細胞的生命歷程（非選擇題）-2025屆高考生物學模塊分練【新高考版】（含解析）

專題4細胞的生命歷程（非選擇題）

——2025屆高考生物學模塊考前搶分練【新高考版】

1.棉田雜草會嚴重影響棉花的產(chǎn)量，農(nóng)業(yè)上常用除草劑乙草胺去除棉田雜草。為了減小除草時

乙草胺對棉花生長的影響，科學家以棉花根尖（細胞中含52條染色體）作實驗材料進行了相

關(guān)研究。

（1）研究者將正常生長的棉花根尖放入不同質(zhì)量濃度的乙草胺溶液中，繼續(xù)培養(yǎng)一段時間

后，切取根尖2-3mm,以獲取____區(qū)的細胞，用于制作根尖細胞有絲分裂臨時裝片。制片前

需對根尖進行,經(jīng)漂洗后用進行染色，然后再用顯微鏡觀察，

（2）該種棉花細胞有絲分裂后期細胞內(nèi)應(yīng)有條染色體。

（3）研究發(fā)現(xiàn)乙草胺主要通過阻礙蛋白質(zhì)合成而抑制細胞生長和增殖，由此推斷乙草胺有可

能作用于細胞分裂期。經(jīng)乙草胺處理后的細胞常會出現(xiàn)染色質(zhì)受損等現(xiàn)象，最終細胞死

亡，這種現(xiàn)象稱為o

（4）如表為不同質(zhì)量濃度的乙草胺與處理時間對棉花根尖細胞有絲分裂的影響。

有絲分裂指數(shù)（%）草股質(zhì)量濃度（mgL）

00.51.02.0

處理時間（h）一一~——----二H--一

129.098.137.185.7

249.307.387.094.99

489.136.666.194.03

注：有絲分裂指數(shù)（％）=分裂期細胞數(shù)/觀察細胞總數(shù)X100%

用不同質(zhì)量濃度的乙草胺對根尖細胞進行處理，乙草胺對根尖細胞有絲分裂有一作用，當

乙草胺質(zhì)量濃度固定不變時，這種影響隨而增強。因此，在使用乙草胺除棉田雜草時,

要注意O

2.金屬銘被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，如果含銘的廢棄物處理不當進入土壤和水體，就會對生物產(chǎn)

生危害。

(1)用蠶豆(2〃=12)作為實驗材料，觀察銘離子對其根部細胞增殖的影響，結(jié)果見圖1(注:細胞

分裂指數(shù)是指視野內(nèi)分裂期細胞數(shù)占細胞總數(shù)的比例)。為了獲得上述實驗數(shù)據(jù)，研究人員需

要對蠶豆根尖_________區(qū)細胞進行觀察、統(tǒng)計。圖1顯示，對照組細胞分裂指數(shù)僅約為

24%。，其原因是。隨著銘離子濃度升高，處于有絲分裂的細胞數(shù)量__________。

⑵研究者在實驗中觀察到如圖2所示的圖像，其中箭頭所示為染色體斷裂后形成的染色體斷

片，是細胞重度毒害的指標之一：

①圖中含有染色體斷片的細胞正處于有絲分裂的期。

②研究發(fā)現(xiàn)倍離子對細胞增殖的影響還與其處理時長相關(guān)，現(xiàn)需驗證，請完善表格。

項目組別對照組實驗組

步驟1用蒸儲水將蠶豆培養(yǎng)至胚根1cm左右

2轉(zhuǎn)入不含錨離子的增養(yǎng)液培養(yǎng)轉(zhuǎn)入含一定濃度銘離子的培養(yǎng)液培養(yǎng)

3i：_________進行取材、制片、觀察、記錄、統(tǒng)計

預(yù)測結(jié)果ii：_________

結(jié)論銘離子對細胞增殖的影響與處理時長呈正相關(guān)

⑶為了避免銘對生物體細胞增殖等生命活動產(chǎn)生影響，應(yīng)該o

3.如圖甲表示細胞周期中染色體(質(zhì))出現(xiàn)螺旋化和解螺旋的周期性變化，圖乙是某生物細

胞有絲分裂過程中某一時期細胞圖，圖丙為細胞周期中細胞內(nèi)核DNA分子數(shù)變化的曲線

圖，圖丁為某生物細胞周期各時期圖像（未排序）。

請據(jù)圖回答下列問題：

（1）細胞不能無限長大，原因之一是細胞體積越大，越小，細胞物質(zhì)運輸?shù)男试降汀?/p>

（2）染色體處于圖甲中e的狀態(tài)下，細胞中的染色體數(shù)、染色單體數(shù)、核DNA分子數(shù)比為

（3）請用圖丁中的字母和箭頭表示一個完整的細胞周期—.o圖丁中結(jié)構(gòu)1的名稱是___若

圖丙、丁表示同一種生物的細胞分裂，則圖丙中的2n=o

（4）圖乙與圖丁所示細胞有絲分裂在分裂期的區(qū)別主要表現(xiàn)在一期。

（5）在觀察有絲分裂實驗時，可用—（填“碘一碘化鉀溶液”或“甲紫溶液”）使染色體

著色。

（6）完成一次分裂后，細胞的發(fā)育方向主要有兩種可能，一種是繼續(xù)完成如圖丁所示的過

程，另一種是經(jīng)過—形成某種組織、細胞。

4.腦缺血會使局部腦神經(jīng)細胞缺氧受損，造成不可逆損傷，甚至死亡。骨髓基質(zhì)細胞是骨髓

中的一類干細胞，經(jīng)誘導(dǎo)’可以形成心肌細胞、成骨細胞、神經(jīng)細胞等：干細胞療法可實現(xiàn)缺血

壞死神經(jīng)細胞的修復(fù)和重建，是治療缺血性腦損傷的有效策略。請據(jù)此回答下列問題：

（1）腦缺血導(dǎo)致的神經(jīng)細胞死亡屬于（填“細胞凋亡”或“細胞壞死”根據(jù)題干信息推

測，缺氧對腦細胞產(chǎn)生不可逆損傷的機理是O

（2）骨髓基質(zhì)細胞經(jīng)過____過程形成心肌細胞、神經(jīng)細胞等不同細胞，這些細胞的核基因

和骨髓基質(zhì)細胞的核基因一般（填“相同”或“不同）

（3）研究發(fā)現(xiàn)，骨髓基質(zhì)細胞的線粒體有助于因缺氧而受損的腦神經(jīng)細胞（A）的供能機制

的恢復(fù)，有關(guān)驗證實驗步驟及結(jié)果如表所示，細胞內(nèi)的線粒體和ATP水平越高，說明代謝供能

越旺盛。

分組一組二組三組

處理用含骨髓基質(zhì)細胞線粒體的用不含骨髓基質(zhì)細胞線粒體用不含骨髓基質(zhì)細胞線粒體

方式培養(yǎng)基對A進行培養(yǎng)的培養(yǎng)基對A進行培養(yǎng)的培養(yǎng)基對①進行培養(yǎng)

實驗A內(nèi)線粒體量增加，ATP水A內(nèi)線粒體量不變，ATP水平細胞內(nèi)線粒體量不變，ATP水

結(jié)果平相對值為1.1相對值為0.7平相對值為1.0

分析表中結(jié)果可知，表中①為,骨髓基質(zhì)細胞的線粒體對缺氧受損的腦神經(jīng)細胞的恢復(fù)

作用機理可能是_______________________

5.細胞中染色體的正確排列、分離與染色單體之間的粘連蛋白有關(guān)，細胞分裂過程中，后期

促進復(fù)合物（APC）、分離酶、保全素是調(diào)控的關(guān)鍵因素，其中分離酶能將粘連蛋白水解，

后期促進復(fù)合物（APC）是細胞周期從中期到后期的調(diào)控因子。分離酶的活性需要被嚴密調(diào)

控，保全素能與分離酶緊密結(jié)合，并充當假底物而抑制分離酶的活性。細胞分裂過程中三種

物質(zhì)的含量變化如圖所示。請回答下列問題：

■APC

勿保全案

□分離磨

同期中期后期

（1）正常情況下，小鼠受精卵細胞以分裂的方式，將親代細胞的染色體,從而保

證親子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定性。

（2）在人類細胞中，分離酶在分裂間期時被阻擋在細胞核外，如果此時核膜的通透性發(fā)生不

恰當改變，最終會導(dǎo)致無法保證核DNA平均分配，其原因是o

（3）根據(jù)題中信息，推測APC在細胞周期中的作用可能是o

（4）細胞分裂過程中還伴隨著一系列周期相關(guān)分子信號的啟動，研究發(fā)現(xiàn)蛋白Numb參與細

胞周期進程的調(diào)控。為了研究Numb蛋白的功能，研究者對實驗組細胞（通過干擾RNA以抑

制Numb蛋白的合成）和對照組細胞（不進行處理）中處于各時期的細胞比例進行了統(tǒng)計，

結(jié)果如表所不O

Gi期S期G2期M期（分裂

期）

實驗組34%29%28%9%

對照組34%29%34%3%

請據(jù)表分析，Numb蛋白的作用可能為：

6.綠茶含有豐富的兒茶素，被認為在延緩細胞衰老中發(fā)揮著重要作用?？茖W家為探索兒茶素

的抗衰老機制，以EGCG（一種兒茶素）為研究對象，進行了相關(guān)研究。

（1）關(guān)于細胞衰老的機制，自由基學說認為機體代謝產(chǎn)生的自由基積累過多，會攻擊和破壞

細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子，例如使細胞呼吸酶的活性_______,導(dǎo)致有氧呼吸第

三階段氧不能被有效利用，從而產(chǎn)生更多的,加速細胞衰老。

（2）兒茶素一直被認為是一種抗氧化劑，可以中和或防止由氧自由基（ROS）引起的氧化應(yīng)

激反應(yīng)，從而發(fā)揮抗衰老的作用。為驗證上述觀點的準確性，研究者將秀麗隱桿線蟲隨機分

為4組，利用BHA（常用的抗氧化劑）和EGCG進行相關(guān)實驗：

①定期檢測秀麗隱桿線蟲的生存率，結(jié)果如圖1所示。圖中對照組培養(yǎng)在_______的培養(yǎng)基

中。

②據(jù)圖推測EGCG不是通過抗氧化的方式來發(fā)揮抗衰老的作用的，公眾認知可能被顛覆，請

說明理由：o

圖I

(3)為驗證上述推測，科學家進一步檢測了秀麗隱桿線蟲的線粒體呼吸酶活性、細胞呼吸強

度和ROS含量，結(jié)果如圖2所示。

(

樂

)6h時的測量值

他

妲120

漱1001

蜜80

』60

40

三

品

(

史

坦

續(xù)

留

=

含

星

等

□對照□EGCG

(

豈

曲

依

W

X

EGCG組處理6h后，導(dǎo)致ROS含量升高的原因是-培養(yǎng)24h及120h后，細胞呼吸

強度恢復(fù)，ROS水平降低。表明EGCG首先通過短期內(nèi)升高ROS的含量，從而氧

化應(yīng)激反應(yīng)來提高身體的防御能力，然后再通過某種途徑降低ROS的含量。

(4)以往的研究表明，ROS的升高會激活體內(nèi)一種依賴s公基因表達的信號通路。該通路可

提高超氧化物歧化酶SOD的含量，進而清除ROS。科學家將s布基因敲除線蟲分為兩組，一

組用EGCG處理，另一組不做處理，檢測不同時間的存活率。若實驗結(jié)果是,則說

明EGCG是通過激活上述信號通路發(fā)揮延緩衰老的作用的。

答案以及解析

1.答案：（1）分生；解離；堿性染料（甲紫溶液或醋酸洋紅液）

（2）104

（3）間；細胞壞死

（4）抑制；處理時間的延長；乙草胺的施用濃度和作用時間長短

解析：（1）在高等植物體內(nèi)，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細胞，切取棉花根尖

2~3mm可以獲取分生區(qū)的細胞。制作根尖細胞有絲分裂臨時裝片的流程為解離一漂洗一染色

一制片，制片前需對根尖進行解離，使組織中的細胞相互分離開來。解離后的根尖經(jīng)漂洗后

用甲紫溶液或醋酸洋紅液進行染色，而后可在顯微鏡下觀察。

（2）該種棉花細胞體細胞中有52條染色體，有絲分裂后期，染色體數(shù)目加倍，為104條。

（3）細胞在分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，乙草胺主要通過阻礙蛋白

質(zhì)合成而抑制細胞生長和增殖，由此推斷乙草胺有可能作用于細胞分裂間期。在種種不利因

素的影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下，由細胞正常代謝活動

受損或中斷引起的細胞損傷和死亡稱為細胞壞死。在除草劑乙草胺的作用下，細胞出現(xiàn)染色

質(zhì)受損等現(xiàn)象，最終死亡，該過程屬于細胞壞死。

（4）與空白對照組（乙草胺質(zhì)量濃度為0）相比，實驗組中細胞有絲分裂指數(shù)減小，說明乙

草胺對棉花根尖細胞有絲分裂有抑制作用，且乙草胺質(zhì)量濃度越大，抑制作用越強。當乙草

胺質(zhì)量濃度固定不變時，這種抑制作用會隨處理時間的延長而增強。所以在使用乙草胺除棉

田雜草時，要注意乙草胺的施用濃度和作用時間長短。

2.答案：（1）分生；分裂期在細胞周期中所占比例?。ɑ蚍至验g期在細胞周期中所占比例大）；減

少

⑵①中；②每隔24小時（或間隔固定時間）；與對照組相比，隨著培養(yǎng)時間延長，細胞分裂指

數(shù)降低，染色體斷片增多

（3）勿隨意丟棄含銘的廢棄物（或?qū)懙膹U棄物進行適當處理后丟棄

解析：（1）要觀察細胞有絲分裂過程，應(yīng)選擇細胞分裂旺盛的分生區(qū)細胞進行觀察、統(tǒng)計。由

于一個細胞周期中分裂期所占比例?。ɑ蚍至验g期在細胞周期中所占比例大），因此對照組細

胞分裂指數(shù)僅約為24%。。據(jù)圖1分析可知，隨著銘離子濃度的升高，細胞分裂指數(shù)降低，即

處于有絲分裂的細胞數(shù)量減少。

⑵①據(jù)圖2可知，圖示細胞染色體的著絲粒排列在赤道板上，故處于有絲分裂中期。②本實

驗的目的驗證銘離子對細胞增殖的影響還與其處理時長相關(guān)，故實驗的自變量為有無銘離子

和鋁離子處理時間，因變量為細胞增殖情況，實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則。故i

應(yīng)為每隔24小時（或間隔固定時間），進行取材、制片、觀察、記錄、統(tǒng)計。結(jié)合結(jié)論可

知，本實驗的預(yù)期結(jié)果（ii）應(yīng)為與對照組相比，隨著培養(yǎng)時間延長，細胞分裂指數(shù)降低，

染色體斷片增多。

（3）由于含銘的廢棄物處理不當，進入土壤和水體，就會對生物產(chǎn)生危害，因此為了避免銘

對生物體細胞增殖等生命活動產(chǎn)生影響，應(yīng)對含銘的廢棄物進行適當處理后丟棄（或勿隨意

丟棄含銘的廢棄物）。

3.答案：（1）細胞的表面積與體積的比值（或細胞的相對表面積）

（2）1：2：2

（3）C—E-D—A—BfF；細胞板；6

（4）前期和末

（5）甲紫溶液

（6）細胞分化

解析：（1）細胞體積越大，細胞的表面積與體積的比值（或細胞的相對表面積）越小，細胞

物質(zhì)運輸?shù)男试降?，且細胞生長也受核質(zhì)比等因素影響，因此，細胞不能無限長大。

（2）圖甲中e表示1條染色體中有2條染色單體，每條染色單體中含1個DNA,因此，細

胞中的染色體數(shù)：染色單體數(shù)：核DNA分子數(shù)=1：2：2。

（3）圖丁中A是細胞分裂后期，B和F都是細胞分裂末期，C是細胞分裂間期，D是細胞分

裂中期，E是細胞分裂前期，C-E-D-A-B-F表示一個完整的細胞周期。圖丁中結(jié)構(gòu)1

的名稱是細胞板。由圖丁E可知細胞中有6條染色體，因此，若丙、丁兩圖表示同一種生物

的細胞分裂，則圖丙中的2n=6。

（4）圖乙是動物細胞有絲分裂圖，圖丁是高等植物細胞有絲分裂圖，二者在分裂期的區(qū)別主

要表現(xiàn)在前期和末期。

（5）在觀察有絲分裂實驗時，可用甲紫溶液使染色體著色。

（6）完成一次分裂后，細胞的發(fā)育方向主要有兩種可能，一種是繼續(xù)完成如圖丁所示的過

程，使細胞繼續(xù)增殖，另一種是經(jīng)過細胞分化形成某種組織、細胞。

4.答案：（1）細胞壞死；缺氧導(dǎo)致腦神經(jīng)細胞的有氧呼吸受阻，無法為生命活動提供足夠的

能量，且無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸若大量積累，對腦神經(jīng)細胞有一定的毒害作用

（2）增殖和分化（細胞分化）；相同

（3）正常腦神經(jīng)細胞；骨髓基質(zhì)細胞的線粒體轉(zhuǎn)移到了因缺氧而損傷的腦神經(jīng)細胞中，增加

這些腦神經(jīng)細胞中線粒體的數(shù)量，促進細胞有氧呼吸，修復(fù)損傷的腦神經(jīng)細胞的供能機制

（合理即可）

解析：（1）細胞調(diào)亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，而細胞壞死是由外界不利因

素引起的細胞損傷和死亡，腦缺血所導(dǎo)致的神經(jīng)細胞死亡屬于細胞壞死。缺氧導(dǎo)致腦神經(jīng)細

胞的有氧呼吸受阻，無法為生命活動提供足夠的能量，同時無氧呼吸會產(chǎn)生乳酸，高濃度的

乳酸對細胞有一定的毒害作用。

（2）骨髓基質(zhì)細胞經(jīng)過增殖、分化可形成心肌細胞、神經(jīng)細胞等不同細胞，細胞分化的實質(zhì)

是基因的選擇性表達，分化得到的細胞的核基因和骨髓基質(zhì)細胞的核基因一般相同。

（3）該實驗的目的是驗證骨髓基質(zhì)細胞的線粒體有助于因缺氧損傷的腦神經(jīng)細胞（A）的供

能機制的修復(fù)，該實驗的自變量是培養(yǎng)基中是否有骨髓基質(zhì)細胞的線粒體。由此可知，第3

組為正常對照組，則培養(yǎng)的①應(yīng)該是正常腦神經(jīng)細胞，用于判斷另外兩組中細胞的代謝水平

是否達到了正常。第3組的ATP水平屬于正常水平，則第1組神經(jīng)細胞內(nèi)ATP水平略高于正

常水平；第2組在實驗中起對照作用。根據(jù)實驗結(jié)果推測，骨髓基質(zhì)細胞的線粒體對缺氧受

損腦神經(jīng)細胞的恢復(fù)作用的機理可能是：骨髓基質(zhì)細胞的線粒體轉(zhuǎn)移到了因缺氧而損傷的腦

神經(jīng)細胞中，增加缺氧損傷的腦神經(jīng)細胞中線粒體的數(shù)量，促進細胞有氧呼吸，修復(fù)受損的

腦神經(jīng)細胞的供能機制。

5.答案：（1）有絲；復(fù)制并均分到子細胞中

（2）核膜通透性的不恰當改變，使分離酶進入細胞核內(nèi)，水解粘連蛋白，使得姐妹染色單體

提前分離，染色體分配混亂（合理即可）

（3）APC在分裂后期將保全素分解，釋放分離酶（合理即可）

（4）阻止細胞分裂由G2期進入M期（合理即可）

解析：（1）通過有絲分裂，可將親代細胞的染色體復(fù)制并均分到子細胞中，從而保