4单元过关检测(四)细胞的生命历程（Word版含解析）

高中生物单元过关检测(四)
细胞的生命历程
(时间：45分钟　分值：100分)
一、选择题(本题包括9小题，每小题4分，共36分)
1．(2021·山东济宁一模)下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述错误的是(　　)
A．若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示着丝点分裂
B．若图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制
C．若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组
D．若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有0或1条Y染色体
解析：选C。若题图1表示减数分裂，则CD段表示着丝点分裂，每条染色体上的DNA由2个变为1个，A项正确；若题图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制，核DNA含量加倍，B项正确；果蝇为二倍体生物，若两图均表示有丝分裂，则题图1的DE段一个细胞内可能含有4个染色体组，C项错误；若题图1表示减数分裂，则BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，减数第一次分裂过程中含有1条Y染色体，减数第二次分裂的前期和中期含有0或1条Y染色体，D项正确。
2．(2021·河北邢台高三月考)下列关于有丝分裂的叙述，错误的是(　　)
A．在动物细胞的有丝分裂过程中，某些细胞器是随机分配的
B．有丝分裂的后期，染色体数量加倍
C．有丝分裂将遗传物质平均分配，保持了亲子代间遗传性状的稳定
D．植物细胞有丝分裂的末期，细胞内有细胞板的形成
解析：选C。在动物细胞的有丝分裂过程中，某些细胞器(如线粒体、核糖体等)是随机分配的，A正确；有丝分裂的后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成染色体，此时细胞中的染色体数量加倍，B正确；在有丝分裂的过程中，亲代细胞的染色体经复制后精确地平均分配到两个子细胞中，因染色体上有遗传物质DNA，所以有丝分裂将细胞核遗传物质平均分配，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，C错误；处于有丝分裂末期的植物细胞，在赤道板的位置会出现细胞板，即细胞内有细胞板的形成，D正确。
3．(2021·广东揭阳高三第二次月考)百合花(2n＝24)花粉母细胞减数第一次分裂形成的两个子细胞中各含 12 条染色体。下列关于上述过程及子细胞的叙述，错误的是(　　)
A．染色体未复制就均分到子细胞
B．同源染色体分离，染色体数减半
C．着丝点未分裂，染色单体未分开
D．两个细胞中各含有一个染色体组
解析：选A。在减数第一次分裂前的间期，会进行染色体复制(实质上是DNA复制和蛋白质合成)，A错误；减数第一次分裂的后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，经过减数第一次分裂后，染色体数目会减半，B正确；减数第一次分裂时染色体的着丝点并未分裂，染色单体也未分开，C正确；由于减数第一次分裂后期同源染色体分裂，形成的两个子细胞中各含有一套染色体，即各含有一个染色体组，D正确。
4．图1为某高等动物的一组细胞分裂图像，A、a、B、b、C、c分别表示染色体；图2表示该动物某种细胞分裂过程中染色体组数变化情况。有关叙述正确的是(　　)
　
A．a和B染色体上的基因可能会发生交叉互换
B．若图1中的乙细胞对应图2中的d时期，则m所代表的数值是1
C．甲、乙、丙三个细胞中均含有2个染色体组，但只有丙中不含同源染色体
D．丙细胞产生子细胞的过程中会发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合
解析：选C。a和B染色体为非同源染色体，而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，A错误；图1中的乙细胞含有2个染色体组，若其对应图2中的d时期，则m所代表的数值是2，B错误；甲、乙、丙三个细胞中均含有2个染色体组，但只有丙中不含同源染色体，C正确；丙细胞处于减数第二次分裂后期，其产生子细胞的过程中不会发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合，因为等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，D错误。
5．用3H标记的胸苷和3H标记的尿苷(它们是合成核酸的原料)，分别处理活的洋葱根尖，开始一段时间后检测大分子放射性，最可能的结果是　(　　)
A．两者所有细胞都能检测到放射性
B．前者所有细胞都能检测到放射性，后者只有局部区域细胞检测到放射性
C．前者部分细胞检测到放射性，后者所有的细胞都能检测到放射性
D．两者所有细胞都不能检测到放射性
解析：选C。用3H标记的胸苷是合成DNA的原料，用3H标记的尿苷是合成RNA的原料，洋葱根尖只有分生区的细胞进行分裂，在分裂间期时有DNA的复制，复制过程以3H标记的胸苷作为合成DNA的原料，子细胞中才能检测到放射性，所以只有部分细胞检测到放射性；而通过转录控制蛋白质的合成发生在所有细胞中，所以C正确，A、B、D错误。
6．(2021·广东清远高三期末)如下图所示，人体骨髓中存在的间充质干细胞(MSC)可分裂、分化成多种组织细胞，下列说法正确的是(　　)
A．间充质干细胞(MSC)是具有全能性的细胞
B．脂肪细胞的RNA与MSC中的不完全相同
C．b过程产生的后代细胞遗传物质发生改变
D．MSC中的基因都不能表达时细胞开始凋亡
解析：选B。间充质干细胞(MSC)属于干细胞，分化程度低，分裂能力强，但目前认为动物细胞的细胞核具有全能性，A错误；由于脂肪细胞和MSC中的基因进行选择性表达，所以两者的RNA不完全相同，B正确；b过程是细胞分化，是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，产生的后代，细胞遗传物质不发生改变，C错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡过程中与凋亡相关的基因表达，D错误。
7．下列关于细胞癌变的叙述，错误的是(　　)
A．人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌相关的基因
B．癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是一种累积效应
C．癌细胞的细胞膜表面糖蛋白增加，使其容易在体内分散和转移
D．细胞中原癌基因和抑癌基因的表达异常可能引起细胞癌变
解析：选C。人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌相关的基因，如原癌基因、抑癌基因，A正确；癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多基因多次突变累积的结果，B正确；癌细胞的细胞膜表面糖蛋白减少，使其容易在体内分散和转移，C错误；细胞中原癌基因和抑癌基因突变，其表达异常会引起细胞癌变，D正确。
8．(2021·广东梅州高三联考)研究发现，肿瘤细胞能释放一种叫“微泡”的泡状结构，其携带一种特殊的“癌症蛋白”。当“微泡”与血管上皮细胞融合时，“癌症蛋白”作为信号分子促进新生血管异常形成，并使其向着肿瘤位置生长。下列叙述合理的是(　　)
A．“微泡”膜的组成成分中可能含有少量的脂肪
B．“癌症蛋白”是血管上皮细胞的化学致癌因子
C．“微泡”和血管上皮细胞的融合具有特异性
D．“癌症蛋白”作为膜蛋白成分参与新生血管的生长
解析：选C。“微泡”膜属于生物膜的一种，其组成成分主要为磷脂、蛋白质，脂肪是良好的储能物质，其不可能含有少量的脂肪，A错误；根据题意可知，“癌症蛋白”是信号分子，不是化学致癌因子，B错误；“癌症蛋白”作为信号分子，其靶细胞是血管上皮细胞，故“微泡”和血管上皮细胞的融合具有特异性，C正确；根据题意可知，“癌症蛋白”是信号分子，促进新生血管异常形成，影响了血管上皮细胞中遗传信息的执行，使细胞向着肿瘤方向生长，即影响了血管上皮细胞基因的选择性表达，D错误。
9．(2021·湖南长沙高三月考)下图表示人体红细胞成熟经历的几个过程及各个阶段细胞特点，下列叙述正确的是(　　)
A．造血干细胞和网织红细胞均具有细胞周期
B．网织红细胞的原癌基因和抑癌基因突变导致白血病
C．过程③在脱去细胞核的同时还排出核糖体等细胞器
D．成熟红细胞的凋亡由基因控制，其凋亡基因在④之前已表达
解析：选D。只有连续进行分裂的细胞才具有细胞周期，网织红细胞不具有细胞周期，A错误；白血病是一类造血干细胞恶性克隆性疾病，造血干细胞的原癌基因和抑癌基因突变可导致白血病，网织红细胞无细胞核，不存在原癌基因和抑癌基因，B错误；据图分析可知，过程③在脱去细胞核后，形成的网织红细胞能进行蛋白质的合成，说明过程③没有排出核糖体等细胞器，C错误；成熟红细胞的凋亡由基因控制，其凋亡基因在④之前已表达，D正确。
二、选择题(本题包括3小题，每小题6分，共18分)
10．细胞衰老和干细胞耗竭是机体衰老的重要标志，转录激活因子YAP是发育和细胞命运决定中发挥重要作用的蛋白质。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和定向分化技术来产生YAP特异性缺失的人胚胎干细胞，YAP缺失的干细胞会表现出严重的加速衰老。下列叙述错误的是(　　)
A．推测YAP在维持人体干细胞年轻态中发挥着关键作用
B．转录激活因子YAP的合成需要在核糖体上进行
C．YAP缺失的干细胞的形态、结构和功能会发生改变
D．CRISPR/Cas9基因编辑过程中，基因中的高能磷酸键会断裂
解析：选D。根据“YAP缺失的干细胞会表现出严重的加速衰老”，可推测YAP在维持人体干细胞年轻态中发挥着关键作用，A正确；转录激活因子YAP是一种蛋白质，其合成场所是核糖体，B正确；“YAP缺失的干细胞会表现出严重的加速衰老”，而细胞衰老过程中形态、结构和功能会发生改变，所以YAP缺失的干细胞的形态、结构和功能会发生改变，C正确；CRISPR/Cas9基因编辑过程中，基因中的磷酸二酯键会断裂，D错误。
11．研究发现，在细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用如下图所示，S蛋白可以抑制分离酶的活性。下列相关叙述错误的是(　　)
A．黏着素存在时，会因姐妹染色单体交叉互换而发生基因重组
B．在分离酶的作用下，组成四分体的同源染色体会发生分离
C．S蛋白可能会导致姐妹染色单体不分离，使子细胞中染色体数目异常
D．S蛋白在姐妹染色单体分离前降解，保证了姐妹染色单体正常分离
解析：选A。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，A项错误；分析题图可知，分离酶既可以使着丝点分裂，染色单体分离，也可以使组成四分体的同源染色体发生分离，B项正确；分离酶使着丝点分裂，染色单体分离，S蛋白可以抑制分离酶的活性，S蛋白存在时可能使子细胞中染色体数目发生异常，C项正确；根据C项分析，S蛋白在姐妹染色单体分离前降解，就可以保证分离酶的活性正常，保证姐妹染色单体正常分离，D项正确。
12．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中的一种酶能使外源MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲臢并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲臢，用酶联免疫检测仪在540 nm波长处测定其光吸收值(即OD540)，可间接反映活细胞数量。某高校科研小组采用MTT法检测不同浓度姜黄素对人肝癌细胞株SMMC 7721增殖的影响，实验结果如下图所示。由图不能得出的结论是(　　)
A．本实验的自变量是姜黄素的浓度和处理时间，因变量为540 nm波长处的光吸收值
B．姜黄素明显抑制SMMC 7721的增殖，且随浓度的增大和时间的增加效果愈明显
C．为了降低药物的细胞毒性作用，后续其他相关实验用姜黄素的处理时间宜为48 h
D．与其他时间段相比，为48～72 h之间姜黄素对SMMC 7721增殖的抑制变化最明显
解析：选D。实验的自变量是姜黄素的浓度和处理时间，因变量为540 nm波长处的光吸收值，A正确；据图可知，施加姜黄素可明显抑制SMMC 7721的增殖，且随浓度的增大和时间的增加效果愈明显，B正确；据图可知，72 h和48 h处理效果差别不大，因此为了降低药物的细胞毒性作用，后续其他相关实验用姜黄素的处理时间宜为48 h，C正确；据图可知，48 h时不同浓度处理组之间处理效果和72 h组处理效果差别不大，因此在48～72 h之间姜黄素对SMMC 7721增殖的抑制变化不明显，D错误。
三、非选择题(本题包括4小题，共46分)
13．(12分)(2021·陕西安康模拟)下图是基因型为AaBb的雌性高等动物细胞分裂图像及细胞分裂过程中染色体数目变化曲线，请回答下列相关问题：
(1)图甲所示细胞内有________个染色体组，分裂产生的子细胞的基因型是________。不具有同源染色体的细胞是____________。
(2)图丙所示细胞名称为________，其染色体变化对应图丁的________段。
(3)若用光学显微镜观察到图中细胞所示的染色体，需用________________染色；若鉴定染色体的主要成分时，需用到________试剂和________试剂。
(4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是___________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(5)若图丙中一条染色体上的B基因变为b基因，则产生这种情况的原因可能是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：(1)图甲所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，分裂产生的子细胞的基因型与亲代细胞的基因型相同，即AaBb。图乙所示细胞处于减数第一次分裂前期。图丙所示细胞处于减数第二次分裂后期，不具有同源染色体。(2)图丙细胞均等分裂，是第一极体，染色体数目变化对应图丁的de段。(3)用光学显微镜观察图中细胞所示的染色体，需用龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色；染色体的主要成分是DNA与蛋白质，若鉴定染色体的主要成分，需用到二苯胺试剂和双缩脲试剂。(4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是1号与2号染色体在减数第一次分裂后期没有正常分离。(5)该动物进行减数分裂的细胞中姐妹染色单体上出现等位基因，原因是基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换。
答案：(1)4　AaBb　图丙　(2)第一极体　de　(3)龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)　二苯胺　双缩脲　(4)减数第一次分裂后期同源染色体1号与2号没有分开　(5)基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换
14．(10分)小肠上皮是研究成体干细胞理想的材料之一。它由大量重复的单元构成，每个单元结构如图一所示，a处是干细胞，其分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。科学家用含有3H 胸苷的营养液，处理活的小肠上皮，半小时后洗去游离的3H 胸苷。连续48小时检测小肠上皮的被标记部位，结果如下图二(黑点表示放射性部位)。
请回答下列问题：
(1)小肠上皮a处的细胞因具有____________________能力而被称为干细胞。
(2)处理后开始的几小时，发现只有a处能够检测到放射性，原因是__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)48小时后继续跟踪检测，发现小肠上皮上的放射性完全消失了，原因可能是________________________________________________________________。
解析：干细胞是指一类具有很强分裂、分化能力的细胞，3H 胸苷是构成DNA的原料，本题通过观察图形以及题干信息可以看出，通过干细胞的分裂能力，在DNA复制时利用了3H 胸苷合成子代DNA，放射性进入细胞，随着时间的推移，放射性的位置恰好对应了题中所给的信息：干细胞分化形成的新细胞在向上迁移的过程中逐渐成熟为具有吸收、分泌功能的绒毛细胞。
答案：(1)分裂、分化　(2)只有a处的细胞能进行细胞分裂，细胞分裂间期要利用3H 胸苷合成DNA　(3)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失
15．(12分)(2021·广东中山高三期末)适量的碘摄入是保证人体正常甲状腺功能的必要条件。科研人员以体外培养人体正常甲状腺细胞为模型，探讨碘过量对甲状腺细胞的损伤及其机制。回答下列问题：
(1)人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘(I－)的浓度比血浆高20～25倍，该细胞依靠________方式从血浆中摄取碘。
(2)滤泡上皮细胞在内质网上的________上合成甲状腺球蛋白的前体，继而在高尔基体上加工并浓缩形成分泌颗粒(含碘化甲状腺球蛋白)，再以胞吐方式排放到腺泡腔内贮存。
(3)在促甲状腺激素的调节下，滤泡上皮细胞摄取碘化甲状腺球蛋白，成为胞吞小泡，小泡与细胞内________融合，碘化甲状腺球蛋白被分解形成大量T4和少量T3，即甲状腺激素，于细胞基底部释放入血液。上述过程体现了细胞膜具有______________________________________________的功能。
(4)体外培养甲状腺细胞，待细胞进入快速增殖期，分别加入浓度为0、1、10、50 mmol/L的KI溶液处理24 h。收集各组培养液测定乳酸脱氢酶(LDH)含量，计算LDH漏出率。取各组培养的细胞，检测并分析细胞周期及细胞凋亡率。实验结果如下：
KI/(mmol/L) LDH漏出率 G1期 S期 G2～M期 凋亡率
0 34.07% 60.09% 32.59% 1.15% 9.64%
1 37.47% 59.69% 34.04% 6.29% 10.48%
10 37.39% 60.39% 35.04% 6.28% 10.80%
50 43.27% 72.84% 18.66% 8.50% 14.76%
注：分裂间期分为G1期、S期、G2期，其中S期为DNA分子复制期；M表示分裂期。
①LDH是细胞内含有的酶，LDH漏出率的测定结果说明____________________________________________。
②细胞周期是细胞正常生长的关键，50 mmol/L KI作用于甲状腺细胞24 h，细胞周期会阻滞细胞于________期进行DNA修复，如果无法修复，就会诱导细胞________。
(5)碘是维持甲状腺形态和功能的重要因素之一，请结合上述信息以及所学知识谈一谈为什么建议人们要适量摄入碘：________________________________
______________________________________________________________
__________________________。
解析：(1)人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘(I－)的浓度比血浆高20～25倍，该细胞可以逆浓度梯度吸收I－，故依靠主动运输方式从血浆中摄取碘。(2)蛋白质的合成场所是核糖体，故甲状腺球蛋白的前体在核糖体上合成后，经过内质网、高尔基体加工，再经过细胞膜以胞吐的形式分泌到细胞外。(3)溶酶体含有多种水解酶，碘化甲状腺球蛋白被包裹成胞吞小泡，可以与溶酶体融合，碘化甲状腺球蛋白被分解形成大量T4和少量T3，即甲状腺激素，细胞释放甲状腺激素的过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能，该过程需要经过促甲状腺激素的调节作用，促甲状腺激素作用于滤泡上皮细胞的过程体现了细胞膜的信息交流的功能。(4)①根据实验数据可知，KI浓度越高，LDH漏出率越高，说明高浓度的KI对甲状腺细胞的损伤程度更大。②由实验数据可知，50 mmol/L KI 作用于甲状腺细胞24 h，G1期细胞数目增多，细胞凋亡率增大，故推测细胞周期会阻滞细胞于G1期进行DNA修复，如果无法修复，就会诱导细胞凋亡。(5)碘摄入量过低导致甲状腺激素合成不足，甲状腺肿大；碘摄入量过高会影响细胞周期，诱导甲状腺细胞凋亡，故要适量的摄入碘。
答案：(1)主动运输
(2)核糖体
(3)溶酶体　控制物质进出细胞和进行信息交流
(4)①高浓度的KI对甲状腺细胞的损伤程度更大
②G1　凋亡
(5)碘摄入量过低导致甲状腺激素合成不足，甲状腺肿大；碘摄入量过高会影响细胞周期，诱导甲状腺细胞凋亡
16．(12分)研究发现，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2＋浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素发挥抗肿瘤作用和胞内Fe2＋浓度的关系，研究人员对乳腺癌细胞进行下表中所示的不同处理，16小时后统计
乳腺癌细胞的数目，计算得出下表的相对百分比。请回答下列问题：
组别 处理方式 乳腺癌细胞相对百分比
1 普通培养液 101.9%
2 普通培养液中加入全转铁蛋白 109.6%
3 普通培养液中加入青蒿素 10.4%
4 普通培养液中先加入全转铁蛋白，再加入青蒿素 0.2%
注：全转铁蛋白是Fe2＋与转铁蛋白的复合物，与膜上受体结合后引起胞内Fe2＋浓度升高
(1)根据表中数据，比较第1、2组结果可知，胞内高浓度Fe2＋有利于________________；比较第3、4组结果可知，胞内的高浓度Fe2＋有利于__________________________________________________________________。
(2)化疗是通过化学药物杀死癌细胞达到治疗目的，但其对正常细胞也有很强的杀伤性。与传统化疗方法治疗肿瘤相比，利用青蒿素治疗肿瘤，具有毒副作用小的特点，试结合题目和表格说明原因。________________________________
______________________________________________________________。
(3)研究人员结合青蒿素治疗疟疾的机理分析，青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2＋结合后释放出自由基破坏细胞膜，使细胞膜的通透性随之改变。细胞外大量Ca2＋进入细胞，一方面诱导细胞中相关凋亡基因表达，使细胞______________；另一方面导致细胞内渗透压升高，致使细胞
______________________________________________________________。
解析：(1)比较第1、2组结果可知，胞内高浓度Fe2＋有利于乳腺癌细胞增殖；比较第3、4组结果可知，胞内的高浓度Fe2＋有利于青蒿素发挥抗肿瘤作用，两者综合作用效果更佳。(2)根据题干信息已知，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2＋浓度远高于正常细胞，而根据表格分析可知，青蒿素对胞内Fe2＋浓度高的细胞(癌细胞)的抑制作用更显著，因此与传统化疗方法治疗肿瘤相比，利用青蒿素治疗肿瘤，具有毒副作用小的特点。(3)细胞中与凋亡有关的基因表达会导致细胞凋亡；细胞内渗透压升高，会导致细胞大量吸收水分，发生膨胀直至裂解死亡。
答案：(1)乳腺癌细胞增殖　青蒿素发挥抗肿瘤作用
(2)青蒿素对胞内Fe2＋浓度高的细胞(癌细胞)的抑制作用更显著
(3)凋亡(编程性死亡)　大量吸收水分发生膨胀直至裂解死亡