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量，農業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

關研究。

（1）研究者將正常生長的棉花根尖放入不同質量濃度的乙草胺溶液中，繼續培養一段時間

后，切取根尖2-3mm,以獲取____區的細胞，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應有條染色體。

（3）研究發現乙草胺主要通過阻礙蛋白質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。經乙草胺處理后的細胞常會出現染色質受損等現象，最終細胞死

亡，這種現象稱為o

（4）如表為不同質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（%）草股質量濃度（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（％）=分裂期細胞數/觀察細胞總數X100%

用不同質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生產，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

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，結果見圖1(注:細胞

分裂指數是指視野內分裂期細胞數占細胞總數的比例)。為了獲得上述實驗數據，研究人員需

要對蠶豆根尖_________區細胞進行觀察、統計。圖1顯示，對照組細胞分裂指數僅約為

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研究發現倍離子對細胞增殖的影響還與其處理時長相關，現需驗證，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至胚根1cm左右

2轉入不含錨離子的增養液培養轉入含一定濃度銘離子的培養液培養

3i：_________進行取材、制片、觀察、記錄、統計

預測結果ii：_________

結論銘離子對細胞增殖的影響與處理時長呈正相關

⑶為了避免銘對生物體細胞增殖等生命活動產生影響，應該o

3.如圖甲表示細胞周期中染色體(質)出現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核DNA分子數變化的曲線

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，細胞物質運輸的效率越低。

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

（3）請用圖丁中的字母和箭頭表示一個完整的細胞周期—.o圖丁中結構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別主要表現在一期。

（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，細胞的發育方向主要有兩種可能，一種是繼續完成如圖丁所示的過

程，另一種是經過—形成某種組織、細胞。

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

中的一類干細胞，經誘導’可以形成心肌細胞、成骨細胞、神經細胞等：干細胞療法可實現缺血

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

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

測，缺氧對腦細胞產生不可逆損傷的機理是O

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

和骨髓基質細胞的核基因一般（填“相同”或“不同）

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

的恢復，有關驗證實驗步驟及結果如表所示，細胞內的線粒體和ATP水平越高，說明代謝供能

越旺盛。

分組一組二組三組

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

方式培養基對A進行培養的培養基對A進行培養的培養基對①進行培養

實驗A內線粒體量增加，ATP水A內線粒體量不變，ATP水平細胞內線粒體量不變，ATP水

結果平相對值為1.1相對值為0.7平相對值為1.0

分析表中結果可知，表中①為,骨髓基質細胞的線粒體對缺氧受損的腦神經細胞的恢復

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，細胞分裂過程中，后期

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

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

控，保全素能與分離酶緊密結合，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生不

恰當改變，最終會導致無法保證核DNA平均分配，其原因是o

（3）根據題中信息，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分子信號的啟動，研究發現蛋白Numb參與細

胞周期進程的調控。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計，

結果如表所不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揮著重要作用。科學家為探索兒茶素

的抗衰老機制，以EGCG（一種兒茶素）為研究對象，進行了相關研究。

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

細胞內各種執行正常功能的生物分子，例如使細胞呼吸酶的活性_______,導致有氧呼吸第

三階段氧不能被有效利用，從而產生更多的,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

激反應，從而發揮抗衰老的作用。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進行相關實驗：

①定期檢測秀麗隱桿線蟲的生存率，結果如圖1所示。圖中對照組培養在_______的培養基

中。

②據圖推測EGCG不是通過抗氧化的方式來發揮抗衰老的作用的，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

留

=

含

星

等

□對照□EGCG

(

豈

曲

依

W

X

EGCG組處理6h后，導致ROS含量升高的原因是-培養24h及120h后，細胞呼吸

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

化應激反應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?？茖W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。若實驗結果是,則說

明EGCG是通過激活上述信號通路發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，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區細胞，切取棉花根尖

2~3mm可以獲取分生區的細胞。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，染色體數目加倍，為104條。

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

質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，細胞出現染色

質受損等現象，最終死亡，該過程屬于細胞壞死。

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

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

胺質量濃度固定不變時，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小（或分裂間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，隨著培養時間延長，細胞分裂指

數降低，染色體斷片增多

（3）勿隨意丟棄含銘的廢棄物（或對含銘的廢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，應選擇細胞分裂旺盛的分生區細胞進行觀察、統計。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

胞分裂指數僅約為24%。。據圖1分析可知，隨著銘離子濃度的升高，細胞分裂指數降低，即

處于有絲分裂的細胞數量減少。

⑵①據圖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，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，實驗設計應遵循對照原則和單一變量原則。故i

應為每隔24小時（或間隔固定時間），進行取材、制片、觀察、記錄、統計。結合結論可

知，本實驗的預期結果（ii）應為與對照組相比，隨著培養時間延長，細胞分裂指數降低，

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，就會對生物產生危害，因此為了避免銘

對生物體細胞增殖等生命活動產生影響，應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

物質運輸的效率越低，且細胞生長也受核質比等因素影響，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：染色單體數：核DNA分子數=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。圖丁中結構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，二者在分裂期的區別主

要表現在前期和末期。

（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，細胞的發育方向主要有兩種可能，一種是繼續完成如圖丁所示的過

程，使細胞繼續增殖，另一種是經過細胞分化形成某種組織、細胞。

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

能量，且無氧呼吸產生的乳酸若大量積累，對腦神經細胞有一定的毒害作用

（2）增殖和分化（細胞分化）；相同

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

這些腦神經細胞中線粒體的數量，促進細胞有氧呼吸，修復損傷的腦神經細胞的供能機制

（合理即可）

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

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

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）骨髓基質細胞經過增殖、分化可形成心肌細胞、神經細胞等不同細胞，細胞分化的實質

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細胞的核基因一般相同。

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

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

組為正常對照組，則培養的①應該是正常腦神經細胞，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組神經細胞內ATP水平略高于正

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

損腦神經細胞的恢復作用的機理可能是：骨髓基質細胞的線粒體轉移到了因缺氧而損傷的腦

神經細胞中，增加缺氧損傷的腦神經細胞中線粒體的數量，促進細胞有氧呼吸，修復受損的

腦神經細胞的供能機制。

5.答案：（1）有絲；復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，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制并均分到子細胞中，從而保