專題4：細(xì)胞的生命過程（非選擇題）——2025屆高考生物學(xué)模塊考前搶分練【新高考版】1.棉田雜草會嚴(yán)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(xué)家以棉花根尖（細(xì)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(xì)胞，用于制作根尖細(xì)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(xì)胞有絲分裂后期細(xì)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(xì)胞生長和增殖，由此推斷乙草胺有可能作用于細(xì)胞分裂_____期。經(jīng)乙草胺處理后的細(xì)胞常會出現(xiàn)染色質(zhì)受損等現(xiàn)象,最終細(xì)胞死亡，這種現(xiàn)象稱為_____。（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(xì)胞有絲分裂的影響。00.51.02.0129.098.137.185.7249.307.387.094.99489.136.666.194.03注：有絲分裂指數(shù)（%）=分裂期細(xì)胞數(shù)/觀察細(xì)胞總數(shù)×100%用不同質(zhì)量濃度的乙草胺對根尖細(xì)胞進行處理，乙草胺對根尖細(xì)胞有絲分裂有____作用，當(dāng)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______。2.金屬鉻被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，如果含鉻的廢棄物處理不當(dāng)進入土壤和水體，就會對生物產(chǎn)生危害。

(1)用蠶豆(2n=12)作為實驗材料，觀察鉻離子對其根部細(xì)胞增殖的影響，結(jié)果見圖1(注:細(xì)胞分裂指數(shù)是指視野內(nèi)分裂期細(xì)胞數(shù)占細(xì)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(xì)胞進行觀察、統(tǒng)計。圖1顯示，對照組細(xì)胞分裂指數(shù)僅約為24‰，其原因是___________。隨著鉻離子濃度升高，處于有絲分裂的細(xì)胞數(shù)量__________。(2)研究者在實驗中觀察到圖2所示的圖像，其中箭頭指示的染色體斷裂形成的斷片是細(xì)胞重度毒害的一個指標(biāo)。①圖中含有染色體斷片的細(xì)胞正處于有絲分裂的__________期。②研究發(fā)現(xiàn)鉻離子對細(xì)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用蒸餾水將蠶豆培養(yǎng)至胚根1cm左右2轉(zhuǎn)入不含鉻離子的增養(yǎng)液培養(yǎng)轉(zhuǎn)入含一定濃度鉻離子的培養(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)論鉻離子對細(xì)胞增殖的影響與處理時長呈正相關(guān)(3)為防止鉻影響生物體細(xì)胞增殖等生命活動，應(yīng)_________。3.如圖甲表示細(xì)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(xì)胞有絲分裂過程中某一時期細(xì)胞圖，圖丙為細(xì)胞周期中細(xì)胞內(nèi)核DNA分子數(shù)變化的曲線圖，圖丁為某生物細(xì)胞周期各時期圖像（未排序）。請據(jù)圖回答下列問題：（1）細(xì)胞無法無限增大，原因之一是體積增加導(dǎo)致細(xì)胞表面積與體積比減小，影響物質(zhì)運輸效率。（2）染色體處于圖甲中e的狀態(tài)下，細(xì)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(xì)胞周期____。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(xì)胞分裂，則圖丙中的2n=____。（4）圖乙與圖丁所示細(xì)胞有絲分裂在分裂期的主要區(qū)別在于____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(xì)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(xì)胞。4.腦缺血會使局部腦神經(jīng)細(xì)胞缺氧受損，造成不可逆損傷，甚至死亡。骨髓基質(zhì)細(xì)胞是骨髓中的一類干細(xì)胞,經(jīng)誘導(dǎo)'可以形成心肌細(xì)胞、成骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等：干細(xì)胞療法可實現(xiàn)缺血壞死神經(jīng)細(xì)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(xì)胞死亡屬于_____(填“細(xì)胞凋亡”或“細(xì)胞壞死”根據(jù)題干信息推測，缺氧對腦細(xì)胞產(chǎn)生不可逆損傷的機理是_____。（2）骨髓基質(zhì)細(xì)胞經(jīng)過_____過程形成心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等不同細(xì)胞，這些細(xì)胞的核基因和骨髓基質(zhì)細(xì)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(xì)胞的線粒體有助于因缺氧而受損的腦神經(jīng)細(xì)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(xì)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方式用含骨髓基質(zhì)細(xì)胞線粒體的培養(yǎng)基對A進行培養(yǎng)用不含骨髓基質(zhì)細(xì)胞線粒體的培養(yǎng)基對A進行培養(yǎng)用不含骨髓基質(zhì)細(xì)胞線粒體的培養(yǎng)基對①進行培養(yǎng)實驗結(jié)果A內(nèi)線粒體量增加，ATP水平相對值為1.1A內(nèi)線粒體量不變，ATP水平相對值為0.7細(xì)胞內(nèi)線粒體量不變，ATP水平相對值為1.0分析表中數(shù)據(jù)可見，①為_____。骨髓基質(zhì)細(xì)胞的線粒體在缺氧條件下對腦神經(jīng)細(xì)胞恢復(fù)作用的機制可能涉及_______________________。5.細(xì)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(xì)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(xì)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(yán)密調(diào)控，保全素能與分離酶緊密結(jié)合，并充當(dāng)假底物而抑制分離酶的活性。細(xì)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：（1）正常情況下，小鼠受精卵細(xì)胞以_____分裂的方式，將親代細(xì)胞的染色體_____，從而保證親子代細(xì)胞間遺傳性狀的穩(wěn)定性。（2）在人類細(xì)胞中，分離酶在分裂間期時被阻擋在細(xì)胞核外，如果此時核膜的通透性發(fā)生不恰當(dāng)改變，最終會導(dǎo)致無法保證核DNA平均分配，其原因是_____。（3）根據(jù)題中信息，推測APC在細(xì)胞周期中的作用可能是_____。（4）細(xì)胞分裂期間，一系列周期相關(guān)分子信號被激活。研究顯示，蛋白Numb參與調(diào)控細(xì)胞周期進程。研究者通過干擾RNA抑制Numb蛋白合成，對比實驗組和對照組細(xì)胞在不同發(fā)育階段的比例，結(jié)果見表。G1期S期G2期M期（分裂期）實驗組34%29%28%9%對照組34%29%34%3%請基于表格進行分析，Numb蛋白的作用可能包括：_____。6.綠茶含有豐富的兒茶素，被認(rèn)為在延緩細(xì)胞衰老中發(fā)揮著重要作用。科學(xué)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(xì)胞衰老的機制，自由基學(xué)說認(rèn)為機體代謝產(chǎn)生的自由基積累過多，會攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子，例如使細(xì)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(xì)胞衰老。（2）兒茶素一直被認(rèn)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。為了驗證上述觀點的準(zhǔn)確性，研究者將秀麗隱桿線蟲隨機分為四組，并通過使用BHA（一種常用的抗氧化劑）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根據(jù)圖表分析，EGCG似乎并非通過抗氧化機制實現(xiàn)抗衰老效果，這可能顛覆公眾認(rèn)知，請解釋原因。________。（3）為驗證上述推測，科學(xué)家進一步檢測了秀麗隱桿線蟲的線粒體呼吸酶活性、細(xì)胞呼吸強度和ROS含量，結(jié)果如圖2所示。EGCG處理6小時后，導(dǎo)致ROS含量升高的原因在于________。在培養(yǎng)24小時及120小時后，細(xì)胞呼吸強度恢復(fù)，同時ROS水平下降。EGCG首先通過短期內(nèi)增加ROS含量，進而引發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)以增強身體防御能力，隨后再通過特定途徑降低ROS水平。以往研究顯示，ROS水平的升高會激活依賴于skn基因表達(dá)的信號通路。此通路能夠增加超氧化物歧化酶SOD的水平，從而有效清除活性氧（ROS）?？茖W(xué)家將敲除skn基因的線蟲分為兩組，一組接受EGCG處理，另一組未進行處理，比較不同時間點的存活率。若實驗結(jié)果證實________，則表明EGCG通過激活上述信號通路發(fā)揮延緩衰老的作用。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(xì)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：在高等植物中，有絲分裂常見于根尖和芽尖等分生區(qū)細(xì)胞。通過切取棉花根尖2至3毫米的組織，可以獲取分生區(qū)的細(xì)胞。制作根尖細(xì)胞有絲分裂臨時裝片的流程依次為解離、漂洗、染色和制片，其中解離步驟旨在使組織中的細(xì)胞相互分離。解離后的根尖經(jīng)漂洗后，分別用甲紫溶液或醋酸洋紅液染色，隨后在顯微鏡下進行觀察。（2）該種棉花細(xì)胞體細(xì)胞含有52條染色體，有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍至104條。（3）細(xì)胞在分裂間期完成DNA復(fù)制與蛋白質(zhì)合成，乙草胺主要通過抑制蛋白質(zhì)合成來抑制細(xì)胞生長和增殖，據(jù)此推測乙草胺可能作用于細(xì)胞分裂間期。在極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重病理性刺激等不利條件下，細(xì)胞因正常代謝活動受損或中斷而遭受損傷和死亡，這被稱為細(xì)胞壞死。在乙草胺的作用下，細(xì)胞染色質(zhì)受損并最終死亡，這一過程屬于細(xì)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(xì)胞有絲分裂指數(shù)減小，說明乙草胺對棉花根尖細(xì)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(dāng)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)分裂期在細(xì)胞周期中所占比重較小，而分裂間期則占比較大；因此，減少。(2)①中；②每24小時（或固定時間間隔）與對照組相比，細(xì)胞分裂指數(shù)隨培養(yǎng)時間延長而降低，染色體斷裂片段增多。(3)勿隨意丟棄含鉻的廢棄物(或?qū)t的廢棄物進行適當(dāng)處理后丟棄解析：(1)要觀察細(xì)胞有絲分裂過程，應(yīng)選擇細(xì)胞分裂旺盛的分生區(qū)細(xì)胞進行觀察、統(tǒng)計。由于一個細(xì)胞周期中分裂期所占比例小(或分裂間期在細(xì)胞周期中所占比例大)，因此對照組細(xì)胞分裂指數(shù)僅約為24‰。據(jù)圖1分析可知，隨著鉻離子濃度的升高，細(xì)胞分裂指數(shù)降低，即處于有絲分裂的細(xì)胞數(shù)量減少。(2)①據(jù)圖2可知，圖示細(xì)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本實驗的目的驗證鉻離子對細(xì)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鉻離子和鉻離子處理時間，因變量為細(xì)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(xì)胞分裂指數(shù)降低，染色體斷片增多。（3）由于含鉻的廢棄物處理不當(dāng)，進入土壤和水體，就會對生物產(chǎn)生危害，因此為了避免鉻對生物體細(xì)胞增殖等生命活動產(chǎn)生影響，應(yīng)對含鉻的廢棄物進行適當(dāng)處理后丟棄（或勿隨意丟棄含鉻的廢棄物）。3.答案：（1）細(xì)胞的表面積與體積的比值（或細(xì)胞的相對表面積）（2）1：2：2（3）C→E→D→A→B→F；細(xì)胞板；6（4）前期和末（5）甲紫溶液（6）細(xì)胞分化解析：（1）細(xì)胞體積越大，細(xì)胞的表面積與體積的比值（或細(xì)胞的相對表面積）越小，細(xì)胞物質(zhì)運輸?shù)男试降?，且?xì)胞生長也受核質(zhì)比等因素影響，因此，細(xì)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(xì)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(xì)胞分裂后期，B和F都是細(xì)胞分裂末期，C是細(xì)胞分裂間期，D是細(xì)胞分裂中期，E是細(xì)胞分裂前期，C→E→D→A→B→F表示一個完整的細(xì)胞周期。圖丁中結(jié)構(gòu)1的名稱是細(xì)胞板。由圖丁E可知細(xì)胞中有6條染色體，因此，若丙、丁兩圖表示同一種生物的細(xì)胞分裂，則圖丙中的2n=6。（4）圖乙是動物細(xì)胞有絲分裂圖，圖丁是高等植物細(xì)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）細(xì)胞完成一次分裂后，其發(fā)育方向主要有兩種：一種是繼續(xù)增殖，如圖丁所示；另一種是通過分化形成特定組織或細(xì)胞。4.答案：（1）細(xì)胞壞死；缺氧導(dǎo)致腦神經(jīng)細(xì)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(xì)胞有一定的毒害作用（2）增殖和分化（細(xì)胞分化）；相同（3）正常腦神經(jīng)細(xì)胞的線粒體轉(zhuǎn)移至缺氧受損的腦神經(jīng)細(xì)胞，增加其線粒體數(shù)量，促進有氧呼吸，修復(fù)供能機制。解析：（1）細(xì)胞調(diào)亡是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，而細(xì)胞壞死是由外界不利因素引起的細(xì)胞損傷和死亡，腦缺血所導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞死亡屬于細(xì)胞壞死。缺氧導(dǎo)致腦神經(jīng)細(xì)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(xì)胞有一定的毒害作用。（2）骨髓基質(zhì)細(xì)胞通過增殖與分化，可生成心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等各類細(xì)胞。細(xì)胞分化的本質(zhì)在于基因的選擇性表達(dá)。分化后形成的細(xì)胞核基因通常與骨髓基質(zhì)細(xì)胞的核基因一致。（3）該實驗的目的是驗證骨髓基質(zhì)細(xì)胞的線粒體有助于因缺氧損傷的腦神經(jīng)細(xì)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(xì)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(xì)胞，用于判斷另外兩組中細(xì)胞的代謝水平是否達(dá)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(xì)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(xì)胞的線粒體對缺氧受損腦神經(jīng)細(xì)胞的恢復(fù)作用的機理可能是：骨髓基質(zhì)細(xì)胞的線粒體轉(zhuǎn)移到了因缺氧而損傷的腦神經(jīng)細(xì)胞中，增加缺氧損傷的腦神經(jīng)細(xì)胞中線粒體的數(shù)量，促進細(xì)胞有氧呼吸，修復(fù)受損的腦神經(jīng)細(xì)胞的供能機制。5.答案：（1）有絲；復(fù)制并均分到子細(xì)胞中（2）核膜通透性的不恰當(dāng)改變，使分離酶進入細(xì)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(xì)胞分裂由G2期進入M期（合理即可）解析：通過有絲分裂，親代細(xì)胞的染色體得以復(fù)制并平均分配至子細(xì)胞，確保遺傳性狀的穩(wěn)定性。（2）若核膜通透性不當(dāng)改變，導(dǎo)致分離酶提前進入細(xì)胞核，水解粘連蛋白，從而促使姐妹染色單體過早分離，引發(fā)染色體分配混亂，進而造成核DNA無法平均分配。（3）由“后期促進復(fù)合物（APC）是細(xì)胞周期從中期到后期的調(diào)控因子”和有絲