专题04 细胞的生命历程（3大串讲+4大题型）（复习讲义）（北京专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

该高中生物学讲义聚焦细胞的生命历程专题，涵盖细胞增殖、减数分裂与受精作用、细胞分化衰老和死亡等高考核心考点，以知识网络构建为基础，通过核心知识串讲整合要点，分层精准突破强化训练，真题实战进阶对标高考，形成“梳理-串讲-练习-实战”的系统复习流程，助力学生夯实基础并突破难点。 讲义突出科学思维与探究实践，设置细胞周期检验点分析、特殊减数分裂等能力进阶内容，结合细胞衰老图谱绘制等热点情境，通过分层练习（A组保分、B组增分）和真题案例解析，培养学生模型构建与问题解决能力，为教师把控复习节奏、提升学生应考效率提供有力支持。

专题04 细胞的生命历程 ( 目录 第一部分 知识网络构建 思维导航，融会贯通 第二部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第三部分 核心知识串讲 核心串讲 串讲 1 细胞增殖 串讲 2 减数分裂与受精作用 串讲 3 细胞分化、衰老和死亡 能力进阶 能力1 细胞周期检验点 能力2 细胞自噬 能力3 特殊减数分裂 热点情境 细胞衰老图谱（Atlas）的绘制 第四部分 分层精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 细胞的增殖 题型02 细胞分化 题型03 减数分裂 B组· 增分能力练 第五部分 真题 实战进阶 对标高考，感悟考法 ) 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 细胞增殖 （2025北京卷）动植物细胞有丝分裂 （2023北京卷）细胞周期 1. 紧密联系生活实际、强调实验探究能力、注重模型构建与分析的趋势。 2. 物质进出细胞对的方式：题目常结合人体生理（如小肠吸收葡萄糖、神经递质释放、肾小管重吸收）或植物生理（如矿质元素吸收、质壁分离复原）来设置情境。 3. 必须熟练掌握酶促反应速率与底物浓度、酶浓度、温度、pH之间的关系曲线，特别是曲线拐点的生物学含义。 减数分裂 （2025北京卷）减数分裂中的概念 （2024北京卷）减数分裂中染色体变化 细胞分化和死亡 （2025北京卷）细胞死亡 （2024北京卷）细胞的分化 新风向演练 1．【新情境·细胞周期的判断】（25-26高三上·北京海淀·阶段练习）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 【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。 2．【新载体·间歇性禁食】（2025·北京房山·一模）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 【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。 3．【新情境·信号传导】（2025·北京·模拟预测）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。下列叙述错误的是（　　） A．细胞对该信号分子的特异应答依赖相应受体 B．图中酶联受体具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解使应答蛋白磷酸化而具有活性 D．活化的应答蛋白影响基因表达，最终引起细胞定向分化 【答案】B 【详解】A、由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A正确； B、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错误； C、ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如应答蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C正确； D、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正确。 故选B。 4．【新考法·减数分类过程观察】（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 【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。 5．【新载体·环状染色体】（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 【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。 核心串讲1 细胞增殖 1、 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) 【易错提醒】 1. 细胞周期中需关注的几个知识点 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。 二、有丝分裂 1．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 2．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 3．有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化 （1）染色体行为变化 ①当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2。 ②当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝1∶1。 （2）细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 ①曲线模型 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 间期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（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 （3）染色体数与核DNA数比值的变化曲线 曲线分析： ①ef（BC）段：表示S期DNA的复制，染色体单体形成； ②fg（CD）段：表示含有姐妹染色单体的时期，即G2期、有丝分裂前期和中期； ③gh（DE）段：表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。 （4）根据柱状图判断细胞分裂时期的规律 根据染色单体变化判断各时期 染色单体：①有→G2期、前期、中期（甲图）； ②无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图)。 根据比例关系判断各时期 核DNA∶染色体∶染色单体=①4n∶2n∶4n→G2期、前期、中期（甲图）； ②4n∶4n∶0→后期、末期（乙图）； ③2n∶2n∶0→G1期（丙图）。 【易错提醒】 1. 细胞有丝分裂图像的识别 （1）“三看法”识别动、植物细胞的分裂图像 ①一看细胞形状：方形→植物细胞；椭圆形→动物细胞。 ②二看细胞质分裂方式：细胞板分割→植物细胞；细胞膜缢裂→动物细胞。 ③三看中心体：无→高等植物；有→动物细胞。 （2）根据染色体（质）的变化判断分裂时期图像（以动物细胞为例） ①染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如图1。 ②着丝粒排列在赤道板上→中期，如图2。 ③着丝粒分裂，染色体数目增加一倍→后期，如图3。 ④染色体变成染色质→末期，如图4。 ( 图3 ) ( 图2 ) ( 图4 ) ( 图1 ) 【典例1】（2025·北京大兴·模拟预测）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 【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。 【典例2】黏连蛋白的水解是姐妹染色单体分离的关键过程，分离酶能水解黏连蛋白，如图表示细胞分裂过程中某染色体的变化情况。下列叙述错误的是（    ） A．黏连蛋白是在细胞分裂前的间期合成后经核孔进入细胞核 B．黏连蛋白水解发生异常导致的变异属于染色体结构变异 C．图中Ⅱ时可发生同源染色体的非姐妹染色单体上等位基因的互换 D．Ⅲ→Ⅳ过程发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 【答案】B 【详解】A、蛋白质在间期会合成，其场所为核糖体，且黏连蛋白是姐妹染色单体之间的连结蛋白，应该在细胞分裂前的间期合成后通过核孔进入细胞核，A正确； B、黏连蛋白的水解是姐妹染色单体分离的关键过程，黏连蛋白水解发生异常会导致姐妹染色单体无法分开，而移向细胞的同一极，这种变异属于染色体数目变异，B错误； C、图中Ⅱ状态处于有丝分裂前期或减数第一次分裂，如果是减数分裂，则可能发生同源染色体非姐妹染色单体上等位基因的交换，C正确； D、Ⅲ→Ⅳ过程是姐妹染色单体分开变成染色体的过程，发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，D正确。 故选B。 【典例3】真核细胞在分裂过程中染色体上会出现相关结构，如图所示，其中动粒与染色体的移动有关，连接在着丝粒和纺锤丝之间，纺锤丝需附着在动粒上，才能牵引染色体移动。下列有关叙述错误的是（    ） A．细胞分裂过程中，染色体的姐妹染色单体上可能含有等位基因 B．动粒与着丝粒相互配合使得姐妹染色单体分离移向细胞两极 C．细胞分裂过程中，动粒只能在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期发挥作用 D．若细胞中某染色体上的动粒缺失，则可能导致子细胞染色体数目异常 【答案】C 【详解】A、在细胞分裂过程中，若在DNA复制时发生基因突变，或者在减数第一次分裂前期发生互换，染色体的姐妹染色单体上就可能含有等位基因，A正确； B、动粒连接着丝粒和纺锤丝，纺锤丝牵引动粒，进而使得姐妹染色单体分离移向细胞两极，这一过程中动粒与着丝粒相互配合，B正确； C、动粒不仅在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期发挥作用，在减数第一次分裂后期同源染色体分离时，纺锤丝也需附着在动粒上牵引同源染色体分离，C错误； D、若细胞中某染色体上的动粒缺失，纺锤丝无法附着在该染色体上，就不能将其牵引到细胞两极，可能导致子细胞染色体数目异常，D正确。 故选C。 【典例4】（2025·北京西城·一模）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 【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。 核心串讲2 细胞分化、衰老和死亡 一、细胞分化 1． 在个体发育中，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。 (1)分化的对象：一个或一种细胞。 (2)分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。 2. 特点：持久性、稳定性、普遍性、遗传物质不变性。 3．细胞分化的实质 在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。 4．细胞分化的意义 （1）是个体发育的基础。 （2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 【易错提醒】 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。 4．分化细胞表达的基因 （1）管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 （2）奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其表达产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 二、细胞的全能性 1．概念：细胞的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。 2．原因：细胞具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质。 3．全能性实现的条件 （1）离体（必要条件）； （2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素； （3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。 4．细胞全能性高低的比较： （1）不同细胞：植物体细胞大于动物体细胞； （2）受精卵大于生殖细胞大于体细胞 （3）细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。 三、干细胞 1．概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 2．类型 （1）胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 特点：体积小，细胞核大、核仁明显。取自早期胚胎。也叫做全能干细胞。 （2）成体干细胞：存在于成体组织或器官内中。 ①多能干细胞：如造血干细胞。 ②单能干细胞：神经干细胞，精原干细胞。 3．干细胞作用：干细胞移植治疗白血病；在体外培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。 四、细胞的衰老和死亡 1．概念：细胞的生理状态和 化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 2．细胞衰老的特征 （1）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低； （2）细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢； （3）细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小； （4）细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深； （5）细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。 3．细胞衰老的意义 （1）有利方面：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 （2）不利方面：众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 4．细胞凋亡与细胞坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞坏死 概念 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 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 影响因素 受遗传机制决定的程序性调控 极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激 意义 类型:细胞自动死亡、细胞的自然更新和被病原体感染细胞的清除; 意义: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起关键作用 不受机体控制的被动性死亡,对机体有害 【典例1】（25-26高三上·北京通州·期中）人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。下列关于人脐血中干细胞叙述不正确的是（    ） A．分化后，表达的蛋白种类发生变化 B．分化后，细胞形态结构功能发生变化 C．可诱导分化为血细胞，用来治疗造血功能障碍类疾病 D．分化程度低，分裂能力强，可直接发育为完整的个体 【答案】D 【详解】A、细胞分化是基因选择性表达的结果，导致不同细胞中蛋白质种类和数量不同，分化后表达的蛋白种类会发生变化，A正确； B、细胞分化会导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异，B正确； C、脐血中的干细胞（如造血干细胞）可分化为血细胞，可用于治疗造血功能障碍类疾病，C正确； D、脐血干细胞属于多能干细胞，虽然分化程度低且分裂能力强，但其全能性受限，无法直接发育为完整个体，D错误。 故选D。 【典例2】（25-26高三上·北京朝阳·期中）癌细胞的染色体外环状DNA（ecDNA）可同时复制和转录，两者间的冲突会引发DNA损伤并诱导细胞凋亡，蛋白C可缓解该冲突。下列叙述正确的是（    ） A．ecDNA复制所需的原料是四种核糖核苷酸 B．ecDNA的复制和转录过程都以同一条链为模板 C．DNA聚合酶与RNA聚合酶在ecDNA上移动方向相反 D．抑制蛋白C功能可诱导含ecDNA的癌细胞凋亡 【答案】D 【详解】A、ecDNA复制所需的原料是四种脱氧核糖核苷酸，而非核糖核苷酸，核糖核苷酸是RNA合成的原料，A错误； B、ecDNA复制时以两条链为模板进行半保留复制，而转录以其中一条链为模板，因此复制和转录的模板链不同，B错误； C、DNA复制时，DNA聚合酶沿模板链的方向是从5'到3'；转录时，RNA聚合酶沿DNA模板链的方向也是从5'到3'，二者移动方向相同，C错误； D、蛋白C可缓解复制与转录的冲突，抑制其功能会加剧DNA损伤，从而诱导癌细胞凋亡，D正确。 故选D。 【典例3】坏死性凋亡是一种防止细胞凋亡受阻而被激活的细胞自我破坏的过程，胞外信号分子与细胞膜中的死亡受体结合，引发下游一系列有序的调节过程。当细胞发出坏死性凋亡信号后，NINJ1蛋白被激活并在细胞膜表面聚集，形成类似“拉链”的聚合物，像拉开拉链一样打开细胞膜，导致细胞破裂、释放出促炎症因子，引发炎症反应。下列说法不正确的是（    ） A．坏死性凋亡与细胞凋亡相似之处都是受细胞自身调控的程序性死亡 B．坏死性凋亡具有与细胞坏死相似的特点，会导致细胞破裂引发炎症 C．改变NINJ1的部分结构，可抑制细胞膜的破裂，保护组织免受损伤 D．坏死性凋亡会导致炎症反应，因此对于生物体一定是有害无利的 【答案】D 【详解】A、坏死性凋亡与细胞凋亡均为细胞主动调控的程序性死亡过程，题干明确坏死性凋亡是“细胞自我破坏的过程”，说明其受自身调控，A正确； B、坏死性凋亡导致细胞膜破裂并释放促炎症因子，与细胞坏死（被动死亡、内容物释放引发炎症）的结果相似，B正确； C、NINJ1蛋白的聚集是细胞膜破裂的关键，若改变其结构可能阻止聚合物形成，从而抑制细胞破裂，C正确； D、坏死性凋亡引发的炎症可能清除异常细胞或病原体，对生物体具有防御意义，并非“一定有害无利”，D错误。 故选D。 【典例4】细胞凋亡是由葡萄糖缺乏等触发的一种细胞程序性死亡，其显著特征是一个细胞包裹另一个细胞，随后溶酶体降解被包裹的细胞。研究发现，CDH1 基因与细胞凋亡有关，它的低表达会促进癌症的发生。下列说法正确的是（　　） A．细胞凋亡属于细胞坏死，可能受环境影响 B．CDH1 基因与细胞癌变有关，可能属于抑癌基因 C．人成熟红细胞发生凋亡时，其CDH1 基因的表达水平可能较高 D．溶酶体通过合成多种水解酶来清除被包裹的细胞，以维持细胞内部环境的相对稳定 【答案】B 【详解】A、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，与细胞坏死（由外界因素引起的非程序性死亡）有本质区别；题干中“细胞凋亡”是由葡萄糖缺乏等触发的一种细胞程序性死亡，其过程受基因调控而非环境影响，A错误； B、题干指出“CDH1基因低表达会促进癌症发生”，说明该基因具有抑制癌变的作用，符合抑癌基因（如p53基因）的定义，B正确； C、人成熟红细胞无细胞核和DNA，不能进行基因表达；CDH1基因在红细胞中无法转录翻译，C错误； D、溶酶体含水解酶可降解异物，但水解酶在核糖体合成，经内质网和高尔基体加工后转运至溶酶体，并非溶酶体自身合成，D错误。 故选B。 核心串讲3 减数分裂 1、 减数分裂 1．减数分裂的概念 （1）范围：进行有性生殖的生物。 （2）时期：原始生殖细胞→成熟生殖细胞 （3）特点：染色体复制一次，而细胞分裂两次。 （4）结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半。 2．精子形成过程及特点 时期 特点 图像 间期 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 3．卵细胞的形成过程及精、卵发生的区别 （1）卵细胞的形成过程 （2）精子和卵细胞形成过程的比较 ①形成过程 比较项目 精子形成过程 卵细胞形成过程 场所 睾丸 卵巢 细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂 是否变形 需要变形 不需要变形 结果 1个精原细胞产生4个精子 1个卵原细胞产生1个卵细胞和3个极体 相同点 染色体的变化行为相同 4．观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 （1）实验原理：根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期。 （2）实验选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。如动物精巢、植物花药。 （3）实验步骤 ①制作装片：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片。 ②显微观察：低倍镜→高倍镜→绘图 ③低倍镜观察:在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 ④高倍镜观察:先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 ⑤绘图。 5．观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ末期 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅱ末期 6．受精作用 （1）概念:精子和卵细胞相互识别,融合成为受精卵的过程。 （2）实质:精子与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体组合在一起。 （3）结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。 （4）意义:就有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及生物的遗传和变异都是十分重要的。 二、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 三、细胞分裂中变异分析 1．变异类型判断 1、 基因突变：（1）有丝分裂中姐妹染色单体含有等位基因；（2）减数分裂无互换时，姐妹染色单体含有等位基因。 2、基因重组：（1）减数分裂I前期同源染色体的非姐妹染色单体的互换；（2）减数分裂I后期非同源染色体自由组合。 3、染色体结构变异：倒位、易位、重复、缺失 4、染色体数目变异：（1）纺锤体的形成受阻；（2）减数分裂I后期同源染色体未分离；（3）减数分裂II后期姐妹染色单体未分离 【易错提醒】 ①若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。 ②若发生互换使姐妹染色单体上带等位基因，则等位基因的分离在减数分裂Ⅰ 和减数分裂Ⅱ 后期都能发生。 【典例1】（25-26高三上·北京东城·月考）果蝇的性别决定方式为XY型，其性染色体如下图所示。X和Y染色体有一部分是同源区（Ⅱ片段），另一部分是非同源区（Ⅰ、Ⅲ片段）。下列叙述正确的是（    ） A．X、Y的大小、形状不同不是一对同源染色体 B．互换导致的基因重组只能发生在Ⅱ片段 C．I片段上的基因控制的性状出现在雌蝇的概率高 D．Ⅲ片段上的基因控制的性状只在雄蝇中表现 【答案】B 【详解】A、X、Y是异型同源染色体，A错误； B、互换是指四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，因此只能发生在X、Y染色体的同源区段Ⅱ，B正确； C、I片段为X染色体的非同源区段，如果是X染色体上隐性遗传，雄性个体中的该性状比例高于雌性，C错误； D、Ⅲ片段是Y染色体的非同源区段，但XXY型果蝇为雌性，因此Ⅲ片段上的基因控制的性状也可以在雌蝇中表现，D错误。 故选B。 【典例2】（25-26高三上·北京通州·期中）下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片。下列叙述不正确的是（    ） A．图2细胞着丝粒排列的位置会出现细胞板 B．图1所处时期，细胞中可能发生基因重组 C．水稻花粉母细胞减数分裂的过程依次为2→1→4→3 D．在同一视野中可连续观察花粉母细胞减数分裂过程 【答案】D 【详解】A、图2为减数第一次分裂中期的细胞，着丝粒排列在细胞中央赤道板的位置，也将是细胞板出现的位置，A正确； B、图1为减数第一次分裂后期的细胞，同源染色体分裂，非同源染色体自由组合，发生基因重组，B正确； C、图1~4依次是减数第一次分裂后期、减数第一次分裂中期、减数第二次分裂末期和减数第二次分裂前期，所以，依照减数分裂过程的顺序排列为2→1→4→3，C正确； D、减数分裂的细胞在制片过程中，已被解离液杀死，细胞的分裂过程已停止在某一时期，无法继续分裂，D错误。 故选D。 【典例3】（25-26高三上·北京海淀·期中）线虫性别决定方式为XX（雌性）、XO（雄性，性染色体只有一条X）。野生型雄性线虫形成精子时，X染色体的姐妹染色单体在减数分裂I过程中分开，分别移向两极（如下图）。突变品系H形成精子时细胞器均等分配，使所有精子均能正常存活。下列叙述正确的是（　　） A．线虫精子形成过程中X染色体会发生联会 B．野生型雄性线虫是由卵细胞直接发育而成 C．野生型线虫交配产生的后代大多数为雄性 D．雄性线虫H的后代雌、雄性别比接近于1 【答案】D 【详解】A、联会是同源染色体在减数第一次分裂前期的配对行为。 雄性线虫染色体组成为XO，仅有一条X染色体，无同源的X染色体，故线虫精子形成过程中X染色体无法联会，A错误； B、 野生型雄性线虫基因型为XO，若由卵细胞直接发育，则常染色体也没有同源染色体，但由图可知，常染色体存在同源染色体，所以野生型雄性可能是由含X的卵细胞与不含X的精子受精形成或由含X的精子与不含X的卵细胞受精形成，B错误； C、野生型雄性产生精子时不含X的精子大多死亡，仅含 X 的精子存活。 雌性（XX）产生的卵细胞均为 X， 后代基因型X（卵细胞）+ X（精子）= XX（雌性），故野生型线虫交配后代几乎全为雌性，C错误； D、突变型雄性（品系 H）产生的精子时细胞器均等分配，含X的精子和不含 X 的精子（O）均存活，且比例为1:1。 雌性（XX）产生的卵细胞均为 X。 后代基因型及比例：X（卵）+ X（精）= XX（雌性，1/2），X（卵）+ O（精）= XO（雄性，1/2），雌雄性别比接近于 1:1，D正确。 故选D。 【典例4】（25-26高三上·北京海淀·期中）将小鼠的两个精子注射到去核卵母细胞中，形成的胚胎通常不能正常发育。我国研究者通过改变DNA上特定基因的甲基化修饰，使其能正常发育为成年小鼠（M鼠）。以下叙述错误的是（　　） A．M鼠的性状主要由来自精子的基因控制 B．DNA甲基化修饰不改变其碱基序列 C．胚胎发育受甲基化修饰的影响 D．M鼠的性别均为雄性 【答案】D 【详解】A、M鼠是由两个精子注射到去核卵母细胞中，经甲基化修饰后发育而来，其细胞核基因主要来自精子，所以性状主要由来自精子的基因控制，A正确； B、DNA甲基化修饰属于表观遗传，不改变DNA的碱基序列，只是影响基因的表达，B正确； C、题干中提到通过改变DNA上特定基因的甲基化修饰，能使原本不能正常发育的胚胎正常发育为成年小鼠，说明胚胎发育受甲基化修饰的影响，C正确； D、虽然M鼠的基因主要来自精子，但仅根据题干信息，不能确定M鼠的性别均为雄性，因为性别决定还可能受其他因素影响，且两个精子的性染色体组成可能会为XX或XY或YY，D错误。 故选D。 【典例5】（25-26高三上·北京·阶段练习）控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代，子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是（　　） A．果蝇红眼对白眼为显性 B．亲代白眼雄蝇产生2种类型的配子 C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性 D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常 【答案】B 【详解】A、 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，可判断果蝇红眼对白眼为显性，A正确； B、母本进行了异常的减数分裂，产生了XdXd、Xd、O三种类型的配子，B错误； C、由图可知，XdXdY的个体为雌性，具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性，C正确； D、例外子代的出现是源于母本减数分裂异常，出现了不含X染色体的卵细胞或者有两条X染色体的卵细胞，D正确。 故选B。 能力1 细胞周期检验点 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，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运行。 （1）细胞周期检验点的意义是什么? 细胞周期检验点是一种检查机制，及时中断并修复异常细胞周期，保证DNA完成复制和染色体分配质量。 （2）各种检验点的作用 检测点 意义 G1/S期检验点 主要检验DNA是否损伤 S期检验点 主要检验DNA复制情况 G2/M期检验点 主要检验DNA是否完成复制 M期中/后期检验点 主要检验纺锤体是否连接到染色体上 M期末期检验点 主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极 （3） 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。 ①DNA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。 图A:处于对数生长期的细胞。 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。 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。 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。 （4）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。 【典例1】细胞周期检验点是检测细胞是否正常分裂的一种调控机制，图中1一4为部分检验点，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。在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6（Cdc6）是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。下列有关叙述正确的是（    ） A．若用DNA复制抑制剂处理，细胞将停留在检验点2 B．检验点1到检验点1过程是一个完整的细胞周期 C．“复制前复合体”组装完成的时间点是检验点2 D．染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过检验点3 【答案】A 【详解】A、若用DNA复制抑制剂处理，DNA复制不能正常进行，细胞将停留在S期，即细胞停留在检验点2，A正确； B、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止所经历的时间。据图分析可知，图中从4~4过程是一个完整的细胞周期，其中G1期、S期、G2期为分裂间期，M期为分裂期，B错误； C、根据题意，“复制前复合体”能启动DNA复制，因此组装完成的时间点是S期前的检验点1，C错误； D、若染色体未全部与纺锤体相连，则染色体不能均分到细胞的两极，即细胞分裂不能通过有丝分裂的后期，因此细胞不能通过检验点4，D错误。 故选A。 【典例2】一个细胞周期可为分裂间期（G1、S、G2）和分裂期（M）。如图1所示，一个细胞周期存在多个检验点，只有经过各检验点检验合格后，细胞才能顺利进入下一个时期。研究发现，细胞中存在一种有丝分裂促进因子（MPF），可使a时期细胞顺利通过检验点4进入b时期（已知DNA复制是在d时期完成的），图2表示MPF活性在细胞周期中的变化。下列说法错误的是（    ） A．a→b→c→d的顺序可表示一个细胞周期 B．若用某种药物抑制DNA复制，则细胞不能通过检验点2 C．若向a时期细胞显微注射适量的MPF，可使G2期细胞进入M期的时间提前 D．若用某种药物抑制细胞纺锤体的形成，则细胞不能通过检验点5 【答案】A 【详解】A、根据题意，DNA复制是在d时期完成的，即d时期对应S期，MPF可使a时期细胞顺利通过检验点4进入b时期，即a时期为G2期，b时期为M期，c为G1期，则c→d→a→b的顺序可表示一个细胞周期，A错误； B、DNA复制发生在S期，即对应图中d时期，若用某种药物抑制DNA复制，则细胞不能通过检验点2，B正确； C、MPF是一种有丝分裂促进因子，若向a时期细胞显微注射适量的MPF，可使G2期细胞提前进入M期，C正确； D、纺锤体形成发生在有丝分裂前期，对应图中b期，若用某种药物抑制细胞纺锤体的形成，则细胞不能通过检验点5，D正确。 故选A。 能力2 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．细胞自噬与细胞凋亡的区别与联系 (1)形态学上的区别:凋亡会使染色质固缩,染色加深,细胞膜内陷形成凋亡小体,最后细胞解体;自噬是形成双层膜的自噬体,包裹胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化内容物。 (2)生理意义上的区别:凋亡是正常的细胞死亡途径,凋亡后,细胞必定死亡;自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应对机制,旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白等,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。 【典例1】利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿涨破裂，释放大量细胞因子。下列相关叙述正确地是（    ） A．病毒样颗粒应用过量会导致细胞严重损伤进而加速凋亡 B．通过细胞自噬清除衰老、受损细胞器的过程是细胞焦亡 C．细胞凋亡和细胞焦亡过程中均会发生基因的选择性表达 D．细胞凋亡过程中基因转录效率会升高，翻译效率会下降 【答案】C 【详解】A、细胞严重损伤引起的死亡属于细胞坏死，A错误； B、通过细胞自噬清除衰老、受损细胞器的过程本身并不会造成细胞死亡，不属于细胞焦亡过程，B错误； C、细胞凋亡和细胞焦亡过程中细胞的形态、结构和生理功能均发生了显著变化，都发生了基因的选择性表达表达，C正确； D、细胞凋亡过程中染色质固缩，基因的转录效率会下降，D错误。 故选C。 【典例2】结肠癌是一种十分常见的消化道恶性肿瘤，研究人员为了研究细胞自噬、细胞凋亡和结肠癌之间的相互关系，做了如表所示的三组实验。下列叙述正确的是（    ） 处理方法 实验结果 甲组 在结肠癌细胞培养液中添加化疗药物NVP-235 癌细胞凋亡比例和细胞自噬体数量均增加 乙组 敲除介导细胞自噬的关键基因AMPK 癌细胞自噬体数量减少 丙组 敲除介导细胞自噬的关键基因AMPK，再对癌细胞培养液添加化疗药物NVP-235 癌细胞凋亡比例显著增加 A．细胞凋亡和细胞自噬均不利于维持细胞内部环境的相对稳定 B．乙组实验说明细胞自噬与相关的基因有关，而细胞凋亡与基因无关 C．某些被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡完成的 D．基因AMPK决定细胞能否进行自噬 【答案】C 【详解】A、细胞凋亡可清除异常细胞，利于维持内环境稳定；细胞自噬在特定条件下（如营养缺乏）可提供物质能量，但过度自噬可能导致细胞死亡，A错误； B、乙组敲除AMPK基因导致自噬减少，说明自噬受基因调控；细胞凋亡同样由基因控制（如凋亡相关基因），实验中甲组药物诱导凋亡即体现基因调控，B错误； C、被病原体感染的细胞通过凋亡被清除，属于机体免疫防御机制（如效应T细胞诱导靶细胞凋亡），C正确； D、根据题意可知，关键基因AMPK介导细胞自噬，乙组敲除了该基因，细胞自噬仍然能进行，只是比例显著降低，而不是不能进行，所以基因AMPK并非决定细胞能否进行自噬，D错误。 故选C。 能力3 特殊减数分裂 1．蜜蜂的减数分裂 （1）蜜蜂特殊的性别决定 （2）单倍体雄蜂的假减数分裂 2．“逆反”减数分裂 （1）与正常减数分裂相比，“逆反”减数分裂的姐妹染色单体分开发生在减数分裂I，同源染色体分离发生在减数分裂Ⅱ。 （2） “逆反”减数分裂提高配子变异的途径 ①减数分裂I同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。 ②减数分裂Ⅱ非同源染色体的自由组合。 ③卵细胞获得重组染色体(R)的概率高。 【典例1】蜜蜂的蜂王（雌性）由受精卵（2n）发育而来，雄蜂由未受精的卵细胞（n）直接发育而成。雄蜂的精母细胞进行一种特殊的“假减数分裂”，过程如下图。下列关于雄蜂精母细胞减数分裂过程的叙述，错误的是（　　） A．b段细胞中的染色体已完成了复制但不会发生互换 B．d段染色体分离方式与精母细胞有丝分裂后期相似 C．a段结束时细胞核DNA含量与蜂王次级卵母细胞相同 D．1只雄蜂经减数分裂后可以产生2n种染色体组成的精子 【答案】D 【详解】A、b段处于假减数第一次分裂，此时染色体已经完成复制，由于其没有同源染色体，不会发生互换A正确； B、d段为假减数第二次分裂后期，与精母细胞有丝分裂后期相似，B正确； C、a段为间期，DNA复制后，含量与蜂王次级卵母细胞相同，都为2n，C正确； D、雄蜂体细胞为单倍体 (n)，其“假减数分裂”过程中并不存在同源染色体的联会和分离，其减数第二次分裂与有丝分裂相似，所以只能产生1种精子，D错误。 故选D。 【典例2】科研人员发现，果蝇除存在常规减数分裂外，部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂。“逆反”减数分裂在减数分裂I中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配，而在减数分裂II完成同源染色体的分离，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂I B．“逆反”减数分裂的减数分裂I和减数分裂II均会发生基因重组 C．图中细胞①～④中，有同源染色体的是①② D．“逆反”减数分裂I与有丝分裂发生的染色体行为相同 【答案】B 【详解】A 、在“逆反”减数分裂中，减数分裂Ⅰ发生着丝粒分裂，染色体数目不会减半。染色体数减半发生在减数分裂Ⅱ，A错误； B、“逆反”减数分裂的减数分裂Ⅰ，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，发生了基因重组，减数分裂Ⅱ同源染色体发生分离，非同源染色体进行自由组合也发生了基因重组，B正确； C、细胞①是卵原细胞，有同源染色体；细胞②处于减数分裂Ⅰ，有同源染色体；细胞③、④是减数分裂Ⅰ后产生的子细胞，而减数分裂Ⅰ没有发生同源染色体的分离，所以③④也有同源染色体，C错误； D、“逆反”减数分裂Ⅰ发生同源染色体联会、同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换等行为；有丝分裂无同源染色体联会、无同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换等行为，D错误。 故选B。 热点情境01 细胞衰老图谱（Atlas）的绘制 情境解读： 绘制“细胞衰老图谱”是近年来生命科学领域的一个重大突破。简单来说，这就像是给生命体拍一部超高分辨率的“纪录片”，让我们不仅能看清细胞在衰老过程中“长什么样”，还能知道它们“在做什么”以及“为什么会这样做”。这项技术主要依托于单细胞测序（scRNA-seq）和时空组学技术，绘制图谱的核心在于“分辨率”。过去我们只能观察整个组织的平均状态，而现在我们可以追踪每一个细胞的命运。 （1）单细胞/单核测序（scRNA-seq / snRNA-seq） ①原理： 科学家将组织样本（如肌肉、脑组织）分解成单个细胞或细胞核，然后读取每个细胞的基因表达信息。 ②作用： 就像给每个细胞拍一张“身份证照片”，让我们能区分出样本中到底有多少种细胞（如肌肉干细胞、免疫细胞、脂肪细胞等），以及它们在衰老过程中的基因活性变化。 （2）时空组学技术 ①原理： 这种技术不仅能获取基因信息，还能保留细胞在组织中的原始位置信息。 ②作用： 就像给细胞拍“全家福”，让我们知道这些细胞是“邻居”还是“远亲”，它们之间是如何交流和相互影响的。 典型例题： 【典例1】2023年6月，《科学》杂志上发表了首个果蝇细胞衰老图谱（AFCA），详细描述了果蝇中163种不同细胞类型的衰老过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．衰老细胞内细胞核体积减小，核膜内折 B．衰老细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能增强 C．端粒学说认为端粒由RNA和蛋白质组成 D．自由基学说认为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 【答案】D 【详解】AB、细胞衰老的特征是：细胞内水分减少，细胞体积减小，细胞核体积增大，代谢速率减慢；细胞内多种酶的活性降低，新陈代谢速率减慢；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；细胞活性速率减慢，细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，A、B错误； C、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒，C错误； D、自由基学说认为在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生异常活泼的带电分子或基团，即自由基，自由基产生后，会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，D正确。 故选D。 【典例2】单细胞测序技术是指对单个细胞的基因或转录产物进行测序，在肿瘤、干细胞研究等方面具有重要价值。下列叙述错误的是（　　） A．基因测序可获得同种类型肿瘤细胞的基因突变信息 B．转录产物测序可反映肿瘤侵袭过程的基因表达变化 C．同一胚胎的内细胞团单细胞基因测序结果差异明显 D．对干细胞转录产物测序可揭示干细胞分化调控机制 【答案】C 【详解】A、单细胞测序技术中的基因测序可以获取同种类型肿瘤细胞的基因突变信息，帮助研究肿瘤的遗传异质性和发生发展机制，A正确; B、转录产物测序能够反映肿瘤侵袭过程中的基因表达变化，通过分析不同阶段肿瘤细胞的转录组，了解肿瘤侵袭的分子机制，B正确; C、同一胚胎的内细胞团单细胞的基因测序结果差异并不明显，因为胚胎发育早期的细胞在基因组上具有较高的相似性，遗传物质基本相同，差异主要体现在后天的发育分化过程中基因表达的差异，C错误; D、对干细胞转录产物测序可以揭示干细胞分化过程中基因表达的动态变化以及相关调控机制，为研究干细胞的分化命运和再生医学等提供重要依据，D正确。 故选C。 【典例3】单细胞基因测序在进行遗传病筛查方面具有重要作用。某婴儿的母亲患有常染色体上一对等位基因控制的显性遗传病，婴儿的外祖父和父亲均表现正常。科研人员对分离得到的极体进行了基因组扩增与测序，从而推测出与被测极体同时产生的卵细胞不含致病基因，最终通过试管婴儿技术获得了健康婴儿。下列说法错误的是（    ） A．在自然生育条件下，该夫妇的孩子的患病概率是50％ B．单细胞基因组测序无需提取大量供体细胞的DNA来进行 C．完成了基因组测序的极体中不含该遗传病的致病基因 D．上述基因组测序中测定了24条染色体上的DNA序列 【答案】D 【详解】A、由题意可知，该婴儿的母亲是患者，其外祖父是正常人，则母亲的基因型为Aa，父亲是正常人，基因型为aa，故在自然生育条件下，该夫妇的孩子的患病概率是50%，A正确； B、进行单细胞基因组测序时，可先从单细胞中获取相关DNA，再将得到的DNA进行多聚酶链式反应扩增，就可得到大量DNA片段，故单细胞基因组测序无需提取大量细胞的DNA来进行，B正确； C、由A的分析可知，该婴儿的母亲是患者，为杂合子，在减数分裂过程中，一个卵原细胞会形成A∶a=1∶1的两种子细胞，通过测序已知，卵细胞不含致病基因，则与该卵细胞来自同一次级卵母细胞的极体中不含有该遗传病的致病基因，C正确； D、在女性体内细胞中，常染色体是一样的，性染色体也是相同的，科研人员对第一极体进行了测序，第一极体是经过减数第一次分裂形成的，细胞中染色体数目减少一半，含有23条染色体，即22条常染色体和X染色体，故上述基因组测序中测定了23条染色体上的DNA序列，D错误。 故选D。 01 细胞的增殖 1．（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。 2．（24-25高三上·江西宜春·月考）完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），其中分裂间期又包括G1期、S期（DNA合成期）和G2期，如下图所示。在体外培养细胞时常需要将培养细胞的周期同步化。DNA合成阻断法是一种常用的方法，其做法是用DNA合成抑制剂（如TdR）特异性地抑制DNA合成，使S期的细胞分裂暂停，其他时期的细胞不受影响，去除抑制剂后S期细胞分裂恢复。下列叙述正确的是（    ） A．在体外培养时，培养液中大部分细胞处于M期 B．培养液中各细胞的分裂是相互独立的，细胞周期的时间长短也不相同 C．第一次加入TdR并培养一段时间后，所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处 D．至少需要使用TdR两次才能实现所有细胞的周期同步化 【答案】D 【详解】A、由于间期时间远长于M期，因此在体外培养时，培养液中大部分细胞处于间期，A错误； B、培养液中各细胞的分裂是相互独立的，但细胞周期的时间长短相同，B错误； C、TdR是DNA合成抑制剂，所以第一次加入TdR并培养一段时间后，原本处于G1期、G2期和M期的细胞最终停在G1期和S期的交界处，处于S期的细胞最终停在S期，C错误； D、第一次加入TdR并培养一段时间后，原本处于G1期、G2期和M期的细胞最终停在G1期和S期的交界处，处于S期的细胞最终停在S期，随后解除抑制一段时间（大于S期的时长，让所有细胞都过完S期），再次使用TdR使其停在G1和S期的交界点，完成细胞周期同步化，D正确。 故选D。 3．（2025·北京昌平·二模）泛素-蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统，该过程需要E1（泛素活化酶）、E2（泛素偶连酶）、E3（泛素-蛋白连接酶）协作完成对待降解的蛋白质（如周期蛋白）标记上泛素，这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述错误的是（　　） A．三种酶均可降低化学反应的活化能 B．三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性 C．泛素-蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平 D．该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要 【答案】B 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，三种酶均可降低化学反应的活化能，A正确； B、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类底物反应，三种酶（E1、E2、E3）的分工协作体现了酶的协同作用，B错误； C、泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的重要机制，能够清除错误折叠或受损的蛋白质，维持细胞内蛋白质的正常水平，C正确； D、该途径可以降解周期蛋白，从而调控细胞周期进程，对细胞周期的正常进行至关重要，D正确。 故选B。 4．（2025·北京东城·一模）在洋葱根尖分生区细胞的细胞核中，不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．DNA的复制和转录 C．染色质转变为染色体 D．ADP大量合成ATP 【答案】D 【详解】ABC、洋葱根尖分生区细胞有丝分裂旺盛，细胞核中可进行DNA的复制和转录、核膜的消失与重建、染色质转变为染色体等，ABC正确； D、ATP在细胞质基质或线粒体中合成，不在细胞核中形成，D错误。 故选D。 5．（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 【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。 02 细胞分化 6．美丽的蝴蝶常成为诗人的灵感来源，如“儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻”。蝴蝶的发育会经历幼虫到蛹的阶段，下列叙述错误的是（　　） A．幼虫消化道细胞有丝分裂时伴随DNA的半保留复制 B．该阶段有细胞分化，发生了基因的选择性表达 C．该阶段有细胞凋亡，能够为成虫发育提供营养 D．幼虫与蛹的形态差异是由基因重组导致的 【答案】D 【详解】A、有丝分裂包括间期和分裂期，间期会进行DNA的复制和蛋白质的合成，DNA的复制方式为半保留复制，所以幼虫消化道细胞有丝分裂时伴随DNA的半保留复制，A正确； B、由幼虫到蛹的过程中细胞结构和功能发生了变化，即发生了细胞的分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确； C、由幼虫到蛹的过程中有细胞的更新，所以会出现细胞的凋亡，通过细胞凋亡可以为蝴蝶的发育提供物质和能量，C正确； D、幼虫与蛹的形态差异是由细胞分化导致的，该过程无减数分裂，不会发生基因重组，D错误。 故选D。 7．（2025·北京朝阳·二模）我国科研人员改良棉花幼胚的体外培养技术，加快了幼胚发育至幼苗的速度（如图），缩短了棉花杂交育种所需的时间。相关叙述正确的是（　　） A．接种用的外植体幼胚需要消毒，培养基需要灭菌 B．幼胚经过脱分化和再分化发育为试管苗 C．图中不同幼胚的基因组成完全相同 D．该过程体现了高度分化的植物细胞具有全能性 【答案】A 【详解】A、为了防止杂菌污染，要对外植体进行消毒处理，对培养基要进行高压蒸汽灭菌处理，A正确； B、幼胚就是新植物的幼体，不需要经过脱分化处理，经过正常的分裂、分化就可以发育成完整的植物体，B错误； C、不同的幼胚是不同的受精卵发育而来，基因型不一定相同，C错误； D、幼胚是由受精卵发育而来的，是新植物的幼体，由幼胚发育成新植株是自然的发育过程，未体现细胞高度分化的植物细胞具有全能性，D错误。 故选A。 8．（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 【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。 9．（2025·北京朝阳·一模）胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用。相关叙述错误的是（    ） A．饲养层细胞增殖时会发生接触抑制 B．饲养层细胞能与ES进行信息交流 C．LIF可影响ES的基因选择性表达 D．LIF的主要作用是为ES提供营养 【答案】D 【详解】A、饲养层细胞属于动物细胞，增殖时会发生接触抑制，A正确； B、根据题意：胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用，可以推测饲养层细胞能与ES进行信息交流，B正确； C、向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用，即让胚胎干细胞（ES）保持未分化状态并增殖，因此LIF可影响ES的基因选择性表达，C正确； D、LIF的主要作用是给ES传递信息，D错误。 故选D。 10．（24-25高三上·北京西城·期末）我国科学家将2型糖尿病患者的外周血细胞诱导成iPSC（诱导多能干细胞），体外培养成胰岛后移植回患者体内，成功治愈糖尿病。下列叙述错误的是（    ） A．体外获得胰岛的过程涉及细胞分裂和分化 B．再生胰岛细胞的基因组成与iPSC不同 C．自体移植胰岛发生免疫排斥的几率很小 D．患者血糖水平可作为是否治愈的检测指标 【答案】B 【详解】A、iPSC诱导成胰岛的过程中，细胞数量增多涉及细胞分裂，细胞种类发生变化涉及细胞分化，A正确； B、再生胰岛细胞是由iPSC诱导分化而来，细胞分化过程中遗传物质不变，所以基因组成相同，B错误； C、因为是自体移植，自身免疫系统不会将其识别为外来异物，所以发生免疫排斥的几率很小，C正确； D、糖尿病患者的血糖水平高于正常水平，若治愈则血糖水平应恢复正常，所以患者血糖水平可作为是否治愈的检测指标，D正确。 故选B。 03 减数分裂 11.（25-26高三上·北京大兴·开学考试）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 【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。 12．（25-26高三上·北京大兴·开学考试）研究者最近发现了一例XX/XY嵌合体的女性，即部分体细胞的性染色体组成为XX，部分为XY。该女性各项性别特征都与正常女性一致，仅产生X类型卵细胞。下列说法不正确的是（    ） A．该女性的卵原细胞性染色体组成均为XX B．嵌合体可能是1个卵细胞与1个X精子和1个Y精子双受精后形成的 C．可能是XY型受精卵早期有丝分裂性染色体分配异常导致 D．该女性与正常男性结婚所生后代男女比应为1∶1 【答案】B 【详解】A、该女性仅产生X型卵细胞，说明卵巢中卵原细胞性染色体均为XX（若含XY的卵原细胞，减数分裂还会形成Y配子），因此卵原细胞均为XX，A正确； B、分析题意，若是1个卵细胞与1个X精子和1个Y精子双受精，可形成含三个染色体组的受精卵，不会形成XX/XY嵌合体的女性，B错误； C、嵌合体可能源于受精卵早期有丝分裂异常，如XY型受精卵在分裂时性染色体分配错误，两条X染色体进入细胞一极，两条Y染色体进入另一极，C正确； D、该女性仅产X卵细胞，正常男性产X/Y精子，后代性别由精子决定，理论上男女比应为1：1，D正确。 故选B。 13．（24-25高三上·北京·阶段练习）某动物精原细胞的染色体数为2n，图中①～⑤代表该动物精巢的不同细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系。下列叙述中正确的是（    ） A．在③所示的细胞中可能会发生非同源染色体的自由组合 B．在④所示的细胞中存在同源染色体 C．在⑤所示的细胞中可能会发生四分体中非姐妹染色单体的互换 D．减数分裂的过程可表示为⑤→③→②→① 【答案】C 【详解】A、③代表有丝分裂后期、末期的细胞，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂的后期，A错误； B、④代表减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞，因此④所示的细胞中一定不存在同源染色体，B错误； C、⑤代表有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ时期的细胞，减数第一次分裂的前期可能会发生四分体中非姐妹染色单体的互换，C正确； D、减数分裂的过程可表示为⑤减数分裂Ⅰ时期→④减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞→②减数分裂Ⅱ后期、末期→①精细胞，D错误。 故选C。 14．（2025·北京·模拟预测）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 【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。 15．（2025·北京丰台·二模）蝗虫的染色体数目因性别而异，雄虫体细胞含23条染色体（11对常染色体+1条性染色体），雌虫含24条染色体（11对常染色体+1对性染色体）。下图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微图像。关于此细胞的叙述错误的是（　　） A．处于减数第一次分裂 B．含有12个四分体 C．同源染色体未分离 D．形成的配子中一半含性染色体 【答案】B 【详解】A、该细胞中含有同源染色体，且两两配对，分布在赤道板附近，处于减数第一次中期，A正确； B、分析题意可知，雄蝗虫的染色体组成为22+XO，X与O无法联会，故含有11个四分体，B错误； C、该细胞中含有同源染色体，且两两配对，处于减数第一次中期，C正确； D、图示为雄性蝗虫细胞减数分裂，分裂得到的子细胞一半含12条，一半含11条染色体，后者无性染色体，D正确。 故选B。 16.（25-26高三上·北京平谷·开学考试）阅读题。 生殖孤勇者——钩盲蛇的进化捷径 地球上，绝大多数动物都通过有性生殖繁衍后代。这种方式最大的好处是能提高基因多样性，增强物种适应环境变化的能力。然而，一些爬行动物能够通过孤雌生殖的方式产生后代，即雌性个体不需要雄性的遗传贡献就能繁衍出新生命。 钩盲蛇是目前已知蛇类中唯一能够不需要雄性参与就能繁衍后代的物种。这种蛇通常只有铅笔粗细，长约20厘米，深褐色或黑色的身体看起来像一条粗壮的蚯蚓。按照理论推算，一个纯孤雌生殖的脊椎动物种群可能在几万代之内就走向衰亡。然而，钩盲蛇用事实打破了这个魔咒。它们已经成功分布到全球各地的热带和亚热带地区。 钩盲蛇拥有三套染色体。追溯其进化历史发现，其祖先在约4100万年前经历了两次跨种的“联姻”，导致三套染色体的形成。在钩盲蛇的卵巢细胞中，高度表达着各种DNA修复酶，能够及时修补传代过程中DNA的损伤和复制错误，防止有害突变一代代积累。正因为有了这些补丁大师们的辛勤工作，钩盲蛇的后代基因组得以稳定遗传，在演化过程中，不会因“长期无性生殖而逐渐“劣化”，最终被残酷淘汰出局。那么，钩盲蛇究竟是如何实现无性繁殖的呢？科学家以体细胞(2n=2)为例模拟了钩盲蛇可能采用的“特殊的减数分裂”机制，如下图。 钩盲蛇演化出了孤雌生殖这一独特的生殖策略，为其在特定环境中的生存和繁衍带来了优势。为了适应孤雌生殖，钩盲蛇付出了相应的代价：大部分与精子发生相关的基因不能正常表达，失去相应的雄性器官。 这项研究为探索其他孤雌生殖方式和多倍体物种提供了重要的理论框架和研究方法。 (1)绝大多数二倍体动物都通过有性生殖繁衍后代，_______和_______保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 (2)文中“特殊的减数分裂”与正常减数分裂的区别有______(写出一点即可)。 (3)关于钩盲蛇的孤雌生殖，下列叙述正确的是（    ） A．本质上是有丝分裂，后代遗传物质与母体相同 B．钩盲蛇配子与亲代细胞中染色体数目相同但组成不同 C．自然条件下钩盲蛇卵巢中的卵细胞含三套染色体 D．钩盲蛇因孤雌生殖无法产生变异，遗传多样性低 (4)从物质与能量的角度，分析钩盲蛇孤雌生殖的优势__________________________。 【答案】(1) 减数分裂 受精作用 (2)产生的配子染色体数目与亲代细胞相同 (3)BC (4)不需要雄性参与，节省了用于产生精子等相关物质的能量和物质，减少了求偶、交配等行为消耗的能量，能将更多的能量和物质用于自身的生长、发育和繁殖 【详解】（1）在有性生殖过程中，减数分裂形成染色体数目减半的配子，受精作用使配子结合形成受精卵，染色体数目恢复到体细胞水平，所以减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 （2）正常减数分裂会使染色体数目减半，而文中“特殊的减数分裂”产生的配子染色体数目与亲代细胞相同（从所给模拟图可推测），正常减数分裂过程中有同源染色体的联会、分离等行为，“特殊的减数分裂”可能没有这些典型行为。 （3）A、孤雌生殖是一种特殊的生殖方式，不是有丝分裂，有丝分裂是体细胞增殖的方式，而孤雌生殖产生的是生殖细胞发育成新个体，A错误； B、从模拟图可知，钩盲蛇“特殊的减数分裂”产生的配子与亲代细胞中染色体数目相同，但由于经历了特殊的分裂过程，染色体组成可能不同，B正确； C、钩盲蛇拥有三套染色体，其体细胞有三套染色体，经过“特殊的减数分裂”产生的卵细胞含三套染色体，C正确； D、钩盲蛇在传代过程中有DNA修复等过程，且其祖先经历过染色体相关变化，也可能发生变异，遗传多样性不一定低，D错误。 故选BC。 （4）从物质角度看，钩盲蛇孤雌生殖不需要雄性参与，节省了用于产生精子等相关物质的能量和物质；从能量角度看，减少了求偶、交配等行为消耗的能量，能将更多的能量和物质用于自身的生长、发育和繁殖，在特定环境中更具生存优势。 1．将蚕豆根尖置于含放射性³H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间。取出根尖，移至不含放射性物质的培养液中，继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断正确的是（    ） A．第一个细胞周期中的染色体均如甲所示 B．第二个细胞周期中的染色体有乙、丙两种情况 C．第三个细胞周期中每个细胞内均有 1/4 的染色体如丙所示 D．乙、丙在第二和第三个细胞周期中均出现，但所占比例不同 【答案】A 【详解】A、DNA分子的复制方式为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间，则第一个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其两条单体都含有放射性，如图甲所示，A正确； B、第二个细胞周期的中期，每一个染色体都含有两个DNA分子，共4条单链，一个DNA分子的一条链含有放射性，另3条链没有放射性，染色体均如乙所示，B错误； C、第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性，另一半染色体的姐妹染色单体中，有一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，因此第三个细胞周期中1/2的染色体如丙所示，1/2的染色体如乙所示，C错误； D、结合ABC选项可知，图丙所示染色体仅出现在第三个细胞周期，D错误。 故选A。 2．（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 【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。 3．二甲双胍（Met）可抑制癌细胞的增殖。用不同浓度的二甲双胍分别在高糖（HG）或正常糖（NG）培养条件下处理人胰腺癌细胞。培养48h后，检测处于细胞周期（代表细胞分裂间期，M代表分裂期）不同时期的细胞数量，统计结果如图所示。下列关于实验结果的叙述，错误的是（    ） A．细胞周期的大部分时间处于G₁期 B．二甲双胍在NG条件下对细胞周期阻滞作用较HG条件下更为显著 C．NG条件下二甲双胍将细胞阻滞在S期，HG条件下二甲双胍将细胞阻滞在G₁期 D．与HG相比，NG培养条件下可能提高了肿瘤细胞对二甲双胍抗肿瘤作用的敏感性 【答案】C 【详解】A、从图中可以看出G1期的细胞占比最多，推测G1期在细胞周期中时间最长，A正确； B、二甲双胍可抑制癌细胞的增殖，图中随二甲双胍浓度的增加，G1期的细胞数目占比减少，S期和G2/M期的细胞数目占比增加，可知二甲双胍将癌细胞阻滞在S期和G2/M期，在NG条件下，处于S期和G2/M期比HG多，B正确； C、从图中可以看出，无论是NG和HG条件下，二甲双胍浓度的增加，S期和G2/M期的细胞数目占比在增加，所以，不同糖浓度培养条件下，二甲双胍均将细胞阻滞在S期和G2/M期，C错误； D、二甲双胍在NG条件下对细胞周期阻滞作用较HG条件下更为显著，推测NG培养条件下可能提高了肿瘤细胞对二甲双胍抗肿瘤作用的敏感性，D正确。 故选C。 4．（2023·北京·二模）紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物，可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂，易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物，利用肝肿瘤模型鼠开展研究，结果如下表。下列分析错误的是（    ） 组别 对照组 脂质体药物组 游离药物组 药物浓度（mg·kg-1） 0 20 35 20 35 肿瘤重量（g) 1.379 0.696 0.391 0. 631 死亡 肿瘤抑制率（%） / 49.4 71.6 50. 1 死亡 A．紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用 B．紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输 C．浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显 D．与游离紫杉醇药物相比，紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小 【答案】B 【详解】A、有丝分裂后期在纺锤体的牵引下姐妹染色单体正常分离移向细胞两极，而紫杉醇影响纺锤体的正常形成，影响有丝分裂后期，进而抑制细胞的有丝分裂，实现抗肿瘤的作用，A正确； B、脂质体的内部和外部都是磷脂分子亲水的头部，药物紫杉醇存于脂质体内部，，该药物可借助脂质体与细胞膜融合，通过胞吞方式进入细胞内发挥作用，紫杉醇能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输，B错误； C、据表中数据，药物浓度为35mg·kg-1的脂质体药物组肿瘤重量最小，且肿瘤抑制率最大，所以浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显，C正确； D、药物浓度都是35mg·kg-1，脂质体药物组有明显抗肿瘤效果，但是游离紫杉醇药物组小鼠死亡，说明紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小，D正确。 故选B。 5．（2023·北京丰台·一模）斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关（如下图）。这种“无复制分裂”能保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法错误的是（　　） A．含有斑马鱼正常DNA数目的母SEC细胞是由受精卵分裂分化而来 B．基因选择性表达导致母SEC细胞和受精卵采用不同的分裂方式 C．无复制分裂产生的全部子SEC细胞都含有斑马鱼全套的遗传物质 D．可以通过提高或降低Piezol离子通道基因的表达来研究其作用 【答案】C 【详解】A、含有斑马鱼正常DNA数目的母SEC细胞是正常的体细胞，由受精卵分裂分化而来，A正确； B、母SEC细胞和受精卵遗传物质相同，但母SEC细胞能以“无复制分裂”的方式产生子细胞，而受精卵以有丝分裂的方式产生子细胞，原因主要是基因的选择性表达，B正确； C、由题图分析：“无复制分裂”所产生的子细胞比它们的母细胞更平、更小，DNA等生物材料也比母细胞要少，所以子SEC细胞不一定都含有斑马鱼全套的遗传物质，C错误； D、通过提高或降低Piezol离子通道基因的表达，观察生物随之出现的异常情况，可以用来研究Piezol离子通道基因的作用，D正确。 故选C。 6．（2025·北京西城·二模）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 【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。 7．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）为探究高温对拟南芥（2n=10）花药减数分裂过程中染色体的影响，实验人员观察减数分裂某时期的显微图像，并用特异性DNA探针标记着丝粒（荧光点），结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．正常组在A时期发生四分体中非姐妹染色单体间的互换 B．高温抑制同源染色体联会，对同源染色体分离无影响 C．B时期高温组细胞可能发生了姐妹染色单体的分离 D．高温组的花粉受精形成的植株可能出现染色体变异 【答案】B 【详解】A、减数第一次分裂前期，联会形成的四分体中非姐妹染色单体发生互换，A正确； B、高温会影响酶的活性，会影响能量的供应，因此高温能抑制同源染色体联会，对同源染色体分离也会产生影响，B错误； C、B时期高温组细胞中着丝粒荧光点比正常组有所增加，说明此时可能发生了着丝粒的分裂，姐妹染色单体可能发生了分离，C正确； D、由图可以看出，B时期高温组染色体的数目比正常组多，可能发生了染色体数目变异，就可能会产生染色体数目变异的花粉，因此高温组的花粉受精形成的植株可能出现染色体数目变异，D正确。 故选B。 8．（25-26高三上·北京朝阳·月考）X染色体上的B基因异常会导致人体患病。某患病男孩的B基因异常由染色体结构变异引起。研究人员依据基因B所在染色体的DNA 序列，设计了如图所示的引物，并对患病男孩及其正常双亲的体细胞提取 DNA 并进行 PCR 检测，结果如图所示。不考虑基因D异常对人体的影响，下列分析错误的是（　　） A．该患病男孩的B基因异常由倒位引起，DNA 分子有两处断裂 B．母亲再生一名男孩，使用引物R2/R1扩增可判断男孩是否患病 C．使用引物F1/R2扩增，父亲和母亲能够扩增出条带，患病男孩不能 D．母亲减数分裂时发生染色体畸变，产生异常B 基因遗传给男孩 【答案】D 【详解】A、由图可知，父亲的扩增结果正常，母亲和患病男孩的扩增结果异常，同时父母表型正常，男孩患病，因此该病为隐性病，男孩只有患病基因，男孩DNA引物F2/F1可以扩增，说明两个引物对应的 DNA不在同一侧，因此男孩DNA在F2和F1之间断裂，引物F2/R2可以扩增，而引物F2/R1无法扩增，说明男孩DNA在R2和R1之间断裂，且在两个断裂处发生了倒位，A正确； B、引物R2/R1若能扩增，则说明发生了倒位，可判断男孩患病，若不能扩增，说明未发生倒位，故母亲再生一名男孩，使用引物R2/R1扩增可判断男孩是否患病，B正确； C、母亲是杂合子，携带异常基因，异常基因通过卵细胞遗传给了儿子。使用引物F1/R2扩增，父亲和母亲能够扩增出条带，患病男孩不能，C正确； D、根据扩增结果可知，母亲是杂合子，携带异常基因，异常基因通过卵细胞遗传给了儿子，导致儿子患病，即异常基因不是减数分裂过程中产生的，D错误。 故选D。 9．（25-26高三上·北京·开学考试）研究者将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，多数后代为红眼雌蝇和白眼雄蝇，但出现了极少数“例外”的白眼可育雌蝇和红眼不育雄蝇。果蝇异常性染色体组成的性别及育性情况如下表。下列说法错误的是（　　） XXY XXX XYY YY OY XO 性别 雌性 死亡 雄性 死亡 死亡 雄性 育性 可育 可育 不育 A．果蝇的红眼与白眼为一对相对性状 B．“例外”的子代白眼雌蝇性染色体组成为XXY C．亲代雄蝇减数分裂异常产生“例外”后代 D．果蝇的性染色体组成异常属于染色体变异 【答案】C 【详解】A、红眼与白眼是同一性状的不同表现形式，属于相对性状，A正确； B、白眼雌蝇（XaXaY）的性染色体组成为XXY，由母方未分离的XaXa配子与父方Y结合形成XaXaY，B正确； C、“例外”后代包括白眼雌蝇（XXY）和红眼雄蝇（XAO），白眼雌蝇（XaXaY）由母方减数分裂异常（XaXa未分离）导致，而红眼雄蝇（XAO）的XA来自父方正常配子，O由母方减数分裂异常（未提供X）导致，因此例外后代由亲代雌果蝇减数分裂异常，C错误； D、性染色体数目异常（如XXY、XO等）属于染色体数目变异，D正确。 故选C。 10．（2025·北京·模拟预测）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．图中所示减数分裂过程出现的先后顺序是①②④③⑤ B．图①正在进行DNA复制，完成后染色体数目加倍 C．图②所示的时期，细胞中含有12个四分体 D．图④发生着丝粒分裂，导致基因重组 【答案】A 【详解】A、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间期；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。因此图中所示减数分裂过程出现的先后顺序是①②④③⑤，A正确； B、图①细胞处于减数第一次分裂间期，正在进行DNA复制，但是染色体数目并未加倍，B错误； C、四分体出现在减数第一次分裂前期，蝗虫精母细胞染色体组成为11对常染色体+X染色体，减数第一次分裂前期含有11个四分体，图②处于减数第一次分裂中期，一般认为无四分体（若有也是11个四分体），C错误； D、图④处于减数第一次分裂后期，并未发生着丝粒分裂，D错误； 故选A。 11.（2025·北京东城·一模）近年来，间歇性禁食在健康管理领域被广泛关注，但其对毛囊干细胞（HFSC）的影响尚不明确。研究者对小鼠采用隔日进食（ADF，即24小时禁食，24小时自由取食）的喂养方案，展开相关研究。 (1)HFSC在毛囊周期的不同阶段状态不同：休止期保持静止，等待生长期信号；生长期被激活，经________形成HFSC和毛囊前体细胞；退化期部分HFSC会发生细胞凋亡，即由基因决定的________。 (2)研究者对60天龄的小鼠背部进行剃毛操作，持续观察毛发再生情况，结果如图，图中AL对照组小鼠的喂养方案为________。根据图1可推测________。 (3)为进一步研究不同喂养方案对HFSC的影响，在毛囊处于休止期时给小鼠注射EdU（参与DNA 复制的胸苷类似物），注射当日对两组小鼠分别进行ADF、AL，两天后毛囊进入生长期。检测含EdU和凋亡信号caspase-3的HFSC细胞数量，结果如图2。 注射EdU的目的是________。根据图2信息，下列关于不同喂养方案对小鼠HFSC的影响分析合理的是________。 A．ADF和AL对生长期开始时HFSC激活的影响无差异 B．ADF能促进生长期细胞凋亡，抑制HFSC数量增加 C．生长期第6天AL组含EdU的HFSC数量少是由于细胞凋亡 D．ADF组凋亡的HFSC大多是生长期新生的 【答案】(1) 增殖、分化 细胞自动结束生命的过程（细胞程序性死亡） (2) 自由取食 ADF对毛发再生有显著的抑制作用 (3) 标记新增殖的HFSC ABD 【详解】（1）毛囊干细胞（HFSC）经增殖、分化形成HFSC和毛囊前体细胞；细胞凋亡是基因决定的自动死亡的过程。 （2）实验组为隔日进食，对照组为自由取食；结合图1可知，ADF组毛发较少，156天才有较多的毛发，因此ADF对毛发再生有显著的抑制作用。 （3）EdU是参与DNA 复制的胸苷类似物，注射EdU的目的是标记新增殖的HFSC。 A、生长期开始时（第1天）为n.s表示无显著差异，表明ADF和AL对生长期开始时HFSC激活的影响无差异，A正确； B、ADF组含caspase-3的HFSC数量较多，说明ADF能促进生长期细胞凋亡，抑制HFSC数量增加，B正确； C、生长期第6天AL组凋亡信号caspase-3的HFSC细胞数量少，因此含EdU的HFSC数量少不是由于细胞凋亡，C错误； D、ADF组喂时含EdU的HFSC数量上升，禁时含EdU的HFSC数量下降，凋亡的HFSC大多是生长期新生的，D正确。 故选ABD。 12．（2025·北京朝阳·二模）我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。 (1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中，由于基因的________，导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 (2)B蛋白是一种转录因子，促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点，先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理，使抗体能够进入，之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上（图1）。 ①抗体M的作用是与______结合，使转座酶到达目标位点。 ②检测B蛋白结合位点的步骤为：“提取细胞基因组DNA→用与_____特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。 (3)血管平滑肌细胞分化形成过程中，T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶．B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞（BKO），检测其与正常胚胎干细胞（WT）中R酶表达量（图2）和第6天T基因启动子结合的R酶量（图3）。 ①图2所示实验的实验目的是_______。 ②综合以上信息及图2、3结果推测，B蛋白通过________影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 (4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据，合理的方案包括________，并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。 A．制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞 B．使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞 C．在BKO细胞中过表达T基因 D．使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞 【答案】(1)选择性表达 (2) B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体 接头DNA (3) 探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响 将R酶招募至T基因启动子区域 (4)ABD 【详解】（1）细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 （2）①结合题干信息可知，为检测B蛋白在DNA上的结合位点，依次向处理后的胚胎干细胞中加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体，由此推测抗体M的作用是与B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体结合，使转座酶到达目标位点。 ②结合题干信息可知，转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上，因此要用与接头DNA特异性结合的引物进行PCR扩增。 （3）①结合题干信息和题图2可知，实验的自变量为诱导分化的天数和是否敲除B基因，因变量为R酶相对表达量，因此该实验是为了探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响。 ②分析题图2可知，正常胚胎干细胞（WT）组与B基因敲除的胚胎干细胞（BKO）组R酶相对表达量几乎无差异，说明B蛋白的由于几乎不影响R酶的相对表达量；分析题图3可知，BKO组T基因启动子结合的R酶量明显低于WT组，由此推测，B蛋白通过将R酶招募至T基因启动子区域影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 （4）为证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，设计实验方案。 A、制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞，通过比较WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞中T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平，能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，A正确； B、使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞，通过抑制组蛋白甲基化，观察T基因mRNA水平的变化，能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，B正确； C、在BKO细胞中过表达T基因，并不能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，C错误； D、通过干扰R酶的表达，观察T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平的变化，可以验证R酶在T基因转录中的作用，D正确。 故选ABD。 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 【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．（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 【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。 3．（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 【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。 4．（2021·北京·高考真题）为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。                       处理 检测项目 对照组 连续9天给予海洛因 低剂量组 中剂量组 高剂量组 活胚胎数/胚胎总数（%） 100 76 65 55 脑畸形胚胎数/活胚胎数（%） 0 33 55 79 脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l） 6．7 7．5 10．0 12．5 以下分析不合理的是（　　） A．低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育 B．海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡 C．对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡 D．结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险 【答案】C 【详解】A、据表分析，低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数（%）为33%，与对照相比（0）明显升高，故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育，A正确； B、BaX为脑中促凋亡蛋白，分析表格数据可知，与对照相比，海洛因处理组的Bax含量升高，故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡，B正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡，是一种正常的生理现象，且据表可知，对照组的Bax含量为6.7，故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡，C错误； D、据表格数据可知，海洛因处理组的活胚胎数降低，脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高，故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险，D正确。 故选C。 5．（2020·北京·高考真题）为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响，用聚乙二醇溶液模拟干旱条件，处理白刺花的根尖，制片（压片法）后用显微镜观察染色体变异（畸变）的情况，细胞图像如图。相关叙述正确的是（    ） A．制片需经龙胆紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤 B．直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体 C．染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期 D．观察结果表明该细胞染色体发生了变异（畸变） 【答案】D 【详解】A、观察根尖细胞有丝分裂图像的实验中，需经过解离（盐酸+酒精1∶1混合液）→漂洗→染色（龙胆紫）→制片等步骤，A错误； B、应先在低倍物镜下找到分生区细胞并移至视野中央，再换高倍物镜仔细观察，B错误； C、由图示染色体的形态和位置，表明该细胞正处于有丝分裂的后期，C错误； D、由于图示中出现了断裂的染色体片段，表明该细胞染色体的结构发生了变异（畸变），D正确。 故选D。 6．（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 【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。 7．（2022·北京·高考真题）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出（　　） A．雄蜂体细胞中无同源染色体 B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半 C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合 D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同 【答案】B 【详解】A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A正确； B、雄蜂精子中染色体数目与其体细胞的中染色体数目相同，B错误； C、蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C正确； D、蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D正确。 故选B。 8．（2021·北京·高考真题）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　） A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂 C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体 【答案】A 【分析】1、减数分裂是指细胞连续分裂两次，而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。 2、四分体指的是在动物细胞减数第一次分裂（减I）的前期，两条已经自我复制的同源染色体联会形成的四条染色单体的结合体。 【详解】A、图中显示是四分体时期，即减数第一次分裂前期联会，每个四分体有2条染色体，图中有12个4分体，共24条染色体，A错误； B、四分期时期即处于减数第一次分裂前期，B正确； C、一个四分体即一对同源染色体，C正确； D、每个四分体有两条染色体，四个姐妹染色单体，D正确。 故选A。 9．（2024·北京·高考真题）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 筛选组织特异表达的基因 筛选组织特异表达的基因，对研究细胞分化和组织、器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。 真核生物的基本启动子位于基因5'端附近，没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。 很多增强子具有组织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达（图A）。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图B），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图C）。 获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告基因的个体后，研究者提取每个个体的基因组DNA，通过PCR扩增含有捕获载体序列的DNA片段。对PCR产物进行测序后，与相应的基因组序列比对，即可确定载体的插入位点，进而鉴定出相应的基因。 研究者利用各种遗传学手段，对筛选得到的基因进行突变、干扰或过表达，检测个体表型的改变，研究其在细胞分化和个体发育中的作用，从而揭示组织和器官形成的机理。 (1)在个体发育中，来源相同的细胞在形态、结构和功能上发生___________的过程称为细胞分化，分化是基因___________的结果。 (2)对文中“增强子”的理解，错误的是________。 A．增强子是含有特定碱基序列的DNA片段 B．增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上 C．一个增强子只能作用于一个基本启动子 D．很多增强子在不同组织中的活性不同 (3)研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个基因G和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检测___________。 (4)真核生物编码蛋白的序列只占基因组的很少部分，因而在绝大多数表达报告基因的个体中，增强子捕获载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。研究者对图B所示载体进行了改造，期望改造后的载体随机插入基因组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的基因发生突变，以研究基因功能。请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称_____（略）。 【答案】(1) 稳定性差异 选择性表达 (2)C (3)各组织器官中G和H的mRNA (4) 【详解】（1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。分化是基因选择性表达的结果。 （2）AB、依据题干“增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因 表达的调控序列”可知,增强子是含有特定碱基序列的DNA片 段，增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体 上，AB正确； C、由图C可知，一个增强子可作用于多个基本启动子，C错误； C、依据题干“很多增强子具有组织特异的活性”可知，很多增强子在不同组织中的活性不同，D正确。 故选C。 （3）若要确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，可通过PCR等技术检测其他器官细胞中G和H两个基因是否转录出相应的 mRNA。 （4）增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。增强子捕获载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。而当增强子捕获载体的插入位点位于基因内部，会引起造成该增强子所调控的基因发生突变，为研究某目的基因的功能，可将图B所示载体去掉基本启动子，则该载体插入基因内部后才会发挥作用，图如下： 。 10.（25-26高三上·北京西城·阶段练习）学习以下材料，回答（1）~（4）题。 RNA-DNA杂合链调控减数分裂的分子机制 减数分裂是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方式。在减数分裂过程中会发生同源染色体重组和非同源染色体自由组合，从而增加物种的遗传多样性。 同源重组（如图1）是减数分裂的核心事件。程序性DNA双链断裂（DSB）是同源重组的起始，DSB可被细胞内一系列蛋白质识别并切割，最终产生一段约822bp的单链DNA末端。单链DNA末端在单链结合蛋白的保护和引导下入侵到同源染色体的同源区，继而细胞会以同源染色体的双链为模板合成DNA，最终形成两个被称为霍利迪连接体（HJ）的四链DNA中间体。每个HJ都有两个剪接位置（①和②）来进行DNA的拆分，若两个HJ都在同一个位置剪接（都在①或都在②），则得到两个非交换的DNA，即DNA分子重组点两侧基因未重新分配（如甲），若两个HJ一个在①处剪接，另一个在②处剪接，则拆分得到交换产物，即DNA分子重组点两侧基因重新分配（如乙）。 最新研究表明，细胞中RNA-DNA杂合链数目异常会引起同源重组水平下降，使减数分裂出现严重缺陷。RNA-DNA杂合链有两种产生方式:一种是顺式产生，即转录的RNA没有及时与DNA模板分开；另一种是反式产生，即游离的RNA重新与DNA模板链结合。RNA既可结合DNA单链也可结合双链DNA中的模板链(如图2)。 THO复合物可以协助RNA转运至细胞核外，核糖核酸酶H能够特异识别并切割RNA-DNA杂合链中的RNA链。研究者发现THO和H的双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加、减数分裂异常。抑制双突变体的DSB产生单链DNA时，几乎检测不到RNA-DNA杂合链；相对于野生型，在双突变体中重组相关蛋白在DSB处的富集显著降低。进一步研究表明，RNA-DNA杂合链过度减少也会导致减数分裂缺陷。 (1)同源重组发生在__________期。 (2)DSB是DNA分子的__________键断裂形成的，入侵链相当于DNA合成的__________。 (3)图1中左侧和右侧HJ均在②处剪接得到甲，__________处剪接得到乙。同源重组不一定导致同源染色上等位基因的交换，原因是__________。 (4)根据文中信息，双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加的原因是__________；推测RNA-DNA杂合链过多导致减数分裂异常的分子机制是__________。 【答案】(1)减数第一次分裂前 (2) 磷酸二酯 引物 (3) 左侧②处、右侧① 两侧HJ在同一位置剪接 (4) 双突变体THO和H均异常，无法协助RNA运出细胞核，也无法切割RNA-DNA杂合链中的RNA RNA与重组相关蛋白竞争DSB处的单链DNA末端，使同源重组无法正常进行 【详解】（1）在减数第一次分裂前期才会出现联会现象，此时才能发生同源重组。 （2）程序性DNA双链断裂（DSB），需要断开DNA分子的磷酸二酯键，以入侵链DNA作为引物合成子链DNA。 （3）图1中在左侧②处、右侧①处剪接得到乙。若在两侧HJ在同一位置剪接，则同源重组不一定导致同源染色上等位基因的交换。 （4）双突变体THO和H均异常，无法协助RNA运出细胞核，也无法切割RNA-DNA杂合链中的RNA，所以双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加。RNA与重组相关蛋白竞争DSB处的单链DNA末端，使同源重组无法正常进行，则RNA-DNA杂合链过多导致减数分裂异常。 11.（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 【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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 细胞的生命历程 ( 目录 第一部分 知识网络构建 思维导航，融会贯通 第二部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第三部分 核心知识串讲 核心串讲 串讲 1 细胞增殖 串讲 2 减数分裂与受精作用 串讲 3 细胞分化、衰老和死亡 能力进阶 能力1 细胞周期检验点 能力2 细胞自噬 能力3 特殊减数分裂 热点情境 细胞衰老图谱（Atlas）的绘制 第四部分 分层精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 细胞的增殖 题型02 细胞分化 题型03 减数分裂 B组· 增分能力练 第五部分 真题 实战进阶 对标高考，感悟考法 ) 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 细胞增殖 （2025北京卷）动植物细胞有丝分裂 （2023北京卷）细胞周期 1. 紧密联系生活实际、强调实验探究能力、注重模型构建与分析的趋势。 2. 物质进出细胞对的方式：题目常结合人体生理（如小肠吸收葡萄糖、神经递质释放、肾小管重吸收）或植物生理（如矿质元素吸收、质壁分离复原）来设置情境。 3. 必须熟练掌握酶促反应速率与底物浓度、酶浓度、温度、pH之间的关系曲线，特别是曲线拐点的生物学含义。 减数分裂 （2025北京卷）减数分裂中的概念 （2024北京卷）减数分裂中染色体变化 细胞分化和死亡 （2025北京卷）细胞死亡 （2024北京卷）细胞的分化 新风向演练 1．【新情境·细胞周期的判断】（25-26高三上·北京海淀·阶段练习）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 2．【新载体·间歇性禁食】（2025·北京房山·一模）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 3．【新情境·信号传导】（2025·北京·模拟预测）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。下列叙述错误的是（　　） A．细胞对该信号分子的特异应答依赖相应受体 B．图中酶联受体具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解使应答蛋白磷酸化而具有活性 D．活化的应答蛋白影响基因表达，最终引起细胞定向分化 4．【新考法·减数分类过程观察】（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 5．【新载体·环状染色体】（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 核心串讲1 细胞增殖 1、 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) 【易错提醒】 1. 细胞周期中需关注的几个知识点 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。 二、有丝分裂 1.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 2.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 3.有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化 （1）染色体行为变化 ①当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2。 ②当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝1∶1。 （2）细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 ①曲线模型 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 间期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（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 （3）染色体数与核DNA数比值的变化曲线 曲线分析： ①ef（BC）段：表示S期DNA的复制，染色体单体形成； ②fg（CD）段：表示含有姐妹染色单体的时期，即G2期、有丝分裂前期和中期； ③gh（DE）段：表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。 （4）根据柱状图判断细胞分裂时期的规律 根据染色单体变化判断各时期 染色单体：①有→G2期、前期、中期（甲图）； ②无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图)。 根据比例关系判断各时期 核DNA∶染色体∶染色单体=①4n∶2n∶4n→G2期、前期、中期（甲图）； ②4n∶4n∶0→后期、末期（乙图）； ③2n∶2n∶0→G1期（丙图）。 【易错提醒】 1. 细胞有丝分裂图像的识别 （1）“三看法”识别动、植物细胞的分裂图像 ①一看细胞形状：方形→植物细胞；椭圆形→动物细胞。 ②二看细胞质分裂方式：细胞板分割→植物细胞；细胞膜缢裂→动物细胞。 ③三看中心体：无→高等植物；有→动物细胞。 （2）根据染色体（质）的变化判断分裂时期图像（以动物细胞为例） ①染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如图1。 ②着丝粒排列在赤道板上→中期，如图2。 ③着丝粒分裂，染色体数目增加一倍→后期，如图3。 ④染色体变成染色质→末期，如图4。 ( 图3 ) ( 图2 ) ( 图4 ) ( 图1 ) 【典例1】（2025·北京大兴·模拟预测）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 【典例2】黏连蛋白的水解是姐妹染色单体分离的关键过程，分离酶能水解黏连蛋白，如图表示细胞分裂过程中某染色体的变化情况。下列叙述错误的是（    ） A．黏连蛋白是在细胞分裂前的间期合成后经核孔进入细胞核 B．黏连蛋白水解发生异常导致的变异属于染色体结构变异 C．图中Ⅱ时可发生同源染色体的非姐妹染色单体上等位基因的互换 D．Ⅲ→Ⅳ过程发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 【典例3】真核细胞在分裂过程中染色体上会出现相关结构，如图所示，其中动粒与染色体的移动有关，连接在着丝粒和纺锤丝之间，纺锤丝需附着在动粒上，才能牵引染色体移动。下列有关叙述错误的是（    ） A．细胞分裂过程中，染色体的姐妹染色单体上可能含有等位基因 B．动粒与着丝粒相互配合使得姐妹染色单体分离移向细胞两极 C．细胞分裂过程中，动粒只能在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期发挥作用 D．若细胞中某染色体上的动粒缺失，则可能导致子细胞染色体数目异常 【典例4】（2025·北京西城·一模）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 核心串讲2 细胞分化、衰老和死亡 一、细胞分化 1. 在个体发育中，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。 (1)分化的对象：一个或一种细胞。 (2)分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。 2. 特点：持久性、稳定性、普遍性、遗传物质不变性。 3.细胞分化的实质 在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。 4.细胞分化的意义 （1）是个体发育的基础。 （2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 【易错提醒】 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。 4.分化细胞表达的基因 （1）管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 （2）奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其表达产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 二、细胞的全能性 1.概念：细胞的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。 2.原因：细胞具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质。 3.全能性实现的条件 （1）离体（必要条件）； （2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素； （3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。 4.细胞全能性高低的比较： （1）不同细胞：植物体细胞大于动物体细胞； （2）受精卵大于生殖细胞大于体细胞 （3）细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。 三、干细胞 1.概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 2.类型 （1）胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 特点：体积小，细胞核大、核仁明显。取自早期胚胎。也叫做全能干细胞。 （2）成体干细胞：存在于成体组织或器官内中。 ①多能干细胞：如造血干细胞。 ②单能干细胞：神经干细胞，精原干细胞。 3.干细胞作用：干细胞移植治疗白血病；在体外培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。 四、细胞的衰老和死亡 1.概念：细胞的生理状态和 化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 2.细胞衰老的特征 （1）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低； （2）细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢； （3）细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小； （4）细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深； （5）细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。 3.细胞衰老的意义 （1）有利方面：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 （2）不利方面：众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 4.细胞凋亡与细胞坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞坏死 概念 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 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 影响因素 受遗传机制决定的程序性调控 极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激 意义 类型:细胞自动死亡、细胞的自然更新和被病原体感染细胞的清除; 意义: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起关键作用 不受机体控制的被动性死亡,对机体有害 【典例1】（25-26高三上·北京通州·期中）人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。下列关于人脐血中干细胞叙述不正确的是（    ） A．分化后，表达的蛋白种类发生变化 B．分化后，细胞形态结构功能发生变化 C．可诱导分化为血细胞，用来治疗造血功能障碍类疾病 D．分化程度低，分裂能力强，可直接发育为完整的个体 【典例2】（25-26高三上·北京朝阳·期中）癌细胞的染色体外环状DNA（ecDNA）可同时复制和转录，两者间的冲突会引发DNA损伤并诱导细胞凋亡，蛋白C可缓解该冲突。下列叙述正确的是（    ） A．ecDNA复制所需的原料是四种核糖核苷酸 B．ecDNA的复制和转录过程都以同一条链为模板 C．DNA聚合酶与RNA聚合酶在ecDNA上移动方向相反 D．抑制蛋白C功能可诱导含ecDNA的癌细胞凋亡 【典例3】坏死性凋亡是一种防止细胞凋亡受阻而被激活的细胞自我破坏的过程，胞外信号分子与细胞膜中的死亡受体结合，引发下游一系列有序的调节过程。当细胞发出坏死性凋亡信号后，NINJ1蛋白被激活并在细胞膜表面聚集，形成类似“拉链”的聚合物，像拉开拉链一样打开细胞膜，导致细胞破裂、释放出促炎症因子，引发炎症反应。下列说法不正确的是（    ） A．坏死性凋亡与细胞凋亡相似之处都是受细胞自身调控的程序性死亡 B．坏死性凋亡具有与细胞坏死相似的特点，会导致细胞破裂引发炎症 C．改变NINJ1的部分结构，可抑制细胞膜的破裂，保护组织免受损伤 D．坏死性凋亡会导致炎症反应，因此对于生物体一定是有害无利的 【典例4】细胞凋亡是由葡萄糖缺乏等触发的一种细胞程序性死亡，其显著特征是一个细胞包裹另一个细胞，随后溶酶体降解被包裹的细胞。研究发现，CDH1 基因与细胞凋亡有关，它的低表达会促进癌症的发生。下列说法正确的是（　　） A．细胞凋亡属于细胞坏死，可能受环境影响 B．CDH1 基因与细胞癌变有关，可能属于抑癌基因 C．人成熟红细胞发生凋亡时，其CDH1 基因的表达水平可能较高 D．溶酶体通过合成多种水解酶来清除被包裹的细胞，以维持细胞内部环境的相对稳定 核心串讲3 减数分裂 1、 减数分裂 1.减数分裂的概念 （1）范围：进行有性生殖的生物。 （2）时期：原始生殖细胞→成熟生殖细胞 （3）特点：染色体复制一次，而细胞分裂两次。 （4）结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半。 2.精子形成过程及特点 时期 特点 图像 间期 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 3.卵细胞的形成过程及精、卵发生的区别 （1）卵细胞的形成过程 （2）精子和卵细胞形成过程的比较 ①形成过程 比较项目 精子形成过程 卵细胞形成过程 场所 睾丸 卵巢 细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂 是否变形 需要变形 不需要变形 结果 1个精原细胞产生4个精子 1个卵原细胞产生1个卵细胞和3个极体 相同点 染色体的变化行为相同 4.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 （1）实验原理：根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期。 （2）实验选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。如动物精巢、植物花药。 （3）实验步骤 ①制作装片：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片。 ②显微观察：低倍镜→高倍镜→绘图 ③低倍镜观察:在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 ④高倍镜观察:先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 ⑤绘图。 5.观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ末期 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅱ末期 6.受精作用 （1）概念:精子和卵细胞相互识别,融合成为受精卵的过程。 （2）实质:精子与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体组合在一起。 （3）结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。 （4）意义:就有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及生物的遗传和变异都是十分重要的。 二、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 三、细胞分裂中变异分析 1.变异类型判断 1、 基因突变：（1）有丝分裂中姐妹染色单体含有等位基因；（2）减数分裂无互换时，姐妹染色单体含有等位基因。 2、基因重组：（1）减数分裂I前期同源染色体的非姐妹染色单体的互换；（2）减数分裂I后期非同源染色体自由组合。 3、染色体结构变异：倒位、易位、重复、缺失 4、染色体数目变异：（1）纺锤体的形成受阻；（2）减数分裂I后期同源染色体未分离；（3）减数分裂II后期姐妹染色单体未分离 【易错提醒】 ①若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。 ②若发生互换使姐妹染色单体上带等位基因，则等位基因的分离在减数分裂Ⅰ 和减数分裂Ⅱ 后期都能发生。 【典例1】（25-26高三上·北京东城·月考）果蝇的性别决定方式为XY型，其性染色体如下图所示。X和Y染色体有一部分是同源区（Ⅱ片段），另一部分是非同源区（Ⅰ、Ⅲ片段）。下列叙述正确的是（    ） A．X、Y的大小、形状不同不是一对同源染色体 B．互换导致的基因重组只能发生在Ⅱ片段 C．I片段上的基因控制的性状出现在雌蝇的概率高 D．Ⅲ片段上的基因控制的性状只在雄蝇中表现 【典例2】（25-26高三上·北京通州·期中）下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片。下列叙述不正确的是（    ） A．图2细胞着丝粒排列的位置会出现细胞板 B．图1所处时期，细胞中可能发生基因重组 C．水稻花粉母细胞减数分裂的过程依次为2→1→4→3 D．在同一视野中可连续观察花粉母细胞减数分裂过程 【典例3】（25-26高三上·北京海淀·期中）线虫性别决定方式为XX（雌性）、XO（雄性，性染色体只有一条X）。野生型雄性线虫形成精子时，X染色体的姐妹染色单体在减数分裂I过程中分开，分别移向两极（如下图）。突变品系H形成精子时细胞器均等分配，使所有精子均能正常存活。下列叙述正确的是（　　） A．线虫精子形成过程中X染色体会发生联会 B．野生型雄性线虫是由卵细胞直接发育而成 C．野生型线虫交配产生的后代大多数为雄性 D．雄性线虫H的后代雌、雄性别比接近于1 【典例4】（25-26高三上·北京海淀·期中）将小鼠的两个精子注射到去核卵母细胞中，形成的胚胎通常不能正常发育。我国研究者通过改变DNA上特定基因的甲基化修饰，使其能正常发育为成年小鼠（M鼠）。以下叙述错误的是（　　） A．M鼠的性状主要由来自精子的基因控制 B．DNA甲基化修饰不改变其碱基序列 C．胚胎发育受甲基化修饰的影响 D．M鼠的性别均为雄性 【典例5】（25-26高三上·北京·阶段练习）控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代，子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是（　　） A．果蝇红眼对白眼为显性 B．亲代白眼雄蝇产生2种类型的配子 C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性 D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常 能力1 细胞周期检验点 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，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运行。 （1）细胞周期检验点的意义是什么? 细胞周期检验点是一种检查机制，及时中断并修复异常细胞周期，保证DNA完成复制和染色体分配质量。 （2）各种检验点的作用 检测点 意义 G1/S期检验点 主要检验DNA是否损伤 S期检验点 主要检验DNA复制情况 G2/M期检验点 主要检验DNA是否完成复制 M期中/后期检验点 主要检验纺锤体是否连接到染色体上 M期末期检验点 主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极 （3） 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。 ①DNA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。 图A:处于对数生长期的细胞。 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。 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。 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。 （4）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。 【典例1】细胞周期检验点是检测细胞是否正常分裂的一种调控机制，图中1一4为部分检验点，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。在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6（Cdc6）是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。下列有关叙述正确的是（    ） A．若用DNA复制抑制剂处理，细胞将停留在检验点2 B．检验点1到检验点1过程是一个完整的细胞周期 C．“复制前复合体”组装完成的时间点是检验点2 D．染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过检验点3 【典例2】一个细胞周期可为分裂间期（G1、S、G2）和分裂期（M）。如图1所示，一个细胞周期存在多个检验点，只有经过各检验点检验合格后，细胞才能顺利进入下一个时期。研究发现，细胞中存在一种有丝分裂促进因子（MPF），可使a时期细胞顺利通过检验点4进入b时期（已知DNA复制是在d时期完成的），图2表示MPF活性在细胞周期中的变化。下列说法错误的是（    ） A．a→b→c→d的顺序可表示一个细胞周期 B．若用某种药物抑制DNA复制，则细胞不能通过检验点2 C．若向a时期细胞显微注射适量的MPF，可使G2期细胞进入M期的时间提前 D．若用某种药物抑制细胞纺锤体的形成，则细胞不能通过检验点5 能力2 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.细胞自噬与细胞凋亡的区别与联系 (1)形态学上的区别:凋亡会使染色质固缩,染色加深,细胞膜内陷形成凋亡小体,最后细胞解体;自噬是形成双层膜的自噬体,包裹胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化内容物。 (2)生理意义上的区别:凋亡是正常的细胞死亡途径,凋亡后,细胞必定死亡;自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应对机制,旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白等,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。 【典例1】利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿涨破裂，释放大量细胞因子。下列相关叙述正确地是（    ） A．病毒样颗粒应用过量会导致细胞严重损伤进而加速凋亡 B．通过细胞自噬清除衰老、受损细胞器的过程是细胞焦亡 C．细胞凋亡和细胞焦亡过程中均会发生基因的选择性表达 D．细胞凋亡过程中基因转录效率会升高，翻译效率会下降 【典例2】结肠癌是一种十分常见的消化道恶性肿瘤，研究人员为了研究细胞自噬、细胞凋亡和结肠癌之间的相互关系，做了如表所示的三组实验。下列叙述正确的是（    ） 处理方法 实验结果 甲组 在结肠癌细胞培养液中添加化疗药物NVP-235 癌细胞凋亡比例和细胞自噬体数量均增加 乙组 敲除介导细胞自噬的关键基因AMPK 癌细胞自噬体数量减少 丙组 敲除介导细胞自噬的关键基因AMPK，再对癌细胞培养液添加化疗药物NVP-235 癌细胞凋亡比例显著增加 A．细胞凋亡和细胞自噬均不利于维持细胞内部环境的相对稳定 B．乙组实验说明细胞自噬与相关的基因有关，而细胞凋亡与基因无关 C．某些被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡完成的 D．基因AMPK决定细胞能否进行自噬 能力3 特殊减数分裂 1.蜜蜂的减数分裂 （1）蜜蜂特殊的性别决定 （2）单倍体雄蜂的假减数分裂 2.“逆反”减数分裂 （1）与正常减数分裂相比，“逆反”减数分裂的姐妹染色单体分开发生在减数分裂I，同源染色体分离发生在减数分裂Ⅱ。 （2） “逆反”减数分裂提高配子变异的途径 ①减数分裂I同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。 ②减数分裂Ⅱ非同源染色体的自由组合。 ③卵细胞获得重组染色体(R)的概率高。 【典例1】蜜蜂的蜂王（雌性）由受精卵（2n）发育而来，雄蜂由未受精的卵细胞（n）直接发育而成。雄蜂的精母细胞进行一种特殊的“假减数分裂”，过程如下图。下列关于雄蜂精母细胞减数分裂过程的叙述，错误的是（　　） A．b段细胞中的染色体已完成了复制但不会发生互换 B．d段染色体分离方式与精母细胞有丝分裂后期相似 C．a段结束时细胞核DNA含量与蜂王次级卵母细胞相同 D．1只雄蜂经减数分裂后可以产生2n种染色体组成的精子 【典例2】科研人员发现，果蝇除存在常规减数分裂外，部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂。“逆反”减数分裂在减数分裂I中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配，而在减数分裂II完成同源染色体的分离，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂I B．“逆反”减数分裂的减数分裂I和减数分裂II均会发生基因重组 C．图中细胞①～④中，有同源染色体的是①② D．“逆反”减数分裂I与有丝分裂发生的染色体行为相同 热点情境01 细胞衰老图谱（Atlas）的绘制 情境解读： 绘制“细胞衰老图谱”是近年来生命科学领域的一个重大突破。简单来说，这就像是给生命体拍一部超高分辨率的“纪录片”，让我们不仅能看清细胞在衰老过程中“长什么样”，还能知道它们“在做什么”以及“为什么会这样做”。这项技术主要依托于单细胞测序（scRNA-seq）和时空组学技术，绘制图谱的核心在于“分辨率”。过去我们只能观察整个组织的平均状态，而现在我们可以追踪每一个细胞的命运。 （1）单细胞/单核测序（scRNA-seq / snRNA-seq） ①原理： 科学家将组织样本（如肌肉、脑组织）分解成单个细胞或细胞核，然后读取每个细胞的基因表达信息。 ②作用： 就像给每个细胞拍一张“身份证照片”，让我们能区分出样本中到底有多少种细胞（如肌肉干细胞、免疫细胞、脂肪细胞等），以及它们在衰老过程中的基因活性变化。 （2）时空组学技术 ①原理： 这种技术不仅能获取基因信息，还能保留细胞在组织中的原始位置信息。 ②作用： 就像给细胞拍“全家福”，让我们知道这些细胞是“邻居”还是“远亲”，它们之间是如何交流和相互影响的。 典型例题： 【典例1】2023年6月，《科学》杂志上发表了首个果蝇细胞衰老图谱（AFCA），详细描述了果蝇中163种不同细胞类型的衰老过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．衰老细胞内细胞核体积减小，核膜内折 B．衰老细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能增强 C．端粒学说认为端粒由RNA和蛋白质组成 D．自由基学说认为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 【典例2】单细胞测序技术是指对单个细胞的基因或转录产物进行测序，在肿瘤、干细胞研究等方面具有重要价值。下列叙述错误的是（　　） A．基因测序可获得同种类型肿瘤细胞的基因突变信息 B．转录产物测序可反映肿瘤侵袭过程的基因表达变化 C．同一胚胎的内细胞团单细胞基因测序结果差异明显 D．对干细胞转录产物测序可揭示干细胞分化调控机制 【典例3】单细胞基因测序在进行遗传病筛查方面具有重要作用。某婴儿的母亲患有常染色体上一对等位基因控制的显性遗传病，婴儿的外祖父和父亲均表现正常。科研人员对分离得到的极体进行了基因组扩增与测序，从而推测出与被测极体同时产生的卵细胞不含致病基因，最终通过试管婴儿技术获得了健康婴儿。下列说法错误的是（    ） A．在自然生育条件下，该夫妇的孩子的患病概率是50％ B．单细胞基因组测序无需提取大量供体细胞的DNA来进行 C．完成了基因组测序的极体中不含该遗传病的致病基因 D．上述基因组测序中测定了24条染色体上的DNA序列 01 细胞的增殖 1.（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 2.（24-25高三上·江西宜春·月考）完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），其中分裂间期又包括G1期、S期（DNA合成期）和G2期，如下图所示。在体外培养细胞时常需要将培养细胞的周期同步化。DNA合成阻断法是一种常用的方法，其做法是用DNA合成抑制剂（如TdR）特异性地抑制DNA合成，使S期的细胞分裂暂停，其他时期的细胞不受影响，去除抑制剂后S期细胞分裂恢复。下列叙述正确的是（    ） A．在体外培养时，培养液中大部分细胞处于M期 B．培养液中各细胞的分裂是相互独立的，细胞周期的时间长短也不相同 C．第一次加入TdR并培养一段时间后，所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处 D．至少需要使用TdR两次才能实现所有细胞的周期同步化 3.（2025·北京昌平·二模）泛素-蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统，该过程需要E1（泛素活化酶）、E2（泛素偶连酶）、E3（泛素-蛋白连接酶）协作完成对待降解的蛋白质（如周期蛋白）标记上泛素，这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述错误的是（　　） A．三种酶均可降低化学反应的活化能 B．三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性 C．泛素-蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平 D．该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要 4.（2025·北京东城·一模）在洋葱根尖分生区细胞的细胞核中，不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．DNA的复制和转录 C．染色质转变为染色体 D．ADP大量合成ATP 5.（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 02 细胞分化 6.美丽的蝴蝶常成为诗人的灵感来源，如“儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻”。蝴蝶的发育会经历幼虫到蛹的阶段，下列叙述错误的是（　　） A．幼虫消化道细胞有丝分裂时伴随DNA的半保留复制 B．该阶段有细胞分化，发生了基因的选择性表达 C．该阶段有细胞凋亡，能够为成虫发育提供营养 D．幼虫与蛹的形态差异是由基因重组导致的 7.（2025·北京朝阳·二模）我国科研人员改良棉花幼胚的体外培养技术，加快了幼胚发育至幼苗的速度（如图），缩短了棉花杂交育种所需的时间。相关叙述正确的是（　　） A．接种用的外植体幼胚需要消毒，培养基需要灭菌 B．幼胚经过脱分化和再分化发育为试管苗 C．图中不同幼胚的基因组成完全相同 D．该过程体现了高度分化的植物细胞具有全能性 8．（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 9．（2025·北京朝阳·一模）胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用。相关叙述错误的是（    ） A．饲养层细胞增殖时会发生接触抑制 B．饲养层细胞能与ES进行信息交流 C．LIF可影响ES的基因选择性表达 D．LIF的主要作用是为ES提供营养 10．（24-25高三上·北京西城·期末）我国科学家将2型糖尿病患者的外周血细胞诱导成iPSC（诱导多能干细胞），体外培养成胰岛后移植回患者体内，成功治愈糖尿病。下列叙述错误的是（    ） A．体外获得胰岛的过程涉及细胞分裂和分化 B．再生胰岛细胞的基因组成与iPSC不同 C．自体移植胰岛发生免疫排斥的几率很小 D．患者血糖水平可作为是否治愈的检测指标 03 减数分裂 11.（25-26高三上·北京大兴·开学考试）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 12．（25-26高三上·北京大兴·开学考试）研究者最近发现了一例XX/XY嵌合体的女性，即部分体细胞的性染色体组成为XX，部分为XY。该女性各项性别特征都与正常女性一致，仅产生X类型卵细胞。下列说法不正确的是（    ） A．该女性的卵原细胞性染色体组成均为XX B．嵌合体可能是1个卵细胞与1个X精子和1个Y精子双受精后形成的 C．可能是XY型受精卵早期有丝分裂性染色体分配异常导致 D．该女性与正常男性结婚所生后代男女比应为1∶1 13．（24-25高三上·北京·阶段练习）某动物精原细胞的染色体数为2n，图中①～⑤代表该动物精巢的不同细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系。下列叙述中正确的是（    ） A．在③所示的细胞中可能会发生非同源染色体的自由组合 B．在④所示的细胞中存在同源染色体 C．在⑤所示的细胞中可能会发生四分体中非姐妹染色单体的互换 D．减数分裂的过程可表示为⑤→③→②→① 14．（2025·北京·模拟预测）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 15．（2025·北京丰台·二模）蝗虫的染色体数目因性别而异，雄虫体细胞含23条染色体（11对常染色体+1条性染色体），雌虫含24条染色体（11对常染色体+1对性染色体）。下图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微图像。关于此细胞的叙述错误的是（　　） A．处于减数第一次分裂 B．含有12个四分体 C．同源染色体未分离 D．形成的配子中一半含性染色体 16.（25-26高三上·北京平谷·开学考试）阅读题。 生殖孤勇者——钩盲蛇的进化捷径 地球上，绝大多数动物都通过有性生殖繁衍后代。这种方式最大的好处是能提高基因多样性，增强物种适应环境变化的能力。然而，一些爬行动物能够通过孤雌生殖的方式产生后代，即雌性个体不需要雄性的遗传贡献就能繁衍出新生命。 钩盲蛇是目前已知蛇类中唯一能够不需要雄性参与就能繁衍后代的物种。这种蛇通常只有铅笔粗细，长约20厘米，深褐色或黑色的身体看起来像一条粗壮的蚯蚓。按照理论推算，一个纯孤雌生殖的脊椎动物种群可能在几万代之内就走向衰亡。然而，钩盲蛇用事实打破了这个魔咒。它们已经成功分布到全球各地的热带和亚热带地区。 钩盲蛇拥有三套染色体。追溯其进化历史发现，其祖先在约4100万年前经历了两次跨种的“联姻”，导致三套染色体的形成。在钩盲蛇的卵巢细胞中，高度表达着各种DNA修复酶，能够及时修补传代过程中DNA的损伤和复制错误，防止有害突变一代代积累。正因为有了这些补丁大师们的辛勤工作，钩盲蛇的后代基因组得以稳定遗传，在演化过程中，不会因“长期无性生殖而逐渐“劣化”，最终被残酷淘汰出局。那么，钩盲蛇究竟是如何实现无性繁殖的呢？科学家以体细胞(2n=2)为例模拟了钩盲蛇可能采用的“特殊的减数分裂”机制，如下图。 钩盲蛇演化出了孤雌生殖这一独特的生殖策略，为其在特定环境中的生存和繁衍带来了优势。为了适应孤雌生殖，钩盲蛇付出了相应的代价：大部分与精子发生相关的基因不能正常表达，失去相应的雄性器官。 这项研究为探索其他孤雌生殖方式和多倍体物种提供了重要的理论框架和研究方法。 (1)绝大多数二倍体动物都通过有性生殖繁衍后代， 和 保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 (2)文中“特殊的减数分裂”与正常减数分裂的区别有 (写出一点即可)。 (3)关于钩盲蛇的孤雌生殖，下列叙述正确的是（    ） A．本质上是有丝分裂，后代遗传物质与母体相同 B．钩盲蛇配子与亲代细胞中染色体数目相同但组成不同 C．自然条件下钩盲蛇卵巢中的卵细胞含三套染色体 D．钩盲蛇因孤雌生殖无法产生变异，遗传多样性低 (4)从物质与能量的角度，分析钩盲蛇孤雌生殖的优势 。 1.将蚕豆根尖置于含放射性³H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间。取出根尖，移至不含放射性物质的培养液中，继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断正确的是（    ） A．第一个细胞周期中的染色体均如甲所示 B．第二个细胞周期中的染色体有乙、丙两种情况 C．第三个细胞周期中每个细胞内均有 1/4 的染色体如丙所示 D．乙、丙在第二和第三个细胞周期中均出现，但所占比例不同 2.（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 3.二甲双胍（Met）可抑制癌细胞的增殖。用不同浓度的二甲双胍分别在高糖（HG）或正常糖（NG）培养条件下处理人胰腺癌细胞。培养48h后，检测处于细胞周期（代表细胞分裂间期，M代表分裂期）不同时期的细胞数量，统计结果如图所示。下列关于实验结果的叙述，错误的是（    ） A．细胞周期的大部分时间处于G₁期 B．二甲双胍在NG条件下对细胞周期阻滞作用较HG条件下更为显著 C．NG条件下二甲双胍将细胞阻滞在S期，HG条件下二甲双胍将细胞阻滞在G₁期 D．与HG相比，NG培养条件下可能提高了肿瘤细胞对二甲双胍抗肿瘤作用的敏感性 4．（2023·北京·二模）紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物，可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂，易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物，利用肝肿瘤模型鼠开展研究，结果如下表。下列分析错误的是（    ） 组别 对照组 脂质体药物组 游离药物组 药物浓度（mg·kg-1） 0 20 35 20 35 肿瘤重量（g) 1.379 0.696 0.391 0. 631 死亡 肿瘤抑制率（%） / 49.4 71.6 50. 1 死亡 A．紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用 B．紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输 C．浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显 D．与游离紫杉醇药物相比，紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小 5．（2023·北京丰台·一模）斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关（如下图）。这种“无复制分裂”能保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法错误的是（　　） A．含有斑马鱼正常DNA数目的母SEC细胞是由受精卵分裂分化而来 B．基因选择性表达导致母SEC细胞和受精卵采用不同的分裂方式 C．无复制分裂产生的全部子SEC细胞都含有斑马鱼全套的遗传物质 D．可以通过提高或降低Piezol离子通道基因的表达来研究其作用 6．（2025·北京西城·二模）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 7．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）为探究高温对拟南芥（2n=10）花药减数分裂过程中染色体的影响，实验人员观察减数分裂某时期的显微图像，并用特异性DNA探针标记着丝粒（荧光点），结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．正常组在A时期发生四分体中非姐妹染色单体间的互换 B．高温抑制同源染色体联会，对同源染色体分离无影响 C．B时期高温组细胞可能发生了姐妹染色单体的分离 D．高温组的花粉受精形成的植株可能出现染色体变异 8．（25-26高三上·北京朝阳·月考）X染色体上的B基因异常会导致人体患病。某患病男孩的B基因异常由染色体结构变异引起。研究人员依据基因B所在染色体的DNA 序列，设计了如图所示的引物，并对患病男孩及其正常双亲的体细胞提取 DNA 并进行 PCR 检测，结果如图所示。不考虑基因D异常对人体的影响，下列分析错误的是（　　） A．该患病男孩的B基因异常由倒位引起，DNA 分子有两处断裂 B．母亲再生一名男孩，使用引物R2/R1扩增可判断男孩是否患病 C．使用引物F1/R2扩增，父亲和母亲能够扩增出条带，患病男孩不能 D．母亲减数分裂时发生染色体畸变，产生异常B 基因遗传给男孩 9．（25-26高三上·北京·开学考试）研究者将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，多数后代为红眼雌蝇和白眼雄蝇，但出现了极少数“例外”的白眼可育雌蝇和红眼不育雄蝇。果蝇异常性染色体组成的性别及育性情况如下表。下列说法错误的是（　　） XXY XXX XYY YY OY XO 性别 雌性 死亡 雄性 死亡 死亡 雄性 育性 可育 可育 不育 A．果蝇的红眼与白眼为一对相对性状 B．“例外”的子代白眼雌蝇性染色体组成为XXY C．亲代雄蝇减数分裂异常产生“例外”后代 D．果蝇的性染色体组成异常属于染色体变异 10．（2025·北京·模拟预测）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．图中所示减数分裂过程出现的先后顺序是①②④③⑤ B．图①正在进行DNA复制，完成后染色体数目加倍 C．图②所示的时期，细胞中含有12个四分体 D．图④发生着丝粒分裂，导致基因重组 11.（2025·北京东城·一模）近年来，间歇性禁食在健康管理领域被广泛关注，但其对毛囊干细胞（HFSC）的影响尚不明确。研究者对小鼠采用隔日进食（ADF，即24小时禁食，24小时自由取食）的喂养方案，展开相关研究。 (1)HFSC在毛囊周期的不同阶段状态不同：休止期保持静止，等待生长期信号；生长期被激活，经 形成HFSC和毛囊前体细胞；退化期部分HFSC会发生细胞凋亡，即由基因决定的 。 (2)研究者对60天龄的小鼠背部进行剃毛操作，持续观察毛发再生情况，结果如图，图中AL对照组小鼠的喂养方案为 。根据图1可推测 。 (3)为进一步研究不同喂养方案对HFSC的影响，在毛囊处于休止期时给小鼠注射EdU（参与DNA 复制的胸苷类似物），注射当日对两组小鼠分别进行ADF、AL，两天后毛囊进入生长期。检测含EdU和凋亡信号caspase-3的HFSC细胞数量，结果如图2。 注射EdU的目的是 。根据图2信息，下列关于不同喂养方案对小鼠HFSC的影响分析合理的是 。 A．ADF和AL对生长期开始时HFSC激活的影响无差异 B．ADF能促进生长期细胞凋亡，抑制HFSC数量增加 C．生长期第6天AL组含EdU的HFSC数量少是由于细胞凋亡 D．ADF组凋亡的HFSC大多是生长期新生的 12．（2025·北京朝阳·二模）我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。 (1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中，由于基因的 ，导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 (2)B蛋白是一种转录因子，促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点，先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理，使抗体能够进入，之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上（图1）。 ①抗体M的作用是与 结合，使转座酶到达目标位点。 ②检测B蛋白结合位点的步骤为：“提取细胞基因组DNA→用与 特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。 (3)血管平滑肌细胞分化形成过程中，T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶．B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞（BKO），检测其与正常胚胎干细胞（WT）中R酶表达量（图2）和第6天T基因启动子结合的R酶量（图3）。 ①图2所示实验的实验目的是 。 ②综合以上信息及图2、3结果推测，B蛋白通过 影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 (4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据，合理的方案包括________，并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。 A．制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞 B．使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞 C．在BKO细胞中过表达T基因 D．使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞 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．（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 3．（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 4．（2021·北京·高考真题）为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。                       处理 检测项目 对照组 连续9天给予海洛因 低剂量组 中剂量组 高剂量组 活胚胎数/胚胎总数（%） 100 76 65 55 脑畸形胚胎数/活胚胎数（%） 0 33 55 79 脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l） 6．7 7．5 10．0 12．5 以下分析不合理的是（　　） A．低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育 B．海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡 C．对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡 D．结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险 5．（2020·北京·高考真题）为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响，用聚乙二醇溶液模拟干旱条件，处理白刺花的根尖，制片（压片法）后用显微镜观察染色体变异（畸变）的情况，细胞图像如图。相关叙述正确的是（    ） A．制片需经龙胆紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤 B．直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体 C．染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期 D．观察结果表明该细胞染色体发生了变异（畸变） 6．（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 7．（2022·北京·高考真题）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出（　　） A．雄蜂体细胞中无同源染色体 B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半 C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合 D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同 8．（2021·北京·高考真题）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　） A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂 C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体 9.（2024·北京·高考真题）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 筛选组织特异表达的基因 筛选组织特异表达的基因，对研究细胞分化和组织、器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。 真核生物的基本启动子位于基因5'端附近，没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。 很多增强子具有组织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达（图A）。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图B），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图C）。 获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告基因的个体后，研究者提取每个个体的基因组DNA，通过PCR扩增含有捕获载体序列的DNA片段。对PCR产物进行测序后，与相应的基因组序列比对，即可确定载体的插入位点，进而鉴定出相应的基因。 研究者利用各种遗传学手段，对筛选得到的基因进行突变、干扰或过表达，检测个体表型的改变，研究其在细胞分化和个体发育中的作用，从而揭示组织和器官形成的机理。 (1)在个体发育中，来源相同的细胞在形态、结构和功能上发生 的过程称为细胞分化，分化是基因 的结果。 (2)对文中“增强子”的理解，错误的是________。 A．增强子是含有特定碱基序列的DNA片段 B．增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上 C．一个增强子只能作用于一个基本启动子 D．很多增强子在不同组织中的活性不同 (3)研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个基因G和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检测 。 (4)真核生物编码蛋白的序列只占基因组的很少部分，因而在绝大多数表达报告基因的个体中，增强子捕获载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。研究者对图B所示载体进行了改造，期望改造后的载体随机插入基因组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的基因发生突变，以研究基因功能。请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称 （略）。 10.（25-26高三上·北京西城·阶段练习）学习以下材料，回答（1）~（4）题。 RNA-DNA杂合链调控减数分裂的分子机制 减数分裂是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方式。在减数分裂过程中会发生同源染色体重组和非同源染色体自由组合，从而增加物种的遗传多样性。 同源重组（如图1）是减数分裂的核心事件。程序性DNA双链断裂（DSB）是同源重组的起始，DSB可被细胞内一系列蛋白质识别并切割，最终产生一段约822bp的单链DNA末端。单链DNA末端在单链结合蛋白的保护和引导下入侵到同源染色体的同源区，继而细胞会以同源染色体的双链为模板合成DNA，最终形成两个被称为霍利迪连接体（HJ）的四链DNA中间体。每个HJ都有两个剪接位置（①和②）来进行DNA的拆分，若两个HJ都在同一个位置剪接（都在①或都在②），则得到两个非交换的DNA，即DNA分子重组点两侧基因未重新分配（如甲），若两个HJ一个在①处剪接，另一个在②处剪接，则拆分得到交换产物，即DNA分子重组点两侧基因重新分配（如乙）。 最新研究表明，细胞中RNA-DNA杂合链数目异常会引起同源重组水平下降，使减数分裂出现严重缺陷。RNA-DNA杂合链有两种产生方式:一种是顺式产生，即转录的RNA没有及时与DNA模板分开；另一种是反式产生，即游离的RNA重新与DNA模板链结合。RNA既可结合DNA单链也可结合双链DNA中的模板链(如图2)。 THO复合物可以协助RNA转运至细胞核外，核糖核酸酶H能够特异识别并切割RNA-DNA杂合链中的RNA链。研究者发现THO和H的双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加、减数分裂异常。抑制双突变体的DSB产生单链DNA时，几乎检测不到RNA-DNA杂合链；相对于野生型，在双突变体中重组相关蛋白在DSB处的富集显著降低。进一步研究表明，RNA-DNA杂合链过度减少也会导致减数分裂缺陷。 (1)同源重组发生在 期。 (2)DSB是DNA分子的 键断裂形成的，入侵链相当于DNA合成的 。 (3)图1中左侧和右侧HJ均在②处剪接得到甲， 处剪接得到乙。同源重组不一定导致同源染色上等位基因的交换，原因是 。 (4)根据文中信息，双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加的原因是 ；推测RNA-DNA杂合链过多导致减数分裂异常的分子机制是 。 11.（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 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $