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2020年高考生物真题分类汇编专题03：细胞的生命历程
一、单选题
1．（2020·浙江选考）下列与细胞生命活动有关的叙述，正确的是（ ）
A．癌细胞表面粘连蛋白增加，使其容易在组织间自由转移
B．高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小，呼吸变慢
C．高等植物胚胎发育过程中，胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D．愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中mRNA的种类和数量相同
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞的凋亡；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失，使其容易在组织间自由转移，A错误；
B、高等动物衰老细胞中线粒体数量随年龄增大而减少，体积随年龄增大而增大，B错误；
C、细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，在植物体内普遍存在，如胚胎发育过程胚柄的退化，C正确；
D、细胞分化的实质是基因选择性表达，愈伤组织再分化形成的多种细胞中的mRNA的种类和数量不同，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞分化是细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。
癌细胞是由正常细胞受到致癌因子的影响转化而来，具有无限增殖和能在体内转移的特点。
细胞衰老的过程会发生多种生理和生化的变化，如多种酶的活性降低、呼吸变慢等，最后细胞的形态结构也发生多种变化、如细胞核体积增大、核膜内折等。
细胞凋亡是由某种基因引发的不可避免的编程性细胞死亡，是细胞发育过程中的必然步骤。
2．（2020·浙江选考）高等动物胚胎干细胞分裂过程中，发生在同一时期的是（ ）
A．核糖体的增生和环沟的形成
B．染色体的出现和纺锤体的出现
C．染色单体的形成和着丝粒的分裂
D．中心体的复制和染色体组数的加倍
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、核糖体的增生发生在分裂间期的G1期，环沟的形成发生在有丝分裂末期，A错误；
B、染色体和纺锤体的出现均发生在有丝分裂前期，B正确；
C、染色单体的形成在分裂间期，着丝粒的分裂在有丝分裂后期，C错误；
D、中心体的复制在分裂间期的G2期，染色体组的加倍发生在有丝分裂后期着丝粒分裂后，D错误。
故答案为：B。
【分析】高等动物胚胎干细胞的分裂方式为有丝分裂，整个细胞周期包括分裂间期和有丝分裂的前期、中期、后期、末期，根据有丝分裂各个时期的物质变化分析选项进行判断。
有丝分裂的过程：
①分裂间期
特点：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态。
②前期
特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。
染色体特点：①染色体散乱地分布在细胞中心附近。②每个染色体都有两条姐妹染色单体。
③中期
特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
④后期
特点：着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。
④末期
特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。
3．（2020·天津）某同学居家学习期间，准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中（每天换一次水），根尖生长状况最好的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、洋葱底部没有水分，不能正常生长，A错误；
BD、整个洋葱全部放入水中，可能导致根尖缺氧无法正常生长，BD错误；
C、洋葱底部接触水，提供水的同时保证了空气的供应，且石子能固定洋葱为根生长提供空间，C正确。
故答案为：C。
【分析】观察“根尖有丝分裂的实验”中根尖培养的具体操作：洋葱根尖的培养在上实验课之前的3-4天，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面，把这个装置放在温暖的地方培养，待根长约5cm，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
4．（2020·新高考I）在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如下图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是（ ）
A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、由题干信息可知，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；
B、出现“染色体桥”后，在两个着丝点间任意位置发生断裂，可形成两条子染色体分别移向细胞两极，其子细胞中染色体数目不会发生改变，B正确；
C、“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接，不会出现非同源染色体片段，C错误；
D、若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析题图可知，缺失端粒的染色体不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后形成“染色体桥”结构，当两个着丝点间任意位置发生断裂，则可形成两条子染色体，并分别移向细胞两极，根据以上信息答题。
5．（2020·新高考I）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒( BYDV )的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B．正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C．感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D．M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
【答案】C
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合；细胞周期；有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、由分析可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高，A正确；
B、正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体，B正确；
C、由分析可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的，C错误；
D、由分析可知，M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析题图可知，在正常细胞中，DNA复制开始后，CDK1磷酸化水平升高，当细胞中DNA复制完成后，CDK1的磷酸化水平降低，使细胞进入分裂期，从而完成正常的细胞周期。感染BYDV的细胞中，间期DNA复制时，CDK1磷酸化水平升高后则不再降低，使细胞不能进入分裂期而停留在间期，不能完成正常的细胞周期。由此可推测M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。
6．（2020·江苏）下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是（ ）
A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞的凋亡；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、高度分化的细胞能执行特定的功能，但也可能继续分裂增殖，如性原细胞能进行有丝分裂和减数分裂，A错误；
B、癌变细胞是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而形成，发生突变的基因仍能表达，B错误；
C、正常组织细胞在体外长时间培养，细胞分裂达到一定次数后一般都会走向衰老，C正确；
D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，细胞坏死与细胞凋亡不同，它是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，D错误。
故答案为：C。
【分析】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。
细胞中与癌有关的基因包括原癌基因和抑癌基因，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要阻止细胞的不正常增殖。
细胞衰老是自然界的正常现象，其过程是细胞的形态结构和化学反应发生复杂变化的过程。
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
7．（2020·浙江选考）下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是（ ）
A．用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少
B．用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期
C．用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加
D．用仅含适量 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量増加
【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、用缺乏营养物质的培养液培养，会使细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成，所以细胞周期不能正常进行，M期细胞减少，A正确；
B、G1期发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，用蛋白质合成抑制剂处理， G1期细胞不能合成相应的蛋白质，无法进入S期，B错误；
C、有丝分裂过程中的染色体数目加倍发生在后期，用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目不会增加，C错误；
D、虽然S期进行DNA的复制，但用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量不会増加，D错误。
故答案为：A。
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期）。分裂间期又包括G1期、S期和G2期。
二、多选题
8．（2020·江苏）某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录，下表实验现象合理的是（ ）
选项 试验材料 试验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深
C 用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
A．A B．B C．C D．D
【答案】A,B,D
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，A正确；
B、在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱外表皮细胞会失水，液泡逐渐减小，颜色变深，B正确；
C、观察植物细胞有丝分裂的实验中，制片后细胞已死亡，不能观察到染色体的动态变化，C错误；
D、酵母菌涂片中有部分酵母菌已死亡，故用台盼蓝染色后，部分被染成蓝色，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】高中生物学中的颜色反应：
1、斐林试剂检测可溶性还原糖：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。
2、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色；苏丹Ⅳ+脂肪→红色。
3、双缩脲试剂检测蛋白质：蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
4、碘液检测淀粉：淀粉+碘液→蓝色。
5、DNA的染色与鉴定：DNA+甲基绿→绿色 DNA+二苯胺→蓝色。
6、吡罗红使RNA呈现红色：RNA+吡罗红→红色。
7、台盼蓝使死细胞染成蓝色。
8、线粒体的染色：健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。
9、酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
10、CO2的检测：CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿在变黄。
11、染色体（或染色质）的染色：染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液）染成深色。
三、综合题
9．（2020·江苏）细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统（检验点），对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题：
（1）与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 。
（2）细胞有丝分裂的重要意义在于通过 ，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 （填序号：①损伤和修复、②完成复制）；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是 。
（3）细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是 。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点 ，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制 的形成，主要激活检验点 ，使癌细胞停滞于中期。
【答案】（1）染色体数不变，核DNA数加倍
（2）染色体正确复制和平均分配；①②；检验点5
（3）细胞无限增殖；2；纺锤体；4
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】（1）G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成，其每条染色体含有两条染色单体，每个染色单体含有一个DNA，染色体数目不变，DNA加倍；（2）细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配，保证亲子代细胞的遗传物质保持一致；保持遗传的稳定性。图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M，其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复，DNA是否完成复制；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂；（3）癌细胞的主要特征是细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制；DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，主要激活检验点2，将癌细胞阻断在S期；分裂中期阻断法可用秋水仙素碱抑制纺锤体的形成，染色体不能移向两极，故主要激活检验点4，使癌细胞停滞于中期。
【分析】本题主要考查细胞周期中间期的染色体及DNA的变化，分裂期的规律及癌细胞的特征。分裂间期包括G1期、S期和G2期， 细胞进入G1期后，各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加，线粒体、叶绿体、核糖体都增多了，内质网扩大，高尔基体、溶酶体等的数目都增加了，动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制；S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成； 在G2期，中心粒完成复制而形成两对中心粒，微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成。细胞周期中的检验点有五个，检验点1主要检验DNA是否损伤，细胞外环境是否适宜，细胞体积是否足够大；检验点2主要检查DNA复制是否完成；检验点3主要是检验DNA是否损伤，细胞体积是否足够大；检验点4主要检验纺锤体组装完成，着丝点是否正确连接到纺锤体上；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。癌细胞的主要特征有细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制。
10．（2020·浙江选考）以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：
（1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生 现象来判断。
（2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏 色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的 不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的 。
（3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后， 有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂 期细胞的染色体，原因是 。
【答案】（1）质壁分离
（2）黄；移动速率；吸收光谱
（3）轻压盖玻片；中；中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】（1）活的植物细胞能发生质壁分离，而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离，因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡，质壁分离现象明显，常用于进行质壁分离实验。（2）碳酸钙有保护叶绿素的作用，未加碳酸钙，叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素的颜色，类胡萝卜素偏黄，故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素，被附着在滤纸条的同一条线上（滤液细线），随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散，且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率（扩散速率）而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线，就是该物质的吸收光谱。（3）观察细胞中的染色体，需要将细胞分散开来，因此用10%盐酸对根尖进行解离，为了进一步使细胞分散开来，染色后，用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，由于中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究，因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影，制作染色体组型图。
【分析】质壁分离为植物细胞常有的现象，质壁分离是指植物的细胞壁和原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的成分）分开。质壁分离的原理为：①浓度差的存在，引起细胞失水，②细胞壁的伸缩性小于原生质层，因此细胞发生质壁分离。
色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质，色素的提取常采用菠菜为原料，光合色素是脂溶性的，因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为：研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
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2020年高考生物真题分类汇编专题03：细胞的生命历程
一、单选题
1．（2020·浙江选考）下列与细胞生命活动有关的叙述，正确的是（ ）
A．癌细胞表面粘连蛋白增加，使其容易在组织间自由转移
B．高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小，呼吸变慢
C．高等植物胚胎发育过程中，胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D．愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中mRNA的种类和数量相同
2．（2020·浙江选考）高等动物胚胎干细胞分裂过程中，发生在同一时期的是（ ）
A．核糖体的增生和环沟的形成
B．染色体的出现和纺锤体的出现
C．染色单体的形成和着丝粒的分裂
D．中心体的复制和染色体组数的加倍
3．（2020·天津）某同学居家学习期间，准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中（每天换一次水），根尖生长状况最好的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2020·新高考I）在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如下图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是（ ）
A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
5．（2020·新高考I）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒( BYDV )的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B．正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C．感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D．M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
6．（2020·江苏）下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是（ ）
A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
7．（2020·浙江选考）下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是（ ）
A．用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少
B．用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期
C．用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加
D．用仅含适量 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量増加
二、多选题
8．（2020·江苏）某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录，下表实验现象合理的是（ ）
选项 试验材料 试验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深
C 用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
A．A B．B C．C D．D
三、综合题
9．（2020·江苏）细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统（检验点），对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题：
（1）与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 。
（2）细胞有丝分裂的重要意义在于通过 ，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 （填序号：①损伤和修复、②完成复制）；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是 。
（3）细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是 。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点 ，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制 的形成，主要激活检验点 ，使癌细胞停滞于中期。
10．（2020·浙江选考）以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：
（1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生 现象来判断。
（2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏 色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的 不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的 。
（3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后， 有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂 期细胞的染色体，原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞的凋亡；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失，使其容易在组织间自由转移，A错误；
B、高等动物衰老细胞中线粒体数量随年龄增大而减少，体积随年龄增大而增大，B错误；
C、细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，在植物体内普遍存在，如胚胎发育过程胚柄的退化，C正确；
D、细胞分化的实质是基因选择性表达，愈伤组织再分化形成的多种细胞中的mRNA的种类和数量不同，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞分化是细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。
癌细胞是由正常细胞受到致癌因子的影响转化而来，具有无限增殖和能在体内转移的特点。
细胞衰老的过程会发生多种生理和生化的变化，如多种酶的活性降低、呼吸变慢等，最后细胞的形态结构也发生多种变化、如细胞核体积增大、核膜内折等。
细胞凋亡是由某种基因引发的不可避免的编程性细胞死亡，是细胞发育过程中的必然步骤。
2．【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、核糖体的增生发生在分裂间期的G1期，环沟的形成发生在有丝分裂末期，A错误；
B、染色体和纺锤体的出现均发生在有丝分裂前期，B正确；
C、染色单体的形成在分裂间期，着丝粒的分裂在有丝分裂后期，C错误；
D、中心体的复制在分裂间期的G2期，染色体组的加倍发生在有丝分裂后期着丝粒分裂后，D错误。
故答案为：B。
【分析】高等动物胚胎干细胞的分裂方式为有丝分裂，整个细胞周期包括分裂间期和有丝分裂的前期、中期、后期、末期，根据有丝分裂各个时期的物质变化分析选项进行判断。
有丝分裂的过程：
①分裂间期
特点：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态。
②前期
特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。
染色体特点：①染色体散乱地分布在细胞中心附近。②每个染色体都有两条姐妹染色单体。
③中期
特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
④后期
特点：着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。
④末期
特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。
3．【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、洋葱底部没有水分，不能正常生长，A错误；
BD、整个洋葱全部放入水中，可能导致根尖缺氧无法正常生长，BD错误；
C、洋葱底部接触水，提供水的同时保证了空气的供应，且石子能固定洋葱为根生长提供空间，C正确。
故答案为：C。
【分析】观察“根尖有丝分裂的实验”中根尖培养的具体操作：洋葱根尖的培养在上实验课之前的3-4天，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面，把这个装置放在温暖的地方培养，待根长约5cm，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
4．【答案】C
【知识点】染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、由题干信息可知，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；
B、出现“染色体桥”后，在两个着丝点间任意位置发生断裂，可形成两条子染色体分别移向细胞两极，其子细胞中染色体数目不会发生改变，B正确；
C、“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接，不会出现非同源染色体片段，C错误；
D、若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析题图可知，缺失端粒的染色体不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后形成“染色体桥”结构，当两个着丝点间任意位置发生断裂，则可形成两条子染色体，并分别移向细胞两极，根据以上信息答题。
5．【答案】C
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合；细胞周期；有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、由分析可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高，A正确；
B、正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体，B正确；
C、由分析可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的，C错误；
D、由分析可知，M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析题图可知，在正常细胞中，DNA复制开始后，CDK1磷酸化水平升高，当细胞中DNA复制完成后，CDK1的磷酸化水平降低，使细胞进入分裂期，从而完成正常的细胞周期。感染BYDV的细胞中，间期DNA复制时，CDK1磷酸化水平升高后则不再降低，使细胞不能进入分裂期而停留在间期，不能完成正常的细胞周期。由此可推测M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。
6．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞的凋亡；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、高度分化的细胞能执行特定的功能，但也可能继续分裂增殖，如性原细胞能进行有丝分裂和减数分裂，A错误；
B、癌变细胞是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而形成，发生突变的基因仍能表达，B错误；
C、正常组织细胞在体外长时间培养，细胞分裂达到一定次数后一般都会走向衰老，C正确；
D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，细胞坏死与细胞凋亡不同，它是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，D错误。
故答案为：C。
【分析】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。
细胞中与癌有关的基因包括原癌基因和抑癌基因，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要阻止细胞的不正常增殖。
细胞衰老是自然界的正常现象，其过程是细胞的形态结构和化学反应发生复杂变化的过程。
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
7．【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、用缺乏营养物质的培养液培养，会使细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成，所以细胞周期不能正常进行，M期细胞减少，A正确；
B、G1期发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，用蛋白质合成抑制剂处理， G1期细胞不能合成相应的蛋白质，无法进入S期，B错误；
C、有丝分裂过程中的染色体数目加倍发生在后期，用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目不会增加，C错误；
D、虽然S期进行DNA的复制，但用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量不会増加，D错误。
故答案为：A。
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期）。分裂间期又包括G1期、S期和G2期。
8．【答案】A,B,D
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，A正确；
B、在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱外表皮细胞会失水，液泡逐渐减小，颜色变深，B正确；
C、观察植物细胞有丝分裂的实验中，制片后细胞已死亡，不能观察到染色体的动态变化，C错误；
D、酵母菌涂片中有部分酵母菌已死亡，故用台盼蓝染色后，部分被染成蓝色，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】高中生物学中的颜色反应：
1、斐林试剂检测可溶性还原糖：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。
2、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色；苏丹Ⅳ+脂肪→红色。
3、双缩脲试剂检测蛋白质：蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
4、碘液检测淀粉：淀粉+碘液→蓝色。
5、DNA的染色与鉴定：DNA+甲基绿→绿色 DNA+二苯胺→蓝色。
6、吡罗红使RNA呈现红色：RNA+吡罗红→红色。
7、台盼蓝使死细胞染成蓝色。
8、线粒体的染色：健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。
9、酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
10、CO2的检测：CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿在变黄。
11、染色体（或染色质）的染色：染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液）染成深色。
9．【答案】（1）染色体数不变，核DNA数加倍
（2）染色体正确复制和平均分配；①②；检验点5
（3）细胞无限增殖；2；纺锤体；4
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】（1）G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成，其每条染色体含有两条染色单体，每个染色单体含有一个DNA，染色体数目不变，DNA加倍；（2）细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配，保证亲子代细胞的遗传物质保持一致；保持遗传的稳定性。图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M，其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复，DNA是否完成复制；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂；（3）癌细胞的主要特征是细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制；DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，主要激活检验点2，将癌细胞阻断在S期；分裂中期阻断法可用秋水仙素碱抑制纺锤体的形成，染色体不能移向两极，故主要激活检验点4，使癌细胞停滞于中期。
【分析】本题主要考查细胞周期中间期的染色体及DNA的变化，分裂期的规律及癌细胞的特征。分裂间期包括G1期、S期和G2期， 细胞进入G1期后，各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加，线粒体、叶绿体、核糖体都增多了，内质网扩大，高尔基体、溶酶体等的数目都增加了，动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制；S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成； 在G2期，中心粒完成复制而形成两对中心粒，微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成。细胞周期中的检验点有五个，检验点1主要检验DNA是否损伤，细胞外环境是否适宜，细胞体积是否足够大；检验点2主要检查DNA复制是否完成；检验点3主要是检验DNA是否损伤，细胞体积是否足够大；检验点4主要检验纺锤体组装完成，着丝点是否正确连接到纺锤体上；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。癌细胞的主要特征有细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制。
10．【答案】（1）质壁分离
（2）黄；移动速率；吸收光谱
（3）轻压盖玻片；中；中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】（1）活的植物细胞能发生质壁分离，而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离，因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡，质壁分离现象明显，常用于进行质壁分离实验。（2）碳酸钙有保护叶绿素的作用，未加碳酸钙，叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素的颜色，类胡萝卜素偏黄，故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素，被附着在滤纸条的同一条线上（滤液细线），随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散，且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率（扩散速率）而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线，就是该物质的吸收光谱。（3）观察细胞中的染色体，需要将细胞分散开来，因此用10%盐酸对根尖进行解离，为了进一步使细胞分散开来，染色后，用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，由于中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究，因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影，制作染色体组型图。
【分析】质壁分离为植物细胞常有的现象，质壁分离是指植物的细胞壁和原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的成分）分开。质壁分离的原理为：①浓度差的存在，引起细胞失水，②细胞壁的伸缩性小于原生质层，因此细胞发生质壁分离。
色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质，色素的提取常采用菠菜为原料，光合色素是脂溶性的，因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为：研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
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