专题 05 细胞的生命历程（13大题型）-【题型冲关】备战2025年高考生物一轮复习题型全覆盖（浙江专用）

专题05 细胞的生命历程 考点一 细胞通过分裂增殖 【题型1】探究细胞大小与物质运输的关系 【题型2】细胞周期 【题型3】有丝分裂的过程 【题型4】有丝分裂物质的变化规律 【题型5】洋葱根尖有丝分裂临时装片的制作 考点二 细胞分化和细胞凋亡 【题型1】细胞分化 【题型2】细胞癌变 【题型3】细胞凋亡和衰老 考点三 减数分裂 【题型1】减数分裂相关概念 【题型2】减数分裂的过程 【题型3】减数分裂过程中的物质变化规律 【题型4】精子和卵细胞形成过程的异同 【题型5】减数分裂和有丝分裂的综合 考点一 细胞通过分裂增殖 01 探究细胞大小与物质运输的关系 【例1】各种细胞生物，不论物种的差异多大，但同一组织与器官的细胞大小在一个恒定范围内。下列叙述错误的是（　　） A．某些动物细胞出现多核现象，可能与降低核质比有关 B．细胞的体积与相对表面积呈负相关，与物质运输效率呈正相关 C．卵细胞与外界交换的物质较少，故受表面积与体积关系的限制较弱 D．细胞体积越大，越不利于细胞与外界物质交换和对细胞内部活动的调控 【变式1-1】下列关于“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述，不正确的是（    ） A．该模拟实验中，NaOH扩散的深度不同可以表示细胞的物质运输效率不同 B．实验结果表明每一块琼脂小块上NaOH扩散的速率相同 C．细胞的表面积与体积之比越大，物质运输效率越高 D．实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色 【变式1-2】多细胞生物体的生长既要靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量，其中细胞的有丝分裂具有周期性，下列有关细胞的生长及增殖周期性的叙述，错误的是（      ） A．细胞核是细胞的控制中心，细胞太大时细胞核的负担就会过重 B．随着细胞的生长，细胞的相对表面积和物质运输速率均会变小 C．连续分裂的细胞具有周期性，细胞周期的大部分时间处于分裂期 D．分裂期时间长的细胞更适合用于观察细胞周期不同阶段的特征 02 细胞周期 【例2】细胞周期可分为G1、S、G2和M期，CDK抑制剂可阻断细胞周期。科研人员做了如下实验：取胚胎干细胞均分成两组，分别在普通培养液和含CDK抑制剂的培养液中培养24h，结果如下图，据此推测CDK抑制剂阻断的生理过程是（    ） 图甲（普通培养液）图乙（含CDK抑制剂的培养液） A．G1期至S期 B．S期至G2期 C．G2期至M期 D．M期至G1期 【变式2-1】用脉冲标记DNA复制测定细胞周期长短的方法如下：首先，应用3H-TdR短期体外培养细胞，数分钟至半小时后，将3H-TdR洗脱，置换新鲜培养液并继续培养。随后，每隔半小时或1小时定期取样，作放射自显影观察分析，从而确定细胞周期各个时相的长短。图示如下：下列相关分析错误的是（    ）    A．经3H-TdR短暂标记后，凡是处于S期的细胞均被标记 B．置换新鲜培养液后培养，最先进入M期的标记细胞是被标记的S期最晚期细胞 C．从更换培养液培养开始，到被标记的M期细胞开始出现为止，所经历的时间为M期时间 D．从被标记的M期细胞开始出现并消失，到被标记的M期细胞再次出现所经历的时间为一个细胞周期 【变式2-2】细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制。常见检验点的对应功能是：检验点①评估细胞是否生长到合适大小，环境因素是否适合细胞分裂；检验点②评估DNA是否损伤，外界环境是否适宜细胞进行DNA复制；检验点③评估DNA是否损伤（若损伤则修复），同时评估DNA是否复制完成；检验点④评估纺锤体是否正确组装。下列叙述错误的是（    ） A．分裂过程中各检验点出现的顺序可能是②③①④ B．检验点①还可能评估细胞中合成的物质是否够多 C．检验点②③分别决定细胞是否进入S期和分裂期 D．检验点③④之间的核DNA载体可能仍处于松散状态 03 有丝分裂的过程 【例3】纺锤体由数千根微管组成，不同微管会向染色体施加截然相反的作用力：与着丝粒相连的微管提供拉力，将两条染色单体分别向自身这一侧牵引；但其他不接触着丝粒的微管却会施加相反的斥力。因此，一定存在某种未知的机制，可以帮助染色体抵御斥力，并避免微管从染色体中穿过。这也成为困扰科学界许久的难题。在一项近期发表于《自然》的研究中，奥地利科学院分子生物学研究所（IMBA）等机构的科学家找到了答案。他们发现，组蛋白去乙酰化是染色质能够被压缩为致密的染色体、抵御微管斥力的关键。阅读材料完成下列小题： 1．染色体先被压缩，然后被纺锤体移向细胞两极，发生这两种变化的时期分别是（    ） A．间期、后期 B．中期、末期 C．前期、后期 D．后期、末期 2．研究团队在上述成果的基础上进一步检验组蛋白乙酰化水平对染色体状态的影响。他们借助酶将分裂期的染色体切割成小的片段，结果这些染色体片段以液滴的形态存在；而当染色质解除压缩状态变得松散时，微管能够贯穿染色体从而使染色体液滴溶解在细胞质中，下列操作能使液滴溶解的是（    ） A．蛋白酶处理 B．DNA酶处理 C．降低组蛋白乙酰化水平 D．使用抑制组蛋白去乙酰化的药物 【变式3-1】现用荧光物质对人体细胞进行染色体染色后，在荧光显微镜下采集到下图所示部分细胞有丝分裂分裂期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．B组细胞处于前期，完成中心体复制并形成纺锤体 B．C 组细胞中染色体凝聚达到最大，染色体形态最为清晰 C．E 组细胞中，染色单体分离，其数目是分裂间期的两倍 D．55 分钟后核膜重新形成，实现细胞内遗传物质的平均分配 【变式3-2】单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体，核内出现纺锤体，具体过程如图（仅显示部分染色体）。 下列叙述正确的是（    ） A．①→②过程中，复制后的同源染色体相互配对 B．②→③过程中，着丝粒移动到与身体纵轴垂直的赤道面上 C．③→④过程中，着丝粒分裂，分离的染色体被纺锤丝拉向两极 D．④→⑤过程中，赤道面位置出现许多囊泡，囊泡聚集成细胞板 04 有丝分裂物质的变化规律 【例4】科学家在果蝇唾腺细胞中发现了多线染色体。多线染色体的形成是由于染色体复制10次，每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列，且同源染色体发生配对，紧密结合形成非常巨大的染色体，多线化的细胞均处于永久间期。下列叙述不正确的是（　　） A．多线染色体含有210条子染色体 B．多线染色体的形成通常会进行着丝粒的分裂 C．多线染色体与处于有丝分裂中期的染色体相比，染色质丝螺旋化程度要低 D．多线化的细胞中会发生纺锤体、纺锤丝周期性出现和消失的现象 【变式4-1】某植物一天中根尖细胞分裂指数（即分裂期细胞数占细胞总数的比例）的变化如图甲所示，某人在12时取根尖经解离、漂洗、染色后制作装片，显微镜下看到的细胞如图乙所示。下列有关叙述正确的是（    ）    A．细胞①中染色体缠绕重叠，可推测压制装片时用力不均匀 B．细胞②中染色体呈松散的染色质状态，可推测DNA正在进行复制 C．若持续一段时间，可观察到细胞③继续分裂成两个子细胞 D．若调整取材时间，与细胞④相似的细胞可观察到更多 【变式4-2】细胞周期控制器是由细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和细胞周期蛋白（cyclin)两种蛋白质构成的复合物。下图为多种cyclin在细胞周期中的表达情况，Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK复合物的活性。下列相关说法错误的是（    ） A．cyclinA蛋白可能参与DNA的复制 B．cyclinB可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关 C．若细胞要顺利进入M期时，Weel蛋白激酶的活性会增强 D．若Weel蛋白激酶活性降低，则细胞间期的时间不变 05 洋葱根尖有丝分裂临时装片的制作 【例5】某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，找到①～④不同分裂期的细胞如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．图中发生分裂的先后顺序为④→①→②→③ B．细胞②所处时期，染色体和核DNA比值为1：2 C．细胞③所处时期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二 D．细胞④所处时期，染色体复制形成姐妹染色单体 【变式5-1】下图表示制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的主要操作步骤。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲步骤为解离，需用一定浓度的盐酸处理，使细胞分散成一层细胞 B．乙步骤为漂洗，需滴加50%乙醇在洋葱根尖上持续1分钟 C．丙步骤为染色，需向根尖滴加适量龙胆紫染液，浸没3～5分钟 D．丁步骤为制片，制片后可通过显微镜观察细胞持续分裂的整个过程 【变式5-2】在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到不同分裂期的细胞如下图箭头处所示。下列叙述正确的是（　　）    A．根尖培养时加入DNA合成抑制剂会使甲图所示细胞数目增多 B．显微镜下观察乙时期的细胞，可看到完整的染色体组型 C．丙图所示细胞中的染色单体和核DNA数目是乙细胞的2倍 D．丁图所示的时期，高尔基体分泌的囊泡会聚集形成细胞板 考点二 细胞分化和细胞凋亡 01 细胞分化 【例1】为研究肌肉干细胞对肌肉损伤修复的作用机制，胁迫成年小鼠进行剧烈运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。下列叙述错误的是（　　） A．骨骼肌细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的调控作用 B．在运动损伤后，肌肉干细胞可以分裂和分化为骨骼肌细胞 C．运动5小时后出现Hsp27，24小时后Hsp27减少说明正在修复损伤部位 D．24小时后细胞核迁移聚集在损伤区域，以便于细胞分裂 【变式1-1】下图表示人体部分组织细胞的形成过程。A细胞到单核细胞、血红细胞的几种途径中部分属于人为调控过程。PU、GATA为两种蛋白质，是细胞调控因子。下列叙述错误的是（    ）    A．图中ABCD四类细胞，分化能力最接近受精卵的是A B．过程①发生了mRNA种类和数量的改变 C．过程②发生过中心体、染色体、核DNA的倍增 D．单核细胞能与血红细胞相互转化，说明自然发育中细胞分化是可逆的 【变式1-2】抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)是一种含铁分泌蛋白，在破骨细胞和活化的吞噬细胞中表达。测定血清中TRACP浓度，有助于了解骨代谢状况。下列相关叙述正确的是（    ） A．细胞中内质网、高尔基体的参与使TRACP具有特定的功能 B．可用双缩脲试剂来检测破骨细胞中TRACP的氨基酸含量 C．TRACP基因及相关mRNA只存在于吞噬细胞和破骨细胞中 D．重金属盐的作用可直接使TRACP的氨基酸排列顺序发生改变 02 细胞癌变 【例2】阅读下列材料，完成下面小题。 在缺氧等应激条件下，tRNA经特定的核酸酶切割后，会产生一类单链小RNA（tsRNAs）。根据切割位置的不同，有tRF-1、tRF-2等亚型。可以检测到癌症患者的tsRNAs失调，如：恶性程度较高的前列腺癌患者体内tRF-315 含量较高，tRF-544含量较低； 前列腺癌复发性患者，tRF-315含量明显上调，tRF-544含量持续下调。 1．下列关于 tsRNAs结构的叙述，正确的是（    ） A．tsRNAs分子中含有两个游离的磷酸基团 B．tsRNAs的基本单位是核糖核苷酸 C．tsRNAs中碱基含量符合卡伽夫法则 D．tsRNAs 仍具有转运氨基酸的功能 2．下列关于前列腺癌及其相关tsRNAs的推测中，不合理的是（    ） A．癌细胞会因代谢增强产生缺氧应激 B．tRF-544可能会促进原癌基因的转录 C．tRF-315可能会抑制抑癌基因的翻译 D．患者术后应跟踪检测tRF-315和tRF-544的变化 【变式2-1】基因P的表达量可能与肝癌的发生有关，研究人员对正常肝组织及各期肝癌组织中基因P的mRNA水平进行了检测，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） a正常肝组织    b纤维化肝组织  c极早期肝癌组织d早期肝癌组织  e晚期肝癌组织  f极晚期肝癌组织 肝癌不同阶段基因P的表达情况 A．基因P可能是抑癌基因 B．基因P低表达可抑制肝癌细胞 C．基因P的表达具有细胞差异性 D．基因P表达量与肝癌的恶性程度呈负相关 【变式2-2】2023年4月15—21日是第29个全国肿瘤防治宣传周。今年宣传的主题是“癌症防治，全面行动全人群、全周期、全社会”。下列有关癌症的认识正确的是（    ） A．二手烟不会引发癌症 B．癌症的发生往往是多个基因突变累积结果 C．癌细胞的染色体数相同 D．霉变食物中黄曲霉素属于生物致癌因子 03 细胞凋亡和衰老 【例3】放射治疗(放疗)是治疗癌症的重要手段，放疗时使用的放射线可通过产生自由基伤害癌细胞。下列有关叙述正确的是（    ） A．放疗可能损伤细胞DNA 导致正常细胞癌变 B．癌细胞膜上的各种蛋白质含量均减少 C．自由基攻击磷脂分子，导致核糖体损伤，细胞衰老 D．自由基导致细胞衰老时，细胞内各种酶活性均降低 【变式3-1】细胞代谢产生的活性氧（ROS）基团或分子会通过多条途径对线粒体造成损伤（如图），从而引发细胞衰老甚至死亡。下列相关叙述错误的是（    ）    A．细胞衰老过程中某些酶的活性增强，基因的数量也发生改变 B．ROS增加可通过诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生 C．ROS可攻击线粒体膜上脂质和蛋白质，造成线粒体膜氧化损伤 D．在氧供应充分的条件下，线粒体功能异常的癌变细胞也主要依靠糖酵解途径获取能量 【变式3-2】紫杉醇因其独特的抗癌作用，成为治疗乳腺癌、卵巢癌等恶性肿瘤的重要化疗药物。紫杉醇可作用于癌细胞的微管蛋白系统，促进微管蛋白聚合和微管的装配，并抑制微管的解聚和新微管蛋白的合成，抑制纺锤体的形成，引起癌细胞凋亡。下列有关紫杉醇及癌细胞的叙述错误的是（    ） A．癌细胞经紫杉醇作用后，可大量停留于G2期和M期 B．癌细胞经紫杉醇作用后，染色体加倍的细胞会明显增加 C．癌细胞的凋亡是由基因控制的，细胞解体形成凋亡小体后被降解 D．癌细胞能连续进行有丝分裂，纺锤体和中心体能周期性地形成和消失 考点三 减数分裂 01 减数分裂相关概念 【例1】下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述正确的是（    ） A．图中的水稻花粉母细胞处于减数第二次分裂前期 B．该细胞时期即含有同源染色体又有染色体倍增的情况 C．水稻花粉母细胞含有24条染色体 D．这个细胞发育到一定阶段可达到25um的长度 【变式1-1】如图是二倍体高等雄性动物体内处于减数分裂Ⅱ某时期的细胞分裂示意图，关于该细胞的叙述正确的是（    ）    A．有2对同源染色体 B．所处的时期为中期 C．一定是次级卵母细胞 D．最终形成4个精细胞 【变式1-2】如图为某二倍体植物花粉母细胞进行减数分裂过程的镜检图片。下列叙述错误的是（    ） A．图甲和图乙有同源染色体，图丙和图丁没有同源染色体 B．图甲中有20个核DNA分子，10条染色体 C．图乙有5个四分体，同源染色体排列在赤道板两侧 D．图丙有20条染色单体，图丁有4个染色体组 02 减数分裂的过程 【例2】某哺乳动物(2n=8)的基因型为HhXBY，图1是该动物体内某细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞①～⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（    ） A．图1细胞中同时存在着X和Y染色体 B．图1细胞中的基因h是基因重组的结果 C．图2中含有同源染色体的细胞有③④⑤ D．图2中含有两个染色体组的细胞有③④ 【变式2-1】某二倍体动物基因型为AaBb，其减数分裂过程中某时期的细胞如图所示。不考虑再发生其它变异的情况下，下列叙述正确的是（    ） A．该细胞为初级卵母细胞，所处时期为后期Ⅰ B．该细胞形成过程中发生了交叉互换或易位 C．该细胞中含4套遗传信息，4个染色体组 D．该细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab、ab 【变式2-2】某雄昆虫(2n=8)的基因型为BbDd，B、d基因位于同一条常染色体上。该雄性某精原细胞减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，产生一个基因型为BD的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如右图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．甲时期时细胞中有8个DNA分子 B．乙时期细胞中一定含有四对同源染色体 C．来自另一个次级精母细胞的精子基因型是bd和bD D．若对该雄昆虫进行测交，子代表型比例为3:47:47:3，则未发生互换的初级精母细胞比例为88% 03 减数分裂过程中的物质变化规律 【例3】基因型为AaBb的某二倍体雄性哺乳动物（2n=8），a、b基因位于同一条染色体上。该动物精原细胞减数分裂过程中某时期的染色体组数与染色体条数如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该时期细胞中可观察到4个四分体 B．若该时期细胞中含有1条Y染色体，则该细胞分裂产生2种类型的子细胞 C．若该时期细胞中有4种形态的染色体，则细胞中的染色单体数为16个 D．若产生了一个Ab的精子，则该精原细胞减数分裂过程中发生了交叉互换 【变式3-1】下图为二倍体动物某细胞分裂过程中染色体数与核DNA分子数的变化示意图，下列说法中错误的是（    ） A．上图中②代表核DNA分子数，①代表染色体数 B．若该细胞为精原细胞，则b→a→c→d→e可表示减数分裂过程 C．若该细胞正在发生同源染色体分离，则该细胞此时正处于b阶段 D．若该细胞为连续分裂的体细胞，则c→b→a→c可表示一个细胞周期 【变式3-2】图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图，图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是（    ）    A．图1还可表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化 B．图1的CD段对应图2的I时期，图2的Ⅱ时期对应图1的AB、EG、HI段 C．若该细胞核DNA双链均被32P标记，在普通培养基中完成减数分裂后，至少3个子细胞带标记 D．该细胞经历图1过程最终形成一个aXBXb的子细胞，则其他的子细胞基因型可能有4种 04 精子和卵细胞形成过程的异同 【例4】如图是某个高等动物体内细胞分裂的示意图，以下说法中，正确的是（    ）    A．A细胞含有4套遗传信息 B．B细胞下一个时期，染色体与核DNA数之比为1：1 C．A细胞时期可发生基因重组 D．C中没有同源染色体，说明该细胞是次级精母细胞 【变式4-1】下图为高倍镜下观察到的某动物部分组织切片。不考虑突变和互换，下列叙述错误的是（    ） A．细胞①的名称是初级卵母细胞 B．细胞②和细胞④正在发生等位基因的分离 C．细胞③无同源染色体有1个染色体组 D．细胞⑤的染色体和核DNA都是体细胞的一半 【变式4-2】如图一是某种二倍体动物（XY型）的细胞分裂示意图，两个细胞均来自同一动物个体的同一器官，图甲细胞中较小的染色体表示性染色体，染色体上的字母表示基因。如图二是细胞分裂过程中某种物质含量变化，下列说法正确的是（    ） A．图一所代表的器官为睾丸或卵巢 B．乙细胞的基因型是AABbXDXD C．如果图一中乙细胞对应图二中DE段，则图二中横坐标代表细胞分裂的时间，纵坐标代表细胞中染色体数量的变化 D．对甲细胞对应的动物进行测交，后代中表型为三对性状全部显性的个体的比例是3/16 05 减数分裂和有丝分裂的综合 【例5】某种植物细胞分裂过程中几个特定时期的显微照片如下，其中甲、乙为减数分裂，丙为有丝分裂。相关叙述错误的是（    ） A．可以根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期 B．图甲中，细胞内会出现同源染色体两两配对的现象 C．图丙中箭头所指的染色体行为有利于遗传物质的平均分配 D．图乙中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 【变式5-1】一个基因型为AaXBY的精原细胞，用荧光分子标记基因A、a和B，分裂过程中不同时期的4个细胞中染色体组数和核DNA数如图所示。不考虑基因突变、交叉互换和染色体畸变，下列叙述正确的是（    ）    A．甲细胞中一定无同源染色体，细胞内至少有4个荧光标记 B．乙细胞中一定有同源染色体，染色体数：核DNA分子数=1:1 C．丙细胞中一定有姐妹染色单体，可能存在四分体 D．丁细胞一定处于有丝分裂，细胞内有4条Y染色体 【变式5-2】为了研究细胞分裂的过程，研究团队将GFP基因和NEO基因（2个基因的每条单链均被32P标记）分别插入到鼠精原细胞（不含32P）的两条非同源染色体上，将其置于不含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。若不考虑其他变异，下列叙述正确的是（    ） A．若进行减数分裂，子细胞中含32P的染色体数目可能是0、1、2 B．若进行有丝分裂，GFP基因和NEO基因不会同时移向细胞两极 C．若每个子细胞中均只有Ⅰ条染色体含32P、则一定进行有丝分裂 D．若某个子细胞中有2条染色体含31P，则一定进行减数分裂 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 细胞的生命历程 考点一 细胞通过分裂增殖 【题型1】探究细胞大小与物质运输的关系 【题型2】细胞周期 【题型3】有丝分裂的过程 【题型4】有丝分裂物质的变化规律 【题型5】洋葱根尖有丝分裂临时装片的制作 考点二 细胞分化和细胞凋亡 【题型1】细胞分化 【题型2】细胞癌变 【题型3】细胞凋亡和衰老 考点三 减数分裂 【题型1】减数分裂相关概念 【题型2】减数分裂的过程 【题型3】减数分裂过程中的物质变化规律 【题型4】精子和卵细胞形成过程的异同 【题型5】减数分裂和有丝分裂的综合 考点一 细胞通过分裂增殖 01 探究细胞大小与物质运输的关系 【例1】各种细胞生物，不论物种的差异多大，但同一组织与器官的细胞大小在一个恒定范围内。下列叙述错误的是（　　） A．某些动物细胞出现多核现象，可能与降低核质比有关 B．细胞的体积与相对表面积呈负相关，与物质运输效率呈正相关 C．卵细胞与外界交换的物质较少，故受表面积与体积关系的限制较弱 D．细胞体积越大，越不利于细胞与外界物质交换和对细胞内部活动的调控 【答案】B 【分析】1、生物体生长的原因：细胞体积的增大和细胞数目的增多。细胞增殖是生长、发育、繁殖的基础。 2、细胞不能无限长大的原因：①受细胞表面积与体积之比限制，②受细胞核控制范围限制。 【详解】A、细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞的核质比例影响细胞的生长，某些动物细胞出现多核现象，可能与降低核质比有关，A正确； B、相对表面积=表面积÷体积，故细胞的体积与相对表面积呈负相关，相对表面积与物质运输效率呈正相关，故细胞的体积与物质运输效率也呈负相关，B错误； C、卵细胞未受精时代谢较弱，与外界交换的物质较少，故受表面积与体积关系的限制较弱，C正确； D、细胞体积越大，相对表面积越小，越不利于细胞与外界物质交换和对细胞内部活动的调控，D正确。 故选B。 【变式1-1】下列关于“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述，不正确的是（    ） A．该模拟实验中，NaOH扩散的深度不同可以表示细胞的物质运输效率不同 B．实验结果表明每一块琼脂小块上NaOH扩散的速率相同 C．细胞的表面积与体积之比越大，物质运输效率越高 D．实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色 【答案】A 【分析】探究细胞表面积与体积之比，与物质运输速率之间的关系：体积越大，相对表面积越小，物质运输的效率越低；实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同；实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色。 【详解】A、该模拟实验中，NaOH扩散的深度相同，但是扩散的体积不同，可以表示细胞的物质运输效率不同，A错误； B、实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同，表明每一块琼脂小块上NaOH扩散的速率相同，B正确； C、细胞的表面积与体积之比越大，细胞体积越小，物质运输效率越高，C正确； D、实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色，根据紫红色的深度判断NaOH的扩散深度，D正确。 故选A。 【变式1-2】多细胞生物体的生长既要靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量，其中细胞的有丝分裂具有周期性，下列有关细胞的生长及增殖周期性的叙述，错误的是（      ） A．细胞核是细胞的控制中心，细胞太大时细胞核的负担就会过重 B．随着细胞的生长，细胞的相对表面积和物质运输速率均会变小 C．连续分裂的细胞具有周期性，细胞周期的大部分时间处于分裂期 D．分裂期时间长的细胞更适合用于观察细胞周期不同阶段的特征 【答案】C 【分析】1、细胞不能无限长大的原因有很多，细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释，即细胞体积越大，细胞的表面积与体积之比越小，物质运输效率越低。 2、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，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。 【详解】A、细胞核是细胞的控制中心，一般来说细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增多，导致细胞核的控制范围有限，细胞太大时细胞核的负担就会过重，A正确； B、随着细胞的生长，细胞的体积变大，细胞的相对表面积（表面积与体积之比）变小，物质运输效率会变小，B正确； C、一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期；连续分裂的细胞具有周期性，细胞周期的大部分时间处于分裂间期，C错误； D、细胞的有丝分裂具有周期性；分裂期在细胞周期中占的比例越大的细胞更适合用于观察细胞周期不同阶段的特征，D正确。 故选C。 02 细胞周期 【例2】细胞周期可分为G1、S、G2和M期，CDK抑制剂可阻断细胞周期。科研人员做了如下实验：取胚胎干细胞均分成两组，分别在普通培养液和含CDK抑制剂的培养液中培养24h，结果如下图，据此推测CDK抑制剂阻断的生理过程是（    ） 图甲（普通培养液）图乙（含CDK抑制剂的培养液） A．G1期至S期 B．S期至G2期 C．G2期至M期 D．M期至G1期 【答案】A 【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】据图分析CDK抑制剂处理后，2N的细胞数明显增多，可能抑制DNA的复制，即可能抑制间期中的G1至S期，A正确。 故选A。 【变式2-1】用脉冲标记DNA复制测定细胞周期长短的方法如下：首先，应用3H-TdR短期体外培养细胞，数分钟至半小时后，将3H-TdR洗脱，置换新鲜培养液并继续培养。随后，每隔半小时或1小时定期取样，作放射自显影观察分析，从而确定细胞周期各个时相的长短。图示如下：下列相关分析错误的是（    ）    A．经3H-TdR短暂标记后，凡是处于S期的细胞均被标记 B．置换新鲜培养液后培养，最先进入M期的标记细胞是被标记的S期最晚期细胞 C．从更换培养液培养开始，到被标记的M期细胞开始出现为止，所经历的时间为M期时间 D．从被标记的M期细胞开始出现并消失，到被标记的M期细胞再次出现所经历的时间为一个细胞周期 【答案】C 【分析】一个细胞周期分为间期和分裂期，间期时间较长，分裂期时间较短，分裂期又分为前期、中期、后期和末期。 【详解】A、根据题意可知，在体外采用短暂3H-TdR脉冲标记，然后洗脱标记物，一开始处于S期的细胞均被放射性标记，而处于G2、M、G1期的细胞均未被标记，A正确； B、S期（DNA复制时期）最晚期的细胞也需要利用带标记的原料完成最后的DNA复制过程，才能进入M期（细胞分裂期），置换新鲜培养液后培养，最先进入M期的标记细胞是被标记的S期最晚期细胞，B正确； C、从刚出现有标记的M期细胞，到达有标记的M期细胞达到最大值，则说明其时间经历的是一个M期的时间，C错误； D、从被标记的M期细胞开始出现并逐渐消失，到被标记的M期细胞再次出现，需要经历一个完整的细胞周期，此时所有细胞都停留在细胞周期的某一时刻，从而实现细胞周期的同步化，D正确。 故选C。 【变式2-2】细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制。常见检验点的对应功能是：检验点①评估细胞是否生长到合适大小，环境因素是否适合细胞分裂；检验点②评估DNA是否损伤，外界环境是否适宜细胞进行DNA复制；检验点③评估DNA是否损伤（若损伤则修复），同时评估DNA是否复制完成；检验点④评估纺锤体是否正确组装。下列叙述错误的是（    ） A．分裂过程中各检验点出现的顺序可能是②③①④ B．检验点①还可能评估细胞中合成的物质是否够多 C．检验点②③分别决定细胞是否进入S期和分裂期 D．检验点③④之间的核DNA载体可能仍处于松散状态 【答案】C 【分析】细胞周期检验点是确保周期每一时相事件有序进行。若能顺利通过检验点，才能顺利进行到下一时期。 【详解】A、细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。G1期主要完成DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生，为下阶段S期的DNA合成做准备；S期为DNA合成期；G2期合成有丝分裂所必需的一些蛋白质，为M期做准备，同时间期还存在细胞适度的生长。M期包括前期（包括纺锤体形成）、中期、后期和末期。G1/S期检验点：主要检验DNA是否损伤，合成的蛋白质等是否充足等。S/G2期检验点：主要检测DNA是否完成复制，G2/M期检验点：主要检测环境因素是否利于细胞分裂，细胞是否已生长到合适大小等。而纺锤体组装发生在分裂期。因此分裂过程中各检验点出现的顺序可能是②③①④，A正确； B、检验点①是检测间期是否为分裂期做好准备，因此还可能评估细胞中合成的物质是否够多，B正确； C、检验点②评估DNA是否损伤，外界环境是否适宜细胞进行DNA复制，因此可决定细胞是否进入S期；检验点③评估DNA是否损伤（若损伤则修复），同时评估DNA是否复制完成，因此可决定细胞是否进入G2期，C错误； D、检验点③位于间期，检验点④的功能是评估纺锤体是否正确组装，纺锤体的组装发生在分裂前期，间期核DNA载体（染色质）为细丝状，前期染色质逐渐螺旋缩短变粗形成染色体，因此检验点③④之间的核DNA载体可能仍处于松散状态的染色质形式，D正确。 故选C。 03 有丝分裂的过程 【例3】纺锤体由数千根微管组成，不同微管会向染色体施加截然相反的作用力：与着丝粒相连的微管提供拉力，将两条染色单体分别向自身这一侧牵引；但其他不接触着丝粒的微管却会施加相反的斥力。因此，一定存在某种未知的机制，可以帮助染色体抵御斥力，并避免微管从染色体中穿过。这也成为困扰科学界许久的难题。在一项近期发表于《自然》的研究中，奥地利科学院分子生物学研究所（IMBA）等机构的科学家找到了答案。他们发现，组蛋白去乙酰化是染色质能够被压缩为致密的染色体、抵御微管斥力的关键。阅读材料完成下列小题： 1．染色体先被压缩，然后被纺锤体移向细胞两极，发生这两种变化的时期分别是（    ） A．间期、后期 B．中期、末期 C．前期、后期 D．后期、末期 2．研究团队在上述成果的基础上进一步检验组蛋白乙酰化水平对染色体状态的影响。他们借助酶将分裂期的染色体切割成小的片段，结果这些染色体片段以液滴的形态存在；而当染色质解除压缩状态变得松散时，微管能够贯穿染色体从而使染色体液滴溶解在细胞质中，下列操作能使液滴溶解的是（    ） A．蛋白酶处理 B．DNA酶处理 C．降低组蛋白乙酰化水平 D．使用抑制组蛋白去乙酰化的药物 【答案】1．C 2．D 【分析】分析题文描述可知：将两条染色单体分别向自身这一侧牵引的拉力是由与着丝粒相连的微管提供的，其他不接触着丝粒的微管却会施加相反的斥力，说明细胞中一定存在某种未知的机制，可以帮助染色体抵御斥力，并避免微管从染色体中穿过。组蛋白去乙酰化是染色质能够被压缩为致密的染色体、抵御微管斥力的关键。 1．染色体被压缩，即染色体高度螺旋化，缩短变粗，发生在有丝分裂前期；染色体被纺锤体移向细胞两极，发生在有丝分裂后期。可见，C正确，ABD错误。 故选C。 2．与着丝粒相连的微管提供拉力，将两条染色单体分别向自身这一侧牵引；但其他不接触着丝粒的微管却会施加相反的斥力。组蛋白去乙酰化是染色质能够被压缩为致密的染色体、抵御微管斥力的关键。借助酶将分裂期的染色体切割成小的片段，结果这些染色体片段以液滴的形态存在；而当染色质解除压缩状态变得松散时，微管能够贯穿染色体从而使染色体液滴溶解在细胞质中。可见，使用抑制组蛋白去乙酰化的药物，提高组蛋白乙酰化水平，能使液滴溶解，ABC错误，D正确。 故选D。 【变式3-1】现用荧光物质对人体细胞进行染色体染色后，在荧光显微镜下采集到下图所示部分细胞有丝分裂分裂期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．B组细胞处于前期，完成中心体复制并形成纺锤体 B．C 组细胞中染色体凝聚达到最大，染色体形态最为清晰 C．E 组细胞中，染色单体分离，其数目是分裂间期的两倍 D．55 分钟后核膜重新形成，实现细胞内遗传物质的平均分配 【答案】B 【分析】动物细胞有丝分裂各时期的特点： ①有丝分裂前的间期：完成DNA分复制和有关蛋白质的合成； ②前期：核膜消失核仁解体，从细胞两极发出星射线形成纺锤体，染色质高度螺旋化形成染色体杂乱分布在细胞中； ③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上； ④后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，染色体数目短暂加倍； ⑤末期：核膜核仁重现，染色体纺锤体消失，细胞膜从中间凹陷，缢裂成两个细胞。 【详解】A、B组细胞处于前期，开始出现纺锤体和染色体，但中心体的复制在间期，A错误； B、C 组细胞处于中期，染色体凝聚达到最大，染色体的着丝粒排列在赤道板上，染色体形态最为清晰，B正确； C、E 组细胞处于后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色单体数目为0，C错误； D、55 分钟后核膜重新形成，实现细胞内核遗传物质的平均分配，但细胞质的遗传物质不是平均分的，D错误。 故选B。 【变式3-2】单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体，核内出现纺锤体，具体过程如图（仅显示部分染色体）。 下列叙述正确的是（    ） A．①→②过程中，复制后的同源染色体相互配对 B．②→③过程中，着丝粒移动到与身体纵轴垂直的赤道面上 C．③→④过程中，着丝粒分裂，分离的染色体被纺锤丝拉向两极 D．④→⑤过程中，赤道面位置出现许多囊泡，囊泡聚集成细胞板 【答案】C 【分析】根据题意，纵二分裂过程中，仍然具有分裂之前遗传物质的复制，分裂过程中通过纺锤体、染色体的周期性变化确保核遗传物质精准分配。 【详解】A、①→②过程主要是DNA分子复制，复制结果是DNA数目加倍，染色体数目不变，形成姐妹染色单体，不会出现同源染色体相互配对，A错误； B、②→③过程主要是染色质螺旋化，缩短变粗成为染色体，同时细胞核内出现纺锤体，染色体在纺锤体的牵引下整齐地排列于细胞核的中间位置，过程中核膜不解体，着丝粒不会排列于细胞赤道板的位置，B错误； C、③→④过程着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，且在纺锤体的牵引下平均移向细胞核两极，C正确； D、眼虫无细胞壁，④→⑤过程中，利用细胞膜的流动性，细胞膜向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞，不会出现细胞板，D错误。 故选C。 04 有丝分裂物质的变化规律 【例4】科学家在果蝇唾腺细胞中发现了多线染色体。多线染色体的形成是由于染色体复制10次，每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列，且同源染色体发生配对，紧密结合形成非常巨大的染色体，多线化的细胞均处于永久间期。下列叙述不正确的是（　　） A．多线染色体含有210条子染色体 B．多线染色体的形成通常会进行着丝粒的分裂 C．多线染色体与处于有丝分裂中期的染色体相比，染色质丝螺旋化程度要低 D．多线化的细胞中会发生纺锤体、纺锤丝周期性出现和消失的现象 【答案】D 【分析】有丝分裂是一个连续的过程，为了描述方便起见，习惯上按先后顺序划分为间期、前期、中期、后期和末期五个时期：①间期：主要进行染色体的复制，即DNA的复制和有关蛋白质的合成，它包括G1、S、G2三个时期；②前期最大特点是：核膜逐渐解体、核仁逐渐消失，植物细胞由两极发出纺锤丝，动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极，由中心粒发出星射线；③中期：着丝点排列在赤道板上，此时染色体的形态、数目最清楚，我们常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目；④后期：着丝粒分开，姐妹染色单体分开，在纺锤丝牵引下移到细胞两极，此时染色体加倍；⑤末期：核膜、核仁重现，染色体变成染色丝，植物细胞中央形成细胞板，一个细胞分裂形成两个子细胞，动物细胞膜从中间内陷，一个细胞分裂形成两个子细胞。 【详解】A、由题干“多线染色体的形成是由于染色体复制10次，每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列”及“同源染色体发生配对”可知，多线染色体含有210条子染色体，A正确； B、由题意，每次复制产生的染色单体直接分离形成子染色体并行排列可知，多线染色体的形成通常会进行着丝粒的分裂，B正确； C、由题干“多线化的细胞均处于永久间期”可知，多线染色体与处于分裂中期（已高度螺旋）的染色体相比，染色质丝螺旋化程度要低，C正确； D、由题干“多线化的细胞均处于永久间期”可知，其不能进入分裂期，因此多线染色体的形成过程中不会发生核膜、核仁周期性消失和重建的现象，D错误。 故选D。 【变式4-1】某植物一天中根尖细胞分裂指数（即分裂期细胞数占细胞总数的比例）的变化如图甲所示，某人在12时取根尖经解离、漂洗、染色后制作装片，显微镜下看到的细胞如图乙所示。下列有关叙述正确的是（    ）    A．细胞①中染色体缠绕重叠，可推测压制装片时用力不均匀 B．细胞②中染色体呈松散的染色质状态，可推测DNA正在进行复制 C．若持续一段时间，可观察到细胞③继续分裂成两个子细胞 D．若调整取材时间，与细胞④相似的细胞可观察到更多 【答案】D 【分析】1、在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液)着色。 2、观察植物细胞有丝分裂实验的制作临时装片流程为：解离（目的是使组织细胞彼此分散开）→漂洗（洗去解离液，便于染色体着色）→染色（用甲紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色）→制片。 3、题图分析：分析图甲曲线可知，上午10时至14时，根尖细胞分裂旺盛期，上午12时左右细胞分裂最旺盛。分析图乙各细胞特点，细胞①中染色体的着丝粒集中分布在赤道板上，可判断为处于有丝分裂中期的细胞。细胞②中染色体呈松散的染色质状态，可推测为处理有丝分裂前期的细胞。细胞③中染色体被拉向细胞的两极，可判断为处于有丝分裂后期的细胞。细胞④体积增大细胞适度生长，可判断细胞④为处于有丝分裂间期的细胞。 【详解】A、细胞①中染色体着丝粒排列在赤道板上，该细胞是一个染色体分布正常的有丝分裂中期的细胞，A错误； B、细胞②中染色体呈松散的染色质状态，可推测该细胞已完成DNA复制且细胞处于有丝分裂前期，B错误； C、该实验所观察的细胞都是死细胞，无法观察到细胞的持续变化，C错误； D、据图分析，细胞④体积增大，细胞适度生长，可判断细胞④为处于有丝分裂间期的细胞。图乙所观察的根尖细胞取自12时左右，由图乙可知，此时根尖细胞处于分裂最旺盛时期，处于分裂期的细胞所占比例最大。若调整取材时间，如早上8点，根尖处于分裂期的细胞减少，与细胞④相似的细胞可观察到更多，D正确。 故选D。 【变式4-2】细胞周期控制器是由细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和细胞周期蛋白（cyclin)两种蛋白质构成的复合物。下图为多种cyclin在细胞周期中的表达情况，Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK复合物的活性。下列相关说法错误的是（    ） A．cyclinA蛋白可能参与DNA的复制 B．cyclinB可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关 C．若细胞要顺利进入M期时，Weel蛋白激酶的活性会增强 D．若Weel蛋白激酶活性降低，则细胞间期的时间不变 【答案】C 【分析】有丝分裂分为分裂间期和分裂期。分裂间期：是有丝分裂的准备阶段,此时细胞内发生着活跃的代谢变化，其中主要的变化是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。分裂间期可以分为G1期(合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生)、S期(完成DNA分子的复制)和G2期(有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成)。分裂间期最主要的物质变化是将细胞核中携带有遗传物质的染色质进行复制，染色质复制的结果是DNA分子数加倍，形成姐妹染色单体，染色体数目不变。 【详解】A、S期完成DNA分子的复制，cyclinA蛋白在S期合成和增加，与DNA的复制同步，推测cyclinA蛋白可能参与DNA的复制，A正确； B、cyclinB蛋白在G2期开始合成，在M期前期达到最多，之后逐渐降低，可能与前期细胞分裂的变化相关，如启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接等，B正确； C、Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK复合物的活性，细胞顺利进入M期，说明cyclinB-CDK复合物的合成及活性正常，则Weel蛋白激酶的活性减弱，C错误； D、Weel蛋白激酶活性降低，cyclinB-CDK复合物正常发挥作用，使细胞进入分裂期，细胞分裂间期的时间不变，D正确。 故选C。 05 洋葱根尖有丝分裂临时装片的制作 【例5】某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，找到①～④不同分裂期的细胞如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．图中发生分裂的先后顺序为④→①→②→③ B．细胞②所处时期，染色体和核DNA比值为1：2 C．细胞③所处时期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二 D．细胞④所处时期，染色体复制形成姐妹染色单体 【答案】A 【分析】人们根据染色体的行为，将有丝分裂分为前期、中期、后期、末期四个时期。根据图中可知，①是中期，②是后期，③是末期，④是前期。 【详解】A、据图分析①是中期，②是后期，③是末期，④是前期，图中发生分裂的先后顺序为④→①→②→③，A正确； B、细胞②是后期，染色体和核DNA比值为1：1，B错误； C、细胞③处于末时期，题干中指出植物细胞，植物细胞末期的特点之一是在细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁，动物细胞膜末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二，C错误； D、④是前期，染色体已在间期复制，D错误。 故选A。 【变式5-1】下图表示制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的主要操作步骤。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲步骤为解离，需用一定浓度的盐酸处理，使细胞分散成一层细胞 B．乙步骤为漂洗，需滴加50%乙醇在洋葱根尖上持续1分钟 C．丙步骤为染色，需向根尖滴加适量龙胆紫染液，浸没3～5分钟 D．丁步骤为制片，制片后可通过显微镜观察细胞持续分裂的整个过程 【答案】C 【分析】图中的步骤甲表示解离；步骤乙表示漂洗；步骤丙为染色，需要用到甲紫溶液或醋酸洋红液处理。观察时先用低倍镜观察，找到分生区细胞。分生区细胞的特点为：细胞呈正方形，排列紧密。 【详解】A、甲步骤为解离，常用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1：1混合配制解离液，以使组织细胞相互分离开，A错误； B、乙步骤为漂洗，将洋葱根尖解离后需先用清水漂洗10分钟左右，防止解离过度，B错误； C、染色体因容易被碱性染料（如醋酸洋红）染成深色而得名，丙步骤为染色，把根尖放在盛有适量龙胆紫溶液的培养皿中染色3～5min，C正确； D、丁步骤为制片，制作装片标本时细胞已经死亡，故不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，D错误。 故选C。 【变式5-2】在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到不同分裂期的细胞如下图箭头处所示。下列叙述正确的是（　　）    A．根尖培养时加入DNA合成抑制剂会使甲图所示细胞数目增多 B．显微镜下观察乙时期的细胞，可看到完整的染色体组型 C．丙图所示细胞中的染色单体和核DNA数目是乙细胞的2倍 D．丁图所示的时期，高尔基体分泌的囊泡会聚集形成细胞板 【答案】D 【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A、根尖培养时加入DNA合成抑制剂会使间期所示的细胞数目增多，图甲细胞处于有丝分裂前期，A错误； B、图乙细胞处于有丝分裂中期，此时是观察染色体形态和数目的最佳时期，但不能分辨染色体组型，B错误； C、丙图细胞处于有丝分裂后期，此时细胞的着丝粒（着丝粒）分裂，染色体数目加倍，是图乙细胞的2倍，但核DNA数目不变，与图乙细胞的DNA含量相同，且丙细胞中不含染色单体，C错误； D、丁图所示的时期为有丝分裂末期，该细胞中高尔基体分泌的囊泡会聚集形成细胞板，进而形成细胞壁，因为高尔基体与细胞壁的形成有关，D正确。 故选D。 考点二 细胞分化和细胞凋亡 01 细胞分化 【例1】为研究肌肉干细胞对肌肉损伤修复的作用机制，胁迫成年小鼠进行剧烈运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。下列叙述错误的是（　　） A．骨骼肌细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的调控作用 B．在运动损伤后，肌肉干细胞可以分裂和分化为骨骼肌细胞 C．运动5小时后出现Hsp27，24小时后Hsp27减少说明正在修复损伤部位 D．24小时后细胞核迁移聚集在损伤区域，以便于细胞分裂 【答案】D 【分析】1、细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。 2、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，有着自我更新能力及分化潜能，干细胞分为全能干细胞(如胚胎干细胞)、多能干细胞(如造血干细胞)和专能干细胞(如骨髓瘤细胞)，干细胞通过分离和分化，形成成特定的细胞或组织。 【详解】A、由图可知，一个骨骼肌细胞中含有多个细胞核，细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心，骨骼肌细胞含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的控制作用，A正确； B、肌肉干细胞是一种专能干细胞，具备分裂和分化的能力，在运动损伤后，肌肉干细胞会分裂分化成为肌细胞，可融合并发育为骨骼肌细胞，B正确； C、据图箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核，由图可知，运动后5小时出现Hsp27（肌节损伤的标记物），运动后24小时Hsp27减少，说明正在修复损伤部位，C正确； D、图中表示骨骼肌细胞的细胞核，骨骼肌细胞是高度分化的体细胞，不再具备分裂分化能力，D错误。 故选D。 【变式1-1】下图表示人体部分组织细胞的形成过程。A细胞到单核细胞、血红细胞的几种途径中部分属于人为调控过程。PU、GATA为两种蛋白质，是细胞调控因子。下列叙述错误的是（    ）    A．图中ABCD四类细胞，分化能力最接近受精卵的是A B．过程①发生了mRNA种类和数量的改变 C．过程②发生过中心体、染色体、核DNA的倍增 D．单核细胞能与血红细胞相互转化，说明自然发育中细胞分化是可逆的 【答案】D 【分析】细胞分化是起源相同的一种或一类细胞在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化一般是不可逆的，分化的细胞一般保持分化后的状态，直至死亡；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不发生改变。 【详解】A、受精卵分化能力很强，A细胞能分化形成单核细胞和血红细胞，因此在图中A、B、C、D四类细胞里，分化能力最接近受精卵的是A，A正确； B、过程①D细胞发生分化形成成纤维细胞，故该过程发生了mRNA种类和数量的改变，B正确； C、过程②发生细胞分裂，故该过程发生过中心体、染色体、核DNA的倍增，C正确； D、细胞分化一般是不可逆的，D错误。 故选D。 【变式1-2】抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)是一种含铁分泌蛋白，在破骨细胞和活化的吞噬细胞中表达。测定血清中TRACP浓度，有助于了解骨代谢状况。下列相关叙述正确的是（    ） A．细胞中内质网、高尔基体的参与使TRACP具有特定的功能 B．可用双缩脲试剂来检测破骨细胞中TRACP的氨基酸含量 C．TRACP基因及相关mRNA只存在于吞噬细胞和破骨细胞中 D．重金属盐的作用可直接使TRACP的氨基酸排列顺序发生改变 【答案】A 【分析】参与分泌蛋白的合成和加工的细胞器及其功能：核糖体合成肽链→内质网初加工→高尔基体成熟加工→细胞膜（胞吐），线粒体为整个过程供能。 【详解】A、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)是一种含铁分泌蛋白，细胞中内质网、高尔基体参与TRACP的加工，使TRACP具有特定的功能，A正确； B、双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，可用于检测蛋白质，但不能检测破骨细胞中TRACP的氨基酸含量，B错误； C、TRACP基因存在于所有体细胞中，由于基因的选择性表达，TRACP相关mRNA只存在于吞噬细胞和破骨细胞中，C错误； D、重金属盐可破坏蛋白质的空间结构，不会改变TRACP的氨基酸排列顺序，D错误。 故选A。 02 细胞癌变 【例2】阅读下列材料，完成下面小题。 在缺氧等应激条件下，tRNA经特定的核酸酶切割后，会产生一类单链小RNA（tsRNAs）。根据切割位置的不同，有tRF-1、tRF-2等亚型。可以检测到癌症患者的tsRNAs失调，如：恶性程度较高的前列腺癌患者体内tRF-315 含量较高，tRF-544含量较低； 前列腺癌复发性患者，tRF-315含量明显上调，tRF-544含量持续下调。 1．下列关于 tsRNAs结构的叙述，正确的是（    ） A．tsRNAs分子中含有两个游离的磷酸基团 B．tsRNAs的基本单位是核糖核苷酸 C．tsRNAs中碱基含量符合卡伽夫法则 D．tsRNAs 仍具有转运氨基酸的功能 2．下列关于前列腺癌及其相关tsRNAs的推测中，不合理的是（    ） A．癌细胞会因代谢增强产生缺氧应激 B．tRF-544可能会促进原癌基因的转录 C．tRF-315可能会抑制抑癌基因的翻译 D．患者术后应跟踪检测tRF-315和tRF-544的变化 【答案】1．B 2．B 【分析】1、卡伽夫法则（Kafka's principle）是指在双链DNA分子中，A=T，G=C，但A+T和C+G不一定相等。这意味着，每个DNA分子的碱基对的排列顺序都是特定的，即具有特异性。这个法则强调了DNA分子中碱基对的特定排列顺序对于维持生命的重要性。卡伽夫法则是由匈牙利裔生物学家格雷戈尔·卡伽夫（Gregor Kafka）提出的。这个法则主要是针对DNA分子的结构和功能，特别是碱基对的排列顺序对于基因表达和遗传信息传递的影响。卡伽夫法则对于我们理解基因组结构和功能的关系，以及遗传学和生物进化的研究都有重要的意义； 2、原癌基因可以控制细胞生长的基因，可以使细胞生长、增殖、发育与分化，结构改变时，会变成癌基因，而抑癌基因是抑制癌细胞生成的基因，可以使细胞凋亡、分化、信号转导等。 1．A、tsRNAs分子是tRNA经特定的核酸酶切割后形成的，是单链结构，分子中只有一个游离的磷酸基团，A错误； B、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，tsRNAs属于RNA，tsRNAs的基本单位是核糖核苷酸，B正确； C、卡伽夫法则（Kafka's principle）是指在双链DNA分子中，A=T，G=C，tsRNAs中碱基含量不符合卡伽夫法则，C错误； D、tRNA经特定的核酸酶切割后产生tsRNAs，tRNA的结构被破坏，失去转运氨基酸的功能，D错误。 故选B。 2．A、癌细胞代谢增强使癌细胞对缺氧发生一系列的适应性反应，会产生缺氧应激，A正确； B、由题意可知，前列腺癌复发性患者体内tRF-544含量持续下调，说明tRF-544可能会抑制原癌基因的转录，B错误； C、由题意可知，前列腺癌复发性患者体内tRF-315含量明显上调，说明tRF-315可能会抑制抑癌基因的翻译，C正确； D、由题意可知，前列腺癌复发性患者，tRF-315含量明显上调，tRF-544含量持续下调，因此患者术后应跟踪检测tRF-315和tRF-544的变化，D正确。 故选B。 【变式2-1】基因P的表达量可能与肝癌的发生有关，研究人员对正常肝组织及各期肝癌组织中基因P的mRNA水平进行了检测，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） a正常肝组织    b纤维化肝组织  c极早期肝癌组织d早期肝癌组织  e晚期肝癌组织  f极晚期肝癌组织 肝癌不同阶段基因P的表达情况 A．基因P可能是抑癌基因 B．基因P低表达可抑制肝癌细胞 C．基因P的表达具有细胞差异性 D．基因P表达量与肝癌的恶性程度呈负相关 【答案】B 【分析】癌细胞的特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。 【详解】A、根据图示可知，正常肝组织的基因P表达量高，而随着癌症的加重，基因P的表达量降低，因此基因P可能是抑癌基因，A正确； B、根据图示可知，正常肝组织的基因P表达量高，而随着癌症的加重，基因P的表达量降低，因此基因P低表达可能促进肝癌细胞，B错误； C、根据图示可知，正常肝组织的基因P表达量高，而随着癌症的加重，基因P的表达量降低，即基因P的表达具有细胞差异性，C正确； D、根据图示可知，正常肝组织的基因P表达量高，而随着癌症的加重，基因P的表达量降低，基因P表达量与肝癌的恶性程度呈负相关，D正确。 故选B。 【变式2-2】2023年4月15—21日是第29个全国肿瘤防治宣传周。今年宣传的主题是“癌症防治，全面行动全人群、全周期、全社会”。下列有关癌症的认识正确的是（    ） A．二手烟不会引发癌症 B．癌症的发生往往是多个基因突变累积结果 C．癌细胞的染色体数相同 D．霉变食物中黄曲霉素属于生物致癌因子 【答案】B 【分析】癌变的根本原因是发生了原癌基因和抑癌基因的基因突变，导致细胞恶性增殖、糖蛋白减少、形态结构改变等变化。 【详解】A、二手烟会引发基因突变，进而引发癌症，A错误； B、癌症的发生往往是多个基因突变累积结果，包括原癌基因和抑癌基因的累积作用，B正确； C、癌细胞可进行分裂，染色体数目在不同分裂期可能不同，C错误； D、霉变食物中黄曲霉素属于化学致癌因子，D错误。 故选B。 03 细胞凋亡和衰老 【例3】放射治疗(放疗)是治疗癌症的重要手段，放疗时使用的放射线可通过产生自由基伤害癌细胞。下列有关叙述正确的是（    ） A．放疗可能损伤细胞DNA 导致正常细胞癌变 B．癌细胞膜上的各种蛋白质含量均减少 C．自由基攻击磷脂分子，导致核糖体损伤，细胞衰老 D．自由基导致细胞衰老时，细胞内各种酶活性均降低 【答案】A 【分析】细胞衰老自由基学说： (1)自由基攻击生物膜中的磷脂分子，产生新的自由基，对生物膜损伤较大； (2)自由基攻击DNA，可能引起基因突变； (3)自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 【详解】A、放射线属于物理致癌因子，会损伤细胞DNA导致细胞癌变，A正确； B、癌细胞膜上的糖蛋白的含量减少或者是粘连蛋白减少，但并不是各种蛋白质含量都减少，B错误； C、核糖体没有膜结构，不含磷脂分子，故当自由基攻击磷脂分子时，不会导致核糖体损伤，细胞衰老，C错误； D、自由基导致细胞衰老时，细胞内部分酶活性降低，与衰老有关酶的活性会上升，D错误。 故选A。 【变式3-1】细胞代谢产生的活性氧（ROS）基团或分子会通过多条途径对线粒体造成损伤（如图），从而引发细胞衰老甚至死亡。下列相关叙述错误的是（    ）    A．细胞衰老过程中某些酶的活性增强，基因的数量也发生改变 B．ROS增加可通过诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生 C．ROS可攻击线粒体膜上脂质和蛋白质，造成线粒体膜氧化损伤 D．在氧供应充分的条件下，线粒体功能异常的癌变细胞也主要依靠糖酵解途径获取能量 【答案】A 【分析】细胞衰老的自由基学说是美国科学家Harman 1955年提出的，核心内容有三条： （1）衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的，细胞进行各种氧化反应容易产生自由基，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。 （2）自由基攻击磷脂分子时，又能产生自由基，从而攻击别的分子，引发雪崩式反应； （3）自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，也可攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，致使细胞衰老。 【详解】A、细胞衰老过程中某些酶（与衰老相关的酶）的活性会明显增加，但基因的数量不会发生改变，A错误； B、由图可知，细胞代谢产生的活性氧（ROS）基团或分子会通过多条途径对线粒体造成损伤，ROS增加可通过诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生，B正确； C、线粒体膜是由脂质和蛋白质组成，ROS可攻击线粒体膜上脂质和蛋白质，造成线粒体膜氧化损伤，C正确； D、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，即有氧呼吸的第二阶段和第三阶段是在线粒体上进行的，在氧供应充分的条件下，线粒体功能异常的癌变细胞也主要依靠糖酵解途径（呼吸作用的第一阶段）获取能量，D正确。 故选A。 【变式3-2】紫杉醇因其独特的抗癌作用，成为治疗乳腺癌、卵巢癌等恶性肿瘤的重要化疗药物。紫杉醇可作用于癌细胞的微管蛋白系统，促进微管蛋白聚合和微管的装配，并抑制微管的解聚和新微管蛋白的合成，抑制纺锤体的形成，引起癌细胞凋亡。下列有关紫杉醇及癌细胞的叙述错误的是（    ） A．癌细胞经紫杉醇作用后，可大量停留于G2期和M期 B．癌细胞经紫杉醇作用后，染色体加倍的细胞会明显增加 C．癌细胞的凋亡是由基因控制的，细胞解体形成凋亡小体后被降解 D．癌细胞能连续进行有丝分裂，纺锤体和中心体能周期性地形成和消失 【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，受遗传机制的程序性调控。 【详解】A、据题意，紫杉醇会抑制新微管蛋白的合成和微管的解聚，从而抑制纺锤体的形成，故可使癌细胞大量停留于G2期和M期，A正确； B、由于纺锤体不能正常形成，导致染色体不能均分到两极，虽然着丝粒正常分裂，但胞质分裂不能进行，故染色体加倍的细胞会明显增加，B正确； C、癌细胞的凋亡与其他细胞的凋亡现象和机理一致，即癌细胞的凋亡是由基因控制的，细胞解体形成凋亡小体后被降解，C正确； D、细胞有丝分裂过程，中心体一直存在，不会周期地形成和消失，D错误。 故选D。 考点三 减数分裂 01 减数分裂相关概念 【例1】下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述正确的是（    ） A．图中的水稻花粉母细胞处于减数第二次分裂前期 B．该细胞时期即含有同源染色体又有染色体倍增的情况 C．水稻花粉母细胞含有24条染色体 D．这个细胞发育到一定阶段可达到25um的长度 【答案】C 【分析】减数分裂各时期特点：间期：DNA复制和有关蛋白质的合成； MⅠ前（四分体时期）：同源染色体联会，形成四分体； MⅠ中：四分体排在赤道板上；MⅠ后：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；MⅠ末：形成两个次级性母细胞。MⅡ分裂与有丝分裂基本相同，区别是无同源染色体。 【详解】A、图中形成了四分体，即同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期，A错误； B、该细胞时期同源染色体正在联会，即含有同源染色体，但是着丝点没有分裂，没有染色体倍增的情况，B错误； C、据图，共有12个四分体，即含有24条染色体，C正确； D、此时是减数第一次分裂前期，减数第一次分裂结束后，一个细胞分裂为两个细胞，细胞体积变小，此时细胞是最大的时期，D错误。 故选C。 【变式1-1】如图是二倍体高等雄性动物体内处于减数分裂Ⅱ某时期的细胞分裂示意图，关于该细胞的叙述正确的是（    ）    A．有2对同源染色体 B．所处的时期为中期 C．一定是次级卵母细胞 D．最终形成4个精细胞 【答案】B 【分析】如图是二倍体高等雄性动物体内处于减数分裂Ⅱ某时期的细胞分裂示意图，着丝粒整齐排列在赤道板，处于减数第二次分裂中期。 【详解】A、如图是二倍体高等雄性动物体内处于减数分裂Ⅱ某时期的细胞分裂示意图，故细胞内无同源染色体，A错误； B、图是二倍体高等雄性动物体内处于减数分裂Ⅱ某时期的细胞分裂示意图，着丝粒整齐排列在赤道板，处于减数第二次分裂中期，B正确； C、动物性别是雄性，故该细胞为次级精母细胞，C错误； D、该细胞为次级精母细胞，最终形成2个精细胞，D错误。 故选B。 【变式1-2】如图为某二倍体植物花粉母细胞进行减数分裂过程的镜检图片。下列叙述错误的是（    ） A．图甲和图乙有同源染色体，图丙和图丁没有同源染色体 B．图甲中有20个核DNA分子，10条染色体 C．图乙有5个四分体，同源染色体排列在赤道板两侧 D．图丙有20条染色单体，图丁有4个染色体组 【答案】D 【分析】根据有无同源染色体，及同源染色体的行为分析，甲图为减数分裂Ⅰ的前期，乙图为减数分裂Ⅱ的中期，丙图为减数分裂Ⅱ的中期，丁图为减数分裂Ⅱ的后期。 【详解】A、根据有无同源染色体及同源染色体的行为分析，题图甲为减数分裂Ⅰ前期，题图乙为减数分裂Ⅰ中期，题图丙为减数分裂Ⅱ中期，题图丁为减数分裂Ⅱ后期。由于该生物体细胞中有条染色体，因此题图甲和题图乙中有5对同源染色体，题图丙和题图丁没有同源染色体，A正确； B、题图甲为减数分裂Ⅰ前期，其中有10条染色体，20个核DNA分子，B正确； C、题图乙为减数分裂Ⅰ中期，共有5个四分体，同源染色体排列在赤道板两侧，C正确； D、题图丙处于减数分裂Ⅱ中期，有10条染色单体，题图丁处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中有2个染色体组，D错误。 故选D。 02 减数分裂的过程 【例2】某哺乳动物(2n=8)的基因型为HhXBY，图1是该动物体内某细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞①～⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（    ） A．图1细胞中同时存在着X和Y染色体 B．图1细胞中的基因h是基因重组的结果 C．图2中含有同源染色体的细胞有③④⑤ D．图2中含有两个染色体组的细胞有③④ 【答案】D 【分析】、1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。 2、染色体若含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:2，染色体若不含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:1。 【详解】A、图1中有4条染色体，8条姐妹染色单体，没有同源染色体，处于减数第二次分裂，不能同时存在X、Y染色体，A错误； B、图1细胞基因型为HhXBY，该细胞中染色体含有H也有h，说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，B错误； CD、由图2可知，①②染色体数目为n的一定是减数第二次分裂前期、中期，含有1个染色体组，③染色体和核DNA分子数目都是2n，处于减数第二次分裂后期，或者精原细胞，细胞中有2个染色体组，④染色体为2n，DNA分子数在2n~4n，处于分裂间期，染色体组为2，⑤染色体和DNA都为4n，处于有丝分裂后期，染色体组为4，所以染色体组数目为2的有③④，含有同源染色体的细胞有④⑤，C错误、D正确。 故选D。 【变式2-1】某二倍体动物基因型为AaBb，其减数分裂过程中某时期的细胞如图所示。不考虑再发生其它变异的情况下，下列叙述正确的是（    ） A．该细胞为初级卵母细胞，所处时期为后期Ⅰ B．该细胞形成过程中发生了交叉互换或易位 C．该细胞中含4套遗传信息，4个染色体组 D．该细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab、ab 【答案】D 【分析】图示细胞处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，属于初级精母细胞。 【详解】A、图示细胞处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，属于初级精母细胞，A错误； B、该细胞形成过程中发生了交叉互换，未发生易位，B错误； C、该细胞中一对同源染色体含有2条染色体，说明含2套遗传信息，2个染色体组，C错误； D、由图可知，该细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab、ab，D正确。 故选D。 【变式2-2】某雄昆虫(2n=8)的基因型为BbDd，B、d基因位于同一条常染色体上。该雄性某精原细胞减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，产生一个基因型为BD的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如右图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．甲时期时细胞中有8个DNA分子 B．乙时期细胞中一定含有四对同源染色体 C．来自另一个次级精母细胞的精子基因型是bd和bD D．若对该雄昆虫进行测交，子代表型比例为3:47:47:3，则未发生互换的初级精母细胞比例为88% 【答案】D 【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：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、据图可知，甲时期时细胞中有8个核DNA分子，细胞质中也含有少量的DNA，因此此时期细胞中的DNA分子大于8个，A错误； B、某雄昆虫为2n=8，乙时期染色体数目与核DNA分子数的比例为8：8，可表示减数第二次分裂后期，则乙时期细胞中可能不含同源染色体，B错误； C、产生该精子时，产生一个基因型为BD的精子，若是D、d基因所在的片段发生互换，则来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是bd或bD；若是B、b基因所在的片段发生互换，则来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是Bd或bd，C错误； D、若对该雄昆虫进行测交（与bbdd杂交），该雄果蝇产生的重组配子BD的概率为3/100，假设发生互换的细胞的概率为x，则1/4x=3/100，x=12/100，因此未发生互换的初级精母细胞比例为1-12%=88%，D正确。 故选D。 03 减数分裂过程中的物质变化规律 【例3】基因型为AaBb的某二倍体雄性哺乳动物（2n=8），a、b基因位于同一条染色体上。该动物精原细胞减数分裂过程中某时期的染色体组数与染色体条数如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该时期细胞中可观察到4个四分体 B．若该时期细胞中含有1条Y染色体，则该细胞分裂产生2种类型的子细胞 C．若该时期细胞中有4种形态的染色体，则细胞中的染色单体数为16个 D．若产生了一个Ab的精子，则该精原细胞减数分裂过程中发生了交叉互换 【答案】B 【分析】1、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：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。 2、分析图表可知，该时期染色体组数为2，染色体条数为8，该细胞可能处于减数第一次分裂的前期、中期、后期或减数第二次分裂后期。 【详解】A、分析图表可知，该细胞可能处于减数第一次分裂的前期、中期、后期或减数第二次分裂后期，细胞中不一定能观察到四分体，A错误； B、若该时期细胞中含有1条Y染色体，则该细胞分裂产生2种类型的子细胞，B正确； C、该细胞可能处于减数第二次分裂后期，此时细胞中无染色单体，C错误； D、基因型为AaBb的某二倍体雄性动物，且其细胞中的基因a、b位于同一条染色体上，则A、B位于另外一条染色体上，正常情况下，不考虑交叉互换和基因突变，该个体会产生两种基因型的精子，分别为AB和ab；但现在产生了一个Ab的精子，则该精子的产生可能是基因突变导致的，也可能是产生该精子的精原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换引起的，D错误。 故选B。 【变式3-1】下图为二倍体动物某细胞分裂过程中染色体数与核DNA分子数的变化示意图，下列说法中错误的是（    ） A．上图中②代表核DNA分子数，①代表染色体数 B．若该细胞为精原细胞，则b→a→c→d→e可表示减数分裂过程 C．若该细胞正在发生同源染色体分离，则该细胞此时正处于b阶段 D．若该细胞为连续分裂的体细胞，则c→b→a→c可表示一个细胞周期 【答案】B 【分析】该图表示二倍体动物某细胞（染色体2n，DNA为2n）分裂过程，因为分裂过程中DNA可以是染色体的2倍，染色体不可能是DNA的2倍，所以②代表核DNA分子数，①代表染色体数；a细胞的染色体数和DNA 数均为4n，所以a细胞为有丝分裂的后期或末期；b细胞DNA为4n，染色体为2n，所以b细胞为有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的各时期；c细胞染色体和DNA数均为2n，则c细胞为有丝分裂末期结束或减数第二次后期、末期；d细胞染色体数为n，DNA数为2n，则d细胞为减数第二次分裂前期、中期；e细胞DNA和染色体均为n，则e细胞为减数第二次分裂末期结束。 【详解】A、由二倍体细胞分裂过程中DNA与染色体的数目关系，DNA可以是染色体的2倍，染色体不可能是DNA的2倍，可知图中②代表核DNA分子数，①代表染色体数，A错误； B、若该细胞为精原细胞，则精原细胞的染色体数为2n，DNA数为2n，a细胞的染色体数和DNA 数均为4n，所以a细胞为有丝分裂的后期或末期，所以a不能表示减数分裂的过程，B正确； C、若该细胞正在发生同源染色体分离，同源染色体正在分离的时期为减数第一次分裂后期，染色体数目为2n，且DNA是染色体的2倍，即图b，C错误； D、一个细胞周期是连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。结合题文材料解析，c细胞为有丝分裂末期结束或减数第二次后期、末期，b细胞为有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的各时期，a细胞为有丝分裂的后期或末期，若该细胞为连续分裂的体细胞，则c→b→a→c可表示一个细胞周期，D错误。 故选B。 【变式3-2】图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图，图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是（    ）    A．图1还可表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化 B．图1的CD段对应图2的I时期，图2的Ⅱ时期对应图1的AB、EG、HI段 C．若该细胞核DNA双链均被32P标记，在普通培养基中完成减数分裂后，至少3个子细胞带标记 D．该细胞经历图1过程最终形成一个aXBXb的子细胞，则其他的子细胞基因型可能有4种 【答案】D 【分析】图1中AF表示有丝分裂，FG表示减数第一次分裂，HI表示减数第二次分裂，图2中b表示染色单体，a表示染色体，c表示核DNA。 【详解】A、图1呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期的变化，A错误； B、图2的Ⅱ时期有染色单体，染色体数为4条，可以表示有丝分裂的前期和中期以及减数分裂Ⅰ的各时期，对应图1的AB、EG段，B错误； C、该细胞核的DNA初始状态为双链均被标记，由题干信息可知，细胞经过了1次有丝分裂和1次减数分裂，则4个子细胞中至少2个被标记，C错误； D、该细胞经历图1过程，即先进行有丝分裂产生2个卵原细胞，再进行减数分裂产生8个子细胞，则与aXBXb来自同一个卵原细胞的另外三个细胞可能为aXBXb 、A、A ，该卵原细胞的子细胞有2种。另一个卵原细胞正常分裂，则子细胞为2个AXB和2个aXb（或2个AXb和2个aXB）,也是2种。所以该细胞经历图1过程最终形成一个aXBXb的子细胞，则其他的子细胞基因型可能有4种，D正确。 故选D。 04 精子和卵细胞形成过程的异同 【例4】如图是某个高等动物体内细胞分裂的示意图，以下说法中，正确的是（    ）    A．A细胞含有4套遗传信息 B．B细胞下一个时期，染色体与核DNA数之比为1：1 C．A细胞时期可发生基因重组 D．C中没有同源染色体，说明该细胞是次级精母细胞 【答案】A 【分析】由图像判断：A处于有丝中期，B处于减数第一次分裂中期，C处于减数第二次分裂后期。 【详解】A、A处于有丝中期，间期完成了DNA的复制，含有四条染色体，8条姐妹染色单体，2个染色体组，8个DNA，姐妹染色体上含有的是相同基因，同源染色体上含有的是等位基因，故A细胞含有4套遗传信息，A正确； B、减数第一次分裂后期，染色体与核DNA数之比为1:2，B错误； C、A细胞处于有丝分裂中期，不发生基因重组，基因重组发生在减数分裂，C错误； D、C中没有同源染色体，且C是均等分裂，可能是次级精母细胞或第一极体，D错误。 故选A。 【变式4-1】下图为高倍镜下观察到的某动物部分组织切片。不考虑突变和互换，下列叙述错误的是（    ） A．细胞①的名称是初级卵母细胞 B．细胞②和细胞④正在发生等位基因的分离 C．细胞③无同源染色体有1个染色体组 D．细胞⑤的染色体和核DNA都是体细胞的一半 【答案】B 【分析】据图分析：①细胞处于减数第一次分裂中期；②细胞处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，说明该细胞为次级卵母细胞，该动物是雌性的；③细胞处于减数第二次分裂前期；④细胞处于有丝分裂后期；⑤细胞处于减数第二次分裂末期。 【详解】A、根据细胞②中发生细胞质的不均等分裂可知该动物为雌性，细胞①同源染色体排列在赤道板上，处于减数第一次分裂中期，因此名称是初级卵母细胞，A正确； B、等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，细胞②着丝粒分裂，染色单体分离，处于减数第二次分裂后期，而细胞④处于有丝分裂后期，分离的是姐妹染色单体，因此不会发生等位基因的分离，B错误； C、细胞③处于减数第二次分裂中期，细胞中不含同源染色体，有2条染色体，1个染色体组，C正确； D、细胞⑤处于减数第二次分裂末期，为卵细胞或第二极体，染色体和核DNA含量都是体细胞的一半，D正确。 故选B。 【变式4-2】如图一是某种二倍体动物（XY型）的细胞分裂示意图，两个细胞均来自同一动物个体的同一器官，图甲细胞中较小的染色体表示性染色体，染色体上的字母表示基因。如图二是细胞分裂过程中某种物质含量变化，下列说法正确的是（    ） A．图一所代表的器官为睾丸或卵巢 B．乙细胞的基因型是AABbXDXD C．如果图一中乙细胞对应图二中DE段，则图二中横坐标代表细胞分裂的时间，纵坐标代表细胞中染色体数量的变化 D．对甲细胞对应的动物进行测交，后代中表型为三对性状全部显性的个体的比例是3/16 【答案】B 【分析】减数分裂特点：间期：DNA复制和有关蛋白质的合成； MⅠ前（四分体时期）：同源染色体联会，形成四分体； MⅠ中：四分体排在赤道板上；MⅠ后：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；MⅠ末：形成两个次级性母细胞。MⅡ分裂与有丝分裂基本相同，区别是无同源染色体。 【详解】A、因为甲细胞是有丝分裂后期，且有四条X染色体，因此判断该动物为雌性，这样乙细胞是第一极体，所以该器官是卵巢，A错误； B、两个细胞均来自同一动物个体的同一器官，乙细胞是减数第二次分裂后期，根据图甲，甲是有丝分裂后期，其产生的子细胞的基因型是AaBbXDXd，图乙中左上的染色体上的基因是AB（B基因的位置发生了交叉互换），左下的染色体上的基因是Ab，则图乙的基因型是AABbXDXD，B正确； C、如果DE段对应图一中的乙细胞，图二中纵坐标含义是细胞中每条染色体的DNA含量，C错误； D、图一甲细胞对应的动物基因型是AaBbXDXd，且A和b在一条染色体上，与aabbXdY测交，后代三对性状全部显性的概率是0，D错误。 故选B。 05 减数分裂和有丝分裂的综合 【例5】某种植物细胞分裂过程中几个特定时期的显微照片如下，其中甲、乙为减数分裂，丙为有丝分裂。相关叙述错误的是（    ） A．可以根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期 B．图甲中，细胞内会出现同源染色体两两配对的现象 C．图丙中箭头所指的染色体行为有利于遗传物质的平均分配 D．图乙中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 【答案】D 【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。 【详解】A、真核细胞分裂过程中，根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期，A正确； B、图甲为减数第一次分裂前期，因此图甲中，细胞内会出现同源染色体两两配对的现象，B正确； C、图丙中箭头所指的染色体排列在赤道板上，其行为有利于下一时期遗传物质的平均分配，C正确； D、图乙为减数第二次分裂，细胞不含同源染色体，着丝点（粒）分裂，染色体数目暂时加倍，所以染色体数目没有减半，D错误。 故选D。 【变式5-1】一个基因型为AaXBY的精原细胞，用荧光分子标记基因A、a和B，分裂过程中不同时期的4个细胞中染色体组数和核DNA数如图所示。不考虑基因突变、交叉互换和染色体畸变，下列叙述正确的是（    ）    A．甲细胞中一定无同源染色体，细胞内至少有4个荧光标记 B．乙细胞中一定有同源染色体，染色体数：核DNA分子数=1:1 C．丙细胞中一定有姐妹染色单体，可能存在四分体 D．丁细胞一定处于有丝分裂，细胞内有4条Y染色体 【答案】C 【分析】1、减数分裂各时期特点：间期：DNA复制和有关蛋白质的合成；减数第一次分裂前期（四分体时期）：同源染色体联会，形成四分体；减数第一次分裂中期：四分体排在赤道板上；减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；减数第一次分裂末期：形成两个次级性母细胞。减数第二次分裂与有丝分裂基本相同，区别是无同源染色体。 2、据图分析可知甲细胞中含有1个染色体组，核DNA数为2n，说明甲细胞是减数第二次分裂的前期和中期的细胞；乙细胞中含有2个染色体组，核DNA数为2n，说明乙细胞为精原细胞，或者是减数第一次分裂前的间期的G1期细胞，或者是减数第二次分裂的后期和末期的细胞；丙细胞中含有2个染色体组，核DNA数为4n，说明丙细胞为减数第一次分裂前的间期的G2期细胞或者是减数第一次分裂的细胞；丁细胞中含有4个染色体组，核DNA数为4n，说明丙细胞是有丝分裂后期的细胞。 【详解】A、据图分析可知甲细胞中含有1个染色体组，核DNA数为2n，说明甲细胞是减数第二次分裂的前期和中期的细胞，则甲细胞中无同源染色体，其基因型为AAXBXB和aaYY或aaXBXB和AAYY，细胞内含有2个或4个荧光标记，A错误； B、据图分析可知乙细胞中含有2个染色体组，核DNA数为2n，说明乙细胞为精原细胞，或者是减数第一次分裂前的间期的G1期细胞，或者是减数第二次分裂的后期和末期的细胞，染色体数：核DNA分子数=1:1，精原细胞、G1期细胞有同源染色体，但减数第二次分裂的后期和末期的细胞无同源染色体，B错误； C、据图分析可知丙细胞中含有2个染色体组，核DNA数为4n，说明丙细胞为减数第一次分裂前的间期的G2期细胞或者是减数第一次分裂的细胞，这两类细胞中都有姐妹染色单体，且减数第一次分裂的前期会形成四分体，C正确； D、据图分析可知，丁细胞中含有4个染色体组，核DNA数为4n，说明丙细胞是有丝分裂后期的细胞，其基因型为AAaaXBXBYY，细胞内有2条Y染色体，D错误。 故选C。 【变式5-2】为了研究细胞分裂的过程，研究团队将GFP基因和NEO基因（2个基因的每条单链均被32P标记）分别插入到鼠精原细胞（不含32P）的两条非同源染色体上，将其置于不含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。若不考虑其他变异，下列叙述正确的是（    ） A．若进行减数分裂，子细胞中含32P的染色体数目可能是0、1、2 B．若进行有丝分裂，GFP基因和NEO基因不会同时移向细胞两极 C．若每个子细胞中均只有Ⅰ条染色体含32P、则一定进行有丝分裂 D．若某个子细胞中有2条染色体含31P，则一定进行减数分裂 【答案】A 【分析】有丝分裂过程：(1)间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，即染色体的复制。(2)前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。(3)中期：染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期。(4)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。(5)末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。 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。 【详解】A、若进行减数分裂，则四个子细胞中含有32P的染色体数有0、0、2、2条，或者1、1、1、1条，A正确； B、GFP基因和NEO基因（2个基因的每条单链均被32P标记）分别插入到鼠精原细胞（不含32P）的两条非同源染色体上，有丝分裂过程中，染色体均等分裂，所以若进行有丝分裂，GFP基因和NEO基因会同时移向细胞两极，B错误； C、若每个子细胞中均只有Ⅰ条染色体含32P、则也有可能进行有丝分裂，C错误； D、若某个子细胞中有2条染色体含31P，也可能进行减数分裂，D错误。 故选A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$