高中生物人教必修1水平测试：第6章 细胞的生命历程（含解析）

生物学 必修1［RJ］（不定项）
高中生物人教必修1水平测试
第6章　细胞的生命历程
一、单项选择题（每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1.菠菜根的分生区细胞不断分裂增殖，对该过程的叙述正确的是（　　）
A.细胞分裂间期，核DNA复制，核DNA和染色体的数目增加一倍
B.细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失，中心体发出星射线形成纺锤体
C.细胞分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，适于染色体计数和形态观察
D.细胞分裂末期，在细胞中央赤道板的位置出现一个由薄细胞构成的细胞板
答案　C
解析　细胞分裂间期，核DNA复制，核DNA数目增加一倍，但是染色体的数目没有发生变化，A错误；菠菜是高等植物，没有中心体，而是从细胞两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体，B错误；中期染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于计数和观察，C正确；细胞板是细胞壁形成的过程中出现的一个结构，不是由薄细胞构成的，D错误。
2.流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如下图。对检测结果的分析不正确的是（　　）
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA的复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
答案　C
解析　对照组和实验组的细胞在a峰中细胞的DNA含量均约为40，在b峰中细胞的DNA含量均约为80，所以b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，A正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA含量在逐渐加倍，所以正进行DNA分子的复制，B正确；DNA的复制发生在分裂间期，处于细胞分裂期的细胞中DNA是加倍的，所以处于分裂期的细胞均被计数在b峰中，C错误；比较实验组和对照组中的b峰细胞的数量，可以看出实验组中进行DNA复制的癌细胞数量和完成DNA复制的癌细胞数量均明显减少，说明该药物对癌细胞DNA的复制有抑制作用，D正确。
3.如图所示，甲表示动物细胞细胞周期中不同时期每条染色体上DNA分子含量的变化，乙表示该细胞细胞周期中不同时期细胞内染色体和DNA数量的关系。下列叙述中，错误的是（　　）
A.中心体和线粒体参与细胞的有丝分裂
B.图甲中完成CD段变化的细胞分裂时期是后期
C.有丝分裂过程中不会出现如图乙中d所示的情况
D.图乙中a可对应图甲中的BC段；图乙中c可对应图甲中的AB段
答案　D
解析　图乙中a表示一条染色体上含有一个DNA分子，且染色体数目是体细胞的2倍，可对应图甲中的DE段，图乙中c表示染色体处于非复制状态，对应图甲中的A点之前，图乙中d表示染色体∶DNA＝2∶1，这种情况不存在，C正确，D错误。
4.正常情况下，下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述中，正确的是（　　）
A.所有的体细胞都不断地进行细胞分裂
B.细胞分化仅发生于早期胚胎形成过程
C.细胞衰老和个体衰老是同步进行的
D.细胞的凋亡是自然正常的生理过程
答案　D
5.下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的说法，错误的是（　　）
A.甲紫溶液可使细胞核中的染色体着色
B.漂洗的目的是洗去根尖上的解离液，避免解离过度，便于染色
C.压片可将根尖细胞压成单层，使之不相互重叠
D.选取一个细胞就可以观察到有丝分裂的全过程
答案　D
解析　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，材料经过解离，细胞已经死亡，故只选取一个细胞不能观察到有丝分裂的全过程。
6.关于细胞衰老的原因，目前普遍接受的有自由基学说和端粒学说，下列有关说法错误的是（　　）
A.细胞内的氧化反应和辐射等会导致细胞产生自由基
B.自由基攻击磷脂时，会产生更多自由基
C.自由基会攻击DNA，可能引起基因突变
D.端粒由DNA构成，每次细胞分裂后会缩短一截
答案　D
解析　端粒是存在于真核生物染色体的两端，由一段特殊序列的DNA及其相关的蛋白质所组成的复合体，D错误。
7.健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。凋亡细胞被吞噬消化，不会引发炎症反应。下列关于细胞凋亡的说法错误的是（　　）
A.细胞凋亡和细胞分化过程中都有基因的选择性表达
B.细胞凋亡对多细胞生物体的生长发育具有重要作用
C.细胞凋亡受到严格的遗传机制决定而与环境因素无关
D.凋亡细胞被吞噬消化有利于维持人体内部环境的稳定
答案　C
