2022年高考生物一轮复习：细胞的生命历程 解题模板与练习题汇编（含答案解析）

2022年高考生物一轮复习：细胞的生命历程解题模板与练习题汇编【解题模板】一、有丝分裂1.细胞周期的表示与判断方法看时间：长短看时期：间期+前期+中期+后期+末期2.判断各时期物质、结构的变化规律3.有丝分裂抑制剂作用结果的判断看细胞比例变化：a.核DNA含量为4a的细胞比例增大，细胞一分为二过程被抑制b.核DNA含量为2a的细胞比例增大，间期DNA复制过程被抑制二、细胞分化、与细胞衰老、凋亡、癌变的分析第9页共9页 【练习】1.研究表明，持续的肺部炎症会导致休眠癌细胞的周围出现中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)和基质金属蛋白酶9(MMP9)，能将肺部组织中的层粘连蛋白切割，暴露出一个名为“表位”的新表面，附近的休眠癌细胞能识别“表位”并被唤醒。下列有关叙述错误的是()A.休眠癌细胞能通过特异性受体蛋白识别“表位”B.NE和MMP9的分泌过程伴随有生物膜的转化C.被唤醒的癌细胞细胞周期会缩短，自由水含量会增加D.为防止癌症复发，应大量使用抗生素来根治器官炎症2.细胞周期包括DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）和分裂期（M期），若某动物细胞的G1、S、G2、M期经历的时间依次为10h、7h、3h、1h。研究人员利用DNA合成阻断剂3H-TdR（只影响DNA合成，不影响其他生命活动）可使细胞周期同步化（即利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段），进行的部分实验如下：用含3H-TdR的培养液培养该动物细胞群，经X小时后获得细胞群甲；随后将3H-TdR洗脱，转移至不含3H-TdR的培养液中继续培养得到细胞群乙，Y小时后，加入3H-TdR可获得细胞周期同步化的细胞群丙。下列叙述正确的是()A.X必须大于或等于7hB.细胞群甲均停留在S期C.Y应大于14hD.细胞群丙均停留在G1/S交界处3.一个细胞周期可为分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)。如图1所示，一个细胞周期存在多个检验点，只有经过各检验点检验合格后，细胞才能顺利进入下一个时期。研究发现，细胞中存在一种有丝分裂促进因子(MPF)，可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期(已知DNA复制是在D时期完成的)，图2表示MPF在细胞周期中的活性变化。下列说法错误的是()A.A、B、C、D的顺序可表示一个细胞周期B.若用某种药物抑制DNA复制，则细胞不能通过检验点4C.若向A时期细胞显微注射适量的MPF，可使G2期细胞进入M期的时间提前D.若用某种药物抑制细胞纺锤体的形成，则细胞不能通过检验点5第9页共9页 4.磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活从面使细胞进入分裂期，Cdc2的磷酸化受基因Cdc25和基因Weel调节。裂殖酵母经过自身延长后从中间断裂进行生殖，科研人员通过培养野生型、Weel突变体和Cdc25突变体裂殖酵母进行了细胞周期的研究，表现型如下图所示。下列相关叙述错误的是()A.基因Cdc25表达、基因Weel不表达时细胞才能正常分裂B.基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化C.正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后，核膜解体D.基因Cdc25在分裂期表达，基因Weel在间期表达5.动粒是位于姐妹染色单体着丝粒两侧的多蛋白结构（如图所示），负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起。近期研究发现，纤维冠（corona）主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的马达蛋白组成，与纺锤丝微管连接，支配染色体的运动和分离。