(共41张PPT)
专题三 细胞的生命历程
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
思维导图体系构建
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
思维导图体系构建
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
1．(教材必修1 P111“表6 1”，改编)若要观察细胞的有丝分裂，应选择小鼠十二指肠上皮细胞，理由是___________________________________________
___________________________________________________________________。
教材剖析扩展提升
提示：细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞。
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
2．(教材必修1 P120“思考·讨论”)胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生了完整植株，这说明_______________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________；
非洲爪蟾的核移植实验说明___________________________________________
___________________________________________________________________。
教材剖析扩展提升
提示：已经分化的植物细胞在离体培养条件下能够形成完整的植物体 已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
3．(必修1 P127“拓展应用”)为什么白细胞的凋亡速率大于红细胞的凋亡速率？
___________________________________________________________________
4．(必修1 P126“小字文字”)细胞自噬对细胞和生物体生命活动的意义是什么？
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
教材剖析扩展提升
提示：细胞的凋亡速率与其功能有关系，因为白细胞的功能是吞噬病原体、自身衰老的细胞等，所以凋亡速率比红细胞更快。
提示：①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
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
5．(必修2 P27“思维训练”)有性生殖后代具有多样性的原因是什么？
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
教材剖析扩展提升
提示：减数分裂形成配子时发生基因重组，使染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质具有差异，加上受精过程中精子和卵细胞随机结合，同一双亲的后代必然呈现多样性。
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
1．在减数分裂Ⅰ前的间期，染色体复制后，在显微镜下为什么观察不到每条染色体上的两条姐妹染色单体？
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___________________________________________________________________
教材剖析扩展提升
答案：间期染色体复制后，每条染色体上的两条染色单体各是一条长的细丝，呈染色质状态，故在显微镜下观察不到。
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
2．端粒酶是延长端粒的一种酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因：_________________________________
___________________________________________________________________。
教材剖析扩展提升
答案：癌细胞能激活端粒酶活性，合成DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
考点一 有丝分裂和减数分裂的比较
(2023·山东卷)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是( )
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
A．卵细胞基因组成最多有5种可能
B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或ee
C．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能
D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能
教材剖析扩展提升
解析：正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒(点)分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、____(表示没有相应的基因)，若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6种可能，A项错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为____，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee和____，B项错误；卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体，为E，另外两个极体为e或ee、____，C项正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若不发生交换，则第一极体为EE，若发生交换，则第一极体只能是Ee，综合以上，第一极体为Ee和EE两种，D项错误。
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答案：C
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
1．细胞周期中需关注的几个知识点
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
2．聚焦“染色体”，辨别细胞分裂方式及时期
(1)前期：染色体散乱排列在纺锤体中央
①依据：
②图像：
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(2)中期：染色体排列在赤道板上
