第5章 细胞的生命历程 章末练习2022-2023学年高一上学期生物北师大版必修1（含解析）

第5章 细胞的生命历程
考试时间：90分钟
满分：100分
一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.科学家利用成人的皮肤细胞培育出了微型人脑，该微型人脑达到了9周胎儿大脑的发育水平，但不能独立思考。下列相关描述正确的是( )
A.将人体皮肤细胞培育成微型人脑，体现了人皮肤细胞的全能性
B.在培育微型人脑的过程中发生了细胞分裂、分化、衰老等过程
C.该培育过程中发生了细胞分化，其根本原因是遗传物质发生了改变
D.若培育过程发生了细胞坏死，则属于基因控制下的程序性死亡
2.科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，则下列叙述正确的是( )
A.一个细胞周期可以用0~19.3h、19.3~38.6h来表示
B.蚕豆根尖细胞的DNA分子复制的时期有0~2h、19.3~21.3h、38.6~40.6h
C.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3h
D.高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛
3.如图表示某人体细胞(部分染色体)及洋葱根尖细胞的有丝分裂模式图，据图分析下列叙述正确的是( )
A.图甲细胞为人体细胞，处于分裂前期，此时染色体已缩小到最小程度
B.①在G2期已经复制完成，前期时作用于②而影响染色体的移动
C.③④均为细胞膜，两种细胞的胞质分裂方式不同
D.⑤由前期时核膜解体成的小泡组成，最终聚集成细胞板
4.如图甲为某生物细胞分裂的模式图，图乙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA含量的变化，图丙表示有丝分裂过程中某一时期染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中染色体与核DNA数目之比为1︰1 B.图乙中D→E的变化原因是着丝点的分裂
C.图丙所处时期与图甲细胞相同 D.图乙中B→C过程会有染色单体的形成
5.在观察植物细胞有丝分裂实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤（“+”表示操作，“-”表示未操作）如表所示：
实验操作人员 取材 解离 漂洗 染色 压片
甲 根尖1~3mm处 - + + +
乙 根尖1~3mm处 + - + +
丙 根尖5~7mm处 + + + +
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
A.细胞重叠；染色体着色很浅，不清楚；细胞分散，染色体着色清楚
B.细胞分散，但看不到染色体；染色体着色清楚；细胞分散，染色体着色清楚
C.细胞重叠；染色体着色很浅，不清楚；细胞着色清楚，但看不到染色体
D.染色体着色很浅，不清楚；细胞分散，染色体着色清楚；细胞分散，染色体着色清楚
6.如图表示植物细胞有丝分裂时细胞核裂解和重建过程。以下相关说法正确的是( )
A.①→②→③→④为一个完整的细胞周期
B.①中完成DNA的复制及相关蛋白质的合成
C.在③过程中内质网的作用十分突出
D.经过该过程，两个子细胞中的DNA含量可能不同
7.下列有关细胞分化和细胞全能性的叙述不正确的是( )
A.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础
B.受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞
C.动物和人体内仍保留着少数干细胞，这些细胞只分裂不分化
D.如果能够在体外培养各种干细胞，使之形成组织或器官，就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换
8.细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了某动物(2n=12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A.处于M期的细胞中染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷约7.4h后，甲种细胞都将停留在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.若该动物乙种细胞周期为24h，M期为1.9h，则选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适
9.自由基学说是一种细胞衰老假说。如图是自由基学说示意图，有关叙述正确的是( )
A.②①过程引起的作用效果属于负反馈调节
B.若③过程使酪氨酸酶活性降低，将引起白化病
C.若③过程使细胞膜上氨基酸的载体受损，氨基酸将会自由进出细胞
D.④过程可能导致细胞内蛋白质种类发生改变
10.科学家们提出了众多有关细胞衰老起因的学说，目前为大家普遍接受的学说之一是自由基学说。衰老的自由基学说的核心内容有3条：
①衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的；
②这里所说的自由基，主要就是氧自由基；
③维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老。
下列不可以作为衰老的自由基学说证据的是( )
A.断奶后，向小鼠饲料中添加抗氧化剂，小鼠的寿命平均提高30%
B.儿童细胞中合成的H2O2酶数量多，老年人细胞中H2O2酶浓度低
C.人体血细胞与皮肤细胞中的端粒DNA长度随年龄增加而相应缩短
D.与野生型相比，多一个H2O2酶基因的转基因果蝇平均寿命延长
11.下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程的示意图，图中①~⑥为各个时期的细胞，a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析下列叙述正确的是( )
A.与①相比，②的表面积与体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强
B.⑤与⑥细胞内的遗传物质不同
C.c过程表示细胞分化
D.细胞衰老与死亡会引起人体的衰老与死亡
12.在个体发育中，通过细胞增殖增加细胞数目，通过细胞分化增加细胞种类。下列相关说法正确的是( )
A.同一个体的不同细胞具有相同的遗传信息，但遗传信息的执行情况不同
B.植物根尖细胞中无叶绿体，故用根尖细胞不能培养出含叶绿体的植物体
C.有丝分裂间期完成的DNA复制和有关蛋白质的合成，均在细胞核中进行
D.细胞分化过程中，其形态、结构、生理功能以及遗传物质均发生稳定性的变化
13.图甲为典型的细胞核及其周围部分结构示意图，图乙为有丝分裂过程中一个细胞核DNA含量变化曲线，则相关叙述正确的是( )
A.假设甲图代表的细胞处在细胞周期中，则甲图代表的细胞相当于图乙的cd区间
B.在乙图的ab区间，图甲中的3数目会加倍
C.在细胞周期中，既可消失又可重建的结构是甲图中的4、5，其消失时间是乙图的de区间
D.图甲所示结构不可能代表细菌，但细菌在分裂过程中也会出现DNA复制
二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分。
14.但凡生命，最终都会衰老和死亡，细胞作为生命的基本单位也不例外。下列有关细胞衰老和死亡的叙述，正确的是( )
A.衰老的细胞逐渐萎缩，其细胞核体积也变小
B.端粒受损或自由基积累都可能导致细胞衰老
C.细胞凋亡受严格的由遗传机制决定的程序性调控
D.极端的理化因素或病理性刺激可能引起细胞坏死
15.细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如表结果。下列推论正确的是( )
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A.M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B.S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C.将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
D.将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
16.人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述错误的是( )
A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B.MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C.MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
17.（多选题）如图为人体细胞所经历的生长发育各个阶段，图中①~⑦为不同的细胞，a~c表示不同的生理过程。下列叙述正确的是( )
A.与①相比，②③④的分裂增殖能力减弱，分化能力增强
B.②③④的形成过程中细胞中央出现赤道板
C.⑤⑥⑦的核基因相同，蛋白质种类和数量相同
D.进入c过程的细胞的酶活性普遍降低，代谢减慢
18.将某动物细胞（2N=16）放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间后，再移至普通培养基中培养，不同时间取样后进行放射自显影，在显微镜下观察计数，部分结果如表：
取样时间序号 取样时间（h） 被标记细胞
A 0 细胞核开始被标记
B 3 观察到一个被标记细胞X开始进入分裂期
C 5 细胞X着丝粒（点）开始分裂
D 6 细胞X分裂成两个子细胞，被标记细胞数目在增加
E 13 被标记细胞第二次开始进入分裂期
F …… 被标记细胞的比例在减少
G 100 被标记细胞的数目在减少
下列叙述错误的是( )
A.该动物细胞的细胞周期为10h，其中分裂间期占3h
B.B时细胞X的核膜、核仁开始消失，染色体和纺锤体也开始出现
C.D时被标记的细胞占50%
D.G时被标记细胞数目减少的原因可能是被标记细胞发生凋亡
三、非选择题：本题共3小题，共36分。
19.某种猴的体细胞中有24对染色体，图甲是该猴体细胞增殖时的细胞周期示意图。其中，某细胞周期内染色体与核DNA的数目比值如图乙所示。图丙是该猴的正常体细胞在体内或体外可能发生的过程。请回答下列有关问题:
(1)图甲中_________段可以表示一个完整的细胞周期。
(2)图乙中，处于AB段与EF段的细胞中染色体数_________(填“相同”或“不同”)，处于CD段的细胞中染色单体数:染色体数:核DNA数=_________，DE段形成的原因是_________。
(3)利用普通光学显微镜，可根据细胞中_________(答出两点)等特征，判断出细胞已经衰老。关于细胞衰老的机制，科学家提出了许多假说，目前大家普遍接受的有两种，它们是_________。
(4)图丙③过程形成的各细胞具有相同的遗传信息，但不同组织、器官中细胞的形态、结构和生理功能却有显著差异，根本原因是_________。通过④⑤⑥⑦过程可以说明，已分化的动物体细胞的细胞核_________。
20.当过量的UV（紫外线）照射人体时，会诱导细胞凋亡。为探究相关蛋白在UV诱导的细胞凋亡中的作用，研究者做了系列实验，部分结果如表所示。
组别 细胞凋亡率（%）
UV（20J，20h） 不作处理
正常细胞 49.5 0.4
J酶基因敲除细胞 1.3 0.35
（1）细胞凋亡是一种自然的生理过程，对于多细胞生物体完成正常发育，__________，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
（2）表中数据表明，UV照射条件下，J酶基因敲除细胞组细胞凋亡率__________，据此推测J酶可以__________。
（3）实验研究发现，J酶催化B蛋白的磷酸化反应，磷酸化的B蛋白又可以与J酶结合抑制其活性。可推测，B蛋白通过影响J酶活性抑制UV诱导的细胞凋亡过程。若要验证上述推测，实验组的设计及结果应该为__________（填选项前的字母）。
a.正常细胞 b.J酶基因敲除细胞 c.B蛋白基因敲除细胞
d.用UV（20J，20h）照射 e.不用UV（20J，20h）照射 f.J酶活性较高
g.J酶活性较低 h.细胞凋亡率较高 i.细胞凋亡率较低
（4）由上述实验可推知，机体一方面通过J酶的作用使DNA被UV损伤的细胞不至于发生癌变对身体造成更大伤害，同时又可通过B蛋白的调节防止__________，从而使细胞对UV刺激的反应维持在一定范围内。
21.如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①~⑥为各个时期的细胞，a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析回答:
(1)图中过程a、b分别表示_______和_______。
(2)与细胞①相比，细胞②的物质运输效率下降，原因是_______。过程b分裂产生的子细胞③和④与原来的母细胞②具有相同的特征，这是因为_______。
(3)图中细胞⑤与⑥形成的过程中，会在_______上发生稳定性差异;细胞衰老时，细胞核的体积_______，细胞内的酶活性_______(填“一定”或“不一定”)都降低;细胞凋亡是指_______的过程。
