抢分03 细胞的生命历程（3大考点抢分）（抢分专练）（北京专用）2026年高考生物终极冲刺讲练测

抢分03 细胞的生命历程 3大考点抢分 题型 考情分析 考向预测 细胞的增殖 2025年北京卷：有丝分裂的物质的变化规律 2024年北京卷：植物细胞的有丝分裂，有丝分裂的特征和意义，有丝分裂实验 1.细胞的增殖：重点考察细胞的有丝分裂。 2.细胞的的分化、衰老、死亡：重点考察细胞凋亡。 3.减数分裂和受精作用：重点考察减数分裂过程的变化规律和其在遗传规律中的基础。 细胞的分化、衰老、死亡 2025年北京卷：细胞凋亡 2024年北京卷：细胞的分化 2023年北京卷：细胞凋亡 减数分裂和受精作用 2025年北京卷：减数分裂过程中的变化规律 2024年北京卷：减数分裂过程中的变化规律 2024年北京卷：减数分裂概念，精子的形成过程 考点1 细胞的增殖 1．（2026·北京顺义·一模）干细胞增殖过程中，一般不会发生在间期的是（　　） A．着丝粒分裂 B．中心粒复制 C．DNA复制 D．蛋白质合成 2．（2026·北京石景山·一模）细胞内断裂的染色体片段在细胞分裂过程中不能进入子细胞核，会浓缩为主核外的小核，称为微核。下图为蚕豆根尖细胞分裂过程中观察到的图像，相关叙述不正确的是（　　） A．微核可被碱性染料染成深色 B．左图细胞正在发生姐妹染色单体的分离 C．观察和计数微核的最佳时期是分裂中期 D．微核的形成可能是由于断裂的染色体片段缺少着丝粒 1.细胞周期的表示方法 方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期 扇形图 A→B→C→D→E→A为一个细胞周期，其中A→E为分裂间期，M期为分裂期 直线图 （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 直方图 A组细胞处于DNA复制前期；B组细胞处于DNA复制期；C组细胞处于DNA复制后的间期和分裂期 2.有丝分裂过程 时期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 前期 ①核仁、核膜消失 ②染色质→染色体 ③纺锤体形成 中期 染色体的着丝粒排列于赤道板上 后期 ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ②子染色体平均移向两极，每一极各有一套染色体 末期 ①核仁、核膜出现，形成两个细胞核 ②染色体→染色质丝 ③纺锤丝消失 ④细胞质分裂 3.比较动、植物细胞的有丝分裂的异同 项目 前期 末期 形成纺锤体的方式不同 细胞质分裂方式不同 植物细胞 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 细胞中央出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞形成两个子细胞 动物细胞 两组中心粒分别移向细胞两极，其周围发出星射线形成纺锤体 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞 4.分析一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA数量变化 （1）一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA数量变化规律 时期 项目 间期 前期 中期 后期 末期 染色体 2n 2n 2n 2n→4n 4n→2n DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 染色单体 0→4n 4n 4n 4n→0 0 （2）一个细胞周期中细胞内DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 DNA 间期DNA复制，DNA数目加倍 末期细胞一分为二，DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色单体 间期DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，染色单体消失 （3）一个细胞周期中细胞内DNA、染色体、染色单体含量变化柱形图分析 1．洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，下列叙述正确的是（　　） A．都需要用胰蛋白酶处理使细胞间相互分离 B．两种实验材料均需要放在无菌条件下培养 C．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 D．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 2．万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 考点2 细胞的分化、衰老、死亡 1．（2026·北京房山·一模）化合物X能显著抑制恶性黑色素瘤细胞增殖，并能诱导其高表达黑色素合成相关基因，使细胞形态趋于正常。下列说法正确的是（    ） A．肿瘤细胞被X诱导分化后不再含有原癌基因 B．处理后基因表达改变，细胞全能性丧失 C．该分化过程中细胞的遗传信息发生了改变 D．诱导后细胞形态趋于正常，体现了基因的选择性表达 2．（2026·北京石景山·一模）高剂量辐射可造成细胞DNA损伤，在某些细胞内，信号蛋白S会与DNA损伤响应蛋白P结合，从而放大DNA损伤信号，引发细胞凋亡。下列叙述正确的是（　　） A．高剂量辐射引起DNA损伤后，细胞内各种酶的活性均下降 B．由辐射导致的正常组织细胞程序性死亡不受基因控制 C．抑制蛋白S与蛋白P结合，可减弱辐射诱导的细胞凋亡 D．上述事实说明DNA损伤只会引发细胞凋亡，不会导致细胞癌变 1.细胞分化和细胞分裂的不同点和联系 比较项 细胞分裂 细胞分化 细胞数量 增加 不变 细胞形态、结构 相同 不同 遗传物质种类 相同 相同 蛋白质种类 相同 不同 联系 分裂是分化的基础，共同完成个体发育过程 2.细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的比较 项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死 影响因素 自由基、端粒酶等 细胞内部基因调控 细胞受到严重损伤 细胞体积 萎缩变小 皱缩变小 肿胀变大 细胞核 体积增大、核膜内折、染色质收缩 染色质凝集并沿核膜分布 染色质不凝集、核膜破裂等 细胞质、 细胞器 多种酶活性降低、色素积累等 细胞器完整 线粒体膨大 细胞膜 通透性改变 包裹细胞器等碎片形成凋亡小体 破裂 炎症反应 无 无 有 1．下图为细胞死亡过程，关于凋亡和坏死的相关叙述正确的是（    ） A．均是基因调控的自动结束生命的过程 B．死亡后均可被巨噬细胞吞噬清除 C．均有利于维持机体内环境的稳态 D．均只发生在衰老细胞中 2．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 考点3 减数分裂和受精作用 1．（2026·北京房山·一模）果蝇（2n=8）精巢中既能发生有丝分裂又能发生减数分裂。下列错误的是（） A．果蝇一个染色体组含4条染色体 B．同源染色体的联会和分离发生在减数分裂Ⅰ C．等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ D．有丝分裂后期染色体和染色单体数目相同 2．（2025·北京·模拟预测）以波斯小麦为母本与节节麦杂交，F1可自交结实，但结实率极低。杂交过程以及F2中18株个体的染色体组成如图所示。相关推测正确的是（　　） 注：A、B、D各代表一个染色体组，每组均含7条染色体 A．波斯小麦减数分裂形成7个四分体 B．F1减数分裂过程中染色体能够正常联会 C．F1仅产生含20、21、22条染色体的配子 D．2n型的F2植株的染色体组成是AABBDD 1.动物精子的形成过程 时期 图像 主要特征 细胞名称 间期 DNA复制，有关蛋白质合成，结果每条染色体上含有2条染色单体，细胞体积略增大 精原细胞 减数 分裂Ⅰ 前期 同源染色体发生联会，形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换 初级精 母细胞 中期 同源染色体成对排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上 后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞均等分裂 末期 同源染色体平均分配到两个子细胞，染色体数目减半 减数分裂Ⅱ 前期 染色体散乱分布在细胞中，细胞中没有同源染色体 次级精 母细胞 中期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上 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，细胞均等分裂 末期 细胞向内凹陷，一个细胞分裂为两个子细胞 2.精子和卵细胞形成过程的比较 比较项目 精子 卵细胞 形成场所 睾丸(曲细精管) 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 变形 不变形 结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子) 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精) 相同点 染色体的变化行为相同：①染色体都在减数分裂前的间期复制一次；②减数分裂Ⅰ都发生同源染色体分离；③减数分裂Ⅱ都发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半 3.减数分裂与有丝分裂基本过程的分析 项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 细胞分裂次数 两次 一次 同源染色体的行为 联会、互换、同源染色体分离 不联会、不互换、不分离 非同源染色体的行为 自由组合 不自由组合 子细胞染色体数目 减半 与体细胞相同 子细胞的名称和数目 4个精细胞或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞或原始生殖细胞 子细胞间的遗传物质 不一定相同 相同 联系 (1)染色体都只复制一次；(2)分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失和重建；(3)都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的现象 4.减数分裂过程中相关物质变化 1．将番茄（）中调控减数分裂的三个关键基因敲除，获得的突变体植株自交种子为四倍体。观察花粉母细胞的减数分裂，发现突变体中仅存在a、b、c三个时期。相关分析正确的是（　　） A．对照组a时期发生非同源染色体的自由组合 B．对照组d时期细胞中染色体数比c时期减半 C．突变体在a时期同源染色体没有发生联会 D．突变体没有发生DNA复制，细胞直接分裂 2．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 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 2．（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 3．（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 4．（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 5．（2025·北京·模拟预测）如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是（　　） A．该个体的基因型为AaBbDd B．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 C．该细胞正在进行减数分裂 D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 6．（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 7．（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 8．（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 9．（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 10．（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 11．（23-24高二下·北京海淀·期末）科研人员发现了一种与细胞分裂持续时间有关的质量控制机制，称为“有丝分裂秒表”。为揭示这种“秒表”的功能，开展下列研究。 (1)细胞增殖具有周期性，细胞周期的大部分时间处于分裂间期，完成_________的合成，分裂间期包括G1期、S期和G2期三个阶段。 (2)为研究“有丝分裂秒表”的分子机制，科研人员利用正常细胞和P21基因缺失突变体细胞各160个开展研究。实验用细胞的正常有丝分裂时长在100min以内，细胞开始有丝分裂的时间不同。实验过程如图1．实验结果如图2。 研究表明，试剂M抑制有丝分裂前期纺锤体形成。图2实验结果说明：试剂M导致有丝分裂持续时间超过100min时，P21基因__________。 (3)已知p53蛋白能够结合到特定的DNA序列上，调控与细胞周期有关的多种基因的表达，P21基因可被p53蛋白诱导表达，是p53蛋白的调节靶点。p53以蛋白质复合体的形式存在并能传递给子细胞，科研人员推测，该蛋白复合体就是监测有丝分裂持续时间的“秒表”，下列研究结果不能支持这一推测的是：____________。 a．亲代细胞G1、G2期检测到p21蛋白 b．P21基因转录的mRNA的寿命非常短 c．p53蛋白质复合体能长时间稳定存在 d．p53蛋白质复合体含量与有丝分裂延长时间呈正相关 (4)紫杉醇可以通过抑制纺锤体组装来延长有丝分裂时间，从而抑制癌细胞增殖。请结合本研究，解释“某些含p53缺失突变的癌症对紫杉醇不敏感”的可能原因。紫杉醇抑制纺锤体组装→____________（补充文字和箭头）。 (5)评价细胞周期存在“有丝分裂秒表”这一调控机制的优势____________。 12．（2026·北京门头沟·一模）椎间盘衰老和退变的核心病理过程是线粒体异常引发的髓核细胞凋亡，科研人员对其机制进行研究。 (1)线粒体是细胞进行____________的主要场所，髓核细胞的线粒体功能障碍会导致____________合成减少，细胞能量供应不足，最终引发细胞凋亡。 (2)研究人员建立髓核细胞退变模型（模型组，模拟细胞凋亡过程），检测髓核细胞中促进线粒体分裂和融合相关蛋白的表达量（图1、图2）。结果表明，退变的髓核细胞中线粒体____________。 (3)已有研究发现，线粒体中的去乙酰化酶3（Sirt3）在线粒体执行正常功能过程中起着重要作用。研究者在模型组细胞中过表达Sirt3基因（实验组），开展相关研究。 ①实验证明Sirt3可缓解退变髓核细胞中的线粒体功能障碍，请在图3中补充绘出能证明上述结论的结果。（注：活性氧水平高低和线粒体损伤程度成正相关）____________ ②蛋白激酶（AMPK）可通过影响线粒体动力相关蛋白（Drp1）的活性维持线粒体分裂和融合的动态平衡。研究人员进一步检测各组细胞中相关蛋白含量（图4）。据此说明，Sirt3通过____________保证线粒体正常分裂和融合。 注：p为磷酸化，磷酸化蛋白才有活性 ③研究者进一步在实验组细胞中加入AMPK特异性抑制剂，检测发现细胞活性氧相对含量与模型组基本相同。该实验的目的是____________。 (4)结合本研究，提出一个延缓椎间盘退变的潜在治疗思路____________。 13．（2025·北京通州·一模）细胞体积不能无限增大，研究人员对细胞体积和分裂的关系展开研究。 (1)图1是细胞周期示意图，其中G1 + S + G2 称为 ___________ 期，细胞一分为二发生在节点 ___________ (填“A”或“B”或“C”)。 (2)细胞体积增大主要发生于G1 期，研究证实视网膜母细胞瘤家族蛋白(Rb)是该时期的重要调控因子，但细胞中的Rb总量在G1期维持稳定，据此预测图2中的 ___________ (填字母)是合理的Rb调控模型。 (3)基于以上预测模型，研究人员构建 基因敲除鼠从而改变细胞内 的浓度，研究步骤如下： 1.对野生的 Rb 纯合鼠(甲组)进行基因敲除，获得 Rb 单基因敲除鼠(乙组)； 2.乙组小鼠互相交配，筛选获得___________ (丙组)； 3.提取甲组和丙组小鼠的肝细胞并测算其平均体积，比较结果为___________，证明低浓度的 Rb  抑制细胞增大。 (4)为明确 在细胞周期中调控的时间节点，科研人员证实了 转换速率( 期终止并进入 期的速率)和 浓度的相关性(如图3)。综合以上研究，推测细胞体积不能无限增大的调控机制是：随着细胞体积增大，___________。 (5)单个性状往往受到多基因的影响。以上研究聚焦于单个调控因子，最近开发的人工智能(AI)模型可以预测正常人体细胞中数百万个基因的表达模式。请阐述AI模型在细胞分裂调控方面的应用前景_________。 14．（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______。 15．（24-25高三上·北京海淀·期末）为解释玉米进化中的一些问题，科研人员开展下列研究。 (1)将纯合的大刍草m与玉米w进行杂交，F1产生的花粉中有部分不育。为寻找大刍草m中与此现象相关的基因，科研人员将F1连续回交8代获得植株T，如下图，回交的每一代均出现花粉部分不育的现象。 据此分析，多代回交对于找到大刍草m中相关基因的价值是___________。 (2)进一步研究发现，大刍草m的5号染色体上D基因的表达产物靶向抑制花粉发育中关键基因的表达，导致花粉不育。m的5号和6号染色体上分别有一个失活基因T1和T2，两者共同表达时，才能使D基因的表达产物失活。玉米w的5号和6号染色体上对应的基因分别为d、t1和t2，对雌、雄配子的育性均无影响。 ①据此推测，上述基因中遵循自由组合定律的是___________。 ②F1~F8产生的花粉中不育和可育的比例均为3：1.据此分析，影响花粉育性的可能原因是，在F1减数分裂及形成花粉过程中，D基因表达发生在___________(时期)，而T1、T2基因表达发生在___________(时期)。 (3)请利用上述机制，在答题纸上用遗传图解分析植株T作为母本、玉米w作为父本的杂交过程，写出子代基因型，并标注每种基因型的个体产生的花粉育性及其比例。___________。 (4)杂交引入新的变异是驱动进化的重要因素，但特定基因会自私性地遗传给下一代。四千年前原生于亚热带地区的玉米与大刍草m杂交，通过基因交流获得抗寒性状，进而迅速扩散到全世界。请分析自私性遗传在玉米进化与适应中的重要意义。___________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分03 细胞的生命历程 答案版 考点1 细胞的增殖 1．A 2．C 1．C 2．D 考点2 细胞的分化、衰老、死亡 1．D 2．C 1．B 2．C 考点3 减数分裂和受精作用 1．D 2．D 1．C 2．D 1．C 2．C 3．C 4．B 5．B 6．A 7．D 8．B 9．D 10．D 11． (1)DNA分子的复制和有关蛋白质 (2)会导致子代细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡 (3)a (4)有丝分裂的前期延长→p53缺失突变的癌症患者细胞中不能合成p53，无法形成蛋白质复合体传递给子代→不能诱导子代细胞中P21基因的表达→子代细胞不能停滞在G1期→癌细胞持续增殖，对紫杉醇不敏感 (5)机体内异常细胞往往表现为有丝分裂时长增加（或“细胞周期异常”），“有丝分裂秒表”通过对有丝分裂时长的监控，可以及时发现并终止异常细胞的增殖，避免细胞癌变风险；外界条件不利时，可能导致亲代细胞有丝分裂时间延长，“有丝分裂秒表”可使子代细胞获知此信息，并使子代细胞停滞在G1期甚至凋亡，从而有效躲避外界不利条件。 12． (1)有氧呼吸 ATP（腺苷三磷酸） (2)分裂增强，融合减弱 (3) 激活AMPK并抑制Drp1的活性 验证Sirt3是否依赖AMPK发挥作用 (4)开发能激活Sirt3的表达的药物或能激活AMPK/Drp1信号通路的药物 13． (1)分裂间 A (2)b (3)Rb双基因敲除 甲组>丙组 (4)Rb浓度降低，诱发细胞从G1期快速进入S期，停止细胞的增大 (5)预测(或设计)细胞体积(分裂次数)等 14． (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。 15． (1)大幅降低来自大刍草m的与花粉育性无关的基因比例，缩小候选基因的范围 (2)D/d与T2/t2、T1/t1与T2/t2 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ开始后到形成花粉过程中 (3) (4)玉米获得的抗寒基因与自私性遗传基因共同传递，自私性遗传基因通过影响花粉育性，使后代抗寒基因的基因频率快速提高，扩大了玉米的生存和繁衍范围 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分03 细胞的生命历程 3大考点抢分 题型 考情分析 考向预测 细胞的增殖 2025年北京卷：有丝分裂的物质的变化规律 2024年北京卷：植物细胞的有丝分裂，有丝分裂的特征和意义，有丝分裂实验 1.