《直通名校》第一部分 专题三 细胞的生命历程（讲义 教师版）-高考生物大二轮专题复习
文档属性
| 名称 | 《直通名校》第一部分 专题三 细胞的生命历程（讲义 教师版）-高考生物大二轮专题复习 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-21 18:01:57 | ||
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文档简介
专题三 细胞的生命历程
疑｜点｜必｜查
1.（必修1 P111正文）只有 连续分裂 的细胞才有细胞周期，进行减数分裂的细胞没有细胞周期。
2.（必修1 P111正文）细胞分裂间期会进行DNA复制、转录和翻译过程，分裂期可以进行 翻译 过程。
3.（必修1 P116探究·实践）比较不同时期持续时间长短的方法是 通过统计各时期的细胞占细胞总数的比例 ，来估计各个时期占整个细胞周期的比例。
4.（必修1 P121正文）实现细胞全能性的表现是发育成完整个体或 分化成其他各种细胞 。
5.（必修1 P124正文）老年人头发会变白是由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中 酪氨酸酶活性降低 ，黑色素合成减少；白化病患者是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能 合成酪氨酸酶 ，细胞中缺少酪氨酸酶所致。
6.（必修2 P20～21正文）等位基因分离一般发生在 减数分裂Ⅰ ，但由于互换，减数分裂Ⅱ后期也会发生等位基因分离现象。
7.（必修2 P20旁栏思考）在减数分裂Ⅰ中染色体出现的特殊行为有 同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等 。
主｜干｜知｜识｜整｜合
1.判断二倍体生物细胞分裂方式
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。
2.解读细胞分裂中的三类特殊曲线图表
（1）每条染色体中DNA含量的变化
根据曲线图完善下表：
A→B B→C C→D D→E
减数分裂 对应时期 减数分裂 前的间期 减数分裂 Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期 减数分裂Ⅱ后 期 减数分裂Ⅱ后期和减数分裂Ⅱ末期
有丝分裂 对应时期 有丝分裂 前的间期 前期和中期 后期 后期和 末期
（2）同源染色体对数和染色体组数变化曲线
①图甲中表示有丝分裂的是 a ，表示减数分裂的是 b 。
②图乙中表示有丝分裂的是 c ，表示减数分裂的是 d 。
（3）核DNA相对含量柱形图
图示 解读
①A组：处于细胞分裂前的 间期 ，减数分裂Ⅱ的前、中、后期 ②B组：处于细胞分裂前的 间期 ，正在进行 DNA复制 ③C组：处于有丝分裂的 前期、中期、后 期或减数分裂Ⅰ的 前期、中期、后 期
3.细胞的分化、衰老和死亡
（1）明确细胞分化的机理和结果
（2）识记细胞衰老的特征
（3）细胞死亡
①图解细胞凋亡机理
②“三看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
③细胞自噬：在一定条件下，细胞将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用的过程。
自噬对象
提醒：注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
易｜错｜易｜混｜辨｜析
1.判断下列有关细胞分裂叙述的正误
（1）（2024·全国甲卷） 哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同。（ √ ）
（2）（2023·北京卷）观察子代精巢中的细胞能观察到染色体两两配对的细胞和染色体移到两极的细胞。（ √ ）
（3）（2022·浙江卷）用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期，放射性同位素最适合标记在胸腺嘧啶。（ √ ）
（4）（2022·湖南卷）观察洋葱根尖细胞有丝分裂，根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低。（ × ）
（5）（2022·北京卷）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此判断雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。（ × ）
（6）（2021·全国乙卷）果蝇体细胞有8条染色体，其体细胞在有丝分裂后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体。（ × ）
2.判断下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述是否正确
（1）（2022·江苏卷）胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达。（ × ）
（2）（2021·河北卷）已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。（ √ ）
（3）（2021·浙江6月选考）细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因。（ √ ）
（4）（2021·辽宁卷）由蜜蜂卵细胞直接发育成完整个体体现了动物细胞的全能性。（ √ ）
3. 判断下列关于细胞衰老和死亡的叙述是否正确
（1）（2022·江苏卷）成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢。（ × ）
（2）（2022·浙江6月选考）细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中，人体各组织细胞的衰老总是同步的。 （×）
（3）（2021·河北卷）清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老。（ √ ）
（4）（2021·河北卷）细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。（ × ）
（5）（2024·黑吉辽卷）肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程。（ √ ）
（6）（2023·江苏卷）抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。（ × ）
原｜因｜原｜理｜阐｜释
1.洋葱表皮细胞不能作为有丝分裂材料的原因是 。
提示：洋葱表皮细胞高度分化，不能进行细胞分裂
2.在光学显微镜下观察同处于分裂末期的动物小肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是
。
提示：动物小肠上皮细胞细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞在赤道板位置形成细胞板
3.选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞，均分为甲、乙两组。甲组用含有3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行培养，乙组用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的培养基进行培养，一段时间后，带有放射性标记的细胞比例比较大的是 组，原因是 。
提示：甲 胚胎细胞都可以利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸进行转录，而只有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸进行DNA复制
4.与体细胞相比，花粉细胞中的染色体减少了一半，但仍具有全能性，原因是
。
提示：与体细胞相比，花粉细胞中的染色体减少了一半，但仍具有发育为完整个体的全套基因
5.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酸—蛋白质复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞能无限增殖的原因是 。
提示：癌细胞能激活端粒酶的活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构
突破点1 有丝分裂与减数分裂
细胞周期的调控与细胞增殖的同步化
（2022·浙江1月选考18题）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（ ）
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
解析：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，不同组织细胞周期不同，同一组织细胞，环境条件改变，细胞周期也会变，A正确；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，可影响阶段转换，可使细胞周期停滞在特定阶段，C正确；在一个细胞周期中，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。
1.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：
2.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。
1.（2024·湖南长沙模拟）细胞周期控制系统通过周期性激活随后关闭关键蛋白质来调控细胞周期，磷酸化反应和去磷酸化反应是细胞用来改变蛋白质活性开或关的最通用的方法之一。细胞周期控制系统的核心是细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk），它们的活性呈周期性升降。如图所示为推动细胞从G2期进入M期的复合物M-Cdk的活化过程。下列叙述不正确的是（ ）
A.不同激酶（Weel和Cdk）使M-Cdk的不同位点发生磷酸化，体现了酶的专一性
B.磷酸化的M-Cdk无活性，需要磷酸酶去除Cdk上任意一个磷酸基团才能活化
C.活化的M-Cdk可激活更多的Cdc25，进一步促进M-Cdk的活化，这体现了正反馈调节
D.推测活化的M-Cdk在进入下一个细胞周期之前会失活
解析：B 不同激酶（Weel和Cdk）使M-Cdk的不同位点发生磷酸化，体现了酶的专一性，A正确；分析题图可知，磷酸化的M-Cdk需要磷酸酶去除Cdk上的抑制性磷酸基团才能活化，B错误；分析题图可知，活化的M-Cdk能通过促使无活性的Cdc25磷酸酶成为活化性磷酸酶，活化性磷酸酶又促使活化的M-Cdk生成，该过程属于正反馈调节，C正确；由题干信息可知，细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk）的活性呈周期性升降，M-Cdk的作用是推动细胞从G2期进入M期，因此在进入下一个细胞周期之前会失活，D正确。
2.（2024·湖北黄冈二模）下图1是细胞周期中四个阶段（G1、S、G2期为分裂前的间期，S期完成DNA复制，M期表示分裂期）和五个检查点，其中检查点受调控因子控制。细胞DNA链断裂或出现新的DNA单链通常是DNA产生损伤的起始信号，会被检查点感知蛋白P53探测到后启动修复。图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修复机制，DNA修复后才可进入细胞周期的下一阶段进行复制。下列说法正确的是（ ）
A.图1中M期的起点就是细胞周期的起点
B.图2的检查机制最可能发生在图1的检查点1
C.图2中P21是调控因子，其表达发生在S期
D.动物细胞的M期中心体发生倍增并移向细胞两极
解析：B 图1中G1期的起点是细胞周期的起点，A错误；图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修复机制，DNA修复后才可进入细胞周期的下一阶段进行复制，说明图2的检查机制最可能发生在图1的检查点1，B正确；图2中P21是调控因子，可以阻止DNA复制，说明其表达发生在S期之前，C错误；动物细胞分裂前的间期中心体发生倍增，D错误。
3.（2024·江西模拟）某植物细胞的细胞周期可分为DNA合成前期（G1期，时长5小时）、DNA合成期（S期，时长7小时）、DNA合成后期（G2期，时长3小时）、分裂期（M期，时长7小时）四个连续的时期。TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中抑制DNA合成，用于诱导细胞周期同步化，洗脱TdR后细胞周期可继续正常进行。为诱导细胞周期同步化，进行了以下操作：①在含高浓度TdR培养基中培养至少7小时，洗脱TdR；②在含高浓度TdR培养基中培养至少15小时，洗脱TdR；③在普通培养基中培养7～15小时；④在普通培养基中培养至少15小时。下列操作顺序能实现实验目的的是（ ）
A.①④① B.②③②
C.③②③ D.④①④
解析：B 要实现细胞周期同步化，即第一步：在含高浓度TdR培养基中培养至少15 小时（G2＋M＋G1），然后洗脱TdR；第二步：在普通培养基中培养至少7 小时（S时期），但不超过15 小时（G2＋M＋G1），防止有些细胞再次进入S期，无法达到细胞周期同步化的目的，即实验步骤为②③②可以实现细胞周期同步化。
细胞分裂中标记染色体去向分析方法
（2024·浙江6月选考18题）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
解析：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一次分裂末期、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。
1.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
2.细胞分裂后染色体标记的不同情况
（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）：
— 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。
4.（2024·河北衡水模拟）下列关于某二倍体动物精原细胞连续分裂2次形成4个子细胞过程中DNA变化情况的叙述，正确的是（ ）
A.若细胞进行有丝分裂，且所有DNA的两条链被32P标记，则在不含32P的培养液中分裂，4个子细胞中每个细胞的所有染色体都含32P
B.若细胞进行减数分裂，且所有DNA的一条链被32P标记，则在不含32P的培养液中分裂，4个子细胞中有一半所有染色体均含32P
C.若细胞进行有丝分裂，且一条染色体DNA的两条链被3H标记，则在不含3H的培养液中分裂，4个子细胞中只有1个细胞含3H
D.若细胞进行减数分裂，且所有DNA未被标记，在含3H的培养液中分裂，则在减数分裂Ⅱ后期细胞中所有DNA均含3H
解析：D 某二倍体动物精原细胞，假设其核DNA数目为2n，若进行1次有丝分裂得到2个细胞，则每个细胞中每个DNA的一条单链带有32P标记，再进行一次有丝分裂，由于半保留复制，有丝分裂后期2n个核DNA分子的一条单链带有32P标记，2n个核DNA分子2条链都不被32P标记，分开时姐妹单体随机分配到两极，4个子细胞中不是每个细胞的所有染色体都含32P，A错误；某二倍体动物精原细胞，假设其核DNA数目为2n，若细胞进行减数分裂，且所有DNA的一条链被32P标记，根据DNA半保留复制的特点，则在不含32P的培养液中分裂，核DNA复制之后4n个DNA分子中，2n个核DNA分子一条单链带有32P标记，2n个核DNA分子2条链都不被32P标记，减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，随机分配到细胞两极，不能保证4个子细胞中有一半所有染色体均含32P（这种情况是带有标记的DNA均分到一极导致的），B错误；某二倍体动物精原细胞，假设其核DNA数目为2n，若进行1次有丝分裂得到2个细胞，则每个细胞中都有一条染色体的一条单链带有3H标记，再进行一次有丝分裂，由于半保留复制，有丝分裂后期该条染色体的2个DNA分子中，1个DNA分子的1条链带有3H标记，另1个DNA分子的2条链均不带3H标记，分开时姐妹染色单体随机分配到两极，4个子细胞中至少有2个细胞含3H，C错误；若细胞进行减数分裂，且所有DNA未被标记，在含3H的培养液中分裂，DNA复制方式为半保留复制，复制之后的每条染色体上含有2个DNA分子，且每个DNA分子的2条链中均有1条含有3H，减数分裂Ⅰ结束后，在减数分裂Ⅱ后期（着丝粒分裂，姐妹染色单体分开）细胞中所有DNA均含3H，D正确。
5.（2024·辽阳模拟）将两条单链均被32P标记的基因A导入不含32P标记的某动物精原细胞中，且基因A的插入位置如图所示。将该精原细胞置于不含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。若不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和染色体变异，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，则该精原细胞一定进行了减数分裂
D.若3个子细胞中含32P，则该精原细胞一定进行了有丝分裂
解析：C DNA进行半保留复制，若该精原细胞进行两次连续的有丝分裂，第一次分裂产生的子细胞中1号、2号染色体所含有的DNA均为一条链被标记，进行第二次分裂时，中期时一条染色体中一个DNA被标记，一个DNA未被标记，着丝粒分开后，姐妹染色单体分开，随机移向细胞两极，产生的4个子细胞中可能有2、3、4个细胞含有32P；若该精原细胞进行减数分裂，DNA复制一次，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入细胞的同一极，产生的4个子细胞中有2个细胞含有32P，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入不同的子细胞，则产生的4个子细胞中均含有32P，A、B正确。由A、B选项分析可知，若4个子细胞中均含32P，则该精原细胞可能进行了有丝分裂或减数分裂，C错误。由A、B选项分析可知，若3个子细胞中含32P，则该精原细胞一定进行了有丝分裂，D正确。
细胞分裂与可遗传变异
（2024·山东高考6题）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：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基因的交换。若以机制①进行繁殖，可产生基因型为A1a2和a1A2的配子，配子中染色体复制一次，可以得到基因组成为A1a2A1a2和a1A2a1A2的个体，①符合题意。若以机制②进行繁殖，产生的次级精（卵）母细胞的基因组成可能为A1A2A1a2、a1A2a1a2，若减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，则形成的个体的基因组成为A1A2A1a2、a1A2a1a2，②不符合题意。若以机制③进行繁殖，则产生的次级精（卵）母细胞的基因组成可能为A1A2A1a2、a1a2a1A2，减数分裂Ⅱ每个四分体形成的4条染色体的基因组成分别为A1A2、A1a2、a1a2、a1A2，任意2条进入1个子细胞，可以得到基因组成为A1A2a1a2、A1a2a1A2等的个体，③符合题意。故选B。
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（如图）
（2）XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减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。
6.图中①②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（ ）
A.①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
解析：C ①中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会，A正确；②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，会导致形成的两个次级精母细胞中一个染色体数目正常，另一个数目异常，染色体数目正常的次级精母细胞形成两个正常配子，另一个次级精母细胞形成两个异常配子，则②经减数分裂形成的配子有一半正常，B正确；③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上可通过光学显微镜观察到这两种变化，D正确。
7.（2024·福建龙岩模拟）先天性色素失禁症是X染色体上的Nemo基因失常所致，是一种显性遗传病。若个体细胞中只含有Nemo基因，则会导致个体病情严重，在胎儿期就会死亡，而杂合子症状较轻，因此患者通常为女性。某女性杂合子与正常男性婚配，所生儿子（性染色体组成为XXY）为该病患者，下列分析错误的是（ ）
A.该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期，两条X染色体未分开
B.该儿子患病的原因可能是初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期，X染色体和Y染色体未分开
C.该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在四分体时期，两条X染色体片段互换
D.该夫妇计划生育第二个孩子，正常情况下，所生婴儿是正常女儿的概率为1/3
解析：C 假设X染色体上的显性致病基因为N，非致病基因为n，该女性杂合子的基因型为XNXn，该正常男性的基因型为XnY，所生儿子为该病患者，基因型可能为XNXnY。若初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期，两条X染色体未分开，则可形成基因型为XNXn的卵细胞，与含Y的精子结合，形成基因型为XNXnY的个体，A正确；若初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期，X染色体和Y染色体未分开，则可形成基因型为XnY的精子，与含XN的卵细胞结合，形成基因型为XNXnY的个体，B正确；初级卵母细胞在四分体时期，两条X染色体片段互换，形成的次级卵母细胞的基因型为XNXn，经减数分裂Ⅱ形成的卵细胞的基因型为XN或Xn，与含Y的精子结合，不能形成基因型为XNXnY的个体，C错误；某女性杂合子（XNXn）与正常男性（XnY）婚配，子代的基因型有XNXn、XnXn、XNY、XnY，其中XNY胎儿时期会死亡，所以正常情况下该夫妇所生婴儿是正常女儿（XnXn）的概率为1/3，D正确。
8.（2024·湖南衡阳三模）同种的二倍体雄、雌动物减数分裂某时期的细胞分裂图像如甲、乙所示。雄性动物的基因型为AAXBY，雌性动物的基因型为AaXBXb。不考虑除图示之外的其他变异，下列分析正确的是（ ）
A.与甲细胞同时产生的另一个细胞的基因型是AXB B.甲、乙细胞①②染色体上出现a基因的原因相同
C.若甲、乙细胞继续分裂，一共可产生6种配子 D.乙细胞除图示之外还可以产生其他的基因重组
解析：D 甲细胞中无同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，该细胞处于减数分裂Ⅱ中期，又因为其含有Y染色体，表示雄性动物，名称是次级精母细胞，与甲细胞同时产生的另一个细胞的基因型是AAXBXB，A错误；雄性动物的基因型为AAXBY，甲细胞中存在A、a，故动物体产生甲细胞的过程中发生了基因突变，雌性动物的基因型为AaXBXb，乙细胞②染色体上出现a基因的原因可能是基因重组（同源染色体非姐妹染色单体的互换），B错误；甲细胞是次级精母细胞可产生两种配子，而乙细胞为初级卵母细胞只能产生一种配子，一共可产生3种配子，C错误；乙细胞中A和a所在的同源染色体发生了互换，属于基因重组，此后细胞继续分裂，在减数分裂Ⅰ后期还可发生非同源染色体的非等位基因的自由组合，也属于基因重组，D正确。
突破点2 细胞衰老的机制与细胞死亡的类型
端粒、端粒酶与细胞衰老
1.端粒
端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列（5'到3'方向的链，富含GT）和蛋白质组成的复合体。在分裂的细胞中，端粒核苷酸序列的合成只能在端粒酶的催化下完成。
2.端粒酶
端粒酶是一种逆转录酶，它由RNA和蛋白质组成，以自身RNA为模板，合成端粒核苷酸序列，加到新合成DNA链末端。一般情况下，动物的生殖细胞、干细胞和癌细胞中的端粒酶具有活性。
端粒酶作用过程如下图：
3.端粒与细胞衰老
在正常二倍体细胞中，DNA复制完成后，5'端RNA引物一旦切去，就留下一段空缺。由于这些正常二倍体细胞中端粒酶没有活性，因此5'端空缺就无法得到修复。这样，DNA每复制一次，5'端就缩短一截，缩短到一定程度，细胞就不再分裂，于是细胞就进入衰老乃至死亡。
1.（2024·安徽合肥三模）端粒是真核生物染色体末端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，细胞每次分裂都会丢失一小段端粒。当端粒小于临界长度时，细胞就停止分裂，走向衰老和死亡。端粒酶是一种逆转录酶，由RNA和蛋白质组成，能以自身RNA为模板，合成端粒，从而填补因细胞分裂而丢失的端粒。下列相关叙述错误的是（ ）
A.正常细胞的分裂次数是有限的，这可能与端粒不断缩短有关
B.细胞增殖使线粒体DNA的端粒逐渐变短，导致线粒体DNA损伤
C.端粒酶在人体恶性肿瘤细胞中活性较高，可以修复端粒
D.端粒酶催化端粒修复的过程消耗能量，该过程存在碱基互补配对
解析：B 端粒学说显示，位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短，因此，正常细胞的分裂次数是有限的，A正确；端粒是染色体末端的结构，线粒体DNA是裸露的DNA分子，没有染色体，B错误；端粒酶的作用主要是修复随细胞分裂次数增加而逐渐缩短的染色体末端DNA，肿瘤细胞能无限增殖与端粒酶高活性有关，C正确；端粒酶是一种逆转录酶，端粒酶催化DNA合成时需要以脱氧核苷酸为原料，自身RNA作为模板，存在碱基互补配对，该过程需要酶且消耗能量，D正确。
2.（2024·重庆渝中三模）如图为三种诱发细胞衰老的机制，下列有关细胞衰老的说法错误的是（ ）
A.细胞周期阻滞是导致细胞衰老的关键环节
B.细胞端粒的延长或缩短都会加速细胞衰老
C.ATM等酶的磷酸化可能会引起细胞衰老
D.衰老细胞的DNA会有不同程度的损伤
解析：B 三种方式都会引发细胞周期阻滞，进而产生衰老特征引起衰老，A正确；端粒缩短会加速衰老，端粒延长可以延缓衰老，B错误；激活损伤反应会引起ATM等酶的磷酸化，进而引发衰老，C正确；细胞衰老之前都会出现损伤或者损伤反应，D正确。
细胞凋亡、铁死亡和细胞焦亡
1.（2023·山东高考3题）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
解析：B 蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；根据题干信息“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”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡后，病原体被释放，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。
2.（2022·辽宁高考17题改编）Fe3＋通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，最终以Fe2＋形式进入细胞质基质，相关过程如图所示。细胞内若Fe2＋过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死亡，称为铁死亡。下列叙述错误的是（ ）
注：早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式。
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3＋的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3＋进入细胞不需要消耗能量
解析：D 铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式，受基因调控，A正确；从图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离，可以看出环境溶液pH为5.0时，运铁蛋白与铁离子分离，环境溶液pH为7.0时，运铁蛋白与其受体分离，随后与铁离子结合成铁结合运铁蛋白，B正确；细胞器和细胞膜结构的改变和功能障碍是脂质过氧化的最明显后果，包括膜流动性降低，C正确；铁离子进入细胞的方式为胞吞，并非主动运输，运铁蛋白运出细胞的过程为胞吐，胞吞与胞吐过程都需要消耗细胞代谢释放的能量，即需要ATP水解并提供能量，D错误。
1.细胞凋亡和细胞焦亡
细胞凋亡与细胞焦亡同为细胞程序性死亡，均可出现染色质凝聚、核浓缩等现象，但二者在诸多方面不同，其具体区别如下：
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
细胞凋亡 细胞焦亡
形态学 细胞 缩小 肿胀膨大
细胞膜 结构完整 破裂
细胞器 完整 变形
DNA 降解为180～200 bp及其整倍数的片段 随机降解
核形态 核固缩（边缘染色质不可逆的凝结）和DNA片段化 染色质浓缩、没有DNA断裂
2.铁死亡与细胞凋亡
（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。
3.（2024·河南焦作一模）细胞焦亡又称炎症程序性细胞死亡，是细胞被病原体感染时发生的程序性死亡、细胞焦亡的表现为，当细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后，细胞体积不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放，并引起多种炎症反应。下列相关叙述正确的是（ ）
A.细胞焦亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定
B.人体内正在进行有丝分裂的细胞不可能发生细胞焦亡
C.细胞焦亡过程中不存在基因的选择性表达
D.焦亡后的细胞碎片可以被吞噬细胞清理
解析：D 细胞焦亡是细胞主动进行的程序性死亡，有利于维持生物体内部环境的稳定，A错误；人体内正在进行有丝分裂的细胞也可能发生细胞焦亡，因为细胞焦亡是由细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后发生的，与细胞是否正在进行有丝分裂无关，B错误；细胞焦亡过程中存在基因的选择性表达，因为细胞焦亡是由细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后发生的，这些信号或因素可能会诱导细胞内某些基因的表达，C错误；焦亡后的细胞碎片可以被吞噬细胞清理，因为吞噬细胞可以识别和清除细胞碎片和异物，维持组织内环境的稳定，D正确。
4.（2024·湖南永州三模）与细胞凋亡类似，铁死亡也是一种细胞程序性死亡。若细胞内Fe2＋过多，细胞膜中的不饱和脂肪酸会发生过氧化，从而诱导细胞死亡。下列叙述错误的是（ ）
A.铁死亡可能在维持内环境稳态方面起重要作用
B.有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
C.细胞膜中的脂肪酸过氧化后，其功能会受影响
D.细胞衰老后才会激活细胞凋亡，以维持机体正常生命活动
解析：D 与细胞凋亡类似，铁死亡也是一种细胞程序性死亡，所以铁死亡可能在维持内环境稳态方面起重要作用，A正确；细胞自噬过程中需要溶酶体中水解酶的参与，有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡，B正确；结构决定功能，因此细胞膜中的脂肪酸过氧化后，其功能会受到影响，C正确；题意显示，当细胞内Fe2＋过多时，细胞膜中的不饱和脂肪酸会发生过氧化，诱导细胞死亡，从而发生铁死亡，可见细胞凋亡未必是在细胞衰老后发生，D错误。
一、选择题
1.（2024·北京东城二模）如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15 min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（ ）
A.d→a→b→c→d可表示一个细胞周期
B.显微镜下观察，间期细胞数目多于M期
C.M期细胞中染色体数目变化为12→24→12
D.更换培养液后约10.1 h开始出现被标记的M期细胞
解析：D 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。据此分析题图可知：d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确；分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，持续的时间明显比分裂期长，因此显微镜下观察，间期细胞数目多于M期，B正确；由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确；放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2 h开始出现被标记的M期细胞，D错误。
2.（2024·浙江嘉兴二模）单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体，核内出现纺锤体，具体过程如图（仅显示部分染色体）。
下列叙述正确的是（ ）
A.①→②过程中，复制后的同源染色体相互配对
B.②→③过程中，细胞中不存在姐妹染色单体
C.③→④过程中，着丝粒分裂，分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D.④→⑤过程中，赤道板位置出现许多囊泡，囊泡聚集成细胞板
解析：C ①→②过程主要是DNA分子复制，复制结果是DNA数目加倍，染色体数目不变，形成姐妹染色单体，不会出现同源染色体相互配对，A错误；②→③过程主要是染色质螺旋化，缩短变粗成为染色体，每条染色体含有两条姐妹染色单体，B错误；③→④过程着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，且在纺锤体的牵引下平均移向细胞核两极，C正确；眼虫无细胞壁，④→⑤过程中，利用细胞膜的流动性，细胞膜向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞，不会出现细胞板，D错误。
3.（2024·江苏宿迁三模）下图表示植物细胞质分裂过程形成新的细胞壁的过程。下列叙述正确的是（ ）
A.该过程发生在分裂末期，实现了遗传物质的均等分配
B.真菌、细菌等生物有丝分裂时，也有细胞壁的形成
C.微管的主要成分为蛋白质，对低温和秋水仙素敏感
D.高尔基体小泡中含有固醇，小泡的膜可能形成新的细胞膜
解析：C 图示细胞中出现细胞板，发生在植物细胞有丝分裂末期，实现了染色体上遗传物质的均等分配，细胞质中的遗传物质不一定均等分配，A错误；有丝分裂是真核细胞的分裂方式，细菌的分裂方式为二分裂，B错误；微管的主要成分为蛋白质，对低温和秋水仙素敏感，秋水仙素和低温可抑制微管的形成，C正确；高尔基体与细胞壁的形成有关，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，不含固醇，D错误。
4.（2024·广东广州模拟）某兴趣小组将培养获得的二倍体和四倍体洋葱根尖，分别制作有丝分裂的临时装片进行观察。下图为二倍体洋葱根尖细胞的照片。下列叙述正确的是（ ）
A.植物细胞有丝分裂临时装片的制作步骤为解离—染色—漂洗—制片
B.细胞②处于有丝分裂前的间期，视野中细胞②的数量比①③多
C.处于①状态的细胞完成分裂后，细胞内染色体数目是体细胞的一半
D.四倍体洋葱处于有丝分裂中期的细胞中染色体数是②③的4倍
解析：B 观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（目的是使细胞分离）→漂洗（洗去解离液，便于染色）→染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）→制片→观察（用显微镜观察时要求遵循先低倍镜观察后高倍镜观察的原则），A错误；细胞①处于有丝分裂后期，细胞②处于有丝分裂前的间期，细胞③处于有丝分裂前期，因为在一个细胞周期中，分裂间期持续的时间远远长于分裂期，因此视野中细胞②的数量比①③多，B正确；细胞①处于有丝分裂后期，由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为染色体，染色体数目加倍，该细胞分裂后形成的细胞内染色体数目与体细胞相同，C错误；四倍体洋葱处于有丝分裂中期的细胞中染色体数是②③的2倍，D错误。
5.（2024·山东模拟预测）用3H标记某高等动物（2N＝4）精原细胞的全部DNA双链，将该细胞转至不含3H的培养液中培养一段时间，形成的其中1个细胞如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.图中细胞处于减数分裂Ⅱ过程中，每条染色单体都被3H标记
B.若该细胞中一半染色单体被3H标记，则该细胞可能处于第二次有丝分裂过程中
C.若该细胞处于第一次分裂过程中，则细胞中被标记的染色体数为2
D.若该细胞处于第二次分裂过程中，则细胞中被标记的核DNA数为8
解析：B 图示细胞中含有同源染色体，且染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，说明该细胞处于有丝分裂中期，A错误；在第一次有丝分裂过程中，DNA复制完成后，每条染色体的两条染色单体都被3H标记，第一次有丝分裂结束产生的子细胞中所有的染色体都被3H标记；在第二次有丝分裂过程中，DNA复制完成后，每条染色体的两条染色单体都是一条被3H标记，一条不被3H标记，即此时细胞中一半染色单体被3H标记。因此若该细胞中一半染色单体被3H标记，则该细胞可能处于第二次有丝分裂过程中，B正确；若该细胞处于第一次分裂过程中，则细胞中所有染色体都被3H标记，已知该动物正常体细胞中的染色体数为4，故图示细胞中被标记的染色体数为4，C错误；若该细胞处于第二次分裂过程中，则细胞中每条染色体上的两个DNA均是一个被3H标记，一个不被3H标记，该细胞中的染色体数为4，则此时细胞中被标记的核DNA数为4，D错误。
6.（2024·湖南衡阳模拟）角膜是覆盖眼睛的透明组织层，主要是由角膜干细胞维持的。角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死的细胞，并修复较小的角膜损伤。相关研究显示，短期睡眠不足增加了角膜干细胞的增殖分化速度，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，如角膜变薄。下列相关叙述正确的是（ ）
A.角膜干细胞能形成角膜上皮细胞是因为具有全能性
B.角膜干细胞增殖和分化过程中都会发生基因的选择性表达
C.睡眠不足会加速角膜上皮细胞的分裂、分化、衰老和凋亡的进程
D.角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时细胞中DNA和RNA均改变
解析：B 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，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，角膜干细胞能形成角膜上皮细胞，未体现全能性，A错误；角膜干细胞增殖时，与增殖相关的基因表达，角膜干细胞分化时，与分化相关的基因表达，B正确；据题意可知，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，推测长期睡眠不足不会加速角膜上皮细胞的分裂、分化，故角膜受损，C错误；角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时，DNA不变，RNA种类、含量改变，D错误。
7.（2024·海南省模拟）成骨细胞由多能的间充质干细胞（MSCs）在体内各种调控因素的调节下分化而来，BMP-2是主要的调控因子。BMP-2能诱导间充质干细胞分化为成骨祖细胞，再分化为成骨前体细胞，最终分化为成骨细胞。下列叙述正确的是（ ）
A.成骨细胞衰老凋亡后，成骨前体细胞只能通过细胞分裂补充细胞
B.成骨细胞凋亡是由细胞中遗传物质发生改变引起的细胞正常死亡
C.抑制BMP-2基因表达，间充质干细胞向成骨细胞分化的过程将会增强
D.老年人骨折难愈合可能与衰老成骨细胞中自由基增加，DNA、蛋白质等受损有关
解析：D 由题可知，成骨细胞衰老凋亡后，成骨前体细胞能够通过细胞分裂和细胞分化形成成骨细胞，A错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受遗传机制的程序性调控，而非由遗传物质的改变引起，B错误；BMP-2能诱导间充质干细胞分化为成骨祖细胞，再分化为成骨前体细胞，最终分化为成骨细胞，故抑制BMP-2基因表达，间充质干细胞向成骨细胞分化的过程将会减弱，C错误；老年人骨折后很难愈合，与老年人成骨细胞的衰老有关，自由基会损伤生物膜、攻击DNA和蛋白质，有可能导致细胞衰老，故老年人骨折难愈合可能与衰老成骨细胞中自由基增加，DNA、蛋白质等受损有关，D正确。
8.（2024·河北二模）如图表示人体细胞有丝分裂过程中染色质、染色体以及DNA的变化情况，图中序号表示生理过程，下列相关叙述错误的是（ ）
A.①发生在有丝分裂末期，此时细胞中染色体、DNA数量不变
B.②中DNA在酶的作用下复制，完成后细胞中染色体数目不变
C.③发生在有丝分裂后期，随着纺锤丝的牵引着丝粒断裂，DNA加倍
D.④发生在分裂间期，前期以后染色体的高度螺旋限制了②④的进行
解析：C ①是染色体解螺旋成为染色质，发生在有丝分裂末期，此时细胞中染色体、DNA数量不变，A正确；②发生在细胞分裂间期，表示染色体的复制，其中的DNA在酶的作用下复制，但是间期结束后细胞中染色体数目不变，B正确；③表示着丝粒一分为二，发生在有丝分裂后期，此时DNA不加倍，着丝粒的断裂不是纺锤丝牵引子染色体的结果，C错误；④表示DNA的转录，发生在分裂间期，前期以后染色体的高度螺旋限制了②DNA复制、④DNA转录的进行，D正确。
9.（2024·黑龙江模拟）动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低。用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述错误的是（ ）
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用
B.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
C.鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用减弱
D.细胞自噬受相关基因调控，自噬过强时会引起细胞凋亡
解析：C 根据题干信息可知，细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用，A正确；根据题干信息分析，鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，导致NOR1蛋白含量低，经过DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，NOR1蛋白含量升高，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制，推测癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响，从而满足癌细胞增殖过程中对营养的需求，B正确；NOR1基因表达，自噬体囊泡难以形成，自噬作用被抑制，则鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强，C错误；题目显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生，显然细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡有关，自噬过强时会引起细胞凋亡，D正确。
二、非选择题
10.（2024·广东珠海模拟）图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程部分染色体示意图，其性别决定方式为XY型；图2是分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。分析回答：
（1）图1中细胞②③的名称分别是 初级精母细胞、次级精母细胞 ，可能不含X染色体的细胞是 ③④ （填序号）。
（2）图1中，细胞①经图示有丝分裂形成的子细胞基因型为 AaBb （不考虑变异）。
（3）若图1表示的是卵巢内细胞的分裂图像，则一定需要修改的图是 ② （填序号）。
（4）在图2中有丝分裂前DNA的复制可发生在图中的 AB 段，减数分裂中同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换发生在图中的 FG 段；图1中细胞④对应于图2中的 HI 段。（填字母）
解析：（1）细胞②同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，细胞名称为初级精母细胞，细胞③处于减数分裂Ⅱ中期，细胞名称为次级精母细胞，减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，因此处于减数分裂Ⅱ过程中的细胞可能不含X染色体，即可能不含X染色体的细胞是③④。（2）该生物的基因型为AaBb，有丝分裂形成的子细胞的基因型与亲代细胞相同，因此图1中，细胞①经图示有丝分裂形成的子细胞基因型为AaBb。（3）初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的，第一极体的分裂是均等的，若图1表示的是卵巢内细胞的分裂图象，则一定需要修改的图是②（减数分裂Ⅰ后期）。（4）DNA的复制发生在分裂间期，可发生在图2中能够表示有丝分裂过程的AB段；减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），即发生在图中的FG段。图1中细胞④处于减数分裂Ⅱ后期，对应于图2中的HI段。
一、选择题
1.（2024·山东泰安模拟）细胞有丝分裂过程中存在SAC蛋白与APC（后期促进因子）的监控机制。初期SAC位于染色体的着丝粒上，当染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上之后，SAC会失活并脱离着丝粒，进而激活APC，促进细胞正常完成后续的分裂过程。下列叙述错误的是（ ）
A.染色体排列在赤道板上时，染色体和核DNA数目之比为1∶2
B.连续分裂的细胞中，SAC会不断地与着丝粒结合和脱离
C.推测SAC的功能是使细胞进入分裂后期
D.推测每条染色体着丝粒上的SAC都失活后APC才具有活性
解析：C 染色体排列在赤道板上时，染色体已在间期完成了复制，染色体和核DNA数目之比为1∶2，A正确；由题意可知，在连续分裂的细胞中，SAC会不断地与着丝粒结合和脱离，促进细胞完成分裂过程，B正确；由题意可知，SAC会失活并脱离着丝粒，进而激活APC，促进细胞正常完成后续的分裂过程，可推测SAC的功能是抑制细胞进入分裂后期，C错误；由题意可知，每条染色体着丝粒上的SAC都失活后才会激活APC，使APC具有活性，D正确。
2.（2024·北京丰台二模）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：TPX2是纺锤体装配因子。
A.UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C.TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
解析：C UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝，形成纺锤体，牵引染色体移动，执行正常功能，参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为，A正确；UHRF1蛋白缺失，EG5无法泛素化，可能导致TPX2纺锤体装配因子无法执行正常功能，可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞，B正确；据图可知，TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布，C错误；如果缺少UHRF1蛋白，将不能催化EG5的泛素化，抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配，导致细胞阻滞在有丝分裂期，无法正常进行分裂，该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据，D正确。
3.（2024·贵州安顺一模）研究发现，细胞焦亡依赖蛋白caspase-1的活化使细胞膜产生孔隙，细胞内外的物质随意进出造成细胞内外离子失衡，从而使细胞发生渗透性肿胀导致细胞膜破裂，随后细胞内的活性物质释放到细胞外引发机体的免疫反应，加剧炎症反应。下列叙述错误的是（ ）
A.人类胚胎发育过程中尾部的消失不属于细胞焦亡
B.发生细胞焦亡时，细胞膜破裂不影响组织液渗透压
C.细胞内的活性物质释放到细胞外被吞噬细胞吞噬消化
D.与细胞焦亡相比，细胞凋亡的特点之一是不发生炎症反应
解析：B 细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程，人类胚胎发育过程中尾部的消失属于细胞凋亡，A正确；细胞焦亡依赖蛋白caspase-1的活化使细胞膜产生孔隙，细胞内外的物质随意进出造成细胞内外离子失衡，从而使细胞发生渗透性肿胀导致细胞膜破裂，进而影响组织液渗透压，B错误；细胞内的活性物质释放到细胞外引发机体的免疫反应，最终被吞噬细胞吞噬消化，C正确；细胞凋亡属于细胞程序性死亡，是正常的生命现象，与细胞焦亡相比，细胞凋亡的特点之一是不发生炎症反应，D正确。
4.（2024·辽宁模拟）随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，其形态、大小在染色体上是恒定的，通过次缢痕与染色体主要部分相连，如图1所示。条纹斑竹鲨有丝分裂过程中的部分染色体分布如图2所示，其中31号染色体带有随体。下列叙述错误的是（ ）
A.随体的形态、大小是识别染色体的一个重要特征
B.图1可能处于有丝分裂中期，图2处于有丝分裂前期
C.图2的31号染色体中，DNA分子数和随体数均为4
D.有丝分裂后期着丝粒分裂，细胞中随体的数目加倍
解析：D 依题意，随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，其形态、大小在染色体上是恒定的，因此，随体的形态、大小可作为识别染色体的一个重要特征，A正确；图1细胞中染色体包含两条并列的姐妹染色单体，说明细胞完成了染色体的复制，可能处于有丝分裂中期；图2细胞中每条染色体包含两条并列的姐妹染色单体，核仁解体，核膜消失，每条染色体的着丝粒未排列在细胞中央的一个平面上，因此，细胞处于有丝分裂前期，B正确；据图可知，图2细胞中31号染色体有两条，每条染色体的两条姐妹染色单体上各有一个DNA分子及一个随体。因此，图2的31号染色体中，DNA分子数和随体数均为4，C正确；依题意，随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，复制后的染色体的每条姐妹染色单体末端有一个随体。因此，着丝粒分裂后，细胞中随体数目保持不变，D错误。
5.（2024·山东滨州一模）细胞周期可分为G1、S、G2、M四个时期，其中S期为DNA合成期，TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中。高浓度TdR可抑制DNA合成，常用于诱导细胞周期同步化，过程如下表。下列说法正确的是（ ）
步骤 第一步：含高浓度TdR培养基中培养 第二步：普通培养基中培养 第三步：含高浓度TdR培养基中培养
时间 至少15 h 至少7 h ？
A.TdR能阻止RNA聚合酶与DNA结合而阻断复制
B.第一步操作的目的是使所有细胞都停留在S期
C.第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h
D.第三步需至少持续22 h才能确保所有细胞同步化
解析：C TdR能阻止DNA聚合酶与DNA结合而阻断复制，A错误；第一步操作的目的是使位于S期的细胞停留在S期，其他时期的细胞停留在G1/S交界处，B错误；第一步：含高浓度TdR培养基中培养至少15 h（G2＋M＋G1），第二步：普通培养基中培养（洗脱DNA合成抑制剂）至少7 h（S时期），不能超过15 h（G2＋M＋G1），防止有些细胞再次进入S期，无法达到细胞周期同步化的目的，C正确；第三步：含高浓度TdR培养基中培养，第三步与第一步相同，处理时间也是必须大于15 h，D错误。
6.（2024·辽宁一模）绝大多数肠上皮细胞没有增殖能力，只有那些处在小肠上皮凹陷——肠隐窝里的上皮细胞，才有活跃的分裂增殖能力。当某个肠道上皮细胞死亡留下空缺之后，肠隐窝的干细胞就会分裂产生新的细胞，周围的肠道细胞会在伪足的帮助下，主动往空缺处移动，填补空缺。肠道上皮细胞的更新，对于肠道功能的维持非常重要。肠道上皮细胞增殖、迁移和挤压的异常，会导致炎性肠炎和肠癌等疾病的发生。下列有关叙述正确的是（ ）
A.肠隐窝的干细胞分裂产生的填补肠道上皮细胞死亡留下空缺的细胞仍然具有细胞周期
B.肠道上皮细胞增殖、迁移和挤压导致的异常，促进了小肠细胞的更新，属于细胞凋亡
C.肠癌是在物理、化学等因素的不利影响下，原癌基因和抑癌基因发生突变导致的
D.随着肠道上皮细胞染色体端粒DNA不断缩短，细胞水分逐渐减少，细胞核体积减小
解析：C 由题干可知，除了肠隐窝的上皮细胞外，绝大多数肠上皮细胞是没有增殖能力的，所以肠隐窝的细胞分裂产生的细胞，即用于填补肠道上皮细胞死亡留下空缺的细胞不具有细胞周期，A错误；肠道上皮细胞增殖、迁移和挤压导致的异常，是在不利因素下发生的细胞死亡，属于细胞坏死，B错误；在物理、化学、生物因素的影响下，肠道上皮细胞原癌基因和抑癌基因可能发生突变，导致肠癌，C正确；随着肠道上皮细胞染色体端粒DNA的缩短，细胞会衰老，细胞水分逐渐减少，细胞体积减小，细胞核体积增大，D错误。
二、非选择题
7.（2024·河北三模）某雄性动物的基因型为BbXdY（2N＝16）。将该动物体内一个精原细胞（DNA被32P全部标记）放在不含32P的培养液中培养，经若干次分裂后，分别用与基因B、b、D、d特异性结合的探针B（黄色）、探针b（绿色）、探针D（红色）、探针d（蓝色）处理某一分裂时期的细胞，结果如图1所示，已知该细胞在分裂过程中只发生了一次变异。回答下列问题：
（1）图1细胞处于 有丝 分裂的后期，理由是 减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体的分离，黄色与绿色应分别位于细胞两极；减数分裂Ⅱ后期应发生姐妹染色单体的分离，在细胞的同极不应该含有等位基因 。
不能 （填“能”或“不能”）确定该细胞中含有32P的染色体数量。图1细胞中出现红色的原因是 X染色体上一个d基因突变为D基因 。
（2）若该动物一个精原细胞中基因B和b所在染色体片段发生互换，则经探针处理后，不考虑其他变异，产生的配子中只显黄色的比例为 1/4 ；若该精原细胞先进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂，则产生的子细胞中含32P的细胞所占的比例范围是 1/2～1 。
（3）研究发现，细胞分裂过程中p53基因的表达产物能在细胞核内调控转录因子的活性，进而抑制细胞恶性增殖。为探究熊胆对皮肤癌细胞中p53基因表达的影响，研究人员分别提取经BB（熊胆粉）处理后的皮肤癌HaCaT、KUMA6细胞株的总蛋白，采用琼脂糖凝胶电泳法分离出p53，电泳结果如图2所示。
①癌细胞容易在体内分散和转移的原因是 细胞膜表面糖蛋白等物质减少，导致细胞间的黏着性降低，从而导致癌细胞容易在体内转移和扩散 ；
推测p53基因属于 抑癌 基因。
②琼脂糖凝胶电泳法分离p53时，p53在电场中的迁移速率主要与 自身的分子大小、构象及电荷大小等 有关。由电泳结果可得出的结论是 熊胆能促进两种皮肤癌细胞株中p53基因的表达，且随着熊胆处理时间的延长，p53基因表达量增加 。
解析：（1）依据题干信息和图1可知：图示中所示图像为有丝分裂后期。原因为：若细胞图像为减数分裂Ⅰ后期，则会发生同源染色体的分离，则位于细胞两极的探针信息黄色与绿色应分别位于细胞两极，与图示信息不符；若细胞图像为减数分裂Ⅱ后期，则细胞中的基因在不考虑基因突变的前提下，应该发生姐妹染色单体的分离，在细胞的同极不应该含有等位基因，与图示信息也不符，故图示为有丝分裂后期；DNA分子的复制为半保留复制，有丝分裂后期，随着姐妹染色单体的分离，形成的子染色体的结合具有随机性，因此不能确定该细胞中含有32P的染色体数量；由题意可知，探针D为红色、探针d为蓝色，因此图1细胞中出现红色的原因是X染色体上一个d基因突变为D基因。（2）若该动物一个精原细胞（BbXdY）中基因B和b所在染色体片段发生互换，则经探针处理后，不考虑其他变异，产生的配子中只显黄色（即生成的配子基因型为BY）的比例为1/4；该细胞经一次有丝分裂后，形成的两个精原细胞中每条染色体上均含32P，精原细胞进行减数分裂，复制得到的染色体中一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P。减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，形成两个次级精母细胞，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，形成的两条染色体一条含32P，一条不含32P，因此子细胞中含32P的细胞所占的比例范围是1/2～1。（3）①细胞膜表面糖蛋白等物质减少，导致细胞间的黏着性降低，从而导致癌细胞容易在体内转移和扩散；由题意可知，p53基因的表达产物能在细胞核内调控转录因子的活性，进而抑制细胞恶性增殖，因此p53基因属于抑癌基因；②p53在电场中的迁移速率主要与自身的分子大小、构象及电荷大小等有关；由电泳结果可得出的结论是熊胆能促进两种皮肤癌细胞株中p53基因的表达，且随着熊胆处理时间的延长，p53基因表达量增加。
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疑｜点｜必｜查
1.（必修1 P111正文）只有 连续分裂 的细胞才有细胞周期，进行减数分裂的细胞没有细胞周期。
2.（必修1 P111正文）细胞分裂间期会进行DNA复制、转录和翻译过程，分裂期可以进行 翻译 过程。
3.（必修1 P116探究·实践）比较不同时期持续时间长短的方法是 通过统计各时期的细胞占细胞总数的比例 ，来估计各个时期占整个细胞周期的比例。
4.（必修1 P121正文）实现细胞全能性的表现是发育成完整个体或 分化成其他各种细胞 。
5.（必修1 P124正文）老年人头发会变白是由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中 酪氨酸酶活性降低 ，黑色素合成减少；白化病患者是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能 合成酪氨酸酶 ，细胞中缺少酪氨酸酶所致。
6.（必修2 P20～21正文）等位基因分离一般发生在 减数分裂Ⅰ ，但由于互换，减数分裂Ⅱ后期也会发生等位基因分离现象。
7.（必修2 P20旁栏思考）在减数分裂Ⅰ中染色体出现的特殊行为有 同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等 。
主｜干｜知｜识｜整｜合
1.判断二倍体生物细胞分裂方式
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。
2.解读细胞分裂中的三类特殊曲线图表
（1）每条染色体中DNA含量的变化
根据曲线图完善下表：
A→B B→C C→D D→E
减数分裂 对应时期 减数分裂 前的间期 减数分裂 Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期 减数分裂Ⅱ后 期 减数分裂Ⅱ后期和减数分裂Ⅱ末期
有丝分裂 对应时期 有丝分裂 前的间期 前期和中期 后期 后期和 末期
（2）同源染色体对数和染色体组数变化曲线
①图甲中表示有丝分裂的是 a ，表示减数分裂的是 b 。
②图乙中表示有丝分裂的是 c ，表示减数分裂的是 d 。
（3）核DNA相对含量柱形图
图示 解读
①A组：处于细胞分裂前的 间期 ，减数分裂Ⅱ的前、中、后期 ②B组：处于细胞分裂前的 间期 ，正在进行 DNA复制 ③C组：处于有丝分裂的 前期、中期、后 期或减数分裂Ⅰ的 前期、中期、后 期
3.细胞的分化、衰老和死亡
（1）明确细胞分化的机理和结果
（2）识记细胞衰老的特征
（3）细胞死亡
①图解细胞凋亡机理
②“三看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
③细胞自噬：在一定条件下，细胞将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用的过程。
自噬对象
提醒：注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
易｜错｜易｜混｜辨｜析
1.判断下列有关细胞分裂叙述的正误
（1）（2024·全国甲卷） 哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同。（ √ ）
（2）（2023·北京卷）观察子代精巢中的细胞能观察到染色体两两配对的细胞和染色体移到两极的细胞。（ √ ）
（3）（2022·浙江卷）用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期，放射性同位素最适合标记在胸腺嘧啶。（ √ ）
（4）（2022·湖南卷）观察洋葱根尖细胞有丝分裂，根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低。（ × ）
（5）（2022·北京卷）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此判断雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。（ × ）
（6）（2021·全国乙卷）果蝇体细胞有8条染色体，其体细胞在有丝分裂后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体。（ × ）
2.判断下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述是否正确
（1）（2022·江苏卷）胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达。（ × ）
（2）（2021·河北卷）已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。（ √ ）
（3）（2021·浙江6月选考）细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因。（ √ ）
（4）（2021·辽宁卷）由蜜蜂卵细胞直接发育成完整个体体现了动物细胞的全能性。（ √ ）
3. 判断下列关于细胞衰老和死亡的叙述是否正确
（1）（2022·江苏卷）成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢。（ × ）
（2）（2022·浙江6月选考）细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中，人体各组织细胞的衰老总是同步的。 （×）
（3）（2021·河北卷）清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老。（ √ ）
（4）（2021·河北卷）细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。（ × ）
（5）（2024·黑吉辽卷）肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程。（ √ ）
（6）（2023·江苏卷）抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。（ × ）
原｜因｜原｜理｜阐｜释
1.洋葱表皮细胞不能作为有丝分裂材料的原因是 。
提示：洋葱表皮细胞高度分化，不能进行细胞分裂
2.在光学显微镜下观察同处于分裂末期的动物小肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是
。
提示：动物小肠上皮细胞细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞在赤道板位置形成细胞板
3.选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞，均分为甲、乙两组。甲组用含有3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行培养，乙组用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的培养基进行培养，一段时间后，带有放射性标记的细胞比例比较大的是 组，原因是 。
提示：甲 胚胎细胞都可以利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸进行转录，而只有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸进行DNA复制
4.与体细胞相比，花粉细胞中的染色体减少了一半，但仍具有全能性，原因是
。
提示：与体细胞相比，花粉细胞中的染色体减少了一半，但仍具有发育为完整个体的全套基因
5.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酸—蛋白质复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞能无限增殖的原因是 。
提示：癌细胞能激活端粒酶的活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而稳定染色体的结构
突破点1 有丝分裂与减数分裂
细胞周期的调控与细胞增殖的同步化
（2022·浙江1月选考18题）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（ ）
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
解析：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，不同组织细胞周期不同，同一组织细胞，环境条件改变，细胞周期也会变，A正确；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，可影响阶段转换，可使细胞周期停滞在特定阶段，C正确；在一个细胞周期中，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。
1.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：
2.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。
1.（2024·湖南长沙模拟）细胞周期控制系统通过周期性激活随后关闭关键蛋白质来调控细胞周期，磷酸化反应和去磷酸化反应是细胞用来改变蛋白质活性开或关的最通用的方法之一。细胞周期控制系统的核心是细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk），它们的活性呈周期性升降。如图所示为推动细胞从G2期进入M期的复合物M-Cdk的活化过程。下列叙述不正确的是（ ）
A.不同激酶（Weel和Cdk）使M-Cdk的不同位点发生磷酸化，体现了酶的专一性
B.磷酸化的M-Cdk无活性，需要磷酸酶去除Cdk上任意一个磷酸基团才能活化
C.活化的M-Cdk可激活更多的Cdc25，进一步促进M-Cdk的活化，这体现了正反馈调节
D.推测活化的M-Cdk在进入下一个细胞周期之前会失活
解析：B 不同激酶（Weel和Cdk）使M-Cdk的不同位点发生磷酸化，体现了酶的专一性，A正确；分析题图可知，磷酸化的M-Cdk需要磷酸酶去除Cdk上的抑制性磷酸基团才能活化，B错误；分析题图可知，活化的M-Cdk能通过促使无活性的Cdc25磷酸酶成为活化性磷酸酶，活化性磷酸酶又促使活化的M-Cdk生成，该过程属于正反馈调节，C正确；由题干信息可知，细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk）的活性呈周期性升降，M-Cdk的作用是推动细胞从G2期进入M期，因此在进入下一个细胞周期之前会失活，D正确。
2.（2024·湖北黄冈二模）下图1是细胞周期中四个阶段（G1、S、G2期为分裂前的间期，S期完成DNA复制，M期表示分裂期）和五个检查点，其中检查点受调控因子控制。细胞DNA链断裂或出现新的DNA单链通常是DNA产生损伤的起始信号，会被检查点感知蛋白P53探测到后启动修复。图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修复机制，DNA修复后才可进入细胞周期的下一阶段进行复制。下列说法正确的是（ ）
A.图1中M期的起点就是细胞周期的起点
B.图2的检查机制最可能发生在图1的检查点1
C.图2中P21是调控因子，其表达发生在S期
D.动物细胞的M期中心体发生倍增并移向细胞两极
解析：B 图1中G1期的起点是细胞周期的起点，A错误；图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修复机制，DNA修复后才可进入细胞周期的下一阶段进行复制，说明图2的检查机制最可能发生在图1的检查点1，B正确；图2中P21是调控因子，可以阻止DNA复制，说明其表达发生在S期之前，C错误；动物细胞分裂前的间期中心体发生倍增，D错误。
3.（2024·江西模拟）某植物细胞的细胞周期可分为DNA合成前期（G1期，时长5小时）、DNA合成期（S期，时长7小时）、DNA合成后期（G2期，时长3小时）、分裂期（M期，时长7小时）四个连续的时期。TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中抑制DNA合成，用于诱导细胞周期同步化，洗脱TdR后细胞周期可继续正常进行。为诱导细胞周期同步化，进行了以下操作：①在含高浓度TdR培养基中培养至少7小时，洗脱TdR；②在含高浓度TdR培养基中培养至少15小时，洗脱TdR；③在普通培养基中培养7～15小时；④在普通培养基中培养至少15小时。下列操作顺序能实现实验目的的是（ ）
A.①④① B.②③②
C.③②③ D.④①④
解析：B 要实现细胞周期同步化，即第一步：在含高浓度TdR培养基中培养至少15 小时（G2＋M＋G1），然后洗脱TdR；第二步：在普通培养基中培养至少7 小时（S时期），但不超过15 小时（G2＋M＋G1），防止有些细胞再次进入S期，无法达到细胞周期同步化的目的，即实验步骤为②③②可以实现细胞周期同步化。
细胞分裂中标记染色体去向分析方法
（2024·浙江6月选考18题）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
解析：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一次分裂末期、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。
1.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
2.细胞分裂后染色体标记的不同情况
（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）：
— 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。
4.（2024·河北衡水模拟）下列关于某二倍体动物精原细胞连续分裂2次形成4个子细胞过程中DNA变化情况的叙述，正确的是（ ）
A.若细胞进行有丝分裂，且所有DNA的两条链被32P标记，则在不含32P的培养液中分裂，4个子细胞中每个细胞的所有染色体都含32P
B.若细胞进行减数分裂，且所有DNA的一条链被32P标记，则在不含32P的培养液中分裂，4个子细胞中有一半所有染色体均含32P
C.若细胞进行有丝分裂，且一条染色体DNA的两条链被3H标记，则在不含3H的培养液中分裂，4个子细胞中只有1个细胞含3H
D.若细胞进行减数分裂，且所有DNA未被标记，在含3H的培养液中分裂，则在减数分裂Ⅱ后期细胞中所有DNA均含3H
解析：D 某二倍体动物精原细胞，假设其核DNA数目为2n，若进行1次有丝分裂得到2个细胞，则每个细胞中每个DNA的一条单链带有32P标记，再进行一次有丝分裂，由于半保留复制，有丝分裂后期2n个核DNA分子的一条单链带有32P标记，2n个核DNA分子2条链都不被32P标记，分开时姐妹单体随机分配到两极，4个子细胞中不是每个细胞的所有染色体都含32P，A错误；某二倍体动物精原细胞，假设其核DNA数目为2n，若细胞进行减数分裂，且所有DNA的一条链被32P标记，根据DNA半保留复制的特点，则在不含32P的培养液中分裂，核DNA复制之后4n个DNA分子中，2n个核DNA分子一条单链带有32P标记，2n个核DNA分子2条链都不被32P标记，减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，随机分配到细胞两极，不能保证4个子细胞中有一半所有染色体均含32P（这种情况是带有标记的DNA均分到一极导致的），B错误；某二倍体动物精原细胞，假设其核DNA数目为2n，若进行1次有丝分裂得到2个细胞，则每个细胞中都有一条染色体的一条单链带有3H标记，再进行一次有丝分裂，由于半保留复制，有丝分裂后期该条染色体的2个DNA分子中，1个DNA分子的1条链带有3H标记，另1个DNA分子的2条链均不带3H标记，分开时姐妹染色单体随机分配到两极，4个子细胞中至少有2个细胞含3H，C错误；若细胞进行减数分裂，且所有DNA未被标记，在含3H的培养液中分裂，DNA复制方式为半保留复制，复制之后的每条染色体上含有2个DNA分子，且每个DNA分子的2条链中均有1条含有3H，减数分裂Ⅰ结束后，在减数分裂Ⅱ后期（着丝粒分裂，姐妹染色单体分开）细胞中所有DNA均含3H，D正确。
5.（2024·辽阳模拟）将两条单链均被32P标记的基因A导入不含32P标记的某动物精原细胞中，且基因A的插入位置如图所示。将该精原细胞置于不含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。若不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和染色体变异，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，则该精原细胞一定进行了减数分裂
D.若3个子细胞中含32P，则该精原细胞一定进行了有丝分裂
解析：C DNA进行半保留复制，若该精原细胞进行两次连续的有丝分裂，第一次分裂产生的子细胞中1号、2号染色体所含有的DNA均为一条链被标记，进行第二次分裂时，中期时一条染色体中一个DNA被标记，一个DNA未被标记，着丝粒分开后，姐妹染色单体分开，随机移向细胞两极，产生的4个子细胞中可能有2、3、4个细胞含有32P；若该精原细胞进行减数分裂，DNA复制一次，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入细胞的同一极，产生的4个子细胞中有2个细胞含有32P，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入不同的子细胞，则产生的4个子细胞中均含有32P，A、B正确。由A、B选项分析可知，若4个子细胞中均含32P，则该精原细胞可能进行了有丝分裂或减数分裂，C错误。由A、B选项分析可知，若3个子细胞中含32P，则该精原细胞一定进行了有丝分裂，D正确。
细胞分裂与可遗传变异
（2024·山东高考6题）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：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基因的交换。若以机制①进行繁殖，可产生基因型为A1a2和a1A2的配子，配子中染色体复制一次，可以得到基因组成为A1a2A1a2和a1A2a1A2的个体，①符合题意。若以机制②进行繁殖，产生的次级精（卵）母细胞的基因组成可能为A1A2A1a2、a1A2a1a2，若减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，则形成的个体的基因组成为A1A2A1a2、a1A2a1a2，②不符合题意。若以机制③进行繁殖，则产生的次级精（卵）母细胞的基因组成可能为A1A2A1a2、a1a2a1A2，减数分裂Ⅱ每个四分体形成的4条染色体的基因组成分别为A1A2、A1a2、a1a2、a1A2，任意2条进入1个子细胞，可以得到基因组成为A1A2a1a2、A1a2a1A2等的个体，③符合题意。故选B。
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（如图）
（2）XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减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。
6.图中①②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（ ）
A.①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
解析：C ①中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会，A正确；②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，会导致形成的两个次级精母细胞中一个染色体数目正常，另一个数目异常，染色体数目正常的次级精母细胞形成两个正常配子，另一个次级精母细胞形成两个异常配子，则②经减数分裂形成的配子有一半正常，B正确；③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上可通过光学显微镜观察到这两种变化，D正确。
7.（2024·福建龙岩模拟）先天性色素失禁症是X染色体上的Nemo基因失常所致，是一种显性遗传病。若个体细胞中只含有Nemo基因，则会导致个体病情严重，在胎儿期就会死亡，而杂合子症状较轻，因此患者通常为女性。某女性杂合子与正常男性婚配，所生儿子（性染色体组成为XXY）为该病患者，下列分析错误的是（ ）
A.该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期，两条X染色体未分开
B.该儿子患病的原因可能是初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期，X染色体和Y染色体未分开
C.该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在四分体时期，两条X染色体片段互换
D.该夫妇计划生育第二个孩子，正常情况下，所生婴儿是正常女儿的概率为1/3
解析：C 假设X染色体上的显性致病基因为N，非致病基因为n，该女性杂合子的基因型为XNXn，该正常男性的基因型为XnY，所生儿子为该病患者，基因型可能为XNXnY。若初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期，两条X染色体未分开，则可形成基因型为XNXn的卵细胞，与含Y的精子结合，形成基因型为XNXnY的个体，A正确；若初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期，X染色体和Y染色体未分开，则可形成基因型为XnY的精子，与含XN的卵细胞结合，形成基因型为XNXnY的个体，B正确；初级卵母细胞在四分体时期，两条X染色体片段互换，形成的次级卵母细胞的基因型为XNXn，经减数分裂Ⅱ形成的卵细胞的基因型为XN或Xn，与含Y的精子结合，不能形成基因型为XNXnY的个体，C错误；某女性杂合子（XNXn）与正常男性（XnY）婚配，子代的基因型有XNXn、XnXn、XNY、XnY，其中XNY胎儿时期会死亡，所以正常情况下该夫妇所生婴儿是正常女儿（XnXn）的概率为1/3，D正确。
8.（2024·湖南衡阳三模）同种的二倍体雄、雌动物减数分裂某时期的细胞分裂图像如甲、乙所示。雄性动物的基因型为AAXBY，雌性动物的基因型为AaXBXb。不考虑除图示之外的其他变异，下列分析正确的是（ ）
A.与甲细胞同时产生的另一个细胞的基因型是AXB B.甲、乙细胞①②染色体上出现a基因的原因相同
C.若甲、乙细胞继续分裂，一共可产生6种配子 D.乙细胞除图示之外还可以产生其他的基因重组
解析：D 甲细胞中无同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，该细胞处于减数分裂Ⅱ中期，又因为其含有Y染色体，表示雄性动物，名称是次级精母细胞，与甲细胞同时产生的另一个细胞的基因型是AAXBXB，A错误；雄性动物的基因型为AAXBY，甲细胞中存在A、a，故动物体产生甲细胞的过程中发生了基因突变，雌性动物的基因型为AaXBXb，乙细胞②染色体上出现a基因的原因可能是基因重组（同源染色体非姐妹染色单体的互换），B错误；甲细胞是次级精母细胞可产生两种配子，而乙细胞为初级卵母细胞只能产生一种配子，一共可产生3种配子，C错误；乙细胞中A和a所在的同源染色体发生了互换，属于基因重组，此后细胞继续分裂，在减数分裂Ⅰ后期还可发生非同源染色体的非等位基因的自由组合，也属于基因重组，D正确。
突破点2 细胞衰老的机制与细胞死亡的类型
端粒、端粒酶与细胞衰老
1.端粒
端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列（5'到3'方向的链，富含GT）和蛋白质组成的复合体。在分裂的细胞中，端粒核苷酸序列的合成只能在端粒酶的催化下完成。
2.端粒酶
端粒酶是一种逆转录酶，它由RNA和蛋白质组成，以自身RNA为模板，合成端粒核苷酸序列，加到新合成DNA链末端。一般情况下，动物的生殖细胞、干细胞和癌细胞中的端粒酶具有活性。
端粒酶作用过程如下图：
3.端粒与细胞衰老
在正常二倍体细胞中，DNA复制完成后，5'端RNA引物一旦切去，就留下一段空缺。由于这些正常二倍体细胞中端粒酶没有活性，因此5'端空缺就无法得到修复。这样，DNA每复制一次，5'端就缩短一截，缩短到一定程度，细胞就不再分裂，于是细胞就进入衰老乃至死亡。
1.（2024·安徽合肥三模）端粒是真核生物染色体末端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，细胞每次分裂都会丢失一小段端粒。当端粒小于临界长度时，细胞就停止分裂，走向衰老和死亡。端粒酶是一种逆转录酶，由RNA和蛋白质组成，能以自身RNA为模板，合成端粒，从而填补因细胞分裂而丢失的端粒。下列相关叙述错误的是（ ）
A.正常细胞的分裂次数是有限的，这可能与端粒不断缩短有关
B.细胞增殖使线粒体DNA的端粒逐渐变短，导致线粒体DNA损伤
C.端粒酶在人体恶性肿瘤细胞中活性较高，可以修复端粒
D.端粒酶催化端粒修复的过程消耗能量，该过程存在碱基互补配对
解析：B 端粒学说显示，位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短，因此，正常细胞的分裂次数是有限的，A正确；端粒是染色体末端的结构，线粒体DNA是裸露的DNA分子，没有染色体，B错误；端粒酶的作用主要是修复随细胞分裂次数增加而逐渐缩短的染色体末端DNA，肿瘤细胞能无限增殖与端粒酶高活性有关，C正确；端粒酶是一种逆转录酶，端粒酶催化DNA合成时需要以脱氧核苷酸为原料，自身RNA作为模板，存在碱基互补配对，该过程需要酶且消耗能量，D正确。
2.（2024·重庆渝中三模）如图为三种诱发细胞衰老的机制，下列有关细胞衰老的说法错误的是（ ）
A.细胞周期阻滞是导致细胞衰老的关键环节
B.细胞端粒的延长或缩短都会加速细胞衰老
C.ATM等酶的磷酸化可能会引起细胞衰老
D.衰老细胞的DNA会有不同程度的损伤
解析：B 三种方式都会引发细胞周期阻滞，进而产生衰老特征引起衰老，A正确；端粒缩短会加速衰老，端粒延长可以延缓衰老，B错误；激活损伤反应会引起ATM等酶的磷酸化，进而引发衰老，C正确；细胞衰老之前都会出现损伤或者损伤反应，D正确。
细胞凋亡、铁死亡和细胞焦亡
1.（2023·山东高考3题）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
解析：B 蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；根据题干信息“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”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡后，病原体被释放，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。
2.（2022·辽宁高考17题改编）Fe3＋通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，最终以Fe2＋形式进入细胞质基质，相关过程如图所示。细胞内若Fe2＋过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死亡，称为铁死亡。下列叙述错误的是（ ）
注：早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式。
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3＋的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低
D.运铁蛋白携带Fe3＋进入细胞不需要消耗能量
解析：D 铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式，受基因调控，A正确；从图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离，可以看出环境溶液pH为5.0时，运铁蛋白与铁离子分离，环境溶液pH为7.0时，运铁蛋白与其受体分离，随后与铁离子结合成铁结合运铁蛋白，B正确；细胞器和细胞膜结构的改变和功能障碍是脂质过氧化的最明显后果，包括膜流动性降低，C正确；铁离子进入细胞的方式为胞吞，并非主动运输，运铁蛋白运出细胞的过程为胞吐，胞吞与胞吐过程都需要消耗细胞代谢释放的能量，即需要ATP水解并提供能量，D错误。
1.细胞凋亡和细胞焦亡
细胞凋亡与细胞焦亡同为细胞程序性死亡，均可出现染色质凝聚、核浓缩等现象，但二者在诸多方面不同，其具体区别如下：
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
细胞凋亡 细胞焦亡
形态学 细胞 缩小 肿胀膨大
细胞膜 结构完整 破裂
细胞器 完整 变形
DNA 降解为180～200 bp及其整倍数的片段 随机降解
核形态 核固缩（边缘染色质不可逆的凝结）和DNA片段化 染色质浓缩、没有DNA断裂
2.铁死亡与细胞凋亡
（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。
3.（2024·河南焦作一模）细胞焦亡又称炎症程序性细胞死亡，是细胞被病原体感染时发生的程序性死亡、细胞焦亡的表现为，当细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后，细胞体积不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放，并引起多种炎症反应。下列相关叙述正确的是（ ）
A.细胞焦亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定
B.人体内正在进行有丝分裂的细胞不可能发生细胞焦亡
C.细胞焦亡过程中不存在基因的选择性表达
D.焦亡后的细胞碎片可以被吞噬细胞清理
解析：D 细胞焦亡是细胞主动进行的程序性死亡，有利于维持生物体内部环境的稳定，A错误；人体内正在进行有丝分裂的细胞也可能发生细胞焦亡，因为细胞焦亡是由细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后发生的，与细胞是否正在进行有丝分裂无关，B错误；细胞焦亡过程中存在基因的选择性表达，因为细胞焦亡是由细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后发生的，这些信号或因素可能会诱导细胞内某些基因的表达，C错误；焦亡后的细胞碎片可以被吞噬细胞清理，因为吞噬细胞可以识别和清除细胞碎片和异物，维持组织内环境的稳定，D正确。
4.（2024·湖南永州三模）与细胞凋亡类似，铁死亡也是一种细胞程序性死亡。若细胞内Fe2＋过多，细胞膜中的不饱和脂肪酸会发生过氧化，从而诱导细胞死亡。下列叙述错误的是（ ）
A.铁死亡可能在维持内环境稳态方面起重要作用
B.有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
C.细胞膜中的脂肪酸过氧化后，其功能会受影响
D.细胞衰老后才会激活细胞凋亡，以维持机体正常生命活动
解析：D 与细胞凋亡类似，铁死亡也是一种细胞程序性死亡，所以铁死亡可能在维持内环境稳态方面起重要作用，A正确；细胞自噬过程中需要溶酶体中水解酶的参与，有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡，B正确；结构决定功能，因此细胞膜中的脂肪酸过氧化后，其功能会受到影响，C正确；题意显示，当细胞内Fe2＋过多时，细胞膜中的不饱和脂肪酸会发生过氧化，诱导细胞死亡，从而发生铁死亡，可见细胞凋亡未必是在细胞衰老后发生，D错误。
一、选择题
1.（2024·北京东城二模）如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15 min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（ ）
A.d→a→b→c→d可表示一个细胞周期
B.显微镜下观察，间期细胞数目多于M期
C.M期细胞中染色体数目变化为12→24→12
D.更换培养液后约10.1 h开始出现被标记的M期细胞
解析：D 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。据此分析题图可知：d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确；分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，持续的时间明显比分裂期长，因此显微镜下观察，间期细胞数目多于M期，B正确；由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确；放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2 h开始出现被标记的M期细胞，D错误。
2.（2024·浙江嘉兴二模）单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体，核内出现纺锤体，具体过程如图（仅显示部分染色体）。
下列叙述正确的是（ ）
A.①→②过程中，复制后的同源染色体相互配对
B.②→③过程中，细胞中不存在姐妹染色单体
C.③→④过程中，着丝粒分裂，分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D.④→⑤过程中，赤道板位置出现许多囊泡，囊泡聚集成细胞板
解析：C ①→②过程主要是DNA分子复制，复制结果是DNA数目加倍，染色体数目不变，形成姐妹染色单体，不会出现同源染色体相互配对，A错误；②→③过程主要是染色质螺旋化，缩短变粗成为染色体，每条染色体含有两条姐妹染色单体，B错误；③→④过程着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，且在纺锤体的牵引下平均移向细胞核两极，C正确；眼虫无细胞壁，④→⑤过程中，利用细胞膜的流动性，细胞膜向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞，不会出现细胞板，D错误。
3.（2024·江苏宿迁三模）下图表示植物细胞质分裂过程形成新的细胞壁的过程。下列叙述正确的是（ ）
A.该过程发生在分裂末期，实现了遗传物质的均等分配
B.真菌、细菌等生物有丝分裂时，也有细胞壁的形成
C.微管的主要成分为蛋白质，对低温和秋水仙素敏感
D.高尔基体小泡中含有固醇，小泡的膜可能形成新的细胞膜
解析：C 图示细胞中出现细胞板，发生在植物细胞有丝分裂末期，实现了染色体上遗传物质的均等分配，细胞质中的遗传物质不一定均等分配，A错误；有丝分裂是真核细胞的分裂方式，细菌的分裂方式为二分裂，B错误；微管的主要成分为蛋白质，对低温和秋水仙素敏感，秋水仙素和低温可抑制微管的形成，C正确；高尔基体与细胞壁的形成有关，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，不含固醇，D错误。
4.（2024·广东广州模拟）某兴趣小组将培养获得的二倍体和四倍体洋葱根尖，分别制作有丝分裂的临时装片进行观察。下图为二倍体洋葱根尖细胞的照片。下列叙述正确的是（ ）
A.植物细胞有丝分裂临时装片的制作步骤为解离—染色—漂洗—制片
B.细胞②处于有丝分裂前的间期，视野中细胞②的数量比①③多
C.处于①状态的细胞完成分裂后，细胞内染色体数目是体细胞的一半
D.四倍体洋葱处于有丝分裂中期的细胞中染色体数是②③的4倍
解析：B 观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（目的是使细胞分离）→漂洗（洗去解离液，便于染色）→染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）→制片→观察（用显微镜观察时要求遵循先低倍镜观察后高倍镜观察的原则），A错误；细胞①处于有丝分裂后期，细胞②处于有丝分裂前的间期，细胞③处于有丝分裂前期，因为在一个细胞周期中，分裂间期持续的时间远远长于分裂期，因此视野中细胞②的数量比①③多，B正确；细胞①处于有丝分裂后期，由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为染色体，染色体数目加倍，该细胞分裂后形成的细胞内染色体数目与体细胞相同，C错误；四倍体洋葱处于有丝分裂中期的细胞中染色体数是②③的2倍，D错误。
5.（2024·山东模拟预测）用3H标记某高等动物（2N＝4）精原细胞的全部DNA双链，将该细胞转至不含3H的培养液中培养一段时间，形成的其中1个细胞如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.图中细胞处于减数分裂Ⅱ过程中，每条染色单体都被3H标记
B.若该细胞中一半染色单体被3H标记，则该细胞可能处于第二次有丝分裂过程中
C.若该细胞处于第一次分裂过程中，则细胞中被标记的染色体数为2
D.若该细胞处于第二次分裂过程中，则细胞中被标记的核DNA数为8
解析：B 图示细胞中含有同源染色体，且染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，说明该细胞处于有丝分裂中期，A错误；在第一次有丝分裂过程中，DNA复制完成后，每条染色体的两条染色单体都被3H标记，第一次有丝分裂结束产生的子细胞中所有的染色体都被3H标记；在第二次有丝分裂过程中，DNA复制完成后，每条染色体的两条染色单体都是一条被3H标记，一条不被3H标记，即此时细胞中一半染色单体被3H标记。因此若该细胞中一半染色单体被3H标记，则该细胞可能处于第二次有丝分裂过程中，B正确；若该细胞处于第一次分裂过程中，则细胞中所有染色体都被3H标记，已知该动物正常体细胞中的染色体数为4，故图示细胞中被标记的染色体数为4，C错误；若该细胞处于第二次分裂过程中，则细胞中每条染色体上的两个DNA均是一个被3H标记，一个不被3H标记，该细胞中的染色体数为4，则此时细胞中被标记的核DNA数为4，D错误。
6.（2024·湖南衡阳模拟）角膜是覆盖眼睛的透明组织层，主要是由角膜干细胞维持的。角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死的细胞，并修复较小的角膜损伤。相关研究显示，短期睡眠不足增加了角膜干细胞的增殖分化速度，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，如角膜变薄。下列相关叙述正确的是（ ）
A.角膜干细胞能形成角膜上皮细胞是因为具有全能性
B.角膜干细胞增殖和分化过程中都会发生基因的选择性表达
C.睡眠不足会加速角膜上皮细胞的分裂、分化、衰老和凋亡的进程
D.角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时细胞中DNA和RNA均改变
解析：B 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，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，角膜干细胞能形成角膜上皮细胞，未体现全能性，A错误；角膜干细胞增殖时，与增殖相关的基因表达，角膜干细胞分化时，与分化相关的基因表达，B正确；据题意可知，长期睡眠不足会造成角膜严重受损，推测长期睡眠不足不会加速角膜上皮细胞的分裂、分化，故角膜受损，C错误；角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时，DNA不变，RNA种类、含量改变，D错误。
7.（2024·海南省模拟）成骨细胞由多能的间充质干细胞（MSCs）在体内各种调控因素的调节下分化而来，BMP-2是主要的调控因子。BMP-2能诱导间充质干细胞分化为成骨祖细胞，再分化为成骨前体细胞，最终分化为成骨细胞。下列叙述正确的是（ ）
A.成骨细胞衰老凋亡后，成骨前体细胞只能通过细胞分裂补充细胞
B.成骨细胞凋亡是由细胞中遗传物质发生改变引起的细胞正常死亡
C.抑制BMP-2基因表达，间充质干细胞向成骨细胞分化的过程将会增强
D.老年人骨折难愈合可能与衰老成骨细胞中自由基增加，DNA、蛋白质等受损有关
解析：D 由题可知，成骨细胞衰老凋亡后，成骨前体细胞能够通过细胞分裂和细胞分化形成成骨细胞，A错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受遗传机制的程序性调控，而非由遗传物质的改变引起，B错误；BMP-2能诱导间充质干细胞分化为成骨祖细胞，再分化为成骨前体细胞，最终分化为成骨细胞，故抑制BMP-2基因表达，间充质干细胞向成骨细胞分化的过程将会减弱，C错误；老年人骨折后很难愈合，与老年人成骨细胞的衰老有关，自由基会损伤生物膜、攻击DNA和蛋白质，有可能导致细胞衰老，故老年人骨折难愈合可能与衰老成骨细胞中自由基增加，DNA、蛋白质等受损有关，D正确。
8.（2024·河北二模）如图表示人体细胞有丝分裂过程中染色质、染色体以及DNA的变化情况，图中序号表示生理过程，下列相关叙述错误的是（ ）
A.①发生在有丝分裂末期，此时细胞中染色体、DNA数量不变
B.②中DNA在酶的作用下复制，完成后细胞中染色体数目不变
C.③发生在有丝分裂后期，随着纺锤丝的牵引着丝粒断裂，DNA加倍
D.④发生在分裂间期，前期以后染色体的高度螺旋限制了②④的进行
解析：C ①是染色体解螺旋成为染色质，发生在有丝分裂末期，此时细胞中染色体、DNA数量不变，A正确；②发生在细胞分裂间期，表示染色体的复制，其中的DNA在酶的作用下复制，但是间期结束后细胞中染色体数目不变，B正确；③表示着丝粒一分为二，发生在有丝分裂后期，此时DNA不加倍，着丝粒的断裂不是纺锤丝牵引子染色体的结果，C错误；④表示DNA的转录，发生在分裂间期，前期以后染色体的高度螺旋限制了②DNA复制、④DNA转录的进行，D正确。
9.（2024·黑龙江模拟）动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低。用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述错误的是（ ）
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用
B.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
C.鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用减弱
D.细胞自噬受相关基因调控，自噬过强时会引起细胞凋亡
解析：C 根据题干信息可知，细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用，A正确；根据题干信息分析，鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，导致NOR1蛋白含量低，经过DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，NOR1蛋白含量升高，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制，推测癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响，从而满足癌细胞增殖过程中对营养的需求，B正确；NOR1基因表达，自噬体囊泡难以形成，自噬作用被抑制，则鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强，C错误；题目显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生，显然细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡有关，自噬过强时会引起细胞凋亡，D正确。
二、非选择题
10.（2024·广东珠海模拟）图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程部分染色体示意图，其性别决定方式为XY型；图2是分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。分析回答：
（1）图1中细胞②③的名称分别是 初级精母细胞、次级精母细胞 ，可能不含X染色体的细胞是 ③④ （填序号）。
（2）图1中，细胞①经图示有丝分裂形成的子细胞基因型为 AaBb （不考虑变异）。
（3）若图1表示的是卵巢内细胞的分裂图像，则一定需要修改的图是 ② （填序号）。
（4）在图2中有丝分裂前DNA的复制可发生在图中的 AB 段，减数分裂中同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换发生在图中的 FG 段；图1中细胞④对应于图2中的 HI 段。（填字母）
解析：（1）细胞②同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，细胞名称为初级精母细胞，细胞③处于减数分裂Ⅱ中期，细胞名称为次级精母细胞，减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，因此处于减数分裂Ⅱ过程中的细胞可能不含X染色体，即可能不含X染色体的细胞是③④。（2）该生物的基因型为AaBb，有丝分裂形成的子细胞的基因型与亲代细胞相同，因此图1中，细胞①经图示有丝分裂形成的子细胞基因型为AaBb。（3）初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的，第一极体的分裂是均等的，若图1表示的是卵巢内细胞的分裂图象，则一定需要修改的图是②（减数分裂Ⅰ后期）。（4）DNA的复制发生在分裂间期，可发生在图2中能够表示有丝分裂过程的AB段；减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），即发生在图中的FG段。图1中细胞④处于减数分裂Ⅱ后期，对应于图2中的HI段。
一、选择题
1.（2024·山东泰安模拟）细胞有丝分裂过程中存在SAC蛋白与APC（后期促进因子）的监控机制。初期SAC位于染色体的着丝粒上，当染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上之后，SAC会失活并脱离着丝粒，进而激活APC，促进细胞正常完成后续的分裂过程。下列叙述错误的是（ ）
A.染色体排列在赤道板上时，染色体和核DNA数目之比为1∶2
B.连续分裂的细胞中，SAC会不断地与着丝粒结合和脱离
C.推测SAC的功能是使细胞进入分裂后期
D.推测每条染色体着丝粒上的SAC都失活后APC才具有活性
解析：C 染色体排列在赤道板上时，染色体已在间期完成了复制，染色体和核DNA数目之比为1∶2，A正确；由题意可知，在连续分裂的细胞中，SAC会不断地与着丝粒结合和脱离，促进细胞完成分裂过程，B正确；由题意可知，SAC会失活并脱离着丝粒，进而激活APC，促进细胞正常完成后续的分裂过程，可推测SAC的功能是抑制细胞进入分裂后期，C错误；由题意可知，每条染色体着丝粒上的SAC都失活后才会激活APC，使APC具有活性，D正确。
2.（2024·北京丰台二模）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：TPX2是纺锤体装配因子。
A.UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C.TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
解析：C UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝，形成纺锤体，牵引染色体移动，执行正常功能，参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为，A正确；UHRF1蛋白缺失，EG5无法泛素化，可能导致TPX2纺锤体装配因子无法执行正常功能，可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞，B正确；据图可知，TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布，C错误；如果缺少UHRF1蛋白，将不能催化EG5的泛素化，抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配，导致细胞阻滞在有丝分裂期，无法正常进行分裂，该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据，D正确。
3.（2024·贵州安顺一模）研究发现，细胞焦亡依赖蛋白caspase-1的活化使细胞膜产生孔隙，细胞内外的物质随意进出造成细胞内外离子失衡，从而使细胞发生渗透性肿胀导致细胞膜破裂，随后细胞内的活性物质释放到细胞外引发机体的免疫反应，加剧炎症反应。下列叙述错误的是（ ）
A.人类胚胎发育过程中尾部的消失不属于细胞焦亡
B.发生细胞焦亡时，细胞膜破裂不影响组织液渗透压
C.细胞内的活性物质释放到细胞外被吞噬细胞吞噬消化
D.与细胞焦亡相比，细胞凋亡的特点之一是不发生炎症反应
解析：B 细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程，人类胚胎发育过程中尾部的消失属于细胞凋亡，A正确；细胞焦亡依赖蛋白caspase-1的活化使细胞膜产生孔隙，细胞内外的物质随意进出造成细胞内外离子失衡，从而使细胞发生渗透性肿胀导致细胞膜破裂，进而影响组织液渗透压，B错误；细胞内的活性物质释放到细胞外引发机体的免疫反应，最终被吞噬细胞吞噬消化，C正确；细胞凋亡属于细胞程序性死亡，是正常的生命现象，与细胞焦亡相比，细胞凋亡的特点之一是不发生炎症反应，D正确。
4.（2024·辽宁模拟）随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，其形态、大小在染色体上是恒定的，通过次缢痕与染色体主要部分相连，如图1所示。条纹斑竹鲨有丝分裂过程中的部分染色体分布如图2所示，其中31号染色体带有随体。下列叙述错误的是（ ）
A.随体的形态、大小是识别染色体的一个重要特征
B.图1可能处于有丝分裂中期，图2处于有丝分裂前期
C.图2的31号染色体中，DNA分子数和随体数均为4
D.有丝分裂后期着丝粒分裂，细胞中随体的数目加倍
解析：D 依题意，随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，其形态、大小在染色体上是恒定的，因此，随体的形态、大小可作为识别染色体的一个重要特征，A正确；图1细胞中染色体包含两条并列的姐妹染色单体，说明细胞完成了染色体的复制，可能处于有丝分裂中期；图2细胞中每条染色体包含两条并列的姐妹染色单体，核仁解体，核膜消失，每条染色体的着丝粒未排列在细胞中央的一个平面上，因此，细胞处于有丝分裂前期，B正确；据图可知，图2细胞中31号染色体有两条，每条染色体的两条姐妹染色单体上各有一个DNA分子及一个随体。因此，图2的31号染色体中，DNA分子数和随体数均为4，C正确；依题意，随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，复制后的染色体的每条姐妹染色单体末端有一个随体。因此，着丝粒分裂后，细胞中随体数目保持不变，D错误。
5.（2024·山东滨州一模）细胞周期可分为G1、S、G2、M四个时期，其中S期为DNA合成期，TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中。高浓度TdR可抑制DNA合成，常用于诱导细胞周期同步化，过程如下表。下列说法正确的是（ ）
步骤 第一步：含高浓度TdR培养基中培养 第二步：普通培养基中培养 第三步：含高浓度TdR培养基中培养
时间 至少15 h 至少7 h ？
A.TdR能阻止RNA聚合酶与DNA结合而阻断复制
B.第一步操作的目的是使所有细胞都停留在S期
C.第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h
D.第三步需至少持续22 h才能确保所有细胞同步化
解析：C TdR能阻止DNA聚合酶与DNA结合而阻断复制，A错误；第一步操作的目的是使位于S期的细胞停留在S期，其他时期的细胞停留在G1/S交界处，B错误；第一步：含高浓度TdR培养基中培养至少15 h（G2＋M＋G1），第二步：普通培养基中培养（洗脱DNA合成抑制剂）至少7 h（S时期），不能超过15 h（G2＋M＋G1），防止有些细胞再次进入S期，无法达到细胞周期同步化的目的，C正确；第三步：含高浓度TdR培养基中培养，第三步与第一步相同，处理时间也是必须大于15 h，D错误。
6.（2024·辽宁一模）绝大多数肠上皮细胞没有增殖能力，只有那些处在小肠上皮凹陷——肠隐窝里的上皮细胞，才有活跃的分裂增殖能力。当某个肠道上皮细胞死亡留下空缺之后，肠隐窝的干细胞就会分裂产生新的细胞，周围的肠道细胞会在伪足的帮助下，主动往空缺处移动，填补空缺。肠道上皮细胞的更新，对于肠道功能的维持非常重要。肠道上皮细胞增殖、迁移和挤压的异常，会导致炎性肠炎和肠癌等疾病的发生。下列有关叙述正确的是（ ）
A.肠隐窝的干细胞分裂产生的填补肠道上皮细胞死亡留下空缺的细胞仍然具有细胞周期
B.肠道上皮细胞增殖、迁移和挤压导致的异常，促进了小肠细胞的更新，属于细胞凋亡
C.肠癌是在物理、化学等因素的不利影响下，原癌基因和抑癌基因发生突变导致的
D.随着肠道上皮细胞染色体端粒DNA不断缩短，细胞水分逐渐减少，细胞核体积减小
解析：C 由题干可知，除了肠隐窝的上皮细胞外，绝大多数肠上皮细胞是没有增殖能力的，所以肠隐窝的细胞分裂产生的细胞，即用于填补肠道上皮细胞死亡留下空缺的细胞不具有细胞周期，A错误；肠道上皮细胞增殖、迁移和挤压导致的异常，是在不利因素下发生的细胞死亡，属于细胞坏死，B错误；在物理、化学、生物因素的影响下，肠道上皮细胞原癌基因和抑癌基因可能发生突变，导致肠癌，C正确；随着肠道上皮细胞染色体端粒DNA的缩短，细胞会衰老，细胞水分逐渐减少，细胞体积减小，细胞核体积增大，D错误。
二、非选择题
7.（2024·河北三模）某雄性动物的基因型为BbXdY（2N＝16）。将该动物体内一个精原细胞（DNA被32P全部标记）放在不含32P的培养液中培养，经若干次分裂后，分别用与基因B、b、D、d特异性结合的探针B（黄色）、探针b（绿色）、探针D（红色）、探针d（蓝色）处理某一分裂时期的细胞，结果如图1所示，已知该细胞在分裂过程中只发生了一次变异。回答下列问题：
（1）图1细胞处于 有丝 分裂的后期，理由是 减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体的分离，黄色与绿色应分别位于细胞两极；减数分裂Ⅱ后期应发生姐妹染色单体的分离，在细胞的同极不应该含有等位基因 。
不能 （填“能”或“不能”）确定该细胞中含有32P的染色体数量。图1细胞中出现红色的原因是 X染色体上一个d基因突变为D基因 。
（2）若该动物一个精原细胞中基因B和b所在染色体片段发生互换，则经探针处理后，不考虑其他变异，产生的配子中只显黄色的比例为 1/4 ；若该精原细胞先进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂，则产生的子细胞中含32P的细胞所占的比例范围是 1/2～1 。
（3）研究发现，细胞分裂过程中p53基因的表达产物能在细胞核内调控转录因子的活性，进而抑制细胞恶性增殖。为探究熊胆对皮肤癌细胞中p53基因表达的影响，研究人员分别提取经BB（熊胆粉）处理后的皮肤癌HaCaT、KUMA6细胞株的总蛋白，采用琼脂糖凝胶电泳法分离出p53，电泳结果如图2所示。
①癌细胞容易在体内分散和转移的原因是 细胞膜表面糖蛋白等物质减少，导致细胞间的黏着性降低，从而导致癌细胞容易在体内转移和扩散 ；
推测p53基因属于 抑癌 基因。
②琼脂糖凝胶电泳法分离p53时，p53在电场中的迁移速率主要与 自身的分子大小、构象及电荷大小等 有关。由电泳结果可得出的结论是 熊胆能促进两种皮肤癌细胞株中p53基因的表达，且随着熊胆处理时间的延长，p53基因表达量增加 。
解析：（1）依据题干信息和图1可知：图示中所示图像为有丝分裂后期。原因为：若细胞图像为减数分裂Ⅰ后期，则会发生同源染色体的分离，则位于细胞两极的探针信息黄色与绿色应分别位于细胞两极，与图示信息不符；若细胞图像为减数分裂Ⅱ后期，则细胞中的基因在不考虑基因突变的前提下，应该发生姐妹染色单体的分离，在细胞的同极不应该含有等位基因，与图示信息也不符，故图示为有丝分裂后期；DNA分子的复制为半保留复制，有丝分裂后期，随着姐妹染色单体的分离，形成的子染色体的结合具有随机性，因此不能确定该细胞中含有32P的染色体数量；由题意可知，探针D为红色、探针d为蓝色，因此图1细胞中出现红色的原因是X染色体上一个d基因突变为D基因。（2）若该动物一个精原细胞（BbXdY）中基因B和b所在染色体片段发生互换，则经探针处理后，不考虑其他变异，产生的配子中只显黄色（即生成的配子基因型为BY）的比例为1/4；该细胞经一次有丝分裂后，形成的两个精原细胞中每条染色体上均含32P，精原细胞进行减数分裂，复制得到的染色体中一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P。减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，形成两个次级精母细胞，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，形成的两条染色体一条含32P，一条不含32P，因此子细胞中含32P的细胞所占的比例范围是1/2～1。（3）①细胞膜表面糖蛋白等物质减少，导致细胞间的黏着性降低，从而导致癌细胞容易在体内转移和扩散；由题意可知，p53基因的表达产物能在细胞核内调控转录因子的活性，进而抑制细胞恶性增殖，因此p53基因属于抑癌基因；②p53在电场中的迁移速率主要与自身的分子大小、构象及电荷大小等有关；由电泳结果可得出的结论是熊胆能促进两种皮肤癌细胞株中p53基因的表达，且随着熊胆处理时间的延长，p53基因表达量增加。
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