(4)细胞衰老是一种正常的生理现象。为探究细胞的衰老速度与年龄、性别的关系，某学习小组进行了如下实验:在相同且适宜的条件下，将雄性成年小鼠细胞(甲组)、雌性幼年小鼠细胞(乙组)单独培养，当甲组细胞停止分裂时，乙组细胞依然分裂旺盛。结论:细胞的衰老速度与年龄、性别有关。有人认为，该实验不足以得出上述结论，应该另外增设两个实验组，在上述相同条件下培养，观察比较各组的细胞分裂情况。这两个实验组分别是__________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：由人体皮肤细胞培育成微型人脑，没有形成完整个体，也不能判断出人皮肤细胞能否分化成其他各种类型的细胞，因此不能体现人皮肤细胞的全能性，A错误；由人皮肤细胞培育出微型人脑的过程中，发生了细胞分裂、分化、衰老等过程，B正确；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，遗传物质通常不发生改变， C错误；细胞坏死是由某种不利因素导致的细胞不正常死亡，细胞凋亡属于基因控制下的程序性死亡，D错误。
2.答案：C
解析：一个完整的细胞周期是从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止，包括分裂间期和分裂期，且分裂间期持续的时间最长，由题图可知，一个细胞周期可以用2~21.3h、21.3~40.6h来表示；图示中的2~19.3h、21.3~38.6h时段表示有丝分裂的间期，在有丝分裂的间期进行DNA分子复制；一个细胞周期可以用2~21.3h来表示，则蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3h；蚕豆根尖细胞没有叶绿体。
3.答案：B
解析：图甲细胞没有细胞壁，具有中心体，表示动物细胞的有丝分裂，图中①表示中心体，②表示染色体，④表示细胞膜，中心体正移向细胞两极，表示有丝分裂前期。图乙细胞④表示细胞壁，③表示细胞板，细胞中央出现细胞板，表示有丝分裂后期。细胞分裂中期时，染色体才缩小成最小程度，A错误；①中心体在G期已经复制完成，前期时作用于染色体的着丝点而影响染色体的移动，B正确；图中③表示细胞膜，④表示细胞壁，C错误；③由高尔基体形成的小泡组成，聚集成细胞板，D错误。
4.答案：C
解析：本题考查有丝分裂过程中图形的判断和各物质的变化规律。图甲表示有丝分裂后期，其染色体与核DNA数目之比为1︰1，A正确；图乙中D→E的变化为染色单体分开变成染色体的过程，这是由于发生了着丝点的分裂，B正确；图丙中染色体︰染色单体︰核DNA=1︰2︰2，表示有丝分裂前期和中期，而图甲细胞处于有丝分裂后期，C错误；图乙中B→C过程表示有丝分裂间期DNA复制的过程，会有染色单体的形成，D正确。
5.答案：C
解析：解离的目的是用药液使细胞分离开来，甲实验时未进行解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙实验时未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅，不清楚；丙取材取的是根尖5~7mm处，该区域为伸长区，该区域的细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。故选C。
6.答案：D
解析：分析图示，①表示核膜破裂，染色体清晰，为分裂前期；②是末期开始；③是新细胞核形成，是末期或子细胞；④是间期，有完整细胞核细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期包括前、中、后、末四个时期，图示是一个细胞增殖形成两个细胞.应该是有丝分裂，但没有中期和后期，①→②→③→④不能算一个完整细胞周期，A错误；DNA复制及蛋白质的合成在④时期，B错误；植物细胞在有丝分裂末期先形成细胞板再形成细胞壁，③过程中高尔基体的作用突出， C错误；经过该过程，两个子细胞中的核DNA含量相同，但细胞质DNA含量不一定相同，因此两个子细胞中的DNA含量可能不同，D 正确。
7.答案：C
解析：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础，A正确；受精卵和早期胚胎细胞都是没有分化的细胞，但它们也具有全能性，B正确；动物和人体内仍保留着少数干细胞，这些细胞既可以分裂，也可以分化，如骨髓中的造血干细胞，能通过分裂、分化产生各种血细胞，C不正确；如果能够在体外培养各种干细胞，使之形成组织或器官，就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换，D正确。
8.答案：C
解析：细胞处于M期的前期和中期时染色体数目为12条，处于后期和末期时染色体数目加倍为24条，末期结束后染色体又恢复为12条，A正确；加入过量的胸苷后，DNA的复制被抑制，处于G2期、M期、G1期的细胞最长分别经过7.4（2.2+1.8+3.4）h、5.2（1.8+3.4）h、3.4h可进入S期，进入S期后细胞分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷约7.4h后，甲种细胞都将停留在S期，B正确；从图中看出DNA的复制发生在S期，C错误；观察有丝分裂染色体变化应该选择分裂期所占比例较大的细胞，而甲种细胞分裂期所占的比例为1.8/15.3，乙种细胞分裂期所占的比例为1.9/24，甲细胞分裂期所占比例较大，所以选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适，D正确。
9.答案：D
解析：自由基通过②过程攻击磷脂，磷脂通过①过程产生更多的自由基，此过程引起的作用效果属于正反馈调节，A错误；若③过程使酪氨酸酶活性降低，将引起黑色素合成减少，但白化病是由控制酪氨酸酶的基因异常而引起的，B错误；若③过程使细胞膜上氨基酸的载体受损，氨基酸进出细胞将会受阻，C错误；④过程会引起基因突变，可能导致细胞内蛋白质种类发生改变，D正确。
10.答案：C
解析：断奶后，向小鼠饲料中添加抗氧化剂，小鼠的寿命平均提高30%，符合衰老的自由基学说，A正确；儿童细胞中合成的H2O2酶数量多，老年人细胞中H2O2酶浓度低，符合衰老的自由基学说，B正确；人体血细胞与皮肤细胞中的端粒DNA长度随年龄增加而相应缩短，属于端粒学说，另外人体成熟红细胞中无细胞核，无染色体，C错误；与野生型相比，多一个H2O2酶基因的转基因果蝇平均寿命延长，符合衰老的自由基学说，D正确。
11.答案：C
解析：与①相比，②的表面积与体积的比值减小，与外界环境进行物质交换的能力降低，A错误；c过程表示细胞分化，实质是基因的选择性表达，⑤与⑥细胞内的遗传物质相同，B错误， C正确；对多细胞生物而言，细胞的衰老和死亡一般不会引起个体的衰老和死亡，D错误。
12.答案：A
解析：同一个体的不同细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都具有相同的遗传信息，但遗传信息的执行情况不同，A正确；植物根尖细胞中无叶绿体，但含有控制叶绿体合成的相关遗传物质，因此用根尖细胞能培养出含叶绿体的植物体， B错误；有丝分裂间期DNA复制和蛋白质合成的转录过程均在细胞核中进行，而蛋白质合成的翻译过程在核糖体上进行，C错误；细胞分化过程中，其形态、结构生理功能均发生稳定性差异，但遗传物质没有发生改变，D错误。
13.答案：D
解析：本题考查细胞周期中的物质变化。若甲图代表的细胞处于细胞周期中，由于甲图中含有完整的细胞核，而细胞核在分裂期不完整，故甲图代表的细胞处于乙图的ab或fg区间，A错误；甲图中的3指的是染色质，乙图的ab区间会进行DNA的复制，会出现染色单体，但染色质数目不会加倍，B错误；甲图中的4代表核仁，5代表核膜，其消失于有丝分裂前期，即bc或gh区间，重建于有丝分裂末期，即ef或jk区间，C错误；细菌没有细胞核，故甲图所示结构不可能代表细菌，但细菌进行分裂的过程中也会出现DNA复制，D正确。
14.答案：BCD
解析：
15.答案：ABC
解析：M期细胞的染色体处于凝缩状态，M期细胞分别和G1、G2期细胞融合后，原G1、C2期细胞中染色质都出现了凝缩，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A正确。S期为DNA合成期，在S期进行的是DNA分子的复制，S期细胞和G1期细胞融合后，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确。将S期细胞和G2期细胞融合后，原G2期细胞核中DNA没有启动复制，可能是因为G2期为DNA合成后期，处于G2期的细胞已经完成了DNA复制；M期为细胞分裂期，处于M期的细胞已经完成了DNA复制，推测将M期细胞和S期细胞融合后，原M期细胞染色体DNA不会复制，C正确。由以上分析知，M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会出现凝缩，D错误。
16.答案：ABC
解析：本题考查细胞的分化、衰老和凋亡等知识。组织细胞是高度分化的细胞，由于分化的实质是基因的选择性表达，所以干细胞与其分化成的组织细胞的DNA相同，而RNA不完全相同，A错误；MSC属于干细胞，分化程度低，分裂能力强，而组织细胞是高度分化的细胞、成熟的细胞，所以组织细胞更容易衰老，B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，C错误；在培养MSC(多能干细胞) 时，向培养液中加入分化诱导因子，如丁酰环腺苷酸等化学物质时，可以诱导细胞向不同类型的组织细胞分化，D正确。
17.答案：AD
解析：a过程属于细胞增殖，b过程属于细胞分化，与①相比，②③④的分裂增殖能力减弱，分化能力增强，A正确；②③④细胞形成过程中进行的分裂属于有丝分裂，但赤道板不是真实存在的结构，B错误；⑤⑥⑦的核基因相同，但由于基因的选择性表达，其细胞内的蛋白质种类和数量不完全相同，C错误；c过程表示细胞衰老，进入c过程的细胞的酶活性普遍降低，代谢减慢，D正确。故选AD。
18.答案：AC
解析：分析表格数据，取样第3h观察到一个被标记细胞X开始进入分裂期，第13h，被标记细胞第二次进入分裂期，两次时间间隔为一个细胞周期，即一个细胞周期为10h，其中分裂期为6-3=3h，分裂间期为10-3=7h,A错误；B时细胞X开始进入分裂期，核膜、核仁开始消失，染色体和纺锤体也开始出现，B正确；D时取样被标记的细胞占100%，C错误；G时被标记细胞数目减少，原因可能是被标记细胞发生凋亡，D正确。
19.答案：(1)b+c
(2)不同；2:1:2；着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体
(3)细胞体积减小，细胞核体积增大；自由基学说和端粒学说
(4)细胞中的基因选择性表达；具有全能性
解析： (1)细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期持续的时间明显比分裂期长，因此图甲中b+c段可以表示一个完整的细胞周期。
(2)AB段细胞处于分裂间期，其染色体数为48条，EF段细胞处于分裂后期和末期，其染色体数为96条。处于CD段的细胞中染色体与核DNA的数目之比为1:2，说明每条染色体上有2条姐妹染色单体，每条染色单体上含1个DNA分子，因此染色单体数:染色体数:核DNA数=2:1:2。有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，因此细胞中染色体与核DNA的数目比值由0.5变为1。
(3)利用普通光学显微镜，可看到细胞体积减小、细胞核体积增大等，通过这些特征可判断出细胞已经衰老。关于细胞衰老的机制，科学家提出了许多假说，包括自由基学说和端粒学说。
(4)图丙③过程形成的各细胞具有相同的遗传信息，但不同组织、器官中细胞的形态、结构和生理功能却有显著差异，根本原因是分化过程中细胞中的基因选择性表达。通过④⑤⑥⑦过程，经过核移植后的重组细胞能发育成新的个体，说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
20.答案：（1）维持内部环境的稳定
（2）显著低于正常细胞组；促进UV诱导的细胞凋亡
（3）c、d、f、h
（4）细胞过度凋亡
解析：（1）细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰起着非常关键的作用。
（2）根据表中数据可知，UV照射条件下，J酶基因敲除细胞组细胞凋亡率显著低于正常细胞组，据此推测J酶可以促进UV诱导的细胞凋亡。
（3）实验研究发现，J酶催化B蛋白的磷酸化反应，磷酸化的B蛋白又可以与J酶结合抑制其活性。可推测，B蛋白通过影响J酶活性抑制UV诱导的细胞凋亡过程。若要验证B蛋白通过影响J酶活性抑制UV诱导的细胞凋亡过程，实验组应选择B蛋白基因敲除细胞，用UV（20J，20h）照射，实验结果应是J酶活性较高，细胞凋亡率较高。
（4）一方面DNA被UV损伤的细胞可能发生癌变，通过J酶的作用使DNA被UV损伤的细胞凋亡可避免对身体造成更大伤害；另一方面机体通过B蛋白的调节防止细胞过度凋亡，从而使细胞对UV刺激的反应维持在一定范围内。
21.答案：（1）细胞生长；细胞分裂
（2）细胞体积增大，细胞的表面积与体积的比值减小；细胞③和④是由细胞②经有丝分裂产生的两个子细胞，子细胞与母细胞含有相同的遗传物质，且两个子细胞还没有分化
（3）形态、结构和生理功能；增大；不一定；由基因所决定的细胞自动结束生命
（4）在相同且适宜的条件下，将雄性幼年小鼠细胞、雌性成年小鼠细胞单独培养
解析：（1）图中①→②细胞体积增大，②→③、④细胞数目加倍，所以过程a、b分别表示细胞生长和细胞分裂。
（2）与细胞①相比，细胞②体积增大，细胞的表面积与体积的比值减小，与外界环境进行物质交换的能力减弱。细胞③和④是由细胞②经有丝分裂产生的，分裂间期复制的染色体在分裂期平均分配到两个子细胞中，使子细胞与母细胞含有相同的遗传物质，且两个子细胞还未分化，所以子细胞③和④与原来的母细胞②具有相同的特征。
（3）图中细胞⑤与⑥的形成是细胞分化的结果，细胞分化会使细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异。细胞衰老时，细胞核的体积增大，细胞内的酶活性不一定都降低。细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
（4）根据实验探究的课题“探究细胞的衰老速度与年龄、性别的关系”可知，该实验的自变量是年龄和性别，实验时应遵循实验单一变量和对照原则，故应设置同一年龄不同性别和同一性别不同年龄的两组实验，根据实验结果分析判断。故需要另外增设雄性幼年小鼠细胞（丙组）、雌性成年小鼠细胞（丁组）两个实验组，在题述相同条件下培养，观察比较各组的细胞分裂情况。