细胞的增殖：重点考察细胞的有丝分裂。 2.细胞的的分化、衰老、死亡：重点考察细胞凋亡。 3.减数分裂和受精作用：重点考察减数分裂过程的变化规律和其在遗传规律中的基础。 细胞的分化、衰老、死亡 2025年北京卷：细胞凋亡 2024年北京卷：细胞的分化 2023年北京卷：细胞凋亡 减数分裂和受精作用 2025年北京卷：减数分裂过程中的变化规律 2024年北京卷：减数分裂过程中的变化规律 2024年北京卷：减数分裂概念，精子的形成过程 考点1 细胞的增殖 1．（2026·北京顺义·一模）干细胞增殖过程中，一般不会发生在间期的是（　　） A．着丝粒分裂 B．中心粒复制 C．DNA复制 D．蛋白质合成 【答案】A 【详解】A、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，不属于分裂间期的生理过程，A符合题意； B、动物干细胞进行有丝分裂时，中心粒的复制发生在分裂间期，B不符合题意； C、有丝分裂间期的S期会完成DNA分子的复制，C不符合题意； D、有丝分裂间期的G1、G2阶段会合成与细胞分裂相关的蛋白质，D不符合题意。 2．（2026·北京石景山·一模）细胞内断裂的染色体片段在细胞分裂过程中不能进入子细胞核，会浓缩为主核外的小核，称为微核。下图为蚕豆根尖细胞分裂过程中观察到的图像，相关叙述不正确的是（　　） A．微核可被碱性染料染成深色 B．左图细胞正在发生姐妹染色单体的分离 C．观察和计数微核的最佳时期是分裂中期 D．微核的形成可能是由于断裂的染色体片段缺少着丝粒 【答案】C 【详解】A、微核是断裂的染色体片段，因此可被碱性染料染成深色，A正确； B、左图细胞正在发生姐妹染色单体的分离，处于有丝分裂后期，B正确； C、据图可知，微核是在着丝粒断裂时形成的，该过程发生在分裂后期，故观察和计数微核的最佳时期不是分裂中期，C错误； D、断裂的染色体片段不含着丝粒，不能被纺锤丝拉向两极，即微核的形成可能是由于断裂的染色体片段缺少着丝粒引起的，D正确。 1.细胞周期的表示方法 方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期 扇形图 A→B→C→D→E→A为一个细胞周期，其中A→E为分裂间期，M期为分裂期 直线图 （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 直方图 A组细胞处于DNA复制前期；B组细胞处于DNA复制期；C组细胞处于DNA复制后的间期和分裂期 2.有丝分裂过程 时期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 前期 ①核仁、核膜消失 ②染色质→染色体 ③纺锤体形成 中期 染色体的着丝粒排列于赤道板上 后期 ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ②子染色体平均移向两极，每一极各有一套染色体 末期 ①核仁、核膜出现，形成两个细胞核 ②染色体→染色质丝 ③纺锤丝消失 ④细胞质分裂 3.比较动、植物细胞的有丝分裂的异同 项目 前期 末期 形成纺锤体的方式不同 细胞质分裂方式不同 植物细胞 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 细胞中央出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞形成两个子细胞 动物细胞 两组中心粒分别移向细胞两极，其周围发出星射线形成纺锤体 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞 4.分析一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA数量变化 （1）一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA数量变化规律 时期 项目 间期 前期 中期 后期 末期 染色体 2n 2n 2n 2n→4n 4n→2n DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 染色单体 0→4n 4n 4n 4n→0 0 （2）一个细胞周期中细胞内DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 DNA 间期DNA复制，DNA数目加倍 末期细胞一分为二，DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色单体 间期DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，染色单体消失 （3）一个细胞周期中细胞内DNA、染色体、染色单体含量变化柱形图分析 1．洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，下列叙述正确的是（　　） A．都需要用胰蛋白酶处理使细胞间相互分离 B．两种实验材料均需要放在无菌条件下培养 C．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 D．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 【答案】C 【详解】A、胰蛋白酶用于动物细胞培养时分散细胞，植物细胞实验需用盐酸和酒精解离使细胞分离，A错误； B、洋葱根尖需要培养但无需无菌下培养；小鼠骨髓细胞虽取自动物，但观察有丝分裂无需培养过程，B错误； C、显微镜操作需先在低倍镜下找到分生区或细胞群，再换高倍镜观察染色体形态，符合操作规范，C正确； D、细胞周期中间期占90%以上，染色体呈染色质状态，仅少数处于分裂期的细胞可观察到染色体，D错误。 故选C。 2．万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。 考点2 细胞的分化、衰老、死亡 1．（2026·北京房山·一模）化合物X能显著抑制恶性黑色素瘤细胞增殖，并能诱导其高表达黑色素合成相关基因，使细胞形态趋于正常。下列说法正确的是（    ） A．肿瘤细胞被X诱导分化后不再含有原癌基因 B．处理后基因表达改变，细胞全能性丧失 C．该分化过程中细胞的遗传信息发生了改变 D．诱导后细胞形态趋于正常，体现了基因的选择性表达 【答案】D 【详解】A、原癌基因是正常人体细胞都具有的、调控细胞周期的基因，肿瘤细胞诱导分化后仍然保留原癌基因，不会消失，A错误； B、细胞全能性是已分化细胞发育成完整个体的潜能，肿瘤细胞诱导分化后遗传物质未发生改变，不会丧失全能性，B错误； C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中细胞的遗传信息（DNA序列）不会发生改变，C错误； D、诱导后细胞高表达黑色素合成相关基因、形态趋于正常，是特定基因选择性表达的结果，体现了基因的选择性表达，D正确。 2．（2026·北京石景山·一模）高剂量辐射可造成细胞DNA损伤，在某些细胞内，信号蛋白S会与DNA损伤响应蛋白P结合，从而放大DNA损伤信号，引发细胞凋亡。下列叙述正确的是（　　） A．高剂量辐射引起DNA损伤后，细胞内各种酶的活性均下降 B．由辐射导致的正常组织细胞程序性死亡不受基因控制 C．抑制蛋白S与蛋白P结合，可减弱辐射诱导的细胞凋亡 D．上述事实说明DNA损伤只会引发细胞凋亡，不会导致细胞癌变 【答案】C 【详解】A、高剂量辐射引起DNA损伤后，细胞内部分酶活性下降，但与细胞凋亡相关的酶活性会升高，A错误； B、辐射导致正常组织细胞程序性死亡属于细胞凋亡，细胞凋亡是受基因严格控制的程序性死亡，B错误； C、由题干可知，蛋白S与蛋白P结合会放大DNA损伤信号、引发细胞凋亡，因此抑制二者结合可减弱辐射诱导的细胞凋亡，C正确； D、DNA损伤若造成原癌基因、抑癌基因突变，会导致细胞癌变，因此DNA损伤不是只会引发细胞凋亡，D错误。 1.细胞分化和细胞分裂的不同点和联系 比较项 细胞分裂 细胞分化 细胞数量 增加 不变 细胞形态、结构 相同 不同 遗传物质种类 相同 相同 蛋白质种类 相同 不同 联系 分裂是分化的基础，共同完成个体发育过程 2.细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的比较 项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死 影响因素 自由基、端粒酶等 细胞内部基因调控 细胞受到严重损伤 细胞体积 萎缩变小 皱缩变小 肿胀变大 细胞核 体积增大、核膜内折、染色质收缩 染色质凝集并沿核膜分布 染色质不凝集、核膜破裂等 细胞质、 细胞器 多种酶活性降低、色素积累等 细胞器完整 线粒体膨大 细胞膜 通透性改变 包裹细胞器等碎片形成凋亡小体 破裂 炎症反应 无 无 有 1．下图为细胞死亡过程，关于凋亡和坏死的相关叙述正确的是（    ） A．均是基因调控的自动结束生命的过程 B．死亡后均可被巨噬细胞吞噬清除 C．均有利于维持机体内环境的稳态 D．均只发生在衰老细胞中 【答案】B 【详解】A、细胞凋亡是基因调控的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，不是基因调控的，A错误； B、细胞凋亡产生的凋亡小体，可被巨噬细胞吞噬清除，细胞坏死时，细胞内容物释放，也可被巨噬细胞吞噬清除，B正确； C、细胞凋亡有利于维持机体内环境的稳态，而细胞坏死是被动的病理性死亡，往往会对机体造成伤害，不利于维持机体内环境的稳态，C错误； D、细胞凋亡在个体的一生中都会发生，细胞坏死可发生在各种情况下，不只是衰老细胞中，D错误。 故选B。 2．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 【分析】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。 【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。 考点3 减数分裂和受精作用 1．（2026·北京房山·一模）果蝇（2n=8）精巢中既能发生有丝分裂又能发生减数分裂。下列错误的是（） A．果蝇一个染色体组含4条染色体 B．同源染色体的联会和分离发生在减数分裂Ⅰ C．等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ D．有丝分裂后期染色体和染色单体数目相同 【答案】D 【详解】A、果蝇为二倍体生物，体细胞染色体数为8条，因此一个染色体组含8÷2=4条染色体，A正确； B、同源染色体的联会发生在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，二者均发生在减数分裂Ⅰ，B正确； C、若减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体的互换，或DNA复制时发生基因突变，会导致姐妹染色单体上出现等位基因，此时等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ后期，C正确； D、有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体，此时染色单体数目为0，染色体数目为16条，二者数目不相同，D错误。 故选D。 2．（2025·北京·模拟预测）以波斯小麦为母本与节节麦杂交，F1可自交结实，但结实率极低。杂交过程以及F2中18株个体的染色体组成如图所示。相关推测正确的是（　　） 注：A、B、D各代表一个染色体组，每组均含7条染色体 A．波斯小麦减数分裂形成7个四分体 B．F1减数分裂过程中染色体能够正常联会 C．F1仅产生含20、21、22条染色体的配子 D．2n型的F2植株的染色体组成是AABBDD 【答案】D 【详解】A、波斯小麦是四倍体（AABB），含4个染色体组，减数分裂时同源染色体联会形成四分体，共14个，而非7个，A错误； B、F1为三倍体（ABD），三个染色体组间无同源染色体（A、B、D组互不相同），减数分裂时染色体无法正常联会，会发生联会紊乱，B错误； C、因联会紊乱，F1减数分裂产生的配子染色体数目不均等分配，并非仅产生20、21、22 条染色体的配子，而是会出现多种染色体数异常的配子，C错误； D、波斯小麦（AABB）产生的配子含AB（2个染色体组，14条染色体），节节麦（DD）产生的配子含D（1个染色体组，7条染色体），F1为 ABD（21条），依据F2中染色体组成，可推知，2n=42，其形成原因为F1自交过程中染色体数目加倍所导致的，所以2n型的F2植株的染色体组成是AABBDD，D正确。 故选D。 1.动物精子的形成过程 时期 图像 主要特征 细胞名称 间期 DNA复制，有关蛋白质合成，结果每条染色体上含有2条染色单体，细胞体积略增大 精原细胞 减数 分裂Ⅰ 前期 同源染色体发生联会，形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换 初级精 母细胞 中期 同源染色体成对排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上 后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞均等分裂 末期 同源染色体平均分配到两个子细胞，染色体数目减半 减数分裂Ⅱ 前期 染色体散乱分布在细胞中，细胞中没有同源染色体 次级精 母细胞 中期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上 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，细胞均等分裂 末期 细胞向内凹陷，一个细胞分裂为两个子细胞 2.精子和卵细胞形成过程的比较 比较项目 精子 卵细胞 形成场所 睾丸(曲细精管) 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 变形 不变形 结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子) 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精) 相同点 染色体的变化行为相同：①染色体都在减数分裂前的间期复制一次；②减数分裂Ⅰ都发生同源染色体分离；③减数分裂Ⅱ都发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半 3.减数分裂与有丝分裂基本过程的分析 项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 细胞分裂次数 两次 一次 同源染色体的行为 联会、互换、同源染色体分离 不联会、不互换、不分离 非同源染色体的行为 自由组合 不自由组合 子细胞染色体数目 减半 与体细胞相同 子细胞的名称和数目 4个精细胞或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞或原始生殖细胞 子细胞间的遗传物质 不一定相同 相同 联系 (1)染色体都只复制一次；(2)分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失和重建；(3)都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的现象 4.减数分裂过程中相关物质变化 1．将番茄（）中调控减数分裂的三个关键基因敲除，获得的突变体植株自交种子为四倍体。观察花粉母细胞的减数分裂，发现突变体中仅存在a、b、c三个时期。相关分析正确的是（　　） A．对照组a时期发生非同源染色体的自由组合 B．对照组d时期细胞中染色体数比c时期减半 C．突变体在a时期同源染色体没有发生联会 D．突变体没有发生DNA复制，细胞直接分裂 【答案】C 【详解】A、对照组a时期表示减数第一次分裂前期，同源染色体联会，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，A错误； B、对照组d时期表示减数第二次分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为24，c时期表示减数第二次分裂前期，染色体数目为12，即对照组d时期细胞中染色体数是c时期的2倍，B错误； C、据图可知，与对照组a时期相比较，突变体a时期没有发生同源染色体的联会，C正确； D、突变体存在染色单体，发生了DNA复制，D错误。 故选C。 2．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 【分析】 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。 【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。 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 【分析】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。 【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．（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 【分析】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）。 【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。 3．（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。 4．（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。 5．（2025·北京·模拟预测）如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是（　　） A．该个体的基因型为AaBbDd B．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 C．该细胞正在进行减数分裂 D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 【答案】B 【详解】A、根据细胞图示中的基因分布可以发现，该个体的基因型应该为AaBbDd，A正确； B、图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种配子，B错误； C、图中显示同源染色体正在联会，且下方的一对同源染色体正在发生交叉互换，可判定该细胞正在进行减数分裂，C正确； D、A、a和D、d基因位于非同源染色体上，因此遵循自由组合定律，D正确； 故选B。 6．（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 【分析】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。 【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。 7．（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 【分析】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。 【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。 8．（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 【分析】减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对形成四分体，因此一个四分体就是一对同源染色体，图中共含有11个四分体，处于减数第一次分裂前期。 【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。 9．（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。 10．（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。 11．（23-24高二下·北京海淀·期末）科研人员发现了一种与细胞分裂持续时间有关的质量控制机制，称为“有丝分裂秒表”。为揭示这种“秒表”的功能，开展下列研究。 (1)细胞增殖具有周期性，细胞周期的大部分时间处于分裂间期，完成_________的合成，分裂间期包括G1期、S期和G2期三个阶段。 (2)为研究“有丝分裂秒表”的分子机制，科研人员利用正常细胞和P21基因缺失突变体细胞各160个开展研究。实验用细胞的正常有丝分裂时长在100min以内，细胞开始有丝分裂的时间不同。实验过程如图1．实验结果如图2。 研究表明，试剂M抑制有丝分裂前期纺锤体形成。图2实验结果说明：试剂M导致有丝分裂持续时间超过100min时，P21基因__________。 (3)已知p53蛋白能够结合到特定的DNA序列上，调控与细胞周期有关的多种基因的表达，P21基因可被p53蛋白诱导表达，是p53蛋白的调节靶点。p53以蛋白质复合体的形式存在并能传递给子细胞，科研人员推测，该蛋白复合体就是监测有丝分裂持续时间的“秒表”，下列研究结果不能支持这一推测的是：____________。 a．亲代细胞G1、G2期检测到p21蛋白 b．P21基因转录的mRNA的寿命非常短 c．p53蛋白质复合体能长时间稳定存在 d．p53蛋白质复合体含量与有丝分裂延长时间呈正相关 (4)紫杉醇可以通过抑制纺锤体组装来延长有丝分裂时间，从而抑制癌细胞增殖。请结合本研究，解释“某些含p53缺失突变的癌症对紫杉醇不敏感”的可能原因。紫杉醇抑制纺锤体组装→____________（补充文字和箭头）。 (5)评价细胞周期存在“有丝分裂秒表”这一调控机制的优势____________。 【答案】(1)DNA分子的复制和有关蛋白质 (2)会导致子代细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡 (3)a (4)有丝分裂的前期延长→p53缺失突变的癌症患者细胞中不能合成p53，无法形成蛋白质复合体传递给子代→不能诱导子代细胞中P21基因的表达→子代细胞不能停滞在G1期→癌细胞持续增殖，对紫杉醇不敏感 (5)机体内异常细胞往往表现为有丝分裂时长增加（或“细胞周期异常”），“有丝分裂秒表”通过对有丝分裂时长的监控，可以及时发现并终止异常细胞的增殖，避免细胞癌变风险；外界条件不利时，可能导致亲代细胞有丝分裂时间延长，“有丝分裂秒表”可使子代细胞获知此信息，并使子代细胞停滞在G1期甚至凋亡，从而有效躲避外界不利条件。 【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，到下一次细胞分裂完成时结束的一段时间。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期包括G1、S、G2，此时期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备，此后进入分裂期（M）。 【详解】（1）分裂间期，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，分裂间期包括G1期、S期和G2期三个阶段，为细胞分裂做准备。 （2）研究表明，试剂M抑制有丝分裂前期纺锤体形成。图2实验结果说明：试剂M导致有丝分裂持续时间超过100min时，对照组的细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡，实验组的细胞能正常分裂，说明P21基因会导致子代细胞停滞在细胞周期的G1期甚至凋亡。 （3）a．亲代细胞G1、G2期检测到p21蛋白，不是在分裂期，所以不能支持上述推测，a符合题意； b．细胞分裂期时间比分解间期短，则P21基因转录的mRNA的寿命非常短，能支持上述推测，b不符合题意； c．p53以蛋白质复合体的形式存在并能传递给子细胞，则p53蛋白质复合体能长时间稳定存在，能支持上述推测，c不符合题意； d．p53蛋白能够结合到特定的DNA序列上，调控与细胞周期有关的多种基因的表达，则p53蛋白质复合体含量与有丝分裂延长时间呈正相关，能支持上述推测，d不符合题意。 故选a。 （4）“某些含p53缺失突变的癌症对紫杉醇不敏感”的可能原因是有丝分裂的前期延长→p53缺失突变的癌症患者细胞中不能合成p53，无法形成蛋白质复合体传递给子代→不能诱导子代细胞中P21基因的表达→子代细胞不能停滞在G1期→癌细胞持续增殖，对紫杉醇不敏感。 （5）“有丝分裂秒表”这一调控机制的优势是机体内异常细胞往往表现为有丝分裂时长增加（或“细胞周期异常”），“有丝分裂秒表”通过对有丝分裂时长的监控，可以及时发现并终止异常细胞的增殖，避免细胞癌变风险；外界条件不利时，可能导致亲代细胞有丝分裂时间延长，“有丝分裂秒表”可使子代细胞获知此信息，并使子代细胞停滞在G1期甚至凋亡，从而有效躲避外界不利条件。 12．（2026·北京门头沟·一模）椎间盘衰老和退变的核心病理过程是线粒体异常引发的髓核细胞凋亡，科研人员对其机制进行研究。 (1)线粒体是细胞进行____________的主要场所，髓核细胞的线粒体功能障碍会导致____________合成减少，细胞能量供应不足，最终引发细胞凋亡。 (2)研究人员建立髓核细胞退变模型（模型组，模拟细胞凋亡过程），检测髓核细胞中促进线粒体分裂和融合相关蛋白的表达量（图1、图2）。结果表明，退变的髓核细胞中线粒体____________。 (3)已有研究发现，线粒体中的去乙酰化酶3（Sirt3）在线粒体执行正常功能过程中起着重要作用。研究者在模型组细胞中过表达Sirt3基因（实验组），开展相关研究。 ①实验证明Sirt3可缓解退变髓核细胞中的线粒体功能障碍，请在图3中补充绘出能证明上述结论的结果。（注：活性氧水平高低和线粒体损伤程度成正相关）____________ ②蛋白激酶（AMPK）可通过影响线粒体动力相关蛋白（Drp1）的活性维持线粒体分裂和融合的动态平衡。研究人员进一步检测各组细胞中相关蛋白含量（图4）。据此说明，Sirt3通过____________保证线粒体正常分裂和融合。 注：p为磷酸化，磷酸化蛋白才有活性 ③研究者进一步在实验组细胞中加入AMPK特异性抑制剂，检测发现细胞活性氧相对含量与模型组基本相同。该实验的目的是____________。 (4)结合本研究，提出一个延缓椎间盘退变的潜在治疗思路____________。 【答案】(1)有氧呼吸 ATP（腺苷三磷酸） (2)分裂增强，融合减弱 (3) 激活AMPK并抑制Drp1的活性 验证Sirt3是否依赖AMPK发挥作用 (4)开发能激活Sirt3的表达的药物或能激活AMPK/Drp1信号通路的药物 【详解】（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需大部分能量来自线粒体，有氧呼吸的产物是ATP，直接为细胞供能，因此线粒体功能障碍会导致ATP合成减少，能量供应不足。 （2）考察图表分析：由图1可知，退变模型组线粒体分裂相关蛋白表达量高于对照组；图2显示模型组融合相关蛋白表达量低于对照组，说明退变细胞中线粒体分裂增强、融合减弱，分裂融合的动态平衡被打破。 （3） ① 已知活性氧水平和线粒体损伤程度正相关，Sirt3可缓解线粒体功能障碍，因此活性氧含量：模型组（损伤大）>实验组（缓解）>对照组（正常），据此即可画出柱形，。 ② 由图4可知，三组总Drp1、总AMPK含量相近，仅磷酸化（活化型）p-AMPK：模型组<实验组≈对照组，说明Sirt3可促进AMPK磷酸化提高其活性，进而抑制Drp1活性，维持线粒体分裂融合平衡。 ③ 在实验组加入AMPK抑制剂后，效果和模型组一致，说明阻断AMPK后Sirt3无法发挥作用，该实验目的是验证Sirt3的作用依赖AMPK通路保证线粒体正常分裂和融合。。 （4）根据研究机制，可通过提高Sirt3表达/活性的药物，或激活下游AMPK/Drp1信号通路的药物，恢复线粒体分裂融合平衡，从而延缓椎间盘退变。 13．（2025·北京通州·一模）细胞体积不能无限增大，研究人员对细胞体积和分裂的关系展开研究。 (1)图1是细胞周期示意图，其中G1 + S + G2 称为 ___________ 期，细胞一分为二发生在节点 ___________ (填“A”或“B”或“C”)。 (2)细胞体积增大主要发生于G1 期，研究证实视网膜母细胞瘤家族蛋白(Rb)是该时期的重要调控因子，但细胞中的Rb总量在G1期维持稳定，据此预测图2中的 ___________ (填字母)是合理的Rb调控模型。 (3)基于以上预测模型，研究人员构建 基因敲除鼠从而改变细胞内 的浓度，研究步骤如下： 1.对野生的 Rb 纯合鼠(甲组)进行基因敲除，获得 Rb 单基因敲除鼠(乙组)； 2.乙组小鼠互相交配，筛选获得___________ (丙组)； 3.提取甲组和丙组小鼠的肝细胞并测算其平均体积，比较结果为___________，证明低浓度的 Rb  抑制细胞增大。 (4)为明确 在细胞周期中调控的时间节点，科研人员证实了 转换速率( 期终止并进入 期的速率)和 浓度的相关性(如图3)。综合以上研究，推测细胞体积不能无限增大的调控机制是：随着细胞体积增大，___________。 (5)单个性状往往受到多基因的影响。以上研究聚焦于单个调控因子，最近开发的人工智能(AI)模型可以预测正常人体细胞中数百万个基因的表达模式。请阐述AI模型在细胞分裂调控方面的应用前景_________。 【答案】(1) 分裂间 A (2)b (3) Rb双基因敲除 甲组>丙组 (4)Rb浓度降低，诱发细胞从G1期快速进入S期，停止细胞的增大 (5)预测(或设计)细胞体积(分裂次数)等 【分析】1、细胞周期：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。一个周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期历时长，占细胞周期的90%-95%。分裂间期包括G1期、S期和G2期，其中S期进行DNA复制。 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）、中期（染色体形态固定、数目清晰）、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）、末期（核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失）。 【详解】（1）细胞周期中，G1+S+G2合称为分裂间期（因为这一阶段细胞进行物质准备，为分裂期做准备）；细胞一分为二的 “分裂完成” 发生在节点A（B 是分裂期开始，A是分裂期结束、细胞分裂完成）。 （2）G1期细胞体积增大，但Rb总量维持稳定，因此Rb浓度（总量/细胞体积）会随细胞体积增大而降低。 图2中，b模型符合 “Rb总量稳定、细胞体积增大→Rb浓度下降” 的逻辑，因此选b。 （3）乙组是Rb单基因敲除（杂合子），乙组小鼠交配后，需筛选获得Rb双基因敲除（纯合子）的丙组（以进一步降低 Rb 浓度）。实验预期：甲组Rb浓度大于丙组，因为低浓度Rb抑制细胞增大，所以甲组小鼠肝细胞的平均体积大于丙组。 （4）由题意可知，G1期细胞体积增大时，Rb总量稳定，因此Rb浓度随细胞体积增大而降低；图3显示，Rb浓度越低，G1/S 转换速率（G1期终止进入S期的速率）越高，会诱发细胞从G1期快速进入S期，进而启动后续的细胞分裂过程，停止细胞的增大。 （5）AI 模型可整合数百万基因的表达模式，在细胞分裂调控中的应用包括预测(或设计)细胞体积(分裂次数)等。 14．（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。 15．（24-25高三上·北京海淀·期末）为解释玉米进化中的一些问题，科研人员开展下列研究。 (1)将纯合的大刍草m与玉米w进行杂交，F1产生的花粉中有部分不育。为寻找大刍草m中与此现象相关的基因，科研人员将F1连续回交8代获得植株T，如下图，回交的每一代均出现花粉部分不育的现象。 据此分析，多代回交对于找到大刍草m中相关基因的价值是___________。 (2)进一步研究发现，大刍草m的5号染色体上D基因的表达产物靶向抑制花粉发育中关键基因的表达，导致花粉不育。m的5号和6号染色体上分别有一个失活基因T1和T2，两者共同表达时，才能使D基因的表达产物失活。玉米w的5号和6号染色体上对应的基因分别为d、t1和t2，对雌、雄配子的育性均无影响。 ①据此推测，上述基因中遵循自由组合定律的是___________。 ②F1~F8产生的花粉中不育和可育的比例均为3：1.据此分析，影响花粉育性的可能原因是，在F1减数分裂及形成花粉过程中，D基因表达发生在___________(时期)，而T1、T2基因表达发生在___________(时期)。 (3)请利用上述机制，在答题纸上用遗传图解分析植株T作为母本、玉米w作为父本的杂交过程，写出子代基因型，并标注每种基因型的个体产生的花粉育性及其比例。___________。 (4)杂交引入新的变异是驱动进化的重要因素，但特定基因会自私性地遗传给下一代。四千年前原生于亚热带地区的玉米与大刍草m杂交，通过基因交流获得抗寒性状，进而迅速扩散到全世界。请分析自私性遗传在玉米进化与适应中的重要意义。___________。 【答案】(1)大幅降低来自大刍草m的与花粉育性无关的基因比例，缩小候选基因的范围 (2) D/d与T2/t2、T1/t1与T2/t2 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ开始后到形成花粉过程中 (3) (4)玉米获得的抗寒基因与自私性遗传基因共同传递，自私性遗传基因通过影响花粉育性，使后代抗寒基因的基因频率快速提高，扩大了玉米的生存和繁衍范围 【分析】基因工程的基本操作程序有：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因工程可以根据人们的意愿定向改变生物的性状。基因工程所用的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体。 【详解】（1）通过多代回交会增加后代含有玉米基因的数量，而逐渐减少后代中大刍草m的基因数目，因而通过多代回交并结合后代的表现型，通过大量的观察找到大刍草m中的相关基因，即连续回交可大幅降低来自大刍草m的与花粉育性无关的基因比例，缩小候选基因的范围。 （2）①题意显示，D基因和T1位于5号染色体上，T2位于6号染色体上，遵循自由组合定律的基因是非同源染色体上的非等位基因，即D/d与T2/t2、T1/t1与T2/t2遵循基因自由组合定律。 ②F1~F8产生的花粉中不育和可育的比例均为3∶1，即F1的基因型可表示为DdT1t1T2t2，减数分裂产生的花粉的基因型为（可育）DT1T2∶（不可育）DT1t2∶（可育）dt1T2∶（可育）dt1t2=1∶1∶1∶1，即不育和可育的比例为1∶3，该推测与事实不符，据此可推断，影响花粉育性的可能原因是F1减数分裂及形成花粉过程中，D基因表达发生在减数分裂Ⅰ，即经过减数第一次分裂后产生的子细胞中均含有D基因的表达产物，因而表现为不可育，而T1、T2基因表达发生在减数分裂Ⅱ开始后到形成花粉过程中，因而只有1/4的花粉中D基因的表达产物被抑制，因而表现为可育，即实际产生的花粉育性为不育和可育的比例均为3∶1。 （3）利用上述机制，用遗传图解分析植株T作为母本、玉米w作为父本的杂交过程如下，根据题意可知，植株T的基因型可表示为DdT1t1T2t2，玉米W的基因型为ddt1t1t2t2，相关遗传图解可表示如下： （4）杂交引入新的变异是驱动进化的重要因素，但特定基因会自私性地遗传给下一代。四千年前原生于亚热带地区的玉米与大刍草m杂交，通过基因交流获得抗寒性状，进而迅速扩散到全世界。即玉米获得的抗寒基因与自私性遗传基因共同传递，自私性遗传基因通过影响花粉育性，使自私基因有更多的机会遗传给下一代，因而使得后代抗寒基因的基因频率快速提高，进而扩大了玉米的生存和繁衍范围。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $