．黏连蛋白可能在间期合成，消失于有丝分裂后期
C．若有丝分裂前期纺锤丝未形成，则分离酶不能发挥作用
D．在有丝分裂前、中期，P蛋白发挥着抑制分离酶的作用
【答案】C
【解析】A、间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，为细胞进入分裂期做物质准备，时间远长于分裂期，A正确；
B、黏连蛋白属于着丝粒的一部分，可能在间期合成，消失于有丝分裂后期，B正确；
C、分离酶作用的对象是着丝粒中的黏连蛋白，而不是纺锤丝，若有丝分裂前期纺锤丝未形成，则分离酶能发挥作用，C错误；
D、后期，当“黏连”一对姐妹染色单体的黏连蛋白被分离酶切割后，姐妹染色单体分开，因此在有丝分裂前、中期，P蛋白发挥着抑制分离酶的作用，D正确。
11．科学家用荧光染料标记某二倍体动物细胞（2n=4）的同源染色体，观察细胞分裂过程中染色体的行为，发现某时期细胞中出现“荧光点配对现象”，且每条染色体含2个荧光点。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该细胞处于有丝分裂中期，同源染色体未分离
B．该生物精原细胞分裂后产生的子细胞均含2条染色体
C．该细胞可能处于减数第一次分裂前期，发生同源染色体联会
D．荧光点配对现象在有丝分裂和减数分裂中均会出现
【答案】C
【解析】A、荧光点配对现象特指同源染色体联会，仅发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂中期不会发生配对（联会），A错误；
B、精原细胞既可以进行有丝分裂，又可以进行减数分裂，精原细胞通过有丝分裂产生的子细胞含4条染色体，而通过减数分裂产生的子细胞含2条染色体，B错误；
C、该时期细胞中出现“荧光点配对（即同源染色体联会）现象”，且每条染色体含2个荧光点（每条染色体含有2条姐妹染色单体），故该细胞可能处于减数第一次分裂前期，发生同源染色体联会，C正确；
D、荧光点配对现象（同源染色体联会）仅发生在减数第一次分裂，有丝分裂中不存在联会行为，D错误。
12．如图是某种生物的精细胞，根据细胞内染色体的类型（灰色来自父方、白色来自母方），下列说法错误的是（ ）
A．可以来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E、C和D
B．这6个精细胞至少来自2个精原细胞；至少来自4个次级精母细胞
C．精细胞A的一条染色体在减数分裂Ⅰ前期发生了染色体互换
D．精细胞E、F和A最可能来自同一个次级精母细胞
【答案】D
【解析】A、一个次级精母细胞产生的两个精细胞染色体组成相同。A和E染色体组成可看作相同（考虑互换情况 ），C和D染色体组成相同，所以可以来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E、C和D ，A正确；
B、一个精原细胞可产生4个精细胞，这6个精细胞中，A、E、F可来自一个精原细胞（通过减数分裂Ⅰ形成两个次级精母细胞，再分裂形成精细胞 ），B、C、D可来自另一个精原细胞，所以至少来自2个精原细胞；一个次级精母细胞产生2个精细胞，A和E可来自一个次级精母细胞，C和D可来自一个次级精母细胞，B可来自一个次级精母细胞，F可来自一个次级精母细胞，所以至少来自4个次级精母细胞 ，B正确；
C、精细胞A中灰色染色体上有白色片段，白色染色体上有灰色片段，说明在减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了染色体互换 ，C正确；
D、一个次级精母细胞产生的两个精细胞染色体组成应相同，E、F、A染色体组成差异明显，不可能来自同一个次级精母细胞 ，D错误。
13．若某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
B．乙细胞中，有4对同源染色体，2个染色体组
C．甲细胞中XD与b以及乙细胞中B与B均可移向细胞两极
D．甲细胞产生BXD的精细胞占1/4，乙细胞产生的子细胞基因组成相同
【答案】C
【解析】A、甲细胞是减数第一次分裂后期，同源染色体分离，但此时染色体数目未减半（减数第一次分裂结束后才减半 ），A 错误；
B、乙细胞是有丝分裂后期，有 4 对同源染色体（2n=4，后期染色体加倍为 8 条，4 对同源 ），4 个染色体组（染色体组数目 = 染色体数 / 体细胞染色体数 ），B 错误；
C、甲细胞减数分裂时，XD 与 b属于非同源染色体上的非等位基因，在减数分裂过程中可以分离移向两极；乙细胞有丝分裂时，B 与 B为姐妹染色单体上的相同基因，两者分离移向两极，C 正确；
D、根据题意信息可知，甲细胞基因型 BbXDY，一个精原细胞经过减数分裂结束可以产生两种类型的精细胞（不考虑交叉互换的情况），因此甲细胞可以产生的精细胞组合有bXD/ BY，或者BXD/ bY，因此在甲细胞产生BXD的精细胞占0或者1/2；乙细胞有丝分裂产生子细胞基因型组成相同，D 错误。
14．下图中甲和乙分别是某种哺乳动物（2n=38）精子和卵细胞产生过程中某时期的分裂示意图。相应雄性动物和雌性动物的基因型分别为AAXBY和AaXBXb。不考虑图示之外的其他变异，下列相关分析正确的是（ ）
A．图甲的形成是同源染色体之间的互换所致
B．图乙的形成是染色体结构变异的结果
C．图甲所示时期的细胞中共有38个核DNA分子
D．图乙所示细胞最终产生两种基因型的子细胞
【答案】C
【解析】A、雄性动物基因型为 AAXBY，无 a 基因。图甲细胞（精子形成过程 ）中出现 a 基因，是基因突变导致（而非同源染色体互换，因为原基因型无 a ），A错误；
B、雌性动物基因型为 AaXBXb，图乙细胞（卵细胞形成过程 ）中染色体的异常是同源染色体非姐妹染色单体互换（基因重组 ），属于基因重组，不是染色体结构变异，B错误；
C、图甲、乙细胞处于减数分裂 Ⅱ 前期（次级精母细胞、次级卵母细胞 ），则核 DNA 数为 38 （2n ，因减数分裂 Ⅰ 后染色体数 n=19 ，但每条染色体含 2 个 DNA，所以 19×2=38 ），C正确；
D、图乙细胞为次级卵母细胞（或第一极体 ），若处于减数分裂 Ⅱ，最终产生的子细胞（卵细胞 + 极体或极体 ）基因型取决于染色体分离情况。因无额外变异（除互换 ），若为次级卵母细胞，分裂后产生 1 种基因型的卵细胞和 1 种极体；若为第一极体，分裂后产生 2 种极体，但有效子细胞（卵细胞 ）只有 1 种，D错误。
15．某基因型为AaXBY的小鼠因减数分裂过程中染色体分离异常，产生了一个基因型为aaY的配子。已知A/a基因位于2号染色体上。下列关于染色体分离异常的分析，正确的是（ ）
A．性染色体在减数分裂Ⅰ时未分离
B．2号染色体在减数分裂Ⅱ时未分离
C．X染色体在减数分裂Ⅱ时未分离
D．2号染色体在减数分裂Ⅰ时未分离
【答案】B
【解析】A、性染色体在减数分裂Ⅰ时未分离：若性染色体在减数Ⅰ未分离，配子中性染色体应为XᴮY或缺失，但该配子仅含Y，说明性染色体在减数Ⅰ正常分离，A错误；
B、2号染色体在减数分裂Ⅱ时未分离：Aa个体在减数Ⅰ时A和a分离。若减数Ⅱ时姐妹染色单体未分离，会导致一个配子含aa，另一配子无a。该配子含aa，符合减数Ⅱ异常，B正确；
C、X染色体在减数分裂Ⅱ时未分离：配子中性染色体为Y，未涉及X染色体，X未分离与此无关，C错误；
D、2号染色体在减数分裂Ⅰ时未分离：若减数Ⅰ未分离，配子中应含AA或 aa，但另一配子需含对应缺失，但题干未提及其他异常配子，且该配子仅含aa，更可能为减数Ⅱ异常，D错误。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，选错得0分。
16．某小组检测了体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时长，数据如表所示。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．细胞周期中处于M期的细胞数量可能最多
B．处于G2期的细胞的染色体数目与M期的相等
C．经过S期，细胞核DNA数目会加倍
D．若抑制DNA合成，则15 h后所有细胞会停留在S期或G1/S期
【答案】AB
【解析】A、细胞间期的时间长于分裂期，所以细胞周期中处于M期的细胞数量可能最少，A错误；
B、处于G2期的细胞的染色体数目与M期的前期和中期的染色体数目保持相等，但M期的后期的染色体数目加倍，故处于G2期的细胞的染色体数目与M期的后期的一半，B错误；
C、经过S期，DNA完成了复制，细胞核DNA数目会加倍，C正确；
D、处理前，若所有细胞已完成DNA的复制即处于S期后，则经过处理后，经过15h（3.5+1.5+10）后，应处于G1/S期之间，若处理前，有些细胞还处于S期，则经过15 h后处理后，这些细胞会处于S期，因此，若抑制DNA合成，则15 h后所有细胞会停留在S期或G1/S期，D正确。
17．有丝分裂间期一般可以分为三个阶段：期、S期和期，各阶段发生的主要过程如图所示。在非洲爪蟾受精卵的早期卵裂阶段，其细胞周期中没有期与期，仅有S期和分裂期，并且都非常短。下列相关叙述正确的是（ ）
A．没有期与期，有利于细胞快速提高核质比
B．保留S期和分裂期，亲子代细胞的核DNA数目不变
C．早期卵裂阶段细胞染色体数目的最大值出现在分裂中期
D．随着细胞分裂次数的增加，细胞周期会变长
【答案】ABD
【解析】A、在细胞分裂过程中，没有G1和G2期，细胞周期缩短，细胞可以快速进行DNA复制和分裂，在连续分裂过程中，细胞核数量在增加，而细胞质增加相对较少，因此有利于细胞快速提高核质比，A正确；
B、通过S期DNA复制实现DNA加倍，通过分裂期细胞一分为二，核DNA平均分配给两个子细胞，因此保留S期和分裂期，亲子代细胞的核DNA数目不变，B正确；
C、分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，因此早期卵裂阶段细胞染色体数目的最大值出现在分裂后期，C错误；
D、非洲爪蟾受精卵的早期卵裂阶段，其细胞周期中没有G1期与G2期，仅有S期和分裂期，并且都非常短，随着细胞分裂次数的增加，细胞逐渐分化，细胞周期会变长，D正确。
18．细胞活动包括整个细胞位置的移动以及细胞某些部分的有限运动，细胞活动与被称为马达分子的某些蛋白质有关，如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．马达分子作用时伴随着细胞内的能量转化
B．马达分子可协助囊泡定向运输至细胞膜
C．推测细胞运动过程中马达分子构象的变化不可逆
D．不同细胞合成不同的马达分子是基因选择性表达的结果
【答案】AB
【解析】AB、题图显示马达分子与囊泡结合后，在ATP水解释放的能量的驱动下沿着细胞骨架定向运动，可以协助囊泡定向运输至细胞膜，AB正确；
C、根据图像推测细胞运动过程中马达分子构象的变化是可逆的，C错误；
D、对于一个个体而言，不同细胞合成不同的马达分子是基因选择性表达的结果，而不同个体的细胞内合成不同的马达分子是DNA不同，D错误。
19．端粒作为染色体两端的特殊结构，其长度与细胞分裂密切相关。端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物，可以通过逆转录修复端粒（如图所示）。下列关于细胞衰老和端粒酶的叙述，正确的是（ ）
A．细胞衰老可使细胞膜的通透性改变，导致物质运输效率降低
B．细胞衰老只发生在老年人体内，不发生在幼年或成年人体内
C．端粒酶具有逆转录酶的活性，其合成端粒DNA的原料是脱氧核苷酸
D．正常分化的人体细胞中端粒酶的活性会被抑制，在癌细胞中该酶的活性被激活
【答案】ACD
【解析】A、细胞衰老特征之一是会使细胞膜的通透性改变，导致物质运输效率降低，A正确；
B、细胞衰老是一个持续的过程，它发生在人体的各个年龄段，包括幼年、成年和老年。虽然老年人体内的细胞衰老现象可能更为明显，但细胞衰老并不是老年人的专属，B错误；
C、端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物，具有逆转录酶的活性，能够以RNA为模板合成DNA的一条链，其合成端粒DNA的原料是脱氧核苷酸，C正确；
D、在正常分化的人体细胞中，端粒酶的活性被严格抑制，以防止细胞无限增殖。而在癌细胞中，端粒酶的活性被明显激活，使得癌细胞能够绕过端粒缩短的限制，从而实现无限增殖，D正确。
20．研究发现，MPF（一种促成熟因子）在细胞分裂过程中发挥着重要作用，MPF含量升高，可促进核膜解体，使染色质浓缩成染色体，当MPF被降解时，染色体则解螺旋。下图表示青蛙卵原细胞体外成熟的分裂机制，其中的蛋白质甲、乙、丙、丁均与分裂过程正常进行有关，DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列说法正确的是（ ）
A．细胞分裂都具有周期性，MPF在无丝分裂中也发挥作用
B．用甲蛋白的抑制剂处理青蛙卵原细胞可能使其停留在分裂间期
C．CD段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
D．EF段和GH段可发生着丝粒的分裂和姐妹染色单体的分离
【答案】BCD
【解析】A、分析题意可知，MPF与染色体的变化有关，无丝分裂过程中不出现染色体的变化，故MPF在无丝分裂中不发挥作用，A错误；
B、据图可知，蛋白甲作用时期MPF含量较低，此时染色体解螺旋，细胞中进行DNA分子复制和有关蛋白质合成，可表示减数分裂Ⅰ前的间期（分裂间期），用甲蛋白的抑制剂处理青蛙卵原细胞可使其停留在分裂间期，B正确；
C、分析题意，DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期，则CD段可表示减数分裂Ⅰ，该阶段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，C正确；
D、EF段和GH段中的MPF含量较高，在根据受精作用时间可知，EF段处于减数分裂Ⅱ，GH段为有丝分裂，在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂后期均可发生着丝粒的分裂和姐妹染色单体的分离，D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21．（12分，每空2分）在哺乳动物的精巢中，精原细胞既能进行有丝分裂使其数量增多，也能进行减数分裂产生精细胞。某科研小组在研究某种动物精原细胞的分裂过程中，测定了不同分裂时期细胞中的染色体数目和核DNA分子数目，结果如下图所示（字母a~e表示细胞）。回答下列有关问题：
(1)从染色体变化的行为来看，与有丝分裂相比，减数分裂的不同点有 （答出一点即可）。图中可能处于减数第二次分裂的细胞有 。
(2)在减数分裂中细胞b是 细胞；细胞e可能处于有丝分裂的 期。
(3)某同学在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中采用了手指的手势进行模拟。如伸出双手食指代表一对同源染色体，若将中指与食指并拢则表示染色体复制。下图甲、乙、丙表示减数分裂的三个不同过程，它们发生的先后顺序是 ，其中手势乙可模拟 过程。
【答案】(1) 会发生同源染色体联会；同源染色体分离；四分体中的非姐妹染色单体间的互换；非同源染色体自由组合等 b、c
(2) 次级精母 后期或末期
(3) 乙→甲→丙 同源染色体联会（或联会）
【解析】（1）与有丝分裂相比，减数分裂过程中会发生同源染色体的联会、分离、非同源染色体的自由组合等现象。处于减数第二次分裂时期的细胞中无同源染色体，核DNA的数目为2n，染色体的数目为n或2n，图中可能处于减数第二次分裂的细胞有b、c。
（2）细胞b含有n条染色体，2n个核DNA分子， 不含同源染色体，在减数分裂中表示次级精母细胞，细胞e中含有4n条染色体，4n个核DNA分子，可能处于有丝分裂的后期或末期。
（3）由图可知，甲中在发生同源染色体分离，表示减数分裂Ⅰ的后期，乙表示同源染色体的联会，表示减数分裂Ⅰ的前期，丙中发生姐妹染色单体的分离，处于减数分裂Ⅱ的后期，它们发生顺序是乙→甲→丙。
22．（9分，每空1分）如图表示基因型为AaBb的某二倍体雄性动物不同细胞分裂时期的示意图。请据图分析并回答问题：
(1)图1中，含有染色单体的时期有 （填数字标号），含有同源染色体的时期有 （填数字标号）。
(2)图1中时期②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期发生了 ，两者的碱基排列顺序 （选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”）。
(3)图1中细胞②的名称为 ，其分裂产生的子细胞名称为 。
(4)图2表示哺乳动物（体细胞染色体数为2n）精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化，e点时DNA含量下降的原因是 。
(5)若该生物的一个精原细胞分裂过程中发生异常，产生的其中一个精子基因型为AaB（不考虑基因突变和染色体互换），则其他三个精子最可能的基因型是 ,该异常可能是由图2中的 时期造成的（用图2中字母表示）。
【答案】(1) ①④⑤ ①③⑤
(2) 染色体互换 一定不同
(3) 次级精母细胞 精细胞
(4)同源染色体分离，分别进入不同的子细胞中
(5) AaB、b、b de
【解析】（1）图1中，①细胞含有同源染色体，处于有丝分裂中期；②细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期；③细胞含有同源染色体，处于有丝分裂后期；④细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂中期；⑤细胞细胞含有同源染色体，处于减数第一次分裂中期，上图中，含有染色单体的时期有①④⑤，含有同源染色体的时期有①③⑤。
（2）图1中表示基因型为AaBb的某二倍体雄性动物，图②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换（也可能是发生了基因突变），由于二者是等位基因，两者的碱基排列顺序一定不同。
（3）因为是二倍体雄性动物，图 1 中细胞②不含同源染色体，着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，所以细胞②的名称为次级精母细胞。次级精母细胞分裂产生的子细胞名称为精细胞。
（4）图 2 表示精子的形成过程中一个细胞内核 DNA 分子含量的变化，e 点时 DNA 含量下降是因为减数第一次分裂后期同源染色体分离，分别进入两个子细胞，导致细胞内 DNA 含量减半。
（5）该生物的基因型为 AaBb，一个精原细胞正常分裂产生的四个精子两两相同。若产生的其中一个精子基因型为 AaB（不考虑基因突变和染色体互换），说明减数第一次分裂后期 A 和 a 所在的同源染色体没有分离，一起进入了一个次级精母细胞，该次级精母细胞产生的两个精子为 AaB 和 AaB；另一个次级精母细胞产生的两个精子为 b 和 b。所以其他三个精子最可能的基因型是 AaB、b、b，这种异常是由于减数第一次分裂后期同源染色体未分离造成的，对应图 2 中的de时期。
23．（12分，除标注外，每空2分）细胞通过分裂增加数量的过程称为细胞增殖，对细胞增殖的研究依赖于技术的发展。
(1)细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、 的基础。
(2)细胞周期包括分裂间期（依次为G1、S和G2）和分裂期（M），各期及对应时长如右图。其中，DNA复制发生在S期，G1和G2期发生的是 。
(3)正常情况下细胞分裂是不同步的。为使不同细胞能够从同一时刻开始分裂，研究者使用DNA合成抑制剂处理周期中的细胞，使细胞停滞在复制过程中，无法继续完成分裂。去除抑制剂后，细胞可从原来的时期继续细胞分裂过程
①在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，继续培养不短于 （使用a、b、c、d表示）时长后，其余各期的所有细胞就都会被抑制在 。若用一个数学表达式来表示此时细胞总数与加入DNA抑制剂之前细胞总数的比值，该表达式为 （使用a、b、c、d表示）。
②接下来去除抑制剂，细胞继续原有的细胞周期。培养时长在 之间，再加入DNA合成抑制剂，培养一段时间后，可实现细胞周期同步化。
(4)使用上述细胞周期同步化技术需要了解细胞周期各阶段的时长。研究者使用双标记法确定了S期的时长。E和B是两种有机物，能进入细胞并掺入正在复制的DNA中，从而使DNA带上不同的可检测标记，未掺入的E和B短时间内即被降解。研究者先向各组细胞培养液中加入E，随后每隔一定时间依次向一组细胞培养液中加入B，充分标记后收集各组细胞，检测双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比。随着加入B的间隔的时间延长，该比例 ，所经历的时间即为S期时长。
【答案】(1)繁殖、遗传（1分）
(2)有关蛋白质的合成（1分）
(3) a+c+d G1/ S 期交界 （a+b+2c+2d）/（a+b+c+d） b 至 a+c+d
(4)从 100%降低到0
【解析】（1）细胞增殖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。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
（2）分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，又人为地分为 G1期、S期和G2期。DNA复制发生在S期，G1和G2期发生的是有关蛋白质的合成。
（3）①S期进行DNA复制，加入DNA合成抑制剂后，处于S期的细胞立刻被抑制，要保证刚完成S期的细胞再次进入S期培养时长至少要G1+G2+M，此时，所有细胞都会被抑制在G1/ S 期交界处。加入DNA抑制剂之前细胞总数为a+b+c+d，此时，原本处于G2和M期的细胞数目因分裂而加倍，原本处于G1和S期的细胞为数目由于DNA合成被抑制而数目不变，故此时细胞总数为a+b+2c+2d，综上可知，此时细胞总数与加入DNA抑制剂之前细胞总数的比值（a+b+2c+2d）/（a+b+c+d）。
②去除抑制剂，培养时间应控制在大于S期时长，小于（G1+G2+M）期时长，这样才能保证细胞全部离开S期，且不进入下一个细胞周期的S期，此时再加入DNA合成抑制剂，培养一段时间后，可实现细胞周期同步化
（4）E和B均可在DNA复制中掺入子链，先向各组细胞培养液中加入E，随后每隔一定时间依次向一组细胞培养液中加入B，双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比为100%时，细胞开始进入S期，双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比为0时，说明细胞均不处于S期，故随着加入B的间隔的时间延长，双标记的细胞占全部E标记细胞的百分比从 100%降低到0，所经历的时间即为S期时长。
24．（8分，每空1分）生长、增殖、衰老、死亡……细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。科研人员对细胞的生命历程进行了一系列研究。
(1)中心体在细胞周期中具有复制一分离一复制周期,这一过程称为中心体循环。 细胞分裂间期依次划分为 期、 期(DNA 合成期)、 期。将处于不同时期的细胞进行融合, 实验结果如图。其中灰色的部分是细胞核, 黑点代表中心体。
①中心体由 组成,在有丝分裂中的作用是 。
②中心体和 DNA 的复制 (填“可以”或“不可以”)同时进行,引发中心体复制的物质持续存在到 期。
(2)研究发现,可以抽取自体扁桃体中的干细胞,通过细胞增殖和细胞分化形成新的干细胞, 来修复受损的肝脏。在个体发育中, 由一个或一种细胞增殖产生的后代, 在形态、结构和生理功能上发生 的过程称为细胞分化,分化是基因 的结果。
(3)研究发现,长期睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老和凋亡的进程,造成角膜严重受损。在细胞衰老的过程中,细胞膜的变化是 。细胞凋亡过程对人体的意义有 (答出两点即可)。
【答案】(1) 两个互相垂直排列的中心粒及周围物质 发出星射线，形成纺锤体 可以 G2
(2) 稳定性差异 选择性表达
(3) 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 完成个体正常发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰
【解析】（1）中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。在有丝分裂中，中心体的作用是发出星射线形成纺锤体，牵引染色体运动，从而保证细胞分裂过程中染色体能够平均分配到两个子细胞中。 从图中可以看到，当G1期细胞与S期细胞融合后，G1期细胞可以进行中心体复制，说明中心体和DNA的复制可以同时进行。 因为G1期细胞与S期细胞融合后能引发中心体复制，且G1期细胞与G2期细胞融合后G1期细胞也能进行中心体复制，所以引发中心体复制的物质持续存在到G2期。
（2）在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程称为细胞分化。细胞分化是基因选择性表达的结果，即不同细胞中遗传物质相同，但表达的基因不同，从而导致细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。
（3）在细胞衰老的过程中，细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低。这是细胞衰老时细胞膜的典型变化。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都起着非常关键的作用。例如，在胚胎发育过程中，手指间细胞的凋亡使得手指分开；细胞凋亡还可以清除被病原体感染的细胞等。
25．（14分，每空2分）化疗后存活的癌细胞常高表达膜蛋白CD44，其可促进铁离子内吞，从而增强自身存活和转移能力。科学家设计了一种新型药物Fentr -1，其能激活溶酶体中的铁离子，通过诱导铁死亡（一种依赖铁的细胞死亡方式）杀伤癌细胞。下图为Fentr -1作用机制示意图:
(1)Fentr -1的结构分为两部分，脂质结合域和铁反应域，则图中A部分是 ，B部分具有 （填“亲水性”或“疏水性”）。
(2)Fentr -1与铁离子结合后，加速产生自由基攻击具膜细胞器，若发现癌细胞对铁离子的吸收速率降低，说明自由基攻击的细胞器有 （写出两种）;癌细胞对铁离子的吸收速率降低的原因是 （填图中物质）减少。
(3)自由基 （填“会”或“不会”）攻击核糖体和中心体，理由是 。
(4)Fentr -1对正常细胞毒性较低，分析其原因是 。
【答案】(1) 脂质结合域 亲水性
(2) 线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体 CD44
(3) 会 自由基可以攻击蛋白质，核糖体和中心体含有蛋白质
(4)与癌细胞相比，正常细胞CD44低表达会减少铁离子的内吞，导致溶酶体内铁含量不足，Fent - 1无法有效激活铁死亡
【解析】（1）据题干信息和题图可知，Fentr-1的结构分为脂质结合域和铁反应域，图中A部分嵌入溶酶体膜的磷脂双分子层中，应为脂质结合域，B部分与铁离子结合，应为铁反应域，且B部分位于溶酶体内部，所以铁反应域具有亲水性。
（2）Fentr -1与铁离子结合后，加速产生自由基攻击具膜细胞器，若发现癌细胞对铁离子的吸收速率降低，说明自由基攻击的细胞器有溶酶体​（Fentr-1激活铁离子的场所，攻击后影响铁离子利用）、内质网（CD44的合成场所，攻击后导致CD44减少，铁离子内吞能力下降）、高尔基体（CD44的加工运输场所，攻击后影响CD44膜定位）、线粒体（为铁离子内吞和CD44合成提供能量）；由图可知，癌细胞对铁离子的吸收需要膜蛋白CD44，自由基攻击具膜细胞器，会导致膜蛋白CD44减少，从而使癌细胞对铁离子的吸收速率降低。
（3）自由基可以攻击蛋白质，核糖体和中心体含有蛋白质，故自由基会攻击核糖体和中心体。
（4）与癌细胞相比，正常细胞CD44低表达会减少铁离子的内吞，导致溶酶体内铁含量不足，Fent - 1无法有效激活铁死亡，因此Fentr -1对正常细胞毒性较低。
时期
G1期
S期
G2期
M期
合计
时长/h
10
7
3.5
1.5
22