①依据：
②图像：
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
(3)后期：染色体移向细胞两极
①依据：
②图像：
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
3．“三看”染色体、核DNA数目变化曲线速判细胞分裂方式(以二倍体生物为例)
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
特别提醒
(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。着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵拉。
(3)减数分裂Ⅱ的细胞中不一定没有同源染色体，如四倍体。
(4)染色体数目在细胞分裂中加倍或减半时与染色体组数目是同步变化的。
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
4．细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
解题思路：确定分裂方式→确定标记情况→画图。
必备知识：有丝分裂和减数分裂过程中染色体的变化；染色体与DNA的关系；DNA复制方式：半保留复制。
(1)若细胞分裂为有丝分裂(分析一条染色体)
(注： 表示被3H标记的DNA链；｜ 表示没有被3H标记的DNA链)
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
(2)若为减数分裂(分析一对同源染色体)
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5．细胞分裂过程中变异细胞产生的三大原因分析
(1)染色体变异
①结构变异：倒位、易位、重复、缺失。
②数目变异：a.纺锤体形成受阻(低温或秋水仙素处理)导致子细胞染色体数目加倍。
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
b．减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离导致全部配子异常。
c．减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离导致由该次级性母细胞产生的配子异常(另一次级性母细胞产生的配子可能正常)。
(2)基因突变
①有丝分裂：姐妹染色单体等位基因唯一来源。
②减数分裂：无互换情形下，姐妹染色单体含等位基因的成因。
(3)基因重组
只发生于减数分裂Ⅰ前期(互换)与减数分裂Ⅰ后期(自由组合)。
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
题点一：通过细胞周期调控与细胞增殖的同步化，考查理解能力
1．(2023·广东模考)造血干细胞的功能受细胞周期调控，细胞周期中三种蛋白质(P16、CDK、Cyclin)调控方式如图1。科研人员探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞(HSC)细胞周期相关蛋白的影响，将生理状况相似的60只小鼠随机分成三组：模型组采用D-半乳糖皮下注射建立小鼠衰老模型；干预组在造模的基础上给予黄芪多糖灌胃；对照组和模型组给予等剂量生理盐水灌胃。细胞周期相关蛋白表达情况如图2。下列叙述不正确的是( )
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
A．D-半乳糖可能通过增强衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达，导致细胞停滞于G1期
B．黄芪多糖可能通过降低P16的表达来增加CDK的形成，促进HSC完成分裂对抗衰老
C．经黄芪多糖干预后衰老小鼠HSC中CDK和Cyclin的表达均增强，进入S期细胞比例增加
D．黄芪多糖可通过增强三种蛋白的表达延缓HSC衰老，可用于开发防治老年性疾病的药物
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
解析：由图分析可知，经D-半乳糖处理后，可能通过增强衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达，减弱CDK和Cyclin的表达，A项正确；从图2中看出，黄芪多糖可能通过降低P16的表达来增加CDK的形成，使细胞顺利由G1期进入S期，完成分裂，从而对抗衰老，B项正确；经黄芪多糖干预后衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达减弱，CDK4和Cyclin的表达均增强，细胞从G1期进入S期，C项正确；黄芪多糖可通过调节相关蛋白的表达，其中P16蛋白的表达减弱，延缓HSC衰老，可用于开发防治老年性疾病的药物，D项错误。
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答案：D
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
题点二：围绕细胞分裂中标记染色体去向问题，考查综合应用能力
2．(2023·广东模拟)将两条单链均被32P标记的S基因导入某动物的精原细胞中(该细胞不含32P标记)，选取染色体中插入2个S基因的精原细胞，再置于不含32P的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，则下列叙述错误的是( )
A．可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况
B．可能出现3个子细胞中含32P，1个不含32P的情况
C．若4个子细胞中均含32P，则精原细胞一定进行了减数分裂
D．4个子细胞中被标记染色体的总条数最多为4条，最少为2条
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
解析：若2个S基因可能插入到同一条染色体上，该精原细胞进行两次有丝分裂，考虑DNA的半保留复制和有丝分裂特点，第一次有丝分裂产生的两个子细胞均含有32P，经第二次有丝分裂，可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况，A项正确；若两个S基因插入到两条非同源染色体中，该精原细胞进行两次有丝分裂，考虑DNA的半保留复制和有丝分裂特点，第一次有丝分裂产生的两个子细胞均含有32P，经第二次有丝分裂，由于姐妹染色单体分开后随机进入两个子细胞，可能出现4个子细胞中均含32P或3个子细胞中含32P，1个不含32P或2个子细胞中含32P，B项正确，C项错误；若两个S基因插入到两条染色体中，则共有4条DNA单链被标记，该精原细胞进行两次有丝分裂或减数分裂，含32P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S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，D项正确。
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答案：C
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
题点三：细胞分裂中变异类型的分析与判断
3．(2023·广东模考)如图为雄性动物体内细胞分裂过程中，部分染色体发生的某种行为(A/a、B/b表示相关基因且不考虑其他基因)。下列相关叙述正确的是( )
A．该行为发生在减数第一次分裂中期
B．此种变异属于染色体结构变异中的易位
C．该行为实现了非等位基因的自由组合
D．该细胞经减数分裂能产生四种精细胞
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
解析：同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换发生在减数第一次分裂前期，A项错误；图示的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，B项错误；该行为实现了同源染色体上非等位基因的重组，但不属于自由组合，C项错误；减数分裂结束时，图示四条染色单体会分到四个子细胞内，故其经减数分裂可产生ABC、ABc、abC、abc四种配子，D项正确。
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答案：D
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
考点二 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
(2023·广东卷)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见下图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
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回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
(2)前体mRNA是通过________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是_________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路：____________________________________________________
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___________________________________________________________________。
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
解析：(1)放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知，miRNA既能与mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
答案：(1)自由基
(2)RNA聚合 miRNA
(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
(4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
1．理解细胞分化与细胞的全能性
(1)细胞分化的机理
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(2)细胞分化的“变”与“不变”
不变 DNA、tRNA、rRNA；细胞的数目
改变 mRNA、蛋白质的种类；细胞的形态、结构和功能
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
(3)细胞全能性的判断标准
特别提醒
一般来说，细胞分化程度越高，全能性越低；细胞分化程度越低，全能性越高。但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
2．巧记衰老细胞的特征
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3．“三看”区分细胞凋亡和细胞坏死
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
4．把握细胞癌变的“五个”常考点
(1)实质：原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
(2)特征：①无限增殖；②形态、结构改变；③膜表面糖蛋白减少，黏着性降低，易分散和转移。
(3)原癌基因：调节细胞周期，控制细胞生长和增殖。
(4)抑癌基因：阻止细胞不正常地增殖，促进细胞凋亡。
(5)遗传物质：发生变化，而细胞分裂、分化、衰老、凋亡时一般不发生变化。
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
题点一：围绕细胞分化与细胞全能性的关系，考查理解能力
1．(2022·广东茂名统考)2022年3月22日，中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，宣布发现了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性胚胎样细胞。下列叙述错误的是( )
A．人的多能干细胞转化为具有全能性细胞要经过细胞分化过程
B．细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全套基因
C．全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞，也可体现其全能性
D．该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
解析：人的多能干细胞转化为具有全能性细胞的过程中发生了逆分化，A项错误；细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素，B项正确；全能胚胎干细胞含有该生物全部遗传物质，可在一定条件下分化为各种组织细胞，也可体现其全能性，C项正确；该研究的成功说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的，D项正确。
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答案：A
第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
题点二：通过细胞的衰老、凋亡和癌变，考查理解能力和信息获取能力
2．(2023·广东深圳模考)细胞的生命历程会经历分裂、分化、衰老直到凋亡，不同细胞完成生命历程所需的时间不同，大部分细胞会遵循正常的生命历程走完一生，少数细胞由于受到某些因素的干扰，会脱离正常的生命轨道，出现损伤、坏死或癌变等现象关于细胞生命历程的叙述错误的是( )
A．细胞分化、衰老、凋亡、癌变过程均会出现细胞形态结构和功能发生改变
B．原癌基因和抑癌基因是正常细胞中两类基因
C．细胞衰老过程中细胞相对表面积减小
D．细胞凋亡是基因选择性表达的结果
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第5讲 细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用)
解析：细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，衰老的细胞体积减小、细胞核体积增大、酶的活性降低等，癌细胞形态结构也发生显著变化，故细胞分化、衰老、凋亡、癌变过程均会出现细胞形态结构和功能发生改变，A项正确；原癌基因和抑癌基因是正常细胞中两类基因，原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，B项正确；细胞衰老过程中细胞核体积增大，但细胞萎缩，体积变小，细胞相对表面积增大，C项错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，有基因的选择性表达，D项正确。
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答案：C(共21张PPT)
专题三 细胞的生命历程
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
1．有丝分裂与可遗传变异的关系
(1)有丝分裂的间期DNA分子复制过程可能发生基因突变。
(2)有丝分裂过程中染色体可能发生结构变异和数目变异。
①基因重组发生在有性生殖过程中，有丝分裂不会发生基因重组。
②有丝分裂是体细胞进行增殖的方式，因此有丝分裂过程中发生的变异不能随配子遗传给后代。
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
2．减数分裂与可遗传变异的关系
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
3．姐妹染色单体上出现等位基因的原因
(1)一定源自基因突变的情况
①在体细胞中发生。
②发生时间在间期。
③亲代基因纯合。
(2)一定源自互换的情况
①姐妹染色单体的其中一条有两种颜色。
②发生时间是减数分裂Ⅰ前期。
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
(2023·湖南卷)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是( )
A．父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换
B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变
D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
解析：假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A项不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY的不患病男孩，B项符合题意；因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C项不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D项不符合题意。
答案：B
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
1．(2023·福州高三统考)有丝分裂和减数分裂是遗传变异的细胞学基础，下列说法正确的是( )
A．可以通过解离、漂洗、染色和制片观察植物根尖分生区细胞两种分裂中的染色体变异现象
B．有丝分裂中着丝粒的分裂伴随着相同基因的分离，减数分裂中着丝粒的分裂伴随着等位基因的分离
C．在两种分裂过程中，发生在非同源染色体之间的部分片段交换都会导致染色体结构变异
D．在细胞分裂中AaBb变为AaB的原因是发生了基因突变中碱基的缺失
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
解析：可以通过解离、漂洗、染色和制片观察植物根尖分生区细胞有丝分裂中的染色体变异现象，但根尖不会发生减数分裂，A项错误；正常情况下(没有基因突变)，有丝分裂和减数分裂中着丝粒的分裂均伴随着姐妹染色单体上相同基因的分离，B项错误；无论是有丝分裂还是减数分裂过程中，发生在非同源染色体之间的部分片段交换会导致易位，属于染色体结构变异，C项正确；基因型AaBb变为AaB的原因是发生了染色体结构变异中的缺失，D项错误。故选C。
答案：C
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
2．(2023·徐州高三模考)玉米细胞的两对同源染色体发生某种变异后，在减数分裂时出现“十字形”的联会情况(如图，其中染色体上的小写字母代表染色体片段)，并且存在邻近分离和交替分离两种染色体分离方式，产生配子的情况如下图。已知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育。不考虑其他变异情况，下列关于该变异的说法，错误的是( )
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
A．变异类型是染色体结构变异，可以通过光学显微镜观察到
B．邻近分离产生的配子均不育，交替分离产生的配子均可育
C．与正常生殖细胞相比，能遗传给子代的配子种类数会变少
D．邻近分离产生的配子，有一部分的染色体数目会发生改变
解析：根据图示可知，染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，这种变异属于染色体结构变异，可以通过光学显微镜观察到，A项正确；根据题干信息“只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育”，可以发现，邻近分离产生的所有配子的染色体组不完整(缺失或重复)，因此均不可育；而交替分离产生的配子具有完整的染色体组，所以均可育，B项正确；以非同源染色体上的两对等位基因为例，正常生殖细胞由于自由组合可产生4
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
种配子，均可遗传给后代；但发生此变异后，发生邻近分离的配子不育，无法遗传给子代，能遗传给子代的只有交替分离产生的2种配子，C项正确；据图分析，邻近分离产生的配子，染色体数目均未不会发生改变，D项错误。
答案：D
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
3．(2023·山东模考)小麦赤霉病是危害小麦品质和产量的病害之一。赤霉菌侵染小麦后可产生次生代谢产物脱氧雪腐镰刀菌烯(DON)，DON积累有利于赤霉病的扩展。DON性质稳定，可引发动物呕吐，而一般的食品加工不能破坏其结构。利用发生体细胞无性系变异的愈伤组织可培育抗赤霉病小麦新品种。植物组织培养脱分化和再分化过程中产生的变异称作体细胞无性系变异，绝大多数变异是可遗传的，但后代会发生性状分离。据此推断下列说法错误的是( )
A．利用体细胞无性系变异，小麦通过无性生殖方式即可培育能稳定遗传的抗赤霉病新品种
B．离体的小麦幼嫩组织先用70%酒精处理，无菌水清洗后再用5%次氯酸钠溶液处理，可使外植体消毒更彻底
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
C．诱导再分化的培养基为固体培养基，且愈伤组织首先移入的培养基中细胞分裂素与生长素的比例较高
D．若将DON分解酶基因导入小麦愈伤组织而培育出转基因小麦，有利于小麦抗赤霉病能力的增强和品质的提高
解析：利用体细胞无性系变异，得到的不一定是纯合的(稳定遗传)抗赤霉病新品种，A项错误；为了对外植体进行彻底消毒，首先用70%酒精处理30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min，立即用无菌水清洗2～3次，B项正确；诱导再分化的培养基为固体培养基，且愈伤组织首先移入的培养基中细胞分裂素与生长素的比例较高，使其发芽，C项正确；DON积累有利于赤霉病的扩展，DON分解酶基因导入小麦愈伤组织而培育出转基因小麦，可以合成DON分解酶，有利于小麦抗赤霉病能力的增强和品质的提高，D项正确。
答案：A
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
4．(2023·天津二模)某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2表示H基因所在染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成“染色体桥”，“染色体桥”可在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体分别移向细胞两极，其他染色体不发生变异且行为正常。下列说法错误的是( )
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
A．减数第二次分裂后期和有丝分裂后期可能观察到“染色体桥”结构
B．图1细胞中的基因Hh可能是基因突变的结果
C．图1细胞分裂至后期时有两个染色体组和两个B基因
D．若图2发生在有丝分裂过程中，则产生的子细胞有Hh、HHh、h、H四种可能
解析：着丝粒分裂后向两极移动形成“染色体桥”，所以减数第二次分裂后期和有丝分裂后期都发生了着丝粒分裂，可能观察到“染色体桥”结构，A项正确；图1细胞基因型为HhXBXB，该细胞中染色体含有H也有h，说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，B项正确；图1细胞分裂至后期时着丝粒分裂，含有两个染色体组和
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
两个B基因，C项正确；根据题意，染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中，染色体出现染色体桥子细胞的基因型可能是HHh，h，Hhh，H，正常的为Hh，D项错误。
答案：D
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5．(2023·泰安校考模拟)科学家用含重金属铬的溶液处理大量蚕豆根尖分生区细胞，通过分析细胞的分裂指数和微核率来研究水体中铬污染程度对生物的毒害作用，实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
(注：细胞分裂指数是指分裂期细胞数占细胞总数的比例；微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段产生的，微核率是指出现微核的细胞数占细胞总数的比例。)
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
A．蚕豆根尖分生区细胞的间期时间大约占细胞周期的2.5%
B．铬溶液会抑制蚕豆根尖分生区细胞的分裂，并诱发染色体变异
C．计算细胞分裂指数和微核率都需对染色体组成进行分析
D．图2显示铬离子浓度较高时其对生物的毒害作用会减弱
解析：当铬离子浓度为零时，细胞分裂指数约为2.5%，即蚕豆根尖分生区细胞的分裂期时间大约占细胞周期的2.5%，则蚕豆根尖分生区细胞的间期时间大约占细胞周期的97.5%，A项错误；图1说明铬溶液会抑制蚕豆根尖分生区细胞的分裂，图2说明铬溶液会诱发染色体变异，B项正确；计算细胞分裂指数不需要分析染色体组成，C项错误；铬离子浓度较高时微核率的降低很可能是细胞分裂指数下降导致的，不能说明铬离子浓度较高时，其对生物的毒害作用会减弱，D项错误。
答案：B
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6．(2023·长沙校考模拟)如图所示，一条染色体上有一对等位基因(D和d)，当染色体的端粒断裂(②)后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶，由RNA和蛋白质组成。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂，没有着丝粒的染色体片段不会进入细胞核。下列说法正确的是( )
A．上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异
B．以上变异可以发生在有丝分裂后期，也可以发生在减数第一次分裂后期
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
C．图⑤后子细胞核中的染色体数都相同
D．端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短，端粒酶可以通过转录修复缩短的部位
解析：若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部，则可能会造成该基因部分碱基的缺失，而发生基因突变；若该变异发生在减数分裂的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换，即基因重组；由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂，会发生染色体(结构)变异。故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异，A项正确；以上变异可以发生在有丝分裂后期，也可以发生在减数第二次分裂后期，B项错误；据题意“融合的
[高考命题热点四] 细胞分裂与可遗传变异的关系
染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，若发生断裂的部位位于某着丝粒的左侧和右侧，最后可能两条染色体分配到一个子细胞中造成细胞核染色体数目的变化，C项错误；随着分裂次数的增加，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，端粒酶可以通过逆转录修复缩短的部位，D项错误。
答案：A
