专题1 第4讲 课时1 细胞分裂与变异（Word教参）-【正禾一本通】2026年高考生物二轮专题复习高效讲义（单选版）

第4讲　细胞的生命历程►对应学生用书P41 【课程标准】1.减数分裂是产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞的过程。2.进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。3.细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。4.由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。 课时1　细胞分裂与变异 考点1　有丝分裂和减数分裂►对应学生用书P42 1．细胞周期中需关注的几个知识点 2．细胞周期调控 (1)细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖性激酶 细胞周期进程是由一系列蛋白质驱动的，其核心成分包含两种组分：细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)。 细胞周期蛋白自身没有酶活性，其浓度在细胞周期中呈周期性升降。细胞周期的不同时期中存在不同的细胞周期蛋白，结合与之匹配的细胞周期蛋白依赖性激酶，并激活其活性，从而启动细胞周期不同事件的发生。 (2)细胞周期检验点监控细胞周期的正常运行 细胞周期中的检验点有两个重要作用，一是保证一个细胞周期事件在前一个事件没有完成前不能开始，二是使细胞周期的起始依赖于细胞周围的环境条件，如果细胞内外条件不利，控制系统可以在G1期、G2期和M期检验点暂停，如下图所示： 3．聚焦“染色体”，辨别细胞分裂方式及时期 (1)前期图的判断 (2)中期图的判断 (3)后期图的判断 【提醒】①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但某些单倍体存在例外情况。②着丝粒分裂并非纺锤丝牵拉的结果，而是着丝粒先分裂，之后纺锤丝再牵拉。③减数分裂Ⅱ时期的细胞中不一定没有同源染色体，如四倍体。 4．细胞分裂中常考的三类特殊曲线图 (1)每条染色体中DNA含量的变化 (2)同源染色体对数和染色体组数目的变化(二倍体生物) (3)不同核DNA相对含量和染色体数目对应细胞数目的柱形图 5．相关物质或结构变化的“四点”原因 【基点小测】 (1)DNA合成阻断法与细胞周期同步化 DNA合成阻断法是用DNA合成抑制剂TdR可逆地抑制DNA的合成(S期)，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群实现同步化分裂，如图所示： A．处于对数生长期的细胞。 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，培养时间a(a＞G2＋M＋G1)。 C．将TdR洗脱，解除抑制，被抑制的细胞沿细胞周期运行，培养时间b(S＜b＜G2＋M＋G1)，即保证所有细胞离开S期而又不会重新进入S期。 D．在解除抑制的细胞到达G1期终点前，第二次加入TdR并继续培养，所有的细胞被抑制在G1/S期交界处。 (2)基因型为Mm的精原细胞，若不发生互换，M与m的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，若发生互换，两者分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期。 (3)正常情况下，配子中染色体组合具有多样性的原因有减数分裂Ⅰ的四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体间的互换；减数分裂Ⅰ的后期同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。 考向1　细胞周期的调控与同步化 1．(2023·湖北高考)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是(　　) A．乳酸可以促进DNA的复制 B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂 C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸 D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平 解析：选D。根据题目信息可知乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程，A错误；乳酸能加快有丝分裂后期的进程，进而促进分裂，B错误；无氧呼吸发生在细胞质基质，不发生在线粒体，C错误；根据题目信息，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，故敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平，D正确。 2．(2024·河北高考·改编)酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化，三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体，研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析错误的是(　　) A．该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致 B．P和K都可改变M的空间结构，从而改变其活性 C．K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大 D．M和P之间的活性调控属于正反馈调节 解析：选C。据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知，M蛋白激活可促进细胞进入分裂前期，导致分裂间期变短，使得间期蛋白质合成量不足，细胞体积变小，A正确；据题干信息“蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化”可知，K和P分别通过磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构，从而改变其活性，B正确；据题图可知，蛋白K对M有抑制作用，蛋白P对M有激活作用，故K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的蛋白M增多，促进细胞进入分裂前期，导致间期蛋白质积累不足而细胞体积变小，C错误；据题图可知，当M增多时，会激活促进蛋白P的产生，而蛋白P又会反过来继续激活促进蛋白M的产生，使得M继续增多，故M和P之间的活性调控属于正反馈调节，D正确。 考向2　有丝分裂与减数分裂的过程分析 3．(2025·江苏高考)用秋水仙素处理大花葱(2n＝16)，将其根尖制成有丝分裂装片，图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是(　　) A．解离时间越长，越有利于获得图甲所示的分裂相 B．取解离后的根尖，置于载玻片上，滴加清水并压片 C．图乙是有丝分裂后期的细胞分裂相 D．由于秋水仙素的诱导，图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍 解析：选C。解离时间过长，会使细胞过于酥软，导致细胞结构被破坏，不利于观察到如图甲所示的清晰分裂相，A错误；解离后的根尖，应先进行漂洗，洗去解离液，然后染色，再置于载玻片上，滴加清水并压片，B错误；图乙中细胞的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，分别向细胞两极移动，符合有丝分裂后期的特征，C正确；图甲细胞能明显看出染色体数目多于16条，是秋水仙素诱导染色体数目加倍的结果，而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期，着丝粒分裂导致其染色体数目加倍，D错误。 4．(2024·北京高考)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是(　　) A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ C．有丝分裂前的间期进行DNA复制 D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性 解析：选B。减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期，B错误；有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂作准备，C正确；有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传的稳定性，D正确。 5．(2024·江西高考)某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是(　　) A．T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体 B．T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列 C．T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍 D．T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动 解析：选B。纺锤体的形成是在前期，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体，A正确；染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列，B错误；着丝粒是自动分裂的，不需要依靠纺锤丝的牵拉，因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍，C正确；T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动，D正确。 题组一　细胞周期的调控与同步化 1．(2025·湖南湘西三模)p53蛋白是调控细胞周期和DNA损伤应答的关键蛋白。在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因(如p21)的表达，导致细胞周期阻滞。正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，而DNA损伤会抑制MDM2的作用。HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化。下列说法错误的是(　　) A．DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强 B．MDM2通过促进p53的降解，负调控其功能 C．在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活 D．p53的磷酸化是其被MDM2降解的必要条件 解析：选D。题意显示，在DNA损伤时，p53被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因(如p21)的表达，导致细胞周期阻滞，即DNA损伤后，p53的磷酸化水平升高，使其稳定性增强，A正确；正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，即MDM2可通过促进p53的降解，负调控其功能，B正确；HPV病毒的E6蛋白能促进p53的降解并抑制其磷酸化，因此，在HPV感染的细胞中，即使DNA损伤发生，p53也无法有效积累和激活，C正确；题意显示，正常情况下，MDM2蛋白会促进p53的降解，并未显示p53的磷酸化是其被MDM2降解的前提，D错误。 2．(2025·山东滨州二模)在细胞周期中，DNA双链或单链损伤后，会分别激活ATM蛋白激酶或ATR蛋白激酶，二者均会启动WEE1蛋白的表达使细胞无法进入有丝分裂期，为修复受损DNA争取时间。用诱导双链损伤的γ射线处理植物幼苗，一段时间后野生型幼苗生长恢复，而ATM基因突变的幼苗生长逐渐停止以致死亡。下列说法错误的是(　　) A．WEE1蛋白可能抑制细胞染色质螺旋化 B．推测DNA损伤未修复继续分裂会导致DNA损伤积累和细胞死亡 C．推测用诱导双链损伤的γ射线处理ATR基因突变体后，突变体不会死亡 D．抑制ATM和ATR两种蛋白激酶的活性，会导致DNA损伤细胞的细胞周期延长 解析：选D。WEE1蛋白抑制细胞周期进程，阻止细胞进入有丝分裂期，而染色质螺旋化是细胞进入分裂期的重要步骤，A正确；未修复的DNA损伤会导致遗传信息错误传递，DAN损伤积累会导致细胞功能障碍甚至死亡，B正确；用诱导双链损伤的γ射线处理ATR基因突变体后，ATM蛋白激酶被激活，启动WEE1蛋白的表达，阻止细胞进入有丝分裂期，为修复DNA争取时间，故突变体不会死亡，C正确；ATM和ATR阻止细胞周期进程，抑制它们的活性会导致细胞更快地进入分裂期，D错误。 3．(2025·河北石家庄模拟)科学家从动物的受精卵中发现了细胞周期蛋白(Cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)两类蛋白质。研究表明，CDK可特异性地使靶蛋白磷酸化，从而激发细胞周期特定时期的有序进行，如CDK4或CDK6被激活，与Cyclin形成CDK/Cyclin复合物，可使细胞进入DNA合成的准备期。实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期各阶段时长为分裂间期20.5 h(依次包括G1期10 h、S期即DNA复制期7 h、G2期3.5 h)，分裂期(M期)1.5 h。下列有关叙述正确的是(　　) A．若抑制CDK4或CDK6的活性，细胞周期中S期将延长 B．细胞周期的有序进行需要多种CDK和Cyclin共同参与 C．用含有DNA合成抑制剂的培养液培养10 h时，细胞都被阻断在S期 D．CDK4基因是具有分裂能力的细胞所特有的基因 解析：选B。由题干可知，CDK4或CDK6被激活后与Cyclin结合，可使细胞进入DNA合成的准备期(G1期)，不会影响S期的时间，A错误；由图可知，不同的CDK和Cyclin复合物可使细胞进入DNA合成的准备期，能激发细胞周期某一时期的顺利进行，说明细胞周期的完成需要多种CDK和Cyclin密切合作，B正确；S期是DNA复制期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养10 h时，DNA复制不能进行，则G1期细胞被阻断在G1/S交界处，S期细胞被阻断在S期，但G2期等细胞并未进入S期，不会被阻断在S期，C错误；每个细胞中都有CDK4基因，但其只在连续分裂细胞中表达，D错误。 题组二　有丝分裂与减数分裂的过程分析 4．(2025·陕西咸阳三模)图1表示某二倍体生物(2m，基因型为AaBb)体内某一生殖细胞减数分裂不同时期的模式图，图2是该生物体内另一细胞进行分裂过程中同源染色体对数的变化情况。下列叙述错误的是(　　) A．图1为卵原细胞的减数分裂过程，其中甲细胞发生了等位基因的分离 B．图2中bc段形成的原因是着丝粒分裂、姐妹染色单体分开成为染色体 C．图1中丙细胞中染色单体数是丁细胞中姐妹染色单体数的4倍 D．图2的cd段细胞中核DNA数∶图1的乙细胞中核DNA数＝2∶1 解析：选C。图1中甲细胞不均等分裂，所以图1为卵原细胞的减数分裂过程，甲细胞中同源染色体的分离导致等位基因的分离，A正确；图2中cd段的同源染色体对数为2m，与体细胞中染色体数目相同，因此该图表示有丝分裂过程中的同源染色体对数变化情况，图2中bc段同源染色体对数加倍，形成的原因是着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，B正确；图1中丁细胞着丝粒分裂，不含有姐妹染色单体，C错误；图2的cd段细胞中含有的核DNA数为4m，图1的乙细胞中核DNA数为2m，因此图2的cd段细胞中核DNA数∶图1的乙细胞中核DNA数＝2∶1，D正确。 5．(2025·江苏南京二模)下图1表示基因型为AaXBXb的生物体(2n＝4)某个细胞的分裂过程中染色体数与核DNA数之比。图2表示该生物细胞分裂不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的是(　　) A．若图1表示有丝分裂过程，则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为2n B．若图1表示减数分裂过程，则CD段代表减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离 C．图2甲细胞有4个染色体组，乙细胞有2个四分体，丙细胞有0或1个Xb D．若形成一个基因型为aXBXb的配子，可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离 解析：选D。若图1表示有丝分裂过程，则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为4n，可表示有丝分裂前期、中期，A错误。若图1表示减数分裂过程，则CD段代表减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中发生的变化是着丝粒分裂，B错误。图2甲细胞处于有丝分裂后期，细胞中有4个染色体组；乙细胞若处于减数分裂过程中，可能有2个四分体，若处于有丝分裂，则没有四分体；丙细胞为卵细胞或第二极体，其中含有0或1个Xb，C错误。若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞，则可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体XBXb未分离导致的，也可能是减数分裂Ⅰ前期姐妹染色单体发生互换或减数分裂Ⅰ间期基因突变，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分开，移向了细胞同一极导致的，D正确。 6．(2025·辽宁鞍山模拟)有丝分裂后期时，着丝粒会一分为二，这一过程中一种被称为分离酶的蛋白酶起到了关键作用。为防止其提前发挥作用，分离酶在活化前会受到自身磷酸化和S蛋白的双重抑制，而c­A蛋白复合物可以促进分离酶的活化，具体原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．阻止染色体加倍的物质可能是某种蛋白质 B．真核细胞完成增殖过程都离不开M的作用 C．在连续分裂的细胞中，c­A蛋白复合物的活性变化应具有周期性 D．磷酸基团可能是通过影响分离酶的空间结构而发挥作用的 解析：选B。分离酶是一种蛋白酶，其活化后着丝粒才会断开，由此可推测着丝粒上的某种蛋白质阻止了染色体的加倍，A正确；无丝分裂不会形成纺锤体，无M的作用，B错误；c­A蛋白复合物可以激活分离酶，每当细胞周期运行到有丝分裂后期时，c­A蛋白复合物发挥作用，因此其活性变化必然具有周期性，C正确；结合图示可知，分离酶在磷酸化前后的空间结构明显有差异，据此可推测，磷酸基团可能是通过影响分离酶的空间结构而发挥作用的，D正确。 考点2　细胞分裂和可遗传变异►对应学生用书P47 1．细胞分裂过程中的变异类型 2．XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。 3．根据配子类型判断变异原因 假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或互换： 4．细胞分裂中标记染色体去向的分析方法 第一步 确定细胞分裂方式 第二步 确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期) 第三步 画细胞分裂过程示意图 (1)有丝分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的核DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 项目 第一次 有丝分 裂中期 第一次 有丝分 裂后期 第二次 有丝分 裂中期 第二次 有丝分 裂后期 15N标记的 染色体数 2n 4n 2n 2n 15N标记的 染色单体数 4n 0 2n 0 注：体细胞染色体为2n条。 1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。 (2)减数分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的核DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 由图可以看出，子细胞中的所有染色体都含15N。 (3)先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂染色体的标记情况 用15N标记细胞的核DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 若该生物的正常体细胞的核DNA为2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0～n个。 【基点小测】 (1)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少涉及两对等位基因，如基因型为Aa的个体自交不能(填“能”或“不能”，下空同)发生基因重组，受精过程中不能发生基因重组。 (2)含一个染色体组的单倍体不育的原因是不含同源染色体；三倍体不能产生可育配子的原因是同源染色体联会紊乱。 (3)摩尔根的学生将白眼雌果蝇和野生型红眼雄果蝇杂交时发现在F1中除了红眼雌果蝇和白眼雄果蝇外，还出现了极少量的红眼雄果蝇(性染色体组成为X)和白眼雌果蝇(性染色体组成为XXY)。请分析F1中出现红眼雄果蝇的原因可能是亲本白眼雌果蝇在减数分裂Ⅰ后期两条X染色体的同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后两条X染色体进入同一极，产生不含Xb染色体的卵细胞。 (4)科学家发现了在自然界能够正常存活的某品系雌果蝇，其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体，组成如图。 ①科学家将图中品系雌果蝇与正常雄果蝇交配，发现子代的性染色体组成只有2种，说明性染色体组成为YY、的果蝇不能存活。 ②有研究表明X染色体臂之间可以进行“互换”。 当图示果蝇与正常雄果蝇杂交，若后代雌性个体的基因型为，说明互换发生在染色体复制之前；若后代雌性个体的基因型为，说明互换发生在染色体复制之后。 考向1　细胞分裂与变异的关系 1．(2025·黑吉辽蒙高考)某二倍体(2n)植物的三体(2n＋1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n＋1”型两种，其中“n＋1”型的花粉只有约50%的受精率，而卵子不受影响。该变异株自交，假设四体(2n＋2)细胞无法存活，预期子一代中三体变异株的比例约为(　　) A．3/5 B．3/4 C．2/3 D．1/2 解析：选A。据题分析，配子类型：三体(2n＋1)减数分裂产生n(正常)和n＋1(多一条)两种配子，各占1/2。父本精子受精率：n＋1型花粉仅50%受精，故实际参与受精的精子中，n型占2/3(n型全受精，n＋1型半受精)，n＋1型占1/3。子代组合：n(卵细胞)×n(精子)→2n(正常)，概率1/2×2/3＝1/3；n(卵细胞)×n＋1(精子)→2n＋1(三体)，概率1/2×1/3＝1/6；n＋1(卵细胞)×n(精子)→2n＋1(三体)，概率1/2×2/3＝1/3；[n＋1(卵细胞)]×[n＋1(精子)]→2n＋2(四体，死亡)，概率1/2×1/3＝1/6(淘汰)。因此三体比例：存活子代中三体总概率为(1/6＋1/3)＝1/2，总存活数为(1/3＋1/6＋1/3)＝5/6，故三体变异株的比例为(1/2)÷(5/6)＝3/5，A正确。 2．(2024·山东高考)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 解析：选B。假设1号染色体的2条非姐妹染色单体发生一次A2与a2基因的互换。 第①种机制图示如下： 只要含有标记2或标记3染色体的配子，染色体复制1次后继续发育，就可以形成题中要求的个体。机制①符合要求。 第②种机制图示如下： 这种分裂形成的2个子细胞中，每个细胞中都只有一条1号染色体符合要求，另一条1号染色体要么全是显性基因，要么全是隐性基因，不符合题意。即便在1个细胞中，把所有1号染色体合起来作为整体来看，显性基因数也不等于隐性基因数。机制②不符合要求。 第③种机制图示如下： 如果任意2条1号染色体进入1个子细胞，若刚好是图丙和图丁细胞，则由这个细胞发育成的个体符合题意。机制③符合要求。 考向2　细胞分裂中标记染色体的去向分析 3．(2024·浙江6月选考)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(　　) A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B．4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期，且均含有一个染色体组 C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和互换 D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 解析：选C。图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制和1次着丝粒分裂，A错误；题干叙述明确表示减数分裂Ⅰ已经完成，因此4个细胞只可能处于减数分裂Ⅱ前期或中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数分裂Ⅰ结束，每个细胞中应该含有2条染色体、4个染色单体，其中有两个染色单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和互换，C正确；甲、丙、丁完成减数分裂Ⅱ至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个染色单体含有32P，完成减数分裂Ⅱ产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 题组一　细胞分裂与变异的关系 1．(2025·山东滨州二模)人体卵原细胞进行减数分裂Ⅰ时，先出现纺锤体多极化，后在关键蛋白ABC调控下，完成纺锤体双极化，以实现同源染色体准确分离。异常情况下，则出现纺锤体三极化或单极化，如图所示。纺锤体三极化可导致染色体被拉向三个不同方向，进入3个子细胞；纺锤体单极化可形成2个子细胞且染色体随机分离。若减数分裂Ⅱ染色单体正常分离，卵原细胞的基因型为AaBb，两对基因独立遗传。下列说法错误的是(　　) A．关键蛋白ABC可在减数分裂Ⅰ前期和中期发挥作用 B．异常情况可能是由关键蛋白ABC基因发生突变所致 C．若出现纺锤体三极化，卵细胞的基因组成最多有6种 D．若出现纺锤体单极化，卵细胞的染色体最多有46条 解析：选C。根据题干信息“人体卵原细胞进行减数分裂Ⅰ时，先出现纺锤体多极化，后在关键蛋白ABC调控下，完成纺锤体双极化”可知，关键蛋白ABC在减数分裂Ⅰ的前期和中期都发挥了作用，以确保纺锤体的正常双极化，从而实现同源染色体的准确分离，A正确；题干中提到“异常情况下，则出现纺锤体三极化或单极化”，这些异常情况可能是由于关键蛋白ABC的功能异常导致的，而功能异常很可能是由于其编码基因发生了突变，B正确；若出现纺锤体三极化，则卵原细胞的染色体被拉向三个不同方向，进入3个子细胞，由于减数分裂Ⅱ染色单体正常分离，我们可以根据减数分裂的规律来推断卵细胞的基因组成，考虑到基因的自由组合，卵细胞的基因组成最多有AB、Ab、aB、ab、A、B、a、b，共8种，C错误；人体卵原细胞含有46条染色体，若出现纺锤体单极化，则形成2个子细胞且染色体随机分离，由于减数分裂Ⅱ染色单体正常分离，考虑到极端情况，一个卵细胞可获得所有的46条染色体，所以可以说卵细胞的染色体最多有46条，D正确。 2．(2025·江西上饶二模)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述错误的是(　　) A．图甲发生了①至④区段的倒位 B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生了互换 C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D．该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子 解析：选B。由图甲可知是bcd发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A正确；由图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换，B错误；图乙中经过倒位后互换，可能会形成四个配子：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e，不能存活)、ebCDE(缺失了A，不能存活)，因此该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失，共产生了2种类型的可育雄配子，C、D正确。 题组二　细胞分裂中标记染色体的去向分析 3．(2025·山东泰安三模)某二倍体动物的三对基因在染色体上的分布情况如图所示。该生物某细胞的每条染色体DNA双链均被32P标记，然后置于31P的培养液中进行了一次有丝分裂，再次分裂观察到图中所示的细胞。下列说法错误的是(　　) A．图中细胞发生了基因突变，该生物的基因型为AaBBDd或AaBbDd B．图中细胞最终分裂产生的生殖细胞为ABD、aBd、abd C．图中细胞含有放射性32P标记的染色单体数为4或5 D．图中细胞等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ 解析：选B。图中细胞发生了基因突变，a基因所在染色体的姐妹染色单体上有等位基因，该生物的基因型为AaBBDd或AaBbDd，A正确；图中细胞进行减数分裂，同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，若为精原细胞，减数分裂最终可产生ABD、aBd、abd或ABd、aBD、abD的精子，若为卵原细胞，减数分裂最终可产生ABD或aBd或abd(或ABd或aBD或abD)的卵细胞，B错误；该生物某细胞的每条染色体的DNA双链均被32P标记，然后置于31P的培养液中培养，有丝分裂后的每条染色体均含有32P标记，正常情况下，减数分裂复制形成的8条染色单体中，4条染色单体被标记，4条未被标记，但由于图中细胞发生了同源染色体上的互换，若互换发生在未被标记或被标记的非姐妹染色单体间，被32P标记的情况不变，若互换发生在未被标记和被标记的非姐妹染色单体间，则图中细胞含有放射性32P标记的染色单体数为5，C正确；由于发生了基因突变，图中细胞等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，D正确。 4．(2025·四川南充模拟)将两个两条链均被3H标记的M基因导入某动物精原细胞的染色体中，然后置于不含3H的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生4个子细胞，测定子细胞的染色体被标记情况。不考虑互换和染色体变异，下列叙述错误的是(　　) A．4个子细胞中被3H标记的染色体总条数最多为4条，最少为2条 B．每个子细胞中被3H标记的染色体所占比例可能有4种情况 C．若4个子细胞中只有2个含有3H，则一定进行了减数分裂 D．若4个子细胞中只有3个含有3H，则一定进行了有丝分裂 解析：选C。若两个M基因插入到两条染色体中，则共有4条DNA单链被标记，则该精原细胞进行两次有丝分裂或一次减数分裂，含3H的染色体共有4条，则4个子细胞中被标记染色体的总条数为4条；若2个M基因插入到同一条染色体上，则4个子细胞中被标记染色体的总条数为2条，A正确。M基因可能插入一条或两条染色体上，则减数分裂产生的子细胞中被3H标记的染色体数可能为0、1、2，而有丝分裂产生的子细胞中染色体数目是减数分裂产生的子细胞的两倍，因此每个子细胞中被3H标记的染色体所占比例可能有4种情况，B正确。有丝分裂和减数分裂产生的4个子细胞都可能是2个含有3H，还有两个不含3H，C错误。有丝分裂可能出现4个子细胞中只有3个含有3H，而减数分裂不会，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $