专题三 细胞的生命历程（热点拓展）（课件PPT）-【高考快车道】2026年高考生物大二轮专题复习与策略

热点拓展 热点1　细胞周期调控与细胞增殖的同步化 1．(2022·浙江1月卷)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示，下列叙述错误的是(　　) 1 √ A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异 B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控 C．抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段 D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化 D　[同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异，不同组织细胞周期一般不同，同一组织细胞，环境条件改变，细胞周期也会改变，A正确；由题意得细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控，所以细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控，B正确；抑制某种CDK-cyclin复合体的活性，可影响细胞周期各阶段间的转换，可使细胞周期停滞在特定阶段，C正确；在一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。] 2．(2020·山东卷)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制 B．正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体 C．感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期 D．M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期 √ C　[由题意可知，正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态，即去磷酸化过程受到抑制，A正确；正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，使细胞进入分裂期，染色质螺旋化形成染色体，B正确；由题图可知，正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降，但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平，正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显，说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制，故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1去磷酸化而影响细胞周期，C错误；磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，才能使细胞进入分裂期，故M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期，D正确。] 创新解读 细胞周期调控与同步化在高考中多以选择题形式，结合细胞分裂相关图像、曲线图等进行考查。如2022浙江卷、2020山东卷。 细胞周期调控方面，常考细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)与细胞周期蛋白结合形成的复合体对细胞周期各阶段转换的调控作用，如周期蛋白cyclin B与CDK1结合形成的MPF促进细胞由G2期进入M期。也会考查细胞周期检验点的相关知识，如检验点如何监控细胞周期，确保细胞增殖有序进行。 细胞周期同步化方面，重点考查TdR双阻断法等使细胞周期同步化的原理和操作步骤，如加入TdR抑制DNA复制，将细胞阻断在G1/S期交界处。 随着对生命科学前沿知识的重视，相关考点可能会结合一些科研成果或实验情境进行考查，以体现对学生科学思维和实验探究能力的要求。 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．细胞周期检查点 细胞周期检查点是细胞内监控机制，用于确保细胞周期各阶段有序、准确进行，避免遗传物质损伤或分配异常。细胞周期检查点包括G1/S 期检查点、S 期检查点、G2/M 期检查点、纺锤体组装检查点、染色体分离检查点，具体作用见下图。 3．细胞周期同步化 (1)营养限制性培养：利用G1期检查点，降低营养物质或生长因子，使细胞停留在G1期。 (2)分裂中期阻断法：利用秋水仙素等能抑制纺锤体形成的药物(包括低温处理)。 (3)DNA合成阻断法：在处于快速生长的细胞培养基中加入过量的胸腺嘧啶核苷(TdR)，能可逆地抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的生长。TdR双阻断法可使细胞周期同步化，阻断机制见下图。 (2025·广东广州二模)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)两个阶段，其中决定是否启动下一个阶段的关键节点被称为细胞周期检查点，如图所示。研究表明，细胞周期调控与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)有关，cyclin与CDK结合形成cyclin-CDK复合物，Cdc25激活cyclin-CDK复合物，活化的cyclin-CDK又反过来激活Cdc25，最终促进细胞进入下一时期。下列叙述正确的是(　　) A．从G2/M期检查点开始，经M、G1、S、G2再回到G2/M期检查点为一个细胞周期 B．若某生物体细胞染色体数为2n，则G2期细胞核DNA数量为2n C．cyclin-CDK复合物与Cdc25之间存在负反馈调节 D．抑制CDK的活性将使细胞周期停滞，该思路可用于研制抗癌药物 √ D　[细胞周期是从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，所以顺序应该为G1→S→G2→M才是一个细胞周期，A错误；经过 S 期 DNA 的复制，G2期的细胞中细胞核 DNA 数量已经加倍，若某生物体细胞染色体数为 2n，则G2期细胞核 DNA 数量应为 4n，B错误；由题干可知，Cdc25激活 cyclin-CDK复合物，活化的cyclin-CDK又反过来激活Cdc25，这是正反馈调节，而不是负反馈调节，C错误；因为 CDK 在细胞周期调控中起着关键作用，抑制 CDK 的活性会使细胞周期停滞，而癌细胞具有无限增殖的特点，需要不断进行细胞分裂，所以抑制 CDK 活性可使癌细胞的细胞周期停滞，从而抑制癌细胞增殖，该思路可用于研制抗癌药物，D正确。] 热点2　细胞分裂与可遗传变异、DNA复制的联系 1．(2025·江苏卷)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是(　　) A．甲细胞中发生过染色体交叉互换 B．乙细胞中不含有同源染色体 C．丙细胞含有两个染色体组 D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的 √ D　[从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知，发生过染色体交叉互换，A正确；乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞，此时同源染色体已经分离，所以乙细胞中不含有同源染色体，B正确；丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组，所以丙细胞含有两个染色体组，C正确；从图中看到，2n 配子是由于减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后形成的染色体没有移向两极导致的，D错误。] 2．(2024·浙江6月卷)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(　　) √ A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P C　[图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图可知，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，1次着丝粒分裂，A错误；4个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，4个染色单体，其中有2个单体含有放射性，但乙细胞有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交叉互换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。] 创新解读 细胞分裂与可遗传变异、DNA复制的联系的高频考点集中在减数分裂异常与变异的关联，DNA复制与细胞分裂中染色体行为的综合分析两个方面，在高考中主要以选择题的形式考查。具体考查内容包括：结合细胞分裂图像，考查细胞分裂中的染色体数量变异、染色体结构变异给子代带来的影响；通过放射性同位素标记或荧光标记在细胞、染色体上的分布情况，结合DNA的半保留复制机制考查细胞分裂过程中染色体的行为变化。 1．减数分裂过程中染色体异常个体的成因分析 (1)XYY成因 (2)XXX成因 (3)XXY成因 2．细胞分裂过程中的染色体标记情况分析 (1)有丝分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的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)： 注：|表示15N标记的DNA链，┆表示14N标记的DNA链。 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)： 注：|表示15N标记的DNA链，┆表示14N标记的DNA链。 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 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含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)： 注：|表示15N标记的DNA链，┆表示14N标记的DNA链。 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。 (2025·浙江温州三模)某二倍体动物(2n＝4)一个精原细胞(全部DNA被32P标记)在不含32P的培养液中完成两次胞质分裂后形成如图所示的一个细胞，不考虑染色体片段交换。下列叙述错误的是(　　) √ A．第一次胞质分裂后，子细胞中的染色体均含有32P标记 B．第二次胞质分裂后，某个子细胞中最多含4条32P标记的染色体 C．图示细胞中，32P标记的核DNA分子数最多有4个 D．图示细胞完成减数分裂后，最多有2个子细胞含32P标记 D　[图中同源染色体分离，分布在细胞两极，处于减数分裂Ⅰ后期，说明两次胞质分裂均是有丝分裂，第一次有丝分裂后，每个核DNA的一条链含有32P标记，故子细胞中的染色体均含有32P标记，A正确；第二次有丝分裂的后期8条染色体中，含标记的染色体有4条，可能分到同一个细胞中，B正确；经过第二次有丝分裂后，单个细胞中最多含4条32P标记的染色体，且每个核DNA的一条链含有32P标记，故图示细胞中，32P标记的核DNA分子数最多有4个，C正确；图示细胞最多有4个含标记的核DNA(分布在4条染色体上)，完成减数分裂后，可能分到4个细胞中，因此最多有4个子细胞含32P标记，D错误。] √ 热点3　细胞自噬、铁死亡与细胞焦亡 1．(2024·甘肃卷)某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是(　　) A．饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量 B．当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡 C．溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D．细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应 C　[由题干信息可知，在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来支持基本的生命活动，A正确；细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法获得足够的能量和营养物质，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B正确；溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C错误；细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。] √ 2．(2025·山东卷)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。下列说法错误的是(　　) A．细胞焦亡可能引发机体的免疫反应 B．细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡 C．细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响 D．通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡 D　[细胞焦亡时细胞破裂，释放大量细胞因子以及细胞中的内容物，从而引发机体的免疫反应(炎症反应)，A正确；细胞凋亡是由基因控制的程序性细胞死亡，对机体是有利的，B正确；激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，说明细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响，C正确；细胞自噬是指细胞利用溶酶体降解自身受损的细胞器或大分子物质的过程，通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程不属于细胞凋亡，D错误。] 创新解读 细胞自噬、铁死亡和细胞焦亡等细胞死亡方式的考查在高考中属于高频考点，主要以选择题的形式出现，侧重概念理解与机制分析。命题趋向结合诺贝尔奖(自噬研究)、疾病治疗(如铁死亡诱导剂抗肿瘤)等科研热点情境命题。结合免疫(焦亡释放炎症因子)、代谢(铁死亡与铁代谢)等知识综合考查三者的机制、过程、区分以及在疾病中的调控作用。 1．细胞自噬的类型与过程 根据细胞内的底物运送到溶酶体腔的途径不同，可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬、分子伴侣介导的自噬。 (1)巨自噬 自噬体形成→自噬体同溶酶体融合→自噬溶酶体内物质的降解→降解产物释放 (2)微自噬 溶酶体或液泡膜直接内陷包裹胞质物质或者细胞器进行降解 (3)分子伴侣介导自噬 分子伴侣识别底物→底物复合物与溶酶体相关膜蛋白结合→分子伴侣对底物进行去折叠→底物降解 2．铁死亡与细胞焦亡 (1)铁死亡 ①铁死亡是一种铁依赖性的细胞程序性死亡方式，与细胞凋亡、焦亡、坏死和自噬等传统细胞死亡方式不同。铁死亡的主要机制是在二价铁作用下，催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化，从而诱导细胞死亡。 ②在形态特征上，铁死亡不同于细胞凋亡、坏死和自噬。细胞凋亡会发生染色质浓缩，铁死亡的细胞细胞核大小正常，染色质不凝聚，其主要形态变化是线粒体皱缩、膜密度增加、线粒体嵴减少或消失等。 (2)细胞焦亡 细胞焦亡是不同于细胞凋亡的一种新的程序性细胞死亡。电镜下，可以清楚地看到在细胞膜破裂前，焦亡的细胞形成大量小泡，即焦亡小体。之后细胞膜上会形成孔隙，细胞膜破裂，内容物流出，引发机体炎症反应。细胞发生焦亡时，会呈现一系列和细胞凋亡不一样的形态变化和生理结果。   细胞凋亡 细胞焦亡 概念 在一定的生理或病理条件下，受内在遗传机制控制，按照自身程序主动性、生理性的死亡过程 又称细胞炎性坏死，炎性小体引发的一种程序性细胞死亡方式 诱导刺激 生理性或病理性 病理性刺激 特征 无炎症反应、凋亡小体形成 明显的炎症反应、焦亡小体形成 √ 1．(2025·河南安阳一模)铁死亡是一种新型的程序性细胞死亡方式，其发生条件为铁离子的存在和细胞膜的脂质过氧化。发生铁死亡的细胞线粒体嵴减少，外膜破裂，细胞中积累了大量的脂质过氧化物。目前用于癌症治疗的纳米材料中大多都含铁。下列相关推测合理的是(　　) A．不饱和脂肪酸的熔点较高，发生铁死亡细胞的细胞膜通透性增大 B．发生铁死亡的细胞线粒体供能减少，线粒体基质中乳酸积累增多 C．细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能 D．纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程属于细胞坏死 C　[一般而言，不饱和脂肪酸熔点较低，饱和脂肪酸熔点较高，A错误；乳酸是无氧呼吸的产物，产生场所是细胞质基质，B错误；生物膜系统功能的发挥依赖于其特定结构，细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会损伤生物膜系统的功能，C正确；纳米材料中的铁离子进入细胞后将癌细胞杀死的过程不属于细胞坏死，D错误。] √ 2．(2025·安徽合肥模拟)细胞焦亡又称细胞炎性坏死，表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放进而激活强烈的炎症反应。细胞焦亡是机体重要的天然免疫反应，在抗击感染中发挥重要作用。下列叙述错误的是(　　) A．细胞焦亡的发生及调控机制与细胞凋亡、坏死等其他细胞死亡方式相同 B．细胞焦亡过程中伴随细胞膜的破裂，染色质、DNA等也会发生相应变化 C．推测细胞内容物释放至细胞外后会被正常细胞感应为损伤信号 D．推测细胞焦亡通常在病原体感染时发生，通过消除受损细胞从而消除病原体 A　[细胞焦亡是细胞炎性坏死，表现为细胞胀大直至细胞膜破裂引发炎症反应，细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，是一种主动的、温和的死亡方式，细胞坏死是在种种不利因素影响下，如物理、化学、生物因素等，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，是被动的过程，故它们的发生及调控机制不同，A错误；细胞焦亡时细胞膜破裂，细胞内容物释放，在此过程中染色质、DNA 等细胞内物质也会发生相应变化，B正确；细胞焦亡时细胞内容物释放到细胞外，这些物质会被正常细胞识别感应，作为损伤信号，进而激活炎症反应等，C正确；细胞焦亡是机体重要的天然免疫反应，在抗击感染中发挥重要作用，推测在病原体感染时发生，通过消除受损细胞，能在一定程度上清除病原体，D正确。] $