2024届高三生物二轮复习同步练习：细胞的生命历程（有解析）

细胞的生命历程练习
一、选择题
1.下列关于人体细胞生命过程的相关叙述错误的是（　　）
A.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
B.在基因表达过程中，会不断发生氨基酸与RNA分子的结合与分离
C.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
D.细胞坏死对于多细胞生物体维持内部环境的稳定起关键作用
2.下列关于细胞有丝分裂过程中染色体和DNA数量变化的叙述，错误的是（　　）
A.染色体复制完成后核DNA数量是之前的两倍
B.DNA的复制和数量加倍都发生在细胞分裂间期
C.着丝点分裂将导致染色体和DNA数量成倍增加
D.处于分裂中期和分裂末期的细胞内的染色体数量不同
3.细胞周期的分裂间期包括G1期、S期（DNA合成期）和G2期。细胞周期的关键是G1期的启动，而周期蛋白D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白，有利于细胞周期的启动。下列叙述正确的是（　　）
A.周期蛋白D1在连续分裂的细胞中表达量可能会升高
B.若促进周期蛋白D1基因的表达，则有利于癌症的治疗
C.若抑制周期蛋白D1基因的表达，则细胞会停留在S期
D.有丝分裂和减数分裂表达的周期蛋白D1的含量相同
4. M1、M2、M3是某二倍体动物体内处于不同分裂时期的3个细胞，其染色体数目分别是4N、2N、N，下列相关叙述正确的是（　　）
A.M1可能是由M2染色体复制形成
B.M3可能是M1分裂产生的子细胞
C.M2细胞中不一定含有同源染色体
D.M2和M3中一定不含姐妹染色单体
5.如图是基因型为AaBb的某动物细胞不同分裂时期的图像，丙细胞为乙细胞分裂后形成的子细胞。下列有关叙述正确的是（　　）
A.甲细胞中①②为同一条染色体经复制形成的，其上含有的基因一定相同
B.若丙细胞的基因型为AABB，则乙细胞产生的卵细胞的基因型为AB
C.在一个完整的细胞周期中，处于不同时期的细胞中表达的基因无差异
D.用显微镜观察含有甲细胞的装片时，大多数细胞中都可观察到细胞核
6.如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像。下列关于此细胞的叙述正确的是（　　）
A.含有12条染色体
B.非姐妹染色单体都能发生交叉互换
C.含有同源染色体
D.此次分裂过程会出现着丝点的分裂
7.假设图示为某昆虫（2n＝8）体内一个处于分裂状态的细胞的局部示意图（图中只显示其中2条染色体且正在移向细胞一极），细胞另一极的结构未绘出。已知该昆虫的基因型为GgXEY（只考虑一次变异），下列叙述错误的是（　　）
A.图示细胞为初级精母细胞，应进行均等分裂
B.图示完整细胞内应有8条染色单体
C.图示细胞经过分裂能得到3种或4种配子
D.图示细胞的子细胞染色体和核DNA数均减半
8.日本研究人员发现，一种组蛋白甲基化转移酶（NSD2）能够阻止细胞衰老。研究表明衰老的细胞中，NSD2减少，会使与细胞衰老有关的基因表达增加，使参与细胞生长的基因功能下降。下列相关叙述正确的是（　　）
A.衰老细胞的细胞核体积变小，核膜内折，解旋酶活性降低
B.根据自由基学说，细胞中的自由基可能会攻击NSD2，使其活性降低
C.NSD2的减少会使参与细胞生长的基因翻译受阻，导致细胞加速衰老
D.清除体内衰老细胞后个体衰老得到延缓，说明细胞衰老就是个体衰老
9.如图甲表示某二倍体动物的精原细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化；图乙表示该动物的某细胞中每条染色体上的DNA含量变化；图丙表示该动物某细胞中染色体组数的变化。下列有关叙述正确的是（　　）
A.图乙中的DE段细胞中不可能有0条或2条X染色体
B.图甲和图丙中FG段均可发生基因重组
C.图甲中CD段和图丙HJ段细胞内都含有2条Y染色体，图丙FL段都含有同源染色体
D.图甲中的HI段不可能发生等位基因分离
10.某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（　　）
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
11. MPF为分裂期促进因子，是分裂期细胞中特有的物质，被称为是细胞周期调控的引擎分子。在结构上，MPF是一种复合物，由周期蛋白依赖性蛋白激酶（　CDK　）和 G2期周期蛋白组成。其中 G2期周期蛋白为调节亚基，能够促使染色体凝集，促使细胞由 G2期进入分裂期。下列推论错误的是（　　　　）
A.适当升高温度，造血干细胞的细胞周期可能会缩短
B.神经细胞内有控制 CDK 和 G2期周期蛋白合成的相应基因
C.与口腔上皮细胞相比，造血干细胞中有较多的 MPF
D.组成 MPF 的 CDK 和 G2期周期蛋白在分裂期可以大量合成
12.若基因型为AaBb的某二倍体高等动物（2n＝4）的卵原细胞（DNA全部被32P标记）在只含31P的培养液中进行减数分裂，产生卵细胞随后与精子（DNA全部被32P标记）完成受精。受精卵在含31P的培养液中第一次卵裂时后期细胞如图所示，图中①②号染色体的DNA都只含有31P。下列有关叙述正确的是（　　）
A.该细胞是第一极体，正处于减数第二次分裂后期
B.受精卵的染色体未复制前，有部分染色体只含有31P
C.①号染色体来自卵细胞，基因A的出现是交叉互换的结果
D.参与受精的卵细胞的基因型为aB，精子的基因型为Ab或ab
二、非选择题
13.蜜蜂属于完全变态发育的昆虫。蜂王和工蜂由受精卵发育而成（2n＝32），工蜂不育，负责采集花粉、喂养幼虫等工作，蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂，雄蜂通过假减数分裂产生精子：即减数第一次分裂过程，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个不含细胞核的细胞（退化凋亡）；减数第二次分裂过程，1个次级精母细胞的着丝点分裂产生1个体积较大的精细胞（变形成精子）和1个体积较小的细胞（退化凋亡）。
（1）从遗传机理分析，蜜蜂性别的遗传由　　　　　　　　决定。蜜蜂的1个精原细胞和1个卵原细胞通过减数分裂可产生精细胞和卵细胞的数目分别为　　　　　　个。
（2）有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞、1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同意他的观点，并阐释你的理由：　　　　　　　　　　　　。
（3）蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数第一次分裂过程中在染色体行为上的不同是　　　　　　　　　　　　　　　　，在细胞质分裂方式上的相同点是　　　　　　　　。
14.某生物学兴趣小组以小鼠为实验材料，进行相关实验探究，绘制出下面示意图。其中图1表示小鼠细胞分裂的部分过程（仅显示部分染色体），图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。回答下列问题：
（1）图1中细胞甲所处分裂时期与图2中的　　　　（用字母表示）段所处细胞分裂时期对应。
（2）图2中Ⅰ和Ⅱ两个生理过程的名称分别是　　　　，它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及遗传和变异都十分重要。若从过程Ⅰ和Ⅱ的角度分析，小鼠后代具有多样性的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（答出两点）。
（3）兴趣小组在探究小鼠细胞减数分裂过程时，通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料，而不用雌性小鼠卵巢作实验材料的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出一点即可）。
（4）实验过程中，发现一只雄性小鼠（AaXBY）与一只雌性小鼠（aaXbXb）的后代中，有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致，若不考虑基因突变，该亲本产生配子时发生异常的时期对应图2中　　　　（用字母表示）段。
15.研究表明，肿瘤细胞要离开原位发生侵袭转移，首先就得突破细胞外基质，产生降解基质的蛋白酶是肿瘤细胞侵袭转移的基础。已知图中U-PA和t-PA是蛋白水解酶，U-PAR为U-PA的膜受体。请据图回答：
（1）U-PA和t-PA可将无活性的纤溶酶原催化为有活性的纤溶酶，纤溶酶可以直接分解细胞外基质，也可以通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　来实现。
（2）研究表明，U-PA和U-PAR的信号功能不需要U-PA的蛋白水解酶活性，重要的是U-PA与 U-PAR的结合。据此可以说明U-PA还有　　　　功能。
（3）端粒 DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截，而端粒酶的主要作用是保持端粒的结构稳定和细胞的增殖活性，据此推测癌细胞中的端粒酶活性较　　　　。癌细胞的特点之一是细胞膜上的　　　　减少，细胞黏着性降低。
（4）由以上信息可以推测出抗肿瘤侵袭转移治疗的新思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（请写出两点）
答案：
1. D　一次有丝分裂和一次减数分裂过程中，细胞中的染色体都复制一次，A正确；tRNA能识别并转运氨基酸，翻译过程中，tRNA与氨基酸不断结合与分离，B正确；自由基攻击蛋白质可引起蛋白质活性下降，引起细胞衰老，C正确；细胞坏死是由不利因素引起的细胞非正常死亡，不利于维持内环境稳定，D错误。
2. C　染色体复制完成后，核DNA含量加倍，A正确；核DNA的复制和加倍都发生在细胞分裂的间期，B正确；着丝点分裂将导致染色体加倍，但DNA数量不变，C错误；处于分裂中期和后期的细胞内的染色体数量不同，前者是后者的一半，D正确。
3. A　周期蛋白D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白，连续分裂的细胞需保持持续进入细胞周期的能力，故周期蛋白D1表达量可能会升高，A正确；癌细胞有无限增殖的特点，促进周期蛋白D1基因的表达，会促进癌细胞的增殖，B错误；周期蛋白D1是调控细胞周期G1期的关键蛋白，若抑制周期蛋白D1基因的表达，则细胞会停留在G1期，C错误；有丝分裂可能持续分裂，而减数分裂只分裂两次，表达的周期蛋白D1的含量不相同，D错误。
4. C　M1染色体数目为4N，可能处于有丝分裂后期，M2染色体数目为2N，可能为有丝分裂的前、中期，因此M1可能是由M2着丝点分裂形成的，A错误；M3染色体数目为N，可能处于减数第二次分裂的前、中期或者是减数分裂形成的子细胞，M1染色体数目为4N，可能处于有丝分裂后期，产生的子细胞中的染色体数目为2N，因此M3不可能是M1分裂产生的子细胞，B错误；M2染色体数目为2N，可能处于减数第一次分裂，减数第二次分裂的后期，有丝分裂的前、中期，减数第一次分裂和有丝分裂都含有同源染色体，减数第二次分裂不含同源染色体，因此M2细胞中不一定含有同源染色体，C正确；M2染色体数目为2N，可能处于减数第一次分裂（含姐妹染色单体），减数第二次分裂的后期，有丝分裂的前、中期（含姐妹染色单体），M3可能处于减数第二次分裂的前、中期（含姐妹染色单体）或者是减数分裂形成的子细胞，因此M2和M3中可能含姐妹染色单体，D错误。
5. D　甲细胞中①②为同一条染色体经复制形成的，其上含有的基因一般相同，也可能因基因突变而不同，A错误；若丙细胞的基因型为AABB，根据染色体的形态和颜色，则乙细胞产生的卵细胞的基因型为ab，B错误；在一个完整的细胞周期中，处于不同时期的细胞中的基因选择性表达，C错误；用显微镜观察含有甲细胞的装片时，大多数细胞处于间期，所以大多数细胞中都可观察到细胞核，D正确。
6. C　图中显示是四分体时期，即减数第一次分裂前期联会，每个四分体有2条染色体，图中有12个四分体，共有24条染色体，A错误；减数第一次分裂的前期，同源染色体联会，形成四分体，部分同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，而非同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换叫易位，属于染色体变异，B错误；一个四分体即一对同源染色体，图中含有12个四分体，即含有同源染色体，C正确；着丝点的分裂发生在减数第二次分裂的后期，此次分裂过程为减数第一次分裂，不会出现着丝点的分裂，D错误。
7. B　图示细胞处于减数第一次分裂后期，且该昆虫的基因型为GgXEY，是雄性个体，则该细胞为初级精母细胞，应进行均等分裂，A正确；该昆虫2n＝8，图示细胞处于减数第一次分裂后期，故完整细胞内应有8条染色体，16条染色单体，B错误；图示细胞经过分裂能得到3种配子（发生的是基因突变）或4种配子（发生的是交叉互换），C正确；图示细胞的同源染色体分离，所以分裂产生的子细胞中染色体和核DNA数均减半，D正确。
8. B　衰老细胞的细胞核体积变大，A错误；NSD2能够阻止细胞衰老，则根据自由基学说，细胞中的自由基可能会攻击NSD2，使其活性降低，使得细胞衰老，B正确；NSD2减少，会使参与细胞生长的基因功能下降，影响基因的转录，导致细胞加速衰老，C错误；清除体内衰老细胞后个体衰老得到延缓，说明细胞衰老会影响个体衰老，但不能说明细胞衰老就是个体衰老，D错误。
9. C　图乙中的DE段表示有丝分裂后期和末期，也可表示减数第二次分裂后期和末期，其中减数第二次分裂后期细胞中可能含有0条或2条X染色体，A错误；图甲中FG表示减数第一次分裂，该过程中可发生基因重组，而图丙表示有丝分裂，不会发生基因重组，B错误；图甲中CD段和图丙HJ段都表示有丝分裂后期，该时期着丝点分裂，细胞内都含有2条Y染色体，图丙表示有丝分裂，有丝分裂各个时期都含有同源染色体，C正确；图甲中的HI段表示减数第二次分裂，若发生基因突变或交叉互换，在减数第二次分裂后期也可能会发生等位基因的分离，D错误。
10. B　假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a。若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段交叉互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而可能生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期时姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而只能生出基因型为XaYY的不患病男孩，B符合题意；因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。
11. D　温度会影响酶的活性，若原先温度低于相关酶的最适宜温度，则适当升高温度可以提高酶的活性，进而缩短造血干细胞的细胞周期，A正确；同一生物的干细胞和神经细胞所含基因种类应相同，神经细胞内有控制CDK和G2期周期蛋白合成的相应基因，B正确；MPF为分裂期促进因子，是分裂期细胞中特有的物质，造血干细胞进行旺盛的有丝分裂，MPF的相对含量较高，而口腔上皮细胞不进行细胞分裂，不含MPF，C正确；在细胞周期中，蛋白质的合成主要发生在间期，因此组成MPF的CDK和G2期周期蛋白在间期可以大量合成，二者在分裂期结合成MPF，D错误。
12. D　该细胞是受精卵，正处于有丝分裂后期，A错误；减数分裂过程中DNA只复制一次，所以产生的卵细胞中的每条染色体都含有31P和32P，而精子中的染色体只含32P，故产生的受精卵中只含有31P的染色体数为0，因此受精卵的染色体未复制前，没有只含31P的染色体，B错误；若①号染色体来自卵细胞，则基因A的出现是基因突变的结果，C错误；图示细胞说明受精卵的基因型为AaBb或aaBb，若参与受精的卵细胞的基因型为aB，则精子的基因型为Ab或ab，D正确。
13.解析：（1）根据题意可知，蜜蜂中的蜂王和工蜂的体细胞中都含有2个染色体组；雄蜂体细胞中只含有1个染色体组，故蜜蜂的性别是由染色体组数决定的。雄蜂通过假减数分裂产生精子，在减数第二次分裂过程中，1个次级精母细胞的着丝点分裂产生1个体积较大的精细胞（变形成精子）和1个体积较小的细胞（退化凋亡）；所以蜜蜂的1个精原细胞和1个卵原细胞通过减数分裂可分别产生1个精细胞和1个卵细胞。（2）雄蜂体细胞中有16条染色体，而其减数第二次分裂后期次级精母细胞染色体数目会暂时加倍，为32条，故该同学观点错误。（3）根据题干信息分析可知，雄蜂的精原细胞中只有1个染色体组，无同源染色体，而卵原细胞有同源染色体，因此在减数第一次分裂过程中，雄蜂的初级精母细胞中是没有同源染色体分离的，而初级卵母细胞有同源染色体的分离；在细胞质分裂方式上的相同点是细胞质均为不均等分裂。
答案：（1）染色体组数目　1、1　（2）不同意，减数第二次分裂后期次级精母细胞染色体数目会暂时加倍为32条　（3）初级精母细胞没有同源染色体的分离，而初级卵母细胞有　 细胞质均为不均等分裂
14.解析：（1）图1中的细胞甲处于有丝分裂后期，图2中的Ⅲ表示有丝分裂过程，细胞甲着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，同源染色体加倍，对应ef段。（2）图2中Ⅰ过程染色体先减半，再加倍，代表减数分裂，Ⅱ过程中染色体数目恢复到正常，代表受精作用；小鼠后代具有多样性的原因是：①过程Ⅰ配子染色体组合具有多样性，其来自减数分裂过程中发生的四分体时期非姐妹染色单体间的互换、非同源染色体的自由组合（减数分裂Ⅰ后期）；②过程Ⅱ受精过程中精子与卵细胞结合的随机性。（3）观察减数分裂过程常选雄性动物睾丸为实验材料，而不选雌性的卵巢为实验材料，其原因是雄性个体产生的精子数量多于雌性个体产生的卵细胞数；此外，在大多数动物卵巢内的减数分裂没有完成，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂。（4）亲本基因型为AaXBY与aaXbXb的后代中，有一只基因型为AaXBXbY的变异个体，应该是其父本在减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，产生了含有XBY的雄配子所致，故在图2中的ag段。
答案：（1）ef　（2）减数分裂、受精作用（顺序不能交换）　过程Ⅰ（减数分裂）形成的配子，染色体组合具有多样性；过程Ⅱ（受精作用）中，精子与卵细胞结合具有随机性　（3）睾丸内产生的精子数量远远多于卵巢内产生的卵细胞数量（或在大多数动物卵巢内的减数分裂没有完成，只有与精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂）　（4）ag
15.解析：（1）从图中可以看出，纤溶酶可以直接将细胞外基质分解，同时也可以将没有活性的金属蛋白酶原转变为有活性的金属蛋白酶，将细胞外基质分解。（2）U-PA与U-PAR的结合体现了其具有信息传递的功能。（3）根据题干信息“端粒酶的主要作用是保持端粒的结构稳定和细胞的增殖活性”可知，癌细胞可以无限增殖，所以癌细胞的端粒酶活性较高；癌细胞的细胞膜表面糖蛋白减少，细胞黏着性降低，容易扩散。（4）由于肿瘤细胞要发生侵袭转移，首先就得突破细胞外基质，而纤溶酶可以将细胞外基质分解，U-PA和t-PA可以激活纤溶酶，所以可以通过干扰U-PA/U-PAR的结合；抑制U-PA的活性；抑制细胞外基质的分解或抑制纤溶酶原分解为纤溶酶；抑制纤溶酶的活性或抑制金属蛋白酶原的分解；抑制金属蛋白酶的活性或抑制端粒酶的活性等来阻止肿瘤细胞侵袭转移。
答案：（1）激活没有活性的金属蛋白酶原，使其形成有活性的金属蛋白酶　（2）信息传递　（3）高　糖蛋白　（4）干扰U-PA/U-PAR的结合；抑制U-PA的活性；抑制细胞外基质的分解（抑制纤溶酶原分解为纤溶酶；抑制纤溶酶的活性；抑制金属蛋白酶原的分解；抑制金属蛋白酶的活性）；抑制端粒酶的活性等