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专题03 细胞的生命历程
常考题+核心素养题+真题，三效合一
1．（22·23·大理·一模）下列关于细胞生命历程的说法，错误的是（ ）
A．高等植物细胞有丝分裂时，纺锤体形成于前期，细胞板出现于末期
B．同一个体不同种类的细胞遗传信息相同，但遗传信息的表达情况不同
C．衰老的细胞核膜内折，染色质收缩，染色加深，细胞核体积变小
D．细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除都可通过细胞凋亡完成
【答案】C
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，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。
2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染
色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；
（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感
染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
4、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细
胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、高等植物细胞有丝分裂时，前期出现染色体和纺锤体，末期时出现细胞板，最终形成新的细
胞壁，A 正确；
B、同一个体不同种类的细胞内遗传信息相同，但基因选择性表达，所以遗传信息的表达情况不同，B 正
确；
C、衰老的细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，C 错误；
D、在成熟的生物体中，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的，D
正确。
故选C。
2．（22·23·江苏·模拟预测）将两条单链均被
32P 标记的S 基因导入某动物的精原细胞中（该细胞不含
32P
标记），选取染色体中插入2 个S 基因的精原细胞，再置于不含
32P 的培养液中培养，得到4 个子细胞，检
测子细胞中的标记情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，则下列叙述错误的是（ ）
A．若该精原细胞进行一次减数分裂，一定有子细胞中不含
32P
B．若该精原细胞进行两次有丝分裂，4 个子细胞可能都含
32P
1
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C．若该精原细胞进行两次有丝分裂，可能有2 个子细胞含
32P
D．若该精原细胞进行两次有丝分裂，可能有3 个子细胞含
32P
【答案】A
【分析】若该细胞进行减数分裂，所有子细胞都有放射性；若该细胞进行有丝分裂，子细胞中有放射性的
可能有2 个、3 个、4 个。
【详解】A、若该细胞进行减数分裂，按照DNA 半保留复制原则，无论S 基因位置如何，所有子细胞都有
放射性，A 错误；
BCD、若两个S 基因插入到两条非同源染色体中，该精原细胞进行两次有丝分裂，考虑DNA 的半保留复
制和有丝分裂特点，第一次有丝分裂产生的两个子细胞均含有
32P，经第二次有丝分裂，由于姐妹染色单体
分开后随机进入两个子细胞，可能出现4 个子细胞中均含
32P 或3 个子细胞中含
32P，1 个不含
32P 或2 个子
细胞中含
32P，BCD 正确。
故选A。
3．（22·23·重庆·模拟预测）端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端
粒DNA 加至真核细胞染色体末端，把DNA 复制损失的端粒填补起来，使端粒修复延长，使得细胞分裂的
次数增加。下列说法错误的是（ ）
A．衰老的细胞内端粒酶可能失去了活性
B．端粒是由蛋白质和DNA 组成的复合体
C．心肌细胞中的端粒酶活性高于骨髓中的造血干细胞
D．合理调控端粒酶的活性有助于癌症的诊断和治疗
【答案】C
【分析】衰老细胞的特点：细胞膜通透性改变，使物质运输的功能降低，细胞内水分减少，细胞萎缩。体
积变小；细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；细胞内多种酶活性降低，细胞呼吸速率减
慢；细胞内有色素积累。
【详解】A．衰老的细胞失去了分裂能力，而端粒酶与细胞分裂能力有关，因此衰老的细胞内端粒酶可能
已经失活，A 正确；
B．端粒的成分为蛋白质和DNA 组成的复合体，B 正确；
C．心肌细胞是高度分化的细胞，失去了分裂能力，端粒酶可能已经失活；而骨髓中的造血干细胞分裂能
力很旺盛，因此端粒酶活性很高，C 错误；
D．癌细胞具有无限增殖的能力，推测端粒酶活性很高，因此抑制端粒酶的活性，能阻止癌细胞的增殖，
进而达到诊断和治疗的目的，D 正确。
故选C。
4．（23·24·雅安·一模）下列对细胞分裂相关知识的叙述正确的是（ ）
A．多细胞生物体都进行有丝分裂，单细胞生物体都进行无丝分裂
B．随着细胞体积增加，其相对表面积增大，运输物质效率明显升高
C．有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配
2
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D．所有生物细胞分裂完成产生的子细胞都有部分失去分裂能力而进行分化
【答案】C
【分析】真核细胞细胞分裂的方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。
【详解】A、原核生物（如大肠杆菌）以二分裂进行细胞增殖，多细胞生物不都只进行有丝分裂，也可进
行无丝分裂（如蛙的红细胞）和减数分裂，A 错误；
B、随着细胞体积增加，其相对表面积变小，运输物质效率降低，B 错误；
C、有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配，C 正确；
D、细胞分裂后产生的子细胞存在三种可能：失去分裂能力成为高度分化的成熟细胞；暂时失去分裂能力；
继续保持分裂能力，D 错误。
故选C。
5．（22·23 上·南充·三模）下图为真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重建过程。下列有关叙述不正确的
是（ ）
A．核膜在前期解体消失，末期重建出现
B．Ⅲ→Ⅰ过程中染色体数目不会发生改变
C．核膜解体与重建有利于染色体的分配
D．Ⅰ→Ⅱ过程中可能出现同源染色体联会
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可知：Ⅰ时期核膜解体，核仁消失；Ⅱ时期核膜小泡逐渐融合变成核膜，且
染色体逐渐解旋变细为染色质；Ⅲ时期核膜组装完毕。
【详解】A、核膜会在有丝分裂过程中周期性的消失与重建，核膜在前期解体消失，末期重建出现，A 正
确；
B、Ⅲ→Ⅰ过程中发生的是核膜解体，核仁消失，染色质缩短变粗成为染色体，染色图的数目并未改变，B
正确；
C、核膜的作用是控制物质进出细胞核，细胞分裂过程中姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极，只有
核膜消失染色体才能移向细胞的两极，C 正确；
D、同源染色体联会发生在减数分裂过程中，而图示为有丝分裂过程，D 错误。
故选D。
3
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6．（22·23·娄底·模拟预测）人体皮肤在受到创伤后，其角质层下方的生发层细胞有很强的增生能力，增
生的细胞逐渐增殖、分化成皮肤表皮的各层细胞并逐渐修复伤口。下列有关叙述正确的是（ ）
A．生发层细胞增生形成的角质层细胞中基因组成会发生改变
B．生发层和角质层细胞形态存在差异的原因是遗传信息表达不同
C．生发层细胞形成角质层细胞的过程中蛋白质种类不会发生改变
D．生发层细胞增生形成角质层细胞时不会发生细胞的编程性死亡
【答案】B
【分析】在个体发育中，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，叫作细胞分化。
【详解】A、依题意可知，生发层细胞是具有较强分裂和分化能力的细胞，角质层细胞是高度分化的细胞。
细胞分化过程中，细胞基因组成一般不会发生改变，A 错误；
B、同一个体不同类型细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息表达不同，B 正确；
C、生发层细胞形成角质层细胞属于细胞分化，蛋白质种类会发生改变，C 错误；
D、细胞凋亡可发生在整个生命历程中，生发层细胞增生形成角质层细胞时有可能发生细胞的编程性死亡，
D 错误。
故选B。
7．（22·23 下·广东·模拟预测）在没有光线和氧气、水温高达60℃的废水沟中发现了渣腐稀有杆菌，这种
细菌所需C 均来自水中的CO2。下列关于渣腐稀有杆菌的叙述，正确的是（ ）
A．渣腐稀有杆菌与病毒最大的区别是没有核膜包被的细胞核
B．渣腐稀有杆菌与蓝细菌的细胞增殖方式都是无丝分裂
C．渣腐稀有杆菌能利用CO2合成葡萄糖，属于自养厌氧型细菌
D．渣腐稀有杆菌的DNA 聚合酶能够替代Taq 酶在PCR 中起作用
【答案】C
【分析】渣腐稀有杆菌属于原核生物，则其只含有核糖体一种细胞器；原核生物的分裂方式是二分裂。
【详解】A、渣腐稀有杆菌与病毒最大的区别是有细胞结构，A 错误；
B、渣腐稀有杆菌与蓝细菌的细胞增殖方式都是二分裂，B 错误；
C、渣腐稀有杆菌只能利用CO₂ 中的C 合成有机物，而且生存环境没有氧气，属于自养厌氧型细菌，C 正
确；
D、PCR 过程变性温度可达到90℃，该细菌的酶可能会失去活性，D 错误。
故选C。
8．（21·22·安庆·二模）2021 年11 月29 日《美国国家科学院院刊》刊发研究结果：全球首个利用蛙的表
皮细胞和心肌细胞做成的由人工智能设计、可自我繁殖的“活体机器人”诞生了。下列有关蛙细胞的叙述，
正确的是（ ）
A．细胞间的信息交流一定依赖于细胞膜表面的受体
B．溶酶体合成的水解酶能分解衰老、损伤的细胞器
4
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C．细胞核是细胞遗传的控制中心和细胞的代谢中心
D．细胞增殖过程中不一定有染色质与染色体的转换
【答案】D
【分析】真核细胞的增殖方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。其中无丝分裂过程中没有出现染色体和
纺锤体。
【详解】A、高等植物细胞间信息交流有的依靠胞间连丝，A 错误；
B、溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的，B 错误；
C、细胞核是细胞遗传和细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心，C 错误；
D、蛙的红细胞可进行无丝分裂，此时没有染色质与染色体的转换，D 正确。
故选D。
9．（22·23·大连·模拟预测）遗传病唐氏综合征是由21 号染色体为“三体”引起的。研究表明，父亲与婴
儿21 三体的关系不大，约95%的21 三体都源于母亲卵子形成过程中的异常。请问21 三体产生的可能机制
是（ ）
A．初级卵母细胞产生过程中，减数分裂异常导致
B．次级卵母细胞产生过程中，减数分裂时同源染色体未正常分离导致
C．次级卵母细胞产生过程中，有丝分裂时同源染色体分离异常导致
D．卵子产生过程中，减数分裂时着丝粒未分裂导致
【答案】B
【分析】据题干约95%的21 三体都源于母亲卵子形成过程中的异常，可以是减数第一次分裂异常也可以是
减数第二次分裂过程异常造成。
【详解】A、初级卵母细胞是卵原细胞经DNA 分子复制，细胞略微长大形成的，不是减数分裂异常导致，
A 错误；
B、次级卵母细胞产生过程中，减数第一次分裂后期同源染色体未正常分离导致移向细胞同一极，会引起
21 三体，B 正确；
C、有丝分裂过程中无同源染色体分离，C 错误；
D、卵子产生过程中，减数分裂时着丝粒未分裂不会导致21 三体，减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐
妹染色单体未正常分离，移向细胞同一极，会造成21 三体，D 错误。
故选B。
10．（22·23 下·浙江·模拟预测）若某二倍体高等动物（2n=4），一个基因型为AaBbCc 的精原细胞（DNA
被
32P 全部标记）放在不含
32P 的培养液中培养，形成如图所示的1 个细胞，图中仅标明部分基因。不考虑
图示以外的其它变异，下列叙述错误的是（ ）
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A．图示细胞形成的精子类型有4 种
B．若形成图示细胞只经历过一次有丝分裂，则该细胞中含
32P 的核DNA 有4 个
C．图示细胞中含有2 个染色体组，2 对同源染色体，8 条染色单体
D．形成图示细胞的过程中一定发生了染色体畸变
【答案】B
【分析】结合题干可知，精原细胞的基因型为AaBbCc，图示细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由
组合，结合图中染色体上基因分布的情况可知，a 所在的姐妹染色体与b 所在的妹染色体发生了交换，二
者为非同源染色体，发生在非同源染色体之间的染色体片段的交换属于染色体的结构变异中的易位。
【详解】A、图中细胞处于减数第一次分裂后期，A 与c 在同一条染色体上，A 与C 在另一条同源染色体
上，其基因型为AAaaBBbbCCcc，由题干可知，基因a 所在的染色单体与b 所在的染色单体发生了交换，
则
产生的2 个次级精母细胞的基因型分别为AAabcc（A 与c 在同一条染色体上，ab 在姐妹染色单体上）和
abBBCC（a 与C 在同一条染色体上、b 与C 在另一条同源染色体上），故图示细胞形成的精子类型有4 种，
分别为Abc、Aac、aBC、BbC，A 正确；
B、该图是减I 后期，因此形成该细胞的过程中复制了2 次，正常情况应该是有4 个核DNA 含
32P，但因为
发生了易位，因此可能有4 或5 个核DNA 含
32P，B 错误；
C、图示细胞中的染色体已经发生复制，1 条染色体上2 个DNA 分子，处于减数第一次分裂后期，该细胞
中含有2 个染色体组，2 对同源染色体，8 条染色单体，C 正确；
D、结合题干可知，精原细胞的基因型为AaBbCc，图示细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，
结合图中染色体上基因分布的情况可知，a 所在的染色体与a 所在的染色体发生了交换，二者为非同源染
色体，发生在非同源染色体之间的染色体片段的交换属于染色体的结构变异中的易位，D 正确。
故选B。
11．（22·23·湖南·模拟预测）有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。下列关于某二倍体哺
乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，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．有丝分裂中期与减数分裂I 中期都发生同源染色体联会
C．有丝分裂后期与减数分裂II 后期都发生染色单体分离
6
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D．处于有丝分裂中期和减数分裂II 后期的细胞，染色体数相等
【答案】B
【分析】1、有丝分裂的过程：
（1）分裂间期：DNA 复制、蛋白质合成。
（2）分裂期：
1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤丝形成
纺锤体。
2）中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。
3）后期：着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。
4）末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形
成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体
成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体
形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：
核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都只复制一次，A 正确；
B、有丝分裂中期不发生同源染色体联会，同源染色体的联会发生在减数分裂I 前期，B 错误；
C、有丝分裂后期与减数分裂II 后期都发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，C 正确；
D、处于有丝分裂中期和减数分裂II 后期的细胞，染色体数均与体细胞中染色体数相等，D 正确。
故选B。
12．（22·23·淮北·二模）拟南芥是植物界的模式生物，体细胞中有10 条染色体，具有生长周期短、自花传
粉等优点，下列叙述错误的是（ ）
A．生长发育中，细胞分化有利于提高拟南芥各种生理功能的效率
B．有丝分裂后期，着丝粒断裂将导致染色体和核DNA 数量加倍
C．减数分裂Ⅰ前期，细胞中同源染色体联会并形成5 个四分体
D．在正常情况下，拟南芥细胞衰老和死亡均是自然的生理过程
【答案】B
【分析】1、细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础，细胞分化使多细胞生物
体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率；
2、细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新；
3、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都起
着非常关键的作用。
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【详解】A、细胞分化可以使细胞专门化，有利于提高拟南芥各种生理功能的效率，A 正确；
B、有丝分裂后期，着丝粒断裂导致染色体数目加倍、核DNA 数量不变，B 错误；
C、拟南芥体细胞中有10 条染色体，有5 对同源染色体，所以减数分裂Ⅰ前期，细胞中同源染色体联会并
形成5 个四分体，C 正确；
D、在正常情况下，细胞衰老和死亡均是自然的生理过程，D 正确。
故选B。
13．（21·22·渭南·一模）烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动
物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。
(1)对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是 。细胞衰老是细胞的生
理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表现出 的特征。
(2)研究发现，衰老细胞中NAD+的含量明显降低。通常情况下，哺乳动物细胞的 （填场所）中
可通过有氧呼吸将NAD+转化成NADH。NAMPT 是NAD+合成的关键限速酶（指整条代谢通路中催化反应
速度最慢的酶），其可决定代谢中NAD+的水平。为探究细胞衰老与NAMIPT 之间的关系，研究小组选取
了两组健康的小鼠，甲组注射 补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命
约为2．8 年，乙组小鼠的平均寿命约为2．4 年，且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处
均检测出了高水平的NAD+。由此推测NAMPT 延缓细胞衰老的机制是 。
【答案】(1) 个体衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 体积增大，核膜内折，染色质收缩、
染色加深
(2) 细胞质基质和线粒体基质/线粒体基质和细胞质基质 NAMPT NAMPT 通过促进NAD+的
合成来延缓细胞衰老
【分析】衰老的细胞主要具有以下特征：细胞内水分减少、多种酶活性降低、色素积累、呼吸速率减慢；
细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；细胞膜通透性改变，运输功能降低。
【详解】（1）对哺乳动物而言，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，二者的关系是个体衰老也是组成个
体的细胞普遍衰老的过程；细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终细胞核会表
现出体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深的特征。
（2）通常情况下，哺乳动物细胞的细胞质基质和线粒体基质中可通过有氧呼吸将NAD+转化成NADH；
NAMPT 是NAD+合成的关键限速酶（指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶），其可决定代谢中
NAD+的水平。为探究细胞衰老与NAMIPT 之间的关系，研究小组选取了两组健康的小鼠，甲组注射
NAMPT 补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8 年，乙组小鼠的平均寿命
约为2.4 年，且与乙组相比较，甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD+，则能推断
出NAD+的含量会影响细胞的衰老，由此推测NAMPT 延缓细胞衰老的机制是NAMPT 通过促进NAD+的合
成来延缓细胞衰老。
【点睛】本题考查衰老细胞的主要特征、细胞呼吸的过程，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不
大。
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14．（21·22 上·长春·模拟预测）若将家兔（2n=44）的一个精原细胞置于含
3H-dNTP（DNA 复制的原料）
的培养液中，先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，取减数第一次分裂后期的细胞（甲）和减数第二
次分裂后期的细胞（乙）进行观察（细胞分裂过程中未发生交叉互换和基因突变）。回答下列问题：
(1)甲细胞中有
对同源染色体，共有
种形态，带有
3H 标记的脱氧核苷酸链占甲细
胞中所有脱氧核苷酸链的
。
(2)乙细胞中有
对同源染色体，共有
种形态，带有
3H 标记的Y 染色体有
条。
(3)家兔是有性生殖生物，能适应多变的自然环境，在自然选择中进化。有性生殖的优越性体现在
（答出2 点即可）。
【答案】(1) 22 23 3/4
(2) 0 22 0 或2
(3)减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异；受精过程中卵细胞
和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性
【分析】减数分裂过程中DNA 复制和染色体的关系：
(1)由题可知兔的体细胞染色体数目为44 条，则减数第一次分裂后期，染色体数目不变，仍为22 对同源染
色体，即44 条，由于性染色体形态不同，所以共用23 种形态，经过一次有丝分裂后有一半的脱氧核苷酸
链被标记，而减数分裂也是在含
3H-dNTP 的培养液中培养的，则在减数第一次分裂后期，共有3/4 的脱氧
核苷酸链被标记。
(2)乙细胞是减数第二次分裂后期的次级精母细胞，经过减数第一次分裂，同源染色体已经分离，其体内不
含有同源染色体，所以共有22 种形态，经过了着丝粒的分裂，可能具有两条Y 染色体（0 条X 染色体）或
者两条X 染色体（0 条Y 染色体），由于是在含
3H-dNTP 的培养液中培养的，根据DNA 的半保留复制，
经过一次有丝分裂，再进行减数分裂，则减数第二次分裂后期一半的染色体为全标记一半的染色体为半标
记，即带有
3H 标记的Y 染色体有0 或2 条。
(3)在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异；
受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的
环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
【点睛】本题主要考查有丝分裂和减数分裂的特点，重点是考查学生对DNA 单链、DNA 分子、染色单体、
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染色体数这几个概念之间的数量关系能够做到清晰的梳理。
1．（22·23·衡阳·三模）秀丽隐杆线虫常作为发育生物学的模式生物，它是一种食细菌的线形动物，其身
体微小透明，易饲养，繁殖快，发育过程中有131 个细胞通过凋亡方式被去除，成虫仅含有959 个细胞。
进入21 世纪以来，已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而获得
了诺贝尔奖。下列相关叙述错误的是（ ）
A．秀丽隐杆线虫细胞在其发育历程中都涉及基因的选择性表达
B．细胞分化使细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率
C．秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中细胞核体积变大，细胞的形态和结构发生了改变
D．细胞凋亡是受特定程序诱导的细胞死亡，对秀丽隐杆线虫是有害的
【答案】D
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异
的过程，细胞分化过程中遗传物质不变，只是基因选择性表达的结果。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细
胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制，在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的
细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变等过程都受基因的调控，都会有基因的选择性表达，
故秀丽隐杆线虫细胞在其发育历程中都涉及基因的选择性表达，A 正确；
B、细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率，B 正
确；
C、秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中细胞体积变小，细胞核体积变大，核膜内折、染色质固缩、染色加深，
细胞的形态和结构发生了改变，C 正确；
D、细胞凋亡是受特定程序诱导的细胞死亡，细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，D
错误。
故选D。
2．（22·23·沧州·二模）与细胞凋亡类似，铁死亡也是一种细胞程序性死亡。若细胞内Fe²+过多，细胞膜中
的不饱和脂肪酸会发生过氧化，从而诱导细胞死亡。下列叙述错误的是（ ）
A．铁死亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
B．细胞膜中的不饱和脂肪酸构成磷脂的亲水尾部
C．细胞膜中的脂肪酸过氧化后，其功能受到影响
D．铁死亡可能在维持内部环境的稳定方面起重要作用
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【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体
是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目
的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的
清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、铁死亡属于细胞程序性死亡，所以是严格的由遗传机制决定的过程，A 正确；
B、细胞膜中的不饱和脂肪酸构成磷脂的疏水尾部，B 错误；
C、结构决定功能，因此细胞膜中的脂肪酸过氧化后，其功能受到影响，C 正确；
D、当细胞内Fe2+过多时，细胞膜中的不饱和脂肪酸会发生过氧化，诱导细胞死亡，从而发生铁死亡，以
维持内部环境的稳定，D 正确。
故选B。
3．（22·23·大连·模拟预测）内质网分子伴侣（Bip）可与内质网膜上的PERK 蛋白结合，使PERK 蛋白失
去活性，Bip 还能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠。细胞受到病毒侵染时，内质网腔内未折叠蛋白
大量增加，PERK 蛋白恢复活性，通过调节相关基因的表达并最终引发被感染细胞凋亡，其机理如图。下
列说法错误的是（ ）
A．Bip 参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠
B．Bip 结构异常可导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累
C．内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制
D．推测最可能是通过促进BCL-2 基因表达来促进细胞凋亡
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被
病原体感染的细胞清除，也是通过细胞凋亡完成的；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都起着非常关键的作用。
【详解】A、Bip 能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，因此Bip 参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠，
A 正确；
B、Bip 能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，Bip 结构异常，内质网中的蛋白质不能完成加工，会导
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致未折叠蛋白在内质网腔大量积累，B 正确；
C、由图可知，未折叠蛋白与Bip 结合后，会导致Bip 无法与PERK 蛋白结合，PERK 蛋白恢复活性，
PERK 蛋白发生磷酸化，从而使相关基因的翻译过程受到抑制，因此内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细
胞内翻译过程受抑制，C 正确；
D、内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK 蛋白恢复活性，抑制BCL-2 基因表达，促进Bax 基因表达，
因此Bax 基因的表达产物能促进细胞凋亡，而BCL-2 基因的表达产物会抑制细胞凋亡，D 错误。
故选D。
4．（22·23·衡水·一模）图甲为某二倍体高等雄性动物（基因型为AaXBY）细胞分裂某一时期的模式图，
图乙为该动物细胞分裂过程中染色体组数部分变化示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．形成图甲细胞的过程发生了基因突变或染色体互换
B．图甲细胞的基因型为AaXBY，细胞中有4 条染色体、6 个DNA 分子
C．图甲细胞下一时期可对应图乙BC 时期，形成图甲细胞的过程中中心体复制了两次
D．图乙BC 时期对应的细胞为次级精母细胞
【答案】C
【分析】图甲细胞染色体用不同颜色代表染色体来源，基因A 所在染色体颜色发生了改变，所以形成图甲
细胞的过程发生了染色体互换，基因突变颜色应不变。图乙中当n=1 时，BC 对应减数分裂Ⅱ后、末期，
n=2 时对应的为有丝分裂后、末期。
【详解】A、图甲细胞基因A 所在的染色体位置的颜色发生了改变，所以形成图甲细胞的过程发生了染色
体互换，而非基因突变，A 错误；
B、图甲细胞无同源染色体且着丝粒排列在赤道板上，为减数分裂Ⅱ中期的次级精母细胞，基因组成为
AaXBXB或AaYY，细胞中有4 条染色体，8 个DNA 分子，B 错误；
C、图甲细胞下一时期为减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后染色体组将由n 加倍为2n，可对应图乙BC 时期，
中心体在减数分裂前的间期和减数分裂Ⅱ开始前的时期各复制一次，C 正确；
D、图乙BC 时期可为有丝分裂后、末期或减数分裂Ⅱ后、末期，对应的细胞可为精原细胞或次级精母细
胞，D 错误。
故选C。
5．（22·23·秦皇岛·二模）果蝇的眼睛是复眼，红眼（A）对白眼（a）为显性，且等位基因A/a 位于X 染
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色体上。某杂合红眼雌果蝇的A 基因转移到4 号常染色体上的异染色质区后，由于异染色质结构的高度螺
旋，某些细胞中的A 基因不能正常表达，表现出部分小眼为红色，部分小眼为白色，这种表型称为花斑型
眼。下图表示花斑型眼雌果蝇的基因所在染色体上的位置。下列说法错误的是（ ）
A．A 基因转移到4 号常染色体的异染色质区属于染色体结构变异
B．花斑型眼果蝇产生的初级卵母细胞中可以观察到4 个四分体
C．位于异染色质区的DNA 片段因为解旋困难而影响转录过程
D．该雌果蝇产生的卵细胞在染色体组成上为均异常和均正常
【答案】B
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。分析题意，A，a 基因位于X 染色体上，某
杂合红眼果蝇的A 基因转移到4 号常染色体上，该过程发生在非同源染色体之间，因此图示异常表示染色
体易位。
【详解】A、A 基因由X 染色体转移到4 号常染色体上，属于染色体结构变异中的易位，A 正确；
B、果蝇有8 条染色体，正常情况下在减数分裂Ⅰ前期可以产生4 个四分体，但是花斑型眼雌果蝇中X 染
色体与4 号常染色体联会时会形成“十字型”结构而不能形成四分体，因此观察不到4 个四分体，B 错误；
C、由于异染色质结构的高度螺旋，解旋困难，而转录需要先解旋，因此位于异染色质区的DNA 片段转录
过程受到影响，C 正确；
D、只有该雌果蝇经减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞内含有正常4 号染色体和正常X 染色体时，产生的卵
细胞在染色体组成上均为正常的，其余情况下产生的卵细胞均为异常的，D 正确。
故选B。
6．（23·24 上·邢台·开学考试）某细胞(2n)中染色体和基因关系如图所示，不考虑突变和染色体互换，下列
关于该细胞进行细胞分裂时的叙述，正确的是（ ）
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A．有丝分裂时染色体复制一次，减数分裂时染色体复制两次
B．基因A 和基因b 的自由组合只发生在减数分裂Ⅱ后期
C．在减数分裂Ⅰ时有2 个染色体组，在减数分裂Ⅱ时有1 个或2 个染色体组
D．在减数分裂Ⅰ时有1 条或2 条4 号染色体，在减数分裂Ⅱ时有1 条4 号染色体
【答案】C
【分析】题图分析：图示细胞中有四条染色体，表示了研究的两对等位基因，这两对等位基因分别位于两
对同源染色体上，它们的遗传遵循基因自由组合定律。
【详解】A、有丝分裂和减数分裂时染色体均复制一次，A 错误；
B、基因A 和基因b 为非同源染色体上的非等位基因，它们的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，B 错误；
C、在减数分裂Ⅰ时细胞中的染色体数目没有发生变化，因而有2 个染色体组，在减数分裂Ⅱ时有1 个或2
个染色体组，因为在减数第二次分裂后期会发生染色体的着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍的过程，C 正
确；
D、在减数分裂Ⅰ时细胞中有1 条4 号染色体，不会出现两条，而在减数分裂Ⅱ时的细胞中可能出现1 条或
2 条4 号染色体，D 错误；
故选C。
7．（23·24·江西·模拟预测）超氧化物歧化酶（SOD）可抑制氧自由基的活性，提高机体的抗逆能力。研
究发现，低温锻炼可一定程度上提高植物的抗寒能力，科研人员为了探究低温锻炼对冷胁迫下幼苗体内超
氧化物歧化酶活性的影响，将某种幼苗随机分成T1、T2和CK 三组，冷胁迫前，三组对应的温度依次为昼
15℃夜10℃、昼10℃夜5℃、昼25℃夜20℃，10 天后进行冷胁迫处理，实验结果如图所示。下列相关叙
述错误的是（ ）
A．随着冷胁迫处理时间的延长，三组SOD 的活性变化趋势不完全一致
B．人体衰老的过程中，细胞内SOD 的活性很可能是不断下降的
C．幼苗进行适当的低温锻炼，可能是通过提高SOD 活力增强抗寒能力
D．该实验的自变量是冷胁迫下的温度，幼苗的种类属于无关变量
【答案】D
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【分析】分析图示，在冷胁迫下，经低温锻炼的处理组SOD 活性逐渐下降，但仍高于未经低温锻炼的CK
组，即T1组的SOD 和T2组的SOD 高于CK 组的SOD。
【详解】A、据图可知，着冷胁迫处理时间的延长，三组 SOD 的活性变化趋势不完全一致，比如CK 组
在开始有上升趋势，A 正确；
B、根据自由基学说，人体细胞衰老与自由基对细胞的破坏有关，因此，人体衰老的过程中，细胞内 SOD
的活性很可能是不断下降的，B 正确；
C、由图可知，幼苗进行适当的低温锻炼，可能是通过提高 SOD 活力增强抗寒能力，C 正确；
D、根据实验目的和实验结果可知，该实验的自变量是低温锻炼的温度和冷胁迫处理的时间，幼苗的种类
和冷胁迫下的温度应属于无关变量，D 错误。
故选D。
8．（22·23·海南·模拟预测）研究表明，尿苷能延缓人类干细胞衰老，促进多组织再生修复。下列分析正
确的是（ ）
A．干细胞衰老后细胞体积、细胞核体积都变小，染色质收缩、染色加深
B．组织再生修复可能与染色体两端的端粒修复有关，端粒是DNA—RNA 复合物
C．用
3H 标记的尿苷饲喂动物，可在动物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质中检测到放射性
D．尿苷能延缓干细胞衰老，可能与其能阻止自由基攻击蛋白质、DNA、磷脂等生物大分子有关
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征有：
①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深；
②细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；
③细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；
④有些酶的活性降低；
⑤呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、干细胞衰老后细胞体积变小，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深，A 错误；
B、组织再生修复可能与组织细胞染色体两端的端粒修复有关，端粒是每条染色体两端的一段特殊的DNA
—蛋白质复合体，B 错误；
C、尿苷是合成RNA 的成分，细胞内凡是有RNA 的地方就有尿苷，故用
3H 标记的尿苷饲喂动物，可在动
物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质中检测到放射性，C 正确；
D、磷脂不是生物大分子，D 错误。
故选C。
9．（22·23·衡阳·三模）我国科学家在干细胞研究中取得新进展，他们使用一种无转基因、快速和可控的
方法，可将人类多能干细胞（PSC）转化成为8 细胞阶段全能性胚胎样细胞（8CLC，相当于受精卵发育3
天状态的全能干细胞）。在该转化过程中一种名为DPPA3 的关键因子，能诱导PSC 的DNA 去甲基化。下
列叙述错误的是（ ）
A．PSC 转化为8CLC 的过程发生了逆分化，其本质为细胞内基因的选择性表达
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B．8CLC 的全能性高于PSC，对其体外培养时可诱导分化为造血干细胞
C．有丝分裂分裂后期的8CLC 中，着丝粒分裂，细胞中含有8 个染色体组
D．DNA 去甲基化能在不改变碱基序列的情况下影响基因的表达，属于可遗传变异
【答案】C
【分析】细胞分化是指在个体发育中，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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生
了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA 甲基化修饰可以遗传给后代，使后
代出现同样的表型，这是表观遗传的一种。
【详解】A、PSC 是人类多能干细胞，而8CLC 是全能性胚胎样干细胞，PSC 转化为8CLC 的过程发生了逆
分化，分化和逆分化的本质都是细胞内基因的选择性表达，A 正确；
B、8CLC 相当于受精卵发育3 天状态的全能干细胞，PSC 是人类多能干细胞，因此8CLC 的全能性高于
PSC，对其体外培养时可诱导分化为造血干细胞，B 正确；
C、人体细胞正常含有的染色体组数是2 个，有丝分裂后期的8CLC 中，着丝粒分裂，染色体数目加倍，此
时细胞中含有4 个染色体组，C 错误；
D、DNA 部分碱基发生了甲基化修饰，但基因的碱基序列没有变化，却抑制了基因的表达属于可遗传变异，
是表观遗传的一种。可见，DNA 去甲基化能在不改变碱基序列的情况下影响基因的表达，属于可遗传变异，
D 正确。
故选C。
10．（22·23·锦州·一模）测定一定数量细胞的DNA 含量以分析细胞周期。下表是三组DNA、细胞数的相
对量。下列关于细胞周期的叙述，正确的是（ ）
甲
组
乙组
丙组
DNA 相对含量（n）
2n
2n→4n
4n
细胞数（c）
6c
2c
c
①分裂间期的时间比分裂期长 ②丙组细胞的染色体数目是甲组的2 倍③乙组细胞正在进行DNA 复制
④将周期阻断在G1期会使甲组细胞数增多
A．①③
B．②④
C．①③④
D．②③④
【答案】C
【分析】分析表格：甲组的DNA 含量是2n，与体细胞相同，说明甲处于G1期或分裂末期；乙组的DNA
含量从2n→4n，说明乙组细胞正在进行DNA 的复制，处于S 期；丙组的DNA 含量是体细胞的两倍，说明
丙组细胞已经完成复复制，但细胞还没有分裂，所以丙组细胞处于G2期、分裂前期、中期或后期。
【详解】①一个细胞周期中分裂期间和分裂期占用的比例不相同，但都是一个细胞周期中分裂间期经历的
时间比分裂期长，①正确；
②丙组细胞处于G2期、分裂前期、中期或后期，而甲组细胞处于G1期或分裂末期，丙组中只有后期细胞
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的染色体数目是甲组的2 倍，②错误；
③乙组的DNA 含量从2n→4n，说明乙组细胞正在进行DNA 的复制，处于S 期，③正确；
④甲组的DNA 含量是2n，与体细胞相同，说明甲处于G1期或分裂末期，若将周期阻断在G1期会使甲组细
胞数增多，④正确。
综上所述，①③④正确，C 正确，ABD 错误。
11．（22·23·沧州·二模）携带病毒的蚊子叮咬人时，会将含有病毒的唾液注入人体皮肤，从而造成病毒感
染。清华大学程功团队研究发现伊蚊唾液中特异性表达的AaVA-1 蛋白在促进病毒感染中发挥着重要作用，
机理如下：AaVA-1 蛋白能够与抑制免疫细胞自噬的LRPPRC 蛋白结合→激活免疫细胞的自噬过程→促进
病毒感染。结合该项研究，下列说法错误的是（ ）
A．AaVA-1 蛋白空间构象的形成离不开内质网、高尔基体等结构的加工、修饰
B．AaVA-1 蛋白是伊蚊细胞基本生命活动所必需的，该基因表达意味着细胞发生分化
C．为验证是AaVA-1 蛋白发挥作用，可分别将伊蚊32 种唾液蛋白逐一与病毒注射到小鼠体内，观察
小鼠现象
D．敲除伊蚊的AaVA-1 蛋白基因，其传播病毒的能力明显降低，可证明AaVA-1 蛋白是辅助病毒传播
的关键因子
【答案】B
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→
高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。
【详解】A、AaVA-1 蛋白存在于唾液中，属于分泌蛋白，所以其蛋白空间构象的形成离不开内质网、高尔
基体等结构的加工、修饰，A 正确；
B、AaVA-1 蛋白仅在唾液中特异性表达，说明不是细胞基本生命活动所必需的，但该基因表达意味着细胞
发生分化，B 错误；
C、为验证是AaVA-1 蛋白发挥作用，可分别将32 种唾液蛋白与病毒一同注射到小鼠体内，预期结果为
AaVA-1 蛋白组的小鼠出现相应病症，C 正确；
D、敲除伊蚊的AaVA-1 蛋白基因，会导致不能产生AaVA-1 蛋白，其传播病毒的能力明显降低，所以证明
AaVA-1 蛋白是辅助病毒传播的关键因子，D 正确。
12．（22·23 下·保定·二模）某同学在显微镜下观察果蝇的精巢，发现约15%的细胞含有16 条染色体，约
55%的细胞含有8 条染色体，约30%的细胞含有4 条染色体。不考虑染色体变异，下列说法正确的是（
）
A．染色体数为16 的细胞中可能会发生基因重组
B．染色体数为16 的细胞某一极可能含有两条Y 染色体
C．染色体数为8 的细胞中可能含有同源染色体和姐妹染色单体
D．染色体数为4 的各细胞中染色体数和核DNA 数之比一定相等
【答案】C
【分析】精巢中的精原细胞可通过有丝分裂增加精原细胞的数目，通过减数分裂产生精细胞。
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【详解】A、染色体数为16 的细胞一定处于有丝分裂后（末）期，此时该细胞中不可能发生基因重组，A
错误；
B、不考虑染色体变异，染色体数为16 的细胞某一极应有一条X 染色体和一条Y 染色体，不可能含有两条
Y 染色体，B 错误；
C、染色体数为8 的细胞若处于有丝分裂前期和中期、减数分裂I，此时细胞中均含有同源染色体和姐妹染
色单体，C 正确；
D、染色体数为4 的细胞可能是处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞，也可能是精细胞（精子），若为处于
减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞，则细胞中染色体数和核DNA 数之比是1:2，若为精细胞（精子），则细胞
中染色体数和核DNA 数之比是1:1，故染色体数为4 的各细胞中染色体数和核DNA 数之比不一定相等，D
错误。
故选C。
13．（21·22·长沙·模拟预测）人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导
致细胞死亡。以PC12 细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。
(1)在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是 。当细胞中O2含量低时，线粒体通过电
子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。
(2)分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12 细胞，24h 后检测线粒体
自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA 处理PC12 细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。
①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的 （结构）降解。
②图1、图2 结果表明：适度低氧可
。
(3)研究表明，上调BINP3 基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3 基因表达情况，结
果如图。
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综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因：
。
【答案】(1)线粒体内膜
(2) 溶酶体 激活线粒体自噬来清除活性氧
(3)适度低氧上调BINP3 基因的表达，使BINP3 蛋白增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活
性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP3 基因的表达（转录），可能由于严重低氧下
BINP3 蛋白降解加快，使BINP3 蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3 蛋白的增加促进了线粒体自噬，
但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
【分析】自噬是细胞降解细胞器和入侵病原体的方式，线粒体自噬是一种特殊的自噬。在线粒体自噬过程
中，受损多余的线粒体被“标记”，并被一种称为吞噬泡的新型结构所包围，吞噬泡伸长形成一个被称为
自噬体的双囊泡。自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体，释放出组强效的溶酶体水解酶降解被包裹的线粒
体。
【详解】（1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。
（2）①由分析知，损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解。
②图1 中适度低氧（10%O2）情况下线粒体自噬水平相对值升高，严重低氧（0.3%O2）情况下线粒体自噬
水平相对值下降，图2 用线粒体自噬抑制剂3-MA 处理PC12 细胞，检测细胞活性氧含量结果，适度低氧
（10%O2）情况下实验组与对照组相差最多，说明适度低氧可以激活线粒体自噬来清除活性氧。
（3）由图可知，适度低氧上调BINP3 基因的表达，使BINP3 蛋白增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中
的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP3 基因的表达（转录），可能由于
严重低氧下BINP3 蛋白降解加快，使BINP3 蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3 蛋白的增加促进
了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
【点睛】本题考查有氧呼吸和自噬作用的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信
息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的
判断或得出正确结论的能力。
14．（19·20·江苏·阶段练习）图1 是基因型为AABb 的雄性动物细胞分裂过程中某时期的分裂图像，图2
是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA 数量变化曲线，图3 为细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体
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数和DNA 分子数的数量关系图，请回答下列有关问题：
(1)图1 细胞所处的分裂时期是 ，处于图2 曲线 (用字母表示)区段，对应图3
中 (用甲、 乙、丙、丁表示)表示的时期。
(2)该动物细胞分裂时基因B 与基因b 的正常分离发生在图2 曲线 区段， 出现图1 的原因：可能
是DNA 复制出现差错，其最容易发生在图2 曲线 区段：也可能是减数第一次分裂联会时期同
源染色体的非姐妹染色单体间发生了
．
(3)若该基因型动物的一个精原细胞产生配子时，有可能正常进行分裂，也有可能发生了（2）题中的两种
原因，则其可能产生 种配子，配子种类及比例为
【答案】(1) 减数第二次分裂中期 BC 乙
(2) BC AB 交叉互换
(3) 2 AB：Ab=1：1 或AB：Ab=1：3 或AB：Ab=3：1
【分析】分析图1：细胞不含同源染色体，染色体的着丝点位于赤道板上，因此处于减数第二次分裂中期。
分析图2： AB 段形成的原因DNA 的复制；BC 段处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二
次分裂前期和中期；CD 段形成的原因是着丝点的分裂；DE 段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂
后期和末期。分析图3：甲图中染色体∶DNA∶染色单体=1∶2∶2，且染色体数目与体细胞相等，由此可
知，甲可能处于减数第一次分裂或有丝分裂前期和中期；乙图中染色体∶DNA∶染色单体=1∶2∶2，且染
色体数目是体细胞的一半，由此可见，乙可能处于减数第二次分裂前期或中期；丙图中无染色单体，且染
色体∶DNA=1∶1，且染色体数目与体细胞相等，由此可知，丙处于有丝分裂间期的开始阶段或减数第一
次分裂间期的开始阶段或有丝分裂末期；丁图中无染色单体，且染色体∶DNA=1∶1，且染色体数目是体
细胞的一半，说明丁处于减数第二次分裂末期。
【详解】（1）图1 细胞没有同源染色体，着丝点排列在赤道板上，所以是减数第二次分裂中期细胞，每条
染色体上含有两条DNA，故处于图2 曲线BC 段。由于减数第二次分裂中期细胞内的染色体数为体细胞的
一半，而图3 中乙所表示的时期染色体数为n、染色单体数为2n，DNA 分子数为2n，可表示减数第二次分
裂前期或中期，因此图1 细胞所处的分裂时期对应图3 中乙表示的时期。
（2）正常情况下等位基因随同源染色体的分离而分离，发生在减数第一次分裂的后期，该时期的细胞内
含有染色单体，故处于图2 曲线BC 段。该动物细胞的基因型为AABb，基因B 和基因b 在姐妹染色单体上
出现的原因可能是基因突变也可能是交叉互换，基因突变最容易发生在图2 曲线AB 区段(间期)。
（3）该基因型动物的一个精原细胞不管是正常分裂还是发生了（2）题中的两种原因都只会产生2 种配子，
①若正常分裂，A 和A、B 和b 在减数第一次分裂时分开，减数第二次分裂是姐妹染色单体分离，其上相
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同的基因分离，因此会产生两两相同的精细胞，最终产生比例为AB∶Ab=1∶1 的配子，②若发生交叉互
换，减数第二次分离本应产生AABB 和AAbb 的次级精母细胞，但由于交叉互换产生了AABb 和AABb 两
种次级精母细胞，AABb 姐妹染色单体分开产生AB 和Ab 两种配子，最终产生比例AB∶Ab=1∶1 的配子，
③若产生基因突变，若是其中一个B 突变成了b，产生的两个次级精母细胞为AABb 和AAbb 产生配子为
AB∶Ab=1∶3，若是其中一个b 突变成B，同理，产生配子为AB∶Ab=3∶1。
1．（22·23·天津·高考真题）如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是（ ）
A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B．乙中染色体组是丙中两倍
C．乙中同源染色体对数是丙中两倍
D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
【答案】B
【分析】据图分析，甲为减数分裂Ⅱ末期，乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期。
【详解】A、甲图像中无同源染色体，无染色单体，染色体移向两极，为减数分裂Ⅱ后期，A 错误；
B、乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙是丙染色体组的2 倍，B 正确；
C、丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C 错误；
D、丙是从平行于赤道板方向观察的，D 错误。
故选B。
2．（21·22·天津·高考真题）用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA，获得有丝分裂某时期荧光图。有关
叙述正确的是（ ）
A．中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
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B．图中两处DNA 荧光标记区域均无同源染色体
C．图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D．秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
【答案】C
【分析】有丝分裂包括间期和分裂期两个时期。间期主要进行DNA 的复制和蛋白质的合成，分裂期包括
前期、中期、后期和末期。
【详解】A、该图为有丝分裂某时期荧光图，中心体的复制发生在间期，有丝分裂过程中染色体加倍发生
在后期，A 错误；
B、由于该图为有丝分裂某时期荧光图，在有丝分裂过程没有同源染色体联会，但是存在同源染色体，B
错误；
C、中心体的位置决定了染色体移动的方向，将分裂开的子染色体拉向两极，从而决定细胞分裂的方向，C
正确；
D、秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，而纺锤体的形成是在分裂期，D 错误。
故选C。
3．（22·23·湖南·高考真题）基因Bax 和Bd-2 分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA 干扰技术降
低TRPM7 基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7 基因可能通过抑制Bax 基因的表达来抑制细胞凋亡
C．TRPM7 基因可能通过促进Bcl-2 基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7 基因的表达来治疗相关癌症
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组
织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感
染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A 正确；
B、据题图可知，siRNA 干扰TRPM7 基因实验组的TRPM7 基因表达量下降，Bax 基因表达量增加，细胞
凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7 基因可能通过抑制Bas 基因的表达来抑制细胞凋亡，B 正确；
C、siRNA 干扰TRPM7 基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2 基因表达量降低，而Bcl-2 基因抑制细胞凋亡，故
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TRPM7 基因可能通过促进Bel-2 基因的表达来抑制细胞凋亡，C 正确；
D、由题图可知，siRNA 干扰TRPM7 基因实验组，Bax 基因表达量增加，Bdl-2 基因表达量减少，细胞凋
亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7 基因表达来治疗相关癌症，D 错误。
故选D。
4．（21·22·福建·高考真题）科研人员在2003 年完成了大部分的人类基因组测序工作，2022 年宣布测完剩
余的8%序列。这些序列富含高度重复序列，且多位于端粒区和着丝点区。下列叙述错误的是（ ）
A．通过人类基因组可以确定基因的位置和表达量
B．人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C．着丝点区的突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D．人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究
【答案】A
【分析】人类基因组计划的目的：测定人类基因组的全部DNA 序列，解读其中包含的遗传信息。
【详解】A、基因的表达包括转录和翻译，通常是最终翻译为蛋白质，通过人类基因组测序可确定基因的
位置，但不能知道表达量，A 错误；
B、转录是以DNA 一条链为模板翻译出RNA 的过程，翻译是以mRNA 为模板翻译蛋白质的过程，真核生
物的基因编码区都能够转录，但包括外显子和内含子，其中编码蛋白质的序列是外显子，分布在外显子之
间的多个只转录但不编码蛋白质的序列是内含子，故人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因，B 正
确；
C、着丝点（着丝粒）分裂姐妹染色单体可分离为子染色体，染色体数目加倍，着丝点区的突变可能影响
姐妹染色单体的正常分离，C 正确；
D、细胞的衰老与基因有关，人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究，D 正确。
故选A。
5．（22·23·海南·高考真题）根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌
多种物质形成黏胶层。用DNA 酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A 加入某植物的根边缘细
胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是（ ）
A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA 和蛋白质
B．物质A 可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D．物质A 引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
【答案】D
【分析】自噬作用是细胞的一种自我保护机制，是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受
损细胞器，进而维持细胞内稳态的一种途径。
【详解】A、根据题干信息“用DNA 酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明边缘细胞黏胶层中含
有DNA 和蛋白质，A 正确；
B、根据题干信息“物质A 加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质
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A 可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 ，B 正确；
C、细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C 正确；
D、物质A 引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D 错误。
故选D。
6．（22·23·海南·高考真题）某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y 染色体去除，获得XO 胚
胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是（ ）
A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B．获得XO 胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C．XO 胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
【答案】A
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：
（1）充足的营养供给—微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。
（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养
过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
（4）气体环境：95%空气+5%CO2．O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A 错误；
B、XO 胚胎干细胞中丢失了Y 染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B 正确；
C、XO 胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，即细胞的功能发生了特化，因而发生
了细胞分化，C 正确；
D、若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，即获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现濒危物
种的保护，D 正确。
故选A。
7．（23·24 上·江苏·高考真题）下列关于细胞生命历程的叙述错误的是（ ）
A．细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B．抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C．细胞自噬降解细胞内自身物质，维持细胞内环境稳态
D．DNA 甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
【答案】B
【分析】1.细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护
机制。
2.端粒学说：每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会
缩短一截，随分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸，端粒内侧正常基因的DNA 序列会受到损伤，
导致细胞衰老。
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3.癌细胞的特征：具有无限增殖的能力；细胞形态发生显著变化；细胞表面发生改变，细胞膜上的糖蛋白
等物质减少。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，
控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、细胞分裂可以增加细胞数目，细胞凋亡会减少细胞数目，所以细胞分裂和凋亡共同维持多细
胞生物体的细胞数量，A 正确；
B、端粒酶可以修复DNA 复制过程中的空白区域，可以通过提高端粒酶活性或数量来增加DNA 复制的次
数，从而延缓细胞衰老，B 错误；
C、通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，维持细胞内环境稳态，C 正确；
D、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因的突变或甲基化可能诱发细胞癌变，D 正确。
故选B。
8．（22·23·辽宁·高考真题）下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图（仅显示部分染色体）。下列叙述正
确的是（ ）
A．②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同
B．③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上
C．④时期，非同源染色体自由组合
D．⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
【答案】B
【分析】动植物有丝分裂：
前期：染色体散乱排布在细胞中，核膜核仁消失；
中期：着丝粒整齐排列在赤道板上，是观察染色体的最佳时期；
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极；
末期：核膜核仁重新出现，染色体和纺锤体消失。
【详解】A、②时期已经完成了DNA 的复制，相当于高等动物的有丝分裂前期，但图中还能观察到核膜，
高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A 错误；
B、由图可知，③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，相当于高等动物有丝分裂中期，B 正确；
C、④时期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，C 错误；
D、⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央溢开，D 错误。
故选B。
9．（23·24 上·浙江·高考真题）某基因型为AaXDY 的二倍体雄性动物（2n＝8），1 个初级精母细胞的染色
体发生片段交换，引起1 个A 和1 个a 发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染
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色体数目与核DNA 分子数如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1 条X 染色体和1 条Y 染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8 个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4 个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【分析】1、分析题图：图甲中染色体数目与核DNA 分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示次级
精母细胞的前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA 分子数比为1:1，可表示间期或次级精母细胞的
后期。
2、同源染色体，着丝点分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现
象，A 错误；
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2 条X 染色体或2 条Y 染色体，B 错误；
C、图乙中染色体数目与核DNA 分子数比为1:1，无染色单体数，C 错误；
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1 个A 和1 个a 发生互换，产生了AXD 、 aXD、AY、
aY4 种基因型的精细胞，D 正确。
10．（22·23·湖南·高考真题）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
【答案】B
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对
的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱的排布与细胞内；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③
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后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤
体和染色体消失。
【详解】A、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 染色体片段互换，导致Y 染色体上有显性致病基因，
从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A 不符合题意；
B、若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY 的精
子，从而生出基因型为XaYY 的不患病男孩，B 符合题意；
C、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；
D、若SHOX 基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致致该男孩出现XAY 的基因型，
D 不符合题意。
11．（21·22·福建·高考真题）某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b 表示染
色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（ ）
A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A 和基因B 发生了重组
C．等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab 四种基因型的精细胞
【答案】B
【分析】题图分析，细胞中的同源染色体上的非姐妹染色单体正在进行交换，发生于减数第一次分裂前期。
【详解】A、该细胞正在发生交叉互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB 和ab 两种精细胞，经过交叉互
换，可以产生AB、Ab、aB、ab 四种精细胞，所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一，A 正确；
B、图中非姐妹染色单体发生交换，基因A 和基因b，基因a 和B 发生了重组，B 错误；
C、由于发生交叉互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C 正确；
D、该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab 四种基因型的精细胞，且比例均等，D 正确。
故选B。
12．（22·23·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子
代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（ ）
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A．含有24 条染色体的细胞
B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞
D．含有48 个四分体的细胞
【答案】D
【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是
细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由
组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24 条染色体，A 不符合题意；
B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B 不符合题意；
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分
开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C 不符合题意；
D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24 个四分体的细胞，D 符合题意。
故选D。
13．（23·24 上·江苏·高考真题）由三条21 号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传病，患者常伴有自
身免疫病。下列相关叙述错误的是（ ）
A．病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离
B．通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断
C．患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子
D．降低感染可减轻患者的自身免疫病症状
【答案】C
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X 染色
体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X 染色体显性遗传病（如抗维生素D 佝偻病）；
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21 三
体综合征）。
【详解】A、该病患病原因是患者的母亲减数分裂的过程中出现异常，常染色体21 号染色体在减数第一次
分裂的后期没有分别移向细胞两极，而是移向了细胞的一极，或者是减数第二次分裂的后期着丝粒断开之
后姐妹染色单体没有移向细胞两极，以至于产生了含有2 条21 号染色体的卵细胞，而后参与受精导致的，
异常精子一般难以参与受精，A 正确；
B、染色体变异可以通过显微镜进行观察，三体中染色体数目增加一条，可统计染色体条数来进一步确定，
即可通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断，B 正确；
C、患者含有3 条21 号染色体，其性母细胞减数分裂时这三条21 号染色体随机分开，因而能形成可育配子，
C 错误；
D、由题意可知唐氏综合征患者常伴有自身免疫病，因此若降低感染可减轻患者的自身免疫病症状，D 正
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确。
故选C。
14．（22·23·重庆·高考真题）药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂
K（可将细胞阻滞在细胞周期某时期）研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，实验流程和结果如图所示。
下列推测正确的是（ ）
注：G1：DNA 合成前期；S：DNA 合成期；G2：分裂准备期；M 期：分裂期
A．试剂K 可以将细胞阻滞在G1期
B．试剂K 对细胞周期的阻滞作用不可逆
C．药物甲主要作用于G2+M 期，Ⅱ组的凋亡率应最低
D．在机体内，药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
【答案】C
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次细胞分裂完成时结束的一段时间。
细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期包括G1、S、G2, 且在细胞周期中占据90-95%的时间，此期进
行DNA 的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备，此后进入分裂期（M）。
【详解】A、与Ⅰ组相比，Ⅱ组添加了试剂K，由表格数据可以看出Ⅱ组的细胞主要停滞在S 期，A 错误；
B、对比第Ⅱ组和第Ⅲ组可以得出试剂K 对细胞周期的阻滞作用是可逆，B 错误；
C、药物甲主要作用于G2+M 期，Ⅱ组处于G2+M 期细胞数最少，所以Ⅱ组的凋亡率应最低，C 正确；
D、浆细胞为高度分化的细胞不再进行细胞分裂，所以药物甲对造血干细胞的毒性强于浆细胞，D 错误。
故选C。
15．（22·23·北京·高考真题）学习以下材料，回答下面问题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体
和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞
的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国科学家发现
一个拟南芥突变体m（M 基因突变为m 基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起
的叶片黄斑等表型。M 基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M 酶。与野生型相比，突变体m 中M 酶活性
下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M 基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，
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筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m 基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中
pMDH 酶、线粒体中mMDH 酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过
程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A 酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿
体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH 酶的作用下产生NADH（[H]）和B 酸，NADH 被氧化会产生
活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m 入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A 酸-B 酸循环
途径。对A 酸-B 酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)叶绿体通过
作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分
。
(2)结合文中图示分析，M 基因突变为m 后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：
，A 酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M 基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：
。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m ③鉴定相关基因④筛选保留m 基因但不表现凋
亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以
概括说明
。
【答案】(1) 光合 脂肪酸
(2)长时间光照促进叶绿体产生NADH，M 酶活性降低，pMDH 酶催化B 酸转化为A 酸
(3)②④①③
(4)叶绿体产生的A 酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B 酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，
从而维持A 酸-B 酸的稳态与平衡
【分析】本实验为探究M 基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示A 酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节
物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH 酶的作用下产生NADH（[H]）和B 酸，NADH
被氧化会产生活性氧。
【详解】（1）叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M 基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M 酶。
可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。
（2）据图可知，M 基因突变为m 后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：长时间光照促进
叶绿体产生NADH，M 酶活性降低，pMDH 酶催化B 酸转化为A 酸，A 酸转运到线粒体，最终导致产生过
量活性氧并诱发细胞凋亡。
（3）为探究M 基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡
（不出现叶片黄斑），但仍保留m 基因的突变株（叶绿体中脂肪酸含量减低），通过分析细胞中各种物质
含量变化①确定相应蛋白的细胞定位和功能，进而③鉴定相关基因，正确顺序为②④①③。
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（4）结合题意和图文，叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要，叶绿体和线体协
调配合，维持细胞的稳态与平衡：叶绿体产生的A 酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B 酸，
又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A 酸-B 酸的稳态与平衡。
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