第四单元 细胞的生命历程（教师用书）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（多选版）

第四单元细胞的生命历程 第1课时　细胞的增殖 2.3.1　描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性 一、细胞增殖和细胞周期 1.判断正误——辨清教材微点 (1)(2024·新课标卷)培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖。 (√) (2)单细胞生物通过有丝分裂而繁衍。 (×) (3)生物体的增大，主要靠细胞生长增长体积。 (×) (4)细胞越小，其相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率。 (×) (5)从一次分裂间期完成时开始，到下一次分裂间期完成时为止，也是一个细胞周期。 (×) (6)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。 (×) (7)分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 (√) (8)细胞分裂产生的子细胞都将进入下一个细胞周期的分裂间期状态。 (×) 2.识图作答——理清有关细胞周期的内容 如图是细胞周期的两种表示方法，据图回答有关问题： (1)根据图甲、图乙，用字母表示相应细胞周期。图甲：a+b、c+d；图乙：a+b+c+d+e。 (2)若图甲中的b+c=a+b=a+d，b+c不可以表示一个细胞周期，理由是细胞周期分为分裂间期和分裂期，且分裂间期时间大于分裂期。a+d不可以表示一个细胞周期，理由是一个完整的细胞周期在时间上是连续的。 (3)并非所有细胞都有细胞周期，下列细胞无细胞周期的是②③④⑥⑧⑨(填序号)。 ①根尖分生区细胞　②根尖成熟区细胞 ③神经细胞　④精子或卵细胞　⑤人的宫颈癌细胞 ⑥人的成熟红细胞　⑦茎的形成层细胞 ⑧叶肉细胞　⑨洋葱表皮细胞　⑩受精卵 二、有丝分裂 1.识图作答——辨析染色质、染色体与染色单体 下图表示有丝分裂过程中染色体变化过程，回答下列问题： (1)A→B过程发生在分裂间期，B→C过程发生在前期，C→D过程发生在后期，D→E过程发生在末期。 (2)分裂间期染色体复制，核DNA分子数加倍，染色体数不变，复制后每条染色体含有2条姐妹染色单体。图中①和②是一对姐妹染色单体，它们由一个共同的③着丝粒连接构成一条④染色体。 (3)后期着丝粒分裂后姐妹染色单体消失，一条染色体变为2条子染色体，染色体数目加倍。 (4)染色体与核DNA的数量关系：无染色单体时，染色体∶核DNA=1∶1；有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2。 2.识图作答——掌握有丝分裂各时期的特点 时期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 前期 ①染色质丝→染色体；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③形成纺锤体；④染色体散乱分布 中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上 后期 ①着丝粒分裂；②子染色体移向细胞两极；③染色体数目加倍 末期 ①染色体→染色质丝；②纺锤丝逐渐消失；③核膜、核仁重新出现；④细胞质分裂 (1)细胞板和赤道板的区别是赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂末期。 (2)根据表格中动、植物细胞分裂图像，回答下列问题： ①两个前期图中细胞的分裂过程不同之处为纺锤体的来源不同。 ②两个末期图中，植物细胞中央形成的结构是细胞板，动物细胞在有丝分裂过程中不会(填“会”或“不会”)出现该结构。 (3)有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 三、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 图1表示观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验的主要操作步骤，图2表示其观察结果，已知洋葱根尖细胞的细胞周期约为12 h，①~⑤表示处于不同阶段的细胞。图3为洋葱根尖分生区细胞一个细胞周期的示意图。图4为有丝分裂某些时期的相关数量关系。请据图回答下列问题： (1)根据图1可知，制作植物根尖有丝分裂装片的步骤包括甲：解离→乙：漂洗→丙：染色→丁：制片。 (2)染色体因容易被碱性(填“酸性”或“碱性”)染料染成深色而得名。把制成的装片放在显微镜下观察，先找到分生区细胞，此细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密。观察时不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是解离过程中细胞已经死亡。 (3)根据观察结果可知，在一个视野内多数细胞处于分裂间期，对应图3细胞周期中的e(填字母)阶段。图4的数量关系可以对应图3细胞周期中的a、b(填字母)阶段。 (4)在图2中，④细胞处于后期，此时细胞内的染色体与核DNA的数量比为1∶1。实验中观察的分生区细胞总数为200个，发现如图2中④细胞共有4个，据此估算，此时期对应在细胞周期中的时长大约为0.24h。 融通大概念建构知识体系 　 核心点(一)　动植物细胞有丝分裂过程的综合分析 [系统知能] 1.比较动、植物细胞分裂过程的异同 项 目 时期 主要特征 巧记 主要特点 相 同 点 分裂前 的间期 复制合成备增殖 DNA的复制和有关蛋白质的合成，为细胞分裂准备条件 有 丝 分 裂 前期 膜仁消失现两体 核膜、核仁消失，出现染色体、纺锤体 中期 形定数清赤道齐 染色体的形态固定、数目清晰，染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上 后期 粒裂数加均两极 着丝粒分裂，染色体数目加倍，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极 末期 两消两现重开始 染色体、纺锤体消失，核膜、核仁重现，细胞一分为二，若继续分裂，则开始新的细胞周期 不 同 点 前期 纺锤体形成方式 高等植物细胞是细胞两极发出纺锤丝形成，动物细胞由中心体发出星射线形成 末期 细胞质分裂(子细胞形成)方式 植物细胞在赤道板的位置出现细胞板扩展形成新的细胞壁，细胞一分为二；动物细胞是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分 2.归纳动、植物细胞中与分裂有关的细胞器 细胞器 细胞类型 作用时期 生理作用 核糖体 动、植物 细胞 间期 (主要) 与蛋白质的合成有关 中心体 动物、某些低等植物细胞 前期 与纺锤体的形成有关 高尔 基体 植物细胞 末期 与细胞壁的形成有关 线粒体 动、植物细胞 整个细胞周期 提供能量 [题点全练] 题点1　细胞增殖与细胞周期 1.(2025·成都模拟)科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下图，下列叙述正确的是 (　 ) A.一个细胞周期可以用0~19.3 h、19.3~38.6 h来表示 B.蚕豆根尖细胞的DNA分子复制的时期有0~2 h、19.3~21.3 h、38.6~40.6 h C.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h D.高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛 解析：选C　一个完整的细胞周期是从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，包括分裂间期和分裂期，且分裂间期持续的时间长于分裂期，据此分析图示可知，一个细胞周期可以用2~21.3 h、21.3~40.6 h来表示，蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h，A错误，C正确；DNA分子复制在细胞周期的分裂间期进行，图示中的2~19.3 h、21.3~38.6 h表示细胞周期的分裂间期，B错误；蚕豆根尖细胞没有叶绿体，D错误。 　　[微点拨] 判断一个完整细胞周期的方法 (1)先长后短：一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂间期，再经过一个短的分裂期。 (2)终点到终点：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。 (3)先复制后分裂：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。 2.某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。下列叙述错误的是 (　 ) A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异 B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控 C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段 D.一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化 解析：选D　同一生物个体中，不同类型细胞的细胞周期的时间长短不同，A正确；由题意可知，细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控，抑制某种CDK-cyclin复合体的活性会使细胞周期停滞在特定阶段，B、C正确；由于一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。 　　[微点拨] 细胞周期的影响因素 (1)内部因素：不同类型细胞的细胞周期可能不同，各时期持续时间也不同。 (2)外部因素：温度、pH等会影响细胞周期的长短，因此，同一细胞的细胞周期是可变的。 3.(2025·太原模拟)真核细胞的细胞周期分为分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。为了探究细胞周期的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得下表结果，则下列推断正确的是 (　 ) 细胞融合的 组合方式 融合细胞中的现象 M期和 G1期细胞 原G1期细胞中染色质凝缩成单线状染色体 M期和 G2期细胞 原G2期细胞中染色质凝缩成双线状染色体 S期和 G1期细胞 原G1期细胞中核DNA进行复制 S期和 G2期细胞 原G2期细胞中核DNA没有启动复制 A.诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中，且随M期进行含量越来越高 B.G2期细胞中染色质凝缩成双线状染色体的原因是复制后的两条DNA链未及时形成双螺旋结构 C.将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩 D.将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞中核DNA不会复制 解析：选D　由题表可知，M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质凝缩成单线状染色体；M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质凝缩成双线状染色体，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，但不能说明随着M期进行调控因子含量越来越高，A错误。G2期细胞中染色质凝缩成双线状染色体的原因是G2期的细胞中DNA经过了复制，即每条染色体含有2条染色单体，B错误。M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，C错误。M期细胞已经经过分裂间期DNA分子的复制，结合题表分析，S期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中核DNA没有启动复制，且G2期细胞也已经过S期的DNA复制，故将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞中核DNA不会复制，D正确。 4.(2025·邵阳模拟)APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响，利用药物对细胞进行同步化处理，测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相，结果如图。下列分析错误的是 (　 ) A.G1、S、G2期为M期进行物质准备 B.药物使大部分细胞停滞在G1/S期交界处 C.APC/C蛋白修饰缺失会阻碍细胞周期顺利完成 D.APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极 解析：选D　分裂间期包括G1期、S期、G2期，主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，为M(分裂)期做物质准备，A正确；分析题图可知，洗去药物后0 h，G1期细胞占比最大，推测药物使大部分细胞停滞在G1/S期交界处，B正确；分析题意并结合题图可知，APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，故APC/C蛋白修饰缺失会阻碍细胞周期顺利完成，C正确；APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，即APC/C可能在后期将姐妹染色单体拉向细胞两极，D错误。 题点2　动、植物细胞的有丝分裂过程 5.如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图，图中①代表囊泡，②代表细胞壁，③代表纺锤丝。下列分析正确的是 (　 ) A.图甲细胞中的着丝粒分裂导致DNA的数目加倍 B.图乙细胞中的结构②是通过结构①与赤道板融合而形成的 C.若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂 D.若用秋水仙素抑制结构③的形成，则图甲细胞中的着丝粒不能正常分裂 解析：选C　DNA数目加倍的原因是DNA复制，着丝粒分裂导致染色体数目加倍，A错误；图乙细胞中的结构②是细胞壁，是通过结构①囊泡与细胞板融合而形成的，赤道板不是真实存在的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在分裂间期，则图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝粒分裂与纺锤丝的形成无关，D错误。 　　[微点拨] 从结构与功能观理解有丝分裂 (1)间期：核糖体参与蛋白质的合成，动物和低等植物细胞有中心体的复制。 (2)末期：高尔基体参与细胞板的形成。 (3)分裂期：染色体的行为变化有利于遗传物质复制后精确地平均分配。 6.[多选](2025·永州模拟)如图为某动物细胞(2n=6)有丝分裂过程示意图。下列叙述正确的是 (　 ) A.甲图细胞正在发生染色质高度螺旋化成为染色体的过程 B.乙图和丙图细胞的染色体数相等，染色体上DNA数也相等 C.丁图细胞内有两套形态和数目相同的染色体 D.戊图细胞的质膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分 解析：选BCD　甲图细胞处于分裂间期，染色质高度螺旋化成为染色体发生在前期，A错误；乙图细胞处于前期，丙图细胞处于中期，这两个时期细胞中的染色体数相等，染色体上DNA数也相等，B正确；丁图细胞中着丝粒分裂，此时细胞内有两套形态和数目相同的染色体，C正确；戊图细胞处于末期，此时细胞的细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分，D正确。 核心点(二)　有丝分裂过程中结构或物质的变化规律 [系统知能] 1.图解归纳染色体、染色单体和核DNA的关系 (1)当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时，染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2。 (2)当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体∶核DNA=1∶1。 2.归纳核DNA、染色体、染色单体的数目变化及其不同表示方法(以二倍体生物为例) (1)相对数量 时期 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 核DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 染色体 2n 2n 2n 4n 4n→2n 染色单体 0→4n 4n 4n 0 0 (2)曲线图 图形 示例 图形解读 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 间期(a段)DNA复制，DNA数目加倍 末期细胞一分为二(e段之后)，核DNA数目减半 染色体 后期(d段)着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二(e段之后)，染色体数目减半 染色单体 间期(a段)DNA复制，染色单体形成 后期(d段)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，染色单体消失 (3)曲线其他变式 图形 示例 图形 解读 图中ef(BC)段表示S期DNA的复制，染色单体形成；fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即G2期、有丝分裂前期和中期；gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失 3.总结根据柱状图判断细胞有丝分裂时期的规律 (以二倍体生物为例) (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 (2)根据比例关系判断各时期 核DNA∶染色体∶染色单体 [题点全练] 1.如图为某种植物细胞有丝分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.①→②过程发生在S期，此时染色体复制，染色体数目和核DNA数目加倍 B.②→③处于有丝分裂前期，此时核膜消失，核仁解体 C.③→④发生在有丝分裂后期，着丝粒的分裂是纺锤丝的牵引导致的 D.④→⑤发生在有丝分裂后期，染色体解螺旋成为细丝状的染色质 解析：选B　①→②过程发生在S期，此时染色体复制，核DNA数目加倍，但染色体数目不加倍，A错误；②→③处于有丝分裂前期，此时核膜消失，核仁解体，染色质螺旋化变为染色体，B正确；③→④过程着丝粒分裂，发生在有丝分裂后期，着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引无关，C错误；④→⑤发生在有丝分裂末期，此时细胞内出现新的核仁、核膜，染色体解螺旋成为细丝状的染色质，D错误。 2.[多选]下图是对观察洋葱根尖细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的统计图。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.分裂间期用②表示最恰当 B.每条染色体的着丝粒排列在赤道板上发生在①时 C.①可以表示细胞分裂的前期 D.③可表示分裂完成的细胞 解析：选BCD　分裂间期进行染色体复制，染色体数目不变，核DNA含量加倍，②中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=4n∶0∶4n，说明着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，不能表示分裂间期，A错误；有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰，着丝粒排列在赤道板上，①中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=2n∶4n∶4n，可表示有丝分裂的前期、中期，B、C正确；③中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=2n∶0∶2n，可表示分裂完成的细胞，D正确。 　　[微技法] 有丝分裂柱状图判断技巧 (1)染色单体有数目为0的时期。 (2)当有染色单体存在时，核DNA分子数是染色体数的2倍；当无染色单体存在时，核DNA分子数等于染色体数。 3.下图为某生物一个体细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化和分裂模式图，请据图回答下列问题： (1)图乙中含有的染色体数是　　　　条。  (2)图乙为细胞有丝分裂　　　　期图像，该时期的主要特征是　　　　 　。  (3)图乙中，若②染色体的遗传信息来自父方，那么与之遗传信息完全相同的染色体为　　　，其遗传信息完全相同的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)图乙对应图甲中的　　　　段，图丙对应图甲中的　　 　段。  解析：(1)(2)图乙是细胞处于有丝分裂后期的图像，该时期染色体的着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，染色体数目加倍，共有8条。(3)图乙中，②染色体和⑥染色体是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，即它们是由同一条染色体复制、分离后形成的，所以②⑥的遗传信息是相同的。(4)图乙处于有丝分裂后期，对应图甲的e~f段，而图丙可以表示DNA复制结束之后到着丝粒分裂之前的一段，即c~e段。 答案：(1)8　(2)后　染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极　(3)⑥　它们是由同一条染色体复制、分离后形成的　(4)e~f　c~e 　　[微点拨] 关注细胞周期中的“加倍” (1)核DNA：分裂间期因DNA复制而加倍。 (2)染色体：后期因着丝粒分裂而加倍。 (3)中心体：分裂间期因中心粒复制而加倍。 (4)细胞核：末期因新核膜已经形成，细胞质尚未分裂而暂时加倍。 核心点(三)　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 题点1　实验关键及注意事项分析 1.(2025·杭州模拟)为筛选观察有丝分裂的合适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述，不合理的是 (　 ) A.选用易获取且易大量生根的材料 B.选用染色体数目少、易观察的材料 C.选用解离时间短、分散性好的材料 D.选用分裂间期细胞占比高的材料 解析：选D　制作并观察根尖细胞的临时装片，应选用易获取且易大量生根的材料，A合理；要对染色体行为进行观察，应选用染色体数目少、易观察的材料，B合理；观察植物根尖细胞的有丝分裂，需要解离使植物细胞分离开来，因此应选用解离时间短、分散性好的材料，C合理；选用分裂期细胞占比相对较高的材料有助于观察有丝分裂各个时期的染色体行为，D不合理。 2.如图是关于观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂实验的部分操作示意图，下列叙述正确的是 (　 ) A.剪取洋葱根尖2~3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛 B.该实验步骤中唯一的错误是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节 C.在观察的图像中，甲属于分生区的细胞，细胞已死亡 D.统计⑦中处于分裂期的细胞数目可计算细胞周期的时间 解析：选C　洋葱根尖2~3 mm的区域含有分生区，分生区细胞有丝分裂旺盛，A错误；该实验步骤中的错误是③和④顺序颠倒，B错误；在观察的图像中，甲呈正方形，属于分生区的细胞，在解离步骤中细胞已死亡，C正确；统计分裂间期、分裂期的细胞数目，只能推算出分裂间期和分裂期所占时间的比例，无法计算细胞周期的时间，D错误。 　　[微点拨] 实验异常现象的原因分析 (1)视野中的细胞重叠严重：解离液浓度不够大；解离时间不够长；制片时没有弄碎根尖和按压盖玻片。 (2)染色体几乎未染色：染色剂浓度不够大；染色时间不够长；没有把解离液漂洗干净。 (3)观察不到分裂期细胞：视野选择不合适；取材位置不合适；取材时间不合适。 3.[多选]如图为某同学在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中观察到的图像，下列相关说法正确的是 (　 ) A.图中③细胞所在时期观察染色体的形态和数目最佳 B.图中④细胞中染色体会在纺锤丝的牵引下继续移向两极 C.图示过程可发生可遗传变异中的基因突变 D.图中细胞分裂顺序为①③④② 解析：选ACD　图中③细胞中染色体的着丝粒排列在细胞中央赤道板的部位，此时细胞中染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体的形态和数目的最佳时期，A正确；图中④细胞中的染色体不会在纺锤丝的牵引下继续移动，因为此时的细胞已经死亡，B错误；图示过程为细胞通过有丝分裂进行增殖的过程，在有丝分裂前的间期，DNA复制时两条链解开，DNA分子不稳定，容易发生基因突变，故图示过程可发生可遗传变异中的基因突变，C正确；图中细胞分裂顺序为①(前期)、③(中期)、④(后期)、②(末期)，D正确。 题点2　实验拓展应用 4.(2025·郑州模拟)用不同浓度的药物X处理洋葱根尖一段时间后，分别制片观察分生区细胞有丝分裂各个时期的特点，并统计有丝分裂指数(分裂期细胞数/观察细胞数×100%)，结果如图所示，下列相关叙述正确的是 (　 ) A.在制作装片的过程中，使用解离液的主要目的是固定细胞的形态 B.先在低倍镜下找到呈长方形且排列紧密的分生区细胞后再转高倍镜观察 C.药物X浓度为0时的结果出现的原因是多数细胞没有进入细胞周期 D.药物X能抑制根尖细胞有丝分裂，且一定范围内随药物X浓度升高抑制程度增大 解析：选D　在制作装片的过程中，使用解离液的目的是使组织中的细胞相互分离开来，A错误；分生区细胞呈正方形且排列紧密，B错误；药物X浓度为0时有丝分裂指数约为9%，表明多数细胞处于分裂间期，而不是没有进入细胞周期，C错误；在题图所示的药物X浓度范围内，随着药物X浓度的增加，细胞有丝分裂指数减小，说明药物X抑制根尖分生区细胞有丝分裂，D正确。 　　[微点拨] 关于实验的几点提醒 (1)解离液中两种液体的作用： ①酒精：迅速杀死细胞，固定细胞内染色体的形态。 ②盐酸：促进细胞之间的中胶层物质溶解，从而达到分离细胞的目的。 (2)观察对象：解离时细胞已死亡，不能观察到一个细胞的连续分裂过程，可以观察处于不同时期的细胞。另外，分裂间期的细胞数多于分裂期。 破译新情境细胞周期调控机制的科学研究 　 　　材料一　在细胞周期调控系统中，关键的两个蛋白质家族是蛋白激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)。已知人类的细胞周期检查中，DNA复制损伤修复的关键应答因子(A/C因子)可通过限制CDK1的活性，防止细胞过早进入G2/M期。A/C因子参与了DNA复制的监测，以确保CDK1活性在基因组完全复制之前受到抑制。 　　材料二　真核细胞的细胞周期受到环境因素的调控。为研究细胞如何感知环境变化完成相应的生理过程，科研人员利用芽殖酵母开展实验，检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化，结果如图1。为确认Whi5蛋白如何感知酵母菌周围环境，从而决定是否进入细胞周期，他们进一步进行了相关实验，结果如图2。 　　[问题串知] (1)真核细胞的细胞周期中G1期、S期和G2期构成分裂间期，该时期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成；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。 (2)根据材料一分析，A/C因子调控细胞周期的机制是A/C因子参与了DNA复制的监测，以确保CDK1活性在基因组完全复制之前受到抑制，防止细胞过早进入G2/M期。 (3)根据材料二的图1结果分析，进入细胞间期的G1期后，Whi5蛋白浓度发生一定变化后，细胞才进入S期。Whi5蛋白浓度发生的变化是先逐渐升高，之后恢复到一般水平。由此推测Whi5蛋白浓度变化与细胞分裂的关系是Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂。 (4)结合图1，据图2推测，在缺少营养或不良环境中，酵母菌的细胞周期可能会变长(填“变长”或“变短”)。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是 (　 ) A.在间期，DNA进行半保留复制，形成16个核DNA分子 B.在前期，每条染色体由2条染色单体组成 C.在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体 D.在后期，成对的同源染色体分开 解析：选D　已知果蝇体细胞含有8条染色体，在间期，DNA进行半保留复制，形成16个核DNA分子，A正确；前期染色体已经完成复制，此时每条染色体由2条染色单体组成，B正确；在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察，C正确；有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。 2.(2025·南阳模拟)在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是 (　 ) A.染色单体出现和纺锤体的形成 B.中心粒倍增和DNA的复制 C.DNA数目加倍和染色体数目加倍 D.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上 解析：选B　染色单体形成于分裂间期，而纺锤体形成于有丝分裂前期，A不符合题意；DNA的复制和中心粒的倍增都发生在有丝分裂间期，B符合题意；DNA数目加倍发生在分裂间期，而染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，C不符合题意；核膜和核仁消失于有丝分裂前期，有丝分裂中期着丝粒排列在赤道板上，D不符合题意。 3.(2025·许昌模拟)下图为动物和植物细胞的有丝分裂示意图。据图分析，下列叙述正确的是 (　 ) A.图甲表示动物细胞分裂前期，图乙表示植物细胞分裂后期 B.⑤聚集成为赤道板，需要高尔基体参与 C.甲细胞在分裂间期进行①的复制 D.甲细胞在分裂前期由①发出星射线，乙细胞在分裂前期也会发生这一过程 解析：选C　根据细胞壁的有无和星射线可以判断甲细胞为动物细胞，乙细胞为植物细胞；根据甲细胞中有清晰的染色体，且中心体向细胞两极移动，发出星射线，判断甲细胞处于分裂前期；根据乙细胞中细胞板的形成，判断其处于分裂末期，A错误。⑤囊泡聚集成为细胞板，B错误；①中心体的复制发生在分裂间期，C正确；植物细胞的纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，D错误。 4.(2025·佛山模拟)下图是某生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的图像，下列相关叙述正确的是 (　 ) A.该生物可能是植物 B.甲、乙、丙分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 C.甲细胞中正在发生染色体的复制 D.甲、乙、丙细胞内染色体、染色单体、核DNA分子数的比例都为1∶2∶2 解析：选B　由于该生物体细胞不含细胞壁且图乙中细胞膜从细胞的中部向内凹陷，可以判断该生物是动物，A错误。甲细胞中染色体散乱分布，为前期；乙细胞中染色体着丝粒分裂，为后期；丙细胞中染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板中央，为中期，B正确。甲细胞处于有丝分裂前期，染色体在分裂间期已复制完成，C错误。甲、丙两细胞中，染色体∶染色单体∶核DNA分子数均为1∶2∶2，乙细胞无染色单体，染色体∶核DNA分子数为1∶1，D错误。 5.(2025·长安模拟)图1和图2表示进行有丝分裂的细胞的细胞周期各时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述错误的是 (　 ) A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1CD段 B.图1中BC段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变 C.图2中a对应图1中的EF段 D.有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况 解析：选B　图1中CD段表示每条染色体含有2个DNA分子，处于G2期、前期和中期，有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，A正确；图1中BC段形成的原因是核DNA复制，此时细胞中染色体数目不变，但核DNA含量加倍，B错误；图2中a表示有丝分裂的后期和末期，对应图1中的EF段，C正确；图2中d表示染色体∶核DNA=2∶1，有丝分裂中不存在这种情况，D正确。 6.(2025·合肥模拟)图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域，图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微照片。下列说法错误的是 (　 ) A.观察根尖有丝分裂时应该选择c区细胞，可以使用甲紫溶液对染色体染色 B.图乙中有丝分裂过程的排序应为②→①→④→③，①细胞所处时期为观察染色体的最佳时期 C.图乙中核DNA、染色体、染色单体数量比为2∶1∶2的有①②细胞 D.观察细胞质壁分离时不可选用a区细胞，因为该区细胞中没有紫色大液泡 解析：选D　c区细胞为分生区细胞，可进行有丝分裂，观察有丝分裂过程中染色体的变化时，可用碱性染料甲紫溶液对染色体进行染色，A正确；①细胞处于中期，②细胞处于前期，③细胞处于末期，④细胞处于后期，则有丝分裂过程的排序应为②→①→④→③，中期是观察染色体的最佳时期，B正确；题图乙中①②细胞存在染色单体，核DNA、染色体、染色单体数量比为2∶1∶2，C正确；a区为成熟区细胞，含有中央大液泡，可作为质壁分离实验的材料，D错误。 7.[多选](2025·宜春模拟)动物细胞有丝分裂阶段，多功能骨架蛋白(CEP192)参与纺锤体的形成，中心体负责纺锤体的组装，并受蛋白激酶(PLK4)的调控。PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析正确的是 (　 ) A.在PLK4的正常调控下，中心体在每个细胞周期的前期复制一次 B.PLK4失活后，非中心体型纺锤体组装取决于TRIM37的水平 C.在PLK4失活的情况下，TRIM37基因过度表达可抑制癌细胞分裂 D.在TRIM37基因过度表达的细胞中可能观察到染色体数目加倍 解析：选BCD　中心体与纺锤体的形成有关，在PLK4的正常调控下，中心体在每个细胞周期的间期复制一次，A错误；PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，而泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解，故非中心体型纺锤体组装取决于TRIM37的水平，B正确；在PLK4失活的情况下，泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解，从而使有丝分裂无法正常进行，故TRIM37基因过度表达可使癌细胞分裂终止，C正确；在TRIM37基因过度表达的细胞中，PLK4凝聚体不能形成，不能招募其他成分充当中心体作用，从而使纺锤体无法组装，所以染色体不能平均移向两极，即在细胞中可能观察到染色体数目加倍，D正确。 8.[多选](2025·锦州模拟)美花石斛的茎是名贵中药材，在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2是某兴趣小组的实验结果，分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数，下列说法错误的是 (　 ) A.选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛 B.细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③ C.由图1可知，细胞周期中分裂期的持续时间更长 D.由图2可知，在日节律上，9：00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期 解析：选ABC　选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛，A错误；据图1可知，①处于有丝分裂后期，②处于有丝分裂末期，③处于细胞分裂间期，④处于有丝分裂中期，⑤处于有丝分裂前期，因此细胞周期中各时期的顺序是③→⑤→④→①→②，B错误；细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期的细胞远多于分裂期，因此细胞周期中分裂间期的持续时间更长，C错误；由图2可知，在日节律上，9：00时美花石斛茎尖细胞分裂指数最大，因此9：00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期，D正确。 二、非选择题 9.(9分)有丝分裂具有周期性，其连续变化的分子调控机制简化如图，图中细胞周期中的检控点是停止前一阶段事件和启动后一阶段事件的节点，类似于“关卡”，且MPF是通过G2检控点必需的蛋白质复合物。 (1)据图可知，细胞通过G2检控点，由G2期进入M期的分子调控机制是　　　　　　　。(2分) (2)目前在人体细胞中发现并命名的部分CDK和周期蛋白的配对关系如下表： CDK种类 可结合的周期蛋白 CDK1 B1、B2、B3 CDK2 D1、D2、D3、E 如果把CDK与周期蛋白看作是“酶的激活剂”与酶的关系，则“酶的激活剂”是　　　　　。CDK与周期蛋白的结合具有特异性，但据表可知，每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能，其原因可能是　　　　　　　　。(3分)  (3)某同学在课外阅读中发现：非洲爪蟾卵细胞的形成过程可划分为6个阶段，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ期，Ⅳ期的卵母细胞达到一定体积，停止生长，等待完成减数分裂。有科学家发现，此时若有孕酮(孕激素)的刺激作用，Ⅳ期的卵母细胞会向Ⅴ和Ⅵ期转化，并进入减数分裂Ⅰ直至形成卵细胞。该同学思考后提出了一个问题：孕酮能刺激卵母细胞完成减数分裂，是否与其调控卵母细胞中周期蛋白的合成有关?现提供细胞培养的非洲爪蟾Ⅳ期卵母细胞、适宜浓度的孕酮、周期蛋白合成抑制剂等，请你设计实验探究本问题(写出实验思路、预期实验结果及结论，周期蛋白合成抑制剂的使用方法不作要求)。(4分) 解析：(1)据图可知，当细胞分裂进入G2期后，CDK与周期蛋白特异性结合形成复合物MPF后，使细胞周期通过G2检控点，由G2期进入M期。(2)据图和表中信息可知，如果把CDK与周期蛋白看作是“酶的激活剂”与酶的关系，则周期蛋白为CDK的激活剂。每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能，其原因可能是不同的周期蛋白具有相同的结合位点，也可能是同一种CDK有多个结合位点。(3)由题意可知，该实验的目的是探究孕酮刺激卵母细胞完成减数分裂，是否与其调控卵母细胞中的周期蛋白的合成有关。自变量是细胞中有无周期蛋白(可通过使用周期蛋白合成抑制剂来加以控制)，因变量是有无卵细胞的生成，而其他对实验结果有影响的因素均为无关变量，应控制相同且适宜，实验思路见答案。因该实验为探究实验，其结论是未知的，在对其实验结果进行预期时，应从可能的情况入手，分别进行讨论，预期实验结果及结论见答案。 答案：(1)CDK与周期蛋白特异性结合形成MPF后，使细胞周期通过G2检控点，进入M期　(2)周期蛋白　不同的周期蛋白具有相同的结合位点(或同一种CDK有多个结合位点)　(3)实验思路：将用孕酮处理的非洲爪蟾Ⅳ期卵母细胞均分为A、B两组，A组给予周期蛋白抑制剂处理，B组不作处理(或用等量生理盐水处理)，一段时间后观察卵母细胞是否完成减数分裂形成卵细胞。预期实验结果及结论：若A组不能完成减数分裂形成卵细胞，B组能完成，说明孕酮刺激卵母细胞完成减数分裂与其调控卵母细胞中的周期蛋白的合成有关；若A、B两组均能完成减数分裂形成卵细胞，说明孕酮刺激卵母细胞完成减数分裂与其调控卵母细胞中的周期蛋白的合成无关。 10.(9分)(2025·日照模拟)一个完整的细胞分裂周期可划分为G1期(主要进行有关蛋白质的合成)、S期(进行DNA复制)和G2期(继续合成少量的蛋白质)以及M期(有丝分裂期)，其中M期时间最短。在洋葱(2n=16)根尖分生组织细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中的DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于M期的细胞，计算其中带3H标记的细胞占分裂期细胞的百分数，所得结果如下图所示。 (1)图中Oa段所经历的时间相当于　　　　(填“G1”“S”“G2”或“M”)期的时间，ac段所经历的时间相当于　　　　(填“G1”“S”“G2”或“M”)期的时间，一个完整的细胞周期的时间可以用　　　　段经历的时间表示。(3分)  (2)M期是一个连续的过程，人们根据　　　　　　　　　　，把它分为前、中、后、末期，其中洋葱根尖后期细胞中染色体组的数目为　　　　。(2分)  (3)研究发现，有丝分裂后期姐妹染色单体的分离与存在于二者之间的黏连蛋白以及着丝粒位置的SGO蛋白(后期自行降解)有关。水解黏连蛋白的酶在中期已经激活，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，由此推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是　　　　　　　　　　； 如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则会导致　　　　　　　　　　。(4分)  解析：(1)图中Oa段表示S期的细胞刚开始进入M期，经历的时间相当于G2期的时间。c点表示S期所有细胞都已经进入M期，Oc段经历了S期和G2期的时间，因此ac段经历的时间是S期的时间。e点表示S期的细胞开始第二轮进入M期，Oe经历了G2期和一个细胞周期的时间，因此ae段经历的时间是一个完整的细胞周期的时间。(2)人们根据染色体的行为，将有丝分裂分为前、中、后、末期。后期由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，洋葱是二倍体植物，加倍后染色体组数变为4。(3)由题意可知，水解黏连蛋白的酶在中期已经激活，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，此时SGO蛋白自行降解，推测SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解酶破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则会导致黏连蛋白失去保护，更早被酶水解，着丝粒会提前分裂。 答案：(1)G2　S　ae　(2)染色体的行为　4　 (3)保护黏连蛋白不被水解酶破坏　着丝粒提前分裂 第2课时　减数分裂和受精作用的过程 3.2.1　阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞 3.2.2　说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代 一、减数分裂的相关概念 识图作答——辨析细胞分裂某时期的图像 (1)图甲中，属于同源染色体的是A和B、C和D，属于非同源染色体的是A和C、A和D、B和C、B和D。 (2)图乙中，a、a'的关系是姐妹染色单体；a、b的关系是同源染色体中的非姐妹染色单体；a、c的关系是非同源染色体之间的非姐妹染色单体；a、a'和b、b'合称为四分体。 (3)四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。 (4)结合图丙，染色体互换发生的时期是减数分裂Ⅰ前期，其发生在同源染色体中的非姐妹染色单体之间。 二、减数分裂的过程 1.识图作答——掌握精子的形成过程 观察精子形成过程示意图，回答下列问题： (1)写出图中各种细胞的名称：a.精原细胞，b.初级精母细胞，c.次级精母细胞，d.精细胞，e.精子。 (2)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期结束后，染色单体消失发生在减数分裂Ⅱ后期。 (3)若某哺乳动物体细胞的基因型为AaBb，且A、a和B、b位于两对同源染色体上，不考虑互换，细胞e有2种，如果考虑互换，细胞e有4种。 2.识图作答——弄明卵细胞的形成过程 观察卵细胞形成过程示意图，回答下列问题： (1)写出图中各种细胞的名称：a.卵原细胞，b.初级卵母细胞，c.极体，d.次级卵母细胞，e.极体，f.卵细胞。 (2)卵细胞形成过程中，细胞质是均等分裂吗? 提示：不是。卵细胞形成过程中初级卵母细胞、次级卵母细胞分裂时，细胞质都是不均等分裂的；极体分裂时，细胞质是均等分裂的。 (3)若某哺乳动物体细胞染色体数为2N，依据图中染色体和核DNA数目变化，用坐标图形式画出该哺乳动物形成卵细胞的过程中染色体、核DNA数目变化曲线。 提示： 三、配子的多样性和受精作用 1.识图作答——了解配子的多样性 下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体，分析回答下列问题： (1)情况1中，最终产生的4个子细胞有2种类型，分别为Ab和aB；情况2中，最终产生的4个子细胞有2种类型，分别为AB和ab，因此，此生物体的原始生殖细胞产生的配子可能有4种类型。 (2)据此推断，在不考虑突变和互换的情况下，含有n对同源染色体的生物体可能产生的配子类型为2n种。 (3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能的原因是同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换。 2.填表作答——明确受精作用的概念 概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程 实质 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起 结果 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方) 意义 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性；对于生物的遗传和变异，都是十分重要的 融通大概念建构知识体系 　   核心点(一)　减数分裂过程及精子和卵细胞形成的异同辨析 [系统知能] 1.比较减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的主要区别 项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 数目 2n→n，减半 n→2n→n，不减半 主要行为 同源染色体 联会、分离 姐妹染色单体分开 同源染色体 有 无 着丝粒 不分裂 分裂 DNA数目 4n→2n，减半 2n→n，减半 2.辨析精子、卵细胞形成过程的图像 3.一表辨明精子和卵细胞形成过程的异同 项目 精子 卵细胞 产生部位 动物的睾丸 动物的卵巢 细胞质 分裂方式 均等分裂 存在不均等分裂 是否变形 变形 不变形 子细胞 数目 4个精子 1个卵细胞、 3个极体(退化) 相同点 ①染色体都在减数分裂前的间期复制一次； ②减数分裂Ⅰ都是同源染色体分开； ③减数分裂Ⅱ都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开； ④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半 [题点全练] 题点1　减数分裂过程　　 1.(2024·江西高考)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是 (　 ) 基因 M O P W 突变 效应 影响联 会配对 影响姐妹 染色单体 分离 影响着丝粒 与纺锤丝 结合 影响同源 染色体 分离 A.M-P-O-W B.M-P-W-O C.P-M-O-W D.P-M-W-O 解析：选B　减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中同源染色体配对(M基因突变影响该过程)。随后，同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒上都附着有纺锤丝(P基因突变影响该过程)。不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离(W基因突变影响该过程)。在减数分裂Ⅱ后期，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开(O基因突变影响该过程)，故B符合题意。 　　[微点拨] 关于同源染色体的两点提醒 (1)同源染色体的形状、大小未必都相同，如X、Y染色体形状不同，但属于同源染色体。 (2)形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。 2.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.乙中染色体组数是丙中的两倍 C.乙中同源染色体对数是丙中的两倍 D.甲、丙中都含有4条染色单体 解析：选B　甲中无同源染色体，姐妹染色单体分开成为两条染色体，被纺锤丝牵引到细胞两极，说明甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ后期，A错误。乙中同源染色体发生联会，说明细胞处于减数分裂Ⅰ前期，细胞中含有两个染色体组；丙中无同源染色体，且染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板位置，说明细胞处于减数分裂Ⅱ中期，细胞中含有一个染色体组，B正确，C错误。甲中不含染色单体，丙中含有4条染色单体，D错误。 　　[微技法] 巧记减数分裂过程的主要特征 　　“一复制、两分裂、四细胞、减数半”，即染色体复制一次，细胞分裂两次(第一次分裂的实质是同源染色体的分离，第二次分裂的实质是姐妹染色单体的分离)，减数分裂形成了4个子细胞，细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半。 题点2　精子和卵细胞形成过程的异同 3.(2025·南通模拟)下列有关动物(性别决定方式为XY型)精子和卵细胞形成过程的叙述，错误的是 (　 ) A.次级精母细胞可能含1条X染色体，次级卵母细胞可能含2条X染色体 B.精子的形成过程需要经过变形，卵细胞的形成不需要经过变形 C.不考虑突变，若细胞在减数分裂Ⅱ中期有22条染色体，则在减数分裂Ⅰ前期可产生11个四分体 D.一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂产生的生殖细胞数量不同 解析：选C　次级精母细胞可能含有0条、1条或2条X染色体，次级卵母细胞可能含1条或2条X染色体，A正确；精子的形成过程需要经过变形，而卵细胞的形成不需要经过变形，B正确；不考虑突变，若细胞在减数分裂Ⅱ中期有22条染色体，说明该生物的体细胞中含有22对同源染色体，则在减数分裂Ⅰ过程中可产生22个四分体，C错误；一个精原细胞经过减数分裂会形成四个精细胞，而一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞和三个极体，D正确。 4.如图为某种高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是 (　 ) A.图甲一定为次级精母细胞 B.图乙一定为初级卵母细胞 C.图丙为次级卵母细胞 D.图丙中的M、m为一对同源染色体 解析：选C　分析题图可知，图甲细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或极体，A错误；图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，其细胞质均等分裂，应是初级精母细胞，B错误；图丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质不均等分裂，应为次级卵母细胞，C正确；图丙细胞中的M、m不是同源染色体，而是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错误。 　　[微点拨] 　　若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是极体。 核心点(二)　减数分裂过程中相关数量变化的综合分析 [系统知能] 减数分裂中染色体、核DNA数量变化规律分析 1.数量变化(体细胞染色体数为2n) 性原细胞→初级性母细胞→次级性母细胞→性细胞 间期 减Ⅰ 减Ⅱ前、中 减Ⅱ后 减Ⅱ末 染色体数 2n 2n→n n 2n 2n→n 核DNA数 2n→4n 4n→2n 2n 2n 2n→n 2.典型图示分析(以哺乳动物精子的形成过程为例) (1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞。 (2)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期结束后，是由同源染色体分离并分别进入两个子细胞造成的，减数分裂Ⅱ时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。 (3)减数分裂Ⅱ后期染色体数、核DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。 (4)染色体与核DNA数的比值的变化规律及原因： 1∶11∶21∶1。 [题点全练] 1.如图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项中对图示的解释正确的是 (　 ) A.同源染色体的联会发生在d~e的初期 B.e点染色体数目为n，f点染色体数目又出现短时间的加倍 C.e点时同源染色体分离，f点时染色体的着丝粒分裂 D.a~c是间期，c~f是分裂期，f~g是精细胞变形阶段 解析：选D　据题图可知，c~e为减数分裂Ⅰ时期，同源染色体的联会发生在c~d的初期，即减数分裂Ⅰ前期，A错误；e点时为次级精母细胞，染色体数目为n，f点为减数分裂Ⅱ完成，染色体数目暂时加倍发生在f点之前，即减数分裂Ⅱ后期，B错误；e点为减数分裂Ⅰ结束，同源染色体分离发生在e点之前，即减数分裂Ⅰ后期，f点为减数分裂Ⅱ结束，着丝粒分裂发生在f点之前，即减数分裂Ⅱ后期，C错误；由题图分析可知，a~c为减数分裂前的间期，c~f为减数分裂期，f~g为精细胞变形阶段，D正确。 　　[微技法] “三看法”判断曲线图中的细胞分裂方式 一看染色体数峰值：4n为有丝分裂，2n为减数分裂； 二看核DNA升与降的次数：升一次降一次为有丝分裂，升一次降两次为减数分裂； 三看结果：数目不变的为有丝分裂，数目减半的为减数分裂。 2.[多选](2024·沧州模拟)如图甲、乙、丙为某二倍体雄性生物(性别决定方式为XY型)细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图，图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化，图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA的相对含量。下列叙述正确的是 (　 ) A.图甲细胞为次级精母细胞，此时可能发生等位基因的分离 B.处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条Y染色体 C.图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的CD段和图丙的c时期 D.图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期　 解析：选ABD　图甲细胞不含同源染色体，着丝粒分裂，结合题干可知，该生物为雄性，故图甲细胞为次级精母细胞，若发生了互换或基因突变，此时可能发生等位基因的分离，A正确；BC段每条染色体上的DNA数目为2，对应的分裂时期为有丝分裂前期和中期、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ前期和中期，故处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条Y染色体，B正确；图甲细胞处于减数分裂Ⅱ后期，可对应图乙的DE段和图丙的c时期，C错误；图甲细胞分裂后形成的子细胞为精细胞，可对应图乙的DE段和图丙的d时期，D正确。 主攻学困点强化规范表达 　 1.减数分裂Ⅰ的主要特征是什么? 提示：同源染色体配对——联会；四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞的两极。 2.减数分裂Ⅱ的主要特征是什么? 提示：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。 3.减数分裂和受精作用的意义是什么? 提示：保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性；对于生物的遗传和变异十分重要。 4.有性生殖过程中，形成后代呈现多样性的原因是什么? 提示：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，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。 5.减数分裂形成的配子具有多样性的原因是什么? 提示：减数分裂Ⅰ前期，联会的同源染色体中的非姐妹染色单体可以发生互换；减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合。 6.减数分裂Ⅰ结束后，染色体数目减半的原因是什么? 提示：减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离，并分别进入两个子细胞。 7.卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么? 提示：保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需求。 8.宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料，原因是什么? 提示：①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。②在动物卵巢内的减数分裂Ⅱ没有完成，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.(2023·北京高考)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 (　 ) 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 解析：选D　由题意可知，武昌鱼与长江白鱼经人工杂交得到的子代具有生殖能力，则其可以进行正常的减数分裂，染色体组成为2n=48，其产生的配子含有24条染色体，A不符合题意。子代精巢中的精原细胞在减数分裂Ⅰ前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意。子代精巢中的精原细胞在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开并移向两极；在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开并移向两极，C不符合题意。在减数分裂Ⅰ前期，能观察到子代精巢中的初级精母细胞含有24个四分体，D符合题意。 2.(2025·曲靖模拟)下列关于同一个体中形成卵原细胞的有丝分裂与卵原细胞的减数分裂的叙述，错误的是 (　 ) A.有丝分裂和减数分裂前都要进行核DNA和染色体的复制，复制后核DNA数量加倍 B.有丝分裂和减数分裂过程中都会出现染色单体 C.有丝分裂与减数分裂过程中细胞质都是均等分裂 D.有丝分裂最终产生的子细胞基因型与减数分裂最终产生的子细胞基因型不同 解析：选C　有丝分裂和减数分裂前都要进行核DNA和染色体的复制，复制后核DNA数量加倍，A正确；DNA分子复制后，每条染色体都有2条姐妹染色单体，故有丝分裂和减数分裂过程中都会出现染色单体，B正确；卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的，C错误；有丝分裂最终产生的子细胞基因型与亲代细胞相同，而减数分裂最终产生的子细胞染色体减半，产生的子细胞基因型发生改变，D正确。 3.(2025·凉山模拟)研究者用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥花药减数分裂细胞中染色体的位置和数目，如图所示。下列叙述正确的是 (　 ) A.该细胞处于减数分裂Ⅱ B.该细胞可能发生基因重组 C.该细胞正在进行DNA的复制 D.其体细胞中含有5条染色体 解析：选B　该细胞存在四分体，即处于减数分裂Ⅰ前期，A错误；同源染色体联会配对形成四分体时，同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换，即可能发生基因重组，B正确；DNA复制发生在减数分裂前的间期，C错误；观察题图可知，细胞中有5个四分体，即有5对同源染色体正在配对，体细胞中含有10条染色体，D错误。 4.(2025·白山模拟)某生物(2n=10)的精巢中精原细胞进行不同方式的细胞分裂，下列相关叙述正确的是 (　 ) A.有丝分裂前期和减数分裂Ⅱ前期，细胞中的染色体数不同，但核DNA数相同 B.在减数分裂Ⅰ的前期和后期，都有可能发生基因重组现象 C.有丝分裂后期细胞中有10对同源染色体，减数分裂Ⅱ后期细胞中有5对同源染色体 D.间期完成染色体复制后，DNA和染色体同时加倍 解析：选B　有丝分裂前期细胞中染色体数是10，核DNA数是20，减数分裂Ⅱ前期染色体数是5，核DNA数是10，A错误。在减数分裂Ⅰ前期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组；在减数分裂Ⅰ后期，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，从而发生基因重组，B正确。减数分裂Ⅱ过程中不存在同源染色体，C错误。间期完成染色体复制后，DNA加倍，但染色体数目不变，D错误。 5.(2025·濮阳模拟)图1表示某二倍体动物细胞分裂过程中某结构的数量变化曲线，图2表示与该分裂有关的不同分裂时期的图像。下列分析不正确的是 (　 ) A.图1曲线可表示减数分裂时同源染色体对数的数量变化 B.由图2可知该二倍体动物应为雄性个体 C.乙细胞中①染色体可与②或③染色体发生自由组合 D.图2中的丙、丁细胞发生于图1中的A~B段 解析：选D　图1曲线中开始数量为n，然后变为0，因此可表示减数分裂时同源染色体对数的数量变化，A正确；由图2中丙细胞同源染色体分离，可知丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，根据细胞质均等分裂，可知是初级精母细胞，因此该二倍体动物应为雄性个体，B正确；乙细胞中①和④是一对同源染色体，②和③是一对同源染色体，①染色体与②(或③)染色体属于非同源染色体，可在减数分裂Ⅰ后期自由组合，C正确；图2中的丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，可对应图1中的A~B段，丁是减数分裂Ⅰ产生的次级精母细胞，此时细胞中不含同源染色体，对应B~C段，D错误。 6.图中a~f的图像是显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的细胞图像，下列说法错误的是 (　 ) A.选材时一般选择植物的花药(雄蕊)结构来观察 B.制作临时装片的流程是解离、漂洗、染色、制片 C.基因重组发生在图中a、b、e细胞所在的时期 D.上述观察到的细胞图像按减数分裂的时序进行排序为a→c→e→d→b→f 解析：选C　由于雄性个体产生的雄配子数量多于雌性个体产生的雌配子数量，故常选植物的雄蕊来观察减数分裂，A正确；制作装片需经解离、漂洗、染色、制片等流程，B正确；基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和减数分裂Ⅰ的后期，即a、e细胞所在的时期，C错误；由题图分析可知，a表示减数分裂Ⅰ前期，b表示减数分裂Ⅱ后期，c表示减数分裂Ⅰ中期，d表示减数分裂Ⅱ中期，e表示减数分裂Ⅰ后期，f表示减数分裂Ⅱ末期，所以减数分裂的时序为a→c→e→d→b→f，D正确。 7.(2024·浙江6月选考)假定某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是 (　 ) A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D.4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 解析：选C　图中的细胞是1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，在有丝分裂后期着丝粒分裂1次且由题图可知，这些细胞均含有染色单体，说明着丝粒没有进行第2次分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制和1次着丝粒分裂，A错误。4个细胞还没有进入减数第二次分裂后期，因此可能处于减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误。精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P；减数分裂前的间期完成DNA复制后，每条染色体上有1条染色单体含有32P，另一条染色单体不含32P；减数第一次分裂结束，理论上每个细胞中应该含有2条染色体、4条染色单体，其中有2条染色单体含有32P，但乙细胞中有3条染色单体含有32P，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确。甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞中有3条染色单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 8.[多选](2025·沧州模拟)下图1中甲、乙为某哺乳动物细胞分裂模式图，图2表示该动物细胞分裂过程中的染色体数和核DNA数的柱形图。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.该动物为雄性，图1的甲细胞中同源染色体均分并分别移向两极 B.图2中的a、b可分别表示图1中甲和乙细胞中的染色体数和核DNA数 C.若图1中乙细胞基因型为纯合子，则经过减数分裂后只产生1种配子 D.图2中a可表示减数分裂Ⅱ后期，a、b、c中均不可能存在姐妹染色单体 解析：选ACD　图1中的乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，则该动物为雄性；图1中甲细胞处于有丝分裂后期，染色体平均分配并移向细胞两极，且每一极都存在同源染色体，同源染色体不会均分移向细胞两极，A错误。图2中的a可表示图1中甲细胞中的染色体数和核DNA数，图2中b可表示图1中乙细胞中的染色体数和核DNA数，B正确。由于是雄性哺乳动物的细胞分裂图示，细胞中存在性染色体，即使图1中乙细胞基因型为纯合子，则经过减数分裂后也会产生2种配子，C错误。图2中a表示有丝分裂后期，b中染色体数与核DNA数之比为1∶2，说明此时细胞中存在姐妹染色单体，D错误。 9.[多选](2024·济南模拟)黏连蛋白对减数分裂过程中染色体的分离有重要作用。如图所示，染色体在间期结合黏连蛋白，在减数分裂Ⅰ后期，染色体臂上的黏连蛋白复合体断开后同源染色体分离。而着丝粒附近的黏连蛋白被动粒保护蛋白保护，仍然将姐妹染色单体黏连在一起。动粒保护蛋白募集磷酸酶，可以去除着丝粒附近黏连蛋白的磷酸基团，从而使其无法被分离酶切开。在减数分裂Ⅱ时，动粒保护蛋白降解，姐妹染色单体也被拉向两极。下列叙述正确的是 (　 ) A.黏连蛋白可能在间期合成，可黏连两条姐妹染色单体 B.在减数分裂Ⅰ前期时黏连蛋白可能起保护作用，此时具有四分体 C.减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离伴随着部分黏连蛋白的断开 D.在减数分裂Ⅱ动粒保护蛋白降解，导致募集的磷酸酶分解黏连蛋白 解析：选ABC　由题图和题意可知，黏连蛋白可能是在间期合成的，可黏连两条姐妹染色单体，A正确；在减数分裂Ⅰ前期时黏连蛋白可能起保护作用，此时同源染色体配对形成四分体，B正确；减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，此时染色体臂上的黏连蛋白复合体断开，C正确；在减数分裂Ⅱ时，动粒保护蛋白降解，无法募集磷酸酶除去着丝粒附近黏连蛋白的磷酸基团，从而导致黏连蛋白被分离酶酶切分解，姐妹染色单体分开，D错误。 二、非选择题 10.(9分)(2025·开封模拟)图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像，图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据曲线和图示，回答下列问题： (1)减数分裂Ⅰ后期由于　　　　　　　　，并分别进入两个子细胞，导致染色体数目减半。(1分)  (2)图甲中A处于　　　　　　期，对应图乙中　　时期(用图乙中数字表示)，B处于　　　　　期，此细胞的名称是　　　　　　　；C细胞分裂后得到的子细胞名称为 　。(5分)  (3)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在6~7时期染色体数目为　　　　条，该生物体内染色体数目最多为　　　　条，8对应的时期表示　　　　　　过程。(3分)  解析：(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，分别进入不同的子细胞中，从而导致减数分裂产生的子细胞中染色体数目减半。(2)图甲中A细胞含同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，对应图乙中的11~12时期。B细胞含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质不均等分裂，该细胞为初级卵母细胞。C细胞为次级卵母细胞，产生的子细胞为极体和卵细胞。(3)图乙中6~7时期为减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中染色体数目与体细胞中染色体数目相等，即为20条。当细胞处于有丝分裂后期时，该生物体内染色体数目最多，为40条。图乙中8对应的时期染色体与核DNA数量加倍的原因是发生了受精作用。 答案：(1)同源染色体分离　(2)有丝分裂后　11~12　减数分裂Ⅰ后　初级卵母细胞　卵细胞和极体 (3)20　40　受精作用 11.(10分)某雄性动物(2N=16)的基因型为BbXdY。将该动物体内一个精原细胞(DNA被32P全部标记)放在不含32P的培养液中培养，经若干次分裂后，分别用与基因B、b、D、d特异性结合的探针B(黄色)、探针b(绿色)、探针D(红色)、探针d(蓝色)处理某一分裂时期的细胞，结果如图所示，已知该细胞在分裂过程中只发生了一次变异。 (1)图中细胞处于　　　　　 　分裂的后期，理由是　　　　　，  根据题图　　　　(填“能”或“不能”)确定该细胞中含有32P的染色体数量。题图细胞中出现红色的原因是　　　　　　　　　　　　　。(6分)  (2)若该动物一个精原细胞中基因B和b所在染色体片段发生互换，则经探针处理后，不考虑其他变异，产生的配子中只显黄色的比例为　　　　 　；若该精原细胞先进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂，则产生的子细胞中含32P的细胞所占的比例范围是　　　　 　。(4分)  解析：(1)分析题干信息和题图可知，题图细胞处于有丝分裂后期，原因为若细胞处于减数分裂Ⅰ后期，则会发生同源染色体的分离，则黄色与绿色应分别位于细胞两极，与图示不符；若细胞处于减数分裂Ⅱ后期，则在不考虑基因突变的前提下，细胞中应该发生姐妹染色单体的分离，在细胞的同极不应该含有等位基因，与图示也不符，故图中细胞处于有丝分裂后期。由题意可知，该精原细胞在不含32P的培养液中分裂若干次，有丝分裂后期，随着姐妹染色单体的分离，形成的子染色体的结合具有随机性，因此不能确定该细胞中含有32P的染色体数量。由题意可知，探针D(红色)与基因D特异性结合，而该精原细胞的基因型为BbXdY，因此题图细胞中出现红色的原因是X染色体上一个d基因突变为D基因。(2)若该动物一个精原细胞(BbXdY)中基因B和b所在染色体片段发生互换，则经探针处理后，不考虑其他变异，产生的配子中只显黄色即生成的配子基因型为BY，所占比例为1/4。该细胞经一次有丝分裂后，形成的两个精原细胞中每条染色体均含32P；精原细胞进行减数分裂，复制得到的染色体中一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，形成的次级精母细胞中的染色体均是一条染色单体含32P，另一条染色单体不含32P；减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，形成的两条染色体一条含32P，一条不含32P，因此子细胞中含32P的细胞所占的比例范围是1/2~1。 答案：(1)有丝　减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体的分离，黄色与绿色应分别位于细胞两极；减数分裂Ⅱ后期应发生姐妹染色单体的分离，在细胞的同极不应该含有等位基因　不能　X染色体上一个d基因突变为D基因　(2)1/4　1/2~1 第3课时　减数分裂和有丝分裂的综合分析 核心点(一)　减数分裂和有丝分裂的过程与图像辨析 [系统知能] 1.减数分裂与有丝分裂不同点的比较 比较项目 减数分裂 有丝分裂 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 细胞分裂次数 两次 一次 同源染色体 的行为 (1)联会形成四分体，非姐妹染色单体片段可以发生互换； (2)同源染色体分离 存在同源染色体，但不联会、不分离，无片段互换现象 非同源染色体的行为 自由组合 不出现 自由组合 前后代细胞染色体数目变化 减半 不变 子细胞的名称和数目 4个精子或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞 子细胞间的 遗传物质 不一定相同 相同 意义 减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性 2.减数分裂和有丝分裂图像辨析及细胞分裂方式的判断(以二倍体动物细胞为例) (1)三个前期图的判断 ①判断步骤： 是否出现四分体 ②结论：A为有丝分裂前期，B为减数分裂Ⅰ前期，C为减数分裂Ⅱ前期 (2)三个中期图的判断 ①判断步骤： 着丝粒是否排列在赤道板上 ②结论：A为有丝分裂中期，B为减数分裂Ⅱ中期，C为减数分裂Ⅰ中期 (3)五个后期图的判断 ①判断步骤： 染色体是否含有染色单体 ②结论：A为有丝分裂后期，B为减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体)，C为减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞)，D为减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞)，E为减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞) 　　[典例]　(2025·济南模拟)以下是来自同一生物体内，处于4个不同状态的细胞分裂图，下列有关叙述不正确的是 (　 ) A.图①结束分裂后可能进入图③所示的分裂过程 B.由图④分析，该生物是雌性个体 C.图②与图③所示细胞中染色单体数相等 D.该生物的正常体细胞中含有4条染色体 [解析]　图①所示细胞着丝粒分裂，且移向一极的四条染色体含有同源染色体，处于有丝分裂后期；图③所示细胞着丝粒位于细胞中央，且含有同源染色体，处于有丝分裂中期，如果是连续进行有丝分裂的细胞，一次有丝分裂结束后，可进入下一次有丝分裂，A正确。图④所示细胞着丝粒分裂，且移向一极的2条染色体不含有同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期，且细胞质均等分裂，可能是第一极体或次级精母细胞，因此据此不能确定该生物的性别，B错误。图②与图③所示细胞中染色单体数相等，均为8条，C正确。图①所示细胞处于有丝分裂后期，它所形成的子细胞是体细胞，含有4条染色体，因此该生物的正常体细胞中含有4条染色体，D正确。 [答案]　B [题点全练] 题点1　有丝分裂和减数分裂的过程与特点 1.(2024·北京高考)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是 (　 ) A.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ C.有丝分裂前的间期进行DNA复制 D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性 解析：选B　减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期，B错误；有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行物质准备，C正确；有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性，D正确。 2.[多选](2025·铁岭模拟)以水稻(2n=24)为材料观察细胞的有丝分裂和减数分裂，下列相关描述错误的是 (　 ) A.选用根尖分生区细胞、花粉母细胞可分别观察细胞的有丝分裂和减数分裂 B.有丝分裂后期染色体数目与减数分裂Ⅱ后期的染色体数目相同 C.有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期均可观察到12个四分体 D.若细胞中出现13种形态的染色体，则一定发生了染色体结构的变异 解析：选BC　根尖分生区细胞可进行有丝分裂，花粉母细胞可进行减数分裂，因此选用根尖分生区细胞、花粉母细胞可分别观察细胞的有丝分裂和减数分裂，A正确。有丝分裂中同源染色体没有分离，后期着丝粒分裂后染色体数加倍，为体细胞内染色体数的二倍；减数分裂Ⅱ后期没有同源染色体，着丝粒分裂后，细胞内的染色体数与体细胞内的染色体数相同，B错误。有丝分裂过程中没有发生同源染色体联会，不会形成四分体，C错误。水稻没有性染色体，体细胞内的染色体数为2n=24，说明存在12种形态的染色体，因此若细胞中出现13种形态的染色体，则一定发生了染色体结构的变异，D正确。 　　[微点拨] 根据关键词区分发生有丝分裂还是减数分裂 (1)根尖分生区细胞、体细胞、分裂前后染色体数目不变等表示发生有丝分裂。 (2)四分体、联会、同源染色体分离等表示发生减数分裂。 题点2　有丝分裂和减数分裂图像辨析 3.(2025·荆州模拟)如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图，下列叙述正确的是 (　 ) A.图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁 B.甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程 C.乙、丙细胞中不含同源染色体，核DNA分子数∶染色体数=2∶1 D.丁细胞产生的子细胞的基因型为AB、Ab、aB、ab 解析：选A　据题图分析，该动物体细胞中含有两对同源染色体，图中甲含有4个染色体组，丙含有1个染色体组，乙和丁均含有2个染色体组，A正确；甲细胞中同源染色体没有分离，着丝粒分裂，表示有丝分裂后期，B错误；乙细胞中核DNA分子数∶染色体数=1∶1，C错误；丁细胞进行有丝分裂，产生的子细胞的基因型为AaBb，D错误。 　　[微技法] “三看法”识别细胞分裂图像 4.图甲~丁是某二倍体生物生殖器官中的某些细胞的分裂图像，下列相关叙述错误的是 (　 ) A.甲细胞处于有丝分裂后期，细胞内有4个染色体组 B.乙细胞可发生等位基因的分离与非等位基因的自由组合 C.丙细胞处于减数分裂Ⅱ的中期，不存在同源染色体 D.丁是卵细胞或极体，是由丙细胞分裂产生的 解析：选D　图甲所示细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，细胞内有4个染色体组，A正确；图乙所示细胞同源染色体分离且细胞质不均等分裂，是处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞，可发生等位基因的分离与非等位基因的自由组合，B正确；丙细胞不含同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，处于减数分裂Ⅱ中期，C正确；由丁细胞所含染色体的大小和颜色结合图丙可知，丁不可能是由丙细胞分裂产生的，D错误。 　　[微技法] 巧借染色体组成判断配子来源(以精细胞为例) 核心点(二)　减数分裂与有丝分裂中相关物质和结构的变化规律分析 [系统知能] 1.每个细胞中的相关物质变化分析 (1)曲线图分析 “三看法”分析减数分裂和有丝分裂中染色体和核DNA变化曲线 (2)柱形图分析 有丝分裂 ( ) 分析：①只有染色单体的数目才可能是0(因着丝粒分裂而改变)，染色体和核DNA的数目不可能是0。 ②DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子，即核DNA分子数∶染色体数可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2 2.每条染色体中DNA含量的变化 区间 A→B B→C C→D D→E 减数分裂 对应时期 减数分裂 前的间期 减Ⅰ全过程和减Ⅱ前期和中期 减Ⅱ 后期 减Ⅱ后期 和末期 有丝分裂 对应时期 有丝分裂 前的间期 前期和中期 后期 后期和 末期 3.同源染色体对数和染色体组数的数目变化曲线 图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②；图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④ 　　[典例]　[多选]如图中甲~丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例图，下列关于此图叙述错误的是 (　 ) A.甲可表示减数分裂Ⅰ前期 B.乙可表示减数分裂Ⅱ后期 C.丙可表示有丝分裂后期 D.丁可表示精细胞 　　[解析]　甲时期染色体数是正常体细胞中的数目，含有姐妹染色单体，可表示减数分裂Ⅰ前期，A正确；乙时期染色体数目减半，含有姐妹染色单体，可表示减数分裂Ⅱ前期和中期，而减数分裂Ⅱ后期没有染色单体，且染色体数目暂时加倍，与体细胞染色体数目相同，B错误；有丝分裂后期染色体数目是正常体细胞数目的二倍，而丙时期染色体数目与正常体细胞相同，C错误；丁时期染色体数目减半，没有染色单体，可表示精细胞，D正确。 [答案]　BC [题点全练] 1.(2025·东莞模拟)某二倍体动物的体细胞中含有8条染色体，其一个细胞在减数分裂过程中，某种物质或结构的数量变化如图。下列叙述与该曲线模型不符的是 (　 ) A.a可代表2个染色体组 B.a可代表4个核DNA分子 C.若该细胞在CD段能形成四分体，则a可以代表4条染色体 D.若该细胞在CD段可发生基因重组，则a可代表8条染色单体 解析：选A　该动物为二倍体，其体细胞中含有2个染色体组，该细胞进行减数分裂，减数分裂Ⅰ结束后染色体组数由2变为1，到减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体组数由1变为2，减数分裂Ⅱ完成后染色体组数再次变为1，故a可代表1个染色体组，A与曲线模型不符；该动物体细胞中有8条染色体，经减数分裂前的间期染色体复制后，初级性母细胞含有16个核DNA分子，减数分裂Ⅰ结束后形成的次级性母细胞含有8个核DNA分子，故a可代表4个核DNA分子，此时CD段可表示减数分裂Ⅱ，B与曲线模型相符；若该细胞在CD段能形成四分体，则CD段包含减数分裂Ⅰ前期，此时细胞中含有8条染色体，a可代表4条染色体，C与曲线模型相符；若该细胞在CD段能发生基因重组，则CD段包含减数分裂Ⅰ前期或后期，此时细胞中含有8条染色体，16条染色单体，a可表示8条染色单体，D与曲线模型相符。 　　[微点拨] 牢记相关物质或结构变化的“四点”原因 2.(2025·六盘水模拟)研究人员对珍珠贝(2N=28)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图甲为其细胞分裂一个时期的示意图(仅显示部分染色体)。图乙中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列说法正确的是 (　 ) A.珍珠贝若按图乙中类型d的方式进行细胞分裂，可以形成28个四分体 B.若某细胞属于类型b，则来自卵巢，该细胞由细胞两极发出纺锤丝 C.图乙中类型b、c的细胞中所含的染色体组数相同 D.自然状态下，图甲和图乙均有可能出现染色体变异和基因重组 解析：选C　图乙中类型d进行的是减数分裂，珍珠贝细胞进行减数分裂过程中可形成14个四分体，A错误；珍珠贝为动物，其细胞分裂时由中心体发出星射线形成纺锤体，类型b细胞可能来自卵巢或精巢，B错误；图乙中类型b、c的细胞中所含染色体数都是2N，则都含有两个染色体组，C正确；图甲细胞进行的是有丝分裂，自然状态下不会发生基因重组，若图乙进行的是减数分裂，可能出现染色体变异和基因重组，D错误。 3.[多选](2025·盐城模拟)某二倍体生物(AAXbY)正常减数分裂过程中同源染色体对数变化情况如图甲，其精巢中有一个发生了变异的细胞如图乙。下列叙述正确的是 (　 ) A.图甲中AB段的细胞可以发生非同源染色体的自由组合 B.图甲中CD段的细胞中含有Y染色体的数目为0、1或2 C.图乙中细胞发生了基因突变和染色体数目的变异 D.与图乙细胞同时产生的细胞有5种形态的染色体 解析：选ABC　图甲中AB段表示减数分裂Ⅰ，细胞中会发生非同源染色体的自由组合，A正确。图甲中CD段表示减数分裂Ⅱ，为次级精母细胞，由于AB段X、Y同源染色体分离进入不同的次级精母细胞中，所以CD段细胞中含有Y染色体的数目可能为0、1或2(着丝粒分裂后)，B正确。由于该生物是二倍体，基因型为AAXbY，所以图乙中a基因是基因突变产生的；图甲中有4对同源染色体，即8条染色体，正常情况下图乙中应该有8条染色体，但图乙中只有6条染色体，说明减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，故图乙中细胞发生了染色体数目变异，C正确；与图乙细胞同时产生的细胞有4种形态的染色体，D错误。 [课时跟踪检测] 一、选择题　　　　　　　　　　 1.A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。下列有关有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是 (　 ) A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂 B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制 C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa D.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞 解析：选C　多细胞生物体内有些特殊的细胞(如生殖器官中的细胞)既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，但体细胞只进行有丝分裂，A错误。减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误。有丝分裂得到的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ若发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确。正常情况下，有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型的2个子细胞；因A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不发生互换，则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的4个子细胞，只有减数分裂发生了互换的细胞能形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞，D错误。 2.(2025·哈尔滨模拟)图甲表示某植物细胞分裂过程中一条染色体(质)的行为变化过程，图乙表示该细胞不同分裂时期的染色体与核DNA数目比的变化关系。下列有关叙述错误的是 (　 ) A.图甲中①过程发生了染色质的复制 B.图甲中②过程可发生在减数分裂过程中 C.图甲中③过程可以对应图乙中的D~E段 D.图乙只能表示有丝分裂过程中染色体与核DNA数目比的变化 解析：选D　图甲中①过程发生了染色质的复制，A正确；图甲中②过程染色质高度螺旋变短变粗成为染色体，可发生在减数分裂Ⅰ的前期，B正确；图甲中③过程着丝粒分裂，每条染色体上的DNA数由2个变成1个，对应图乙中的D~E段，C正确；图乙可表示有丝分裂或减数分裂过程中染色体与核DNA数目比的变化，D错误。 3.(2024·福建高考)杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：①抑制第一极体形成；②抑制第二极体形成；③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是 (　 ) A.②途径获得的二倍体一定是纯合子 B.③途径获得的二倍体一定是纯合子 C.①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同 D.②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同 解析：选B　②途径抑制第二极体形成，一般情况下生成的二倍体为纯合子，但若减数分裂Ⅰ发生同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换，则获得的二倍体就可能是杂合子，A错误；由题意分析可知，③途径抑制第一次卵裂，即抑制受精卵的有丝分裂，由于受精卵中精子的遗传物质失活，则该受精卵中只有卵子的1个染色体组，经有丝分裂前的间期染色体复制后形成的二倍体一定是纯合子，B正确；用杂合二倍体进行快速育种，①途径抑制第一极体形成，同源染色体未分离，得到的二倍体仍为杂合子，结合以上分析可知，①途径和②途径、②途径和③途径获得的二倍体基因组成均不一定相同，C、D错误。 4.(2024·天津高考)某豌豆基因型为YyRr，Y/y和R/r位于非同源染色体上，在不考虑突变和染色体互换的前提下，其细胞分裂时期、基因组成、染色体组数对应关系正确的是 (　 ) 选 项 分裂时期 基因组成 染色体 组数 A 减数分裂Ⅰ后期 YyRr 2 B 减数分裂Ⅱ中期 YR或yr或Yr或yR 1 C 减数分裂Ⅱ后期 YYRR或yyrr 或YYrr或yyRR 2 D 有丝分裂后期 YYyyRRrr 2 解析：选C　若某豌豆细胞进行减数分裂，减数分裂前的间期基因随染色体复制而复制，细胞中基因组成由YyRr变为YYyyRRrr，所以减数分裂Ⅰ后期的基因组成为YYyyRRrr，染色体组数为2组，A错误。经减数分裂Ⅰ，同源染色体上的等位基因彼此分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合，染色体数目减半，所以减数分裂Ⅱ中期细胞中的染色体组数为1组，基因组成应为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR，B错误。在减数分裂Ⅱ后期，由于每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，使细胞中的染色体数目暂时加倍，染色体组数也随之加倍为2组，细胞中的基因组成与前一时期相同，仍为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR，C正确。若某豌豆细胞进行有丝分裂，有丝分裂前的间期基因随染色体复制而复制，细胞中基因组成由YyRr变为YYyyRRrr，后期基因组成未发生改变，仍为YYyyRRrr，但由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，使细胞中的染色体数目暂时加倍，染色体组数由原来的2组变为4组，D错误。 5.(2025·莆田模拟)如图1表示一个雄性果蝇细胞处于减数分裂某时期的部分染色体，图2为与果蝇细胞分裂相关的曲线图。据图分析，下列相关叙述正确的是 (　 ) A.图1所示细胞分裂后产生的子细胞为精细胞或极体 B.图1所示细胞的分裂过程伴随着非同源染色体的自由组合 C.处于图2中a~b时期的细胞中存在姐妹染色单体，该时期细胞中均存在同源染色体 D.图1所示细胞处于图2中b时期之后的时期 解析：选D　图1所示细胞为雄性果蝇处于减数分裂Ⅱ后期的细胞，非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，该细胞分裂后产生的子细胞为精细胞，A、B错误；处于图2中a~b时期的细胞，每条染色体上有2个DNA，说明染色体已经复制过，此时细胞中有姐妹染色单体，但不一定有同源染色体，如处于减数分裂Ⅱ前、中期的细胞，C错误；图1细胞处于减数分裂Ⅱ后期，处于图2中b时期之后的时期，D正确。 6.(2025·张家口模拟)下图为某哺乳动物器官内的部分细胞分裂示意图(只显示部分染色体)，下列相关分析错误的是 (　 ) A.甲细胞处于减数分裂Ⅰ中期，细胞中可能发生了基因重组 B.该动物为雄性，丁细胞中的染色体数目与体细胞相同 C.乙细胞处于有丝分裂后期，其染色体组数是体细胞的二倍 D.乙、丙、丁三图中都存在染色体短暂加倍的现象 解析：选D　甲细胞中同源染色体成对的排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ的中期，细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，则可能发生了基因重组，A正确。由于丙细胞处于减数分裂Ⅰ的后期，且细胞质均等分裂，所以该动物为雄性；丁细胞处于减数分裂Ⅱ的后期，染色体数目与体细胞相同，B正确。乙细胞处于有丝分裂后期，其染色体组数是体细胞的二倍，C正确。丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞中同源染色体分离，分别移向细胞两极，染色体数目没有加倍，D错误。 7.[多选]下面甲、乙图分别是基因型为AaBb的某二倍体生物细胞的染色体组成和分裂过程中同源染色体对数变化的相关模式图。下列描述正确的是 (　 ) A.图甲中细胞④是极体，该图中同时出现B、b的可能原因是基因突变 B.图甲中细胞①处于图乙的AB段，图甲中处于图乙HI段的是③④ C.图乙中CD段细胞内染色体数和核DNA数都是FG段的2倍 D.使用药物抑制DNA复制，则细胞的分裂可能停留在图乙中AB或FG段 解析：选ABD　图甲中细胞②处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质不均等分裂，为初级卵母细胞，说明该生物为雌性；细胞④不含同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期，由于细胞④的细胞质均等分裂，所以细胞④是极体；观察细胞④中染色体颜色，可知图中同时出现B、b的可能原因是基因突变，A正确。分析图乙可知，AF段表示有丝分裂，FI段表示减数分裂，细胞①中有两对同源染色体，处于图乙的AB段，细胞③④均无同源染色体，处于图乙中的HI段，B正确。图乙中CD段表示有丝分裂后期，含有8条染色体，8个核DNA；FG段表示减数分裂Ⅰ，含有4条染色体，8个核DNA，因此图乙中CD段细胞内染色体数是FG段的2倍，核DNA数相同，C错误。若使用药物抑制DNA复制，则细胞的分裂停留在间期，即可能停留在图乙中AB或FG段，D正确。 8.[多选](2025·邢台模拟)基因型为AaBb的某二倍体(2n)高等动物细胞，其某时期的细胞分裂示意图(仅示意部分染色体)如图1所示，细胞分裂过程中染色体和核DNA的数量关系如图2所示。下列叙述不正确的是 (　 ) A.根据图1所示细胞可知该动物为雄性，①②产生的原因是基因突变 B.图1对应图2中的Ⅴ时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等 C.图2中的Ⅱ时期可表示有丝分裂的后期，此时细胞中有4个染色体组 D.若图1所示细胞染色体都含32P，则其子细胞分裂至Ⅳ时期时有2条染色体含32P 解析：选ABD　图1所示细胞处于减数分裂Ⅱ后期，细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或极体，因此不能判断该动物的性别，其中①②产生的原因是基因突变或片段互换，A错误；图1中着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍且无同源染色体，对应图2中的Ⅰ时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等，B错误；图2中的Ⅱ时期染色体数∶核DNA数=1∶1，且染色体数目是体细胞的两倍，可表示有丝分裂的后期，此时细胞中有4个染色体组，C正确；图1中所示细胞产生的子细胞为精细胞或极体，不具有分裂能力，D错误。 二、非选择题 9.(10分)甲、乙两图代表某二倍体生物某器官中细胞分裂示意图，丙图表示细胞分裂过程中染色体与核DNA的比值关系。回答下列问题： (1)据细胞分裂图，可判断该二倍体生物为　　　(填“雌性”或“雄性”)，依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。丙图ab段细胞核内主要发生了　　　　　　　　。(4分)  (2)甲图可对应丙图的　　　段。乙图所示细胞分裂产生的子细胞染色体组成　　　(填“相同”或“不相同”)，这种分裂方式的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　。(4分) (3)在同种细胞组成的细胞群体中，不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期(G1期为DNA合成前期，S期为DNA合成期，G2期为DNA合成后期，M期为分裂期)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成，对其他时期不起作用，故用TdR处理可将整个细胞群体同步到同一时期。将TdR添加到培养液中，培养至少　　　　　　　(用“G1、S、G2、M”相关字母和“+”表示)的时间，所有细胞都被抑制在S期和G1与S期的交界处。(2分)  解析：(1)甲图细胞处于减数分裂Ⅰ的后期，且细胞质均等分裂，可以判断该二倍体生物为雄性。丙图ab段使得染色体与核DNA的比值由1变成1/2，说明每条染色体上由一个DNA分子变成两个DNA分子，此时处于细胞分裂的间期，细胞核内主要发生了DNA的复制。(2)甲图细胞处于减数分裂Ⅰ的后期，每条染色体上含有2个DNA，染色体与核DNA的比值为1/2，因此甲图对应丙图的bc段。乙图细胞表示有丝分裂后期，着丝粒分裂，分裂形成的子细胞中染色体组成是相同的。有丝分裂使细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。(3)胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成，对其他时期不起作用，如果将TdR添加到培养液中，使所有细胞都被抑制在S期和G1与S期交界处，培养时间至少为G2+M+G1。 答案：(1)雄性　甲图细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等分裂　DNA的复制　(2)bc　相同　将亲代细胞的染色体经复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性　(3)G2+M+G1 10.(12分)图甲为某二倍体动物(2N=4)减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA含量变化示意图，图乙为该动物体某一器官内部分细胞分裂图。请分析并回答问题： (1)图甲中a、b、c表示染色单体的是　　　　，图甲各时期对应的细胞中可能存在同源染色体的是　　　　　　。(2分)  (2)图乙中B细胞含有　　　　个四分体，C细胞对应图甲中的　　　　时期。(2分)  (3)图乙中含同源染色体的细胞有　　　　，基因重组可发生在图乙中的　　　　细胞，B细胞的名称为　　　　　　　　。(3分)  (4)若该动物的原始生殖细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，让该细胞在含14N的环境中进行减数分裂，则B细胞中含有15N标记的染色单体有　　　　条，C细胞中含有15N标记的染色体有　　　　条，产生不含15N标记的成熟生殖细胞的概率为　　　。(3分)  (5)请绘出图乙中A细胞的染色体、染色单体和核DNA含量柱形图，并在横坐标下注明该细胞的分裂时期。(2分) 解析：(1)根据图甲中a、b、c数量变化分析，b的数量可以为0，则表示染色单体的是b；图甲中Ⅰ表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞或卵原细胞(由图乙中B细胞可知该动物为雌性)，Ⅱ表示处于减数分裂Ⅰ的初级卵母细胞，Ⅲ表示处于减数分裂Ⅱ前期、中期的细胞，Ⅳ为卵细胞或极体，则可能存在同源染色体的是Ⅰ、Ⅱ。(2)图乙中B细胞处于减数分裂Ⅰ后期，此时细胞中发生了同源染色体分离、非同源染色体自由组合，细胞中不含四分体。C细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1∶2∶2，且染色体数是体细胞中的一半，对应图甲中的Ⅲ时期。(3)结合图乙分析可知，图乙中A、B细胞中均含同源染色体；基因重组可发生在减数分裂Ⅰ前期或后期，则图乙中的B细胞可能发生基因重组；由于B细胞的细胞质发生不均等分裂，且细胞中含有同源染色体，因此该细胞的名称为初级卵母细胞。(4)由题意可知，该动物的原始生殖细胞中含有两对同源染色体，共4条染色体，若每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，即有2个DNA分子(共4条DNA单链)被标记；DNA复制方式为半保留复制，经过间期DNA复制后，细胞中被标记的DNA分子所在的染色体中的两个DNA分子均带有15N标记，即被标记的染色体经过DNA复制后包含的两条染色单体均带有15N标记，则处于减数分裂Ⅰ后期的B细胞中含有15N标记的染色单体有4条。在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，因而产生的子细胞中的两条染色体可能均带有15N标记，也可能有一条带有15N标记，也可能均不带15N标记，则处于减数分裂Ⅱ中期的C细胞中含有15N标记的染色体有0、1或2条，产生的成熟生殖细胞中不含15N标记的概率为1/4。(5)图乙中A细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体数∶核DNA分子数=1∶1，染色单体数目为0，柱形图见答案。 答案：(1)b　Ⅰ、Ⅱ　(2)0　Ⅲ　(3)A、B　B　初级卵母细胞　(4)4　0或1或2　1/4　(5)如图所示 第4课时　细胞的分化、衰老和死亡 2.3.2　说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体 2.3.3　描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程 一、细胞分化 1.识图作答——掌握细胞分化的概念和实质 下图表示细胞分化的过程，据图回答有关问题： (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)据图分析，基因A、B中，细胞甲、乙含有的基因和表达的基因分别是细胞甲含有的是基因A和B，表达的是基因A；细胞乙含有的是基因A和B，表达的是基因B。 (3)细胞甲、乙都要进行呼吸作用，都要合成相关的酶，据此推断细胞甲、乙中DNA种类相同(填“相同”或“不相同”)，蛋白质的种类不完全相同(填“完全相同”“完全不同”或“不完全相同”)。 (4)通过以上推理可知，细胞分化的实质是基因的选择性表达。 2.判断正误——辨清教材微点 (1)(2024·贵州卷)蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果。 (×) (2)(2023·海南卷)将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，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。 (√) (3)已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞。 (×) (4)细胞分化贯穿于多细胞生物的整个生命过程中。 (√) (5)生物体内的所有细胞都要发生细胞分化。 (×) (6)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，提高了生物体各种生理功能的效率。 (√) (7)就一个个体来说，骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同，遗传信息的执行情况也不同。 (×) 3.连线串知——了解细胞分化的特点 二、细胞的全能性 1.识图作答——理清细胞全能性的表现 下图是胡萝卜的组织培养过程，请分析下列问题： (1)植物体中的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织和器官，这说明植物细胞全能性的表达需要的条件是在离体条件下并需要一定的外界条件。 (2)植物细胞具有全能性的根本原因是已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质，具有发育成一个完整个体所需要的全部遗传信息。 2.判断正误——辨清教材微点 (1)(2024·黑吉辽卷)肝脏中的卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性。 (×) (2)成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。 (×) (3)种子发育成完整个体体现了细胞的全能性。 (×) (4)壁虎断尾后重新长出尾巴未体现细胞的全能性。 (√) (5)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性。 (×) 三、细胞的衰老 1.判断正误——辨清教材微点 (1)衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制。 (√) (2)细胞衰老时，所有酶的活性都降低。 (×) (3)衰老细胞的细胞核体积减小，核膜内折，细胞体积增大。 (×) (4)衰老细胞内黑色素积累，从而使老年人的皮肤上长出“老年斑”。 (×) (5)衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 (√) 2.识图作答——掌握细胞衰老的原因 下图表示细胞衰老的自由基学说图解，据图回答有关问题： (1)衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，原因可能是自由基攻击磷脂分子和蛋白质，会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，使物质运输功能降低。 (2)老年人的细胞容易发生癌变的原因是自由基会攻击DNA，引起基因突变。 (3)除了自由基学说，有的科学家还提出了细胞衰老的端粒学说，即每次细胞分裂后端粒DNA序列会缩短一截，当端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞的活动逐渐趋于异常。 (4)根据图示内容，提出延缓衰老的措施：避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等。 3.识图作答——理清细胞衰老和个体衰老的关系 (1)对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡，但对于多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不同步。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 (2)随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。 (3)随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。 四、细胞的死亡 1.识图作答——弄明细胞凋亡的机理 (1)过程A体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异性，在特定时期凋亡特定细胞。 (2)从过程B中可以看出，细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的流动性。 (3)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体(填细胞器)的参与。 2.判断正误——辨清教材微点 (1)(2024·贵州卷)蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果。 (×) (2)(2024·山东卷)被某种巨噬细胞吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解。 (√) (3)(2024·黑吉辽卷)肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程。 (√) (4)在细胞凋亡过程中，细胞内酶的活性均降低。 (×) (5)从根本上来看，细胞凋亡是基因选择性表达的结果。 (√) (6)细胞衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。 (×) (7)细胞凋亡和细胞坏死都属于细胞的死亡，二者死亡的机理相同。 (×) (8)细胞凋亡受基因调控，有利于个体生长发育。 (√) 3.方式分类——区分细胞凋亡和细胞坏死 细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，下列属于细胞凋亡的是①③④，属于细胞坏死的是②。(均填序号) ①皮肤和消化道上皮每天都会有大量细胞死亡脱落　②骨折时造成的细胞死亡　③蝌蚪变态发育过程中尾部消失　④人的红细胞在经历120 d左右的寿命后死亡 融通大概念建构知识体系 　   核心点(一)　细胞分化与细胞的全能性 [题点全练] 题点1　细胞的分化 1.(2024·浙江6月选考)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是 (　 ) A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质 B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同 C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果 D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关 解析：选A　肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误；肝细胞和上皮细胞由同一受精卵分裂、分化而来，是基因选择性表达的结果，它们所含遗传信息相同，B、C、D正确。 2.(2025·合肥模拟)下表是人体内幼红细胞、胰岛细胞和唾液腺细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“+”表示该基因能表达，“-”表示该基因未表达)。下列有关叙述不正确的是 (　 ) 细胞 血红蛋 白基因 胰岛素 基因 唾液淀 粉酶基因 丙酮酸 激酶基因 幼红细胞 + - - + 胰岛细胞 - ① - + 唾液腺细胞 - - ② + A.表格中的①②都应该是“+” B.幼红细胞中存在血红蛋白基因，缺乏胰岛素基因和唾液淀粉酶基因 C.丙酮酸激酶基因的表达产物，很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要 D.上述细胞在形态、结构和生理功能上的差异会一直保持，直到死亡 解析：选B　胰岛素基因只在胰岛细胞中表达，唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达，则①②均表示“+”，A正确；幼红细胞和其他细胞均由同一受精卵发育而来，含有人体各种基因，B错误；三种细胞中丙酮酸激酶基因都表达，说明丙酮酸激酶基因的表达产物很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要，C正确；一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡，D正确。 3.[多选](2025·枣庄模拟)管家基因是所有细胞中均要稳定表达的一类基因，奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。某些基因的选择性表达与DNA的甲基化有关。下列叙述不正确的是 (　 ) A.细胞分化的本质是管家基因的选择性表达 B.胰岛素基因、呼吸酶基因都属于管家基因，几乎在所有细胞中稳定表达 C.有些奢侈基因的表达产物赋予不同类型细胞特异的形态结构 D.DNA的甲基化过程改变了碱基种类与数量，使细胞呈现多样性 解析：选ABD　奢侈基因每个细胞都有，但只在特定细胞中表达，故细胞分化的本质是奢侈基因的选择性表达，A错误；胰岛素基因只能在胰岛B细胞中表达，属于奢侈基因，B错误；奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因，有些奢侈基因的表达产物可赋予不同类型细胞特异的形态结构，C正确；DNA的甲基化不会改变碱基的种类与数量，D错误。 题点2　细胞的全能性 4.被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是 (　 ) A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的 B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性 C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性 D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组 解析：选C　由题意分析可知，二倍体被子植物的卵细胞和助细胞中不存在同源染色体，则它们直接发育成的植株是高度不育的，A正确；由卵细胞直接发育成一个完整的个体，这体现了植物细胞的全能性，B正确；助细胞与卵细胞染色体组成相同，与体细胞相比染色体数目减半，则由助细胞无融合生殖产生的个体与亲本的遗传特性不完全相同，C错误；珠心细胞是植物的体细胞，发育成的植物为二倍体植株，体细胞中含有两个染色体组，D正确。 5.(2025·吉林模拟)利用CRISPR/Cas9(利用CRISPR工具特异性对DNA分子进行编辑的技术)进行人造血干细胞基因编辑，通过基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因。经过基因编辑后的人造血干细胞在动物模型中长期稳定地重建人的造血系统，其产生的外周血细胞具有抵御HIV感染的能力。下列说法正确的是 (　 ) A.造血干细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质不完全相同 B.与胚胎干细胞相比，造血干细胞分化程度低，全能性高 C.经过基因编辑后的人造血干细胞产生的血细胞具有抵御HIV感染的能力，是因为HIV主要攻击人的造血干细胞 D.基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因过程中，需要用到限制酶 解析：选D　造血干细胞分化成的多种细胞中DNA相同，但是RNA可能不同，蛋白质也不完全相同，A错误；造血干细胞分化程度比胚胎干细胞高，因此全能性比胚胎干细胞低，B错误；HIV主要攻击辅助性T细胞，而辅助性T细胞来源于造血干细胞，因此经过基因编辑后的人造血干细胞产生的外周血细胞具有抵御HIV感染的能力，C错误；基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因需要用限制酶破坏磷酸二酯键，D正确。 6.[多选]骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述正确的是 (　 ) A.卫星细胞具有自我更新和分化的能力 B.肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中 C.激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备 D.适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型 解析：选ACD　卫星细胞是一种成肌干细胞，被激活后可增殖、分化为新的肌细胞，故卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A正确；同一个体的所有细胞均来自同一受精卵，所以编码肌动蛋白的基因也存在于其他类型的细胞中，只是在肌细胞中特异性表达，B错误；激活的卫星细胞可增殖、分化，其中线粒体、核糖体、中心体等多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备，C正确；适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，激活卫星细胞使肌肉增粗，有助于塑造健美体型，D正确。 [题后悟法] 1.细胞分化的“变”与“不变” 2.判断细胞分化的标志 (1)分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平：形成了不同种类的细胞。 3.表达基因分类 管家基因 所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因 奢侈基因 不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因 4.“三看法”巧判细胞的全能性 一看起点：离体细胞；二看条件：离体的、给予一定营养条件的；三看终点：发育成个体或其他各种组织细胞。 5.细胞分化与全能性的关系 项目 细胞分化 细胞全能性 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成完整有机体或其他各种细胞 大小 比较 细胞分化程度有高低之分：体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分：受精卵>生殖细胞>体细胞 关系 ①一般来说，细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞基本都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质；②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达；细胞分化程度越低，全能性就越高 核心点(二)　细胞的衰老和死亡 [题点全练] 题点1　细胞的衰老 1.(2024·湖南高考)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是 (　 ) A.患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B.患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C.患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D.患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 解析：选C　染色体端粒异常缩短、DNA损伤积累和自由基增加均会引起细胞衰老，A、B、D正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，表明其线粒体功能可能减弱，C错误。 2.(2024·河北高考)核DNA受到损伤时，ATM蛋白与受损部位结合，被激活后参与DNA修复，同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是 (　 ) A.细胞在修复受损的DNA时，抗氧化能力也会提高 B.ATM在细胞质合成和加工后，经核孔进入细胞核发挥作用 C.H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老 D.ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌 解析：选D　由题意可知，ATM蛋白被激活后参与DNA的修复，同时诱导抗氧化酶基因H的表达，所以细胞修复受损DNA时抗氧化能力会提高，A正确；ATM在细胞质内的核糖体上合成，经核孔进入细胞核发挥作用，B正确；氧化反应很容易产生自由基，自由基会攻击蛋白质使其活性下降，导致细胞衰老，H蛋白是抗氧化酶，可以提高细胞的抗氧化能力，减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老，C正确；ATM基因表达增强的个体核DNA受到损伤后更易得到修复，受辐射后可能更不易患癌，D错误。 3.[多选]生物体内的绝大多数细胞，都要经过分化、衰老、死亡等阶段。研究表明，人类面临着三种衰老：第一种是生理性衰老，是指随着年龄增长所出现的生理性退化；第二种是病理性衰老，即由内在或外在的原因使人体发生病理性变化，使衰老现象提前发生；第三种是心理性衰老，人类由于体力或精神负担过重等各种原因，导致产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。下列说法正确的是 (　 ) A.个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 B.焦虑、紧张等精神因素会使免疫力下降，加速病理性衰老的发生 C.随着细胞分裂次数的增加，端粒DNA被截短导致的衰老属于病理性衰老 D.细胞分化和衰老都会导致细胞形态、结构和功能发生变化 解析：选ABD　个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；病理性衰老是由内在或外在的原因使人体发生病理性变化，导致衰老现象提前发生，焦虑、紧张等精神因素会使免疫力下降，加速病理性衰老的发生，B正确；随着细胞分裂次数的增加，端粒DNA被截短导致的衰老属于生理性衰老，C错误；细胞分化和衰老都会导致细胞形态、结构和功能发生变化，D正确。 题点2　细胞的死亡 4.(2024·贵州高考)蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是 (　 ) A.四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离 B.四肢的组织来自干细胞的增殖分化 C.蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果 D.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果 解析：选B　四肢细胞分裂属于有丝分裂，不会发生同源染色体分离，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，A错误；四肢的组织来自干细胞的增殖分化，B正确；蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误；蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果，而细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果，并不是遗传物质改变，D错误。 5.(2025·广州模拟)生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象，生物个体是如此，作为基本生命系统的细胞也是如此。细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式，它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。研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是 (　 ) A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复 B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡 C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制 D.PKR激活剂可以作为潜在的抗病毒药物加以研究 解析：选D　细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式，被病毒感染的细胞凋亡后，其功能丧失且不可恢复，A错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是程序性死亡，B、C错误；由题意可知，激活蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。 题点3　细胞自噬 6.(2024·甘肃高考)某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是 (　 ) A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量 B.当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡 C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应 解析：选C　由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来维持细胞基本的生命活动，A正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞自噬会过度活跃，可能会引起细胞凋亡，B正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其在核糖体中合成，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C错误；细胞自噬是细胞受外部环境刺激后表现出的应激性与适应性反应，以维持细胞内部环境的稳定，D正确。 7.(2025年1月·八省联考河南卷)植物可通过细胞自噬实现自清洁和胁迫应答。在自噬过程中，受损蛋白质或细胞器被膜包裹后形成自噬小体，自噬小体与液泡融合进而完成内容物的降解和利用。下列推测错误的是 (　 ) A.内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料 B.植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关 C.液泡中含有多种水解酶，有类似于溶酶体的功能 D.钠盐胁迫下，植物减弱细胞自噬活动以维持生存 解析：选D　内质网是脂质的合成车间，自噬小体膜结构的主要成分是脂质和蛋白质，因此内质网可以为植物自噬小体的膜结构提供原材料，A正确；细胞骨架锚定并支撑着许多细胞器，且细胞骨架与物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，因此植物自噬小体的锚定和运输与细胞骨架密切相关，B正确；液泡中含有多种水解酶，有类似于溶酶体的功能，C正确；钠盐胁迫下，植物通过增强细胞自噬活动以维持生存，D错误。 [题后悟法] 1.关键词法巧记细胞衰老的特征 2.细胞凋亡与细胞坏死的比较 项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因 的关系 受基因控制 不受基因控制 影响 因素 受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 受电、热、冷、机械等不利因素的刺激 方式 主动结束生命活动 被动结束生命活动 对机体 的影响 对机体有利 对机体有害 3.细胞自噬的意义 (1)处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。 (2)在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，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，从而维持细胞内部环境的稳定。 (3)有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 (4)细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 主攻学困点强化规范表达 　 1.骨髓移植可以改变血型，但不影响下一代的遗传，原因是什么? 提示：骨髓移植的是造血干细胞，可以分化出血细胞，从而改变血型，与生殖无关。 2.为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官? 提示：干细胞具有分裂、分化的能力，利用干细胞可培养出组织或器官。 3.细胞分化形成不同的组织细胞，不同组织细胞形态、结构不同的直接原因是什么? 提示：不同组织细胞中蛋白质的种类和数量不同。 4.同一人体的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，其原因是什么? 提示：同一人体的胰岛B细胞和神经细胞都是体细胞且由同一受精卵分化而来。 5.白居易诗云“雪发随梳落，霜毛绕鬓垂”，从细胞衰老的角度分析，导致“雪发”现象的原因是什么? 提示：毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。 6.细胞衰老过程中细胞代谢会减慢的原因是什么? 提示：细胞内的水分减少，多种酶活性降低，细胞膜通透性改变，染色质收缩等。 7.在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。然而人的骨髓细胞和癌细胞在端粒酶的作用下，会伸长已缩短的染色体末端，根据该学说的内容分析，癌细胞可无限增殖的原因可能是什么? 提示：癌细胞中的相关基因指导合成端粒酶，端粒酶使已缩短的染色体末端伸长，从而使端粒内侧正常基因的DNA序列不会受到损伤，癌细胞就可持续增殖。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1. (2024•黑吉辽卷)手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是 (　 ) A.肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制 B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程 C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达 D.卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性 解析：选D　肝细胞的增殖方式为有丝分裂，在有丝分裂前的间期需要进行DNA复制和有关蛋白质的合成，A正确；肝细胞的自然更新是通过细胞凋亡和细胞增殖等实现的，B正确；根据题意，卵圆细胞分化形成新的肝细胞，细胞的形态、结构和功能发生改变，其实质是基因的选择性表达，C正确；卵圆细胞形成新的肝细胞，既没有产生完整的有机体，也没有分化出其他各种细胞，因此不能证明其具有全能性，D错误。 2.(2025·泰兴模拟)B细胞分化为浆细胞的过程中，细胞中有限的抗体基因经过DNA的断裂、丢失与重排，形成多样性的抗体可变区序列，理论上可形成数百亿种抗体。下列叙述错误的是 (　 ) A.该分化过程中细胞的形态、结构、功能发生了稳定性的变化 B.该分化过程有利于细胞趋向专门化，提高生理功能的效率 C.该分化过程中遗传信息未发生改变，基因进行选择性表达 D.细胞中有限的抗体基因的可变表达有利于抵抗多种病原体 解析：选C　细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化过程中遗传物质一般不发生改变，但由题意可知，B细胞分化为浆细胞的过程中，细胞中有限的抗体基因经过DNA的断裂、丢失与重排，形成多样性的抗体可变区序列，说明遗传信息发生了改变，C错误。 3.如图中Ⅰ、Ⅱ为人体内某些细胞的部分生命历程，其中细胞1具有水分减少、代谢速度减慢的特征。下列有关叙述正确的是 (　 ) A.肝细胞与成体干细胞相比核酸没有变化 B.Ⅰ过程代表细胞分化，其实质是基因的选择性表达 C.图中的细胞从左向右细胞的全能性依次升高 D.Ⅱ过程中细胞体积变小，染色质染色加深，所有酶活性下降 解析：选B　Ⅰ过程代表细胞分化，肝细胞是由成体干细胞分化而来的，细胞分化的实质是基因的选择性表达，则肝细胞与成体干细胞相比核酸中的RNA有区别，A错误，B正确；浆细胞、肝细胞、血细胞和细胞1的全能性很低，成体干细胞的全能性高于四者，C错误；Ⅱ过程代表细胞衰老，在细胞衰老过程中细胞内水分减少，细胞体积变小，细胞核内染色质收缩、染色加深，但细胞衰老过程中是多种酶的活性下降，并不是所有酶活性都下降，D错误。 4.(2025·南通模拟)控制饮食和抑制胰岛素信号转导可以降低RNA聚合酶Ⅱ的活性，延缓细胞衰老。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.端粒DNA延伸，会导致细胞衰老 B.细胞衰老时，细胞核皱缩，水分减少 C.RNA聚合酶Ⅱ活性降低，蛋白质合成速度减慢 D.促进胰岛B细胞分泌胰岛素可延缓胰岛B细胞衰老 解析：选C　端粒会随细胞分裂次数的增加而缩短，故端粒DNA缩短，会导致细胞衰老，A错误；衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，B错误；RNA聚合酶Ⅱ活性降低，蛋白质合成速度减慢，C正确；分析题意可知，抑制胰岛素信号转导可以降低RNA聚合酶Ⅱ的活性，延缓细胞衰老，由此可知促进胰岛B细胞分泌胰岛素不能延缓胰岛B细胞衰老，D错误。 5.(2025·佛山模拟)科研人员通过手术连接幼年和老年小鼠的循环系统，结果减缓了老年小鼠的衰老过程，并将老年小鼠的寿命延长了多达10%。下列叙述错误的是 (　 ) A.老年小鼠的衰老细胞功能发生变化，形态、结构不发生改变 B.幼年小鼠血液中的某些成分可能有利于清除细胞内产生的自由基 C.老年小鼠接受幼年小鼠的血液后寿命延长可能与延缓了染色体端粒的缩短有关 D.可将幼年小鼠血液中的不同成分分别注入老年小鼠来探究血液中减缓衰老的成分 解析：选A　细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化，A错误；将老年与幼年小鼠的循环系统相连后减缓了老年小鼠的衰老过程，据此可推断幼年小鼠血液中的某些成分可能有利于消除细胞内产生的自由基，有利于减缓细胞的衰老，B正确；老年小鼠接受幼年小鼠的血液后寿命延长可能与延缓了染色体端粒的缩短有关，C正确；可将幼年小鼠血液中的不同成分分别注入老年小鼠来探究血液中减缓衰老的成分，D正确。 6.自由基普遍存在于生物体中，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等物质，从而损伤细胞。正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统[如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等]和非酶系统。科学家将SOD和CAT基因导入果蝇，使转基因果蝇比野生型果蝇的这两种酶基因多一个拷贝，转基因果蝇中SOD和CAT活性升高。下列描述错误的是 (　 ) A.自由基无法及时清除的细胞容易发生癌变 B.自由基无法及时清除的细胞，膜流动性降低 C.被自由基攻击而死亡的细胞属于细胞凋亡 D.与野生型果蝇相比，转基因果蝇寿命可能更长 解析：选C　自由基可攻击细胞内的DNA，可能引起基因突变，故自由基无法及时清除的细胞容易发生癌变，A正确；自由基会攻击膜的成分，如蛋白质、脂质，导致膜流动性降低，B正确；被自由基攻击而死亡的细胞属于细胞坏死，C错误；转基因果蝇中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高，可以及时清除自由基，使细胞不易衰老，则与野生型果蝇相比，转基因果蝇寿命可能更长，D正确。 7.(2024·湖北高考)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1)，出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是 (　 ) A.芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B.基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命 C.成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D.该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路 解析：选A　核DNA在分裂间期进行复制，由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知，芽殖酵母在细胞分裂前的间期开始出芽，A错误；由题图2实验结果可知，与对照组相比，基因甲超量表达组的最大分裂次数明显提高，敲除基因乙组和溶液丙处理组的最大分裂次数降低，结合题意可知，芽殖酵母最大分裂次数与其寿命呈正相关，因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命，该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路，B、D正确；芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖，再结合图1分析可知，成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同，C正确。 8.(2025·西宁模拟)科学家研究秀丽隐杆线虫的个体发育过程，发现EGL⁃1、CED⁃3、CED⁃4、CED⁃9是控制秀丽隐杆线虫细胞凋亡的关键基因，调控过程如图所示。下列叙述正确的是 (　 ) A.细胞分化的实质是控制细胞凋亡基因的选择性表达 B.诱导EGL⁃1基因突变以便阻止细胞凋亡，有利于秀丽隐杆线虫完成个体发育 C.正常情况下，发生凋亡的秀丽隐杆线虫细胞中CED⁃9基因表达最高，CED⁃4基因则相反 D.极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡，不受细胞凋亡途径控制 解析：选D　细胞分化的实质是基因的选择性表达，并非只是控制细胞凋亡基因的选择性表达，A错误；由题图可知，CED⁃9可抑制CED⁃4基因的表达，进而抑制细胞凋亡，而EGL⁃1可解除CED⁃9对CED⁃4的抑制作用，进而促进细胞凋亡，而正常的细胞凋亡对于多细胞生物完成正常发育等起着关键作用，故诱导EGL⁃1基因突变不利于秀丽隐杆线虫完成个体发育，B错误；由以上分析可知，正常情况下，发生凋亡的秀丽隐杆线虫细胞中CED⁃9基因表达量低，CED⁃4基因表达量高，C错误；极端的理化因素或严重的病理性刺激会对机体造成伤害，可能引起细胞坏死，细胞坏死不受基因控制，因此极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡，不受细胞凋亡途径控制，D正确。 9.[多选](2025·泰安模拟)研究表明，在人体成骨细胞分化为骨细胞过程中，都存在线粒体断裂和被清除现象，不同长度线粒体的比例随时间变化情况如图1，用电镜观察到的部分断裂线粒体的去向如图2。下列说法正确的是 (　 ) A.清除断裂线粒体与溶酶体中的多种水解酶有关 B.线粒体的断裂受基因调控，是基因选择性表达的结果 C.断裂线粒体的比例在成骨细胞分化的第7天左右达到峰值 D.成骨细胞以出芽方式形成的外泌囊泡具有2层生物膜 解析：选ABC　溶酶体内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，因此清除断裂线粒体与溶酶体中的多种水解酶有关，A正确；细胞分化是基因选择性表达的结果，受基因的控制，根据题意“在人体成骨细胞分化为骨细胞过程中，都存在线粒体断裂和被清除现象”，因此线粒体的断裂受基因调控，是基因选择性表达的结果，B正确；根据图示信息，断裂线粒体数量占比在诱导分化第7天达到了峰值，C正确；外泌囊泡包括1层细胞膜、2层线粒体膜，共3层生物膜，D错误。 10.[多选]IAPs是细胞内源性的凋亡抑制因子，其作用原理是与细胞凋亡酶结合，从而达到抑制细胞凋亡的目的。该因子主要通过抑制Caspase活性和参与调节核因子NF⁃KB的作用来抑制细胞凋亡。IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列说法正确的是 (　 ) A.IAPs可以进入细胞核参与调控基因的表达 B.成熟生物体的细胞在自然更新过程中，与IAPs合成相关的基因的表达会被促进 C.细胞凋亡过程中，细胞内酶的活性不一定降低 D.去掉癌细胞中IAPs的RING区域，可有效促进癌细胞凋亡 解析：选ACD　根据题干信息可知，IAPs可以参与调节核因子NF⁃KB的作用来抑制细胞凋亡，推测IAPs可以进入细胞核参与调控基因的表达，A正确；在成熟的生物体中，细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的，而IAPs会抑制细胞凋亡，故成熟生物体的细胞在自然更新过程中，与IAPs合成相关的基因的表达会被抑制，B错误；细胞凋亡过程中，与凋亡有关的酶活性会升高，C正确；根据题干信息，凋亡抑制因子IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡，D正确。 二、非选择题 11.(10分)扁桃体中的干细胞可用来修复受损的肝脏，且全程无需手术便可实施。请回答下列问题： (1)利用扁桃体中的干细胞修复肝脏时，干细胞通过　　　　　　　　　　　过程成为肝脏细胞。干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息相同，但是干细胞内不存在肝脏细胞所特有的转氨酶，这是因为二者细胞中遗传信息的　　　　　　不同。(2分)  (2)图1中的细胞在一个细胞周期中正确的排序为　　　　　　　(填字母)，B~E细胞中染色单体数和核DNA数相等的是　　　　　(填字母)。(4分)  (3)人体扁桃体干细胞中有23对染色体。图2是人体扁桃体干细胞增殖过程中染色体数目变化的曲线图，图中a=　　　　条。(2分)  (4)酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损，导致肝脏细胞的代谢活动中断，引起细胞死亡，这种细胞的死亡过程称为　　　　　　，而被病原体感染的细胞被机体清除的死亡过程称为　　　　　　。(2分)  解析：(1)干细胞可通过细胞分裂和细胞分化过程成为肝脏细胞。在细胞分化过程中，干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息虽然相同，但是由于二者细胞中遗传信息的表达情况不同，导致干细胞内不存在肝脏细胞所特有的转氨酶。(2)在图1中，A处于分裂间期，B处于有丝分裂的末期，C处于有丝分裂的前期，D处于有丝分裂的中期，E处于有丝分裂的后期，则细胞在一个细胞周期中正确的排序为A、C、D、E、B，B~E细胞中，染色单体数和核DNA分子数相等的是C、D。(3)人体扁桃体干细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的，由图2可知，AB段细胞内含有的染色体数目最多，此时细胞处于有丝分裂后期，所以a=46×2=92(条)。(4)酗酒及长期服用某些药物而导致肝脏细胞的代谢活动中断，引起细胞死亡，这属于在种种不利因素的影响下而导致的细胞坏死。被病原体感染的细胞被机体清除，是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，其死亡过程称为细胞凋亡。 答案：(1)细胞分裂和细胞分化　表达情况　 (2)A、C、D、E、B　C、D　(3)92　(4)细胞坏死　细胞凋亡 12.(10分)(2025·南阳模拟)如图为人体吞噬细胞吞噬细菌后，吞噬细胞内处理过程的示意图(①为过程，②为结构)。请据图回答下列问题： (1)吞噬细胞吞噬细菌的方式是[①]　　　　　　　(填名称)，吞噬过程说明细胞膜的结构具有　　　　　。(2分)  (2)溶酶体是由[②]　　　　(填名称)形成的一种细胞器，其内部含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解?请提出一种假说，解释这种现象：　　　　　　　。(3分)  (3)溶酶体的结构损伤会引起某些疾病，例如肺部吸入硅尘(SiO2)后，SiO2会被吞噬细胞吞噬，但是由于细胞内缺乏：　　　　　　　，而SiO2却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损。(2分) (4)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器等进行分解。自噬溶酶体内的物质被分解后，其产物的去向是　　　　　　　和　　　　　　。由此推测，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会　　　(填“增强”“减弱”或“不变”)。(3分)  解析：(1)吞噬细胞通过胞吞的方式吞噬细菌，说明了细胞膜具有流动性。(2)溶酶体是高尔基体脱落的小泡形成的。由于溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过特殊修饰等，不会被水解酶分解，所以溶酶体内部尽管含有多种水解酶，却不分解溶酶体膜。(3)吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解SiO2的酶，而SiO2却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损。(4)自噬溶酶体内的物质被分解后，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，而废物则被排出细胞，由此推测，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会增强，以满足自身细胞对营养物质的需求。 答案：(1)胞吞　流动性　(2)高尔基体　溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被水解酶分解(合理即可)　(3)分解SiO2的酶　(4)被回收利用　被排出细胞　增强 64 / 70 学科网（北京）股份有限公司 $$