(共72张PPT)
专题三 细胞的生命历程
专题体系 重构建
01
1．(必修1 P110“问题探讨”)在细胞水平上解释生物体的生长现象：________________________________________________________________。
2．(必修1 P111表6-1)同种生物的不同细胞或不同生物的不同细胞的细胞周期持续时间有差异，其共性特点是______________________
__________。
主要通过细胞分裂使细胞数目增加，其次通过细胞生长使细胞体积增大
分裂间期所经历的时间长
于分裂期
3．(必修1 P112图6-2)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？试举一例加以证明。________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________。
4．(必修1 P112图6-2)植物细胞有丝分裂末期细胞板的形成与高尔基体有关，若用一定方法破坏根尖细胞分生区高尔基体或抑制高尔基体的功能，会出现什么现象？________________________________
_________________________。
不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，后期染色体的着丝粒仍然可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这说明着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果
细胞核分裂可以完成，但不能完成细胞质分裂，会出现多核现象
5．(必修1 P113正文)细胞分裂期蛋白质的合成很少，原因是______
___________________________________________________。
6．(必修1 P114“思考·讨论”)判断一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的依据是看____________________
_____，如果形成_________，则为植物细胞；如果______________
_____________，则为动物细胞。
分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录
分裂末期细胞质的分裂
方式
细胞板
细胞膜从细胞的
中部向内凹陷
7．(必修1 P115小字部分)无丝分裂过程比较简单，但和有丝分裂、减数分裂一样都是__________的分裂方式。因为在分裂过程中没有出现________________的变化，所以叫作无丝分裂，如蛙的红细胞的无丝分裂。原核细胞的分裂方式是_______。
8．(必修1 P115“思维训练”)细胞不能无限长大的原因：
(1)细胞相对表面积与体积的关系限制：细胞体积越大，其相对表面积_____，细胞的物质运输效率就越低。
(2)细胞核与细胞质之间的比例关系限制：细胞核是细胞__________
_______中心，细胞核所能控制的代谢活动有一定限度，限制细胞不能太大。
真核细胞
纺锤丝和染色体
二分裂
越小
遗传和代谢
的控制
9．(必修1 P116“探究·实践”)解离时间要严格控制，原因是若解离时间太短，则_____________________；若时间过长，则_________
________________，无法取出根尖进行染色和制片。
10．(必修1 P116“探究·实践”)染色时间要严格控制，原因是若染色时间太短，则____________________；若染色时间过长，则____
______________均被着色，无法分辨染色体。
压片时细胞不易分散开
细胞解离
过度、过于酥软
染色体不能完全着色
染色
体及周围结构
11．(必修1 P118“思考·讨论”)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，原因是____________________________
_____________。分化后的细胞的细胞核还具有全能性，原因是___
___________________________________________________________
_______________________________。
它们都是由同一个受精卵经有丝
分裂而形成的
细胞分化不会改变遗传物质，已分化的细胞的细胞核都含有保持该物种遗传性状所需要的全套遗传物质
12．(必修1 P123“问题探讨”)老年人白头发的形成与白化病的致病机理有何不同？___________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
13．(必修2 P19正文)与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中，______________________________
_____。
老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有密切的关系，随着毛囊细胞的衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白；白化病是因为不能形成黑色素而产生的
染色体复制一次，而细胞连续分裂
两次
14．(必修2 P25“探究·实践”)正常情况下，配子中染色体组合具有多样性的原因有_____________________________________________
______________________________________________________________________。
15．(必修2 P27正文)受精过程中，子代从双亲处各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？_________。为什么？_____
______________________________________________________________________________________________。
①减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换；②减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合
不一样
母亲除了提供一半的核基因，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的基因，而父亲仅提供核基因
高频考点 精研析
02
1．细胞周期中的关注点
考点一 有丝分裂与减数分裂
2．有丝分裂和减数分裂
(1)有丝分裂和减数分裂过程中易混图像比较
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体，且散乱分布 联会，形成________，有同源染色体 无同源染色体
四分体
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
中期
着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体 同源染色体排列在赤道板两侧 着丝粒排列在赤道板上，___同源染色体
无
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
后期
着丝粒分裂，有同源染色体 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体 着丝粒分裂，无同源染色体
(2)有丝分裂和减数分裂过程中相关模型的比较(含间期)
①细胞分裂过程中相关的曲线图
②细胞分裂过程中相关的柱形图
提醒：数目为0的一定是染色单体，进行分裂的细胞中核DNA和染色体数目不可能为0；柱形图中各时期图像中，核DNA的数目≥染色体的数目(核DNA∶染色体＝1∶1或2∶1)。
(3)牢记相关物质或结构变化的“四点”原因
3．细胞分裂特殊曲线模型解读
(1)每条染色体中DNA含量的变化
①AB段处于分裂间期的S期，进行DNA复制。
②BC段可表示分裂间期的G2期，有丝分裂前、中期，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前、中期。
③CD段的变化是由_____________________________导致的，表示有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期。
④DE段可表示有丝分裂后、末期和减数分裂Ⅱ后、末期。
着丝粒分裂、姐妹染色单体分开
(2)同源染色体对数和染色体组数目的变化曲线
①图中表示有丝分裂的曲线为______。
②图中表示减数分裂的曲线为_____。
a、c
b、d
考向1| 细胞周期及其调控
1．(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 解析：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，细胞进入分裂期，在分裂期的前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，说明感染BYDV的细胞中磷酸化的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的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。
2．(2022·辽宁卷)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是( )
指标 冻存剂
合成培养基＋DMSO 合成培养基＋DMSO＋血清
G1期细胞数百分比/% 65.78 79.85
活细胞数百分比/% 15.29 41.33
注：细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期。
A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B．G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期
C．血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
√
B 解析：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，故冻存复苏后的干细胞可用于治疗人类的某些疾病，A正确；G1期细胞数百分比上升，说明有更多干细胞处于G1期，其尚未通过S期、G2期进入分裂期，B错误；表格数据显示，添加血清组的G1期细胞数百分比和活细胞数百分比都比未添加血清组的高，推测血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比，C正确；寒冷环境下，细胞中部分自由水会转化为结合水，DMSO可与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂，可推知DMSO可使干细胞中自由水转化为结合水，从而帮助细胞冻存，D正确。
考向2| 有丝分裂与减数分裂
3．(2024·北京卷)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
√
B 解析：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，为后面的有丝分裂做准备，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性状的稳定性，D正确。
4．(2023·湖北卷)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表所示(单位：个)。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是( )
同学 分裂
间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆
B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分
C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
√
C 解析：丙和丁计数的差异在于分裂间期和末期的数量不同，是因为有丝分裂是一个连续的过程，某些细胞所处时期区分不明显，易混淆，A正确；有丝分裂中期，染色体排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；即使取用的材料处于旺盛的分裂阶段，观察结果仍应是多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于分裂期，可能是该同学选取的视野区域中处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。
5．(多选)(2024·江苏卷)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A．有丝分裂或减数分裂前，普通光学显微镜下
可见细胞中复制形成的染色单体
B．有丝分裂或减数分裂时，丝状染色质在纺锤
体作用下螺旋化成染色体
C．有丝分裂后期着丝粒分开，导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D．减数分裂Ⅰ完成时，能形成基因型为MmNnTt的细胞
√
√
√
ABC 解析：在有丝分裂或减数分裂前的间期，染色质进行复制，但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见，A错误；纺锤体的作用是牵引染色体运动，而不是使丝状染色质螺旋化成染色体，染色质螺旋化是自身的变化，B错误；有丝分裂后期着丝粒分开，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，但基因数量不变，C错误；在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换，增加了配子中基因组合的多样性，所以减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞，D正确。
1．细胞分裂与遗传规律的关系
考点二 细胞增殖与遗传、变异的关系
2．细胞分裂与DNA的半保留复制：细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
(1)若两次都是有丝分裂(注：“ ”表示被3H标记的DNA链；“ ”表示没有被3H标记的DNA链)
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
3. 可遗传变异的来源与细胞分裂方式的联系
4．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
5．XXY与XYY异常个体成因
(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染色体进入同一个精细胞。
父方 减数分裂Ⅰ后期XY染色体未分离，产生了____型精细胞
母方 减数分
裂Ⅰ异常 两条X染色体未分离，导致产生____型卵细胞
减数分
裂Ⅱ异常 减数分裂Ⅱ后期X染色体着丝粒分裂后，两条X染色体进入同一个卵细胞
XY
XX
6．根据配子类型判断细胞分裂异常的原因
假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换：
考向1| 细胞分裂与DNA复制
1. (2023·浙江6月选考改编)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减
数分裂Ⅱ后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
√
B 解析：由题图可知，甲细胞中有4条染色体，且存在同源染色体，着丝粒排列在赤道板上，判断甲细胞处于有丝分裂中期；乙细胞中有4条染色体，且不存在同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开并移向两极，判断乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，A正确。甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子，则甲细胞中每个染色体组的DNA分子数是乙细胞的两倍，B错误。由题干信息可知，该动物的基因型为AaXBY，甲细胞中a基因所在的染色体上有一条染色单体发生了基因突变，使a突变成了A，其正常完成有丝分裂会产生基因型为AaXBY、AAXBY的两种子细胞，C正确。形成乙细胞的过程中发生了基因重组(减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合)和染色体变异(易位)，D正确。
2．(2024·浙江6月选考改编)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非姐妹染色单体间的互换
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 解析：题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，据题图所示，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，1次着丝粒分裂，A错误；由题意可知，这个精原细胞减数分裂Ⅰ已经完成，因此4个细胞可能处于减数分裂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，产生的子细胞中每个DNA上都有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上都有1条染色单体含有32P,1条染色单体不含32P，减数分裂Ⅰ结束，每个细胞中应该含有2条染色体，4条染色单体，其中有2条染色单体含有放
射性，但乙细胞有3条染色单体含有放射性，原因可能是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和非姐妹染色单体间的互换，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条染色单体含有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的8个细胞中，至多有3个细胞不含32P，D错误。
考向2| 细胞分裂与可遗传的变异
3．(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( )
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
√
[审题指导] (1)环状染色体互锁后的随机交换会导致复制后的基因或等位基因不分离。
(2)减数分裂过程中可能会发生等位基因交换。
C 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，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，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E、e、EE、ee、_ _(表示没有相应的基因)，若减数分裂Ⅰ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能是Ee，则卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ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和e或Ee和_ _，B错误；
若卵细胞为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和e或ee和_ _，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若未发生互换，则第一极体为EE，若发生互换，则第一极体为Ee，故第一极体有Ee和EE 2种可能，D错误。
4．(2022·山东卷)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A．6；9 B．6；12
C．4；7 D．5；9
√
A 解析：基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa和不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为Aa和不含A、a的2种精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A和a的2种精子。(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组
成为AAaa和不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为AA、aa和不含A、a的3种精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A和a的2种精子。综上所述，精子的基因组成有AA、aa、Aa、A、a和O(不含A、a)，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成有AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。
1．细胞分化的机理和判断
考点三 细胞的分化、衰老和死亡
2．细胞凋亡与细胞坏死的比较
考向1| 细胞的分化与全能性
1．(2021·山东卷)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A．α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B．α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C．抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D．目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
√
C 解析：α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解为氨基酸，可被细胞再利用，A正确；根据“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化”可知，α-酮戊二酸含量降低能促进胚胎干细胞分化，而其含量升高则不利于胚胎干细胞分化，B正确；由题意可知，如果抑制L基因表达，则复合体不能与受体L结合，不利于降解α-酮戊二酸合成酶，则细胞中α-酮戊二酸的含量会升高，C错误；目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能，D正确。
2．(2024·济南三模)细胞分化是基因选择性表达的结果，而基因的表达受相应蛋白质的调控。下图是调控蛋白组合使细胞分化为多种类型细胞的示意图，据图分析，下列推断不合理的是( )
A．较少种类的调控蛋白组合调控能让细
胞分化出较多类型的细胞
B．调控蛋白调控的基因可能是在特定组
织特异性表达的基因
C．生物体内体细胞分化过程中多种调控
蛋白会同时进入细胞内发挥作用
D．调控蛋白的空间结构发生改变可能影响生物体生长发育的进程
√
C 解析：组合调控是指少量调控蛋白启动多种类型细胞的分化的调控机制，较少种类的调控蛋白借助组合调控的方式可以让细胞分化为多种类型的细胞，A正确；调控蛋白调控细胞向不同的方向分化涉及基因的选择性表达，调控的基因可能是在特定组织特异性表达的基因，B正确；调控蛋白是在相应的细胞内产生的，并非是细胞分化时进入细胞内发挥作用，C错误；结构决定功能，调控蛋白的空间结构发生变化可能会改变调控蛋白的功能，从而影响生物体生长发育的进程，D正确。
考向2| 细胞的衰老与死亡
3．(2024·山东卷)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
√
C 解析：巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确；转运ITA的过程为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确；由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误；被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。
4．(2023·山东卷)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是( )
A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
[审题指导] (1)细胞焦亡是由病原体入侵引起的。
(2)细胞焦亡需要细胞内蛋白酶L的参与。
√
B 解析：蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；由题意可知，细胞内蛋白酶L参与细胞焦亡过程，故如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡使病原体被释放，该病原体可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原，刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D正确。
5．(2022·山东卷)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
√
C 解析：由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知，APOE可改变细胞核的形态，A正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行的，不发生在细胞核内，C错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。
考向3| 细胞的生命历程
6．(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 解析：由题意可知，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，所以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素，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。
7．(2024·黑吉辽卷)手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制
B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性
√
D 解析：肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA复制，A正确；肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B正确；卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达，合成承担相应功能的蛋白质，C正确；细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，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，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D错误。1．(必修1 P110“问题探讨”)在细胞水平上解释生物体的生长现象：主要通过细胞分裂使细胞数目增加，其次通过细胞生长使细胞体积增大。
2．(必修1 P111表6-1)同种生物的不同细胞或不同生物的不同细胞的细胞周期持续时间有差异，其共性特点是分裂间期所经历的时间长于分裂期。
3．(必修1 P112图6-2)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？试举一例加以证明。不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，后期染色体的着丝粒仍然可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这说明着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。
4．(必修1 P112图6-2)植物细胞有丝分裂末期细胞板的形成与高尔基体有关，若用一定方法破坏根尖细胞分生区高尔基体或抑制高尔基体的功能，会出现什么现象？细胞核分裂可以完成，但不能完成细胞质分裂，会出现多核现象。
5．(必修1 P113正文)细胞分裂期蛋白质的合成很少，原因是分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录。
6．(必修1 P114“思考·讨论”)判断一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的依据是看分裂末期细胞质的分裂方式，如果形成细胞板，则为植物细胞；如果细胞膜从细胞的中部向内凹陷，则为动物细胞。
7．(必修1 P115小字部分)无丝分裂过程比较简单，但和有丝分裂、减数分裂一样都是真核细胞的分裂方式。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫作无丝分裂，如蛙的红细胞的无丝分裂。原核细胞的分裂方式是二分裂。
8．(必修1 P115“思维训练”)细胞不能无限长大的原因：
(1)细胞相对表面积与体积的关系限制：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低。
(2)细胞核与细胞质之间的比例关系限制：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞核所能控制的代谢活动有一定限度，限制细胞不能太大。
9．(必修1 P116“探究·实践”)解离时间要严格控制，原因是若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；若时间过长，则细胞解离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。
10．(必修1 P116“探究·实践”)染色时间要严格控制，原因是若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则染色体及周围结构均被着色，无法分辨染色体。
11．(必修1 P118“思考·讨论”)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，原因是它们都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的。分化后的细胞的细胞核还具有全能性，原因是细胞分化不会改变遗传物质，已分化的细胞的细胞核都含有保持该物种遗传性状所需要的全套遗传物质。
12．(必修1 P123“问题探讨”)老年人白头发的形成与白化病的致病机理有何不同？老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有密切的关系，随着毛囊细胞的衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白；白化病是因为不能形成黑色素而产生的。
13．(必修2 P19正文)与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中，染色体复制一次，而细胞连续分裂两次。
14．(必修2 P25“探究·实践”)正常情况下，配子中染色体组合具有多样性的原因有①减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换；②减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。
15．(必修2 P27正文)受精过程中，子代从双亲处各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？不一样。为什么？母亲除了提供一半的核基因，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的基因，而父亲仅提供核基因。
有丝分裂与减数分裂
1．细胞周期中的关注点
2.有丝分裂和减数分裂
(1)有丝分裂和减数分裂过程中易混图像比较
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体，且散乱分布 联会，形成四分体，有同源染色体 无同源染色体
中期
着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体 同源染色体排列在赤道板两侧 着丝粒排列在赤道板上，无同源染色体
后期
着丝粒分裂，有同源染色体 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体 着丝粒分裂，无同源染色体
(2)有丝分裂和减数分裂过程中相关模型的比较(含间期)
①细胞分裂过程中相关的曲线图
②细胞分裂过程中相关的柱形图
提醒：数目为0的一定是染色单体，进行分裂的细胞中核DNA和染色体数目不可能为0；柱形图中各时期图像中，核DNA的数目≥染色体的数目(核DNA∶染色体＝1∶1或2∶1)。
(3)牢记相关物质或结构变化的“四点”原因
3．细胞分裂特殊曲线模型解读
(1)每条染色体中DNA含量的变化
①AB段处于分裂间期的S期，进行DNA复制。
②BC段可表示分裂间期的G2期，有丝分裂前、中期，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前、中期。
③CD段的变化是由着丝粒分裂、姐妹染色单体分开导致的，表示有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期。
④DE段可表示有丝分裂后、末期和减数分裂Ⅱ后、末期。
(2)同源染色体对数和染色体组数目的变化曲线
①图中表示有丝分裂的曲线为a、c。
②图中表示减数分裂的曲线为b、d。
考向1| 细胞周期及其调控
1．(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 解析：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，细胞进入分裂期，在分裂期的前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，说明感染BYDV的细胞中磷酸化的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的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。
2. (2022·辽宁卷)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是( )
指标 冻存剂
合成培养基＋DMSO 合成培养基＋DMSO＋血清
G1期细胞数百分比/% 65.78 79.85
活细胞数百分比/% 15.29 41.33
注：细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期。
A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B．G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期
C．血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
B 解析：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，故冻存复苏后的干细胞可用于治疗人类的某些疾病，A正确；G1期细胞数百分比上升，说明有更多干细胞处于G1期，其尚未通过S期、G2期进入分裂期，B错误；表格数据显示，添加血清组的G1期细胞数百分比和活细胞数百分比都比未添加血清组的高，推测血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比，C正确；寒冷环境下，细胞中部分自由水会转化为结合水，DMSO可与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂，可推知DMSO可使干细胞中自由水转化为结合水，从而帮助细胞冻存，D正确。
考向2| 有丝分裂与减数分裂
3．(2024·北京卷)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
B 解析：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，为后面的有丝分裂做准备，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性状的稳定性，D正确。
4．(2023·湖北卷)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表所示(单位：个)。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是( )
同学 分裂 间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆
B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分
C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
C 解析：丙和丁计数的差异在于分裂间期和末期的数量不同，是因为有丝分裂是一个连续的过程，某些细胞所处时期区分不明显，易混淆，A正确；有丝分裂中期，染色体排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；即使取用的材料处于旺盛的分裂阶段，观察结果仍应是多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于分裂期，可能是该同学选取的视野区域中处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。
5．(多选)(2024·江苏卷)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A．有丝分裂或减数分裂前，普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B．有丝分裂或减数分裂时，丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C．有丝分裂后期着丝粒分开，导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D．减数分裂Ⅰ完成时，能形成基因型为MmNnTt的细胞
ABC 解析：在有丝分裂或减数分裂前的间期，染色质进行复制，但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见，A错误；纺锤体的作用是牵引染色体运动，而不是使丝状染色质螺旋化成染色体，染色质螺旋化是自身的变化，B错误；有丝分裂后期着丝粒分开，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，但基因数量不变，C错误；在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换，增加了配子中基因组合的多样性，所以减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞，D正确。
细胞增殖与遗传、变异的关系
1．细胞分裂与遗传规律的关系
2．细胞分裂与DNA的半保留复制：细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
(1)若两次都是有丝分裂(注：“”表示被3H标记的DNA链；“”表示没有被3H标记的DNA链)
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
3．可遗传变异的来源与细胞分裂方式的联系
4．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)一定是基因突变
(2)一定是同源
染色体非姐
妹染色单体
间的互换
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
5．XXY与XYY异常个体成因
(1)XXY成因
父方 减数分裂Ⅰ后期XY染色体未分离，产生了XY型精细胞
母方 减数分 裂Ⅰ异常 两条X染色体未分离，导致产生XX型卵细胞
减数分 裂Ⅱ异常 减数分裂Ⅱ后期X染色体着丝粒分裂后，两条X染色体进入同一个卵细胞
(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染色体进入同一个精细胞。
6．根据配子类型判断细胞分裂异常的原因
假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换：
考向1| 细胞分裂与DNA复制
1. (2023·浙江6月选考改编)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
B 解析：由题图可知，甲细胞中有4条染色体，且存在同源染色体，着丝粒排列在赤道板上，判断甲细胞处于有丝分裂中期；乙细胞中有4条染色体，且不存在同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开并移向两极，判断乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，A正确。甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子，则甲细胞中每个染色体组的DNA分子数是乙细胞的两倍，B错误。由题干信息可知，该动物的基因型为AaXBY，甲细胞中a基因所在的染色体上有一条染色单体发生了基因突变，使a突变成了A，其正常完成有丝分裂会产生基因型为AaXBY、AAXBY的两种子细胞，C正确。形成乙细胞的过程中发生了基因重组(减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合)和染色体变异(易位)，D正确。
2．(2024·浙江6月选考改编)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非姐妹染色单体间的互换
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 解析：题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，据题图所示，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，1次着丝粒分裂，A错误；由题意可知，这个精原细胞减数分裂Ⅰ已经完成，因此4个细胞可能处于减数分裂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，产生的子细胞中每个DNA上都有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上都有1条染色单体含有32P,1条染色单体不含32P，减数分裂Ⅰ结束，每个细胞中应该含有2条染色体，4条染色单体，其中有2条染色单体含有放射性，但乙细胞有3条染色单体含有放射性，原因可能是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和非姐妹染色单体间的互换，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条染色单体含有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的8个细胞中，至多有3个细胞不含32P，D错误。
考向2| 细胞分裂与可遗传的变异
3．(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( )
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
[审题指导] (1)环状染色体互锁后的随机交换会导致复制后的基因或等位基因不分离。
(2)减数分裂过程中可能会发生等位基因交换。
C 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，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，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E、e、EE、ee、_ _(表示没有相应的基因)，若减数分裂Ⅰ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能是Ee，则卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ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和e或Ee和_ _，B错误；若卵细胞为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和e或ee和_ _，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若未发生互换，则第一极体为EE，若发生互换，则第一极体为Ee，故第一极体有Ee和EE 2种可能，D错误。
4．(2022·山东卷)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A．6；9 B．6；12
C．4；7 D．5；9
A 解析：基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa和不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为Aa和不含A、a的2种精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A和a的2种精子。(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa和不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为AA、aa和不含A、a的3种精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A和a的2种精子。综上所述，精子的基因组成有AA、aa、Aa、A、a和O(不含A、a)，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成有AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。
细胞的分化、衰老和死亡
1．细胞分化的机理和判断
2．细胞凋亡与细胞坏死的比较
考向1| 细胞的分化与全能性
1．(2021·山东卷)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A．α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B．α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C．抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D．目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
C 解析：α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解为氨基酸，可被细胞再利用，A正确；根据“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化”可知，α-酮戊二酸含量降低能促进胚胎干细胞分化，而其含量升高则不利于胚胎干细胞分化，B正确；由题意可知，如果抑制L基因表达，则复合体不能与受体L结合，不利于降解α-酮戊二酸合成酶，则细胞中α-酮戊二酸的含量会升高，C错误；目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能，D正确。
2．(2024·济南三模)细胞分化是基因选择性表达的结果，而基因的表达受相应蛋白质的调控。下图是调控蛋白组合使细胞分化为多种类型细胞的示意图，据图分析，下列推断不合理的是( )
A．较少种类的调控蛋白组合调控能让细胞分化出较多类型的细胞
B．调控蛋白调控的基因可能是在特定组织特异性表达的基因
C．生物体内体细胞分化过程中多种调控蛋白会同时进入细胞内发挥作用
D．调控蛋白的空间结构发生改变可能影响生物体生长发育的进程
C 解析：组合调控是指少量调控蛋白启动多种类型细胞的分化的调控机制，较少种类的调控蛋白借助组合调控的方式可以让细胞分化为多种类型的细胞，A正确；调控蛋白调控细胞向不同的方向分化涉及基因的选择性表达，调控的基因可能是在特定组织特异性表达的基因，B正确；调控蛋白是在相应的细胞内产生的，并非是细胞分化时进入细胞内发挥作用，C错误；结构决定功能，调控蛋白的空间结构发生变化可能会改变调控蛋白的功能，从而影响生物体生长发育的进程，D正确。
考向2| 细胞的衰老与死亡
3．(2024·山东卷)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
C 解析：巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确；转运ITA的过程为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确；由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误；被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。
4．(2023·山东卷)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是( )
A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化
[审题指导] (1)细胞焦亡是由病原体入侵引起的。
(2)细胞焦亡需要细胞内蛋白酶L的参与。
B 解析：蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；由题意可知，细胞内蛋白酶L参与细胞焦亡过程，故如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡使病原体被释放，该病原体可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原，刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D正确。
5．(2022·山东卷)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
C 解析：由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知，APOE可改变细胞核的形态，A正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行的，不发生在细胞核内，C错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。
考向3| 细胞的生命历程
6．(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 解析：由题意可知，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，所以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素，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。
7．(2024·黑吉辽卷)手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制
B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性
D 解析：肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA复制，A正确；肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B正确；卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达，合成承担相应功能的蛋白质，C正确；细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，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，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D错误。
