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单元检测四　细胞的生命历程
一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．(2025·淮安二模)下列关于细胞生命历程的说法，正确的是(　　)
A．高度分化的细胞中不存在DNA复制
B．基因控制的细胞死亡有利于多细胞生物体细胞的更新
C．细胞中的基因进行选择性表达，预示着细胞正在进行细胞分化
D．小麦种子萌发并生长为成熟植株的过程体现了植物细胞的全能性
2．某种连续分裂的动物细胞的细胞周期如图所示，包括G1期(8 h)、S期(8 h)、G2期(6 h)和M期(2 h)。为使处于细胞周期不同时期的细胞处于同一时期(同步化)，可按如下步骤进行操作：①在细胞培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂)，培养足够时间；②去除TdR，培养10 h；③再次添加过量TdR，培养足够时间。下列叙述错误的是(　　)
A．培养开始时，与间期相比处于分裂期的细胞数目较少
B．操作①后，原处于S期的细胞停滞于S/G2期交界处
C．操作②的细胞培养时间应大于8 h且小于16 h
D．操作③后，所有细胞都停滞于G1/S期交界处
3．(2025·黑河一模)如图表示细胞分裂周期，其中G0代表静息状态，细胞不生长也不分化；1、2、3、4代表细胞分裂过程不同阶段的检验点，是细胞周期中保证DNA复制和染色体分配的检查监控机制，若检验点被激活，则阻止细胞进入下一阶段，从而中断细胞周期的运行。CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期，检验点4主要用于检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上。下列说法错误的是(　　)
A．CDK2-cyclinE失活将导致细胞周期中分裂期的细胞比例下降
B．与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量均加倍
C．检验点4被激活时，细胞中染色体不能均分到细胞两极
D．如果G1期缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸)，细胞会中止其G1期的进程
4．(2025·蚌埠一模)细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期又包括DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)和DNA合成后期(G2期)。离开细胞周期暂时不再分裂的细胞称为G0期细胞。下列说法正确的是(　　)
A．人体骨髓内的造血干细胞属于G0期细胞
B．在细胞分裂前期，中心体复制一次，并发出星射线，形成可被显微镜观察到的纺锤体
C．在植物细胞有丝分裂后期，高尔基体和内质网会破碎成小泡，形成细胞板
D．人体体细胞在有丝分裂后期，染色体数目加倍，此时细胞内有四条21号染色体
5．(2024·湖北，13)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1)，出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　)
A．芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B．基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C．成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D．该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
6．(2026·周口部分高中联考)有丝分裂阻滞缺陷蛋白2(Mad2)是细胞有丝分裂过程中纺锤体检测点(SAC)监控机制的关键蛋白。Mad2有两种不同的天然构象：O－Mad2和C－Mad2，且两种构象间可以相互转化。当纺锤丝的拉力不均衡导致SAC激活时，细胞内的O－Mad2转化为C－Mad2，并与细胞分裂周期蛋白20(Cdc20)结合，抑制有丝分裂后期促进复合物(APC/C)的活性，阻止有丝分裂过程中未成熟的姐妹染色单体分离。下列叙述错误的是(　　)
A．有丝分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的拉力是否均衡有关
B．未成熟的姐妹染色单体分离可能造成染色体不稳定
C．有活性的APC/C可抑制细胞分裂进入分裂后期
D．Mad2可能在肿瘤的发生、发展中发挥重要作用
7．(2025·承德一模)干细胞具有分化成其他细胞的潜能。通过精密调控细胞生长环境，科学家可将特定的干细胞在体外培养出类似内脏、骨骼甚至大脑的“类器官”，作为医疗或者试验的重要材料。下列叙述错误的是(　　)
A．干细胞比“类器官”细胞的分化程度低
B．特定的干细胞能在体外培养出“类器官”体现了细胞的全能性
C．干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
D．干细胞中含有“类器官”发育所需要的全套遗传物质
8．细胞凋亡时细胞形态改变并形成凋亡小体，研究发现细胞凋亡中蛋白酶caspase发挥重要作用。如图为细胞接受凋亡信号后，蛋白酶caspase发生的放大效应。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞凋亡受细胞内特定基因控制，也与细胞内某些蛋白质水解有关
B．接受凋亡信号后，蛋白酶caspase发生放大效应利于迅速产生凋亡效应
C．凋亡小体的形成可能与活化的蛋白酶caspaseY切割细胞骨架蛋白有关
D．提高肿瘤细胞中蛋白酶caspase抑制因子的表达，可以促进肿瘤细胞凋亡
9．铁死亡是一种新型的程序性细胞死亡方式，其发生条件为铁离子的存在和细胞膜的脂质过氧化。发生铁死亡的细胞线粒体嵴减少，外膜破裂，细胞中积累了大量的脂质过氧化物。目前用于癌症治疗的纳米材料中大多都含铁。下列相关推测合理的是(　　)
A．不饱和脂肪酸的熔点较高，发生铁死亡细胞的细胞膜通透性增大
B．发生铁死亡的细胞线粒体供能减少，线粒体基质中乳酸积累增多
C．细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能
D．纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程属于细胞坏死
10．秀丽隐杆线虫幼年时期共分裂出1 090个细胞，而成虫总共只有959个细胞。罗伯特研究“消失”的131个细胞，发现这些细胞关键基因ced-3、ced-4、ced-9，并揭示了这些基因的相互作用如图。相应的基因也存在于人体中，下列叙述正确的是(　　)
A．被流感病毒侵染的细胞，其ced-3启动子均会发生甲基化
B．秀丽隐杆线虫的凋亡和细胞分化的基本原理相同
C．细胞凋亡仅需细胞内部因素调控
D．给幼虫正在自噬的细胞注射ced-9反义RNA后，可缓解细胞自噬
11．猕猴(2n)睾丸中某一细胞，其中部凹陷，染色体分布在两极，染色体数为42条，共有22种形态(不考虑染色体变异)。下列叙述正确的是(　　)
A．该细胞为初级精母细胞，将进行细胞质的均等分裂
B．由于同源染色体之间互换，形成22种形态的染色体
C．该细胞分裂产生的子细胞可以直接参与受精作用
D．该细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
12．(2026·河南新未来联考)图甲是某二倍体动物细胞在分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化曲线，图乙为该动物体内一个细胞的部分染色体形态示意图(另一极的结构未绘出)。已知该动物的基因型为GgXEY(只考虑一次变异)。下列叙述错误的是(　　)
A．图甲中的gh段处于减数分裂Ⅱ后期，此时姐妹染色单体分离
B．图乙正发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，对应图甲ab段
C．图乙中姐妹染色单体上出现基因G/g，原因可能是发生了基因突变或染色体互换
D．该动物经减数分裂过程后，可能产生同时含Y染色体和基因G的配子
13．下列有关细胞分裂实验的叙述，正确的是(　　)
A．观察有丝分裂实验过程中，解离前也可对组织材料进行细胞固定
B．可以选用桃花的雌蕊或蝗虫的精巢作为观察减数分裂实验的材料
C．若解离后直接染色，盐酸会与碱性染料反应导致染色体无法着色
D．洋葱根尖分生区经低温诱导后，多数细胞中的染色体数目会加倍
14．(2025·连云港一模)成体果蝇的神经干细胞(NSC)对维持机体细胞数量稳定或修复有重要作用。在早期胚胎发育时，NSC可能进入暂不增殖的状态(即处于停滞期)。如图是NSC进入或解除停滞状态的机制，其中Trb1、Akt、dILPs都是蛋白质分子，M属于分裂期。下列说法错误的是(　　)
A．NSC可以分化成神经细胞，但没有全能性
B．Trb1可促进NSC进入停滞期，并抑制Akt的作用
C．如果Trb1、Akt均不能合成，则NSC最可能停止于停滞期
D．dILPs可以促进NSC进入M期，并抑制NSC进入停滞期
15．正常细胞分裂期时长约为30 min，当细胞存在异常导致时长超过30 min后，某特殊的复合物(内含p53蛋白)开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列说法错误的是(　　)
A．该细胞中“秒表”复合物水平随分裂期延长逐渐升高
B．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
C．抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
D．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
16．肌膜常驻卫星细胞(SCs)在正常情况下处于不分裂的状态，肌肉受损时被激活，一部分自我更新维持体内SCs的数量，一部分分化为成肌细胞。胞内蛋白的糖基化修饰可影响SCs的分裂和分化。某科研小组用糖基化抑制剂OSMI－1(溶于DMSO中)进行实验，结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A．SCs的自我更新通过有丝分裂实现
B．本实验控制自变量时利用了加法原理
C．DMSO组属于对照组，可排除DMSO对实验的影响
D．由实验结果可知胞内蛋白糖基化会抑制细胞的分裂和分化
17．Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制，科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞，计算细胞的存活率，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果要优于试剂a
B．试剂a依赖Bak和Bax蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
C．在试剂b处理中，Bak蛋白和Bax蛋白协同参与T淋巴细胞凋亡
D．若T淋巴细胞以凋亡的方式死亡，则意味着机体进入衰老阶段
18．骨重建是一个由破骨细胞去除旧骨，随后由成骨细胞产生新骨的过程，如图所示。骨重建的平衡与“线粒体自噬”密切相关。“线粒体自噬”指的是专门针对细胞内受损线粒体的降解，以维持正常线粒体的质量和数量。当细胞内受损线粒体积累时，会使得ROS(活性氧自由基)产生增多，供能减少。下列叙述正确的是(　　)
A．线粒体大量受损会导致破骨细胞异常活化，骨重建平衡被打破，容易导致骨质流失
B．自由基攻击细胞膜的蛋白质时，产物同样是自由基，引发雪崩式的反应，导致细胞衰老
C．线粒体自噬与溶酶体密切相关，此过程有利于细胞物质和结构的更新
D．某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制，有利于改善骨质流失
19．减数分裂过程中会发生一系列特殊的染色体行为，其中包含程序性DNA双链断裂(DSB)的产生及修复过程。同源染色体上的非等位基因重组起始于程序性DSB，四分体可通过交换相应的片段修复DSB。如果在着丝粒周围形成大量DSB，它们在以交换的形式被修复时会破坏着丝粒连接等，干扰染色体分离。下列说法错误的是(　　)
A．同源染色体联会、姐妹染色单体的分离等是减数分裂过程中特有的染色体行为
B．程序性DSB的同源修复增加了遗传多样性，改变了染色体上的基因数目或排列顺序
C．着丝粒周围DSB干扰染色体分离可能导致受精卵出现染色体数目变异
D．若四分体时期DSB的修复造成两条非同源染色体的片段交换，则不能形成正常的配子
20.18三体综合征的畸形主要包括中胚层及其衍化物的异常(如骨骼、心脏最明显)。如图为某男性患者体细胞18号染色体及基因型示意图，其父母的基因型分别是ff和Ff，减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，染色体数目异常不影响配子与受精卵的成活率等。下列叙述错误的是(　　)
A．该患者与基因型为Ff的正常女性婚配，子代基因型为ff的概率为1/3
B．该患者的一个减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞一极最多有4个f基因
C．该患者一个有丝分裂后期的造血干细胞中有94条染色体
D．该患者可能是由其母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时发生异常引起的
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
21.(9分)细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础，是一个高度严格受控的细胞生命活动。在细胞周期不同阶段有一系列检验点(如图1中A～E)对该过程进行严密监控，只有检测到相应的过程完成，细胞周期才能进入下一阶段。请回答下列问题：
(1)(2分)一个细胞周期包括两个阶段，即分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又分为G1期、S期和G2期，S期细胞核中DNA分子数目__________，染色体数目__________。
(2)(3分)放射治疗癌症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：一种是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，使其无法通过检验点__________；另一种是用秋水仙素抑制__________的形成，使癌细胞无法通过检验点__________。
(3)(4分)研究发现，细胞能严格有序的增殖与细胞内的CDK1(一种周期蛋白依赖性激酶)密切相关，而CDK1的活性又与cyclin B(一种周期蛋白)密切相关，二者的关系如图2所示。
①CDK1的活性受cyclin B的调节，据图2分析，具体调节过程是________________
________________________________________________________________________。
②CDK1可使多种底物蛋白磷酸化，从而出现相应的结构改变，促进细胞周期从G2期向M期转换。请推测组蛋白(组成染色质的基本蛋白)和核仁蛋白经CDK1磷酸化作用后，会分别引起相应结构发生的变化：______________________，______________________。
22．(11分)三位科学家因“发现端粒和端粒酶对染色体的保护机制”而获得诺贝尔医学或生理学奖。染色体的两端各含有一个端粒，会随着细胞分裂次数增多而缩短，端粒酶(TERT)可以修复延长端粒。研究者对调节端粒酶活性的分子进行了筛选和研究。请回答下列问题：
(1)(3分)在正常情况下，处于有丝分裂后期的一个小鼠(2n＝40)肾脏细胞有________个端粒。研究发现，随着细胞不断增殖，细胞中端粒酶活性逐渐________(填“升高”或“降低”)，端粒逐渐缩短。当端粒缩至一定程度时，会损伤染色体上正常基因的DNA序列，使细胞停止分裂，从而引发细胞________(填“凋亡”或“坏死”)。
(2)(3分)研究者筛选出TERT的调节物质TAC，研究TAC对端粒的影响。图1显示对小鼠注射TAC后4小时，成纤维细胞中TERT含量。其中对照组的处理为__________________，结果显示TAC处理组小鼠的TERT蛋白含量________(填“增加”或“减少”)，说明TAC可以________(填“促进”或“抑制”)TERT基因的表达。
(3)(3分)研究者进一步做图2实验，该实验目的为______________________，请在图2中补充TAC处理组预期的实验结果(用空白柱子表示出高度即可，不用涂黑)。
(4)为进一步探究TAC对小鼠衰老的影响机制，研究人员构建了TERT基因敲除模型鼠(老年)与野生型小鼠(老年)对照，在用TAC治疗前和治疗一周后，分别对不同器官进行相关指标的检测(如图3)，综合前面的信息，推测TAC影响小鼠个体衰老的机制是___________________。
答案　(1)160　降低　凋亡　(2)注射等量DMSO　增加　促进　(3)探究TAC处理对端粒长度的影响　
(4)TAC促进TERT基因的表达，使TERT蛋白数量增加，促进端粒酶活性，修复延长端粒，使p16mRNA的数量减少，延缓小鼠个体的衰老
23．(14分)线粒体是人体细胞能量代谢最重要的细胞器。辐射、毒素、自由基等会引起线粒体损伤。细胞色素c是生物氧化过程中的电子传递体，能提高线粒体对氧的利用。线粒体损伤后细胞色素c被释放，可诱发细胞凋亡，如图1所示。线粒体损伤诱发的细胞凋亡以及线粒体自噬，严重干扰细胞的正常功能。请回答下列问题：
(1)据图1分析，细胞色素c发挥传递电子的作用的场所是____________。线粒体损伤后，其外膜的通透性________，细胞色素c被释放后与蛋白质A结合，蛋白质A催化ATP水解，使C－9酶发生________(填“磷酸化”或“去磷酸化”)而被激活以催化一系列的反应，最终引起细胞凋亡。
(2)受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基对细胞的损害主要表现在________________________________________(答出2点)。线粒体损伤后，细胞自噬作用增大，其生理意义是________________________________________________________。
(3)线粒体对缺氧环境敏感，高海拔低氧环境会引起线粒体氧化应激平衡失调，为研究低氧环境下细胞的适应性功能改变，研究人员做了相关实验。将大鼠细胞分别用常氧(甲)、适度低氧(乙)和严重低氧(丙)处理24 h，三类细胞受损线粒体的自噬情况如图2所示；三类细胞经3－甲基腺嘌呤(自噬抑制剂)处理相同时间后，细胞内活性氧含量情况如图3所示。
分析图2，给予______________处理后，细胞内线粒体自噬水平最高；综合以上信息，适度低氧处理能________________________________，以减缓细胞损伤，使细胞适应低氧环境。
24．(11分)(2025·锦州模拟)某雄性哺乳动物(2n＝20)的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2中①～⑦表示的是该动物体内不同细胞中染色体数与核DNA分子数的关系。回答下列有关问题：
(1)(1分)图1细胞的一条染色体上含等位基因H和h的原因可能是发生了________________。
(2)图2中肯定含有两个染色体组的细胞是____________(填序号)，其中细胞③最可能处于____________(填细胞分裂时期)，可能发生联会的细胞是________(填序号)。
(3)染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图3所示)。染色体桥形成可能发生在________________________(填细胞分裂时期)。若在形成细胞⑦的过程中，H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不考虑其他变异和性染色体的情况下，该细胞产生子细胞的基因型可能有____________(只考虑H/h这一对等位基因)。
25．(10分)(2025·六安期末)卵母细胞受到某些信号分子调节时，cAMP(环化一磷酸腺苷，由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种胞内信号分子)含量升高会对初级卵母细胞完成减数分裂Ⅰ有抑制作用，大致机理如图甲所示。科学家用不同颜色的荧光标记细胞中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示)，在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如图乙箭头所示，染色体移动变化过程中每条染色体DNA含量变化如图丙所示。
(1)在胚胎时期，卵原细胞通过有丝分裂方式增殖，该方式常有细胞周期，细胞周期是指______________________________________________，其发育成为初级卵母细胞后分裂停滞，该过程信号分子1起主导作用；进入青春期后女性由于激素水平变化的影响，初级卵母细胞解除分裂抑制，其原理是相应激素作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A，__________________________________________________，从而解除了对减数分裂Ⅰ的抑制作用。
(2)女性进入青春期后初级卵母细胞开始分裂，图乙细胞中③→④过程每条染色体上的DNA含量相当于图丙曲线中______段(填小写字母)的变化。①→②过程发生的时期是__________，此时期常发生的可遗传变异的类型是__________。单元检测四　细胞的生命历程
一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．(2025·淮安二模)下列关于细胞生命历程的说法，正确的是(　　)
A．高度分化的细胞中不存在DNA复制
B．基因控制的细胞死亡有利于多细胞生物体细胞的更新
C．细胞中的基因进行选择性表达，预示着细胞正在进行细胞分化
D．小麦种子萌发并生长为成熟植株的过程体现了植物细胞的全能性
答案　B
解析　某些高度分化的细胞如肝细胞也能进行分裂，因此可能存在DNA复制，A错误；基因控制的细胞死亡属于细胞凋亡，有利于多细胞生物体细胞的更新，B正确；细胞凋亡时，细胞核和细胞质之间需要进行信息交流，基因发生选择性表达，因此细胞中的基因进行选择性表达，不一定是细胞正在进行细胞分化，C错误；小麦种子属于器官，种子萌发是植物正常生长发育过程，没有体现细胞的全能性，D错误。
2．某种连续分裂的动物细胞的细胞周期如图所示，包括G1期(8 h)、S期(8 h)、G2期(6 h)和M期(2 h)。为使处于细胞周期不同时期的细胞处于同一时期(同步化)，可按如下步骤进行操作：①在细胞培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂)，培养足够时间；②去除TdR，培养10 h；③再次添加过量TdR，培养足够时间。下列叙述错误的是(　　)
A．培养开始时，与间期相比处于分裂期的细胞数目较少
B．操作①后，原处于S期的细胞停滞于S/G2期交界处
C．操作②的细胞培养时间应大于8 h且小于16 h
D．操作③后，所有细胞都停滞于G1/S期交界处
答案　B
解析　间期时间长，分裂期时间短，培养开始时，与间期相比处于分裂期的细胞数目较少，A正确；TdR为DNA合成抑制剂，S期进行DNA的复制，故培养液中加入TdR后，S期细胞停滞不动，B错误；操作②更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S期(8 h)，小于G2期＋M期＋G1期(16 h)范围之间，这样大部分细胞都通过细胞周期的S期，C正确。
3．(2025·黑河一模)如图表示细胞分裂周期，其中G0代表静息状态，细胞不生长也不分化；1、2、3、4代表细胞分裂过程不同阶段的检验点，是细胞周期中保证DNA复制和染色体分配的检查监控机制，若检验点被激活，则阻止细胞进入下一阶段，从而中断细胞周期的运行。CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期，检验点4主要用于检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上。下列说法错误的是(　　)
A．CDK2-cyclinE失活将导致细胞周期中分裂期的细胞比例下降
B．与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量均加倍
C．检验点4被激活时，细胞中染色体不能均分到细胞两极
D．如果G1期缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸)，细胞会中止其G1期的进程
答案　B
解析　CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期，失活将导致细胞周期中分裂期的细胞比例下降，A正确；与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体着丝粒未分离，染色体数不变，核DNA数量加倍，B错误；检验点4主要用于检验纺锤丝是否正确连接在着丝粒上，被激活时，细胞中染色体不能均分到细胞两极，C正确；如果G1期缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸)，相关的蛋白质(酶)无法合成，细胞会中止其G1期的进程，D正确。
4．(2025·蚌埠一模)细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期又包括DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)和DNA合成后期(G2期)。离开细胞周期暂时不再分裂的细胞称为G0期细胞。下列说法正确的是(　　)
A．人体骨髓内的造血干细胞属于G0期细胞
B．在细胞分裂前期，中心体复制一次，并发出星射线，形成可被显微镜观察到的纺锤体
C．在植物细胞有丝分裂后期，高尔基体和内质网会破碎成小泡，形成细胞板
D．人体体细胞在有丝分裂后期，染色体数目加倍，此时细胞内有四条21号染色体
答案　D
解析　人体骨髓内的造血干细胞具有分裂能力，不属于G0期细胞，A错误；中心体的复制发生在分裂间期，而非分裂前期，B错误；在植物细胞有丝分裂末期，高尔基体形成小泡，形成细胞板，C错误；人体体细胞含有2条21号染色体，在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此会有四条21号染色体，D正确。
5．(2024·湖北，13)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1)，出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　)
A．芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B．基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C．成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D．该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
答案　A
解析　细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知，芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽，A错误；由图2可知，与对照组相比，基因甲超量表达组的最大分裂次数明显提高，敲除基因乙组和溶液丙处理组的最大分裂次数降低，结合题意可知，芽殖酵母最大分裂次数与其寿命呈正相关，因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命，该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路，B、D正确；芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖，故成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同，C正确。
6．(2026·周口部分高中联考)有丝分裂阻滞缺陷蛋白2(Mad2)是细胞有丝分裂过程中纺锤体检测点(SAC)监控机制的关键蛋白。Mad2有两种不同的天然构象：O－Mad2和C－Mad2，且两种构象间可以相互转化。当纺锤丝的拉力不均衡导致SAC激活时，细胞内的O－Mad2转化为C－Mad2，并与细胞分裂周期蛋白20(Cdc20)结合，抑制有丝分裂后期促进复合物(APC/C)的活性，阻止有丝分裂过程中未成熟的姐妹染色单体分离。下列叙述错误的是(　　)
A．有丝分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的拉力是否均衡有关
B．未成熟的姐妹染色单体分离可能造成染色体不稳定
C．有活性的APC/C可抑制细胞分裂进入分裂后期
D．Mad2可能在肿瘤的发生、发展中发挥重要作用
答案　C
解析　题意显示，当纺锤丝的拉力不均衡导致SAC激活时，细胞内的O－Mad2转化为C－Mad2，并与细胞分裂周期蛋白20(Cdc20)结合，抑制有丝分裂后期促进复合物(APC/C)的活性，阻止有丝分裂过程中未成熟的姐妹染色单体分离，可见有丝分裂进入后期与纺锤丝拉力是否均衡直接相关，A正确；题意显示，SAC激活时，C－Mad2结合Cdc20并抑制APC/C活性，阻止细胞进入后期，所以有活性的APC/C促进细胞分裂进入分裂后期，C错误；若Mad2功能异常，SAC监控失效，可能导致染色体错误分离，细胞异常增殖，进而促进肿瘤发生，D正确。
7．(2025·承德一模)干细胞具有分化成其他细胞的潜能。通过精密调控细胞生长环境，科学家可将特定的干细胞在体外培养出类似内脏、骨骼甚至大脑的“类器官”，作为医疗或者试验的重要材料。下列叙述错误的是(　　)
A．干细胞比“类器官”细胞的分化程度低
B．特定的干细胞能在体外培养出“类器官”体现了细胞的全能性
C．干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
D．干细胞中含有“类器官”发育所需要的全套遗传物质
答案　B
解析　干细胞比“类器官”细胞的分化程度低，全能性高，A正确；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，特定的干细胞能在体外培养出“类器官”不能体现细胞的全能性，B错误；干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同，但由于基因的选择性表达，基因表达情况不同，C正确；干细胞中含有“类器官”发育所需要的全套遗传物质，因而能发育成“类器官”，D正确。
8．细胞凋亡时细胞形态改变并形成凋亡小体，研究发现细胞凋亡中蛋白酶caspase发挥重要作用。如图为细胞接受凋亡信号后，蛋白酶caspase发生的放大效应。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞凋亡受细胞内特定基因控制，也与细胞内某些蛋白质水解有关
B．接受凋亡信号后，蛋白酶caspase发生放大效应利于迅速产生凋亡效应
C．凋亡小体的形成可能与活化的蛋白酶caspaseY切割细胞骨架蛋白有关
D．提高肿瘤细胞中蛋白酶caspase抑制因子的表达，可以促进肿瘤细胞凋亡
答案　D
解析　若提高肿瘤细胞中蛋白酶caspase抑制因子的表达，则蛋白酶caspase无法起作用，进而无法促进肿瘤细胞凋亡，D错误。
9．铁死亡是一种新型的程序性细胞死亡方式，其发生条件为铁离子的存在和细胞膜的脂质过氧化。发生铁死亡的细胞线粒体嵴减少，外膜破裂，细胞中积累了大量的脂质过氧化物。目前用于癌症治疗的纳米材料中大多都含铁。下列相关推测合理的是(　　)
A．不饱和脂肪酸的熔点较高，发生铁死亡细胞的细胞膜通透性增大
B．发生铁死亡的细胞线粒体供能减少，线粒体基质中乳酸积累增多
C．细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能
D．纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程属于细胞坏死
答案　C
解析　一般而言，不饱和脂肪酸熔点较低，饱和脂肪酸熔点较高，A错误；乳酸是无氧呼吸的产物，产生场所是细胞质基质，B错误；生物膜系统功能的发挥依赖于其特定结构，细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能，C正确；纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程属于细胞凋亡，对于机体是有利的，D错误。
10．秀丽隐杆线虫幼年时期共分裂出1 090个细胞，而成虫总共只有959个细胞。罗伯特研究“消失”的131个细胞，发现这些细胞关键基因ced-3、ced-4、ced-9，并揭示了这些基因的相互作用如图。相应的基因也存在于人体中，下列叙述正确的是(　　)
A．被流感病毒侵染的细胞，其ced-3启动子均会发生甲基化
B．秀丽隐杆线虫的凋亡和细胞分化的基本原理相同
C．细胞凋亡仅需细胞内部因素调控
D．给幼虫正在自噬的细胞注射ced-9反义RNA后，可缓解细胞自噬
答案　B
解析　被病原体感染的细胞的清除存在细胞凋亡，因此ced-3基因会表达，启动子不会发生甲基化，A错误；秀丽隐杆线虫的凋亡和细胞分化的基本原理相同，都是基因的选择性表达，B正确；细胞凋亡除需细胞内部因素调控，还有其他因素的影响，C错误；注射ced-9反义RNA后，反义RNA会与ced-9的mRNA互补配对，抑制ced-9的表达，从而促进细胞死亡，D错误。
11．猕猴(2n)睾丸中某一细胞，其中部凹陷，染色体分布在两极，染色体数为42条，共有22种形态(不考虑染色体变异)。下列叙述正确的是(　　)
A．该细胞为初级精母细胞，将进行细胞质的均等分裂
B．由于同源染色体之间互换，形成22种形态的染色体
C．该细胞分裂产生的子细胞可以直接参与受精作用
D．该细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
答案　A
解析　初级精母细胞中染色体数应该是2n(猕猴正常体细胞染色体数)，且细胞中有同源染色体，会出现22种形态(20种常染色体和X、Y染色体)，且精母细胞在减数分裂过程中细胞质都是均等分裂的，A正确；同源染色体之间的互换只是同源染色体上的部分基因交换，不会改变染色体的形态种类，B错误；该细胞分裂产生的子细胞是次级精母细胞，C错误；如果处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，细胞中既有常染色体又有两条不同的性染色体(X和Y)，染色体数为42条，共有22种形态(20对常染色体＋X、Y染色体)，符合题干信息；如果处于减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，细胞中染色体数暂时加倍，会出现既有常染色体又有两条相同性染色体(X或Y)，42条且有21种形态的情况，所以该细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期，D错误。
12．(2026·河南新未来联考)图甲是某二倍体动物细胞在分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化曲线，图乙为该动物体内一个细胞的部分染色体形态示意图(另一极的结构未绘出)。已知该动物的基因型为GgXEY(只考虑一次变异)。下列叙述错误的是(　　)
A．图甲中的gh段处于减数分裂Ⅱ后期，此时姐妹染色单体分离
B．图乙正发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，对应图甲ab段
C．图乙中姐妹染色单体上出现基因G/g，原因可能是发生了基因突变或染色体互换
D．该动物经减数分裂过程后，可能产生同时含Y染色体和基因G的配子
答案　A
解析　图甲中的gh段同源染色体对数加倍，应处于有丝分裂后期，此时姐妹染色单体分离，A错误；图乙中染色体在向细胞两极移动，且每条染色体都有染色单体，说明图乙正发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合，结果使细胞中同源染色体对数变为0，因此图乙对应图甲中的ab段，B正确；图乙中姐妹染色单体上出现基因G、g，原因可能是基因突变(如G突变为g)，或减数分裂Ⅰ前期的染色体互换(同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换)，C正确。
13．下列有关细胞分裂实验的叙述，正确的是(　　)
A．观察有丝分裂实验过程中，解离前也可对组织材料进行细胞固定
B．可以选用桃花的雌蕊或蝗虫的精巢作为观察减数分裂实验的材料
C．若解离后直接染色，盐酸会与碱性染料反应导致染色体无法着色
D．洋葱根尖分生区经低温诱导后，多数细胞中的染色体数目会加倍
答案　A
解析　观察有丝分裂实验过程中，解离前通常需要对组织材料进行细胞固定，目的是保持细胞的形态和结构，便于后续观察，A正确；桃花的雌蕊中进行减数分裂的细胞数目较少，且减数分裂过程不连续，不利于观察；而蝗虫的精巢中进行减数分裂的细胞多，且过程连续，是观察减数分裂的理想材料，所以桃花的雌蕊不适合作为观察减数分裂实验的材料，B错误；解离后需要漂洗，目的是洗去解离液(盐酸和酒精混合液)，防止解离过度以及盐酸与碱性染料反应影响染色效果，故若解离后直接染色，盐酸会与碱性染料反应导致染色体染色效果不佳，并非无法着色，C错误；洋葱根尖分生区经低温诱导后，只有少数细胞中的染色体数目会加倍，因为大多数细胞处于分裂间期，而低温诱导染色体加倍主要作用于有丝分裂前期，抑制纺锤体的形成，D错误。
14．(2025·连云港一模)成体果蝇的神经干细胞(NSC)对维持机体细胞数量稳定或修复有重要作用。在早期胚胎发育时，NSC可能进入暂不增殖的状态(即处于停滞期)。如图是NSC进入或解除停滞状态的机制，其中Trb1、Akt、dILPs都是蛋白质分子，M属于分裂期。下列说法错误的是(　　)
A．NSC可以分化成神经细胞，但没有全能性
B．Trb1可促进NSC进入停滞期，并抑制Akt的作用
C．如果Trb1、Akt均不能合成，则NSC最可能停止于停滞期
D．dILPs可以促进NSC进入M期，并抑制NSC进入停滞期
答案　C
解析　NSC可以分化成神经细胞，其为专能干细胞，没有全能性，A正确；由图可知，Trb1可促进NSC进入停滞期，并抑制Akt的作用，从而使NSC可能进入暂不增殖的状态，B正确；由图可知，Trb1可促进NSC进入停滞期，若无Trb1合成，则NSC不能进入停滞期，C错误；dILPs通过激活细胞内信号，从而激活Akt，可以促进NSC进入M期，Akt通过抑制Trb1的作用，从而抑制NSC进入停滞期，D正确。
15．正常细胞分裂期时长约为30 min，当细胞存在异常导致时长超过30 min后，某特殊的复合物(内含p53蛋白)开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列说法错误的是(　　)
A．该细胞中“秒表”复合物水平随分裂期延长逐渐升高
B．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
C．抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
D．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
答案　C
解析　当细胞存在异常导致分裂期时长超过30 min后，某复合物开始积累，分裂期延长时间越长，含量越高，A正确；因为复合物内含p53蛋白，所以说p53基因突变可以导致癌细胞“秒表”机制被关闭，B正确；当细胞存在异常导致分裂期时长超过30 min后，某复合物开始积累，过多的复合物可能导致细胞凋亡，因此复合物增加会导致异常细胞数量减少，抑制复合物的形成不会使异常细胞数量减少，C错误；纺锤丝和着丝粒连接异常，这属于分裂期异常，会导致分裂期延长，D正确。
二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
16．肌膜常驻卫星细胞(SCs)在正常情况下处于不分裂的状态，肌肉受损时被激活，一部分自我更新维持体内SCs的数量，一部分分化为成肌细胞。胞内蛋白的糖基化修饰可影响SCs的分裂和分化。某科研小组用糖基化抑制剂OSMI－1(溶于DMSO中)进行实验，结果如图。下列叙述错误的是(　　)
A．SCs的自我更新通过有丝分裂实现
B．本实验控制自变量时利用了加法原理
C．DMSO组属于对照组，可排除DMSO对实验的影响
D．由实验结果可知胞内蛋白糖基化会抑制细胞的分裂和分化
答案　BD
解析　肌膜常驻卫星细胞是体细胞，体细胞的自我更新是通过有丝分裂实现的，A正确；OSMI－1是糖基化抑制剂，所以本实验控制自变量时利用了减法原理，B错误；OSMI－1溶于DMSO，DMSO是溶剂，所以DMSO组属于对照组，可排除DMSO对实验的影响，C正确；依据题干信息，Myod和Myhc基因的转录水平与细胞分化水平呈正相关，据图可知，OSMI－1＋DMSO组的Myod和Myhc的基因转录水平明显低于空白组和DMSO组，而不分裂细胞占比高于空白组和DMSO组，而OSMI－1是糖基化抑制剂，故可推知，胞内蛋白糖基化会促进细胞的分裂和分化，D错误。
17．Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制，科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞，计算细胞的存活率，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果要优于试剂a
B．试剂a依赖Bak和Bax蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
C．在试剂b处理中，Bak蛋白和Bax蛋白协同参与T淋巴细胞凋亡
D．若T淋巴细胞以凋亡的方式死亡，则意味着机体进入衰老阶段
答案　C
解析　据图可知，凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后，T淋巴细胞存活率相同且均低于凋亡诱导试剂b处理组，故试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b，且试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白，A、B错误；由图可知，试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的过程中，Bak蛋白和Bax蛋白协同参与，C正确；细胞凋亡是机体正常的生命活动，是伴随机体一生的生命活动，T淋巴细胞凋亡不意味着机体进入衰老阶段，D错误。
18．骨重建是一个由破骨细胞去除旧骨，随后由成骨细胞产生新骨的过程，如图所示。骨重建的平衡与“线粒体自噬”密切相关。“线粒体自噬”指的是专门针对细胞内受损线粒体的降解，以维持正常线粒体的质量和数量。当细胞内受损线粒体积累时，会使得ROS(活性氧自由基)产生增多，供能减少。下列叙述正确的是(　　)
A．线粒体大量受损会导致破骨细胞异常活化，骨重建平衡被打破，容易导致骨质流失
B．自由基攻击细胞膜的蛋白质时，产物同样是自由基，引发雪崩式的反应，导致细胞衰老
C．线粒体自噬与溶酶体密切相关，此过程有利于细胞物质和结构的更新
D．某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制，有利于改善骨质流失
答案　ACD
解析　当细胞内受损线粒体积累时，会使得ROS(活性氧自由基)产生增多，由图可知，ROS会促进破骨细胞的分化，所以破骨细胞活性增强，去除旧骨的过程增强，骨重建平衡被打破，容易导致骨质流失，A正确；细胞代谢产生的自由基攻击细胞膜的磷脂时，产物才是自由基，引发雪崩式的反应，导致细胞衰老，B错误；线粒体自噬是受损线粒体通过与溶酶体结合完成的，此过程有利于细胞物质和结构的更新，C正确；某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制，有利于骨重建的过程，D正确。
19．减数分裂过程中会发生一系列特殊的染色体行为，其中包含程序性DNA双链断裂(DSB)的产生及修复过程。同源染色体上的非等位基因重组起始于程序性DSB，四分体可通过交换相应的片段修复DSB。如果在着丝粒周围形成大量DSB，它们在以交换的形式被修复时会破坏着丝粒连接等，干扰染色体分离。下列说法错误的是(　　)
A．同源染色体联会、姐妹染色单体的分离等是减数分裂过程中特有的染色体行为
B．程序性DSB的同源修复增加了遗传多样性，改变了染色体上的基因数目或排列顺序
C．着丝粒周围DSB干扰染色体分离可能导致受精卵出现染色体数目变异
D．若四分体时期DSB的修复造成两条非同源染色体的片段交换，则不能形成正常的配子
答案　ABD
解析　同源染色体联会和分离是减数分裂过程中特有的染色体行为，但姐妹染色单体的分离不是，A错误；四分体内DSB的修复增加了遗传多样性，但并没有改变染色体上基因的数目，B错误；着丝粒周围DSB的修复可能会破坏着丝粒连接，从而干扰染色体分离，可能导致受精卵出现染色体数目的变异，C正确；DSB的修复使非同源染色体间发生片段交换，可能会导致染色体结构变异，但也可能形成正常的配子，D错误。
20.18三体综合征的畸形主要包括中胚层及其衍化物的异常(如骨骼、心脏最明显)。如图为某男性患者体细胞18号染色体及基因型示意图，其父母的基因型分别是ff和Ff，减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，染色体数目异常不影响配子与受精卵的成活率等。下列叙述错误的是(　　)
A．该患者与基因型为Ff的正常女性婚配，子代基因型为ff的概率为1/3
B．该患者的一个减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞一极最多有4个f基因
C．该患者一个有丝分裂后期的造血干细胞中有94条染色体
D．该患者可能是由其母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时发生异常引起的
答案　AD
解析　患者基因型为Fff，减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。产生的配子种类及比例为F∶ff∶Ff∶f＝1∶1∶2∶2。与基因型为Ff的正常女性婚配，女性产生的配子种类及比例为F∶f＝1∶1，计算子代基因型为ff的概率。根据配子结合的概率计算，子代基因型为ff的概率为2/6×1/2＝1/6，A错误。患者基因型为Fff，在减数分裂前的间期进行DNA复制，基因加倍，此时细胞中含有2个F基因和4个f基因。减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，但姐妹染色单体未分离，所以初级精母细胞一极最多有4个f基因，B正确。18三体综合征患者细胞含有47条染色体。有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，所以患者一个有丝分裂后期的造血干细胞中有94条染色体，C正确。患者的父母基因型分别是ff和Ff，患者的F基因来自母方，若母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时发生异常，姐妹染色单体分开后移向同一极，产生的卵细胞是FF或ff，父方只能提供f，所以患者不可能是由其母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时发生异常引起的，D错误。
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
21.(9分)细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础，是一个高度严格受控的细胞生命活动。在细胞周期不同阶段有一系列检验点(如图1中A～E)对该过程进行严密监控，只有检测到相应的过程完成，细胞周期才能进入下一阶段。请回答下列问题：
(1)(2分)一个细胞周期包括两个阶段，即分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又分为G1期、S期和G2期，S期细胞核中DNA分子数目__________，染色体数目__________。
(2)(3分)放射治疗癌症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：一种是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，使其无法通过检验点__________；另一种是用秋水仙素抑制__________的形成，使癌细胞无法通过检验点__________。
(3)(4分)研究发现，细胞能严格有序的增殖与细胞内的CDK1(一种周期蛋白依赖性激酶)密切相关，而CDK1的活性又与cyclin B(一种周期蛋白)密切相关，二者的关系如图2所示。
①CDK1的活性受cyclin B的调节，据图2分析，具体调节过程是________________
________________________________________________________________________。
②CDK1可使多种底物蛋白磷酸化，从而出现相应的结构改变，促进细胞周期从G2期向M期转换。请推测组蛋白(组成染色质的基本蛋白)和核仁蛋白经CDK1磷酸化作用后，会分别引起相应结构发生的变化：______________________，______________________。
答案　(1)加倍　不变　(2)C　纺锤体　E　(3)①当cyclin B积累到一定含量时，CDK1开始具有活性；CDK1的活性随cyclin B的含量先升高后降低，直至失活　②染色质成为染色体　核仁逐渐解体
解析　(1)S期主要进行DNA分子的复制，此时细胞核中DNA分子数目加倍，染色体数目不变。(2)由图1分析可知，检验点C主要检查DNA复制是否完成，故用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成会使其无法通过检验点C；检验点E主要检验纺锤体是否组装完成，着丝粒是否正确连接到纺锤体上，故采用分裂中期阻断法：用秋水仙素抑制纺锤体的形成，使癌细胞无法通过检验点E而停滞于分裂中期。(3)①据图2分析，cyclin B先开始合成，CDK1后合成，说明当cyclin B积累到一定含量时，CDK1开始具有活性；且在一定程度上CDK1活性与cyclin B含量呈正相关，即CDK1的活性随cyclin B的含量先升高后降低，直至失活。②结合题意可知，CDK1可使多种底物蛋白磷酸化，促进细胞周期从G2期向M期转换，M期的变化主要有染色质成为染色体、核仁逐渐解体。
22．(11分)三位科学家因“发现端粒和端粒酶对染色体的保护机制”而获得诺贝尔医学或生理学奖。染色体的两端各含有一个端粒，会随着细胞分裂次数增多而缩短，端粒酶(TERT)可以修复延长端粒。研究者对调节端粒酶活性的分子进行了筛选和研究。请回答下列问题：
(1)(3分)在正常情况下，处于有丝分裂后期的一个小鼠(2n＝40)肾脏细胞有________个端粒。研究发现，随着细胞不断增殖，细胞中端粒酶活性逐渐________(填“升高”或“降低”)，端粒逐渐缩短。当端粒缩至一定程度时，会损伤染色体上正常基因的DNA序列，使细胞停止分裂，从而引发细胞________(填“凋亡”或“坏死”)。
(2)(3分)研究者筛选出TERT的调节物质TAC，研究TAC对端粒的影响。图1显示对小鼠注射TAC后4小时，成纤维细胞中TERT含量。其中对照组的处理为__________________，结果显示TAC处理组小鼠的TERT蛋白含量________(填“增加”或“减少”)，说明TAC可以________(填“促进”或“抑制”)TERT基因的表达。
(3)(3分)研究者进一步做图2实验，该实验目的为______________________，请在图2中补充TAC处理组预期的实验结果(用空白柱子表示出高度即可，不用涂黑)。
(4)为进一步探究TAC对小鼠衰老的影响机制，研究人员构建了TERT基因敲除模型鼠(老年)与野生型小鼠(老年)对照，在用TAC治疗前和治疗一周后，分别对不同器官进行相关指标的检测(如图3)，综合前面的信息，推测TAC影响小鼠个体衰老的机制是___________________。
答案　(1)160　降低　凋亡　(2)注射等量DMSO　增加　促进　(3)探究TAC处理对端粒长度的影响　
(4)TAC促进TERT基因的表达，使TERT蛋白数量增加，促进端粒酶活性，修复延长端粒，使p16mRNA的数量减少，延缓小鼠个体的衰老
解析　(1)染色体的两端各含有一个端粒，处于有丝分裂后期的一个小鼠(2n＝40)肾脏细胞有80条染色体，共160个端粒，端粒酶(TERT)可以修复延长端粒，研究发现，随着细胞不断增殖，细胞中端粒酶活性逐渐降低，端粒逐渐缩短，当端粒缩短至一定程度时，会损伤染色体上正常基因的DNA序列，使细胞停止分裂，结果使细胞活动渐趋异常，从而引发细胞凋亡。(2)研究者筛选出TERT的调节物质TAC，研究TAC对端粒的影响。图1显示对小鼠注射TAC后4小时，成纤维细胞中TERT含量。其中对照组处理为注射等量DMSO即可，根据实验数据，结果显示TAC处理组小鼠的TERT蛋白含量增加，说明TAC可以促进TERT基因的表达，使得相关蛋白质增多。(3)研究者进一步做图2实验，题干中“端粒酶(TERT)可以修复延长端粒”，TAC是TERT的调节物质。题中实验目的为“探究TAC处理对端粒长度的影响”，故应该设置2组实验：对照组(DMSO处理)，实验组(TAC处理)。分析图1可知，TAC处理组中小鼠的TERT蛋白含量增加，故TAC可以促进TERT基因的表达，而TERT又可以修复延长端粒，所以实验组端粒相对长度比对照组要长，结果见答案。(4)分析图3可知，TAC处理野生型小鼠，不同器官中p16mRNA的相对水平均下降；TAC处理TERT基因敲除模型鼠，不同器官中p16mRNA的相对水平下降不明显，故推测TAC影响小鼠个体衰老的机制是TAC促进TERT基因的表达，TERT基因的表达产物端粒酶可以抑制p16mRNA的合成，导致促进细胞衰老的物质p16mRNA的含量下降，从而延缓小鼠个体的衰老。总结来说，TAC促进TERT基因的表达，使TERT蛋白数量增加，促进端粒酶活性，修复延长端粒，使p16mRNA的数量减少，延缓小鼠个体的衰老。
23．(14分)线粒体是人体细胞能量代谢最重要的细胞器。辐射、毒素、自由基等会引起线粒体损伤。细胞色素c是生物氧化过程中的电子传递体，能提高线粒体对氧的利用。线粒体损伤后细胞色素c被释放，可诱发细胞凋亡，如图1所示。线粒体损伤诱发的细胞凋亡以及线粒体自噬，严重干扰细胞的正常功能。请回答下列问题：
(1)据图1分析，细胞色素c发挥传递电子的作用的场所是____________。线粒体损伤后，其外膜的通透性________，细胞色素c被释放后与蛋白质A结合，蛋白质A催化ATP水解，使C－9酶发生________(填“磷酸化”或“去磷酸化”)而被激活以催化一系列的反应，最终引起细胞凋亡。
(2)受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基对细胞的损害主要表现在________________________________________(答出2点)。线粒体损伤后，细胞自噬作用增大，其生理意义是________________________________________________________。
(3)线粒体对缺氧环境敏感，高海拔低氧环境会引起线粒体氧化应激平衡失调，为研究低氧环境下细胞的适应性功能改变，研究人员做了相关实验。将大鼠细胞分别用常氧(甲)、适度低氧(乙)和严重低氧(丙)处理24 h，三类细胞受损线粒体的自噬情况如图2所示；三类细胞经3－甲基腺嘌呤(自噬抑制剂)处理相同时间后，细胞内活性氧含量情况如图3所示。
分析图2，给予______________处理后，细胞内线粒体自噬水平最高；综合以上信息，适度低氧处理能________________________________，以减缓细胞损伤，使细胞适应低氧环境。
答案　(1)线粒体内膜　增大　磷酸化　(2)损伤生物膜、使蛋白质活性下降、引起基因突变等　清除结构和功能异常的线粒体，维持细胞内部环境的稳定　(3)适度低氧　通过激活线粒体自噬来清除活性氧
解析　(1)由题意可知，细胞色素c是生物氧化过程中的电子传递体，能提高线粒体对氧的利用，[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上，因此细胞色素c发挥传递电子的作用的场所是线粒体内膜。线粒体损伤后，其外膜的通透性增大，细胞色素c与蛋白质A结合后，蛋白质A磷酸化被激活，从而催化一系列的反应。(3)分析图2可知，乙组适度低氧处理后线粒体自噬水平相对值最大。由图3可知，用自噬抑制剂处理后，各组活性氧含量均升高，且乙组升高的幅度最大，可推测适度低氧处理可通过激活线粒体自噬来清除活性氧，以适应低氧环境。
24．(11分)(2025·锦州模拟)某雄性哺乳动物(2n＝20)的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2中①～⑦表示的是该动物体内不同细胞中染色体数与核DNA分子数的关系。回答下列有关问题：
(1)(1分)图1细胞的一条染色体上含等位基因H和h的原因可能是发生了________________。
(2)图2中肯定含有两个染色体组的细胞是____________(填序号)，其中细胞③最可能处于____________(填细胞分裂时期)，可能发生联会的细胞是________(填序号)。
(3)染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图3所示)。染色体桥形成可能发生在________________________(填细胞分裂时期)。若在形成细胞⑦的过程中，H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不考虑其他变异和性染色体的情况下，该细胞产生子细胞的基因型可能有____________(只考虑H/h这一对等位基因)。
答案　(1)互换或基因突变　(2)③④⑤⑥　间期(G1期)或减数分裂Ⅱ的后期　⑥　(3)有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ的后期　Hh或HHh或h
解析　(1)由图1可知该细胞不存在同源染色体，而且染色体着丝粒未断裂，染色体排列混乱，所以该细胞处于减数分裂Ⅱ前期，因此该细胞的名称为次级精母细胞；该雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，图1细胞的一条染色体上含等位基因H和h的原因可能是发生了基因突变或者在减数分裂Ⅰ时发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换。(2)图2中肯定含有两个染色体组的细胞是③④⑤⑥，根据题干和图2可知：①③⑦为不含有姐妹染色单体的细胞，④⑤为正在DNA复制的细胞，⑥可能处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ前期、中期。因此③细胞(染色体数目和DNA数目都是2n)最可能处于间期(G1期)或减数分裂Ⅱ的后期；发生联会的细胞中染色体数目和核DNA数目分别为2n、4n，因此，可能发生联会的细胞是⑥。(3)染色体桥发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中，所以发生于有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期；细胞⑦处于有丝分裂后期，根据题意，染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中，则HH会移向一极，出现染色体桥子细胞的基因型可能是HHh和h，如果从两个H之间的部分断裂，则形成Hh的子细胞。
25．(10分)(2025·六安期末)卵母细胞受到某些信号分子调节时，cAMP(环化一磷酸腺苷，由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种胞内信号分子)含量升高会对初级卵母细胞完成减数分裂Ⅰ有抑制作用，大致机理如图甲所示。科学家用不同颜色的荧光标记细胞中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示)，在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如图乙箭头所示，染色体移动变化过程中每条染色体DNA含量变化如图丙所示。
(1)在胚胎时期，卵原细胞通过有丝分裂方式增殖，该方式常有细胞周期，细胞周期是指______________________________________________，其发育成为初级卵母细胞后分裂停滞，该过程信号分子1起主导作用；进入青春期后女性由于激素水平变化的影响，初级卵母细胞解除分裂抑制，其原理是相应激素作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A，__________________________________________________，从而解除了对减数分裂Ⅰ的抑制作用。
(2)女性进入青春期后初级卵母细胞开始分裂，图乙细胞中③→④过程每条染色体上的DNA含量相当于图丙曲线中______段(填小写字母)的变化。①→②过程发生的时期是__________，此时期常发生的可遗传变异的类型是__________。
答案　(1)连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止　使细胞内的cAMP浓度降低，活化的酶P减少　(2)bc　减数分裂Ⅰ前期　基因重组
解析　(1)据图甲可知，信号分子1与S1蛋白结合，激活G1蛋白，进而激活酶A，酶A催化ATP产生cAMP，cAMP活化酶P，活化状态的酶P抑制减数分裂Ⅰ，所以在胚胎时期，女性体内的卵原细胞就已发育成为初级卵母细胞，但初级卵母细胞分裂停滞，该过程需要信号分子1的调控；进入青春期后女性由于激素水平变化的影响，初级卵母细胞解除分裂抑制，其原理是相应激素作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A，使细胞内的cAMP浓度降低，活化的酶P减少，从而解除了对减数分裂Ⅰ的抑制作用。(2)据图乙可知，③→④过程同源染色体的两个着丝粒分开，即发生了同源染色体的分离，对应的时期为减数分裂Ⅰ后期，此时每条染色体含有2个DNA分子，故相当于图丙中bc段的变化。①→②过程中两个着丝粒靠近，即发生同源染色体联会，对应的时期为减数分裂Ⅰ前期；此时常发生同源染色体的非姐妹染色单体互换片段，即基因重组。

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