解析　细胞分化和细胞凋亡过程都受基因调控，都有基因的选择性表达，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程中，对多细胞生物体的生长发育具有重要作用，B正确；细胞凋亡受到严格的遗传机制决定，但也受环境因素的影响，C错误；凋亡细胞被吞噬消化有利于维持人体内部环境的稳定，D正确。
8.已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是（　　）
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C.乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D.若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案　C
解析　根据图示，相同时间内，乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组，由于甲组未加药物，且药物X对细胞增殖有促进作用，所以甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物X组，丙组后半段的细胞数目低于乙组，药物D可抑制药物X的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D，因此乙组加入了药物X，丙组先加入药物X，后加入药物D，A、B正确，C错误；若药物X为蛋白质，药物D可抑制药物X的作用，因此D可能改变了药物X的空间结构，使得药物X失去活性，D正确。
9.2022年，《Nature》在线报道了北京大学的研究成果——用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞（CiPSC）。用CiPSC制备的胰岛细胞能安全有效地降低糖尿病猴的血糖，凸显CiPSC在治疗疾病上的广阔前景。下列叙述错误的是（　　）
A.CiPSC具有正常的细胞周期
B.CiPSC的分化程度低于胰岛细胞
C.小分子化学物质通过改变成体细胞的遗传物质获得了CiPSC
D.与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高
答案　C
解析　人成体细胞转变为CiPSC，遗传物质没有改变，C错误。
10.同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是（　　）
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
答案　B
解析　同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果，其实质是基因的选择性表达，合成了特定的蛋白质，从而表现出特定的生理功能，B正确。
11.在一定条件下，真核细胞通过溶酶体降解自身非必需成分，获得所需要的物质和能量，这是一种细胞自噬的现象。下列有关叙述正确的是（　　）
A.处于营养缺乏条件下的细胞，细胞自噬现象会减弱
B.人的红细胞成熟过程中通过细胞自噬清除线粒体等细胞器
C.细胞自噬和细胞凋亡都是不利因素引起的，不受基因的调控
D.在溶酶体内合成的水解酶，在细胞自噬过程中发挥催化作用
答案　B
解析　根据题意可知，处于营养缺乏条件下的细胞，细胞自噬现象会增强，A错误；人的红细胞成熟过程中通过细胞自噬清除线粒体等细胞器，B正确；细胞自噬和细胞凋亡都受基因的调控，C错误；溶酶体内的水解酶在核糖体上合成，D错误。
12.科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞（iPS细胞）。下图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是（　　）
A.应用该技术可提高器官移植的成功率
B.iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同
C.关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度
D.经iPS细胞分化出的细胞的遗传物质不同
答案　A
解析　诱导iPS细胞分化成所需器官后进行自体移植，避免发生免疫排斥反应，能提高器官移植的成功率，A正确；往肌肉细胞中移入4个关键基因，关键基因表达可使肌肉细胞成为iPS细胞，故iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不完全相同，B错误；关键基因表达使高度分化的细胞成为干细胞，使细胞功能趋向多能化，降低了细胞的分化程度，C错误；经iPS分化出的细胞遗传物质相同，D错误。
二、不定项选择题（每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求）
13.关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法不正确的是（　　）
A.有丝分裂的全过程都能看到染色体
B.在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加
C.细胞分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同
D.有丝分裂的全过程中，核DNA和染色单体的数量始终保持一致
答案　ABD
解析　染色体在末期会变为染色质状态，A错误；有丝分裂后期，染色体数量加倍，而染色单体数量为0，核DNA分子数与染色体数相等，末期时核DNA分子数与染色体数也相等，无染色单体，C正确，B、D错误。
14.自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述错误的是（　　）
A.“胰岛样”细胞比骨髓干细胞的分化程度高、全能性低
B.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成不同，基因表达情况不同
C.损伤的胰岛B细胞被修复后，“胰岛样”细胞会重新转化为骨髓干细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞的分化无影响，分化仅由基因决定
答案　BCD
解析　“胰岛样”细胞是由骨髓干细胞分化而来的，故其比骨髓干细胞的分化程度高、全能性低，A正确；骨髓干细胞与胰岛B细胞是由同一个受精卵发育而来的，其基因组成相同，B错误；一般而言，细胞分化过程在生物体内是不可逆的，故“胰岛样”细胞不会重新转化为骨髓干细胞，C错误；骨髓干细胞植入胰腺组织后分化为“胰岛样”细胞，说明胰腺组织微环境对骨髓干细胞的分化有影响，D错误。
15.下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是（　　）
A.克隆羊的诞生证明了已分化的动物细胞仍具有全能性
B.生物体内的细胞由于细胞分化全能性不能表达
C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高
D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性
答案　AC
解析　生物体内的细胞由于未离体，而进行基因的选择性表达，分化成不同的组织或器官，而不能表现全能性，B正确；植物细胞在离体和一定的营养条件下就能表现其全能性，D正确；而对于动物而言，由于条件技术不够成熟，所以细胞全能性不能表达，而克隆羊的成功只能说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，A错误；卵细胞属于已高度分化的细胞，具有全能性，但全能性不是最高，C错误。
16.下列有关细胞生命历程的叙述，错误的是（　　）
A.衰老的多细胞生物体中，细胞都处于衰老状态
B.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物
C.随着硝化细菌的分裂，端粒不断缩短导致其衰老
D.细胞分化、衰老过程是受基因控制的，而细胞凋亡不受基因控制
答案　ABCD
解析　衰老的多细胞生物体中，大多数细胞都处于衰老状态，也有幼嫩的细胞，如造血干细胞，A错误；皮肤上的“老年斑”是细胞色素随着细胞衰老逐渐累积产生的，不是细胞凋亡的产物，B错误；端粒是存在于真核细胞染色体两端的一段特殊的DNA－蛋白质复合体，在原核细胞中不存在端粒，C错误。
三、非选择题
17.图甲表示一个细胞周期中细胞内某种物质含量的动态变化；图乙表示一个细胞周期中，不同DNA含量细胞的数目；图丙表示该细胞有丝分裂示意图。分析回答：
（1）图甲中表示一个完整细胞周期的是　　　　（填字母）。
（2）图乙中DNA含量为2C～4C的细胞对应图甲中的时期是　　　　（填字母）。
（3）图丙对应图甲中的时期是　　　　　　　　（填字母），其DNA含量对应图乙中的　　　　。
（4）若用化学试剂秋水仙素抑制纺锤体形成，则图乙中DNA含量为2C的细胞数目会　　　　。
（5）图乙表明分裂间期比分裂期时间长，因为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　（1）F～M
（2）A～B、H～I
（3）D～E、K～L　4C
（4）减少
（5）间期细胞数目多
解析　（1）细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂结束时为止，图甲中F～I为分裂间期，I～J为分裂前期，J～K为分裂中期，K～L为分裂后期，L～M为分裂末期，F～M可表示一个完整的细胞周期。
（2）DNA含量为2C～4C的细胞应处于分裂间期发生DNA复制时，对应图甲中的A～B、H～I。
（3）图丙细胞中着丝粒分裂，染色体数目加倍，应为有丝分裂后期细胞，对应图甲中的D～E、K～L，其DNA含量对应图乙中的4C。
（4）秋水仙素抑制纺锤体形成，使大量细胞不分裂形成子细胞，导致DNA含量为2C的细胞数目减少。
18.如图1表示细胞有丝分裂过程中某种结构的变化，图2表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体数目的变化。
（1）图1中的a→b过程在　　　　期完成，该时期细胞中发生的主要变化是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；图1中b→c的变化过程发生于图2曲线中的　　　　阶段。
（2）图2中e阶段细胞的核DNA含量和染色体数之比为　　　　，形成的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）有丝分裂中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证，纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白，它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接，APC为后期促进因子，如图所示。
ⅰ.图A细胞处于有丝分裂的　　　　期，结构①是　　　　。开始时SAC蛋白位于②上，如果②与纺锤丝连接并排列在　　　　上，SAC蛋白会很快失活并脱离②；当所有的SAC蛋白都脱离后，细胞进入图C所示的时期，　　　　被激活，促进细胞进入有丝分裂后期。
ⅱ.某种药物M能抑制APC的活性，若将M加入正在进行有丝分裂的细胞培养液，可能出现的结果是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
ⅲ.请结合已有知识，解释本监控机制对于有丝分裂正常进行的意义：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　（1）分裂间　完成DNA分子的复制和相关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长　d
（2）1∶1　着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
（3）ⅰ.前　中心体　赤道板　APC
ⅱ.着丝粒不分裂，姐妹染色单体不分开，染色体数目不能加倍，细胞不能进入有丝分裂后期
ⅲ.能够保证所有的染色体的着丝粒与纺锤丝连接并排列在赤道板上，才能激活APC，从而促进细胞进入有丝分裂后期，保证细胞有丝分裂正常进行和染色体平均分配，维持亲子代细胞遗传的稳定性
解析　（1）图1中的a→b过程发生了染色体的复制，发生在分裂间期，该时期发生了DNA分子的复制和相关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长；b→c是染色质丝螺旋缠绕，形成染色体，该过程发生在有丝分裂前期，对应图2曲线中的d阶段。
（2）图2中e阶段细胞中染色体数目加倍，即着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上有1个DNA分子，所以核DNA含量和染色体数之比为1∶1。
（3）ⅰ.分析图示可知，图A细胞处于有丝分裂前期，①是中心体。如果着丝粒与纺锤丝连接并排列在赤道板上，则SAC蛋白会很快失活并脱离②；当所有SAC蛋白都脱离后，APC被激活，促进细胞进入有丝分裂后期。
ⅱ.某种药物M能抑制APC的活性，若将M加入正在进行有丝分裂的细胞培养液，由于APC是后期促进因子，能促进细胞进入有丝分裂后期，故可能出现的结果是着丝粒不分裂，姐妹染色单体不分开，染色体数目不能加倍，细胞不能进入有丝分裂后期。
ⅲ.SAC蛋白监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接，如果染色体着丝粒没有与纺锤丝连接并排列在赤道板上，则不能激活APC，细胞不能进入有丝分裂后期，完成细胞分裂，所以该监控机制能够保证有丝分裂的正常进行。
19.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（20 J，20 h） 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（20 J，20 h）照射
e.不用UV（20 J，20 h）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。
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　（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。据此推测，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，自变量为B蛋白的有无，因变量为J酶的活性及细胞的凋亡率，对照组为不施加变量处理的一组，实验组为施加变量处理的一组，据此可知实验组应选择B蛋白基因敲除细胞，用UV（20 J，20 h）照射，实验结果应是J酶活性较高，细胞凋亡率较高。
20.下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答下列问题。
（1）该图可以用来表示下列哪些生物细胞的重大生命活动？　　　　（填写序号）。
①噬菌体　②酵母菌　③乳酸菌　④变形虫 ⑤海带　⑥蚯蚓　⑦玉米　⑧蘑菇
（2）A、B、C、D四项生命活动中，在人幼年时期能够发生的是　　　　，对于人体有积极意义的是　　　　。（填写字母序号）
（3）B过程的结果，导致细胞在　　　　　　　　　等方面发生了改变，但是细胞中的遗传物质　　　　（填“发生”或“未发生”）改变。
答案　（1）⑤⑥⑦⑧
（2）ABCD　ABCD
（3）形态、结构和生理功能　未发生
解析　（1）图中表示的是细胞内发生细胞分裂、分化、衰老、凋亡等生命活动，多细胞生物才具有这些生命历程，单细胞生物只有这些生命历程的一部分，而且图中有染色体的变化，而染色体只存在于真核细胞中。因此，题图可以用来表示多细胞真核生物的重大生命活动，⑤海带、⑥蚯蚓、⑦玉米、⑧蘑菇均为多细胞生物；①噬菌体为病毒；②酵母菌、④变形虫为单细胞真核生物；③乳酸菌为原核生物。
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