2026届高三生物一轮复习讲义第四单元　细胞的生命历程（高考特训营）

该高中生物学高考复习讲义聚焦细胞生命历程核心考点，涵盖细胞增殖、减数分裂与受精作用、细胞分化衰老死亡，按课标要求构建“知识必备-概念诊断-探究点-考法分析-真题体验-分层练习”体系，通过考点梳理、方法指导（如“三看”法区分分裂）、真题训练突破难点，体现系统性和针对性。 资料以情境引领探究，结合科学思维培养（如曲线图分析）和探究实践（实验操作及误差分析），通过“三看”法界定细胞分裂类型、细胞周期同步化实验等实例，落实生命观念与科学思维。分层练习与考法预测助力学生突破高频考点，为教师把控复习节奏提供精准指导，提升应考能力。

第四单元　细胞的生命历程 第14讲　细胞的增殖 课标要求 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 关键词索引 细胞周期　连续分裂　染色体行为、数目　着丝粒　纺锤丝　甲紫溶液 特训点一　细胞增殖和细胞周期 1.细胞增殖 2.细胞周期 (1)模型 (2)表示方法 拓展链接 明辨细胞分裂的五个易错点 (1)在细胞分裂过程中出现中心体的不一定是动物细胞，在低等植物细胞有丝分裂的分裂期，其纺锤体的形成也与中心体有关。 (2)细胞分裂过程中不出现中心体的不一定是高等植物细胞，也有可能是原核细胞。 (3)有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式，但不是唯一方式。 (4)减数分裂是一种特殊的有丝分裂。精原细胞形成精细胞的过程属于减数分裂，精原细胞自身的增殖方式为有丝分裂。 (5)无论是有丝分裂、无丝分裂、减数分裂，还是二分裂，在细胞分裂之前都要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 知识必备答案：1.分裂　生长、发育、繁殖、遗传　物质准备　细胞分裂　无丝分裂 2.(1)连续分裂　下一次分裂完成　分裂间期　分裂期　(2)A→B→C→A　a→b→c→d→e　分裂 概念诊断 1.同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。(　　) 答案：× 提示：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有的细胞不再分裂，有的细胞不能连续分裂。 2.单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。(　　) 答案：√ 3.洋葱的鳞片叶表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(　　) 答案：× 提示：洋葱的鳞片叶表皮细胞是高度分化的细胞，不分裂，没有细胞周期。 4.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制。(　　) 答案：√ 探究点　细胞周期 【情境引领】　细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如下图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段。为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术。 【问题生成】 (1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是____________________。  提示：染色体数目不变，核DNA数目加倍 (2)以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。 ①在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂，主要激活检测点____________，处于____________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。  ②在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的________，抑制纺锤体形成，经处理的细胞染色体数目________，该物质起作用的时期是细胞分裂的________期。  ③培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在________(填“分裂间期”或“分裂期”)。  提示：①2　G2、M　S(含G1/S交界点)　②秋水仙素　加倍　前　③分裂间期 【归纳总结】 分裂间期的物质变化 分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，其主要变化如下： (1)G1期：完成DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生等。 (2)S期：完成DNA复制——由每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且2个DNA位于2条染色单体上，2条染色单体由1个着丝粒连在一起，如下图所示。 (3)G2期：合成蛋白质——主要用于形成纺锤丝(星射线)。 考法1　结合对细胞增殖与细胞周期的理解，考查生命观念与科学思维 1.(2024·重庆模拟)细胞周期包括分裂间期(G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A.G1期合成的蛋白质中包括ATP合成酶、RNA聚合酶、解旋酶等 B.S期完成了DNA和染色体的复制，使它们的数目均加倍 C.M期合成大量纤维素，为细胞一分为二做准备 D.一次有丝分裂包括G1期→S期→G2期→M期 答案：A 解析：G1期主要是合成DNA复制相关的蛋白质，合成蛋白质需要先进行基因的转录再翻译，整个过程中需要消耗能量；ATP合成酶是合成ATP过程需要的酶，RNA聚合酶是转录过程需要的酶，解旋酶是DNA复制过程需要的酶，故G1期合成的蛋白质中包括ATP合成酶、RNA聚合酶、解旋酶等，A项正确。S期主要进行DNA复制和染色体复制；DNA复制导致DNA数目加倍，染色体复制导致出现染色单体，每条染色体包含两条并列的姐妹染色单体，即两条姐妹染色单体由一个共同的着丝粒连接；染色体数目由着丝粒个数确定，染色体复制过程中着丝粒数目不变，故染色体数目不变，B项错误。该图表示动物细胞有丝分裂，细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞，该过程没有纤维素的合成，C项错误。分裂间期结束后，开始进行有丝分裂，M期即为一次有丝分裂，D项错误。 考法2　围绕细胞周期相关实验探究，考查科学探究 2.(2024·湖南邵阳模拟)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，某科研人员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，结果如图所示。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 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 答案：D 解析：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项正确；分析题图可知，洗去药物后0时，G1期细胞占比最大，由此可知，药物使大部分细胞停滞在G1/S期，B项正确；分析题意可知，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项正确；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分开形成的两条染色体拉向细胞两极，D项错误。 特训点二　细胞的有丝分裂 1.进行有丝分裂细胞的细胞周期——以高等植物细胞为例 [巧记]　细胞周期中各时期的特点 间期复制又合成，膜仁消失现两体；形定数晰中央齐，粒裂数加均两极；两消两现重开始。 拓展链接 (1)低等植物细胞含有中心体，前期由中心体发出星射线形成纺锤体，末期由高尔基体形成细胞板将细胞一分为二。 (2)染色体的数目始终和着丝粒的数目相等；间期DNA复制时，着丝粒数目不变，染色体数目不加倍。 (3)纺锤丝的成分是蛋白质，其长度缩短是酶促反应的过程，需要消耗能量。 2.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别 3.有丝分裂细胞的细胞周期中细胞结构及有关数量的变化 (1)相关细胞结构的变化规律 细胞结构 变化规律 纺锤体 形成消失 (____期)　(____期)  核膜、核仁 消失重建 (____期)　(____期)  中心体 倍增移向两极平均分配 (____期)　(____期)　　(____期)  (2)染色体(质)行为的变化规律 (3)染色体(质)形态的变化规律 知识必备答案：1.蛋白质　染色体　核膜　核仁　纺锤体　染色质　纺锤丝 2.纺锤丝　中心体　细胞板　从细胞的中部向内凹陷 3.(1)前　末　前　末　间　前　末　(2)着丝粒　1∶2 1∶2　1∶2→1∶1　1∶1　(3)间期、末期　前期、中期、后期 概念诊断 1.有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。(　　) 答案：× 提示：有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色体的数目加倍。 2.在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。(　　) 答案：√ 3.动植物细胞有丝分裂中期都会出现的细胞结构是赤道板。(　　) 答案：× 提示：赤道板是人为规定的虚拟平面，不是细胞结构。 4.前期随着染色质丝逐渐螺旋化形成了染色单体。(　　) 答案：× 提示：染色单体形成于分裂间期，前期随着染色质逐渐螺旋化形成显微镜下可见的染色体。 【真题示范】　(2024·浙江1月选考)观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是(　　) A.细胞①处于间期，细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成 B.细胞②处于中期，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2 C.细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动 D.细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二 解答本题的关键是根据图示染色体的行为和数目判断细胞分裂所处的时期及染色体数、染色单体数、核DNA分子数的关系。 答案：B 解析：细胞①处于间期，细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，并且细胞有适度的生长，但蛋白质合成中的翻译过程不在细胞核，而在核糖体，A项错误；细胞②处于中期，染色体已在间期复制完成，因此染色体数目没有改变，但一条染色体上有两条染色单体，一条染色体上有两个核DNA，故细胞②中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，B项正确；细胞③处于后期，有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况，C项错误；细胞④处于末期，题干中已说明是植物细胞，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，D项错误。 考法预测 考法1　围绕有丝分裂过程各个时期特点考查生命观念 1.下图为动物细胞有丝分裂过程中星射线对染色体附着的连续过程示意图，下列分析错误的是(　　) A.中心体倍增发生在有丝分裂前的间期 B.图1发生在分裂前期，中心体发出星射线 C.图2发生在分裂后期，染色体在星射线牵引下移动 D.图1~3过程保证了姐妹染色单体分开后移向细胞两极 答案：C 解析：有丝分裂前的间期主要发生核DNA分子复制和有关蛋白质合成，此时期也会发生中心体复制，A项正确；图1中心体发出星射线形成纺锤体，发生在有丝分裂前期，B项正确；图2中的每条染色体上有两条姐妹染色单体，而有丝分裂后期着丝粒分裂，细胞中不存在姐妹染色单体，C项错误；中心体所发出星射线的牵引作用保证了姐妹染色单体分开后移向细胞两极，实现了染色体的平均分配，D项正确。 考法2　围绕细胞分裂的图像分析，考查科学思维 2.某同学观察某高等植物根尖分生区细胞有丝分裂实验后，绘制了各时期细胞图像，如下图①~⑤。下列叙述错误的是(　　) A.有丝分裂的细胞出现的先后顺序是①⑤②③ B.图中M为细胞板，N为核仁，P为星射线 C.细胞分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制同步进行 D.④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器 答案：B 解析：有丝分裂的过程包括①(前期)、⑤(中期)、②(后期)、③(末期)，A项正确；因题图为某高等植物根尖分生区细胞的有丝分裂图像，所以纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，图中P为纺锤丝，B项错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，核DNA的复制与染色体复制同步进行，C项正确；④对应的时期为有丝分裂前的间期，该时期的最大特点是完成DNA的复制以及有关蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体没有膜结构，D项正确。 “三看”法界定动植物细胞有丝分裂图像 考法3　围绕有丝分裂的曲线图和柱形图分析，考查科学思维 3.(2024·辽阳一模)图1和图2为某同学绘制的有丝分裂不同时期染色体与核DNA的数量关系图，下列叙述正确的是(　　) A.图1中AC段动植物细胞中都会发生染色体复制和中心体复制 B.图1中CD段会发生同源染色体分离，染色体数目加倍 C.图1中DE段对应图2中的a时期，E点时每条染色体上有1个DNA分子 D.植物细胞在图2的c→d过程同时伴随细胞板扩展形成细胞壁的过程 答案：C 解析：高等植物细胞中无中心体，A项错误；同源染色体分离是减数分裂过程中特有的行为，有丝分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，发生在图1中的DE段，B项错误；图1中DE段表示着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，此时细胞中每条染色体上含有1个DNA分子，可对应图2中的a时期，E点时每条染色体上有1个DNA分子，C项正确；植物细胞在图2的a→c过程中同时伴随细胞板扩展形成细胞壁的过程，不存在图2中的d状态，D项错误。 有丝分裂过程中三种模型的构建与解读 (1)有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 ①曲线模型 ②曲线解读 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 间期(S期)DNA复制，核DNA数目加倍 末期细胞一分为二，核DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色 单体 间期(S期)DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色单体消失 (2)有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线 　　　　　　　图1　　　　　　　　　图2 图中ef(BC)段表示S期DNA的复制，染色单体的形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即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)根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(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＝ 特训点三　(探究·实践)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.实验原理 (1)高等植物__________细胞有丝分裂较旺盛。  (2)细胞核内的染色体(质)易被__________(如甲紫溶液)染成深色。  (3)细胞的分裂是________进行的，在同一分生区组织中可以通过____________观察细胞内______的存在状态，判断细胞所处的分裂时期。  2.实验步骤 知识必备答案：1.(1)分生区组织　(2)碱性染料　(3)独立　高倍显微镜　染色体 2.2~3　质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精　使组织中的细胞相互分离开来　解离液　甲紫　染色体或染色质　使细胞分散开来，有利于观察　低倍镜　分生区　各时期 概念诊断 1.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色。(　　) 答案：√ 2.在观察根尖分生区组织细胞有丝分裂时，用体积分数为75%的酒精和质量分数为15%的盐酸1∶1混合配制解离液。(　　) 答案：× 提示：解离液应用体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸1∶1配制。 3.盐酸解离根尖的同时也为甲紫溶液染色创造酸性环境。(　　) 答案：× 提示：甲紫溶液属于碱性染料，因此盐酸解离根尖后需要用清水漂洗，以免影响染色的效果。 4.解离后应立即进行染色，然后漂洗。(　　) 答案：× 提示：解离后应先漂洗，再进行染色。 5.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低。(　　) 答案：× 提示：DNA分子复制发生在分裂间期，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞会停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高。 6.用高倍显微镜观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，视野中不同细胞的染色体数目可能不相等。(　　) 答案：√ 考法　围绕实验的步骤和操作注意事项，考查科学探究 1.(2025·河北廊坊联考)下图表示某实验小组在显微镜下观察洋葱(2n＝16)根尖分生区组织细胞有丝分裂过程中的部分视野，下列说法错误的是(　　) A.制片过程中解离后要先用清水洗去解离液，再用醋酸洋红液(或甲紫溶液)进行染色 B.细胞①含16条染色体，其处于观察染色体形态、数目的最佳时期 C.若持续观察细胞②，则可观察到染色体逐步变为染色质的过程 D.对多个视野的细胞进行统计，可估算各时期在细胞周期中所占的比例 答案：C 解析：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，解离后要用清水进行漂洗，再用醋酸洋红液(或甲紫溶液)进行染色，漂洗的目的是防止解离过度，同时便于染色，A项正确；细胞①处于有丝分裂中期，含16条染色体，该时期细胞中染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，B项正确；经解离过程后细胞已死亡，故无法观察到细胞②中染色体逐步变为染色质的过程，C项错误；细胞周期中不同时期持续时间的长短与处于该时期的细胞数目呈正相关，对多个视野的细胞进行统计，可估算各时期在细胞周期中所占的比例，D项正确。 2.某研究小组探究了不同浓度的NaCl培养液对大蒜根尖有丝分裂指数的影响，结果如下表。下列相关叙述错误的是(　　) 组别 NaCl浓度/(mg·L-1) 细胞总数/个 分裂期细胞数/个 分裂指数/% ① 0 998 71 7.11 ② 25 1 105 87 7.87 ③ 50 1 062 89 8.38 ④ 75 1 152 79 6.86 注：分裂指数即(视野中分裂期细胞数/观察到的细胞总数)×100% A.本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围 B.用镊子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散 C.观察装片时，各组应在相同放大倍数高倍镜下统计各时期细胞数量 D.表中组别③的根尖细胞分裂期时间最长 答案：C 解析：由于不知道最适浓度范围，因此本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围，A项正确；用镊子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散，便于观察，B项正确；各组统计各时期细胞数量时不需要在相同放大倍数高倍镜下进行，C项错误；表中组别③的细胞分裂指数最高，因此该组根尖细胞分裂期时间最长，D项正确。 1.实验操作的注意事项 解离时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散开来 过长 细胞解离过度，根尖过于酥软，影响染色、制片 漂洗时间 适宜 洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体(质) 压片力度 过轻 细胞未分散开来 过重 将组织压烂 2.关于实验的3点提醒 (1)根尖中只有分生区组织细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 (2)不能观察到一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 (3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒，不能缺失，否则不易观察到预期现象。 3.细胞分裂时期与所观察到的细胞数目的关系及计算 (1)细胞周期中不同时期持续时间的长短与处于该时期的细胞数呈正相关。 (2)某时期持续时间(t)＝×细胞周期(T)。 一、核心概念——重落实 1.(必修1 P111)细胞周期：____________________________________________，为一个细胞周期。  提示：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 2.(必修1 P111)细胞周期大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成______________________________，同时细胞有适度的生长。  提示：DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 3.(必修1 P112~113图6-2拓展)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果?请验证你的结论：__________________________________________。  提示：不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞，秋水仙素抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果 4.(必修1 P114思考·讨论拓展)鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最佳的方法是________________________________________。  提示：看有丝分裂末期细胞质的分裂方式，如果形成细胞板则为植物细胞，如果是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，则为动物细胞 5.(必修1 P114)细胞有丝分裂的重要意义是______________________________________。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的____________________保持了遗传的稳定性。  提示：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　亲代和子代之间 二、真题体验——明考向 1.(2023·辽宁卷)下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(　　) A.②时期，细胞核的变化与高等动物细胞的相同 B.③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上 C.④时期，非同源染色体自由组合 D.⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞的相同 答案：B 解析：②时期已经完成了DNA的复制，相当于高等动物的有丝分裂前期，但图中还能观察到核膜，高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A项错误；由图可知，③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，相当于高等动物有丝分裂中期，B项正确；④时期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，C项错误；⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞的相同，都是直接从细胞中缢裂开，D项错误。 2.(2021·全国乙卷)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DNA分子 B.在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子 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，细胞中有16条染色体 答案：D 解析：在细胞分裂间期，DNA进行半保留复制，数目由8个变为16个，A项正确。在有丝分裂前期，染色质高度螺旋化形成染色体，此时染色体已经完成复制，每条染色体包括2条姐妹染色单体，含2个DNA分子，B项正确。在有丝分裂中期，染色体已经完成复制，但数量不变，仍为8条，此时着丝粒排列在赤道板上，染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体的最佳时期，C项正确。在有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目由8条变为16条；同源染色体一般在减数分裂Ⅰ后期分开，有丝分裂不涉及同源染色体的变化，D项错误。 3.(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，下图表示光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(　　) A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度 B.根尖染色后置于载玻片上捣碎，盖上盖玻片后镜检 C.找到分生区组织细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦 D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央 答案：C 解析：根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A项错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片，然后用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开来，再进行观察，B项错误；在低倍镜下找到分生区组织细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C项正确；分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上方移动装片，将分裂中期的细胞移至视野中央，D项错误。 4.(2022·辽宁卷)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是(　　) 　　　冻存剂 指标　　　 合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清 G1期细胞数百分比/% 65.78 79.85 活细胞数百分比/% 15.29 41.33 注：细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期 A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病 B.G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期 C.血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比 D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水 答案：B 解析：干细胞可以经培养分化为特定的细胞、组织或器官，治疗人类某些疾病，如帕金森综合征、糖尿病、老年痴呆症等，A项正确；G1期细胞数百分比上升，说明细胞进入分裂间期，但不会导致干细胞直接进入分裂期，进入分裂期还需经过S期和G2期，B项错误；由表格信息可知，血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比，C项正确；DMSO易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂，其作用是使干细胞中自由水转化为结合水，防止细胞冻伤，D项正确。 A组(对点特训) 对点1　细胞增殖和细胞周期 1.已知人的宫颈癌细胞的细胞周期约为22 h。下图表示应用流式细胞仪测定细胞周期中核DNA含量的变化(图A)及处于不同时期的细胞数量和核DNA含量(图B)，胸苷在细胞内可以转化为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。下列说法错误的是(　　) A.细胞在G1、S期发生DNA解螺旋时都需要消耗能量 B.在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂会导致G1期的细胞数量增多 C.通过对细胞计数可分析推算出细胞周期和各个时期的时间长短 D.若在培养液中加入32P标记的胸苷，则分裂一次后子细胞不一定都有放射性 答案：D 解析：解旋是破坏氢键的过程，需要能量，G1期解旋是进行转录，S期解旋是进行DNA的复制，A项正确；S期进行DNA的复制，需要DNA聚合酶，在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂会导致G1期的细胞数量增多，B项正确；细胞数目加倍间隔的时间为细胞周期长度，通过计算不同阶段的细胞数目占比，可以推算出各个阶段的时间，C项正确；DNA进行半保留复制，若在培养液中加入32P标记的胸苷，则分裂一次后所有子细胞都有放射性，D项错误。 对点2　细胞的有丝分裂 2.用荧光标记技术显示细胞中心体和核DNA，获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是(　　) A.图中细胞分裂方向由中心体位置确定 B.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期 C.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体 D.秋水仙素通过抑制微管的组装，可促使细胞进入图示分裂时期 答案：A 解析：中心体周围发出星射线，将分开后的子染色体拉向细胞两极，从而决定细胞分裂的方向，A项正确；图示细胞处于后期，中心体的复制发生在间期，有丝分裂过程中染色体加倍发生在后期，B项错误；在有丝分裂后期，移向细胞两极的染色体中存在同源染色体，C项错误；秋水仙素能够通过抑制微管的组装来抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，并不能促使细胞进入图示分裂时期，D项错误。 3.图甲、乙、丙依次为某动物体内细胞分裂图，每条染色体上DNA含量的变化图，不同分裂时期细胞核中染色体数目、染色单体数目与核DNA数目的关系图。下列叙述正确的是(　　) A.图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图丙中的③ B.图甲中发生同源染色体的分离 C.图丙中引起①→②变化的原因是着丝粒分裂 D.图丙中与图乙中BC段对应的只有② 答案：D 解析：图甲所示细胞含有8条染色体，没有染色单体，处于有丝分裂后期，而图乙中的DE段可以表示有丝分裂后期和末期，图丙中的①也含有8条染色体，没有染色单体，所以图甲所示细胞可对应图乙中的DE段、图丙中的①，A项错误；图甲所示细胞处于有丝分裂后期，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，B项错误；图丙中②可以表示有丝分裂前期和中期，①可以表示有丝分裂后期，因此图丙中引起②→①变化的原因是着丝粒分裂，C项错误；图乙中BC段与图丙中的②都存在染色单体，而图丙中的①和③都不存在染色单体，所以图丙中与图乙中BC段对应的只有②，D项正确。 4.(2024·山东济宁质检)在有丝分裂过程中，动粒(化学本质为蛋白质)位于着丝粒两侧，负责将着丝粒与纺锤丝连接在一起。在有丝分裂中期的早期阶段，动粒表面被覆盖纤维状蛋白形成纤维冠，纤维冠确保染色体的正常分离，如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.核膜和动粒从化学组成分析，主要区别是前者含有磷脂 B.观察染色体形态和数目最佳的时期为图乙 C.图甲细胞所处的时期特点是核膜、核仁消失，没有出现纺锤体 D.若纤维冠不能形成，则可能导致细胞分裂过程受阻 答案：C 解析：核膜的主要成分是蛋白质和磷脂，动粒的化学本质是蛋白质，因此两者的物质组成差异主要在于核膜含有磷脂，A项正确；图乙中染色体环绕纺锤体，是有丝分裂中期，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态和数目最佳的时期，B项正确；图甲细胞所处的时期是有丝分裂前期，特点是核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体，C项错误；由题意可知，纤维冠确保染色体的正常分离，若纤维冠不能形成，则可能导致细胞分裂过程受阻，D项正确。 对点3　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 5.在普通光镜下观察北苍术根尖分生区细胞的分裂，观察到下图①~④。下列对实验过程及结果的分析，正确的是(　　) A.制片需经甲紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤 B.在细胞③和④中核DNA数目相同，染色体数不同 C.显微镜下同一个视野中大多数细胞处于②③④时期 D.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体 答案：B 解析：制作根尖临时装片的步骤依次是解离→漂洗→染色→制片，A项错误；细胞③处于分裂中期，细胞④处于分裂后期，分裂中期染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，分裂后期的特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体，被纺锤丝牵引着移向细胞两极，细胞③和④中的核DNA数目相同但染色体数目不同，B项正确；细胞周期中分裂间期时间最长，故显微镜下同一个视野中大多数细胞处于①时期，C项错误；使用显微镜观察分生区细胞染色体时，先用低倍镜找到分生区细胞，移到视野中央，再用高倍镜观察，D项错误。 B组(综合特训) 6. (2024·山东青岛模拟)斑马鱼受精卵中的基因M发生突变，胚胎将无法正常发育，这种胚胎称作突变型胚胎。为探究突变型胚胎无法发育的机理，研究人员检测了不同发育时间的突变型和野生型胚胎细胞中的核DNA含量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.20~24 h，野生型胚胎中的大多数细胞处于分裂期 B.与20 h相比，22 h的突变型胚胎中更多的细胞正在进行DNA复制 C.24 h时，突变型胚胎中某些细胞的DNA可能被相关的DNA酶降解 D.基因M突变，不能维持细胞的正常增殖，导致突变型胚胎不能正常发育 答案：A 解析：由题图可知，野生型胚胎细胞中核DNA相对含量存在两个峰值，分别为200和400左右，且20~24 h大多数野生型胚胎细胞中的核DNA相对含量为200，表明20~24 h这些细胞处于DNA复制的前期(分裂间期的G1期)而非分裂期，A项错误；与20 h相比，22 h的突变型胚胎中更多细胞的核DNA相对含量集中在200~400，说明这些细胞正在进行DNA的复制，B项正确；24 h时，某些突变型胚胎细胞中的核DNA相对含量为0，推测这些细胞中的DNA可能被相关的DNA酶降解，C项正确；综合以上分析可推测基因M突变，不能维持细胞的正常增殖，导致突变型胚胎不能正常发育，D项正确。 7.纺锤丝在细胞有丝分裂过程中起着重要的作用，若某纺锤丝被破坏，未能移向细胞两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块。动物细胞在有丝分裂过程中，母细胞中的姐妹染色单体均附着于纺锤丝上，才能启动中—后期转换，下图为转换过程的部分图解。下列相关分析错误的是(　　) A.蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性，有丝分裂中—后期转换由活化APC启动 B.有活性的APC能降解蛋白S使分离酶活化，进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体相互分离 C.若想要观察用秋水仙素溶液处理的植物根尖细胞中的微核，最好选择处于末期的细胞观察 D.若细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，则母细胞产生的子细胞中DNA含量一定增加 答案：AB 解析：由图可知，蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性，有活性的APC能够降解蛋白S，从而使分离酶活化，进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体分离，故有丝分裂中—后期转换由活化APC启动，A、B两项正确；依据题干信息“某纺锤丝被破坏，未能移向细胞两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块”可知，在有丝分裂末期核膜重建后，未能移向细胞两极的整条染色体会被遗留在细胞核外，而成为微核，若要观察细胞中的微核，最好选择处于末期的细胞观察，C项正确；细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，母细胞产生的子细胞中DNA含量减少或增加，D项错误。 8.图1表示细胞分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙细胞有丝分裂的部分图像。请回答下列问题： (1)细胞增殖包括________和细胞分裂两个相连续的过程。  (2)图1中AD段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度________。EF段形成的原因是________。图2、图3分别处于图1中的________段和________段。  (3)图2细胞的下一时期，细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于______________。与图2相比，此时期乙植物细胞有丝分裂的主要区别为________________________________________。  (4)图3中结构H为________，其作用是________________________________。  答案：(1)物质准备　(2)生长　着丝粒分裂　DE　FG　(3)1∶2∶2　纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成 (4)细胞板　逐渐扩展，形成新的细胞壁 解析：(1)细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。(2)图1中在AD段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度生长。EF段形成的原因是着丝粒分裂。图2、图3分别处于有丝分裂的前期和末期，对应图1的DE段和FG段。(3)图2细胞处于有丝分裂的前期，其下一个时期是有丝分裂中期，有丝分裂中期的细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于1∶2∶2。有丝分裂前期，动物细胞与高等植物细胞的主要区别是动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线形成，而高等植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成。(4)图3中结构H为细胞板，在植物细胞有丝分裂末期，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。 情境素材 1.细胞周期的调控 细胞周期的调控关键在分裂间期。有2个起决定作用的控制点，从G1期进入S期和从G2期进入M期。这2个转变过程都是由一种称为成熟促进因子(MPF)的蛋白质复合体所触发的。裂殖酵母中组成MPF的是两种蛋白：cdc2的激酶和细胞周期蛋白(cyclin)。cyclin有2种：S-cyclin和M-cyclin。其调控过程如图所示。 细胞周期的调控关键是掌握2个起决定作用的控制点，即在G1期S-cyclin与cdc2结合调控DNA复制，使细胞进入S期；在G2期M-cyclin与cdc2结合调控有丝分裂，使细胞进入分裂期。 2.动物细胞周期同步化的方法 根据细胞周期调控的原理，利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的两种方法： (1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，会阻断间期中S期的DNA复制过程，使处于间期的S期细胞停滞；处于S期之外的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的G1/S期交界处，从而实现细胞周期同步化的目的。 假设一个细胞周期时长＝G1+S+G2+M＝10+7+3.5+1.5＝22(h)。操作过程如下： ①向细胞的培养液中加入过量的DNA合成可逆抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。 ②继续培养G2+M+G1＝3.5+1.5+10＝15(h)，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。 ③除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期(时间少于G2+M+G1的15 h)，即运行时间应控制在7~15 h。 ④再加入DNA合成可逆抑制剂，则全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。 (2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制纺锤体形成，使细胞周期被阻断，从而实现细胞周期同步化。 情境应用 1.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。细胞周期如图所示，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 答案：D 解析：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，因此一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不可能同步发生周期性变化。综上所述，D项错误。 2.(2025·福建厦门月考)CDK蛋白和P27蛋白都参与调控细胞周期。P27蛋白可以插入CDK蛋白中，使CDK蛋白的空间结构改变，导致细胞周期停滞于DNA复制之前。下列叙述错误的是(　　) A.P27蛋白插入CDK蛋白中，分裂间期的细胞数量增多 B.若促进P27蛋白基因的表达，细胞增殖速率会迅速加快 C.若敲除细胞中的CDK蛋白基因，有丝分裂过程可能受阻 D.若敲除细胞中的P27蛋白基因，可能会引起细胞发生癌变 答案：B 解析：P27蛋白与CDK蛋白结合后，导致细胞周期停滞于DNA复制之前，而DNA复制发生在分裂间期，故P27蛋白插入CDK蛋白中，分裂间期的细胞数量增多，A项正确；若促进P27蛋白基因的表达，P27蛋白的含量增加，导致更多的CDK蛋白的空间结构改变，停滞于DNA复制之前的细胞增加，故细胞增殖速率会减慢，B项错误；CDK蛋白构象改变，使细胞周期停滞于DNA复制前，推测CDK蛋白缺失也会有类似的结果，因此若敲除细胞中的CDK蛋白基因，有丝分裂过程可能受阻，C项正确；由题意可知，P27蛋白有减缓细胞分裂的作用，若敲除细胞中的P27蛋白基因，细胞分裂加快，可能会引起细胞发生癌变，D项正确。 3.细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白(cyclin)与不同的蛋白激酶(CDK)结合形成复合物，促进细胞进入下一个阶段。如CDK2-cyclinE负责检查G1期到S期，检查通过则细胞周期继续进行，检查不通过则细胞进入G0期(不生长、不增殖)。不同时期细胞各种蛋白复合体的含量变化如图所示。下列分析错误的是(　　) A.CDK2-cyclinA复合物与细胞内DNA的复制有关 B.将G2期细胞与M期细胞融合，G2期细胞会延迟进入M期 C.原癌基因表达的蛋白质功能与CDK-cyclin复合物的功能类似 D.可设计研发抑制cyclinE基因表达的药物来抑制癌细胞的增殖 答案：B 解析：CDK2-cyclinA复合物在S期含量达到高峰，因而可能与细胞内DNA的复制有关，A项正确；G2期细胞含CDK1-cyclinB，CDK2-cyclinE负责检查G1到S期，检查通过则细胞周期继续进行，所以G2和M期细胞融合，则可促使G2期细胞进入M期，使其提前进入M期，B项错误；原癌基因能维持细胞正常分裂进程，其表达的蛋白质功能与CDK-cyclin复合物的功能类似，使得细胞增殖，C项正确；可设计药物通过抑制cyclinE基因的表达进而抑制细胞从G1期进入S期，最终抑制癌细胞增殖，D项正确。 4.(2025·河北邢台模拟)细胞培养过程中的细胞多处于不同的细胞周期(G1、S、G2、M期分别为DNA合成前期、DNA复制期、DNA合成后期、细胞分裂期)时相中，用DNA合成阻断法可实现细胞周期的同步化。TdR是一种DNA合成抑制剂，将过量的TdR加入连续增殖的细胞培养液中，处于S期的细胞立即被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。将TdR洗脱后更换培养液，被阻断于S期的细胞开始沿细胞周期正常运行(图中箭头表示细胞周期的运转方向)，下列叙述正确的是(　　) A.第一次加入过量的TdR，培养(G1+G2+M)时长后，细胞将处于图乙状态 B.第一次更换培养液后，S＜培养时长＜(G1+M+G2)时，细胞处于图甲状态 C.要实现图丙状态，需在第一次洗脱后培养时长小于(G1+M+G2)时加入TdR D.经过至少3次加入TdR后，所有时期的细胞将被同步化在G1/S期 答案：C 解析：第一次加入过量的TdR，S期细胞被阻断，其他时期的细胞不受影响并沿细胞周期运转，培养(G1+M+G2)时长后，G2、M、G1期中的细胞将全部停滞在G1期与S期的交界处，细胞所处状态如图甲，A项错误；第一次更换培养液后，S＜培养时长＜(G1+M+G2)时，原来处于S期的细胞完成DNA复制，进入G1、G2、M期(不会再进入S期)，则细胞处于图乙的状态，B项错误；为了实现培养液中所有细胞的同步化，需要2次加入TdR，第一次将过量的TdR加入细胞培养液中培养(G1+G2+M)时长后，所有细胞处于G1/S期交界处和S期，然后洗脱更换培养液，继续培养时长大于S小于(G1+G2+M)，再第二次加入TdR，所有细胞被阻断在G1/S期，C项正确，D项错误。 第15讲　减数分裂和受精作用 课标要求 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞 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 关键词索引 同源染色体　联会　互换　卵细胞　精细胞 精子　极体　受精 特训点一　减数分裂和受精作用 1.对减数分裂概念的理解 2.减数分裂过程(以二倍体动物精细胞的形成过程为例) 3.卵细胞的形成过程 4.卵细胞形成与精子形成的区别 精子的形成 卵细胞的形成 产生部位 睾丸 _____ 是否变形 _____ 不变形 细胞质 分裂方式 两次均等分裂 第一次不均等分裂，第二次__________不均等分裂，________均等分裂  产生生殖 细胞数目 1个初级精母细胞可产生______个精细胞，精细胞经过变形形成精子  1个初级卵母细胞只产生1个卵细胞 5.受精作用 (1)概念、实质和结果 (2)过程：细胞膜融合→精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入→精子与卵细胞的细胞核相互融合→受精卵。 (3)意义：减数分裂和受精作用的意义是保证了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 知识必备答案：1.生殖　成熟生殖　一半 2.同源染色体中的非姐妹　着丝粒 3.初级卵母细胞　次级卵母细胞　极体　卵细胞 4.卵巢　变形　次级卵母细胞　极体　4 5.相互识别　细胞核　细胞核　精子(父方)　卵细胞(母方) 概念诊断 1.同源染色体在细胞分裂过程中一定能发生联会。(　　) 答案：× 提示：同源染色体在有丝分裂过程中不发生联会。 2.减数分裂中发生均等分裂的细胞一定是次级精母细胞。(　　) 答案：× 提示：极体分裂时，细胞质均等分裂。 3.减数分裂Ⅰ后期，着丝粒分裂导致染色体数目加倍。(　　) 答案：× 提示：减数分裂过程中的着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期。 4.在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ。(　　) 答案：× 提示：减数分裂过程中染色体数目减半的原因是同源染色体分离，发生在减数分裂Ⅰ。 5.减数分裂过程中先发生同源染色体分离，然后发生非同源染色体自由组合。(　　) 答案：× 提示：减数分裂过程中同源染色体分离和非同源染色体自由组合是同时发生的。 6.精子和卵细胞的相互识别是通过细胞膜的直接接触完成的。(　　) 答案：√ 7.减数分裂与受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持稳定。(　　) 答案：√ 探究点　减数分裂过程的数量变化 【情境引领】　下图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量的变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)。请据图回答下列问题： 【问题生成】 (1)BC过程中，DNA含量变化的原因是什么? 提示：BC过程属于减数分裂前的间期，进行DNA复制，DNA含量加倍。 (2)D点所对应时刻之后，单个细胞中是否含Y染色体?为什么? 提示：单个细胞中可能不含Y染色体。因为减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离。 (3)CD段是否可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组?判断的依据是什么? 提示：可能。CD段细胞处于G2期、减数分裂Ⅰ，在减数分裂Ⅰ的四分体时期，有可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组。 【归纳总结】 减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图(以体细胞中染色体数是4为例) (1)甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。 (2)染色体数目变化及原因 ①减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半。 ②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。 ③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，染色体数目减半。 (3)核DNA数目变化及原因 ①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。 ②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。 ③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。 (4)染色单体数目变化及原因 ①减数分裂Ⅰ前的间期，核DNA复制，染色单体形成。 ②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。 ③减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色单体消失。 考法1　围绕减数分裂与受精作用的过程，考查生命观念与科学思维 1.(2025·山西忻州模拟)某同学对某动物精巢切片进行显微观察，绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体)；图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的关系而划分的。下列相关叙述错误的是(　　) A.图1中细胞甲是次级精母细胞，可处于图2中类型d的细胞所处的时期 B.图1中的细胞乙和丙可处于图2中类型b的细胞所处的时期 C.图2中类型c的细胞中含2个染色体组和n对同源染色体 D.着丝粒分裂不仅能导致图2中b转变为a，还能使d转变为c 答案：C 解析：图1中细胞甲处于减数分裂Ⅱ中期，表示次级精母细胞，该细胞中没有同源染色体，可处于图2中类型d的细胞所处的时期，A项正确；图1中的细胞乙和丙分别处于减数分裂Ⅰ前期和有丝分裂中期，细胞中染色体数与核DNA数的比例为1∶2，可处于图2中类型b的细胞所处的时期，B项正确；图2中类型c的细胞若表示减数分裂Ⅱ后期的细胞，则其中含有2个染色体组，但不含同源染色体，C项错误；着丝粒分裂不仅能导致图2中b转变为a(该过程发生在有丝分裂后期)，还能使d转变为c(该过程发生在减数分裂Ⅱ后期)，D项正确。 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较(以二倍体生物为例) 注：若减数分裂Ⅰ后期细胞质均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数分裂Ⅱ后期细胞质均等分裂，则可能是次级精母细胞，也可能是极体。 考法2　围绕减数分裂过程中的相关结构或物质数量变化，考查科学思维 2.(2024·河南南阳校考)某雄性动物(体细胞2N＝16)的精原细胞在进行减数分裂过程中形成的不同细胞类型如图甲所示(①~③分别表示有关结构或物质)，其细胞内每条染色体上的DNA含量变化如图乙所示。下列有关分析正确的是(　　) A.①②③分别表示染色体、核DNA分子和染色单体 B.次级精母细胞先后可用Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ细胞类型来表示 C.图甲中Ⅱ、Ⅲ细胞类型都处于图乙的BC时期 D.图乙DE段对应的细胞名称是卵细胞 答案：C 解析：据图甲可知，②在有些时期数量变为0，故表示染色单体，据此可判断出①③分别表示染色体、核DNA，A项错误。该生物的体细胞中染色体数目是16条，图甲中Ⅰ细胞的DNA和染色体均为16，可能是处于G1期或减数分裂Ⅱ后期；Ⅱ细胞类型包括G2期以及减数分裂Ⅰ各个时期；Ⅲ细胞类型包括减数分裂Ⅱ前期和中期，故次级精母细胞先后可用Ⅲ、Ⅰ细胞类型来表示，B项错误。图甲中Ⅱ、Ⅲ细胞类型，每条染色体上均含2分子DNA，处于图乙的BC时期，C项正确。题图为精原细胞的分裂过程，故DE段对应的细胞名称不可能是卵细胞，D项错误。 考法3　通过配子多样性的成因，考查科学思维 3.下图是某二倍体哺乳动物产生的精细胞图，下列有关说法错误的是(　　) A.①与②不可能来自同一个次级精母细胞 B.③与⑤可能来自同一个次级精母细胞 C.④与⑥可能来自同一个次级精母细胞 D.图中6个精细胞可至少由两个精原细胞形成 答案：A 解析：②的染色体在四分体时期发生了互换，所以①与②的染色体原本是相同的，它们可能来自同一个次级精母细胞，A项错误。⑤的染色体也是在四分体时期发生了互换，所以③与⑤可能来自同一个次级精母细胞，B项正确。⑥中染色体在四分体时期发生了互换，④与⑥可能来自同一个次级精母细胞，C项正确。根据图形分析，①与②、③与⑤中的染色体相同，且它们互为同源染色体，这4个精细胞可能来自同一个精原细胞；④与⑥可能来自同一个次级精母细胞，且一个精原细胞只能产生4个精细胞，所以这6个精细胞至少由两个精原细胞形成，D项正确。 减数分裂产生配子的种类 (1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以基因型为AaBb的细胞为例，没有基因突变和互换)如图： (2)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和互换) 项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类 1个精原细胞 2n种 2种 1个雄性个体 2n种 最多2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 最多2n种 特训点二　减数分裂和有丝分裂的比较 考法1　围绕减数分裂和有丝分裂的过程比较，考查科学思维 1.下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.上图中含有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、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA∶染色体＝2∶1 D.丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab 答案：A 解析：据题图分析可知，该动物体细胞中含有两对同源染色体，4条染色体，图中甲细胞含有4个染色体组，丙细胞含有1个染色体组，乙细胞和丁细胞含有2个染色体组，A项正确；甲细胞表示有丝分裂过程，B项错误；乙细胞中不含有姐妹染色单体，核DNA∶染色体＝1∶1，C项错误；丁细胞进行有丝分裂，产生的子细胞的基因组成是AaBb，D项错误。 2.(2025·河北唐山模拟)着丝粒主要由DNA与蛋白质组成，是真核生物中连接两条染色单体的重要功能位点。图甲、乙、丙表示细胞分裂过程中细胞中的一条染色体及其着丝粒的变化。下列相关叙述错误的是(　　) A.正常人体造血干细胞中含有的着丝粒数应为46或92个 B.图丙中染色体数目和DNA含量变化均由着丝粒分裂导致 C.有丝分裂和减数分裂过程中均会出现图甲、乙、丙所示的变化 D.减数分裂过程中非同源染色体自由组合的时期不会发生图示变化 答案：B 解析：造血干细胞能发生有丝分裂，人体造血干细胞中有23对46条染色体，正常情况下含有46个着丝粒，在有丝分裂后期着丝粒分裂，则会含有92个着丝粒，A项正确；图丙中染色体数目增加是着丝粒分裂导致的，但没有发生DNA含量的变化，B项错误；图甲表示染色体散乱地分布于细胞中(有丝分裂前期或减数分裂Ⅱ前期)，图乙表示染色体位于细胞中央(有丝分裂中期或减数分裂Ⅱ中期)，图丙表示着丝粒分裂，染色体移向细胞两极(有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期)，有丝分裂和减数分裂过程中均会出现图示变化，C项正确；减数分裂过程中非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，而图示变化发生于有丝分裂或减数分裂Ⅱ过程中，D项正确。 1.“三结合法”判断细胞分裂方式和时期(以二倍体生物的精原细胞为例) (1)结合不同分裂时期的特点和模型进行判断 细胞分裂方式 前期 中期 后期 有丝分裂 不联会 着丝粒排列在赤道板上 着丝粒分裂 减 数 分 裂 减数 分裂 Ⅰ 联会 四分体排列在赤道板上 同源染色体分离，非 同源染色体自由组合 减数 分裂 Ⅱ 无同源染色体 着丝粒排列在赤道板上 着丝粒分裂 (2)结合染色体条数和同源染色体的行为进行判断 (3)结合染色体的行为与形态进行判断 2.“三看法”判断有丝分裂与减数分裂过程中染色体、核DNA数目变化 考法2　借助减数分裂与生物变异的关系，考查科学思维 3.(2024·江苏南通高三质检)右图是基因型为AaBb的二倍体动物某个细胞的分裂示意图。下列叙述正确的是(　　) A.图示细胞内含有6条姐妹染色单体 B.姐妹染色单体上出现A和a基因是基因重组造成的 C.该细胞产生的卵细胞基因型为ABb或aBb或A或a D.该细胞为次级卵母细胞，其产生的子细胞染色体数目全不正常 答案：B 解析：由题干信息可知，该二倍体动物基因型为AaBb，题图中细胞有四条染色体，每条染色体上均有染色单体，故题图所示细胞内含有8条姐妹染色单体，A项错误；由题图可知，A和a基因所在的两条姐妹染色单体有部分区域颜色不一致，其上的两基因不同，则姐妹染色单体上出现A和a基因是基因重组造成的，B项正确；由题图可知，该细胞形成的次级卵母细胞基因型为AaBBbb，若减数分裂Ⅱ正常，则形成的卵细胞基因型为ABb或aBb，C项错误；题图所示细胞两极的染色体有染色单体，处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞不均等缢裂，故该细胞为初级卵母细胞，减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离，故其产生的子细胞染色体数目全不正常，D项错误。 特训点三　(探究·实践)观察细胞的减数分裂 1.实验原理 (1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成______，再经过变形形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：________________和减数分裂Ⅱ。  (2)在减数分裂过程中，细胞中的____________________都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。  2.实验步骤 (1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)：______→漂洗→______→制片。  (2)显微观察： 3.实验材料的选取 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实验材料的原因： (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没有进行彻底，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，次级卵母细胞才能继续完成减数分裂Ⅱ。 4.临时装片制作时应特别注意的几个关键环节 (1)为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀、染色体铺展，同时使黏附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察到所有染色体的形态。 (2)低渗处理后再进行解离固定。将细胞杀死并去除细胞之间的黏连物，使细胞彼此分离开来，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)染色，染色完成后进行制片并压片，经压片，细胞会彼此分散开来。 知识必备答案：1.(1)精细胞　减数分裂Ⅰ　(2)染色体形态、位置和数目 2.(1)解离　染色　(2)初级精母细胞　精细胞　形态、位置和数目 概念诊断 1.通常选用雄性动物来观察减数分裂过程，但是蜜蜂的雌蜂比雄蜂更适合。(　　) 答案：√ 2.花药中细胞减数分裂不同步并且数量较多，因此可观察到减数分裂各个时期的图像。(　　) 答案：√ 3.在视野中可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程。(　　) 答案：× 提示：解离时细胞已经死亡，在视野中不可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程。 考法　围绕实验选材和操作，考查科学探究 1.(2023·天津和平区检测)下图表示“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验的相关照片，图乙中MⅠ代表减数分裂Ⅰ，MⅡ代表减数分裂Ⅱ。下列叙述正确的是(　　) A.该实验过程中要进行解离、染色、漂洗、制片等操作 B.该实验可直接用高倍镜进行观察 C.可在显微镜视野下观察到图乙变化的连续过程 D.可在图乙的MⅠ①中找到图甲的结构 答案：D 解析：该实验是观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，所以不需要进行解离、漂洗、染色、制片等操作，A项错误；该实验先在低倍镜下观察，找到目标后再换高倍镜观察，B项错误；制作装片后细胞已经死亡，因此不能观察到图乙变化的连续过程，C项错误；减数分裂Ⅰ前期有可能发生同源染色体的非姐妹染色单体互换现象，故可在图乙的MⅠ①中找到图甲的结构，D项正确。 2.下图是水稻(2N＝24)减数分裂过程的显微图像。相关叙述错误的是(　　) A.取水稻花药制成临时装片，能观察到上图细胞 B.细胞分裂先后顺序应是丁→甲→乙→丙 C.图乙每个细胞中含1个染色体组和12个核DNA D.图丙可发生减数分裂过程中的基因重组 答案：B 解析：水稻的花药中含有小孢子母细胞，可以经过减数分裂形成精细胞，所以取水稻花药制成临时装片，能观察到题图细胞，A项正确；图中甲是减数分裂Ⅱ后期，乙是减数分裂Ⅱ末期，丙是减数分裂Ⅰ后期，丁是减数分裂Ⅰ中期，所以细胞分裂的先后顺序是丁→丙→甲→乙，B项错误；水稻有24条染色体，2个染色体组，图乙已经完成了减数分裂，染色体数目减半，所以含1个染色体组和12个核DNA，C项正确；图丙是减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以能够发生基因重组，D项正确。 一、核心概念——重落实 1.(必修2 P20)同源染色体：_______________________________________。  提示：在减数分裂中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方 2.(必修2 P20)联会：____________________________________________。  提示：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象 3.(必修2 P20)__________________________________________，叫作四分体。  提示：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体 4.(必修2 P22图2-5延伸)卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是______________________________________________________________。  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物质的需要 5.(必修2 P27)在有性生殖过程中，_________________________________，同一双亲的后代必然呈现多样性。  提示：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 6.(必修2 P23与社会的联系)气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施进行预防。请回答采取这样的措施的原因：__________________________________________________。  提示：水的比热容较大，水的温度相对不容易改变，当气温过低时，灌深水后稻田温度不会降低太多 7.(必修2 P28拓展应用)马和驴杂交产生的骡不能繁殖后代的理由：___________________________________________________________________。 提示：骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子 二、真题体验——明考向 1.(2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　) A.有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期 C.减数分裂Ⅰ D.减数分裂Ⅱ 答案：D 解析：有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，这样就不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B两项不符合题意；根据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有A、A、a、a四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生互换，涉及A和a的交换，交换后同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数分裂Ⅰ时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，但不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a分开的现象，而在减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分离，其上的A和a分开进入两个子细胞，C项不符合题意，D项符合题意。 2.(2023·天津卷)图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，下列有关说法正确的是(　　) A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期 B.乙中染色体组是丙中两倍 C.乙中同源染色体对数是丙中两倍 D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的 答案：B 解析：甲图像中无同源染色体，无染色单体，为减数分裂Ⅱ后期，A项错误；乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙中染色体组是丙中的两倍，B项正确；丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C项错误；丙是从平行于赤道板方向观察的，D项错误。 3.(2021·辽宁卷改编)基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了互换，结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数分裂Ⅰ产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是(　　) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 答案：B 解析：由图可知，该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，该精原细胞此次有丝分裂产生的两个子细胞，均进入减数分裂。由分析可知，当两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb时，只有Aabb减数分裂Ⅰ可产生基因组成为AAbb的细胞，比例为(1/2)×(1/2)＝1/4；当两个子细胞的基因型为AaBb、AaBb时，减数分裂Ⅰ产生基因组成为AAbb的细胞所占比例为1/4。综上所述，无论该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞基因型属于哪种情况，它们进入减数分裂后，产生的基因组成为AAbb的次级精母细胞所占的比例均为1/4，B项符合题意，A、C、D三项不符合题意。 4.(2021·福建卷)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是(　　) 答案：A 解析：图A细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，可表示次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ后期，A项正确；图B细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数分裂Ⅰ后期，此时应发生同源染色体分离，与图示a和B、A和b分离不符，B项错误；图C细胞处于减数分裂Ⅰ后期，卵细胞形成过程在减数分裂Ⅰ后期细胞质应不均等分裂，与题图不符，C项错误；图D细胞为有丝分裂，有丝分裂中细胞质应均等分裂，D项错误。 5.(2022·重庆卷)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa)，需进行遗传筛查。不考虑基因突变，下列推断正确的是(　　) A.若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数目一定是24 B.若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数目一定是23 C.若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，则所生男孩一定患病 D.若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病 答案：D 解析：若在初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ后期时，某对同源染色体没有分离，第一极体有24条染色体，次级卵母细胞有22条染色体，则会出现第二极体和卵细胞的染色体数目都为22的现象，A项错误；人类的体细胞中有46条染色体，若第一极体的染色体数目为23，则次级卵母细胞染色体数目一定是23，如果次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ出现姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极，则卵细胞染色体数目可能为22或24，B项错误；若减数分裂正常，由于之前的互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因，故第二极体中X染色体有1个a基因，卵细胞中X染色体也可能有A基因，则所生男孩可能不患病，C项错误；若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，不考虑基因突变，则次级卵母细胞中X染色体有2个a基因，卵细胞中也会携带a基因，则所生男孩一定患病，D项正确。 A组(对点特训) 对点1　减数分裂和受精作用 1.(2024·山东济南模拟)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。下列叙述正确的是(　　) A.多线染色体在分裂后期，一个着丝粒分裂产生多个着丝粒 B.多线染色体的形成通常发生在减数分裂过程中 C.多线染色体与处于分裂中期的染色体相比，染色质丝螺旋化程度要低 D.多线染色体的形成过程中会发生核膜、核仁周期性消失和重建的现象 答案：C 解析：多线化的细胞处于永久间期，着丝粒不分裂，A项错误；多线染色体形成于果蝇唾腺细胞中，果蝇唾腺细胞是体细胞，不能进行减数分裂，B项错误；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的染色体(已高度螺旋化)相比，染色质丝螺旋化程度要低，C项正确；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项错误。 2.(2024·吉林长春校考)马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，图1表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系，图2表示部分细胞分裂图像。下列说法错误的是(　　) A.图1中Ⅲ所对应的细胞中一定不存在同源染色体 B.DNA分子的复制发生在图1的Ⅰ→Ⅱ过程中 C.若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞一定是次级卵母细胞 D.图2中甲细胞所处时期是观察染色体形态、数目的最佳时期 答案：D 解析：图1中Ⅲ对应的细胞处于减数分裂Ⅱ前期或中期，不存在同源染色体，A项正确；DNA分子的复制主要发生在间期，即图1的Ⅰ→Ⅱ过程中，B项正确；若乙细胞来自甲细胞，则根据染色体颜色可知，乙细胞一定是次级卵母细胞，C项正确；观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，而图2甲细胞处于后期，D项错误。 3.澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎。发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如下图所示，图3细胞中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法错误的是(　　) A.图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子已完成减数分裂Ⅱ B.图3细胞所处时期相当于有丝分裂后期 C.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不相同 D.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C可能含2个父系染色体组 答案：A 解析：图1中2个精子进入同一个卵细胞，是异常受精过程，发生在卵细胞的减数分裂Ⅱ时期，此时卵子还没完成减数分裂，A项错误；图3细胞中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，相当于有丝分裂后期，B项正确；该姐弟来源于母亲的染色体由复制而来，是相同的，来自父亲的染色体由两个不同的精子提供，一个精子中含有X染色体，另一个精子中含有Y染色体，因此染色体组成不同，C项正确；若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C可能包含2个父系染色体组，D项正确。 对点2　减数分裂和有丝分裂的比较 4.(2024·湖南长沙模拟)右图是某动物细胞分裂过程中几种物质或结构规律性变化曲线图。下列相关分析错误的是(　　) A.该图示物质的变化规律不可能出现在有丝分裂过程中 B.染色单体形成于减数分裂Ⅰ前期，曲线a表示其数目变化 C.曲线b表示核DNA的数量变化，曲线c表示染色体数目的变化 D.减数分裂Ⅱ后期，着丝粒的分裂导致染色单体数目变为零 答案：B 解析：据图可知，曲线a的数量有时为0，说明曲线a表示染色单体数量变化，存在染色单体时，染色单体的数量与核DNA数量相同，所以曲线b表示核DNA数量变化，曲线c表示染色体数量变化。图中染色体数量先减半，然后再加倍、再减半，说明题图表示减数分裂过程，染色单体形成于减数分裂前的间期，消失于减数分裂Ⅱ后期，B项错误。 对点3　观察细胞的减数分裂 5.(2023·山东临沂模拟)研究人员用小鼠进行实验，发现小鼠卵母细胞减数分裂时，其同源染色体的着丝粒大小有所不同，且着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)的纺锤丝分离，并与去酪氨酸化(dTyr)的纺锤丝结合，从而有更多的机会进入卵细胞(如图所示)。下列说法错误的是(　　) A.图示过程发生在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体进行分离 B.图中细胞分裂后，有dTyr纺锤丝微管的一端将形成次级卵母细胞 C.图中同源染色体分别向细胞的两极移动时需要纺锤丝的牵引 D.与卵细胞同时形成的极体中着丝粒小的染色体较多 答案：D 解析：图示过程表示减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离的过程，A项正确；着丝粒较大的染色体更易与去酪氨酸化(dTyr)的纺锤丝结合，从而有更多的机会进入卵细胞，故图中细胞分裂后，有dTyr纺锤丝微管的一端将形成次级卵母细胞，B项正确；减数分裂中，在纺锤丝的牵引下，配对的同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动，C项正确；与卵细胞同时形成的极体中着丝粒大的染色体较多，D项错误。 B组(综合特训) 6. (2024·辽宁丹东模拟)某雄性动物(2n＝6)的基因型为AaBb，甲、乙代表其体内处于不同分裂时期的细胞(1、2、3代表染色体)，图丙表示细胞分裂不同时期每条染色体中DNA含量的变化曲线，已知图乙细胞在形成过程中只发生了一次差错。下列有关叙述错误的是(　　) A.甲细胞处于有丝分裂后期，细胞中有4个染色体组，0条染色单体 B.甲、乙细胞分别对应图丙的DE段和BC段 C.形成乙细胞的过程中发生的差错是一对同源染色体未分离 D.乙细胞处于减数分裂Ⅱ的中期，1、2、3为非同源染色体 答案： C 解析：甲细胞中含有同源染色体，且着丝粒分裂，细胞中染色体数目是体细胞的2倍，故甲细胞处于有丝分裂后期，细胞中含有4个染色体组，0条染色单体，A项正确；甲细胞中核DNA数∶染色体数＝1∶1，乙细胞中核DNA数∶染色体数＝2∶1，故甲细胞对应图丙的DE段，乙细胞对应图丙的BC段，B项正确；乙细胞中无同源染色体，形成乙细胞的原因是在减数分裂Ⅰ时，发生了染色体结构变异，含A基因的片段移接到了另一条非同源染色体上，在减数分裂Ⅰ后期与含有a基因的染色体移向细胞同一极，C项错误；乙细胞中染色体数目减半，且不含同源染色体，染色体整齐排列在细胞中央，故乙细胞处于减数分裂Ⅱ中期，1、2、3为非同源染色体，D项正确。 7. (2025·湖南株洲模拟)随体是位于某些染色体末端的圆柱形片段，通过次缢痕与主体相连，如图1。植物幼嫩的雌蕊细胞分裂旺盛，图2表示以异源二倍体牡丹(2n＝10)幼嫩的雌蕊为材料进行核型分析的结果。相关叙述正确的是(　　) A.有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，便于染色体核型的观察 B.分裂间期染色质高度螺旋化，此时显微观察更容易观察到随体 C.图2细胞处于减数分裂Ⅱ中期，可观察到4号、9号、10号染色体具有随体 D.有丝分裂后期及减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，导致细胞中随体的数目加倍 答案：A 解析：有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，便于染色体核型的观察，A项正确；分裂间期染色质呈染色质丝状态，此时显微观察不容易观察到随体，B项错误；由图2可知，图2中染色体散乱排布，与减数分裂Ⅱ中期时的染色体状态不同，C项错误；由图1可知，随体的数量并不会随着丝粒的分裂而发生改变，D项错误。 8.(2025·福建龙岩质检)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数量变化示意图，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Ⅰ→Ⅱ过程中DNA含量加倍的原因是______________。Ⅲ→Ⅳ过程中染色单体数目由4→0变化的原因是___________________________。  (2)图乙中B细胞含有________个四分体，C细胞对应图甲中的________时期。  (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________________。  (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________。  (5)请绘出图乙中A细胞的染色体、染色单体和核DNA数量柱形图，并在横坐标下注明该细胞的分裂时期。 答案：(1)经过了间期DNA复制　经过了减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂　(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： 解析：(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的过程，因此此时的细胞中不含四分体。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，且染色体数目是体细胞中的一半，对应图甲中的Ⅲ时期。(3)图乙中A、B细胞中均含同源染色体，基因重组包括减数分裂Ⅰ后期发生的非同源染色体上的非等位基因的自由组合和减数分裂Ⅰ前期发生的同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。结合题图可知，图乙中的B细胞可能发生基因重组，由于B细胞发生不均等分裂，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)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复制后包含的两个DNA分子均带有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；C细胞处于减数分裂Ⅱ中期，由于在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，因此产生的子细胞中的两条染色体可能均带有15N标记或均不带有15N标记，也可能有一条带有15N标记，即C细胞中含有15N标记的染色体有0、1或2条；由于B细胞中含有两对同源染色体，且每对同源染色体中只有一条含有15N标记，该细胞分裂产生的子细胞中15N标记情况如下：两条均标记和两条均不标记或一条有标记、另一条不带标记。因此，该细胞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且细胞中染色体的数目是体细胞中染色体数目的2倍。 特训点一　细胞分裂与基因突变和基因重组 【归纳总结】 1.等位基因出现的原因： (1)图甲细胞分裂方式为有丝分裂，其A、a出现的原因一定为基因突变。 (2)图乙细胞的分裂方式为减数分裂： ①若该生物基因型为AA，则该变异发生在DNA复制时，变异类型为基因突变。 ②若该生物的基因型为Aa，则该变异最可能发生在减数分裂Ⅰ，变异类型为基因重组。 2.不同基因出现的原因： (1)图中同一染色体上出现等位基因A和a的原因为基因突变或基因重组。 (2)若A、a与B、b两对基因独立遗传，则图中一条染色体上同时含有A(a)和b的原因是该细胞发生了染色体结构变异(或易位)。 3.基因重组的类型： (1)非同源染色体上非等位基因自由组合： (2)同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换导致基因重组： 【真题示范】　(2023·湖南卷)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是(　　) A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换 B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离 C.母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变 D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变 解答本题的关键：根据题干信息，设致病基因为A，正常基因为a，分析如下。 原因 演绎推理 判断 父亲的初级精母细胞在 减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换 产生YA型 精子 男孩基因 型为XaYA A项 可能 父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离 产生XAXA 或YY型 精子 男孩基因 型为XaYY B项 不可 能 母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变 产生XA型 卵细胞 男孩基因 型为XAY C项 可能 男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变 男孩突变 细胞基因 型为XAY 男孩突变 细胞基因 型为XAY D项 可能 答案：B 解析：假设该X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，则父亲的基因型为XAY，母亲的基因型为XaXa。若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含A的片段和Y染色体片段交换，则会导致Y染色体上含有显性致病基因A，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A项不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离，则会产生基因型为XAXA或YY的精子，与卵细胞结合后产生基因型为XaYY的不患病男孩，B项符合题意；由于基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因可能突变成显性致病基因A，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C项不符合题意；若在男孩胚胎发育早期，SHOX基因突变成显性致病基因A，也可能导致男孩出现XAY的基因型，D项不符合题意。 考法预测 考法　结合细胞分裂与基因突变和基因重组，考查科学思维能力 1.(2025·河南开封模拟)图1表示某动物的精原细胞，图2表示该精原细胞产生的精细胞，B/b和D/d表示位于常染色体上的两对等位基因。下列有关说法错误的是(　　) A.图1中，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期 B.该精原细胞产生的两个次级精母细胞都可能含有等位基因 C.与该精细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能是bd或BD D.该精细胞与卵细胞识别、融合后，二者的染色体会合在一起 答案：D 解析：图1中，在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，A项正确；若发生了互换，该精原细胞产生的两个次级精母细胞中都含有等位基因，B项正确；若发生了基因突变或互换，与该精细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能是bd或BD，C项正确；精细胞不具有受精能力，精细胞经过变形后发育形成精子，精子能与卵细胞完成受精作用，D项错误。 2.(2024·华南师大附中模拟)图1为某哺乳动物有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系图，图2是基因型为AaBb的该动物产生配子过程中某一时期的细胞分裂图。下列有关叙述正确的是(　　) A.图1中a时期细胞中含有两条性染色体 B.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的a时期 C.图2产生的子细胞在分裂后期含有两对同源染色体 D.图2细胞完成分裂后可产生4种基因型的子细胞 答案：D 解析：图1中a时期表示有丝分裂后期，因此该时期细胞中含有四条性染色体，A项错误；观察染色体形态和数目的最佳时期是有丝分裂中期，即处于图1中的b时期，B项错误；图2细胞中发生同源染色体分离，因此该细胞产生的子细胞中不含有同源染色体，C项错误；由于图2细胞中发生了同源染色体的互换，因此，图2细胞完成分裂后可产生4种基因型的子细胞，D项正确。 特训点二　细胞分裂与染色体变异 【归纳总结】 1.个别染色体数目增加或减少的原因： (1)减数分裂Ⅰ一对同源染色体不分离： (2)减数分裂Ⅱ一对姐妹染色单体不分离： 2.性染色体数目异常个体的成因分析： (1)XXY成因： (2)XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后，两条Y染色体进入同一精细胞。 3.三体产生的配子类型及比例： (1)常染色体三体产生的配子类型及比例。 ①若为纯合子，如基因型为BBB，则产生的配子依然是两种，BB与B，比例是1∶1。 ②若是杂合子，如基因型为BBb，则能产生四种配子，其比例为B∶b∶Bb∶BB＝2∶1∶2∶1。 (2)性染色体三体产生配子的类型及比例(以XXY的雄性果蝇为例)：若三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体会产生的配子类型及比例是X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 【真题示范】　(2024·浙江省1月考)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(　　) A.图甲发生了①至③区段的倒位 B.图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生互换 C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子 提升信息转化能力 信息 转化信息(对接问题) 图甲 b、c、d发生了倒位 若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活 分析得出精原细胞产生的可育雄配子类型 答案：C 解析：由图甲可知是b、c、d发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A项错误。由图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换，B项错误。配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后互换，可能会形成四个配子：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e，不能存活)、ebCDE(缺失了A，不能存活)。因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子，C项正确，D项错误。 考法预测 考法　结合细胞分裂与染色体变异，考查科学思维 1.(2024·江苏扬州模拟)右图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞，图中所示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况。下列相关叙述正确的是(　　) A.该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为2条非同源染色体 B.若该细胞经有丝分裂至后期时，细胞内含有2个染色体组，DNA分子数大于8 C.若该细胞分裂至减数分裂Ⅰ后期，1个细胞内含有2个染色体组，8条染色单体 D.若该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞为AXBY、A、a 答案：C 解析：该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为同源染色体即一对性染色体，A项错误。若该细胞经有丝分裂至后期时，着丝粒分裂，染色单体分开形成染色体，导致染色体数目暂时加倍，所以细胞内含有4个染色体组；由于存在细胞质DNA，所以DNA分子数大于8，B项错误。若该细胞分裂至减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，此时1个细胞内含有2个染色体组，4条染色体，8条染色单体，C项正确。该图表示基因型为AAXBY的精原细胞，已知该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a，也可能为aXBY、A、A，D项错误。 2.(2025·山东临沂模拟)下图表示某二倍体动物细胞甲，以及其在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。下列有关叙述正确的是(　　) A.乙细胞含有4个染色体组，丙细胞含有8条姐妹染色单体 B.图中乙细胞正在进行有丝分裂，有丝分裂过程不可能发生基因突变和基因重组 C.丙细胞正在发生染色体结构变异，将会产生4种不同类型的配子 D.只有丁细胞染色体行为会丰富配子的类型，增加生物的多样性 答案：A 解析：乙细胞着丝粒分裂，故有4个染色体组，其子细胞含有2个染色体组；丙细胞染色体已经复制，故含有8条姐妹染色单体，A项正确。图中乙细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程可以发生基因突变或染色体变异，但不会发生基因重组，B项错误。丙细胞正在发生互换，属于基因重组，不属于染色体结构变异，C项错误。基因重组、基因突变和染色体变异等，都能丰富配子的类型，增加生物的多样性，D项错误。 1.(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为(　　) A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 答案：B 解析：交换后形成Aa的配子，若该细胞为配子中染色体复制1次获得的，加倍后形成AAaa的二倍体符合题目要求，①正确；由题意可知，该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组，若减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，则该子代体细胞中1号染色体上的显性基因数与隐性基因数不一定相等，②错误；减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞，可能就是发生互换后的2条染色体进入该细胞，由这个细胞发育的个体就符合题意，③正确。综上，①③正确，B项符合题意。 2.(2023·浙江卷)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是(　　) A.甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期 B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同 C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞 D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异 答案：B 解析：甲细胞含同源染色体且着丝粒整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，乙细胞不含同源染色体且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，A项正确；甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子，B项错误；甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C项正确；形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构变异，D项正确。 3.(2023·山东卷)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是(　　) A.卵细胞基因组成最多有5种可能 B.若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或ee C.若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能 D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能 答案：C 解析：正常情况下，卵细胞的基因组成可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因组成可能为EE、ee、_ _(表示没有相应的基因)，若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞的基因组成最多有6种可能，A项错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因组成为_ _，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee和_ _，B项错误；卵细胞为E且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，另外两个极体为e或ee、_ _，C项正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，不发生交换，则第一极体为EE，发生交换，则第一极体只能是Ee，综合以上，第一极体可能为Ee和EE两种，D项错误。 4.(2021·海南卷)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是(　　) A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体 B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条 C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型 D.该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR 答案：C 解析：根据题意可知，雄性蝗虫体细胞内只有一条X染色体，减数第一次分裂后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A项正确；减数第一次分裂后期同源染色体分离，产生的细胞性染色体为X或O，即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B项正确；该蝗虫基因型为AaXRO，若不考虑变异，一个精原细胞经减数第一次分裂，再到减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型，但该个体有多个精原细胞，因此处于减数第二次分裂后期的细胞有多个，共有四种基因型，C项错误；该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D项正确。 5.(2021·河北卷)图中①②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　) A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会 B.②经减数分裂形成的配子有一半正常 C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子 D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到 答案：C 解析：减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对，进行联会，A项正确；②中含有a基因的染色体多一条，A、a、a所在的三条同源染色体分离时任意两条正常分离，另一条随机移向一极，故只有第三条染色体移向的那极形成的配子有问题，因此②经减数分裂形成的配子中有一半是正常的，B项正确；③为正常细胞，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，最终产生2种基因型的4个配子，C项错误；①和②分别属于染色体结构变异和染色体数目变异，都是细胞水平的变异，理论上均可以在光学显微镜下观察到，D项正确。 A组(对点特训) 对点1　细胞分裂与基因突变和基因重组 1.(2024·广州、深圳教育联盟)下图是基因型为AaBb的某动物细胞减数分裂过程中的部分时期示意图。下列叙述正确的是(　　) A.甲细胞所处时期发生的是同源染色体分离和核DNA数目加倍 B.乙细胞为次级精母细胞或极体 C.产生乙细胞的过程中一定发生了互换 D.甲、乙细胞中染色体数相等，染色体组数也相等 答案：D 解析：甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，该时期发生的是同源染色体分离，对于进行减数分裂的细胞来说，核DNA数目加倍发生在减数分裂Ⅰ前的间期，A项错误；乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，由甲细胞的细胞质均等分裂可推断该动物为雄性动物，因此，乙细胞为次级精母细胞，B项错误；产生乙细胞的过程中可能发生互换，也可能基因发生改变，故发生了基因突变，C项错误。 2.某二倍体高等动物的一个卵原细胞中，两对等位基因位于一对同源染色体上(如图)。若在减数分裂过程中，这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次交换(不考虑发生突变)，形成的次级卵母细胞分裂得到一个基因型为mn的卵细胞和一个极体，则该极体的基因型不可能是(　　)　　　　　 　　　　　 　　　　　 A.MN B.Mn C.mN D.mn 答案：A 解析：由题图可知，该两对等位基因发生连锁，正常情况下可产生MN和mn的配子。若这对染色体的非姐妹染色单体发生交换的位点为N，则产生基因型为mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmNn，则该极体基因型为mN；若发生交换的位点为M，则产生基因型为mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为Mmnn，则该极体基因型为Mn；若发生交换的位点不是M和N，则产生基因型为mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmnn，则该极体的基因型为mn。综上，B、C、D三项不符合题意，A项符合题意。 3.(2025·河南安阳检测)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下所示，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是(　　) A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一 B.图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组 C.等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ D.该细胞减数分裂完成后可产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞 答案：B 解析：该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色单体互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以同源染色体的非姐妹染色单体互换是精子多样性形成的原因之一，A项正确；题图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因b、基因a和基因B发生了重组，B项错误；由于发生同源染色体的非姐妹染色单体互换，等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，C项正确；该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞，且比例均等，D项正确。 对点2　细胞分裂与染色体变异 4.科学家在某二倍体的鱼中发现了“孤雄生殖”现象。关于这种鱼类的“孤雄生殖”，科学家提出了图中A、B、C三种可能发生的途径，甲、乙、丙分别代表这三种途径所得到的“孤雄生殖”后代的体细胞。下列相关叙述错误的是(　　) A.图中的甲、乙、丙细胞中均不含母方的遗传物质 B.图中的二倍体精子可能是亲代减数分裂Ⅰ异常而形成的 C.图中丙细胞中两条染色体上的基因可能完全相同 D.图中甲细胞形成的过程中曾发生有丝分裂异常 答案：A 解析：甲、乙、丙中细胞质中的遗传物质均来自母方，细胞核中的遗传物质均来自父方，A项错误；图中的二倍体精子可能是减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)形成的，也可能是减数分裂Ⅱ异常(姐妹染色单体分开，变成染色体移向细胞同一极)形成的，B项正确；若C途径的精子来自同一次级精母细胞，不考虑突变和互换，丙细胞中两条染色体上的基因完全相同，C项正确；无核的卵细胞和精子结合形成受精卵，受精卵中只含1个染色体组，经过有丝分裂得到甲，甲含2个染色体组，因此甲细胞形成的过程中曾发生有丝分裂异常，D项正确。 5.(2024·江苏海安高级中学高三月考)果蝇(2n＝8)的某一个精原细胞进行减数分裂时发生了一次异常，现分别检测了其分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A.图中①②③分别表示染色体、核DNA、染色单体 B.该精原细胞在减数分裂Ⅰ后期发生了异常 C.该精原细胞最终形成正常精细胞与异常精细胞之比为1∶1 D.该精原细胞最终形成的精细胞中均不存在同源染色体 答案：B 解析：分析题图可知，根据T3时期②的数量为0，可判断出②表示染色单体，结合T1时期①∶②∶③＝1∶2∶2，可知①表示染色体，②表示染色单体，③表示核DNA，A项错误；T1时期可表示减数分裂Ⅰ，T2时期①②③的数量分别是5、10、10，说明减数分裂Ⅰ后期出现了异常，一对同源染色体移向了一个次级精母细胞中，产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞，它们进行正常的减数分裂Ⅱ，最终形成的4个精子中染色体数目分别是3、3、5、5，没有一个精子的染色体数目是正常的，B项正确，C项错误；由于一对同源染色体未分离，故该精原细胞最终形成的精细胞中有的存在同源染色体，D项错误。 B组(综合特训) 6.某动物的基因型是AABbDd，该动物体内细胞①经2次分裂产生细胞②~⑤，其中②和③来自同一个次级精母细胞，④和⑤共同来自另一个次级精母细胞。细胞①②中标明了染色体组成和相关基因。下列叙述错误的是(　　) A.在减数分裂Ⅰ前的间期发生了基因突变 B.在减数分裂Ⅱ发生了染色体数目变异 C.若子细胞③与正常卵细胞形成受精卵并发育为幼体，则该幼体为三倍体 D.若子细胞④与⑤的染色体数目相同而基因型不同，则可能发生了染色体片段缺失 答案：C 解析：根据题图分析可知，该动物的精原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期DNA复制的过程中发生了基因突变，其中一条染色体上的A基因突变为a基因，A项正确；根据减数分裂Ⅱ产生的子细胞②和③可知，在减数分裂Ⅱ的后期，其中一个次级精母细胞一条染色体的姐妹染色单体分开形成的两条相同染色体移向了同一极，导致发生了染色体数目的变异，子细胞②内染色体数目少了一条，子细胞③内染色体数目多了一条，B项正确；根据题图分析可推知，子细胞②内染色体数目少一条，子细胞③内染色体数目多了一条，若子细胞③与正常卵细胞形成受精卵并发育为幼体，则该幼体为三体，而不是三倍体，C项错误；若子细胞④与⑤的染色体数目相同而基因型不同，则可能发生了染色体片段缺失，导致其上的基因缺失，D项正确。 7. (2025·湖南郴州模拟)图甲、丁表示细胞中部分染色体的行为变化或状态，图乙、丙表示二倍体生物进行分裂的细胞。下列相关叙述错误的是(　　) A.只有图甲和图乙所示细胞中含有染色单体 B.图乙、丙、丁都发生了可遗传变异，但变异类型各不相同 C.若图乙为初级精母细胞，则最终产生的精细胞中的染色体数目均不正常 D.图丙分裂完成产生的细胞可表示精细胞或极体，此时细胞中染色体数目与体细胞相同 答案：D 解析：只有图甲和图乙所示细胞中含有染色单体，图丙所示细胞中着丝粒已分裂，图丁所示细胞中染色体没有复制，A项正确；图乙表示一对同源染色体移动到了同一极，会发生个别染色体数目增加或减少的变异，图丙发生了基因突变，图丁发生了非同源染色体间的易位，B项正确；若图乙为初级精母细胞，由于有一对同源染色体没有分离，所以最终产生的精细胞中的染色体数目均不正常，C项正确；图丙表示二倍体生物进行有丝分裂的细胞，其分裂完成产生的细胞只可表示体细胞，此时细胞中染色体数目是体细胞的两倍，D项错误。 8.(2024·四川内江校考)图甲为某二倍体动物(2N＝4)精原细胞的分裂部分模式图，图乙表示该个体某些细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量。据图回答相关问题： (1)图甲中不属于该动物的分裂模式图是细胞________，判断的理由是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  (2)图甲中细胞①对应图乙中的______时期，该时期的主要特征是____________________________________________。从染色体角度分析细胞⑤与细胞①的区别是_________________________________________________ _________________________________________________________________。  (3)若该精原细胞的基因型为AaXbY，经减数分裂产生了一个基因型为AXbXb的精细胞，与其来自同一个次级精母细胞的精细胞的基因型为______________，导致这种现象产生的原因是_________________________________________ _________________________________________________________________。  答案：(1)③④　该动物为雄性，细胞质均等分裂，但③④出现细胞质不均等分裂　(2)Ⅰ　着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，纺锤丝牵引着染色体平均移向两极　细胞⑤没有同源染色体，而细胞①有；细胞①染色体数目为细胞⑤的两倍　(3)A　减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，XbXb所在的两条染色体移向了细胞的同一极 解析：(1)根据题意，该动物为雄性，图甲中③和④出现细胞质不均等分裂，属于卵细胞的形成过程，不属于该动物。(2)图乙的三种柱形，黑白相间的数值会为0，代表染色单体，白色的数量会少于黑色的，所以白色代表染色体，黑色代表核DNA。图甲细胞①存在同源染色体且着丝粒分裂，没有染色单体，处于有丝分裂后期，染色体数目加倍，对应图乙中的Ⅰ时期。细胞⑤也出现着丝粒分裂、染色体数目加倍的特征，但细胞⑤处于减数分裂Ⅱ后期，与细胞①的区别是不存在同源染色体，而且细胞①染色体数目为细胞⑤的两倍。(3)若该精原细胞的基因型为AaXbY，经减数分裂产生了一个基因型为AXbXb的精细胞，说明一开始形成了一个基因型为AAXbXb的次级精母细胞，则与其来自同一个次级精母细胞的精细胞的基因型为A，XbXb原本位于同一条染色体的两条姐妹染色单体上，导致这种现象产生的原因是减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，XbXb所在的两条染色体移向了细胞的同一极。 9.(2024·湖北武汉模拟)研究发现，在受精卵形成后的第一次分裂过程中，细胞以“双纺锤体”的形式进行分裂。来自父母双方的染色体并非携手共进，而是每一套亲代染色体各有一个对应的纺锤体。而“双纺锤体”在形成过程中可能出现异常，分裂产生异常子细胞，如图所示。回答下列问题： (1)在哺乳动物细胞有丝分裂的过程中，与纺锤体的形成密切相关的细胞器是________________。  (2)据图可知，哺乳动物受精作用发生在______________(填“有丝分裂”“无丝分裂”“减数分裂Ⅰ”或“减数分裂Ⅱ”)过程中。受精卵第一次正常分裂时，在两个纺锤体的各自牵引下，____________(填“同源染色体”或“姐妹染色单体”)分离，均分到两个子细胞中。  (3)图中的甲、乙两种异常分裂现象分别表现为______。  A.两个纺锤体牵引不同步 B.两个纺锤体方向不一致 C.形成了两个纺锤体 D.着丝粒不分裂 (4)在异常子细胞甲中存在两个细胞核①和②，①和②中DNA含量________(填“相同”或“不同”)，携带的遗传信息__________(填“相同”或“不同”)。  (5)图中异常子细胞甲与正常子细胞中携带的遗传信息____________(填“相同”或“不同”)。  答案：(1)中心体　(2)减数分裂Ⅱ　姐妹染色单体　(3)B、A(顺序不能换)　(4)相同　不同　(5)相同 解析：(1)哺乳动物细胞中心体发出星射线形成纺锤体。(2)分析题图，哺乳动物受精作用发生时透明带内只有一个极体，说明此时处于减数分裂Ⅱ。受精卵第一次正常分裂时，来自父方的染色体和来自母方的染色体各有一个对应的纺锤体，说明纺锤丝牵引姐妹染色单体分离。(3)正常情况下，两个纺锤体方向一致，纺锤体同步牵引，图中甲情况两个纺锤体方向不一致，乙情况两个纺锤体牵引不同步，故选B、A。(4)在异常子细胞甲中存在两个细胞核，一个来自父方，一个来自母方，由于异常分裂时，两个纺锤体没有平行排列，导致一极的雌雄遗传物质没有融合而形成两个细胞核，故DNA含量相同；因两个细胞核一个来自父方，一个来自母方，携带的遗传信息不同。(5)异常子细胞甲含有两个细胞核，一个来自父方，一个来自母方，与正常子细胞中携带的遗传信息相同，只是遗传物质在两个细胞核中。 第16讲　细胞的分化、衰老和死亡 课标要求 1.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.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 关键词索引 基因选择性表达　全能性　细胞凋亡　细胞坏死　细胞衰老 特训点一　细胞的分化与全能性 1.细胞分化 2.细胞的全能性 3.填写关于细胞分化和细胞全能性不同点的表格 细胞分化 细胞的全能性 原因 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 特点 持久性、稳定性、不可逆性、普遍性 ①一般来说，分化程度的高低与全能性大小呈_____ ②受精卵____配子____体细胞  结果 形成形态、结构、功能不同的细胞群 产生完整有机体或分化成其他各种细胞 拓展链接 澄清四个易错易混点 (1)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。 (2)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞的自我更新。 (3)同一个体不同类型细胞的RNA不完全相同。同一个体的体细胞中核遗传物质相同，由于不同细胞选择性表达的基因不完全相同，因而转录生成的RNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。 (4)分化程度高的细胞，其全能性不一定低。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，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。 4.干细胞 (1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞。  (2)举例：人骨髓中的许多____________，能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去。  知识必备答案：1.形态、结构和生理功能　胚胎　组织和器官　持久性　普遍性　个体发育　专门化　遗传信息的表达情况 2.全套遗传信息　细胞　细胞核　离体　受精卵　体细胞　低　高 3.负相关　＞　＞ 4.(1)分裂和分化　(2)造血干细胞 概念诊断 1.人体内细胞分化仅发生在胚胎时期。(　　) 答案：× 提示：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。 2.细胞分化导致细胞形态、结构、功能发生改变，是因为细胞内的遗传物质发生了改变。(　　) 答案：× 提示：细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质没有发生改变。 3.人的肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。(　　) 答案：× 提示：人的肌细胞与幼红细胞中基因相同，mRNA、蛋白质不完全相同。 4.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(　　) 答案：× 提示：造血干细胞是已分化的细胞，但仍能继续分化形成各种血细胞。 5.脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。(　　) 答案：√ 6.高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(　　) 答案：× 提示：高度分化的细胞在给予一定的条件时，可以进行分裂增殖，如植物组织培养。 探究点　细胞分化 【情境引领】　血红蛋白的主要生理功能是运输氧气。人的血红蛋白基因位于第11号和第16号染色体上，其编码基因有α、β、γ、ε等，在人的不同发育阶段，血红蛋白由不同分子组成。 【问题生成】 (1)请据图思考为什么在人的不同发育时期，血红蛋白分子组成不同? 提示：同一种细胞在人的不同发育时期会表达不同的基因。 (2)请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况并将其分类。 ①胰岛素基因；②ATP合成酶基因；③血红蛋白基因；④呼吸酶基因；⑤抗体基因；⑥核糖体合成酶基因。 管家基因(所有细胞均表达的一类基因)：____________________。  奢侈基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)：________。  提示：②④⑥　①③⑤ 【归纳总结】 细胞分化的六个关键点 (1)细胞分化的标志 (2)细胞分化的实质 细胞分化的实质就是不同种类的细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。 (3)细胞分裂与细胞分化的区别和联系 (4)分化细胞表达的基因 (5)细胞分化的“变”与“不变” (6)细胞分化过程中遵循的中心法则 【真题示范】　(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　) A.细胞对该信号分子的特异应答依赖细胞内的相应受体 B.酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化 解答本题的关键是根据题干和图示信息分析得出：信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用；图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合，ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性，有活性的激酶区域能将无活性的应答蛋白转化为有活性的应答蛋白，再结合选项做出判断。 答案：D 解析：由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答依赖细胞外侧的酶联受体，A项错误；酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B项错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C项错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D项正确。 考法预测 考法1　围绕细胞分化的理解与分析，考查生命观念 1.(2025·广东梅州模拟)下图是某植物愈伤组织通过培养形成植株的过程中产生的不同类型细胞的示意图。下列叙述正确的是(　　) A.愈伤组织分化形成的不同组织细胞中的核基因不同 B.已高度分化的叶肉细胞、表皮细胞仍然具有全能性 C.核糖体蛋白基因只在某类组织细胞中特异性表达 D.愈伤组织形成叶肉细胞等降低了各种生理功能的效率 答案：B 解析：愈伤组织分化后形成不同组织细胞，其核基因都是相同的，A项错误；已高度分化的叶肉细胞、表皮细胞仍然具有全能性，因为其含有发育成本物种所需要的全部遗传物质，B项正确；核糖体蛋白基因是在所有细胞中都表达的基因，其指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，C项错误；愈伤组织形成叶肉细胞等组织细胞提高了生物体各种生理功能的效率，D项错误。 考法2　围绕对细胞全能性与干细胞的理解与分析，考查生命观念 2.(2025·湖北鄂州检测)“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是(　　) A.多细胞生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是分化中丢失了大量的基因 B.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病 C.“细胞核重编程”和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关 D.该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望 答案：A 解析：多细胞生物体内的细胞没有表现出全能性是因为基因的选择性表达，A项错误；“细胞核重编程”后形成的细胞，其细胞核是自身细胞的，形成的组织器官用于自体移植，没有免疫排斥反应，D项正确。 细胞“具有”全能性 　　发育为完整有机体或分化成其他各种细胞，才能“体现”或“表现”细胞的全能性，即 细胞 发育成完整有机体或分化成其他各种细胞 特训点二　细胞的衰老与死亡 1.细胞衰老的特征 (1)代谢的变化 (2)细胞核的变化 细胞核 [巧记]　细胞衰老特征的记忆口诀 2.细胞衰老的原因 (1)自由基学说：自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。 ①自由基攻击磷脂分子，产生自由基，这些新产生的自由基又去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对________________损伤比较大。  ②攻击DNA，可能引起________。  ③攻击蛋白质，使蛋白质________。  (2)端粒学说 ①端粒：染色体________一段特殊序列的____________________________。  ②特点：端粒DNA序列在____________后会缩短一截。  ③结果：在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧的__________就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。  3.年龄因素与细胞衰老的关系 (1)实验 该实验说明__________可以影响细胞的分裂。  (2)细胞核是细胞____________的控制中心，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________会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会________，从而影响细胞的生命活动。  4.细胞的死亡 细胞死亡包括________和________等方式，其中________是细胞死亡的一种主要方式。  (1)细胞凋亡 概念 由________所决定的细胞自动结束生命的过程，是由________决定的程序性调控，所以它是一种_________ 类型 ①细胞正常的_______ ②清除____________的细胞  ③正常发育过程中的程序性死亡 意义 ①保证多细胞生物体完成_______ ②维持__________的稳定  ③抵御____________的干扰  (2)细胞坏死 在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的________________。  拓展链接 与细胞衰老和凋亡有关的三个易错点 (1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。 (2)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。 (3)细胞凋亡与基因选择性表达有关。 (3)细胞自噬 在一定条件下，细胞会将__________________等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。  知识必备答案：1.(1)水分　酶活性　呼吸速率　物质运输　细胞内的色素　(2)染色质　核膜 2.(1)①生物膜　②基因突变　③活性下降　(2)①两端 DNA-蛋白质复合体　②每次细胞分裂　③正常基因的DNA序列 3.(1)不分裂　分裂旺盛　细胞核　(2)代谢和遗传　染色质　下降 4.凋亡　坏死　凋亡　(1)基因　遗传机制　程序性死亡　自然更新　被病原体感染　正常发育　内部环境　外界各种因素　(2)细胞损伤和死亡　(3)受损或功能退化的细胞结构 概念诊断 1.衰老细胞因水分减少，细胞核体积变小。(　　) 答案：× 提示：衰老细胞的细胞核体积增大。 2.衰老细胞中各种酶的活性均显著降低。(　　) 答案：× 提示：衰老细胞中部分酶的活性显著降低，某些酶的活性仍很高。 3.幼年个体体内不发生细胞衰老和细胞凋亡。(　　) 答案：× 提示：细胞衰老和细胞凋亡发生在生物体生命活动的整个生命历程中。 4.细胞凋亡受基因调控，有利于个体生长发育。(　　) 答案：√ 5.细胞坏死与细胞凋亡是一回事，都是细胞的死亡。(　　) 答案：× 提示：细胞凋亡是基因调控的自动死亡过程，细胞坏死是在不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断导致的细胞损伤和死亡。 探究点　酵母菌细胞中的线粒体自噬 【情境引领】　酵母菌是一种单细胞真菌，其结构简单，是研究生命科学的理想微生物，也常用于酿酒等，下图表示酵母菌中的线粒体发生的“自噬”现象，请回答下列问题： 【问题生成】 (1)正常的酵母菌中若发生严重的线粒体“自噬”，会引起细胞________(填“凋亡”或“坏死”)。  提示：凋亡 (2)据图可知，损伤的线粒体可被细胞自身的膜(如内质网或高尔基复合体的膜)包裹形成自噬体，并与溶酶体结合形成自噬溶酶体，该过程体现了生物膜具有__________________。  提示：(一定的)流动性 (3)若该酵母菌中的线粒体均遭此“损伤”，则葡萄糖氧化分解的最终产物是CO2和________，对后者用酸性重铬酸钾溶液进行检测时，颜色变化是______________。  提示：酒精(或C2H5OH)　由橙色变成灰绿色 【真题示范】　(2024·甘肃卷)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 答案：C 解析：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，来支持细胞的基本生命活动，A项正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法获得足够的能量和营养素，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B项正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C项错误；细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持细胞的基本生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D项正确。 考法预测 考法1　围绕细胞衰老的特征与原因，考查生命观念与社会责任 1.(2025·山西晋城模拟)细胞衰老后形态、结构会发生如图所示的一系列变化。下列相关叙述正确的是(　　) A.衰老的细胞中线粒体数目并没有明显变化，因此能量供应量不会降低 B.衰老的细胞发生皱缩、体积减小可能与水分和蛋白质含量减少有关 C.用甲紫溶液染色后，衰老细胞比正常细胞的染色质区域着色浅 D.细胞衰老后，细胞核的体积缩小，对细胞代谢的控制能力降低 答案：B 解析：从图中信息可知，衰老的细胞中线粒体数目并没有明显变化，但是由于酶的活性降低，细胞代谢速率减慢，因此能量供应量降低，A项错误；由于水分减少，因此衰老的细胞体积减小，由于染色质螺旋化后转录受阻，蛋白质合成减少，骨架蛋白对细胞的支撑作用下降，因此细胞发生皱缩，B项正确；衰老细胞的特征之一是染色质收缩，染色加深，因此用甲紫溶液染色后，衰老细胞比正常细胞的染色质区域着色深，C项错误；衰老细胞的细胞核体积增大，D项错误。 考法2　围绕细胞的死亡，考查生命观念与社会责任 2.(2025·山东聊城质检)凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合，通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因的表达，使细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活。Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能选择性切割某些蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，之后被吞噬细胞吞噬清除。下列叙述正确的是(　　) A.凋亡小体被吞噬细胞清除的过程需要载体蛋白的协助，与细胞膜的流动性有关 B.癌细胞不存在控制Dnase酶和Caspase酶合成的基因，所以不会凋亡 C.Dnase酶和Caspase酶被激活是细胞中遗传信息执行情况改变的结果 D.细胞凋亡过程中既存在DNA的断裂也存在蛋白质的水解，但不存在蛋白质的合成 答案：C 解析：凋亡小体被吞噬细胞清除的过程属于胞吞，需要ATP，不需要载体蛋白的协助，A项错误；同一生物个体中的细胞含有该个体的全套遗传物质，故癌细胞中存在控制Dnase酶和Caspase酶合成的基因，B项错误；与凋亡有关的酶如Dnase酶、Caspase酶被激活，是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果，即细胞分化的结果，C项正确；结合题干信息“Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能选择性切割某些蛋白质形成不同长度的多肽”可知，细胞凋亡过程中存在DNA的断裂和蛋白质的水解，同时该过程也存在蛋白质的合成，D项错误。 考法3　综合分析细胞的生命历程，考查科学思维 3.生物体内的绝大多数细胞，都要经过分化、衰老、死亡等几个阶段。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，这是一切生物的普遍规律；第二种是病理性衰老，即内在的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；第三种是心理性衰老，人类由于各种原因，常常产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。下列说法错误的是(　　) A.细胞分化和衰老都会导致细胞形态、结构和功能发生变化 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变短导致的衰老属于生理性衰老 D.细胞死亡都有利于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定 答案：D 解析：细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，细胞衰老后细胞形态、结构和功能也发生变化，A项正确；病理性衰老是内在的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项正确；生理性衰老是指随着年龄增长所出现的生理性退化，随着细胞分裂次数的增加，端粒DNA变短导致的衰老属于生理性衰老，C项正确；细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持细胞数目的相对稳定，而细胞坏死是细胞受到不利因素的影响而被迫中断正常代谢的现象，不利于维持内部环境的稳定，D项错误。 1.细胞生命历程各过程之间的关系 2.表格法比较细胞衰老、细胞凋亡与细胞坏死 项目 实质 结果 遗传物质 细胞衰老 内因、外因共同作用 细胞正常死亡 不发生改变 细胞凋亡 受到由遗传机制决定的程序性调控 基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡 细胞坏死 受种种不利因素影响；不受基因控制 细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎 一、核心概念——重落实 1.(必修1 P119)细胞分化：______________________________________的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。  提示：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生 2.(必修1 P121)细胞的全能性： ______________________________________ _________________________________________________________________。  提示：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性 3.(必修1 P118~119思考·讨论)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因： ________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化而形成的，同一个体不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同 4.(必修1 P119正文拓展)一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。在什么条件下，这些分化的细胞不再保持分化后的状态?______________________________________________________________。  提示：离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化恢复分裂和分化能力 5.(必修1 P122拓展应用2拓展)利用干细胞的分离和体外培育出组织和器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗，将干细胞体外培育出组织和器官的过程是否体现了体细胞的全能性?理由是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：不是，细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性 6.(必修1 P123图6-8)细胞衰老过程中细胞代谢会减慢，原因是_________________________________________________________________。  提示：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.(必修1 P124正文)端粒酶是延长端粒的一种酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因是__________________________________________________________。  提示：癌细胞能激活端粒酶活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构 8.(必修1 P127拓展应用)白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不同，白细胞凋亡的速率比红细胞凋亡的速率快。请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义：__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用 二、真题体验——明考向 1.(2024·吉林卷)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 答案：D 解析：肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA复制，A项正确；肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B项正确；卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达，合成承担相应功能的蛋白质，C项正确；细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D项错误。 2.(2022·湖北卷)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是(　　) A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞 B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖 C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路 D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关 答案：A 解析：红系祖细胞能分化为成熟红细胞，但不具有无限增殖的能力，A项错误；BMI1基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍，推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化，B项正确；若使BMI1基因过量表达，则可在短时间内获得大量成熟红细胞，可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路，C项正确；当红系祖细胞分化为成熟红细胞后，BMI1基因表达量迅速下降，若使该基因过量表达，则成熟红细胞的数量快速增加，可见红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关，D项正确。 3.(2023·海南卷)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(　　) A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质 B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量 D.物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果 答案：D 解析：根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”可知，根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A项正确；根据题干信息“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”可知，物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B项正确；细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C项正确；物质A引起的细胞凋亡是由外界环境不良造成的，不是该植物在胚发育时期基因表达的结果，D项错误。 4.(2024·湖北卷)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白，被棉铃虫吞食后活化，再与肠道细胞表面受体结合，形成复合体插入细胞膜中，直接导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题： (1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。  (2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和________产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路：_________________________________________________________________。  (3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是肠道细胞表面受体蛋白的________或________发生变化，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。  (4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性，原因是__________________________________________________ _________________________________________________________________。  答案：(1)细胞坏死　(2)分化　抑制肠干细胞的激活(合理即可)　(3)结构　控制基因　(4)减缓棉铃虫种群抗毒蛋白基因频率的增加速度(合理即可) 解析：(1)细胞坏死指的是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，Bt毒蛋白作为损害因子，导致该生物细胞的死亡，属于细胞坏死。(2)分析题意可知，干细胞能够通过增殖和分化不断补充到体细胞中去，即肠干细胞分裂和分化产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。可以选择抑制肠干细胞分裂和分化的激活，来提高转基因棉花杀虫效果。(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下，肠道细胞表面受体蛋白的结构或控制基因会发生变化，使该受体蛋白无法正常表达，即无法与Bt毒蛋白结合，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。(4)该做法为棉铃虫提供正常的取食环境，始终保持一定的敏感棉铃虫种群，即使部分棉铃虫对转基因抗虫棉产生了抗性，但因其与敏感棉铃虫交配，后代抗性基因会发生分离，具备抗性的棉铃虫种群基因频率不会迅速增加。 A组(对点特训) 对点1　细胞的分化与全能性 1.据报道，研究人员利用多能干细胞已成功诱导分化出胰岛B细胞，这一研究为糖尿病的治疗开辟了新途径。下列有关细胞分化的说法，正确的是(　　) A.多能干细胞是一类未经分化的细胞，具有很强的分裂能力 B.分化出的胰岛B细胞和多能干细胞中蛋白质种类完全不同 C.诱导分化出的胰岛B细胞一般不能再分化成其他类型细胞 D.多能干细胞分化成胰岛B细胞的过程体现了细胞的全能性 答案：C 解析：胚胎干细胞是一类未分化的细胞，多能干细胞已经发生了细胞分化，A项错误；细胞分化过程中发生了基因的选择性表达，故胰岛B细胞与多能干细胞中蛋白质的种类不完全相同，B项错误；高度分化后的细胞一般不能再分化，C项正确；多能干细胞分化成胰岛B细胞的过程，由于没有形成完整的个体或分化成其他各种细胞，没有体现细胞的全能性，D项错误。 2.研究人员研究肥胖机理时发现了一种与分化形成脂肪细胞有关的蛋白质M，其细胞分化过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.已分化的细胞不可能继续分化为其他类型的细胞 B.肌肉细胞与脂肪细胞中均含控制蛋白质M合成的基因 C.促进蛋白质M的合成是解决肥胖问题的一条途径 D.间充质细胞是一种成体干细胞，其分化过程具有组织特异性 答案：A 解析：已分化的细胞也可能再转化为其他类型的细胞，如题图人体的干细胞分化为间充质细胞，间充质细胞又分化为肌肉细胞或脂肪细胞，A项错误；肌肉细胞和脂肪细胞都是由间充质细胞分化而来的，所以都含有控制蛋白质M合成的基因，B项正确；由图可知，促进间充质细胞中蛋白质M的表达，可以抑制脂肪细胞的形成，从而解决肥胖问题，C项正确；间充质细胞已经发生了分化，是一种成体干细胞，其分化过程具有组织特异性，D项正确。 3.下表表示不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，下列说法错误的是(　　) 检测的3 种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白 基因、胰岛素基因 卵清蛋白 mRNA 珠蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 输卵管细胞 +++ + - - 红细胞 +++ - + - 胰岛细胞 +++ - - + 注：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子 A.由表可说明，同一生物体不同类型的体细胞中，基因是相同的 B.在生物体中，三种细胞合成的蛋白质都不相同 C.胰岛素mRNA的形成可以体现细胞分化的实质 D.生物体多种性状的形成，是以细胞分化为基础的 答案：B 解析：由表可说明，同一生物体不同类型的体细胞中，基因是相同的，A项正确；在生物体中，有的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的，在所有细胞中都能产生，因此三种细胞中合成的蛋白质有的相同，B项错误；胰岛素mRNA的形成可以体现细胞分化的实质，即基因的选择性表达，C项正确；细胞分化形成特定的蛋白，进而形成多种性状，D项正确。 对点2　细胞的衰老与死亡 4.(2024·山东济宁模拟)线粒体不仅是细胞的能量工厂，还在细胞凋亡的调控中起重要作用。某高等动物体内线粒体膜通透性改变，细胞色素c被释放到细胞质基质，通过一系列反应，促进细胞核中部分基因选择性表达，参与调控细胞凋亡过程，如图所示。据图分析，下列相关说法错误的是(　　) A.细胞色素c和催化有氧呼吸第三阶段的酶在线粒体中所处的场所相同 B.该高等动物体内所有细胞核中均含有控制C-3酶合成的基因 C.向血液中注射蛋白A的抗体，图示细胞凋亡过程就会被抑制 D.细胞色素c参与的细胞凋亡过程伴随着ATP的消耗 答案：C 解析：线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，因此细胞色素c和催化有氧呼吸第三阶段的酶均分布在线粒体内膜上，A项正确；蛋白A与细胞色素c在细胞质基质完成反应，向血液中注射蛋白A的抗体，抗体无法进入细胞内与蛋白A完成抗原—抗体结合，不能抑制细胞凋亡，C项错误；蛋白A与细胞色素c的结合过程需要消耗ATP，因此细胞色素c参与的细胞凋亡过程伴随着ATP的消耗，D项正确。 5.(2025·广东茂名模拟)红细胞的凋亡是一个程序性死亡的过程。磷脂酰丝氨酸(PS)是细胞膜中磷脂成分之一，通常位于细胞膜的内侧，当细胞内ATP供能不足、红细胞内Ca2+浓度升高时，会引起PS外翻，吞噬细胞膜的表面有能与外翻PS结合的受体，最终使衰老红细胞被吞噬细胞清除。另外细胞内Ca2+浓度升高还会激活一些水解酶的活性，使附着在膜上的部分血红蛋白脱落，红细胞出现皱缩。下列说法正确的是(　　) A.哺乳动物成熟红细胞内无细胞核及遗传物质，其凋亡不受基因控制 B.衰老的红细胞会出现细胞萎缩、多种酶活性降低的特点 C.吞噬细胞清除衰老红细胞的过程与红细胞内的溶酶体有关 D.构成细胞膜的主要成分为PS和蛋白质，PS外翻与细胞的衰老有关 答案：B 解析：细胞核排出后其实已经开始了细胞凋亡，并不是衰老后才开始凋亡，因此哺乳动物成熟红细胞的凋亡受基因控制，A项错误；衰老的红细胞会出现细胞萎缩、细胞体积变小、多种酶活性降低、细胞代谢速率降低等特点，B项正确；衰老红细胞没有细胞核和任何细胞器，不含溶酶体，C项错误；细胞膜的主要成分是脂质(主要为磷脂)和蛋白质，PS是细胞膜中磷脂成分之一，D项错误。 6.细胞毒性T细胞(简称CTL)，对靶细胞的杀伤作用有多种方式。方式一：CTL与靶细胞接触后释放大量穿孔素，穿孔素插入靶细胞膜，并多聚化形成孔径较大的穿膜通道，这种通道迅速改变了细胞膜的通透性和细胞渗透压，最终导致内容物大量溢出，细胞溶解死亡。方式二：CTL表达信息分子，它被释放到细胞外与靶细胞表面的受体结合，引起靶细胞内相关基因表达，靶细胞演变成许多囊泡状结构并被吞噬细胞摄取。当细胞坏死时会溢出细胞质，影响到周围细胞，而细胞凋亡并不危及相邻细胞。综合分析，CTL杀伤靶细胞的方式一、方式二分别属于(　　) A.细胞凋亡、细胞凋亡　　 B.细胞坏死、细胞凋亡 C.细胞凋亡、细胞坏死　　 D.细胞坏死、细胞坏死 答案：B 解析：据题意可知，CTL杀伤靶细胞的方式一如下：CTL与靶细胞接触后释放大量穿孔素，在穿孔素的作用下，细胞膜的通透性和细胞渗透压改变，最终导致内容物大量溢出，细胞溶解死亡，而且溢出的细胞内容物会影响到周围细胞，故方式一属于细胞坏死。方式二，CTL表达信息分子，它被释放到细胞外与靶细胞表面的受体结合，引起靶细胞内相关基因表达，最终被吞噬细胞摄取，导致细胞死亡，可见该细胞死亡并不危及相邻细胞，故方式二属于细胞凋亡。A、C、D三项不符合题意，B项符合题意。 B组(综合特训) 7. (2025·山东济宁模拟)细胞色素c是线粒体内膜上参与电子传递的重要蛋白质，也能诱导细胞凋亡。某科研小组对此进行了研究：将少量细胞色素c注入细胞质基质后，提取细胞内DNA并进行电泳，结果如下图所示(图中条带处为DNA的分布位置)。下列叙述正确的是(　　) 注：1~5组分别为注入细胞色素c后0、1、2、3、4小时；6为空白对照；7为标准DNA A.本实验遵循单一变量原则，是否在细胞质基质注入细胞色素c是唯一自变量 B.细胞凋亡时，DNA降解产生的最终产物大多数为200 bp左右的片段 C.细胞凋亡时，1~5组细胞内的DNA均被降解 D.细胞内合成ATP的过程一定都需要细胞色素c的参与 答案：B 解析：由题可知，本实验的自变量为注入细胞色素c后的时间，A项错误；分析题图可知，细胞凋亡时，DNA降解产生的最终产物大多数为200 bp左右的片段，B项正确；分析题图可知，细胞凋亡时，第1组和第6组空白对照一样，细胞内的DNA没有被降解，C项错误；细胞质基质、叶绿体的类囊体薄膜等处也可以合成ATP，故细胞内合成ATP的过程不一定都需要细胞色素c的参与，D项错误。 8. (2025·河北唐山模拟)胚胎发育的过程需要细胞的增殖与分化。研究发现，SAG分子能激活Hh信号通路，在胚胎发育中起调控作用。在SAG分子上引入NVOC基团，可获得没有活性的NVOC-SAG。NVOC-SAG若被紫外线照射，则可以发挥SAG的作用，改变细胞的基因表达，促进细胞分化。科研人员利用实验动物的胚胎进行了四组实验，检测胚胎中能够表达NKX2.1(一种与神经细胞发育有关的关键蛋白)的细胞所占的比例，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.Hh信号通路被激活后，细胞的结构、形态和功能不会发生改变 B.通过比较对照和SAG组可知，加入SAG可使胚胎细胞获得NKX2.1基因 C.抑制Hh信号通路，有利于胚胎细胞分化成各种体细胞 D.利用该体系可以通过控制照射紫外线的时间点来调控胚胎的发育 答案：D 解析：依据题干信息可知，胚胎发育的过程需要细胞的增殖与分化，激活Hh信号通路，胚胎发育过程会被调控。Hh信号通路被激活后，表达NKX2.1(一种与神经细胞发育有关的关键蛋白)的细胞比例也增加，可知细胞发生了分化，因此细胞的结构、形态和功能会发生一定改变，A项错误；SAG分子能激活Hh信号通路，促进细胞表达NKX2.1，细胞中本来就含有此基因，B项错误；激活Hh信号通路，有利于细胞的分化，抑制Hh信号通路，不利于细胞分化，C项错误；分析题意可知，NVOC-SAG若被紫外线照射，则可以发挥SAG的作用，改变细胞的基因表达，促进细胞分化，利用该体系可以通过控制照射紫外线的时间点来调控胚胎的发育，D项正确。 9.(2024·河南郑州统考)某些与神经细胞相连接的细胞(靶细胞)会分泌一定量的蛋白类存活因子，没有接受到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序，如图1所示。图2为存活因子调节过程示意图。如果图1所示途径中神经细胞死亡过多，会造成神经系统退行性病变。研究表明阿尔茨海默病(AD)可能与这种凋亡有关，该病目前还没有很好的治疗手段。回答下列问题： (1)与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有______________________________。图1和图2体现了细胞膜具有____________________的功能。  (2)受体被存活因子激活后，通过一系列信号转导途径激活物质A，物质A进入细胞核______(填“促进”或“抑制”)凋亡基因的表达，可见细胞凋亡的本质是__________________________。  (3)根据上述机理，写出一种治疗AD的可能思路：________________________________。  答案：(1)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体　信息交流　(2)抑制　由基因决定的细胞自动结束生命的过程　(3)研发特异性激活物质A的药物或开发存活因子类药物，抑制凋亡基因的表达 解析：(1)存活因子是一种分泌蛋白，与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。图1和图2体现了生物膜具有信息交流的功能。(2)没有接受到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序，说明物质A进入细胞核抑制凋亡基因的表达，可见细胞凋亡的本质是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。(3)AD形成的机理是存活因子较少，导致物质A不能被激活，进而导致凋亡基因表达而引起细胞凋亡，故可研发特异性激活物质A的药物或开发存活因子类药物，抑制凋亡基因的表达。 情境素材 1.细胞自噬 (1)概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。 (2)过程 根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同，可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式，具体过程如下图所示： (3)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人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 2.细胞凋亡 (1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 (2)机理 3.细胞自噬和细胞凋亡的区别与联系 (1)形态学上的区别：细胞凋亡会使染色质凝缩、染色加深，细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；细胞自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。 (2)生理意义上的区别：细胞凋亡是正常的细胞死亡途径，凋亡后，细胞必定死亡；细胞自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应急机制，旨在为自身提供营养或降解错误折叠的蛋白质等，不一定引起死亡。 (3)联系：有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。 情境应用 1.细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质，最终形成的降解产物氨基酸、脂肪酸等可被细胞再利用。细胞自噬时，自噬标志物LC3-Ⅰ被酶解转化为LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ的数量与自噬溶酶体的数量呈正相关，过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.自噬体和溶酶体融合后形成自噬溶酶体的过程依赖生物膜的流动性 B.营养缺乏的细胞，可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量 C.激烈的细胞自噬可能会促进特定基因的表达，从而诱导细胞凋亡 D.细胞中的LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的值越小，说明细胞自噬越强 答案：D 解析：自噬体和溶酶体通过膜融合后形成自噬溶酶体，依赖生物膜的流动性，A项正确；细胞自噬产生的氨基酸、脂肪酸等降解产物可被细胞再利用，营养缺乏的细胞，可以通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量，B项正确；激烈的细胞自噬可能会促进特定基因(与细胞凋亡有关的基因)的表达，从而诱导细胞凋亡，C项正确；细胞自噬时，LC3-Ⅰ被酶解转化为LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ的数量与自噬溶酶体的数量呈正相关，细胞中的LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的值越小，则LC3-Ⅱ数量越少，自噬溶酶体的数量越少，说明细胞自噬越弱，D项错误。 2.(2024·山东师范大学附中学情诊断)下图表示细胞凋亡过程中的部分生理过程。Caspase酶是细胞凋亡中的关键因子之一，被激活后选择性地切割某些蛋白质。细胞凋亡后形成许多凋亡小体，凋亡小体被吞噬细胞吞噬清除。下列叙述错误的是(　　) A.图中蛋白质被Caspase酶切割后生物活性丧失 B.细胞凋亡的激发体现了细胞膜信息交流的功能 C.癌细胞的凋亡诱导因子受体可能缺失或功能异常 D.吞噬细胞吞噬凋亡小体属于人体第二道免疫防线的作用 答案：A 解析：分析题图可知，蛋白质被Caspase酶切割后得到核酸酶CAD和酶PARP，两种酶分别起作用，导致凋亡小体的形成，最终凋亡小体被吞噬细胞吞噬分解，A项错误；凋亡诱导因子作为信息分子与细胞膜上的受体结合，传递信息进而激发细胞凋亡，该过程体现了细胞膜的信息交流功能，B项正确；细胞癌变后，其结构改变，细胞膜表面的糖蛋白减少，而受体的化学本质是糖蛋白，因此癌细胞识别凋亡诱导因子可能受到影响，不能启动凋亡程序，C项正确；吞噬细胞与体液中的杀菌物质构成第二道防线，因此吞噬细胞吞噬凋亡小体属于人体第二道免疫防线的作用，D项正确。 3.(2024·河北衡水模拟)酵母菌液泡的功能与动物细胞中溶酶体的功能类似，可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质，前体API(pro-API)蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白(m-API)。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡的途径分为饥饿和营养充足两种情况(如图)，图中自噬小体膜的分解需要液泡内的相关蛋白酶。下列分析错误的是(　　) A.可以利用放射性同位素3H标记构成API蛋白的特有氨基酸研究API蛋白转移的途径 B.利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌，可以得到成熟的API蛋白 C.自噬小泡的膜与液泡膜的融合体现了生物膜的结构特性 D.无论是饥饿情况下还是营养充足情况下，液泡中都可以检测到成熟的API蛋白 答案：B 解析：氨基酸是合成蛋白质的原料，利用放射性同位素3H标记构成API蛋白的特有氨基酸，可研究API蛋白转移的途径，A项正确；由于大肠杆菌是原核生物，没有液泡，而前体API蛋白必须在液泡内才能成熟，因此利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌，不能得到成熟的API蛋白，B项错误；自噬小泡的膜和Cvt小泡的膜与液泡膜的融合均体现了生物膜的流动性，即生物膜的结构特点，C项正确；前体API蛋白是通过生物膜包被的小泡进入液泡的，在饥饿条件下，即营养不足时较大的双层膜包被的自噬小泡携带着前体API蛋白及细胞质中其他物质与液泡膜融合，而营养充足时酵母菌中会形成体积较小的Cvt小泡，该小泡仅特异性地携带前体API蛋白与液泡膜融合，故无论是饥饿情况下还是营养充足情况下均可在液泡中检测到成熟的API蛋白，D项正确。 4.(2024·山东聊城高三期末)细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时，细胞可降解自身大分子或细胞器为生存提供能量。图1、图2表示细胞自噬的信号调控过程，AKT和mTor是抑制细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。下列叙述正确的是(　　) A.营养物质充足时，ATP可激活AKT抑制细胞凋亡 B.营养物质充足时，胰岛素与受体结合，直接激活mTor来抑制凋亡 C.当胰岛素缺乏时，mTor失活，细胞可通过启动自噬过程为细胞提供ATP D.长期饥饿状态下，溶酶体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体 答案：C 解析：当营养物质充足时，胰岛素与受体结合可激活AKT抑制细胞凋亡，进而激活mTor来抑制细胞自噬，A、B两项错误；当缺乏胰岛素时，AKT失活，导致mTor失活，对细胞自噬的抑制解除，细胞启动自噬过程为细胞提供ATP，C项正确；在长期饥饿状态下，内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体，自噬体和溶酶体融合，促进内容物水解，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $