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細胞的生命歷程 一、選擇題 1．下列與細胞周期有關的敘述，正確的是(　　) A．等位基因的分離發(fā)生在細胞周期的分裂間期 B．在植物細胞的細胞周期中紡錘絲出現(xiàn)在分裂間期 C．細胞周期中染色質DNA比染色體DNA更容易復制 D．肝細胞的細胞周期中染色體存在的時間比染色質的長 解析：選C　等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，減數(shù)分裂沒有細胞周期；紡錘絲出現(xiàn)在有絲分裂前期；DNA復制需要解螺旋，染色體高度螺旋化，難以解旋；染色體存在于分裂期，分裂期的時間遠小于分裂間期。 2．洋蔥根尖細胞和小鼠骨髓細胞都能用于觀察細胞有絲分裂，比較實驗操作和結果，敘述正確的是(　　) A．都需要用鹽酸溶液使細胞相互分離 B．都需要用低倍鏡找到分裂細胞再換高倍鏡觀察 C．在有絲分裂中期都能觀察到染色體數(shù)目加倍 D．在有絲分裂末期都能觀察到細胞板 解析：選B　解離洋蔥根尖組織時需要用到鹽酸溶液，鹽酸可使細胞相互分離開來，殺死細胞；分離小鼠骨髓細胞則需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶。觀察細胞有絲分裂裝片時，需要先用低倍鏡觀察，找到分裂細胞，然后再換用高倍鏡仔細觀察。在有絲分裂后期，姐妹染色單體分開，可觀察到染色體數(shù)目加倍。植物細胞在有絲分裂末期形成細胞板，動物細胞不形成細胞板，而是細胞膜從細胞中部向內凹陷。 3．如圖表示某動物細胞分裂過程中部分細胞的分裂圖像以及分裂過程中DNA含量的變化。下列敘述正確的是(　　) A．圖甲所示細胞的時期中，含有4對同源染色體，4個染色體組，8條染色單體 B．丁圖BC段可以用來表示圖乙所示細胞中DNA的含量 C．使用高倍顯微鏡觀察丙圖細胞，可以觀察到正在分離的一對性染色體X和Y D．丙圖所示細胞分裂完成產(chǎn)生的成熟生殖細胞，其細胞呼吸和物質合成進行得都比較緩慢 解析：選D　有絲分裂后期著絲點分裂，染色單體消失，所以圖甲所示細胞的時期中，含有4對同源染色體，4個染色體組，0條染色單體；丁圖BC段DNA含量加倍，說明同源染色體沒有分開，所以不可以用來表示圖乙所示細胞中DNA的含量；丙圖中的細胞質不均等分裂，說明是初級卵母細胞，因此不含有Y染色體；丙圖所示細胞分裂完成后，產(chǎn)生的成熟生殖細胞是卵細胞，在沒有受精時，其細胞呼吸和物質合成進行得都比較緩慢。 4．某二倍體動物細胞分裂過程中每條染色體DNA含量變化的曲線如圖所示，下列相關分析正確的是(　　) 選項 分裂方式 相應結果 A 有絲分裂 e～f時期的細胞都含有兩個染色體組 B 有絲分裂 赤道板和紡錘體都出現(xiàn)于d～e時期 C 減數(shù)分裂 c～d時期的細胞都有同源染色體 D 減數(shù)分裂 解析：選D　每條染色體上含有兩條染色單體時含有兩個DNA分子，此時可能處于有絲分裂的前期和中期、減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂的前期和中期；姐妹染色單體分離后，每條染色體含有一個DNA分子，對應的時期是有絲分裂的后期和末期以及減數(shù)第二次分裂的后期和末期。若為有絲分裂，e～f時期的細胞可能有四個染色體組(后期)，紡錘體出現(xiàn)在有絲分裂前期(c～d)，赤道板不是一個真實存在的結構；若為減數(shù)分裂，c～d時期的細胞可能含同源染色體，也可能不含同源染色體，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期或前期，即c～d時期。 5．(2019屆高三揚州聯(lián)考)圖1表示細胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)與核DNA數(shù)比的變化；圖2、圖3分別是某高等植物細胞有絲分裂的部分示意圖。下列說法正確的是(　　) A．圖1中BC段DNA易出現(xiàn)堿基對增添、缺失或替換，DE段發(fā)生了同源染色體的分離 B．圖2細胞所處時期，細胞中染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA數(shù)等于1∶0∶1 C．圖3細胞中結構H為赤道板，是形成細胞壁的結構基礎 D．圖2、圖3細胞所處時期分別位于圖1中的CD、EF段 解析：選D　圖1中BC段表示分裂間期DNA復制，此時DNA分子的穩(wěn)定性較差，易出現(xiàn)堿基對增添、缺失或替換，DE段形成的原因是著絲點分裂，有絲分裂不存在同源染色體的分離現(xiàn)象。圖2細胞處于有絲分裂的中期，該時期細胞中存在姐妹染色單體，細胞中染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2。圖3細胞中結構H為細胞板，細胞板由細胞的中央向四周擴展，逐漸形成新的細胞壁。圖2細胞處于有絲分裂中期，每條染色體中含有2個DNA分子，位于圖1中的CD段，圖3細胞處于有絲分裂末期，每條染色體中含有1個DNA分子，位于圖1中的EF段。 6．下面左圖為某二倍體動物精原細胞分裂過程中細胞內的同源染色體對數(shù)的變化曲線，右圖表示該動物的一個細胞分裂示意圖。下列敘述錯誤的是(　　) A．CD段含有4個染色體組，12個核DNA分子 B．FG段可發(fā)生基因重組 C．若染色體②上有基因B，⑤的相同位點上有基因b，則其原因是在AB段發(fā)生了基因突變 D．右圖中細胞是次級精母細胞，處于曲線圖的HI段 解析：選C　坐標曲線圖表示二倍體動物精原細胞分裂過程中細胞內同源染色體對數(shù)的變化，CD段表示有絲分裂后期，此時著絲點分裂，姐妹染色單體分開，染色體數(shù)量加倍，染色體組有4個，由分裂示意圖可以看出，此動物體細胞中含有6條染色體，故CD段含有12個核DNA分子；FG段表示減數(shù)第一次分裂，此過程中可以發(fā)生基因重組；若染色體②上有基因B，⑤的相同位點上有基因b，則其原因可能是發(fā)生了基因突變，也可能是由于減數(shù)第一次分裂前期染色體片段的交叉互換造成的；右圖表示減數(shù)第二次分裂，此時的細胞是次級精母細胞，不存在同源染色體。 7．下圖表示某二倍體生物體內進行的三個連續(xù)生理過程中某細胞內染色體組數(shù)的變化，有關分析錯誤的是(　　) A．圖中Ⅰ過程產(chǎn)生的細胞若能發(fā)育成個體，則該個體屬于單倍體 B．圖中Ⅱ過程可體現(xiàn)細胞膜具有信息交流的功能 C．圖中bc、ef段細胞內染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶1 D．圖中b、d、e點時染色體組數(shù)加倍的原因相同 解析：選D　題圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次表示減數(shù)分裂、受精作用和有絲分裂。Ⅰ過程產(chǎn)生的細胞為生殖細胞，由其發(fā)育來的個體為單倍體；在受精作用過程中，精卵細胞的識別與結合體現(xiàn)了細胞膜具有信息交流的功能；bc、ef段分別是減數(shù)第二次分裂后期和有絲分裂后期，這兩個時期細胞內無染色單體，故染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶1；b、e點時染色體組數(shù)加倍的原因是著絲點分裂，而d點時染色體組數(shù)加倍的原因是受精作用。 8．將某一細胞中的一條染色體用14C充分標記，其同源染色體用32P充分標記，置于不含放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂(不考慮交叉互換)，下列敘述正確的是(　　) A．若進行減數(shù)分裂，則四個細胞中均含有14C和32P B．若進行有絲分裂，某一細胞中含14C的染色體可能是含32P染色體的兩倍 C．若進行有絲分裂，則四個細胞中可能三個有放射性，一個沒有放射性 D．若進行減數(shù)分裂，則四個細胞中可能兩個有放射性，兩個沒有放射性 解析：選C　根據(jù)題干信息分析，該細胞可能是進行了兩次有絲分裂或一次減數(shù)分裂。DNA的復制具有半保留復制的特點，減數(shù)分裂過程中，復制后的一條染色體上的兩條姐妹染色單體都具有放射性，因此經(jīng)過減數(shù)第一次分裂和第二次分裂，產(chǎn)生的每個子細胞染色體數(shù)目減半，四個子細胞中都有放射性，其中兩個細胞中均含有14C，兩個細胞中均含有32P；由于只有一對同源染色體分別被標記，且原料沒有被標記，因此兩種放射性之間不可能一方是另一方的兩倍；經(jīng)過第一次有絲分裂產(chǎn)生的子細胞中兩條染色體分別含有14C和32P，但是都是一條鏈含有放射性，另一條鏈沒有放射性，第二次有絲分裂DNA復制后每條染色體上的兩條姐妹染色單體中的一條含有放射性，另一條沒有，則產(chǎn)生的四個子細胞中可能兩個含有放射性、兩個不含有放射性，可能四個都含有放射性，也可能三個有放射性，一個沒有放射性。 9．(2018南京二模)研究表明myoD基因在黃顙魚雌雄成體的心、腦、肌肉等不同組織中均有表達，在肌肉組織中表達量最高。下列分析正確的是(　　) A．myoD基因在肌肉組織中表達量最高，說明肌肉細胞的分化程度最高 B．心、腦、肌肉細胞中DNA和RNA相同，但蛋白質種類不一定相同 C．myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體出現(xiàn)生長差異 D．通過檢測組織細胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表達，可確定細胞是否分化 解析：選C　不同細胞中基因是選擇性表達的，myoD基因在肌肉組織中表達量最高，不能說明該細胞分化程度最高；心、腦、肌肉細胞中核DNA相同，但是RNA和蛋白質不完全相同；myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體生長出現(xiàn)差異；所有細胞中呼吸酶基因都表達，因此不能通過檢測組織細胞的呼吸酶基因是否表達來確定細胞是否分化。 10．如圖所示為部分人體細胞的生命歷程。Ⅰ～Ⅳ代表細胞的生命現(xiàn)象，細胞1具有水分減少、代謝減慢的特征，細胞2可以無限增殖。下列敘述正確的是(　　) A．Ⅰ～Ⅳ過程中，遺傳物質沒有發(fā)生改變的是Ⅰ、Ⅲ B．成體干細胞能夠分化成漿細胞、肝細胞等，體現(xiàn)了細胞核的全能性 C．細胞2與正常肝細胞相比代謝旺盛，DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高 D．效應T細胞作用于細胞1和細胞2使其壞死，此過程屬于細胞免疫 解析：選C　據(jù)圖可知，過程Ⅰ表示細胞分化，過程Ⅱ表示細胞衰老，過程Ⅲ表示細胞癌變。細胞分化遺傳物質沒有發(fā)生改變，但細胞癌變遺傳物質發(fā)生了改變；全能性是指發(fā)育成完整個體，而漿細胞、干細胞不是完整個體；癌細胞代謝旺盛，DNA復制和基因表達旺盛，因此DNA聚合酶和RNA聚合酶活性高；衰老、損傷的細胞被效應T細胞的清除屬于細胞凋亡，不是細胞壞死。 11．(2018海安中學段考，多選)如圖為洋蔥根尖結構示意圖。相關敘述正確的是(　　) A．在觀察植物細胞有絲分裂的實驗中，需用鹽酸和酒精處理使細胞分散開 B．觀察細胞質壁分離現(xiàn)象的最佳區(qū)域是① C．經(jīng)低溫處理后，③處可出現(xiàn)染色體數(shù)目改變的細胞 D．增加根尖細胞數(shù)目的主要區(qū)域是② 解析：選ABC　圖中①②③④分別表示根毛區(qū)、伸長區(qū)、分生區(qū)、根冠。鹽酸和酒精混合液(1∶1)能使根尖分生區(qū)細胞分散開。觀察質壁分離選擇成熟的植物細胞，根毛區(qū)為成熟的植物細胞。分生區(qū)進行細胞分裂，故增加細胞數(shù)目的主要區(qū)域是③；低溫處理分生區(qū)的細胞，會抑制細胞中紡錘體的形成，導致細胞中染色體數(shù)目加倍。 12．(多選)圖甲表示一個基因型為AaBb的動物某兩個細胞分裂圖，圖乙表示該動物細胞分裂過程中不同時期的染色體與核DNA數(shù)目比的變化關系。下列有關敘述錯誤的是(　　) A．圖甲細胞所示的變異均發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期 B．圖甲的右圖細胞中含有2個染色體組 C．圖甲細胞發(fā)生在圖乙對應的E～F段的某一時期 D．圖乙只能表示減數(shù)分裂過程中染色體與核DNA數(shù)目比的變化 解析：選AD　圖甲的左圖細胞中A、a產(chǎn)生的原因是基因突變或交叉互換，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期或前期，右圖細胞中所示的變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂的后期；圖甲的右圖細胞中含有4條染色體，2個染色體組；圖甲細胞中著絲點已經(jīng)分裂，圖乙中DE過程中發(fā)生著絲點分裂，所以圖甲細胞發(fā)生在圖乙對應的E～F段的某一時期；有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體與核DNA數(shù)目比的變化均可以用圖乙表示。 13．(多選)下列有關細胞生命歷程的說法，正確的是(　　) A．細胞分化時核DNA和mRNA都發(fā)生改變 B．細胞凋亡是基因選擇性表達的結果 C．細胞癌變時細胞膜上的糖蛋白減少，多個基因發(fā)生突變 D．細胞分裂都會出現(xiàn)紡錘體和遺傳物質的復制 解析：選BC　細胞分化時核DNA不變，mRNA發(fā)生變化；細胞凋亡是由基因控制的，是基因選擇性表達的結果；細胞癌變是多個基因突變的累積效應；無絲分裂過程中不產(chǎn)生紡錘體，但有遺傳物質的復制。 二、非選擇題 14．(2018南京二模)細胞周期按時間順序可分為四個時期：G1、S、G2和M期，如圖甲所示；各時期所發(fā)生的主要生理變化及部分調控因子如下表。請回答下列問題： 時期 主要生理變化 部分調控因子 G1 為遺傳物質DNA的合成作準備 CDK4、CDK2(G1/S轉換) S DNA合成 CDK2 G2 主要完成蛋白質的合成，為進入分裂期作準備 CDK1(G2/M轉換) M 核膜消失，染色體等發(fā)生變化 CDK1 G0 靜息狀態(tài)，細胞不生長，也不分化 (1)DNA聚合酶作用于細胞周期的__________(填字母)期，紡錘體形成于__________(填字母)期，調控因子__________的表達量增多，促進細胞周期從G1期向S期過渡。 (2)G1期如果缺少某些必需的營養(yǎng)成分(如必需氨基酸)，細胞會終止其G1期的進程，進入________(填字母)期，一旦補充了所缺少的成分后，細胞將回到G1期，這種調節(jié)的意義是可以避免________________________________。 (3)若圖甲中的1、2、3、4為一個細胞周期中的部分檢查點，在DNA發(fā)生損傷時有阻滯細胞周期的作用。當DNA損傷出現(xiàn)在__________(填字母)期時，CDK1形成的復合物滯留在細胞質中，不能進入細胞核內發(fā)揮作用，阻止細胞進入下一時期，可以推測檢查點最可能是圖甲中的________(填數(shù)字)。 (4)胸苷(TdR)雙阻斷法可使細胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次為10 h、7 h、 3 h、1 h，經(jīng)過一次阻斷，S期細胞立刻被抑制，其余細胞最終停留在G1/S交界處；洗去TdR可恢復正常的細胞周期，若要是所有細胞均停留在G1/S交界處，第二次阻斷應該在第一次洗去TdR之后________h到________h進行。 解析：(1)DNA聚合酶催化DNA復制的過程，因此其作用于分裂間期中的S期；紡錘體形成于有絲分裂前期，即M期；根據(jù)表格分析可知細胞周期從G1期向S期過渡時，調控因子CDK2的表達量增多。(2)G1期如果缺少某些必需的營養(yǎng)成分(如必需氨基酸)，細胞會終止其G1期的進程，則將不能進入S期，而是變成靜息狀態(tài)，細胞不生長，也不分化的G0期細胞；一旦補充了所缺少的成分后，細胞將回到G1期，這種調節(jié)可以避免物質和能量的浪費。 (3)根據(jù)表格分析可知，CDK1出現(xiàn)于G2期，主要是促進G2期向M期轉換，若DNA損傷導致CDK1形成的復合物滯留在細胞質中，不能進入細胞核內發(fā)揮作用，阻止細胞進入下一時期，說明DNA損傷發(fā)生在G2期，應該在3處進行檢測。(4)根據(jù)題意分析，經(jīng)過一次阻斷，S期細胞立刻被抑制，則細胞至少停留在G1/S交界處，至多停留在S/G2交界處，前者經(jīng)過7 h達到后者，后者經(jīng)過3＋1＋10＝14(h)到達下一個周期的前者，因此若要是所有細胞均停留在G1/S交界處，第二次阻斷應該在第一次洗去TdR之后7 h到14 h進行。 答案：(1)S　M　CDK2　(2)G0　物質和能量的浪費　(3)G2　3　(4)7　14 15．下列甲、乙、丙圖分別是基因型為AaBB的某生物細胞的染色體組成和分裂過程中物質或結構變化的相關模式圖。請據(jù)圖回答問題： (1)圖甲中細胞④的名稱是____________，該圖中同時出現(xiàn)B、b的原因是________。 (2)圖甲中細胞①處于圖乙________段，圖甲中處于圖乙HI段的是________(填數(shù)字)。 (3)圖丙a、b、c中表示DNA分子的是________，圖甲中對應圖丙Ⅱ時期的細胞是________，圖丙中Ⅱ→Ⅰ完成圖乙中的________段的變化。 (4)現(xiàn)有某藥物能專一性地抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，則使用此藥物后，細胞的分裂將停留在圖乙中________段。如果用洋蔥根尖作實驗材料來探究該藥物抑制紡錘體形成的最適濃度，請寫出簡單的設計思路：____________________________________ ____________________________________。 解析：(1)圖甲中，根據(jù)細胞②的細胞質不均等分裂可知，該生物的性別為雌性。細胞④處于減數(shù)第二次分裂后期，且細胞質均等分裂，應為第一極體，該生物的基因型為AaBB，因此圖中同時出現(xiàn)B、b的原因是基因突變。(2)圖甲中細胞①處于有絲分裂中期，對應于圖乙中的AB段；圖乙HI段表示減數(shù)第二次分裂，對應于圖甲中的③④。(3)結合圖甲可知，該生物體細胞中有4條染色體，故圖丙a、b、c中表示DNA分子的是c，a代表染色體，b代表染色單體；圖丙Ⅱ時期可代表有絲分裂前、中期或減數(shù)第一次分裂全過程，因此圖甲中細胞①②對應圖丙Ⅱ時期；圖丙中Ⅱ→Ⅰ表示有絲分裂后期，著絲點分裂，染色單體消失，染色體數(shù)目加倍，對應于圖乙中的BC段變化。(4)有絲分裂后期，紡錘絲能牽引染色體移向兩極，若某藥物能專一性地抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，則使用此藥物后，細胞的分裂將停留在圖乙中CD段。用洋蔥根尖作實驗材料來探究該藥物抑制紡錘體形成的最適濃度時，應設置不同濃度梯度的藥物溶液，分別對洋蔥根尖細胞進行處理，然后制成裝片觀察并比較染色體數(shù)目的變化。 答案：(1)(第一)極體　基因突變　(2)AB?、邰?(3)c?、佗凇C　(4)CD　設置不同濃度梯度的藥物溶液，分別對洋蔥根尖細胞進行處理，培養(yǎng)一段時間后制成裝片觀察并比較染色體數(shù)目的變化