细胞的生命历程
一、选择题
1．下列与细胞周期有关的叙述，正确的是( )
A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
解析：选C 等位基因的分离发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期；纺锤丝出现在有丝分裂前期；DNA复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化，难以解旋；染色体存在于分裂期，分裂期的时间远小于分裂间期。
2．洋葱根尖细胞和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是( )
A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板
解析：选B 解离洋葱根尖组织时需要用到盐酸溶液，盐酸可使细胞相互分离开来，杀死细胞；分离小鼠骨髓细胞则需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。观察细胞有丝分裂装片时，需要先用低倍镜观察，找到分裂细胞，然后再换用高倍镜仔细观察。在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，可观察到染色体数目加倍。植物细胞在有丝分裂末期形成细胞板，动物细胞不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷。
3．如图表示某动物细胞分裂过程中部分细胞的分裂图像以及分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述正确的是( )
A．图甲所示细胞的时期中，含有4对同源染色体，4个染色体组，8条染色单体
B．丁图BC段可以用来表示图乙所示细胞中DNA的含量
C．使用高倍显微镜观察丙图细胞，可以观察到正在分离的一对性染色体X和Y
D．丙图所示细胞分裂完成产生的成熟生殖细胞，其细胞呼吸和物质合成进行得都比较缓慢
8
解析：选D 有丝分裂后期着丝点分裂，染色单体消失，所以图甲所示细胞的时期中，含有4对同源染色体，4个染色体组，0条染色单体；丁图BC段DNA含量加倍，说明同源染色体没有分开，所以不可以用来表示图乙所示细胞中DNA的含量；丙图中的细胞质不均等分裂，说明是初级卵母细胞，因此不含有Y染色体；丙图所示细胞分裂完成后，产生的成熟生殖细胞是卵细胞，在没有受精时，其细胞呼吸和物质合成进行得都比较缓慢。
4．某二倍体动物细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化的曲线如图所示，下列相关分析正确的是( )
选项
分裂方式
相应结果
A
有丝分裂
e～f时期的细胞都含有两个染色体组
B
有丝分裂
赤道板和纺锤体都出现于d～e时期
C
减数分裂
c～d时期的细胞都有同源染色体
D
减数分裂
解析：选D 每条染色体上含有两条染色单体时含有两个DNA分子，此时可能处于有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂及减数第二次分裂的前期和中期；姐妹染色单体分离后，每条染色体含有一个DNA分子，对应的时期是有丝分裂的后期和末期以及减数第二次分裂的后期和末期。若为有丝分裂，e～f时期的细胞可能有四个染色体组(后期)，纺锤体出现在有丝分裂前期(c～d)，赤道板不是一个真实存在的结构；若为减数分裂，c～d时期的细胞可能含同源染色体，也可能不含同源染色体，基因重组发生在减数第一次分裂后期或前期，即c～d时期。
5．(2019届高三·扬州联考)图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比的变化；图2、图3分别是某高等植物细胞有丝分裂的部分示意图。下列说法正确的是( )
A．图1中BC段DNA易出现碱基对增添、缺失或替换，DE段发生了同源染色体的分离
B．图2细胞所处时期，细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于1∶0∶1
C．图3细胞中结构H为赤道板，是形成细胞壁的结构基础
D．图2、图3细胞所处时期分别位于图1中的CD、EF段
8
解析：选D 图1中BC段表示分裂间期DNA复制，此时DNA分子的稳定性较差，易出现碱基对增添、缺失或替换，DE段形成的原因是着丝点分裂，有丝分裂不存在同源染色体的分离现象。图2细胞处于有丝分裂的中期，该时期细胞中存在姐妹染色单体，细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。图3细胞中结构H为细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。图2细胞处于有丝分裂中期，每条染色体中含有2个DNA分子，位于图1中的CD段，图3细胞处于有丝分裂末期，每条染色体中含有1个DNA分子，位于图1中的EF段。
6．下面左图为某二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线，右图表示该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述错误的是( )
A．CD段含有4个染色体组，12个核DNA分子
B．FG段可发生基因重组
C．若染色体②上有基因B，⑤的相同位点上有基因b，则其原因是在AB段发生了基因突变
D．右图中细胞是次级精母细胞，处于曲线图的HI段
解析：选C 坐标曲线图表示二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化，CD段表示有丝分裂后期，此时着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数量加倍，染色体组有4个，由分裂示意图可以看出，此动物体细胞中含有6条染色体，故CD段含有12个核DNA分子；FG段表示减数第一次分裂，此过程中可以发生基因重组；若染色体②上有基因B，⑤的相同位点上有基因b，则其原因可能是发生了基因突变，也可能是由于减数第一次分裂前期染色体片段的交叉互换造成的；右图表示减数第二次分裂，此时的细胞是次级精母细胞，不存在同源染色体。
7．下图表示某二倍体生物体内进行的三个连续生理过程中某细胞内染色体组数的变化，有关分析错误的是( )
A．图中Ⅰ过程产生的细胞若能发育成个体，则该个体属于单倍体
B．图中Ⅱ过程可体现细胞膜具有信息交流的功能
C．图中bc、ef段细胞内染色体数与核DNA分子数之比为1∶1
D．图中b、d、e点时染色体组数加倍的原因相同
8
解析：选D 题图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次表示减数分裂、受精作用和有丝分裂。Ⅰ过程产生的细胞为生殖细胞，由其发育来的个体为单倍体；在受精作用过程中，精卵细胞的识别与结合体现了细胞膜具有信息交流的功能；bc、ef段分别是减数第二次分裂后期和有丝分裂后期，这两个时期细胞内无染色单体，故染色体数与核DNA分子数之比为1∶1；b、e点时染色体组数加倍的原因是着丝点分裂，而d点时染色体组数加倍的原因是受精作用。
8．将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂(不考虑交叉互换)，下列叙述正确的是( )
A．若进行减数分裂，则四个细胞中均含有14C和32P
B．若进行有丝分裂，某一细胞中含14C的染色体可能是含32P染色体的两倍
C．若进行有丝分裂，则四个细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性
D．若进行减数分裂，则四个细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性
解析：选C 根据题干信息分析，该细胞可能是进行了两次有丝分裂或一次减数分裂。DNA的复制具有半保留复制的特点，减数分裂过程中，复制后的一条染色体上的两条姐妹染色单体都具有放射性，因此经过减数第一次分裂和第二次分裂，产生的每个子细胞染色体数目减半，四个子细胞中都有放射性，其中两个细胞中均含有14C，两个细胞中均含有32P；由于只有一对同源染色体分别被标记，且原料没有被标记，因此两种放射性之间不可能一方是另一方的两倍；经过第一次有丝分裂产生的子细胞中两条染色体分别含有14C和32P，但是都是一条链含有放射性，另一条链没有放射性，第二次有丝分裂DNA复制后每条染色体上的两条姐妹染色单体中的一条含有放射性，另一条没有，则产生的四个子细胞中可能两个含有放射性、两个不含有放射性，可能四个都含有放射性，也可能三个有放射性，一个没有放射性。
9．(2018·南京二模)研究表明myoD基因在黄颡鱼雌雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达，在肌肉组织中表达量最高。下列分析正确的是( )
A．myoD基因在肌肉组织中表达量最高，说明肌肉细胞的分化程度最高
B．心、脑、肌肉细胞中DNA和RNA相同，但蛋白质种类不一定相同
C．myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体出现生长差异
D．通过检测组织细胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表达，可确定细胞是否分化
解析：选C 不同细胞中基因是选择性表达的，myoD基因在肌肉组织中表达量最高，不能说明该细胞分化程度最高；心、脑、肌肉细胞中核DNA相同，但是RNA和蛋白质不完全相同；myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体生长出现差异；所有细胞中呼吸酶基因都表达，因此不能通过检测组织细胞的呼吸酶基因是否表达来确定细胞是否分化。
10．如图所示为部分人体细胞的生命历程。Ⅰ～Ⅳ
8
代表细胞的生命现象，细胞1具有水分减少、代谢减慢的特征，细胞2可以无限增殖。下列叙述正确的是( )
A．Ⅰ～Ⅳ过程中，遗传物质没有发生改变的是Ⅰ、Ⅲ
B．成体干细胞能够分化成浆细胞、肝细胞等，体现了细胞核的全能性
C．细胞2与正常肝细胞相比代谢旺盛，DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高
D．效应T细胞作用于细胞1和细胞2使其坏死，此过程属于细胞免疫
解析：选C 据图可知，过程Ⅰ表示细胞分化，过程Ⅱ表示细胞衰老，过程Ⅲ表示细胞癌变。细胞分化遗传物质没有发生改变，但细胞癌变遗传物质发生了改变；全能性是指发育成完整个体，而浆细胞、干细胞不是完整个体；癌细胞代谢旺盛，DNA复制和基因表达旺盛，因此DNA聚合酶和RNA聚合酶活性高；衰老、损伤的细胞被效应T细胞的清除属于细胞凋亡，不是细胞坏死。
11．(2018·海安中学段考，多选)如图为洋葱根尖结构示意图。相关叙述正确的是( )
A．在观察植物细胞有丝分裂的实验中，需用盐酸和酒精处理使细胞分散开
B．观察细胞质壁分离现象的最佳区域是①
C．经低温处理后，③处可出现染色体数目改变的细胞
D．增加根尖细胞数目的主要区域是②
解析：选ABC 图中①②③④分别表示根毛区、伸长区、分生区、根冠。盐酸和酒精混合液(1∶1)能使根尖分生区细胞分散开。观察质壁分离选择成熟的植物细胞，根毛区为成熟的植物细胞。分生区进行细胞分裂，故增加细胞数目的主要区域是③；低温处理分生区的细胞，会抑制细胞中纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目加倍。
12．(多选)图甲表示一个基因型为AaBb的动物某两个细胞分裂图，图乙表示该动物细胞分裂过程中不同时期的染色体与核DNA数目比的变化关系。下列有关叙述错误的是( )
A．图甲细胞所示的变异均发生在减数第一次分裂的后期
B．图甲的右图细胞中含有2个染色体组
8
C．图甲细胞发生在图乙对应的E～F段的某一时期
D．图乙只能表示减数分裂过程中染色体与核DNA数目比的变化
解析：选AD 图甲的左图细胞中A、a产生的原因是基因突变或交叉互换，发生在减数第一次分裂前的间期或前期，右图细胞中所示的变异发生在减数第二次分裂的后期；图甲的右图细胞中含有4条染色体，2个染色体组；图甲细胞中着丝点已经分裂，图乙中DE过程中发生着丝点分裂，所以图甲细胞发生在图乙对应的E～F段的某一时期；有丝分裂和减数分裂过程中染色体与核DNA数目比的变化均可以用图乙表示。
13．(多选)下列有关细胞生命历程的说法，正确的是( )
A．细胞分化时核DNA和mRNA都发生改变
B．细胞凋亡是基因选择性表达的结果
C．细胞癌变时细胞膜上的糖蛋白减少，多个基因发生突变
D．细胞分裂都会出现纺锤体和遗传物质的复制
解析：选BC 细胞分化时核DNA不变，mRNA发生变化；细胞凋亡是由基因控制的，是基因选择性表达的结果；细胞癌变是多个基因突变的累积效应；无丝分裂过程中不产生纺锤体，但有遗传物质的复制。
二、非选择题
14．(2018·南京二模)细胞周期按时间顺序可分为四个时期：G1、S、G2和M期，如图甲所示；各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如下表。请回答下列问题：
时期
主要生理变化
部分调控因子
G1
为遗传物质DNA的合成作准备
CDK4、CDK2(G1/S转换)
S
DNA合成
CDK2
G2
主要完成蛋白质的合成，为进入分裂期作准备
CDK1(G2/M转换)
M
核膜消失，染色体等发生变化
CDK1
G0
静息状态，细胞不生长，也不分化
(1)DNA聚合酶作用于细胞周期的__________(填字母)期，纺锤体形成于__________(填字母)期，调控因子__________的表达量增多，促进细胞周期从G1期向S期过渡。
(2)G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸)，细胞会终止其G1期的进程，进入________(填字母)期，一旦补充了所缺少的成分后，细胞将回到G1期，这种调节的意义是可以避免________________________________。
8
(3)若图甲中的1、2、3、4为一个细胞周期中的部分检查点，在DNA发生损伤时有阻滞细胞周期的作用。当DNA损伤出现在__________(填字母)期时，CDK1形成的复合物滞留在细胞质中，不能进入细胞核内发挥作用，阻止细胞进入下一时期，可以推测检查点最可能是图甲中的________(填数字)。
(4)胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、
3 h、1 h，经过一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，若要是所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后________h到________h进行。
解析：(1)DNA聚合酶催化DNA复制的过程，因此其作用于分裂间期中的S期；纺锤体形成于有丝分裂前期，即M期；根据表格分析可知细胞周期从G1期向S期过渡时，调控因子CDK2的表达量增多。(2)G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸)，细胞会终止其G1期的进程，则将不能进入S期，而是变成静息状态，细胞不生长，也不分化的G0期细胞；一旦补充了所缺少的成分后，细胞将回到G1期，这种调节可以避免物质和能量的浪费。
(3)根据表格分析可知，CDK1出现于G2期，主要是促进G2期向M期转换，若DNA损伤导致CDK1形成的复合物滞留在细胞质中，不能进入细胞核内发挥作用，阻止细胞进入下一时期，说明DNA损伤发生在G2期，应该在3处进行检测。(4)根据题意分析，经过一次阻断，S期细胞立刻被抑制，则细胞至少停留在G1/S交界处，至多停留在S/G2交界处，前者经过7 h达到后者，后者经过3＋1＋10＝14(h)到达下一个周期的前者，因此若要是所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7 h到14 h进行。
答案：(1)S M CDK2 (2)G0 物质和能量的浪费 (3)G2 3 (4)7 14
15．下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题：
(1)图甲中细胞④的名称是____________，该图中同时出现B、b的原因是________。
(2)图甲中细胞①处于图乙________段，图甲中处于图乙HI段的是________(填数字)。
(3)图丙a、b、c中表示DNA分子的是________，图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是________，图丙中Ⅱ→Ⅰ完成图乙中的________段的变化。
(4)现有某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，则使用此药物后，细胞的分裂将停留在图乙中________段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度，请写出简单的设计思路：____________________________________
8
____________________________________。
解析：(1)图甲中，根据细胞②的细胞质不均等分裂可知，该生物的性别为雌性。细胞④处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，应为第一极体，该生物的基因型为AaBB，因此图中同时出现B、b的原因是基因突变。(2)图甲中细胞①处于有丝分裂中期，对应于图乙中的AB段；图乙HI段表示减数第二次分裂，对应于图甲中的③④。(3)结合图甲可知，该生物体细胞中有4条染色体，故图丙a、b、c中表示DNA分子的是c，a代表染色体，b代表染色单体；图丙Ⅱ时期可代表有丝分裂前、中期或减数第一次分裂全过程，因此图甲中细胞①②对应图丙Ⅱ时期；图丙中Ⅱ→Ⅰ表示有丝分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失，染色体数目加倍，对应于图乙中的BC段变化。(4)有丝分裂后期，纺锤丝能牵引染色体移向两极，若某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，则使用此药物后，细胞的分裂将停留在图乙中CD段。用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度时，应设置不同浓度梯度的药物溶液，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制成装片观察并比较染色体数目的变化。
答案：(1)(第一)极体 基因突变 (2)AB ③④ (3)c ①② BC (4)CD 设置不同浓度梯度的药物溶液，分别对洋葱根尖细胞进行处理，培养一段时间后制成装片观察并比较染色体数目的变化
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