下列相关叙述正确的是()A.在正常情况下，图中所示的姐妹染色单体含有等位基因B.若动粒外层的纤维冠缺失，可导致核DNA无法平均分配C.纺锤丝变短导致着丝粒分离，姐妹染色单体移向细胞两极D.有丝分裂后期，秋水仙素能作用于动粒抑制纺锤体的形成6.细胞分裂过程中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证，如下图所示。纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白（该机制的重要蛋白质），它监控着纺锤丝与着丝点之间的连接。一开始SAC蛋白位于②上，后来脱离，当所有的SAC蛋白都脱离后，细胞进入图D所示的时期，APC被激活。下列相关说法错误的是()A.图示细胞分裂方式为有丝分裂B.图示①中心体是在间期复制形成的C.图示中SAC蛋白与APC的激活没有关系第9页共9页 D.APC被激活与保证细胞染色体平均分配有关7.WDR26蛋白在真核生物中广泛存在，该蛋白与调控细胞增殖的某信号途径密切相关。为研究WDR26蛋白对细胞增殖的影响，某团队以HeLa细胞为材料进行研究，实验组为WDR26蛋白过量表达的HeLa细胞，对照组为WDR26蛋白正常表达的HeLa细胞，结果如图所示。下列叙述正确的是()A.由图1可知，WDR26蛋白能促进HeLa细胞增殖B.WDR26蛋白可以使HeLa细胞周期变长C.图2中M点包含的HeLa细胞在细胞周期中所处的时期是分裂期D.在实验组中加入DNA合成抑制剂，图2中N点对应的细胞数量将增多8.一项研究发现，寿命超过100岁的人中许多都拥有FOXO3基因的不寻常的版本，该基因可以保护大脑中的神经干细胞（NSPC）免受应激的有害影响，阻止大脑中的神经干细胞（NSPC）分裂直到环境支持新产生的细胞生存，从而保存了大脑的再生能力。大脑中缺乏该基因的小鼠受到不利因素的影响时脑细胞逐渐死亡。下列叙述中不正确的是()A.神经干细胞产生新的脑细胞是特定基因表达的结果B.人体衰老可能与FOXO3基因有关，该基因会影响脑细胞数量C.不利的环境因素可能导致NSPC保持休眠状态，保存了分裂、分化能力D.过度激活FOXO3基因可产生更多脑细胞，长寿的人该基因一直处于开启状态9.在胚胎发育期间，秀丽新小杆线虫有1090个体细胞，但在发育过程中有131个体细胞程序性死亡。研究发现细胞程序性死亡与4组共15个基因共同作用有关，如下图所示。遗传学研究发现：ced-3、ced-4、ced-9这3个基因在所有131个程序性死亡的细胞中都起作用，ced-9可阻断ced-3、ced-4的作用，防止细胞死亡；ced-3或ced-4突变体中，应该死去的131个细胞都活下来了；nuc-1突变体中，DNA裂解受阻，但细胞仍然死亡。根据以上信息，下列推断不合理的是()第9页共9页 A.健康细胞接受内外信号从而启动程序性死亡B.组1两个基因对ced-9基因的开启与关闭具有调控作用C.ced-9与ced-3、ced-4在细胞程序性死亡中的作用是相互拮抗的D.ced-3、ced-4、nuc-1中任意1个基因发生突变都会导致细胞凋亡受阻10.最新研究报告称：在人类肿瘤细胞中存在大量环状染色体外DNA（即ecDNA）。肿瘤细胞分裂时，ecDNA被随机分配到子细胞中；ecDNA部分携带癌基因，还能够改变癌基因的表达模式，促进肿瘤细胞的恶性增殖，并且在肿瘤快速生长和抵御威胁（比如化疗、放疗和其他疗法）中扮演着非常关键的角色。下列叙述错误的是()A.ecDNA为环状DNA，游离磷酸基团的数目为0B.肿瘤细胞可以发生基因突变、基因重组和染色体变异C.不同肿瘤细胞中ecDNA的数目不同，其癌基因的数目也可能不同D.研发能降解ecDNA的药物，是治疗癌症的新思路11.科学家对于衰老起因的研究仍在摸索前行，《衰老生物学》中将衰老的定义修正为“衰老是由时间推移，以及与环境相互作用而引起的分子、细胞和机体结构与功能的随机改变，衰老增加死亡的可能性”。下列说法正确的是()A.衰老细胞的细胞膜通透性降低，物质运输能力也减弱B.细胞的死亡不利于机体更好地实现自我更新C.胚胎发育过程中，细胞会衰老，但不会凋亡D.细胞衰老后可通过细胞自噬将其清除，这与细胞内溶酶体有关12.细胞的生命历程包括：细胞分裂、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡等过程，人类深入研究的细胞衰老和细胞凋亡机制可为延长人类寿命及治疗癌症等提供理论依据。请阅读以下资料：资料1：研究发现，NSD2酶可调节许多基因的表达，同时能够阻止细胞衰老；通过进一步实验表明，抑制正常细胞的NSD2酶的功能会导致细胞衰老加速，衰老细胞中NSD2酶的数量明显减少。第9页共9页 资料2：当凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因，细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活，Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，凋亡小体进而被吞噬细胞吞噬清除。下列相关叙述错误的是()A.NSD2酶通过调节基因的表达会导致细胞新陈代谢的速率减慢B.细胞裂解后形成的凋亡小体通过胞吞的方式进入吞噬细胞内C.增加癌细胞中Caspase酶的活性可为癌症的治疗提供新的思路D.处于衰老阶段的细胞和处于凋亡阶段的细胞中表达的基因相同13.MTT比色法是一种检测细胞存活的方法，其检测原理为活细胞的线粒体中存在的某种酶，可将黄色的MTT还原为结晶状的蓝紫色甲瓒，而死细胞中此酶无活性。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在540nm波长处测定溶解了甲瓒的DMSO的光吸收值(OD540值)。活细胞数量与光吸收值成正比。研究人员采用MTT比色法检测不同浓度的姜黄素对离体肝癌细胞增殖的影响，实验结果如下图所示。有关分析错误的是()A.本实验的自变量是姜黄素的浓度和处理时间，因变量是OD540值B.姜黄素能抑制肝癌细胞增殖，且在一定范围内，随溶液浓度的增加而增大C.与其它时间段相比，在48～72h间姜黄素对肝癌细胞增殖抑制作用最明显D.为观察姜黄素对肝癌细胞的作用，后续相关实验可将姜黄素处理时间限定在48h14.在生殖系细胞和癌细胞中存在端粒酶（由RNA和蛋白质形成的复合体），能够将变短的DNA末端重新加长（端粒酶作用机理如图所示）。下列相关叙述正确的是()A.端粒中“AAUCCC”重复序列有利于保护正常基因序列B.将双缩脲A液与B液混合后滴加到待测端粒酶样液中可以鉴定端粒酶的成分C.体细胞不能无限正常分裂的原因是不含端粒酶基因D.端粒酶可以连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键第9页共9页 15.结肠癌是常见的恶性肿瘤之一，结肠干细胞中转录活化因子（STAT3）异常活化后会导致其无限增殖。研究发现，毛钩藤碱可通过抑制细胞周期蛋白CyclinD1（过度表达可导致细胞增殖失控）的活性、促进半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase-3）基因的表达来抑制结肠癌细胞的增殖，促进其凋亡，为结肠癌的治疗提供新思路。下列有关说法错误的是()A.结肠干细胞既有分裂能力又有分化能力B.结肠癌细胞存在细胞周期，在分裂后期形成细胞板C.STAT3可能通过促进CyclinD1基因的表达来发挥作用D.结肠癌细胞中控制Caspase-3合成的基因不表达，从而不会发生凋亡答案以及解析1.答案：D2.答案：D解析：第一次用含3H-TdR的培养液培养动物细胞群，可使细胞停留在S期或G1/S交界处，所以X应大于（G2+M+G1）对应的时间，即X大于14h，A、B错误；对细胞群乙进行处理时，应使原来处于S期的细胞度过S期且不进入下一个S期，使原来处于G1/S交界处的细胞度过S期，故Y应该大于S期对应的时间但小于（M+G1+G2）对应的时间，即大于7h小于14h，C错误；DNA合成阻断剂3H-TdR只影响DNA合成，不影响其他生命活动，所以第二次加入阻断剂后，所有细胞均停留在G1/S交界处，D正确。3.答案：AB第9页共9页 解析：本题以细胞周期为背景，考查细胞周期的概念和细胞周期中各时期的特征。已知核DNA的复制是在D时期完成的，则D时期为S期，A时期为G2期，则B为分裂期（M），C为Gl期C→D→A→B表示一个细胞周期，A错误；若用某种药物抑制DNA复制，DNA复制不完全，则细胞不能通过检验点2，B错误；若向A时期（G2）细胞显微注射适量的MPF，因MPF可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期，故G2期细胞进入M期的时间提前，C正确；若用某种药物抑制细胞纺锤体的形成，则细胞不能通过检验点5，D正确。4.答案：AD5.答案：B6.答案：C解析：本题考查细胞有丝分裂过程。题图为有丝分裂过程，A正确；中心体的复制是在间期完成的，B正确；由图可知，无活性的SAC蛋白都脱离后细胞进入图D所示时期，APC由无活性转为有活性，SAC蛋白与APC的激活有关系，C错误；激活APC后，细胞进入后期，从而保证姐妹染色单体都能平均分配进入子细胞，维持子代细胞遗传性状的稳定性，D正确。7.答案：A解析：由图1可知，实验组细胞数比对照组多，说明WDR26蛋白可以促进HeLa细胞增殖，A正确；分析图1，相同时间内实验组细胞数多于对照组，说明实验组HeLa细胞分裂次数较多，即实验组HeLa细胞周期短，B错误；从图2可以看出，图中M点包含的HeLa细胞在细胞周期中所处的时期是间期，C错误；如果在实验组中加入DNA合成抑制剂，则会抑制DNA的合成，N点对应的细胞数量将减少，D错误。8.答案：D解析：神经干细胞具有分化的能力，分化为新的脑细胞是基因选择性表达的结果，A正确；FOXO3基因可阻止大脑中神经干细胞的分裂，影响脑细胞的数量，而人体衰老的过程中神经干细胞的分裂、分化能力降低，脑细胞的数量减少，B正确；不利的环境因素下神经干细胞的分裂能力下降，可能导致NSPC保持休眠状态，保存了大脑的再生能力，C正确；不利的环境条件下，FOXO3基因可阻止大脑中NSPC分裂，过度激活FOXO3基因不能促进脑细胞大量产生，长寿的人该基因不会一直处于开启状态，D错误。9.答案：D10.答案：B第9页共9页 解析：本题考查细胞癌变与信息提取能力。正常染色体DNA为双链结构，非环状，游离磷酸基团的数目为2，而ecDNA为环状DNA，游离磷酸基团的数目为0，A正确；肿瘤细胞不能进行减数分裂，不能发生基因重组，B错误；由题干信息“肿瘤细胞分裂时，ecDNA被随机分配到子细胞中”和“ecDNA部分携带癌基因”可知，不同肿瘤细胞中ecDNA的数目不同，癌基因的数目也不同，C正确；ecDNA部分携带癌基因，还能够改变癌基因的表达模式，促进肿瘤细胞的恶性增殖，并在肿瘤快速生长和抵御威胁（如化疗、放疗和其他治疗）中发挥关键作用，因此研发能降解ecDNA的药物是治疗癌症的新思路，D正确。11.答案：D解析：本题考查细胞衰老和死亡的特征及意义。衰老细胞的细胞膜通透性改变而非降低，A错误；细胞凋亡于机体有利，其也属于细胞死亡，B错误；胚胎发育过程中，有的细胞会衰老，有的细胞会凋亡，C错误；在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解后再利用，D正确。12.答案：AD解析：细胞衰老时，细胞新陈代谢的速率减慢，NSD2酶能够阻止细胞衰老，故不会导致细胞新陈代谢的速率减慢，A错误；凋亡小体通过胞吞的方式进入吞噬细胞内，B正确；根据资料2可知，增加Caspase酶的活性，可促进细胞凋亡，故增加癌细胞中Caspase酶的活性可为癌症的治疗提供新的思路，C正确；在细胞的生命历程中，处于不同阶段的细胞中均有与其所在阶段相关的基因进行表达，即不同阶段细胞表达的基因存在一定的差异，D错误。13.答案：C14.答案：D15.答案：B解析：本题主要考查细胞的生命历程。结肠干细胞同时具有分裂和分化能力，A正确；结肠癌细胞能连续分裂，存在细胞周期，但动物细胞没有细胞板，植物细胞在分裂末期形成细胞板，B错误；由题意可知，CyclinD1过度表达可导致细胞增殖失控，STAT3异常活化后会导致细胞无限增殖，说明两者之间有一定的关联，推测STAT3可能通过促进CyclinD1基因的表达来发挥作用，C正确；毛钩藤碱通过促进Caspase-3的表达来促进结肠癌细胞的凋亡，因此，结肠癌细胞中控制Caspase-3的基因不表达，其不会发生凋亡，D正确。第9页共9页