重难03 细胞生命历程与异常分析（重难专练）（北京专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

重难03 细胞生命历程与异常分析 内容导航 重难突破 技巧掌握 速度提升 重难考向聚焦 锁定目标 精准打击：快速掌握重难考向核心靶点，明确主攻方向 重难要点剖析 定位要点 重点提炼：聚焦重难核心内容，深入剖析知识内涵与联系 重难技巧突破 授予利器 瓦解难点：总结瓦解重难考向的核心方法论与实战技巧 重难提分必刷 模拟实战 挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” 核心考点 重难考向 高考考情 细胞的增殖 1.动植物细胞有丝分裂 2.细胞周期 （2025北京卷）有丝分裂的物质变化规律 （2024北京卷）有丝分裂的特征和意义 细胞的分化、衰老和死亡 1.细胞分化 2.细胞死亡 （2025北京卷）细胞凋亡 （2024北京卷）细胞的分化 （2023北京卷）细胞的凋亡 减数分裂和受精作用 1.减数分裂中的概念 2.减数分裂中染色体变化 （2025北京卷）减数分裂中的变化规律 （2024北京卷）减数分类的过程 （2023北京卷）减数分裂中的概念 一、细胞周期与有丝分裂 （一）细胞周期 1.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。不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同。 2.细胞周期的表示方法 表示方法名称 图形 说明 扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期 线段图 a+b或c+d为一个细胞周期 坐标图 a+b+c+d+e为一个细胞周期 柱形图 A:DNA合成前期(G1期)B:DNA合成期(S期)C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期) （二）有丝分裂的过程 时期 特点 植物细胞图像 动物细胞图像 分裂间期 间期可以分为：G1、S、G2三个时期 G1:RNA和蛋白质的合成； S：DNA分子的复制； G2:相关蛋白质的合成； 前期 (1)染色质螺旋化形成染色体。 (2)核仁解体,核膜消失 (3)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体。 【注】秋水仙素作用于该时期 中期 染色体清晰可见,每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,便于观察 【注】赤道板不是真实存在的 后期 每条染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着向两极移动 未期 (1)染色体解螺旋形成染色质。 (2)纺锤丝消失 (3)核膜和核仁重新出现 （三）细胞周期中易错点 1.细胞周期中需关注的几个知识点 要点 内容 备注 条件 连续分裂的细胞 二分裂、无丝分裂、减数分裂无 抑制 抑制DNA复制（S期） 抗癌药物 抑制纺锤体形成（作用于前期） 秋水仙素、低温 加倍 核DNA加倍 间期的S期 染色体加倍 分裂后期，着丝粒断裂 中心体加倍 分裂间期 变化 染色质与染色体 染色质：间期；染色体：分裂期 纺锤体 前期形成、末期解体 核膜、核仁变化 前期解体、末期重建 染色单体 间期产生、后期消失 2.与细胞周期相联系的知识 (1)联系基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。 (2)联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。 (3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。 (4)联系免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将迅速增殖分化，细胞周期缩短。 【易错警示】 ①染色体着丝粒的断裂与纺锤体无关。 ②着丝粒分裂并非纺锤丝牵拉的结果。着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵拉。 二、细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化的判断标准 （1）细胞水平：同一来源的细胞是否形成形态、结构和功能不同的细胞（与众不同） （2）分子水平：是否有特殊基因的表达；是否含有特殊成分（奢侈基因表达） 2.细胞分化中的“变”：mRNA、蛋白质、细胞的形态结构和功能 3.细胞分化中的“不变”：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数量 【易错警示】 细胞分化后细胞器的种类和数量也会发生改变 三、细胞的衰老、死亡、癌变 1.细胞衰老的特征 一大：细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深 一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢 一多：细胞内色素逐渐积累、增多 两低：膜的通透性改变，使物质运输功能降低，多种酶的活性降低 一大：细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深 一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢 一多：细胞内色素逐渐积累、增多 两低：膜的通透性改变，使物质运输功能降低，多种酶的活性降低 2.细胞死亡 （1）细胞凋亡机制 （2）细胞凋亡与细胞坏死 细胞凋亡 细胞坏死 方式 自动结束生命 被动结束生命 机制 受基因控制 由不利因素引起 结果 对生物体有利 对生物体有害 【核心归纳】 病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 3.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,通过溶酶体降解后进行物质的再 利用,这就是细胞自噬。 （2）过程 （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。 4.癌细胞 （1）细胞结构：核糖体多（合成蛋白质），膜上糖蛋白减少，易分散和转移 （2）细胞增殖：细胞周期变短，能无限增殖 （3）免疫：作为抗原，可引起细胞免疫 （4）动物细胞培养：不存在接触抑制 【核心归纳】 ①除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。 ②细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均受基因控制。 ③原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。 四、减数分裂 1.减数分裂的过程 减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精子形成过程为例) 时期 特点 图像 间期 细胞名称：次级精母细胞 DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体上含有2条染色单体 减 数 第 一 次 分 裂 前期 同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换 中期 每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧 后期 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。 细胞中染色体数目减半。 减 数 第 二 次 分 裂 前期 染色体散乱分布在细胞中 中期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上 1 后期 着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍。 末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半 高分技巧 1.有丝分裂 （1）动植物细胞有丝分裂的区别 项目 纺锤体的形成方式不同（前期） 细胞分裂方式不同（末期） 植物细胞 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体 在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁，将细胞分隔成两个子细胞 动物细胞 中心粒在间期倍增，中心粒发出星射线形成纺锤体 细胞膜向内凹陷，最后将细胞缢裂成两个子细胞 （2）细胞周期中需关注的几个知识点 要点 内容 备注 条件 连续分裂的细胞 二分裂、无丝分裂、减数分裂无 抑制 抑制DNA复制（S期） 抗癌药物 抑制纺锤体形成（作用于前期） 秋水仙素、低温 加倍 核DNA加倍 间期的S期 染色体加倍 分裂后期，着丝粒断裂 中心体加倍 分裂间期 变化 染色质与染色体 染色质：间期；染色体：分裂期 纺锤体 前期形成、末期解体 核膜、核仁变化 前期解体、末期重建 染色单体 间期产生、后期消失 （3）与细胞周期相联系的知识 ①联系基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。 ②联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。 ③联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。 ④联系免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将迅速增殖分化，细胞周期缩短。 2.减数分裂 （1）有丝分裂与减数分裂图像比较 时期 特点 图像 前期 染色体相对散乱，排列在纺锤体中央 看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减数分裂II；若有同源染色体，有联会现象的为减数分裂I，没有联会现象的为有丝分裂 中期 染色体着丝粒排列在赤道板上（两侧） 看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减数分裂II；若有同源染色体，着丝粒没有排列在赤道板上，为减数分裂I，着丝粒排列在赤道板上，为有丝分裂 后期 染色体着移向两极 看每一极有无同源染色体，若有同源染色体，则为有丝分裂I；若无同源染色体，有染色单体，为减数分裂I，无染色单体，为减数分裂II （2）细胞分裂中变异分析 ①变异类型判断 基因突变：a.有丝分裂中姐妹染色单体含有等位基因；b.减数分裂无互换时，姐妹染色单体含有等位基因。 基因重组：a.减数分裂I前期同源染色体的非姐妹染色单体的互换；b.减数分裂I后期非同源染色体自由组合。 染色体结构变异：倒位、易位、重复、缺失 染色体数目变异：a.纺锤体的形成受阻；b.减数分裂I后期同源染色体未分离；c.减数分裂II后期姐妹染色单体未分离 （2）染色体异常个体分析 类型 原因方（父方/母方） 原因 XXX 父方 减数分裂II后期两条X染色体进入同一个精子 母方 减数分裂I后期两条X染色体未分离 减数分裂II后期两条X染色体进入同一个卵细胞 XYY 父方 减数分裂II后期两条Y染色体进入同一个精子 XXY 父方 减数分裂I后期X、Y染色体未分离 母方 减数分裂I后期两条X染色体未分离 减数分裂II后期两条X染色体进入同一个卵细胞 （3）根据配子类型判断变异原因 以亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或互换： ①配子中出现Aa或XBY→减数分裂I后期同源染色体未分离 ②配子中出现AA或aa或XBXB或YY→减数分裂II后期姐妹染色单体未分离 ③配子中无性染色体或既无A也无a→减数分裂I异常或者减数分裂II后异常 ④配子中出现AAa或XBXBY或XBYY或Aaa→减数分裂I异常和减数分裂II后均异常 深度拓展 一、细胞周期同步化 细胞周期同步化可通过人工诱导获得，即通过药物诱导，使细胞同步在细胞周期的某个特定时相。目前应用较广泛的诱导同步化的方法主要有两种，即DNA合成阻断法和分裂中期阻断法。 1.DNA合成阻断法：采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异地抑制DNA合成，而不影响处于其他时相的细胞进行细胞周期的运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA合成期。目前采用最多的DNA合成抑制剂为TdR或羟基脲。 （1）图A:处于对数生长期的细胞。 （2）图B:第一次加入TdR,所有处于S期的细胞立即被抑制，其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制。 （3）图C:将TdR洗脱，更换新鲜培养液后，抑制被解除，被抑制的细胞继续进行细胞周期的运转。 （4）图D:在解除抑制的细胞全部离开S期且到达G₁期终点前，第二次加入TdR并继续培养，所有细胞被抑制在G₁/S期交界处。 2.处理时间分析 （1）第一次TdR处理可使处于S期的细胞立即被抑制，而其他时期的细胞到达G1/S期交界处并实现同步化，处理时间应保证刚进入G2期的细胞到达G1/S期交界外，故处理时间应不短于G2+M+G1。 （2）正常处理使细胞重新运转细胞周期，时长应保证细胞全部离开S期，且均不能进入下一个细胞周期的S期，所以正常处理时间应不短于S,且不长于G2+M+G1。 （3）第二次使用TdR处理时，若细胞群正好离开S期，则处理时间应保证S/G2期交界处的细胞到达G1/S期交界处，即处理时间应不短于G2+M+G1。 考向突破01 细胞增殖 1．人类不同类型细胞的细胞周期（单位：小时）如下表所示。以下分析正确的是（　　） 细胞类型 细胞周期 G1期 S期 G2+M期 骨髓细胞 18 2 12 4 直肠上皮细胞 48 33 10 5 结肠上皮细胞 25 9 14 2 A．人类不同组织中，细胞周期持续的时间相同 B．由于直肠上皮细胞的分化程度最高，所以其细胞周期最长 C．分裂间期，尤其是G1期是影响细胞周期持续时间的关键 D．使细胞长期处于G1期，可有效促进细胞凋亡 解题技巧点拨 在细胞周期中，分裂间期比分裂期的时间长，不同种类生物的细胞，细胞周期持续时间不同，同种生物的不同细胞，细胞周期持续时间不一定相同。 【答案】C 【详解】A、人类不同组织中，细胞周期持续的时间不相同，A错误； B、题图可知，由于直肠上皮细胞细胞周期时间持续时间最长，可推测其分化程度较高，B错误； C、G1期主要是合成DNA复制所需蛋白质及核糖体的增生，故分裂间期，尤其是G1期是影响细胞周期持续时间的关键，C正确； D、使细胞长期处于G1期，可以抑制细胞分裂，但不可有效促进细胞凋亡，D错误。 故选C。 2．如图所示，细胞周期包括分裂同期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n=12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（即胸腺嘧啶脱氧核苷）的培养基培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（    ） A．d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B．显微镜下观察到M期前期细胞中有6个四分体 C．M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D．更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞 解题技巧点拨 一个细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），而分裂间期是从G1期开始。在分裂间期，细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。分裂期主要是通过有丝分裂来完成的，又分为前期、中期、后期、末期。 【答案】B 【详解】A、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。据此分析题图可知d→a→b→c表示分裂间期，c→d表示分裂期，故d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确； B、该动物细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中不会出现四分体。四分体是在减数分裂过程中，同源染色体两两配对形成的，B错误； C、由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确； D、放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞，D正确。 故选B。 3．研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 解题技巧点拨 观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【答案】C 【详解】A、制作观察植物细胞有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，A错误； B、有丝分裂中期，染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，而不是前期，B错误； C、从图中可以看出，芦笋体细胞中含有20条染色体，其为二倍体生物，含有2个染色体组，所以一个染色体组含有10条非同源染色体，C正确； D、四分体是减数分裂过程中同源染色体两两配对形成的结构。已知芦笋体细胞中含有20条染色体，即10对同源染色体，所以芦笋花粉母细胞减数分裂时可形成10个四分体，D错误。 故选C。 考向突破02 细胞分化与死亡 4．下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（    ） A．植物组织培养 B．秋水仙素处理种子获得多倍体植株 C．动物体细胞核移植 D．培养植物的花药获得单倍体植株 解题技巧点拨 细胞或细胞核的全能性是指已经高度分化的细胞或经细胞核移植后的杂种细胞具有发育成为完整个体或分化为各种细胞的潜能。 【答案】B 【详解】A、植物组织培养是高度分化的细胞获得完整植株的过程，体现了植物细胞的全能性，A错误； B、经秋水仙素处理后培育出多倍体，属于多倍体育种，该过程没有体现细胞或细胞核的全能性，B正确； C、动物体细胞核移植获得的杂种细胞具有发育为完整个体的潜能，C错误； D、培养植物的花药获得单倍体植株，其中花药是高度分化的细胞，单倍体是完整植株，该过程体现了植物细胞的全能性，D错误。 故选B。 5．研究发现，间歇性禁食会导致毛囊干细胞（HFSC）凋亡，进而抑制毛发生长。检测发现，禁食期间血清游离脂肪酸（FFA）水平显著升高，HFSC中线粒体活性氧（ROS）生成增加。切除肾上腺的小鼠进行相同禁食处理后，无此现象。下列相关推测错误的是（    ） A．FFA和ROS的积累可能引发氧化应激导致HFSC损伤 B．肾上腺分泌的激素介导了禁食对毛囊的影响 C．禁食引起的毛囊干细胞的凋亡属于细胞坏死 D．抗氧化剂处理可减轻禁食对毛囊的抑制作用解题技巧点拨 细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【答案】C 【详解】A、因为禁食时FFA水平显著升高，ROS生成也增加，而氧化应激通常与活性氧等物质的积累有关。 所以FFA和ROS的积累很可能引发氧化应激，进而导致HFSC损伤，A正确； B、正常小鼠禁食有相应现象，而切除肾上腺的小鼠禁食后无此现象。 这表明肾上腺分泌的某种物质（激素）在其中起到了介导作用，使得禁食能够对毛囊产生影响，B正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 题干明确说明间歇性禁食会导致毛囊干细胞凋亡，C错误； D、由于禁食引发的氧化应激可能导致HFSC损伤从而抑制毛发生长。 而抗氧化剂可以对抗氧化应激，所以抗氧化剂处理可减轻禁食对毛囊的抑制作用，D正确。 故选C。 考向突破03 减数分裂 6.下图为柑橘“鄂柑一号”花粉形成过程中不同时期（a~f）的染色体行为，下列说法不正确的是（    ） A．“鄂柑一号”柑橘具有9对同源染色体 B．a、c时期可能发生基因的重新组合 C．电子显微镜下观察拍照获得上述清晰图像 D．e、f时期每个细胞内染色体数目相同 解题技巧点拨 分析图示可知，a细胞为同源染色体联会形成的四分体时期，b细胞为减数第一次分裂中期，同源染色体排列在赤道板两侧，c细胞为同源染色体分离的减数第一次分裂后期，d细胞为减数第二次分裂的前期，染色体散乱排布，e细胞为减数第二次分裂中期，染色体着丝点排列在赤道板上，f细胞为减数第二次分裂末期结束后形成的四个子细胞 【答案】C 【详解】A、根据图示a细胞可知，图中有9对同源染色体联会形成四分体，因此“鄂柑一号”柑橘具有9对同源染色体，A正确； B、基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，图中a细胞为同源染色体联会形成的四分体时期，即前期，c细胞为同源染色体分离的减数第一次分裂后期，因此a、c时期可能发生基因的重新组合，B正确； C、通过甲紫或醋酸洋红染液染色在光学显微镜下即可观察细胞分裂图像，故上述细胞分裂图像是在光学显微镜下观察拍照获得的，C错误； D、e细胞为减数第二次分裂中期，染色体着丝点排列在赤道板上，此时细胞内染色体数目减半，f细胞为减数第二次分裂末期形成的四个子细胞，即配子，配子中染色体数目也已经减半，因此e、f时期每个细胞内染色体数目相同，D正确。 故选C。 7.蝗虫的性别由染色体数目决定，雌性为22+XX，雄性为22+X，下图为蝗虫精母细胞减数分裂不同时期的显微照片，相关叙述正确的是（　　） A．图①正在进行DNA复制，完成后染色体数目加倍 B．图②所示的时期，细胞中含有12个四分体 C．图④发生着丝粒分裂，导致基因重组 D．图中所示减数分裂过程出现的先后顺序是①②④③⑤ 解题技巧点拨 图中①~⑤是显微镜下拍到的蝗虫精母细胞的减数分裂不同时期的图象，其中①细胞处于减数第一次分裂前期，②细胞处于减数第一次分裂中期，③细胞处于减数第一次分裂末期，④细胞处于减数第一次分裂后期，⑤细胞处于减数第二次分裂末期。 【答案】D 【详解】A、DNA复制后，染色体数目不变，A错误； B、雄性染色体组成为22+X，在减数分裂Ⅰ时，只能形成11个四分体，B错误； C、基因重组发生减数分裂Ⅰ前期和中期，着丝粒分开发生在减数分裂Ⅱ后期，C错误； D、①细胞处于减数第一次分裂前的前期、②细胞处于减数第一次分裂中期、③细胞处于减数第一次分裂末期、④细胞处于减数第一次分裂后期、⑤细胞处于减数第二次分裂末期，所以正确顺序是①②④③⑤，D正确。 故选D。 8.蝗虫的性别决定为XO型，与雌蝗虫（2n=24，22+XX）相比，雄蝗虫（22+X）缺少一条X染色体。下图是蝗虫精母细胞减数第一次分裂不同时期的显微照片，图中X表示未配对的X染色体，相关叙述错误的是（　　） A．按发生时间正确排序为③②①④ B．①细胞中含有11个四分体 C．③④细胞可发生基因重组 D．产生的次级精母细胞都有X染色体 解题技巧点拨 减数分裂过程： （1）减数分裂Ⅰ间期：染色体的复制； （2）减数分裂Ⅰ过程： ①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换； ②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上； ③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合； ④末期：细胞质分裂； （3）减数分裂Ⅱ过程： ①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； ②中期：染色体形态固定、数目清晰； ③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； ④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【答案】D 【详解】A、③中染色体正在进行联会，②中染色体联会完成，二者处于减数第一次分裂前期；①细胞是减数第一次分裂中期，同源染色体排列在赤道板两侧；④中同源染色体已经分离到细胞两极，处于减数第一次分裂后期。所以按发生时间正确排序为③②①④，A正确； B、雄蝗虫染色体组成为22 + X，在减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，由于 X 染色体无同源染色体配对，所以细胞中只有11对同源染色体能形成四分体，即含有11个四分体，B正确； C、③处于减数第一次分裂前期，可发生同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；④处于减数第一次分裂后期，可发生非同源染色体的自由组合，这两种情况都属于基因重组，所以③④细胞可发生基因重组，C正确； D、①细胞处于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，由于雄蝗虫只有一条 X 染色体，在减数第一次分裂后期，X 染色体可能进入其中一个次级精母细胞，也可能不进入，所以产生的次级精母细胞不一定都有 X 染色体，D错误。 故选D。 （建议用时：30分钟） 一、选择题 1．（2025·北京·高考真题）用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。 下列叙述错误的是（    ） A．子囊孢子都是单倍体 B．营养细胞均无同源染色体 C．芽殖过程中不发生染色体数目减半 D．酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂 【答案】B 【分析】1、减数分裂中染色体数目变化：减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂中染色体数目的变化规律是：2n（减数第一次分裂）→n（减数第二次分裂前期、中期）→2n（减数第二次分裂后期）→n（减数第二次分裂结束）。 2、有丝分裂中染色体数目变化规律：2n（分裂间期）→2n（前期、中期）→（2n→4n）（后期）→2n（末期有丝分裂结束）。 【详解】A、子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子，减数分裂的结果是产生单倍体的细胞，因此子囊孢子是单倍体，A正确； B、酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段，单倍体营养细胞无同源染色体，二倍体营养细胞（由细胞核融合形成）有同源染色体，B错误； C、芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式，属于有丝分裂，有丝分裂结果染色体数目不变，C正确； D、酿酒酵母的生活史包括无性繁殖（芽殖，属于有丝分裂）和有性繁殖（减数分裂形成子囊孢子），D正确。 故选B。 2．（2024·北京·高考真题）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 【答案】B 【分析】①有丝分裂前的间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；②有丝分裂前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； ③有丝分裂中期：染色体形态固定、数目清晰； ④有丝分裂后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； ⑤有丝分裂末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、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； B、同源染色体联会和交换发生在减数分裂I的前期，B错误； C、有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂做准备，C正确； D、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，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性，D正确。 故选B。 3．（2025·北京·高考真题）科学家对线虫进行诱变，发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活，C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．C3基因促进细胞凋亡 B．C9基因抑制细胞凋亡 C．细胞凋亡不利于线虫发育 D．细胞凋亡受基因的调控 【答案】C 【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡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。 【详解】A、C3基因功能缺失导致本应凋亡的细胞存活，说明正常C3基因促进细胞凋亡，A正确； B、C9基因功能缺失导致本不应凋亡的细胞凋亡，说明正常C9基因抑制细胞凋亡，B正确； C、细胞凋亡是生物体正常发育的基础，例如清除多余或受损细胞，若凋亡被抑制会导致发育异常，因此细胞凋亡对线虫发育有利，C错误； D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，受基因调控，D正确； 故选C。 4．（2023·北京·高考真题）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 【答案】D 【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。 【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意； B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意； C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C不符合题意； D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。 故选D。 5．（2025·北京西城·二模）万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种，获得的植株自交，取若干F1植株叶片，用流式细胞仪（据细胞中DNA含量对细胞分别计数）检测，根据结果将F1分为3种类型（如图）。下列叙述正确的是（    ） A．甲图所示植株一定没有发生可遗传变异 B．乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高 C．秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂 D．实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株 【答案】D 【详解】A、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，秋水仙素处理可能导致染色体数目变异，这些变异是可遗传的，A错误； B、据图可知，乙图所示的细胞中DNA含量既有未加倍的、又有加倍的，不是乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高，有些与处理前可能相同，B错误； C、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，不能抑制着丝粒的分裂，C错误； D、丙图所示细胞中DNA含量的最大值高于细胞甲，说明此时万寿菊已经实现了染色体数目的加倍，所以实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株，D正确。 故选D。 6．（2025·北京房山·一模）下图①～④为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．分裂过程的先后顺序为①②④③ B．图像①的细胞中DNA与染色体数量之比为1：1 C．③细胞的中央会形成细胞板，最终扩展为细胞壁 D．④中染色体形态清晰，是观察染色体的最佳时期 【答案】C 【分析】①细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上，符合有丝分裂中期的特点，该时期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期。 ②细胞中染色体散乱分布在细胞中，核膜、核仁逐渐消失，符合有丝分裂前期的特点。 ③细胞中出现细胞板，将形成细胞壁，将细胞一分为二，符合有丝分裂末期的特点。 ④细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动，符合有丝分裂后期的特点。 【详解】A、根据图像分析，有丝分裂过程的先后顺序为前期②、中期①、后期④、末期③，即②①④③，A错误； B、图像①细胞处于有丝分裂中期，此时细胞中的DNA包括细胞核DNA和细胞质DNA，染色体上的DNA与染色体数量之比为2：1，但细胞质中还有少量DNA，因此细胞中DNA与染色体数量之比大于2：1，B错误； C、③细胞处于有丝分裂末期，植物细胞在有丝分裂末期，在赤道板的位置会形成细胞板，细胞板逐渐扩展形成细胞壁，将细胞一分为二，C正确； D、①中染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，而④处于有丝分裂后期，不是观察染色体的最佳时期，D错误。 故选C。 7．（2024·北京昌平·二模）为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（    ） A．照片中的细胞处于有丝分裂中期 B．染色体的正确分配依赖星射线牵引 C．SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D．SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 【答案】D 【分析】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，包括分裂间期和分裂期。 【详解】A、据图可知，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着在上面，每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。因此，照片中的细胞处于有丝分裂中期的推测合理，A不符合题意； B、有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。因此，染色体的正确分配依赖星射线牵引的推测合理，B不符合题意； C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用。在分裂间期，细胞中完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期作准备。因此，SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多的推测合理，C不符合题意； D、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4在细胞分裂期起作用，而染色体复制在分裂间期进行。因此，SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期的说法不合理，D符合题意。 故选D。 8．（2024·北京丰台·二模）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） 注：TPX2是纺锤体装配因子 A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为 B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞 C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布 D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据 【答案】C 【分析】有丝分裂各时期的特征：间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变；前期，染色体散乱分布；中期，着丝粒排列在赤道板上；后期，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。 【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝，形成纺锤体，牵引染色体移动，正常执行正常功能，参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为，A正确； B、UHRF1蛋白缺失，EG5无法泛素化，可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能，可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞，B正确； C、据图可知，TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布，C错误； D、如果缺少UHRF1蛋白，将不能催化EG5的泛素化，抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配，导致细胞阻滞在有丝分裂期，无法正常进行分裂，该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据，D正确。 故选C。 9．（2025·北京海淀·一模）对人类胚胎从2细胞阶段到囊胚阶段进行细胞发育追踪，发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段其中一个分裂较早的细胞——细胞M。下列叙述错误的是（    ） A．2细胞阶段细胞间差异可能与基因选择性表达有关 B．胚胎发育的后期，大部分体细胞来源于细胞M C．内细胞团将来会发育成胎儿的胎盘、胎膜等结构 D．相比小鼠模型，该实验要遵循更严格的伦理要求 【答案】C 【分析】在胚胎发育的早期阶段，虽然所有细胞都包含相同的遗传信息，但不同细胞开始表现出不同的形态和功能，这主要是由于基因的选择性表达。因此，2细胞阶段细胞间的差异确实可能与基因选择性表达有关 【详解】A、在胚胎发育的早期阶段，虽然所有细胞都包含相同的遗传信息，但不同细胞开始表现出不同的形态和功能，这主要是由于基因的选择性表达。因此，2细胞阶段细胞间的差异确实可能与基因选择性表达有关，A正确； B、题目描述中提到，大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段其中一个分裂较早的细胞——细胞M。由于内细胞团是胚胎发育的关键部分，它最终会分化成多种组织和器官，因此可以推断，在胚胎发育的后期，大部分体细胞确实会来源于细胞M，B正确； C、实际上，内细胞团（ICM）在胚胎发育过程中主要负责形成胚胎的本体，即未来的胎儿，而胎盘和胎膜等结构则主要由滋养层细胞发育而来，C错误； D、由于涉及人类胚胎的研究，与小鼠模型相比，确实需要遵循更为严格的伦理标准和规定。这是为了保护人类的尊严和权益，防止滥用和不道德的实验行为，D正确。 故选C。 10．（2025·北京石景山·一模）人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述不正确的是（　　） A．正常的B淋巴细胞不能无限增殖 B．细胞分化程度越高，全能性越高 C．细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老 D．被病原体感染的细胞自主有序地死亡，属于细胞凋亡 【答案】B 【分析】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稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 【详解】A、正常的B淋巴细胞受到抗原刺激后，能发生分裂和分化，但不能无限增殖，癌细胞具有无限增殖的能力，A正确； B、细胞分化的程度越高，其形态、结构和功能就越专门化，这意味着它们失去了向其他类型细胞分化的能力，即全能性降低，B错误； C、细胞产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，攻击蛋白质，使蛋白质的活性下降，导致细胞衰老，C正确； D、细胞凋亡使细胞自主有序地死亡，是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡，D正确。 故选B。 11．（2024·北京朝阳·一模）研究者构建敲除B基因的人胚胎干细胞系，诱导其向平滑肌细胞分化，发现敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平。发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系。以下关于“人胚胎干细胞”的叙述错误的是（　　） A．分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变 B．与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同 C．向平滑肌细胞分化过程中B基因起抑制作用 D．向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低 【答案】C 【分析】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。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变，A正确； B、分化过程中发生了基因的选择性表达，与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同，B正确； C、分析题意，敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平，发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系，说明向平滑肌细胞分化过程中B基因起促进作用，C错误； D、向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低，分化程度增加，D正确。 故选C。 12．（2025·北京朝阳·一模）育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接（易位）而获得的品系，其与野生型的染色体差异如图所示。相关叙述错误的是（    ） A．易位形成过程涉及DNA的断裂和重接 B．M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会 C．野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本 D．不同易位品系杂交可获得育性极低的后代 【答案】B 【分析】染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，易位属于染色体结构变异中的一种。 【详解】A、染色体易位属于结构变异，其形成必然涉及DNA的断裂和重新连接，A正确； B、减数分裂中联会仅发生在同源染色体之间。西瓜M的6号和10号染色体因易位形成了结构变异，但二者本质仍为非同源染色体，无法联会，B错误； C、野生型与M杂交的F1为杂合易位个体，其减数分裂时易位染色体与正常染色体配对困难，导致染色体分离异常，产生大量不育配子，育性低于亲本，C正确； D、不同易位品系（如涉及不同染色体的易位）杂交后，后代可能携带多种染色体结构变异，减数分裂时染色体配对更加紊乱，导致育性极低，D正确。 故选B。 13．（2025·北京海淀·一模）已知R基因缺陷小鼠（2n=40）在减数分裂过程中，同源染色体均不能正常配对，分裂停止。下列关于该小鼠初级精母细胞的叙述，错误的是（    ） A．含有40条染色体、2个染色体组 B．含有0个四分体、80个DNA分子 C．不能发生基因重组 D．不存在姐妹染色单体 【答案】D 【分析】四分体是由同源染色体两两配对形成的。由于题干中提到同源染色体不能正常配对，因此在初级精母细胞中不会形成四分体 【详解】A、初级精母细胞是处于减数第一次分裂过程中的细胞，此时染色体已经复制，但还未分离。因此，虽然DNA含量加倍，但染色体数目仍然与体细胞相同，即40条。同时，由于还未发生细胞分裂，因此细胞内含有2个染色体组，A正确； B、四分体是由同源染色体两两配对形成的。由于题干中提到同源染色体不能正常配对，因此在初级精母细胞中不会形成四分体，即0个四分体。另外，每条染色体在复制后含有两条姐妹染色单体，每条姐妹染色单体含有一个DNA分子。因此，40条染色体含有80个DNA分子，B正确； C、R基因缺陷小鼠（2n=40）在减数分裂过程中，同源染色体均不能正常配对，分裂停止，由于该小鼠的同源染色体不能正常配对，因此无法形成四分体，也就无法发生基因重组，C正确； D、在减数第一次分裂前的间期，染色体已经完成复制，每条染色体由两条姐妹染色单体组成，这两条姐妹染色单体通过着丝粒连接。因此，在初级精母细胞中，虽然同源染色体不能配对，但每条染色体仍然包含两条姐妹染色单体，D错误。 故选D。 14．（2025·北京东城·一模）对野生型水稻（2n=24）和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察，以小穗长度标识花粉发育不同时期，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．上图是借助光学显微镜观察到的现象 B．野生型水稻①细胞中存在12个四分体 C．野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离 D．E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体 【答案】D 【分析】减数分裂过程： （1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。 （2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。 （3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、上图是以小穗长度标识花粉发育不同时期，减数分裂过程的图像，可以借助光学显微镜进行观察，A正确； B、野生型水稻，2n=24，所以图①所示细胞中含有12个四分体，B正确； C、图②表示减数第二次分裂前期，图③表示减数第二次分裂末期，野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，C正确； D、图示中，减数第一次分裂中期突变体细胞中的四分体没有排列在细胞中央的赤道板位置，说明E基因缺失导致纺锤体不能形成，而非导致染色质无法螺旋化形成染色体，D错误。 故选D。 15．（2025·北京顺义·一模）单条染色体的长臂和短臂末端断裂，两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶（2n=30）花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断，错误的是（    ） A．两细胞均处于减数第一次分裂 B．甲图细胞中含有15条染色体 C．乙图细胞中含不配对的染色体 D．乙图细胞形成正常配子概率低 【答案】B 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（着丝粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、甲图显示四分体（同源染色体联会），说明处于减数第一次分裂。乙图虽出现环状染色体，但题目明确甲、乙为同一时期的显微照片，因此乙也处于减数第一次分裂，A正确； B、厚轴茶体细胞染色体数为2n=30，减数第一次分裂时染色体数目仍为30条（未减半）。甲图中每个四分体由一对同源染色体组成（2条染色体），因此甲图中染色体总数为30条，而非15条，B错误； C、乙图的环状染色体因断裂异常可能导致同源染色体无法正常配对，因此存在不配对的染色体，C正确； D、乙图的环状染色体在分裂时易导致染色体分配不均，形成染色体缺失或重复的配子，因此正常配子概率低，D正确。 故选B。 二、非选择题 16．（2025·北京海淀·二模）细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的，研究细胞周期的调控机制对防治癌症有重要意义。 (1)连续分裂的细胞， ，为一个细胞周期。 (2)细胞周期调控的经典模型如图1所示，有丝分裂原是一类能刺激细胞启动有丝分裂的信号分子，可影响一系列下游蛋白质的活性。 ①当Rb的活性低于某一临界值时，由于CDK2对Rb活性存在 调节，即使有丝分裂原消失，Rb活性也会持续下降，细胞正常完成细胞周期；当Rb的活性高于临界值时，若有丝分裂原消失，细胞会退出细胞周期。“R点”是Rb活性等于临界值的关键调控点，该调控过程应发生在DNA复制之前。 ②研究者用CDK4抑制剂处理人类宫颈癌细胞（模拟有丝分裂原消失），一段时间后检测退出细胞周期的宫颈癌细胞中的DNA数目，发现部分细胞中DNA数目 （选填“<”“=”“>”）46条，说明这些细胞在R点后才退出细胞周期，不符合经典模型。 (3)为探究上述细胞退出细胞周期的机制，研究者利用已通过R点的宫颈癌细胞进行图2所示实验。已知CNA蛋白有助于CDK2活性的维持。据（2）和图2结果推测，有丝分裂原消失，① ，CDK2② ，部分细胞在R点后退出细胞周期。 (4)结合上述研究成果，提出一条治疗癌症的思路 。 【答案】(1)从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止 (2) 反馈 > (3) CDK4活性降低，导致Rb活性升高 活性降低，减弱对Rb活性的抑制，导致Rb活性超过临界值 (4)开发靶向抑制CDK4活性（或“提高Rb活性”“抑制CNA活性”“抑制CDK2 活性”）的药物 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。分裂期包括前期、中期、后期、末期，是一个连续变化过程。 【详解】（1）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）①当Rb活性低于临界值时，CDK2的作用使Rb活性进一步下降，由于存在反馈调节，即使有丝分裂原消失，该过程仍持续，Rb活性也会持续下降，细胞正常完成细胞周期。 ②正常人类体细胞DNA数目为46条（未复制时）。若细胞在“R点后”退出细胞周期，说明已通过R点（位于DNA复制前，即G₁期），可能进入S期完成DNA复制（DNA数目加倍至92条），或处于G₂期 /分裂期（DNA数目仍为92条），因此这些细胞的DNA数目>46条。 （3）由图2分析可知，当添加CDK4抑制剂，未添加CNA激活剂时，退出细胞周期的细胞相对比例较高，其他三种情况：CDK4抑制剂和CNA激活剂均未添加、CDK4抑制剂和CNA激活剂均添加、只添加CNA激活剂，结果都是退出细胞周期的细胞比例较低。已知CNA蛋白有助于CDK2活性的维持。根据图2结果，结合之前的分析可知，有丝分裂原消失，CDK4活性降低，导致Rb活性升高；Rb活性升高抑制CDK2活性；CDK2活性降低，减弱对Rb活性的抑制，导致Rb活性超过临界值，部分细胞在R点后退出细胞周期。 （4）针对上述机制，可开发抑制 CNA蛋白功能（如阻断其与CDK2的结合）的药物，或直接抑制CDK2活性，使癌细胞无法维持细胞周期进程，被迫退出分裂，从而阻止无限增殖。 17．（2023·北京大兴·三模）学习以下材料，完成（1）~（5）题。 细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老 细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征，因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。然而， 这一定义并不完善，例如，在年轻的有机体中，神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态，但它们并不衰老，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。 科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。 将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。 结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。 利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。 后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。 总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2） 细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。 (1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。 (2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。 (3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。 (4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。 (5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。 【答案】(1) 细胞生长增殖（新生细胞生长） 细胞肥大而扁平，有明显的核仁 细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变 (2) 提供一个类似生物体内的环境，动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，可以促进细胞的生长和分裂 CO2恒温 (3)不支持，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。 (4)细胞衰老定义为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下， DNA损伤和其它应激引起的细胞周期停滞。 (5)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长。 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】（1）细胞衰老死亡与细胞生长增殖的动态平衡过程保证了机体正常的结构，因而是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的细胞肥大而扁平，有明显的核仁及教材中的细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变等衰老细胞的特征。 （2）由于对动物细胞培养过程所需要的营养物质尚未研究清楚，因此在进行细胞培养时，通常往动物细胞培养基中添加动物血清用于提供一个类似生物体内的环境，通式动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，也可以促进细胞的生长和分裂。动物细胞还需要放入CO2恒温培养箱中进行培养，用以提供细胞生长所需要的气体环境。 （3）细胞衰老并不意味着细胞生长停滞，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。 （4）科学家假设，细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，并对该假设进行了验证，因而可推知，细胞衰老可描述为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下，DNA损伤和其它应激引起的细胞周期停滞。 （5）题中信息显示，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长，因此，可知，TOR通路失活可导致生物体寿命延长。 18．（25-26高三上·北京西城·阶段练习）副结核病是由副结核分枝杆菌（MAP）引起的，以顽固性肠炎和进行性消瘦为特征的人畜共患传染性疾病，会对养殖业造成严重的经济损失。 (1)吞噬细胞是 MAP 感染早期的主要宿主细胞，MAP 进入吞噬细胞后会在 中被消化分解。 (2)细胞凋亡是一种由 决定的细胞程序性死亡，吞噬细胞的凋亡对于机体限制 MAP 的繁殖十分重要。研究人员研究了 MAP 菌株与小鼠吞噬细胞凋亡的关系（结果如图）。据图可知 MAP 可以诱导吞噬细胞凋亡，判断的依据是 。 (3)当机体受到外界刺激时，不能折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，称为内质网应激。研究发现MAP能引起小鼠吞噬细胞内质网应激，由此有人作出推测：MAP可能是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来诱导吞噬细胞凋亡的。为验证此推测，研究人员设计以下实验，请在横线处填上相应的内容。        组别实验材料或试剂 甲 乙 丙 丁 检测指标 + + + + 凋亡相关蛋白相对含量 - + + + 内质网应激抑制剂4-PBA + 内质网应激激动剂Tm - 注：“+”表示加入该材料或试剂；“-”表示不加入 若想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响。则还需要在上述实验中检测 。 【答案】(1)溶酶体 (2) 基因/遗传物质 侵染12小时后MAP处理组的细胞凋亡相关蛋白相对含量显著高于对照组 (3) 小鼠吞噬细胞 MAP菌液 - - - - - + 感染后细胞内MAP的数量 【分析】溶酶体是“消化车间”，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌；细胞凋亡是一种由基因决定的细胞程序性死亡等。 【详解】（1）溶酶体是细胞的一种细胞器，其作用是分解细胞中各种外源和内源的大分子物质，所以MAP进入吞噬细胞后会在溶酶体中被消化分解。 （2）依定义可知，细胞凋亡是一种由基因决定的细胞程序性死亡；通过实验组和对照组对比识图可知，侵染12小时后MAP处理组的细胞凋亡相关蛋白相对含量显著高于对照组，从而可知MAP可以诱导吞噬细胞凋亡。 （3）依题图可知，实验目的是验证MAP是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来诱导吞噬细胞凋亡的，实验的自变量是MAP菌液的有无及内质网应激激动剂的类型，因变量是凋亡相关蛋白的相对量，实验设计应遵循对照与单一变量原则，由此可得实验材料应该是小鼠吞噬细胞和MAP菌液，其中甲组是小鼠吞噬细胞，而不加入MAP菌液，其目的是形成对照，乙组中加入MAP菌液，表中的①和②分别是小鼠吞噬细胞、MAP菌液，而③-⑧分别是-、-、-、-、-、＋。反映MAP在细胞内繁殖的指标应该是MAP的数量，所以若想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响，则还需要在上述实验中检测感染后细胞内MAP的数量。 19．（25-26高三上·北京朝阳·期中）癌细胞在完成DNA复制后遭遇DNA损伤等应激，会导致其停滞在分裂期前即G2期，随后退出G2期并进行第二轮DNA复制，诱发全基因组加倍（WGD），促进肿瘤发展。 (1)与分裂期细胞相比，G2期细胞的特点是 。用应激诱导剂和乳腺癌细胞进行图1实验，若应激诱导剂成功诱导WGD，则与对照组相比，实验组还应出现DNA含量为 的细胞。 (2)APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期，处于启动新一轮复制的状态。研究者推测应激处理诱导癌细胞中APC在G2期提前激活。为验证该推测，进行图2实验。实验组G2期细胞的荧光强度 对照组，证明推测成立。 (3)细胞周期蛋白CDK1与CDK4参与APC活性调节。研究者对乳腺癌细胞进行不同处理，检测G2期细胞中APC激活情况，结果如图3。 ①结果显示 。 ②进一步研究发现加入应激诱导剂后CDK1和CDK4的活性均降低，推测应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。该推测成立还需补充的关键实验是 。 ③研究者同时使用其他种类的癌细胞进行实验，得到相同结果，该实验的目的是： 。 (4)癌症治疗时，常使用DNA损伤类化疗药物。依据本研究，请你提出一种能够有效抑制WGD发生的治疗策略： 。 【答案】(1) 具有完整的核膜、核仁、染色质 8C (2)显著低于 (3) 与未抑制或单独抑制组相比，同时抑制CDK1和CDK4的活性，G2期APC激活的细胞数比例显著升高。 使用应激诱导剂处理细胞，同时提高细胞中CDK1和CDK4的活性 证明应激激活APC的现象具有普适性 (4)联合使用CDK1/4特异性激动剂和M蛋白稳定剂 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。分裂期包括前期、中期、后期、末期，是一个连续变化过程。 【详解】（1）分裂期细胞核膜、核仁解体，染色体高度螺旋化，G2期细胞已经完成DNA复制，进行与纺锤有关蛋白质的合成，核膜未消失，核仁未解体，染色体呈现丝状，具有完整的核膜、核仁、染色质。对照组细胞的DNA含量为2C（G1期细胞和分裂结束的细胞）、4C（S期、G2期、前、中、后期的细胞），若应激诱导剂成功诱导WGD（会导致其停滞在分裂期前即G2期，随后退出G2期并进行第二轮DNA复制）则会出现DNA含量为4C和8C的细胞。 （2）APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期。若APC在G2期提前激活，则G2期细胞内M蛋白被降解，加入带荧光的M蛋白抗体后（抗原M会和带荧光的M蛋白抗体特异性结合）其荧光强度（一定程度上与对应M蛋白含量呈正相关）会比对照组（APC未提前激活）降低。 （3）据图分析可知，1、2、3组（分别是未抑制、CDK1单独抑制、CDK4单独抑制）G2期APC激活细胞数占G2期细胞总数远低于4组（CDK1和CDK4同时抑制）。即结果显示说明与未抑制或单独抑制组相比，同时抑制CDK1和CDK4的活性，G2期APC激活的细胞数比例显著升高。该实验需要通过“恢复CDK1和CDK4活性”反向验证应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。使用应激诱导剂处理细胞，同时提高细胞中CDK1和CDK4的活性，检测G2期细胞中APC的激活情况，若APC激活程度降低（与使用应激诱导剂处理细胞，同时提高细胞中CDK1和CDK4的活性前相比），则推测成立，否则不成立。 （4）根据实验结论，同时抑制CDK1和CDK4可激活APC，而APC激活有助于抑制WGD（全基因加倍是癌细胞恶性增殖的特征之一），因此可通过调控CDK1、CDK4或APC来辅助化疗，可联合使用CDK1/4特异性激动剂和M蛋白稳定剂来抑制WGD发生。 20．（24-25高三上·北京·阶段练习）细胞增殖是生物生长发育和繁殖的基础，同时它也是一个高度严格受控的细胞生命活动过程。为确保细胞增殖这一生命过程严格有序地进行，细胞内发展了一系列调控机制。研究人员利用人源细胞研究细胞周期调控蛋白p21的作用。 (1)细胞周期是指连续分裂的细胞， 为一个细胞周期。 (2)研究人员发现，细胞内的p21蛋白可抑制DNA复制因子的活性，从而将细胞阻断在 期，该时期主要进行DNA的复制和 。而当细胞中DNA受到损伤（物理/化学因素导致或端粒DNA被消耗殆尽）时，细胞会产生大量p21蛋白，阻遏细胞周期并启动DNA分子的修复。如修复失败，将启动细胞的衰老和 （又称程序性死亡）。 (3)研究人员检测了一个完整细胞周期中的p21蛋白的含量，发现其在进入DNA复制期时先下降，完成DNA复制后快速上升，而后在进入分裂期时再次下降。研究人员对其原因进行了深入探究。 ①研究人员发现，如在DNA复制后p21蛋白含量未能升高，将导致分裂产生的细胞中出现一定比例的DNA变异的细胞。请分析p21蛋白再次升高的意义是 。 ②研究人员又探究了p21蛋白再次下降的原因，实验结果如下： 提示：组蛋白磷酸化程度越高，染色质螺旋缠绕的程度越高，+表示有，-表示无。 本实验中无关RNA的作用是 。实验结果说明了p21的功能是能够 （填“促进”或“抑制”）染色质螺旋缠绕从而阻止其进入有丝分裂 期，请据结果写出cdc20，p21的关系① ；② ；③ ；④ （用“+”或“-”表示促进或抑制）。 【答案】(1)从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止 (2) 分裂间（S） 相关蛋白质的合成 凋亡 (3) 检测DNA复制后是否有DNA发生变异的细胞，并阻止其增殖，并及时进行损伤修复或诱导细胞凋亡 形成对照 抑制 前 cdc20 — p21 — 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。细胞周期可分为两个主要阶段分裂间期和分裂期，分裂间期时间较长，约占细胞周期的90%~95%，为分裂期进行物质准备，包括G1期（DNA合成前期）：合成RNA和蛋白质，为DNA复制做准备；S期（DNA合成期）：完成DNA分子的复制，同时合成少量蛋白质；G2期（DNA合成后期）：合成更多的蛋白质，特别是与细胞分裂有关的纺锤体蛋白等，为分裂期做最后的准备。分裂期时间较短，约占细胞周期的5%~10%，细胞会发生明显的形态和结构变化，将复制好的遗传物质平均分配到两个子细胞中，包括前期、中期、后期和末期四个阶段。 【详解】（1）细胞周期是指连续分裂的细胞，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）因为p21蛋白可抑制DNA复制因子的活性，而DNA复制发生在分裂间期，所以将细胞阻断在分裂间期。分裂间期主要进行DNA的复制和相关蛋白质的合成。细胞的凋亡又称程序性死亡，当DNA修复失败，将启动细胞的衰老和凋亡。 （3）①在DNA复制后p21蛋白含量再次升高，因为如p21蛋白含量未能升高，将导致分裂产生的细胞中出现一定比例的DNA变异的细胞，所以p21蛋白再次升高的意义是检测DNA复制后是否有DNA发生变异的细胞，并阻止其增殖，并及时进行损伤修复或诱导细胞凋亡。 ​ ②本实验中无关RNA的作用是作为对照，排除RNA本身对实验结果的影响。从实验结果看，p21正常的细胞组蛋白磷酸化程度低（染色质螺旋缠绕程度低），p21异常的细胞组蛋白磷酸化程度高（染色质螺旋缠绕程度高），说明p21的功能是能够抑制染色质螺旋缠绕。有丝分裂前期染色质螺旋缠绕形成染色体，所以是阻止其进入有丝分裂前期。分析cdc20和p21的关系：抑制cdc20的RNA存在时，p21正常的细胞组蛋白磷酸化程度低，说明cdc20促进组蛋白磷酸化（进而促进染色质螺旋缠绕）；p21抑制染色质螺旋缠绕，所以p21和染色质螺旋缠绕关系为 - ；cdc20和p21的关系为cdc20抑制p21（因为抑制cdc20后p21发挥作用使染色质螺旋缠绕程度降低），即- 。故图中①填写cdc20，②填写-，③填写p21，④填写-。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难03 细胞生命历程与异常分析 内容导航 重难突破 技巧掌握 速度提升 重难考向聚焦 锁定目标 精准打击：快速掌握重难考向核心靶点，明确主攻方向 重难要点剖析 定位要点 重点提炼：聚焦重难核心内容，深入剖析知识内涵与联系 重难技巧突破 授予利器 瓦解难点：总结瓦解重难考向的核心方法论与实战技巧 重难提分必刷 模拟实战 挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” 核心考点 重难考向 高考考情 细胞的增殖 1.动植物细胞有丝分裂 2.细胞周期 （2025北京卷）有丝分裂的物质变化规律 （2024北京卷）有丝分裂的特征和意义 细胞的分化、衰老和死亡 1.细胞分化 2.细胞死亡 （2025北京卷）细胞凋亡 （2024北京卷）细胞的分化 （2023北京卷）细胞的凋亡 减数分裂和受精作用 1.减数分裂中的概念 2.减数分裂中染色体变化 （2025北京卷）减数分裂中的变化规律 （2024北京卷）减数分类的过程 （2023北京卷）减数分裂中的概念 一、细胞周期与有丝分裂 （一）细胞周期 1.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。不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同。 2.细胞周期的表示方法 表示方法名称 图形 说明 扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期 线段图 a+b或c+d为一个细胞周期 坐标图 a+b+c+d+e为一个细胞周期 柱形图 A:DNA合成前期(G1期)B:DNA合成期(S期)C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期) （二）有丝分裂的过程 时期 特点 植物细胞图像 动物细胞图像 分裂间期 间期可以分为：G1、S、G2三个时期 G1:RNA和蛋白质的合成； S：DNA分子的复制； G2:相关蛋白质的合成； 前期 (1)染色质螺旋化形成染色体。 (2)核仁解体,核膜消失 (3)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体。 【注】秋水仙素作用于该时期 中期 染色体清晰可见,每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,便于观察 【注】赤道板不是真实存在的 后期 每条染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着向两极移动 未期 (1)染色体解螺旋形成染色质。 (2)纺锤丝消失 (3)核膜和核仁重新出现 （三）细胞周期中易错点 1.细胞周期中需关注的几个知识点 要点 内容 备注 条件 连续分裂的细胞 二分裂、无丝分裂、减数分裂无 抑制 抑制DNA复制（S期） 抗癌药物 抑制纺锤体形成（作用于前期） 秋水仙素、低温 加倍 核DNA加倍 间期的S期 染色体加倍 分裂后期，着丝粒断裂 中心体加倍 分裂间期 变化 染色质与染色体 染色质：间期；染色体：分裂期 纺锤体 前期形成、末期解体 核膜、核仁变化 前期解体、末期重建 染色单体 间期产生、后期消失 2.与细胞周期相联系的知识 (1)联系基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。 (2)联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。 (3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。 (4)联系免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将迅速增殖分化，细胞周期缩短。 【易错警示】 ①染色体着丝粒的断裂与纺锤体无关。 ②着丝粒分裂并非纺锤丝牵拉的结果。着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵拉。 二、细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化的判断标准 （1）细胞水平：同一来源的细胞是否形成形态、结构和功能不同的细胞（与众不同） （2）分子水平：是否有特殊基因的表达；是否含有特殊成分（奢侈基因表达） 2.细胞分化中的“变”：mRNA、蛋白质、细胞的形态结构和功能 3.细胞分化中的“不变”：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数量 【易错警示】 细胞分化后细胞器的种类和数量也会发生改变 三、细胞的衰老、死亡、癌变 1.细胞衰老的特征 一大：细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深 一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢 一多：细胞内色素逐渐积累、增多 两低：膜的通透性改变，使物质运输功能降低，多种酶的活性降低 一大：细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深 一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢 一多：细胞内色素逐渐积累、增多 两低：膜的通透性改变，使物质运输功能降低，多种酶的活性降低 2.细胞死亡 （1）细胞凋亡机制 （2）细胞凋亡与细胞坏死 细胞凋亡 细胞坏死 方式 自动结束生命 被动结束生命 机制 受基因控制 由不利因素引起 结果 对生物体有利 对生物体有害 【核心归纳】 病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 3.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,通过溶酶体降解后进行物质的再 利用,这就是细胞自噬。 （2）过程 （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。 4.癌细胞 （1）细胞结构：核糖体多（合成蛋白质），膜上糖蛋白减少，易分散和转移 （2）细胞增殖：细胞周期变短，能无限增殖 （3）免疫：作为抗原，可引起细胞免疫 （4）动物细胞培养：不存在接触抑制 【核心归纳】 ①除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。 ②细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均受基因控制。 ③原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。 四、减数分裂 1.减数分裂的过程 减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精子形成过程为例) 时期 特点 图像 间期 细胞名称：次级精母细胞 DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体上含有2条染色单体 减 数 第 一 次 分 裂 前期 同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换 中期 每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧 后期 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。 细胞中染色体数目减半。 减 数 第 二 次 分 裂 前期 染色体散乱分布在细胞中 中期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上 1 后期 着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍。 末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半 高分技巧 1.有丝分裂 （1）动植物细胞有丝分裂的区别 项目 纺锤体的形成方式不同（前期） 细胞分裂方式不同（末期） 植物细胞 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体 在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁，将细胞分隔成两个子细胞 动物细胞 中心粒在间期倍增，中心粒发出星射线形成纺锤体 细胞膜向内凹陷，最后将细胞缢裂成两个子细胞 （2）细胞周期中需关注的几个知识点 要点 内容 备注 条件 连续分裂的细胞 二分裂、无丝分裂、减数分裂无 抑制 抑制DNA复制（S期） 抗癌药物 抑制纺锤体形成（作用于前期） 秋水仙素、低温 加倍 核DNA加倍 间期的S期 染色体加倍 分裂后期，着丝粒断裂 中心体加倍 分裂间期 变化 染色质与染色体 染色质：间期；染色体：分裂期 纺锤体 前期形成、末期解体 核膜、核仁变化 前期解体、末期重建 染色单体 间期产生、后期消失 （3）与细胞周期相联系的知识 ①联系基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。 ②联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。 ③联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。 ④联系免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将迅速增殖分化，细胞周期缩短。 2.减数分裂 （1）有丝分裂与减数分裂图像比较 时期 特点 图像 前期 染色体相对散乱，排列在纺锤体中央 看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减数分裂II；若有同源染色体，有联会现象的为减数分裂I，没有联会现象的为有丝分裂 中期 染色体着丝粒排列在赤道板上（两侧） 看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减数分裂II；若有同源染色体，着丝粒没有排列在赤道板上，为减数分裂I，着丝粒排列在赤道板上，为有丝分裂 后期 染色体着移向两极 看每一极有无同源染色体，若有同源染色体，则为有丝分裂I；若无同源染色体，有染色单体，为减数分裂I，无染色单体，为减数分裂II （2）细胞分裂中变异分析 ①变异类型判断 基因突变：a.有丝分裂中姐妹染色单体含有等位基因；b.减数分裂无互换时，姐妹染色单体含有等位基因。 基因重组：a.减数分裂I前期同源染色体的非姐妹染色单体的互换；b.减数分裂I后期非同源染色体自由组合。 染色体结构变异：倒位、易位、重复、缺失 染色体数目变异：a.纺锤体的形成受阻；b.减数分裂I后期同源染色体未分离；c.减数分裂II后期姐妹染色单体未分离 （2）染色体异常个体分析 类型 原因方（父方/母方） 原因 XXX 父方 减数分裂II后期两条X染色体进入同一个精子 母方 减数分裂I后期两条X染色体未分离 减数分裂II后期两条X染色体进入同一个卵细胞 XYY 父方 减数分裂II后期两条Y染色体进入同一个精子 XXY 父方 减数分裂I后期X、Y染色体未分离 母方 减数分裂I后期两条X染色体未分离 减数分裂II后期两条X染色体进入同一个卵细胞 （3）根据配子类型判断变异原因 以亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或互换： ①配子中出现Aa或XBY→减数分裂I后期同源染色体未分离 ②配子中出现AA或aa或XBXB或YY→减数分裂II后期姐妹染色单体未分离 ③配子中无性染色体或既无A也无a→减数分裂I异常或者减数分裂II后异常 ④配子中出现AAa或XBXBY或XBYY或Aaa→减数分裂I异常和减数分裂II后均异常 深度拓展 一、细胞周期同步化 细胞周期同步化可通过人工诱导获得，即通过药物诱导，使细胞同步在细胞周期的某个特定时相。目前应用较广泛的诱导同步化的方法主要有两种，即DNA合成阻断法和分裂中期阻断法。 1.DNA合成阻断法：采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异地抑制DNA合成，而不影响处于其他时相的细胞进行细胞周期的运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA合成期。目前采用最多的DNA合成抑制剂为TdR或羟基脲。 （1）图A:处于对数生长期的细胞。 （2）图B:第一次加入TdR,所有处于S期的细胞立即被抑制，其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制。 （3）图C:将TdR洗脱，更换新鲜培养液后，抑制被解除，被抑制的细胞继续进行细胞周期的运转。 （4）图D:在解除抑制的细胞全部离开S期且到达G₁期终点前，第二次加入TdR并继续培养，所有细胞被抑制在G₁/S期交界处。 2.处理时间分析 （1）第一次TdR处理可使处于S期的细胞立即被抑制，而其他时期的细胞到达G1/S期交界处并实现同步化，处理时间应保证刚进入G2期的细胞到达G1/S期交界外，故处理时间应不短于G2+M+G1。 （2）正常处理使细胞重新运转细胞周期，时长应保证细胞全部离开S期，且均不能进入下一个细胞周期的S期，所以正常处理时间应不短于S,且不长于G2+M+G1。 （3）第二次使用TdR处理时，若细胞群正好离开S期，则处理时间应保证S/G2期交界处的细胞到达G1/S期交界处，即处理时间应不短于G2+M+G1。 考向突破01 细胞增殖 1．人类不同类型细胞的细胞周期（单位：小时）如下表所示。以下分析正确的是（　　） 细胞类型 细胞周期 G1期 S期 G2+M期 骨髓细胞 18 2 12 4 直肠上皮细胞 48 33 10 5 结肠上皮细胞 25 9 14 2 A．人类不同组织中，细胞周期持续的时间相同 B．由于直肠上皮细胞的分化程度最高，所以其细胞周期最长 C．分裂间期，尤其是G1期是影响细胞周期持续时间的关键 D．使细胞长期处于G1期，可有效促进细胞凋亡 2．如图所示，细胞周期包括分裂同期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n=12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（即胸腺嘧啶脱氧核苷）的培养基培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（    ） A．d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B．显微镜下观察到M期前期细胞中有6个四分体 C．M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D．更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞 3．研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 考向突破02 细胞分化与死亡 4．下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（    ） A．植物组织培养 B．秋水仙素处理种子获得多倍体植株 C．动物体细胞核移植 D．培养植物的花药获得单倍体植株 5．研究发现，间歇性禁食会导致毛囊干细胞（HFSC）凋亡，进而抑制毛发生长。检测发现，禁食期间血清游离脂肪酸（FFA）水平显著升高，HFSC中线粒体活性氧（ROS）生成增加。切除肾上腺的小鼠进行相同禁食处理后，无此现象。下列相关推测错误的是（    ） A．FFA和ROS的积累可能引发氧化应激导致HFSC损伤 B．肾上腺分泌的激素介导了禁食对毛囊的影响 C．禁食引起的毛囊干细胞的凋亡属于细胞坏死 D．抗氧化剂处理可减轻禁食对毛囊的抑制作用 考向突破03 减数分裂 6.下图为柑橘“鄂柑一号”花粉形成过程中不同时期（a~f）的染色体行为，下列说法不正确的是（    ） A．“鄂柑一号”柑橘具有9对同源染色体 B．a、c时期可能发生基因的重新组合 C．电子显微镜下观察拍照获得上述清晰图像 D．e、f时期每个细胞内染色体数目相同 7.蝗虫的性别由染色体数目决定，雌性为22+XX，雄性为22+X，下图为蝗虫精母细胞减数分裂不同时期的显微照片，相关叙述正确的是（　　） A．图①正在进行DNA复制，完成后染色体数目加倍 B．图②所示的时期，细胞中含有12个四分体 C．图④发生着丝粒分裂，导致基因重组 D．图中所示减数分裂过程出现的先后顺序是①②④③⑤ 8.蝗虫的性别决定为XO型，与雌蝗虫（2n=24，22+XX）相比，雄蝗虫（22+X）缺少一条X染色体。下图是蝗虫精母细胞减数第一次分裂不同时期的显微照片，图中X表示未配对的X染色体，相关叙述错误的是（　　） A．按发生时间正确排序为③②①④ B．①细胞中含有11个四分体 C．③④细胞可发生基因重组 D．产生的次级精母细胞都有X染色体 （建议用时：30分钟） 一、选择题 1．（2025·北京·高考真题）用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。 下列叙述错误的是（    ） A．子囊孢子都是单倍体 B．营养细胞均无同源染色体 C．芽殖过程中不发生染色体数目减半 D．酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂 2．（2024·北京·高考真题）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 3．（2025·北京·高考真题）科学家对线虫进行诱变，发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活，C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．C3基因促进细胞凋亡 B．C9基因抑制细胞凋亡 C．细胞凋亡不利于线虫发育 D．细胞凋亡受基因的调控 4．（2023·北京·高考真题）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 5．（2025·北京西城·二模）万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种，获得的植株自交，取若干F1植株叶片，用流式细胞仪（据细胞中DNA含量对细胞分别计数）检测，根据结果将F1分为3种类型（如图）。下列叙述正确的是（    ） A．甲图所示植株一定没有发生可遗传变异 B．乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高 C．秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂 D．实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株 6．（2025·北京房山·一模）下图①～④为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．分裂过程的先后顺序为①②④③ B．图像①的细胞中DNA与染色体数量之比为1：1 C．③细胞的中央会形成细胞板，最终扩展为细胞壁 D．④中染色体形态清晰，是观察染色体的最佳时期 7．（2024·北京昌平·二模）为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（    ） A．照片中的细胞处于有丝分裂中期 B．染色体的正确分配依赖星射线牵引 C．SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D．SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 8．（2024·北京丰台·二模）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） 注：TPX2是纺锤体装配因子 A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为 B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞 C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布 D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据 9．（2025·北京海淀·一模）对人类胚胎从2细胞阶段到囊胚阶段进行细胞发育追踪，发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段其中一个分裂较早的细胞——细胞M。下列叙述错误的是（    ） A．2细胞阶段细胞间差异可能与基因选择性表达有关 B．胚胎发育的后期，大部分体细胞来源于细胞M C．内细胞团将来会发育成胎儿的胎盘、胎膜等结构 D．相比小鼠模型，该实验要遵循更严格的伦理要求 10．（2025·北京石景山·一模）人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述不正确的是（　　） A．正常的B淋巴细胞不能无限增殖 B．细胞分化程度越高，全能性越高 C．细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老 D．被病原体感染的细胞自主有序地死亡，属于细胞凋亡 11．（2024·北京朝阳·一模）研究者构建敲除B基因的人胚胎干细胞系，诱导其向平滑肌细胞分化，发现敲除B基因明显降低平滑肌细胞标志基因的表达水平。发生形态转变的细胞占比少于对照细胞系。以下关于“人胚胎干细胞”的叙述错误的是（　　） A．分化为平滑肌细胞过程中遗传物质未改变 B．与平滑肌细胞形态差异是由于某些蛋白质不同 C．向平滑肌细胞分化过程中B基因起抑制作用 D．向平滑肌细胞分化过程中分化潜能逐渐降低 12．（2025·北京朝阳·一模）育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接（易位）而获得的品系，其与野生型的染色体差异如图所示。相关叙述错误的是（    ） A．易位形成过程涉及DNA的断裂和重接 B．M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会 C．野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本 D．不同易位品系杂交可获得育性极低的后代 13．（2025·北京海淀·一模）已知R基因缺陷小鼠（2n=40）在减数分裂过程中，同源染色体均不能正常配对，分裂停止。下列关于该小鼠初级精母细胞的叙述，错误的是（    ） A．含有40条染色体、2个染色体组 B．含有0个四分体、80个DNA分子 C．不能发生基因重组 D．不存在姐妹染色单体 14．（2025·北京东城·一模）对野生型水稻（2n=24）和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察，以小穗长度标识花粉发育不同时期，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．上图是借助光学显微镜观察到的现象 B．野生型水稻①细胞中存在12个四分体 C．野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离 D．E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体 15．（2025·北京顺义·一模）单条染色体的长臂和短臂末端断裂，两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶（2n=30）花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断，错误的是（    ） A．两细胞均处于减数第一次分裂 B．甲图细胞中含有15条染色体 C．乙图细胞中含不配对的染色体 D．乙图细胞形成正常配子概率低 二、非选择题 16．（2025·北京海淀·二模）细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的，研究细胞周期的调控机制对防治癌症有重要意义。 (1)连续分裂的细胞， ，为一个细胞周期。 (2)细胞周期调控的经典模型如图1所示，有丝分裂原是一类能刺激细胞启动有丝分裂的信号分子，可影响一系列下游蛋白质的活性。 ①当Rb的活性低于某一临界值时，由于CDK2对Rb活性存在 调节，即使有丝分裂原消失，Rb活性也会持续下降，细胞正常完成细胞周期；当Rb的活性高于临界值时，若有丝分裂原消失，细胞会退出细胞周期。“R点”是Rb活性等于临界值的关键调控点，该调控过程应发生在DNA复制之前。 ②研究者用CDK4抑制剂处理人类宫颈癌细胞（模拟有丝分裂原消失），一段时间后检测退出细胞周期的宫颈癌细胞中的DNA数目，发现部分细胞中DNA数目 （选填“<”“=”“>”）46条，说明这些细胞在R点后才退出细胞周期，不符合经典模型。 (3)为探究上述细胞退出细胞周期的机制，研究者利用已通过R点的宫颈癌细胞进行图2所示实验。已知CNA蛋白有助于CDK2活性的维持。据（2）和图2结果推测，有丝分裂原消失，① ，CDK2② ，部分细胞在R点后退出细胞周期。 (4)结合上述研究成果，提出一条治疗癌症的思路 。 17．（2023·北京大兴·三模）学习以下材料，完成（1）~（5）题。 细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老 细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征，因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。然而， 这一定义并不完善，例如，在年轻的有机体中，神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态，但它们并不衰老，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。 科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。 将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。 结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。 利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。 后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。 总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2） 细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。 (1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。 (2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。 (3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。 (4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。 (5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。 18．（25-26高三上·北京西城·阶段练习）副结核病是由副结核分枝杆菌（MAP）引起的，以顽固性肠炎和进行性消瘦为特征的人畜共患传染性疾病，会对养殖业造成严重的经济损失。 (1)吞噬细胞是 MAP 感染早期的主要宿主细胞，MAP 进入吞噬细胞后会在 中被消化分解。 (2)细胞凋亡是一种由 决定的细胞程序性死亡，吞噬细胞的凋亡对于机体限制 MAP 的繁殖十分重要。研究人员研究了 MAP 菌株与小鼠吞噬细胞凋亡的关系（结果如图）。据图可知 MAP 可以诱导吞噬细胞凋亡，判断的依据是 。 (3)当机体受到外界刺激时，不能折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，称为内质网应激。研究发现MAP能引起小鼠吞噬细胞内质网应激，由此有人作出推测：MAP可能是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来诱导吞噬细胞凋亡的。为验证此推测，研究人员设计以下实验，请在横线处填上相应的内容。        组别实验材料或试剂 甲 乙 丙 丁 检测指标 + + + + 凋亡相关蛋白相对含量 - + + + 内质网应激抑制剂4-PBA + 内质网应激激动剂Tm - 注：“+”表示加入该材料或试剂；“-”表示不加入 若想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响。则还需要在上述实验中检测 。 19．（25-26高三上·北京朝阳·期中）癌细胞在完成DNA复制后遭遇DNA损伤等应激，会导致其停滞在分裂期前即G2期，随后退出G2期并进行第二轮DNA复制，诱发全基因组加倍（WGD），促进肿瘤发展。 (1)与分裂期细胞相比，G2期细胞的特点是 。用应激诱导剂和乳腺癌细胞进行图1实验，若应激诱导剂成功诱导WGD，则与对照组相比，实验组还应出现DNA含量为 的细胞。 (2)APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期，处于启动新一轮复制的状态。研究者推测应激处理诱导癌细胞中APC在G2期提前激活。为验证该推测，进行图2实验。实验组G2期细胞的荧光强度 对照组，证明推测成立。 (3)细胞周期蛋白CDK1与CDK4参与APC活性调节。研究者对乳腺癌细胞进行不同处理，检测G2期细胞中APC激活情况，结果如图3。 ①结果显示 。 ②进一步研究发现加入应激诱导剂后CDK1和CDK4的活性均降低，推测应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。该推测成立还需补充的关键实验是 。 ③研究者同时使用其他种类的癌细胞进行实验，得到相同结果，该实验的目的是： 。 (4)癌症治疗时，常使用DNA损伤类化疗药物。依据本研究，请你提出一种能够有效抑制WGD发生的治疗策略： 。 20．（24-25高三上·北京·阶段练习）细胞增殖是生物生长发育和繁殖的基础，同时它也是一个高度严格受控的细胞生命活动过程。为确保细胞增殖这一生命过程严格有序地进行，细胞内发展了一系列调控机制。研究人员利用人源细胞研究细胞周期调控蛋白p21的作用。 (1)细胞周期是指连续分裂的细胞， 为一个细胞周期。 (2)研究人员发现，细胞内的p21蛋白可抑制DNA复制因子的活性，从而将细胞阻断在 期，该时期主要进行DNA的复制和 。而当细胞中DNA受到损伤（物理/化学因素导致或端粒DNA被消耗殆尽）时，细胞会产生大量p21蛋白，阻遏细胞周期并启动DNA分子的修复。如修复失败，将启动细胞的衰老和 （又称程序性死亡）。 (3)研究人员检测了一个完整细胞周期中的p21蛋白的含量，发现其在进入DNA复制期时先下降，完成DNA复制后快速上升，而后在进入分裂期时再次下降。研究人员对其原因进行了深入探究。 ①研究人员发现，如在DNA复制后p21蛋白含量未能升高，将导致分裂产生的细胞中出现一定比例的DNA变异的细胞。请分析p21蛋白再次升高的意义是 。 ②研究人员又探究了p21蛋白再次下降的原因，实验结果如下： 提示：组蛋白磷酸化程度越高，染色质螺旋缠绕的程度越高，+表示有，-表示无。 本实验中无关RNA的作用是 。实验结果说明了p21的功能是能够 （填“促进”或“抑制”）染色质螺旋缠绕从而阻止其进入有丝分裂 期，请据结果写出cdc20，p21的关系① ；② ；③ ；④ （用“+”或“-”表示促进或抑制）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $