专题三 细胞的生命历程
[A卷·基础达标练]
1.如图为某动物早期胚胎细胞的细胞周期示意图，其G1期和G2期极短，与一般体细胞的细胞周期显著不同。下列叙述错误的是( )
A．G1期和G2期缩短必然导致S期和M期变长
B．G2期的细胞中，DNA和中心体都已完成复制
C．早期胚胎细胞的G1期和G2期的缩短有利于细胞的快速增殖
D．抑制核糖体的作用，可能会延长早期胚胎细胞的G1期和G2期
解析：选A G1期和G2期缩短，不一定改变S期和M期时间；G2期的细胞中，DNA和中心体都已完成复制；早期胚胎细胞的G1期和G2期的缩短有利于细胞的快速增殖；抑制核糖体的作用，影响蛋白质合成，可能会延长早期胚胎细胞的G1期和G2期。
2．对下列生命现象及其生物学意义，表述正确的是( )
A．光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的物质和能量循环
B．细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定
C．主动转运使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢
D．细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率
解析：选B 物质可以循环利用，能量不能循环利用；细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定；主动转运并不能使膜内外物质浓度趋于一致；细胞分化使细胞功能趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。
3．如图是基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某动物组织切片显微图像，下列叙述正确的是( )
A．细胞分裂先后经过①→②→③过程
B．细胞②分裂结束后形成极体和次级卵母细胞
C．细胞③中有1个四分体，4条染色单体
D．细胞③分裂结束后可能产生基因型为AB的2个子细胞
解析：选D ①为减数第一次分裂四分体时期，②为减数第二次分裂后期，③为减数第二次分裂前期。图中标号的先后顺序应为①→③→②；②为次级卵母细胞，分裂结束后形成卵细胞和极体；细胞③中无四分体；③正常分裂结束后可产生2个相同基因型的子细胞。
4．关于同一个体细胞中有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是( )
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者后期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
解析：选C 假如体细胞内的染色体数为2n，有丝分裂前期、中期、后期、末期的染色体数目分别是2n、2n、4n、4n，减数第一次分裂相应时期的染色体数目分别是2n、2n、2n、2n；有丝分裂前期、中期、后期、末期的DNA分子数目是4n，减数第一次分裂相应时期的DNA分子数目是4n。
5．下列有关“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述，正确的是( )
A．解离选用的试剂是8%的盐酸，解离是否完成的标准是根尖细胞是否已经分散开了
B．选择2～3 mm的洋葱根尖作为实验材料，是因为该区域多数细胞处于分裂期
C．漂洗是为了洗去未吸附的碱性染料
D．若改用其他细胞作为实验材料，视野中分裂期细胞的比例可能会增多
解析：选D 解离选用的试剂是10%的盐酸；选择2～3 mm的洋葱根尖作为实验材料，是因为该区域细胞处于分生区；漂洗是为了洗去解离液，便于染色；不同细胞的细胞周期不同，若改用其他细胞作为实验材料，视野中分裂期细胞的比例可能会增加。
6．某细胞位于卵巢内，其分裂过程中不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例如下图，则错误的描述是( )
A．图中甲可表示减数第一次分裂前期
B．图中乙可表示减数第二次分裂前期
C．图中丙可表示有丝分裂间期的第一阶段
D．图中丁可表示有丝分裂后期
解析：选D 甲可代表初级卵母细胞；乙可代表次级卵母细胞；丙可代表卵原细胞，它能进行有丝分裂；丁代表完成减数分裂后的细胞。
7．取生长健壮的洋葱根尖，制成临时装片，放在显微镜下观察。下列有关做法正确的是( )
A．装片制作的正确顺序：解离→染色→漂洗→制片
B．应该选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程
C．如果视野过暗，可以调节反光镜或增大光圈以增加视野的亮度
D．若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞，换成高倍镜前应将装片朝左下方移动
解析：选C 装片制作的正确顺序是：解离→漂洗→染色→制片；由于经过盐酸的解离作用，细胞已经死亡，不能持续观察它从间期到末期的全过程；如果视野过暗，可以调节反光镜或增大光圈以增加视野的亮度；若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞，换成高倍镜前应将装片朝右下方移动。
8．果蝇正常体细胞中有8条染色体，有丝分裂后期细胞中有( )
A．8条染色体，8个核DNA分子
B．16条染色体，16个核DNA分子
C．8条染色体，16个核DNA分子
D．16条染色体，8个核DNA分子
解析：选B 有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍，故此阶段细胞中染色体数目比体细胞的多一倍，果蝇正常体细胞中有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，有丝分裂后期细胞中有16条染色体，16个核DNA分子。
9．大量事实表明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出如下推测，哪一项是没有说服力的( )
A．基因在染色体上
B．同源染色体分离导致等位基因分离
C．每条染色体上都有许多基因
D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组
解析：选C “每条染色体上都有许多基因”的结论，不是基因行为与染色体行为存在平行关系的证据。
10．下列图像可表示根尖分生区细胞分裂中期图像的是( )
解析：选A A图细胞中染色体的着丝粒都排列在赤道面上，处于有丝分裂中期；B图细胞中央出现细胞板，处于有丝分裂末期；C图细胞中核膜和核仁逐渐解体消失，出现染色体和纺锤体，且染色体分布散乱，处于有丝分裂前期；D图细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下移向两极，处于有丝分裂后期。
11.如图为植物细胞的子细胞形成示意图，据图分析错误的是( )
A．囊泡①中含有形成细胞壁的物质
B．③为子细胞核，表明此时细胞核的分裂已结束
C．分裂末期，囊泡①聚集成“赤道面”并发展成新的细胞壁
D．动物细胞是通过在细胞两极之间形成环沟而完成胞质分裂的
解析：选C 囊泡①中含有形成细胞壁的物质，其形成与高尔基体有关；③为子细胞核，表明此时细胞核的分裂已结束，核膜已重新出现，并形成新的子细胞核；分裂末期，囊泡①在“赤道面”聚集成细胞板并发展成新的细胞壁；动物细胞是通过在细胞两极之间形成环沟将细胞缢裂而完成细胞质分裂。
12．如图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用可能是( )
A．通过抑制纺锤体的形成抑制细胞分裂
B．通过促进DNA的复制促进细胞分裂
C．通过抑制DNA的复制抑制细胞分裂
D．通过促进着丝粒分裂促进细胞分裂
解析：选A 细胞分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，前期有纺锤体出现。由柱形图可知，正常培养时DNA含量为2n的细胞数多，即处于分裂间期DNA分子复制前的细胞多。药物处理后，DNA含量为4n的细胞数多，即DNA完成了复制而加倍，且细胞不分裂而保持在4n，该药物类似于秋水仙素，抑制纺锤体的形成，进而抑制细胞分裂。
13．壁虎的尾巴在断裂后，过一段时间又会重新长出来。这属于( )
A．细胞凋亡 B．细胞癌变
C．细胞衰老 D．细胞分裂和分化
解析：选D 断尾壁虎长出新尾巴有细胞分裂和分化过程。
14.如图表示二倍体生物正处于减数第二次分裂后期的细胞，请判断下列叙述正确的是( )
A．该细胞中，如果1是Y染色体，则2也是Y染色体，3与4是常染色体
B．该细胞中1与2、3与4是同源染色体
C．该细胞中有两对姐妹染色单体，1与2、3与4
D．该细胞是次级卵母细胞
解析：选A 由于同源染色体在减数第一次分裂后期分开，且1与2、3与4是由复制形成的，所以如果1是Y染色体，则2也是Y染色体，3与4为常染色体；该细胞中着丝粒分裂，不存在姐妹染色单体；由于该细胞不含有同源染色体，且着丝粒分裂，细胞质均等分裂，因此其名称为次级精母细胞或第一极体。
15．下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是( )
A．细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B．细胞凋亡也称为编程性细胞死亡
C．细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D．被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
解析：选C 细胞凋亡属于生理性死亡，受细胞自身基因的调控；细胞凋亡也称为编程性细胞死亡；胚胎发育过程中也会有细胞凋亡；被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。
16．科学家将单个离体胡萝卜根细胞培养成了胡萝卜植株。这说明植物细胞( )
A．具有全能性 B．具有无限生长的能力
C．具有无限分裂的能力 D．发生了基因突变
解析：选A 全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能。胡萝卜根细胞经植物组织培养能发育成完整的胡萝卜植株，体现了植物细胞具有全能性。
17．图甲至丁为二倍体生物卵巢中的一些细胞分裂图，下列有关判断正确的是( )
A．若图中所示细胞分裂具有连续性，则顺序依次为乙→丙→甲→丁
B．甲、乙、丙细胞中含有的染色体数目依次为8、4、2
C．若乙的基因组成为AAaaBBbb，则丁的基因组成为AaBb
D．乙是次级卵母细胞，丁可能为卵细胞
解析：选B 根据同源染色体的有无和行为可判断：甲处于有丝分裂后期；乙处于减数第一次分裂后期，为初级卵母细胞；丙处于减数第二次分裂中期；丁是减数第二次分裂结束形成的细胞。根据乙细胞中染色体是大灰小白，可判断丁细胞是此细胞形成的，是第二极体或卵细胞。图中细胞分裂的排列顺序是甲→乙→丙→丁。甲中的染色体数目为8，乙中的染色体数目为4，丙和丁中的染色体数目为2。若乙的基因组成为AAaaBBbb，则丁的基因组成可能为AB或Ab或ab或aB。
18．(2018·杭州五校联考)下列关于细胞分化、衰老、癌变和凋亡的叙述，错误的是( )
A．细胞凋亡是在遗传控制下的细胞死亡
B．细胞内水分减少，新陈代谢速率减慢，是衰老细胞的特征之一
C．癌变的细胞能无限增殖
D．细胞分化使遗传物质发生改变
解析：选D 细胞凋亡是由细胞内的基因控制的程序性死亡；在衰老的细胞中，水分减少，新陈代谢速率减慢；细胞癌变后能无限增殖；细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质未发生改变。
19．下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
A．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B．细胞分裂存在于个体发育的整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
C．个体发育过程中细胞的分裂、分化和凋亡对于生物体都是有积极意义的
D．多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的
解析：选C 细胞分化的实质是基因的选择性表达，导致细胞的形态和功能各不相同，但遗传物质不变；细胞分裂和细胞分化存在于个体发育的整个生命过程中，但细胞分化在胚胎发育阶段达到最大；细胞的增殖、分化、衰老和凋亡等生命活动，对生物体的生存和发展具有重要意义；对于多细胞生物而言，细胞的衰老和机体的衰老不是同步进行的。
20.关于如图所示的叙述，正确的是( )
A．图中所示分裂过程可发生于睾丸或卵巢中
B．该时期同源染色体的非姐妹染色单体发生片段交换
C．该生物体处于减数第二次分裂的细胞中含2或4条染色体
D．纺锤体在末期Ⅰ不消失以便前期Ⅱ继续使用
解析：选C 题图所示细胞处于减数第一次分裂后期，且均等分裂，所以只发生于睾丸中；交叉互换发生于减数第一次分裂前期；该生物体处于MⅡ的前期、中期含2条染色体，MⅡ后期含有4条染色体；纺锤体在末期Ⅰ消失。
21．研究人员对某二倍体动物(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中的染色体形态、数目进行了观察分析。图1为其细胞分裂中某一时期的示意图(仅示部分染色体)，图2是不同细胞中的染色体与核DNA含量示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．图1细胞处于有丝分裂后期，它属于图2中类型c的细胞
B．若某细胞属于图2中的类型a，且取自睾丸，则该细胞的名称是初级精母细胞
C．若图2中类型b、c、d、e的细胞属于同一减数分裂，则出现的先后顺序是b、d、c、e
D．在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有a、b、c
解析：选C 图1细胞处于有丝分裂后期，应该位于图2中的a；图2中类型a为有丝分裂后期，细胞名称为精原细胞；c类型位于减数第二次分裂后期，不存在同源染色体。
22．(2018·富阳模拟)若A和a、B和b、C和c分别表示三对同源染色体，来自同一个初级精母细胞的四个精子是( )
A．AbC、AbC、abc、abc B．aBC、AbC、ABc、ABc
C．Abc、aBC、Abc、aBC D．ABc、ABc、aBC、aBC
解析：选C 减数第一次分裂时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型互补的次级精母细胞；减数第二次分裂类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞，由此可见，一个精原细胞经减数分裂形成4个精子，但只有2种基因型。
[B卷·强化提能练]
一、选择题
1．据图判断，下列叙述错误的是( )
A．若图甲为有丝分裂过程中的某时期，则赤道面存在于上一时期的细胞中
B．若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则该阶段没有发生染色体着丝粒分裂
C．若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则等位基因的分离可发生在这一阶段
D．若图丙表示某动物精巢内的几种细胞，则b组细胞分裂时可能出现四分体
解析：选A 赤道面是人为命名的一个概念，指的是细胞中央的平面，并不存在这一结构；若图乙表示有丝分裂的某阶段，由于染色体∶核DNA∶染色单体＝1∶2∶2，说明着丝粒没有分裂，可能为有丝分裂的前期和中期；若图乙表示减数分裂，由于染色体数目是2N，着丝粒没有分裂，故属于减数第一次分裂时期，该时期的后期等位基因分离；若图丙表示精巢中的细胞，b组细胞染色体数目是2N，可能是减数第一次分裂，即可能出现四分体。
2．如图表示某高等动物细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)。下列有关叙述错误的是( )
A．该图表示的细胞分裂方式为有丝分裂
B．核糖体发挥功能的主要时期是c阶段
C．着丝粒分开发生在e阶段
D．核DNA含量加倍发生在b阶段
解析：选A 在细胞分裂中染色体与核DNA数量比由1∶1变为1∶2是在间期，原因是染色体复制；染色体与核DNA数量比由1∶2变为1∶1是在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，原因是着丝粒分裂；该图表示的细胞分裂方式为有丝分裂或减数分裂。核糖体是合成蛋白质的场所，其发挥作用的主要时期是G2期，即c阶段。e阶段染色体与核DNA数量比由1∶2变为1∶1是在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，原因是着丝粒分裂。核DNA含量加倍发生在b阶段。
3．科学家用放射性同位素分别标记胸腺嘧啶和尿嘧啶培养蚕豆，观察其根尖分生区细胞的有丝分裂，已知蚕豆细胞周期是20 h，碱基被利用的情况如图。以下叙述正确的是( )
A．大量利用T的时期，细胞正在进行DNA复制
B．大量利用U的时期，细胞正在进行翻译
C．大量利用T的时期，细胞正在合成mRNA
D．大量利用T和U的时期，细胞正处于分裂期
解析：选A 碱基T是合成DNA的原料，c～e阶段，细胞在大量利用碱基T，说明该阶段细胞正进行DNA复制；碱基U是合成RNA的原料，b点时刻，细胞利用碱基U的速率最快，说明此时细胞正合成RNA；大量利用T的时期是DNA分子复制时期，此时细胞正处于分裂间期。
4．(2018·湖州模拟)如图为某高等动物细胞分裂图像及细胞内同源染色体对数的变化曲线，下列有关描述错误的是( )
A．若细胞甲、乙、丙、丁均来自该动物的同一器官，则此器官是睾丸
B．此器官的细胞中染色体数目最多可达8条，具有2个染色体组的有乙和丙
C．曲线图中可能发生基因突变的只有AB段
D．CD段对应于甲、乙、丙、丁中的甲细胞
解析：选C 从图示看出，丙细胞内同源染色体分离，细胞质均等分配，是减数第一次分裂后期，应为初级精母细胞，若细胞甲、乙、丙、丁均来自该动物的同一器官，此器官应是睾丸。细胞中染色体数目最多的时期是在有丝分裂后期，可达8条，其中甲是有丝分裂后期，内含4个染色体组；丁不含同源染色体，内含1个染色体组；丙是减数第一次分裂的后期，乙是精原细胞，所以具有2个染色体组的有乙、丙。基因突变易发生在DNA复制过程中，曲线图中，AF段为有丝分裂，FI段为减数分裂，AB段中包含有丝分裂的间期，FG段中包含减数分裂的间期，这两阶段都有DNA的复制，所以基因突变不但可能发生在AB段，也可能发生在FG段。CD段为有丝分裂后期，对应于甲细胞。
5．图1表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像；图2表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系，下列相关叙述正确的是( )
A．图1中②④为次级精母细胞，②中A和a形成的原因是基因突变
B．图1中①②③⑤都含有两个染色体组
C．图1细胞中处于图 2 CD段的有①④⑤
D．若该动物产生一个Aab的配子，则发生分裂异常的时段应为图2的DF段
解析：选C 图1中①为有丝分裂中期细胞，②④为次级性母细胞或极体，③为有丝分裂后期细胞，⑤为同源染色体配对后的初级性母细胞，②中A和a形成的原因只能是在四分体时期发生了交叉互换；图1中③中含有4个染色体组；①④⑤中的染色体与核DNA数目之比均为1∶2，应处于图2的CD段；异常配子Aab的产生应发生于MⅠ的后期，含A、a的同源染色体未分离，应处于图2 CD段。
6．如图为人体某结构部分细胞的生命历程，有关叙述正确的是( )
A．3和6过程中因基因的选择性表达而有新蛋白质合成
B．4过程中DNA的复制和转录不受影响
C．5过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长
D．6过程不包括细胞免疫过程中靶细胞的裂解清除
解析：选A 细胞分化(3过程)和凋亡都是受基因控制的，细胞分化和凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达；衰老的细胞内染色质收缩，造成DNA不易解旋，从而影响DNA的复制和转录；癌变细胞会被免疫系统识别清除从而发生细胞凋亡，在适宜的条件下，癌变的细胞能无限增殖，细胞周期会缩短；被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的，该过程有免疫细胞的参与。
7．如图1是果蝇体细胞染色体组成示意图，图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为，请判断下列叙述正确的是( )
A．图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X、Y染色体组成一个染色体组
B．若图1果蝇的一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bcXDXD
C．图2所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因，位于同源染色体上
D．图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果
解析：选D 图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X或Y染色体组成一个染色体组；若图1果蝇的一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为bc、BCYd、BCYd；图2所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因，但染色单体未分开之前位于同一条染色体上，而不是同源染色体上。
8．TGF-β1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是( )
A．恶性肿瘤细胞膜上粘连蛋白减少，因此易分散转移
B．从功能来看，复合物诱导靶基因表达对细胞癌变有抑制作用
C．复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递
D．若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
解析：选D 恶性肿瘤细胞膜上粘连蛋白减少，导致细胞间粘着性降低而易分散转移；抑癌基因阻止细胞异常增殖，由题干信息可知，复合物诱导靶基因表达可阻止细胞异常增殖，因此具有抑制细胞癌变的功能；复合物转移到细胞核内实现了细胞质向细胞核的信息传递；若靶细胞膜上受体蛋白基因不表达，则会使靶细胞异常增殖从而不能正常凋亡。
9．如图为某高等动物个体的一组细胞分裂图像。下列分析正确的是( )
A．甲→乙和甲→丙的分裂过程可同时出现在同一器官中
B．乙细胞和丙细胞中染色体数目相同，DNA含量也相同
C．乙产生的子细胞基因型为AaBbCc，丙产生的细胞基因型为ABC和abC
D．丙细胞产生子细胞的过程中发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合
解析：选A 乙为有丝分裂中期，丙为减数第二次分裂后期，卵巢或者睾丸中可以同时发生；乙细胞核DNA为12条，染色体为6条，丙细胞中核DNA为6条，染色体为6条；乙产生的细胞与原细胞基因型相同为AaBbCC，丙产生的两个细胞基因型应相同；等位基因分离和非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，而丙为减数第二次分裂后期。
10．将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是( )
A．若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2
C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂
解析：选B 若该生物细胞内含一对染色体，且只进行有丝分裂，分裂三次形成8个细胞，则含放射性DNA(随机进入子细胞)的细胞最少有2个，占1/4；若该生物只有一对染色体，其进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，共产生8个细胞，含32P染色体的子细胞占1/2，若该生物有两对染色体，则占的比例会更高；若该生物含有多对染色体，则不管是有丝分裂还是减数分裂，子细胞中的染色体不可能都含32P；D选项所述的情况在有丝分裂产生的子细胞中也会出现。
11．蚕豆(6对染色体)根尖细胞在含2H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，然后转入仅含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，再转入仅含2H标记的培养基中继续进行下一个细胞周期。下列有关此时每个细胞中染色体的叙述，错误的是( )
A．前期时，每个DNA分子都含2H标记
B．中期时，每个细胞中都有12个DNA分子含3H标记
C．后期时，每个细胞含3H标记的染色体与含2H标记的染色体之比为1∶2
D．末期时，细胞每一极均有6条染色体含3H标记
解析：选D 将蚕豆(6对染色体)根尖细胞在含2H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，则蚕豆的DNA都被标记上了2H，再将蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，根据DNA的半保留复制原则，分裂产生的细胞中的染色体中的DNA的两条链中一条含有放射性2H、一条含有放射性3H，然后在含放射性标记2H的培养基中继续分裂至前期，共用着丝粒的两条染色单体的两个DNA分子中，一个DNA含2H、3H，另一个DNA两条链都含2H，即每个DNA都含2H标记；中期时，每个细胞中都有12个DNA分子含3H标记；后期时，每个细胞含3H标记的染色体与含2H标记的染色体之比为1∶2；末期时，细胞每一极含3H标记的染色体可能有0～12条。
12．在荧光显微镜下观察被标记的基因型为AaBb的小鼠的睾丸细胞，等位基因A、a被分别标记为红、黄色，等位基因B、b被分别标记为蓝、绿色，两对基因位于两对常染色体上。下列推测不合理的是( )
A．视野中可以观察到3种不同特征的分裂中期的细胞
B．初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿荧光点，各2个
C．次级精母细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿荧光点，各1个
D．若产生的精细胞中观察到3个荧光点，则最可能是分裂后期有1对染色体未正常分开
解析：选C 睾丸中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减数分裂的细胞，其中处于有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂中期的细胞都可以观察到；初级精母细胞是处于减数第一次分裂过程中的细胞，DNA已复制，同源染色体尚未分开，每个初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿荧光点，各2个；次级精母细胞是处于减数第二次分裂过程中的细胞，同源染色体已经分开，红与黄、蓝与绿不可能同时出现；精细胞中等位基因只有一个，所以正常情况下，荧光点只有2个，若出现了3个荧光点，则最可能是分裂后期有1对染色体未正常分开。
二、非选择题
13．(2018·稽阳联谊学校联考)细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。根据下图回答相关问题：
(1)若图①是某植物的体细胞，该细胞的分裂方式是__________，此植株常采用________________的方法来获得。
(2)假设某二倍体高等雄性动物睾丸里的一个细胞分裂如图②，其基因A、a、B、b分布如图，产生的子细胞的基因型为______________(不考虑基因突变)，图②对应于图④中的__________________段。
(3)图③是某二倍体高等雌性动物体内的一个细胞，它的名称是____________________。在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成____________个四分体。
(4)图④中CD段所能代表的时期可能是______________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)分析题图，若图①表示某植物体细胞，该细胞处于有丝分裂的中期，由于细胞中没有同源染色体，该生物为单倍体，所代表的植株常采用花药离体培养的方法来进行繁殖获得单倍体。(2)由于图②中有同源染色体，着丝粒排列在赤道面上，则细胞处于有丝分裂中期，因此，产生的子细胞的基因型为AaBb；图②中每条染色体上含有2个DNA分子，所以对应于图④中的BC段。(3)由于图③细胞中没有同源染色体，也不含姐妹染色单体，处于减数第二次分裂末期，已知该细胞是高等雌性动物体内的一个细胞，所以是卵细胞或第二极体；由于生殖细胞中含有3条染色体，所以卵原细胞中含有6条染色体，因此，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成3个四分体。(4)图④中CD段表示着丝粒分裂，所能代表的细胞分裂时期是有丝分裂后期、减数第二次分裂后期。
答案：(1)有丝分裂 花药(花粉)离体培养 (2)AaBb BC (3)卵细胞或极体 3 (4)有丝分裂后期、减数第二次分裂后期
14．(2018·温州模拟)如图是有关二倍体生物的细胞分裂信息，请据图分析回答下列问题：
(1)图1中A1B1段形成的原因是______________________________________________。
(2)图5细胞对应于图2中的________段。D2E2段染色体的行为变化与图1中的________段变化相同。(填字母)
(3)图5子细胞的名称为________。图3～图5的细胞中正在发生基因的分离与自由组合的是________________________________________________________________________。
(4)图3细胞中有________对同源染色体，①和⑤在前一时期的关系是________________________________________________________________________。
(5)若图1纵坐标是细胞周期中细胞的核DNA数，则图3～图5中哪个细胞的DNA含量与图1中D1E1段的相等？____________________。
解析：(1)由题图分析可知，图1中A1B1段形成的原因是细胞分裂间期DNA分子的复制。(2)图5细胞处于减数第二次分裂后期，对应于图2中的E2F2段；D2E2段染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂，与图1中C1D1段形成的原因相同。(3)图5处于减数第二次分裂后期，且细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，因此其产生的子细胞的名称为第二极体和卵细胞，基因分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期，即图4。(4)图3细胞中含有4对同源染色体，①和⑤是间期复制形成的，该细胞的前一时期，着丝粒还未分裂，它们是一条染色体上的两条姐妹染色单体。(5)若图1纵坐标是细胞周期中细胞的核DNA数，则D1E1段细胞中DNA含量与体细胞的相同，这也与图5细胞中核DNA含量相同。
答案：(1)DNA的复制 (2)E2F2 C1D1 (3)卵细胞和第二极体 图4 (4)4 一条染色体上的两条姐妹染色单体 (5)图5
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“课下检测·双级提能”见“专题(三)”
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专题三细胞的生命历程
一、学前自检——对应考纲查缺漏
1．有丝分裂
(1)如何理解细胞增殖的周期性？(a)
(2)有丝分裂过程中各时期染色体行为、数目以及DNA数量如何变化？(b)
(3)动、植物细胞有丝分裂过程有哪些异同点？(b)
(4)如何观察植物细胞的有丝分裂？(b)
2．减数分裂
(1)减数分裂发生的时间、场所、过程和特点各是什么？(a)
(2)精子和卵细胞形成过程有哪些异同点？(b)
(3)如何区分有丝分裂与减数分裂图像？(b)
(4)有丝分裂与减数分裂过程中染色体、DNA数量变化规律有什么区别和联系？受精作用的过程和实质是什么？(b)
3．细胞的分化、癌变、衰老和凋亡
(1)细胞分化的定义是什么？细胞分化有何意义？(b)
(2)细胞全能性的含义和原因分别是什么？(b)
(3)癌细胞有哪些主要特征？如何预防癌症？(a)
(4)个体衰老与细胞衰老存在怎样的关系？衰老的细胞有哪些特征？(a)
(5)细胞凋亡有什么积极意义？(a)
二、构建体系——依据网络串知识
三、澄清误区——突破迷点强认知
判断下列叙述的正误
(1)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(×)
(2)动物细胞在G2期已经形成了1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体(√)
(3)动物细胞有丝分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍(×)
(4)若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同(√)
(5)蓝细菌在分裂中期，染色体的着丝粒排列于细胞赤道面上，末期细胞中央由高尔基体囊泡形成细胞板，之后形成细胞壁(×)
(6)用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂后期的图像，可见纺锤丝牵引着平均分成两组的染色体向两极缓慢移动(×)
(7) 玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对(×)
(8)抑制癌细胞的DNA复制可以有效控制癌细胞增殖(√)
(9)在减数分裂过程中，中心体不只在减数第一次分裂前的间期复制(√)
(10)分裂期的细胞不进行核DNA复制，但蛋白质可以合成(√)
(11)有丝分裂过程中，同源染色体的配对通常发生在分裂前期(×)
(12)在细胞分裂过程中，染色体数目的增加与DNA数量的增加不可能发生在同一个时期；核DNA数目的减半与染色体数目的减半可发生在同一时期(√)
(13)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体(×)
(14)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体(×)
(15)人的精子、卵细胞中只有23个DNA分子，受精卵中只有46个(×)
(16)某二倍体动物的某细胞内有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞正在发生自由组合(×)
(17)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(×)
(18)一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子(√)
(19)非同源染色体自由组合导致基因重组仅发生在减数分裂中(√)
(20)剪取洋葱根尖分生区，经染色在光学显微镜下一定能观察到有丝分裂各时期细胞(×)
(21)制作细胞有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色(×)
(22)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短(√)
(23)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫溶液染色创造酸性环境(×)
考点一细胞的增殖与受精作用
一、有丝分裂
1．细胞周期的定义及不同时期的特点
2．有关细胞周期的理解
(1)并不是所有的细胞分裂都具有周期性。只有进行连续分裂的细胞才具有细胞周期，进行减数分裂的细胞不具有周期。
(2)有丝分裂产生的子细胞有的仍可继续分裂，有的暂不分裂，也有的进行细胞分化。
(3)细胞周期的长短由遗传物质决定，同时受环境因素的影响。
(4)在观察有丝分裂时，应选择分裂期相对较长的材料，有利于观察到处于不同分裂时期的图像。
3．由细胞周期可联系的知识
(1)联系基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。
(2)联系染色体畸变：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。
(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。
(4)联系DNA复制与细胞分裂：DNA复制为半保留复制，若1个DNA分子的两条链都被标记，则分裂一次产生的子细胞都被标记，若多次分裂产生的细胞中，只有个细胞被标记。
4．理清分裂周期中的三种变化
(1)纺锤体的变化：期形成，末期消失。
(2)核膜、核仁的变化：期解体，末期重建。
(3)染色体行为变化：
二、减数分裂
1．精子、卵细胞的形成过程
2．精子、卵细胞的形成过程不同
(1)卵细胞的形成经历了两次细胞质不均等分裂。
(2)卵细胞一经形成，不需要变形。
(3)一个卵原细胞只能产生个卵细胞和3个极体，一个精原细胞能够产生个精子。
3．减数第一次分裂中染色体行为变化
(1)前期：同源染色体配对，形成四分体。
(2)中期：同源染色体排列在赤道面两侧。
(3)后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
4．分裂过程中染色体和DNA数目加倍、减半的时期
(1)DNA数目加倍：有丝分裂间期；减数第一次分裂前的间期。
(2)染色体数目加倍：有丝分裂后期；减数第二次分裂后期。
(3)DNA减半：有丝分裂末期；减数第一次分裂末期；减数第二次分裂末期。
(4)染色体数目减半：有丝分裂末期；减数第一次分裂末期；减数第二次分裂末期。
5．减数分裂中细胞类型的判断
三、有丝分裂与减数分裂过程综合分析
1．二倍体生物体细胞细胞核中物质含量变化曲线
(1)a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d与r→s的变化很相似，但时期不同。
(4)染色单体数在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
(5)根据图4完善下表：
p→q
q→r
r→s
s→t
减数分裂对应时期
MⅠ前
的间期
MⅠ全过程和
MⅡ前期、中期
MⅡ
后期
MⅡ
末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
(6)同源染色体对数和染色体组数的数目变化曲线
图甲中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。
图乙中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。
2．细胞分裂和受精作用中核物质含量变化曲线
(1)模型
(2)判断
3．细胞分裂图的辨析(以某二倍体生物的分裂图为例)
(1)有丝分裂图像是甲、丁，减数分裂图像是乙、丙、戊、己。
(2)用图中编号及箭头排序减数分裂图像：戊→乙→丙→己。
(3)同源染色体配对发生在图所处的时期，同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图所处的时期。
(4)判断图丁处在有丝分裂后期的原因是着丝粒分裂、有同源染色体、无姐妹染色单体。
(5)染色体与核DNA数目相等的图像是图。
四、观察细胞分裂的五个思维误区
1．不清楚“解离”的作用原理，误以为解离后仍可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
2．不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道面也能观察到。
3．对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位都可作为观察对象，实际上只有分生区才可以。
4．精(卵)原细胞来源于有丝分裂，而成熟生殖细胞来源于减数分裂；精子形成的变形过程不属于减数分裂过程，因此，精子是精原细胞经减数分裂形成的精细胞变形后形成的，而卵细胞是卵原细胞减数分裂产生的。
5．观察减数分裂实验中，由于精(卵)原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂，因此可在睾丸(卵巢)内观察到染色体数目为n、2n和4n的细胞。
题点(一) 考查细胞周期与有丝分裂
[例1] 下列关于细胞周期的叙述，正确的是( )
A．动物细胞处于G2期时已有两对中心体
B．G2期的DNA可能处于解旋状态
C．G1期细胞中可发生DNA的复制和RNA的合成
D．S期不合成蛋白质
[解析] 动物细胞处于G2期时已有两个中心体，即一对中心体；G2期要进行蛋白质的合成，转录过程中DNA需要解旋；G1期细胞中可发生RNA的合成，DNA的复制发生在S期；S期也有少量蛋白质的合成。
[答案] B
澄清涉及细胞分裂的六个误区
误认为只要细胞分裂就有细胞周期
只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的性原细胞都没有细胞周期
误认为着丝粒分裂是纺锤丝牵拉的结果
着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵拉向两极移动
误认为赤道面是细胞的结构
赤道面是一种假想平面不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期
误认为同源染色体形态、大小完全相同
如性染色体的形态、大小不同
误认为在有丝分裂过程中同源染色体会配对，会分开
在有丝分裂过程中，各个时期始终都有同源染色体存在，但它们既不配对，也不分开
误认为子细胞中染色体数目与DNA数目一定相同
细胞中染色体数目与DNA数目不一定相同，对于细胞核来说，两者数目相同，但细胞质中也有DNA，所以DNA数目应该多一些
[针对训练]
1．下图中，图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。下列有关叙述错误的是( )
A．中心体和线粒体参与图1所示细胞的形成；图2所示细胞中共有4个染色体组
B．图1所示细胞处于图3中BC段；完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期
C．有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况
D．图4中a可对应图3中的BC段；图4中c可对应图3中的AB段
解析：选D 图1中各染色体的着丝粒排列在赤道面上，为细胞有丝分裂的中期图，该细胞中的中心体之间有纺锤丝相连，形成纺锤体，有丝分裂过程需要线粒体提供能量；图2为有丝分裂的后期图，图中有4个染色体组。图3中BC段的染色体处于复制后状态，与有丝分裂的G2期、前期、中期对应，CD段每条染色体上的DNA数减半，是有丝分裂的后期着丝粒分裂造成的。图4中a为有丝分裂后期的染色体和核DNA数目特点，可对应图3中的DE段；图4中c表示染色体处于非复制状态。
题点(二) 考查细胞分裂图的识别
[例2] 低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
[解析] A项，该初级卵母细胞形成了纺锤体，与题意不符。B项，由图可以看出是减数第二次分裂后期，移向同一极的仍有同源染色体，与题意相符。C项，低温诱导染色体数目加倍后形成的卵细胞应含有2个染色体组，即4条染色体，而不是3条。D项，三倍体胚胎的体细胞中应含有3个染色体组，而图中只有2个。
[答案] B
[规律方法] “三看法”判断二倍体细胞图像所处的时期
[针对训练]
2．如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图，Ⅰ、Ⅱ表示染色体片段。下列叙述错误的是( )
A．图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核DNA的复制
B．由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换
C．图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离
D．若两图来源于同一个精原细胞，则图乙是图甲细胞分裂形成的
解析：选D 图甲细胞无同源染色体，存在姐妹染色单体，且着丝粒排列在赤道面上，为减数第二次分裂中期，不再进行DNA复制；由甲图中Ⅰ片段和图乙中Ⅱ片段颜色可知，分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体的染色体片段发生了交换；发生交换后，减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离；由染色体的颜色可知，图乙细胞不是由图甲细胞分裂形成的。
题点(三) 考查细胞分裂中的坐标曲线
[例3] 下图表示某二倍体生物体内进行的三个连续生理过程中细胞内染色体组数的变化，有关分析错误的是( )
A．图中Ⅰ过程产生的细胞若能发育成个体，则该个体属于单倍体
B．图Ⅱ过程中体现细胞膜具有信息交流的功能
C．图中bc、ef段细胞内染色体数与核DNA分子数之比为1∶1
D．图中b、d、e点时染色体组数加倍的原因相同
[解析] 题图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次表示减数分裂、受精作用和有丝分裂，Ⅰ过程产生的细胞为生殖细胞，由其发育来的个体为单倍体；在受精作用过程中精卵细胞的识别体现细胞膜具有信息交流的功能；bc、ef段分别是减数第二次分裂后期和有丝分裂后期，此时细胞内无姐妹染色单体，故染色体数与核DNA分子数之比为1∶1；b、e点时染色体组数加倍的原因是着丝粒分裂，而d点时染色体组数加倍的原因是受精作用。
[答案] D
巧判细胞分裂的曲线类型及分裂方式
(1)判断曲线种类
(2)“三看法”判断细胞分裂方式
[针对训练]
3．如图表示有丝分裂和减数分裂不同时期的染色体与核DNA数目比的变化关系。有关分析错误的是( )
A．ab段中有关蛋白质的合成量明显增加
B．bc段中DNA稳定性较差，易出现碱基对缺失、增加或替换
C．cd段中可发生同源染色体的分离过程
D．ef段中细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等
解析：选D 根据图解可知，ab段表示DNA复制之前，该时间段进行RNA和相关蛋白质的合成；bc段表示正在进行DNA的复制，易发生基因突变；cd段表示复制之后以姐妹染色单体形式存在，包括间期、有丝分裂前、中期和减数第一次分裂全过程及减数第二次分裂的前、中期，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期；该图如果表示有丝分裂，则ef段表示有丝分裂后期和末期，细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数相比加倍或相等，但如果表示减数分裂，则该段表示减数第二次分裂后期和末期，细胞内染色体数与正常体细胞相比相等或减半。
题点(四) 观察植物细胞有丝分裂实验
[例4] 下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的叙述，错误的是( )
A．解离时，盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散
B．用50%的乙醇漂洗，以便于观察
C．用碱性染料使染色体着色，以识别不同时期的细胞
D．由低倍镜换成高倍镜后，视野中的细胞数目变少
[解析] 盐酸可以使细胞间果胶质层变得松散，有利于细胞彼此分离，便于实验观察；漂洗是为了洗去解离时残
留的盐酸，应该用蒸馏水进行漂洗；常用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液等碱性染料对染色体进行染色，便于观察；从低倍镜换成高倍镜后，视野中的细胞数目变少、视野变暗、细胞体积变大。
[答案] B
观察植物细胞有丝分裂实验中相关试剂用途归纳
过程
试剂
用途
解离
解离液(质量分数为10%的盐酸)
使组织中的细胞相互分离
漂洗
清水
洗去解离液，避免解离过度
染色
质量浓度为0.01 g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)
使染色体着色
制片
清水
使细胞保持较正常的形态
[针对训练]
4.右图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片，下列叙述正确的是( )
A．甲细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞板上
B．乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极
C．甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同
D．统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
解析：选B 甲细胞中染色体形态稳定、数目清晰，正处于有丝分裂的中期，着丝粒应排列在赤道面上，而细胞板是高等植物细胞分裂末期，囊泡聚集形成的结构，是真实存在的。乙细胞处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体被平均分配，移向两极。有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，故甲细胞中染色体数目是乙细胞的一半，核DNA含量相同。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，只统计处于分裂期的细胞数目是无法计算出细胞周期的。
考点二细胞分裂中的遗传变异
1．细胞分裂与变异类型的关系
(1)有丝分裂：有DNA复制和染色体变化，但无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，可能发生基因突变和染色体畸变，但不发生基因重组。
(2)减数分裂：有交叉互换及非同源染色体自由组合等现象，可发生基因突变、基因重组和染色体畸变三种变异方式。
2．细胞分裂与遗传、变异及配子多样性的关系
(1)减数分裂与孟德尔定律
(2)细胞分裂与可遗传变异
①基因突变：任何方式的细胞分裂过程中，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的影响，都可导致DNA复制过程中发生差错，从而发生基因突变。
②基因重组：发生于MⅠ四分体时期和MⅠ后期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和基因的自由组合。
3．细胞分裂过程中异常细胞产生的原因
(1)纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。
(2)同源染色体不分离：在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。
(3)姐妹染色单体不分离：在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体不分离，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)。
4．XXY与XYY异常个体成因
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方MⅡ异常，即MⅡ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。
5．根据配子异常情况推测减数分裂发生异常的时期(假设亲代为AaXBY)
(1)若配子中出现A和a或X和Y在一起时，则一定是减数第一次分裂异常。
(2)若配子中A与a、X与Y分开，但出现了两个AA/aa或两个XX/YY的配子，则一定是减数第二次分裂异常。
(3)若出现AAa或Aaa或XXY或XYY的配子时，则一定是减数第一次和减数第二次分裂均异常。
(4)若配子中无A和a，或无XB和Y时，则可能是减数第一次或减数第二次分裂异常。
6．明确细胞分裂中染色体标记情况
(1)牢记DNA复制是半保留复制。
(2)牢记在染色体上有染色单体存在时，是一条染色单体被标记还是两条均被标记。
(3)牢记有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝粒分裂后，分开的不同染色体之间会随机移向两极。
题点(一) 考查细胞分裂中标记染色体的去向
[例1] 果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现：每个细胞的中期和后期都分别有8条、16条被标记的染色体( )
A．第1次 B．第2次
C．第3次 D．第4次
[解析] 亲代DNA为32P/32P，则第1次分裂中期染色体为32P/31P·32P/31P，后期着丝粒分裂后，每条染色体均为32P/31P，所以第1次分裂中期与后期分别有8条和16条被标记的染色体。
[答案] A
细胞分裂中标记染色体去向的确定方法
(1)首先确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。
(2)其次确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。
(3)最后图示细胞分裂过程，如下图：
[针对训练]
1．(2018·湖州3月适应性考试)小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A．初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记
B．次级精母细胞中每条染色体都被标记
C．只有半数精细胞中有被标记的染色体
D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等
解析：选D 一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，着丝粒分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定。整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。
题点(二) 考查细胞分裂与遗传规律的关系
[例2] 某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)均为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一个体的基因组成，以下判断正确的是( )
A．控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由结合定律
B．该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有四种
C．该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AbD和abd
D．该个体与另一个体测交，后代基因型比例为1∶1∶1∶1
[解析] 由图示可知，控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因位于一对同源染色体上，故二者遗传时不遵循基因的自由组合定律；一个初级精母细胞一般产生四个精细胞、两种基因型；该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AabbDd；该个体与另一个体测交(基因型为aabbdd)，后代基因型比例为1∶1∶1∶1。
[答案] D
[针对训练]
2．如图是某几种二倍体生物的细胞分裂的相关图示，有关分析正确的是( )
A．甲图细胞的基因型是aaBBdd，产生该细胞的生物为雌性纯合子
B．乙图中秋水仙素在cd段发挥作用，受精作用发生在de段
C．丙图中2区段所控制生物性状的遗传与性别无关
D．甲、乙图中的细胞均无同源染色体存在
解析：选D 甲图中细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞减数第二次分裂后期图像，产生该细胞的生物可以为雌性纯合子，也可为雌性杂合子；秋水仙素作用于分裂前期，乙图中cd段包含前期，de段为DNA复制时期；丙图中2区段为X、Y染色体的同源区段，基因只要位于性染色体上，其控制的性状的遗传就会与性别相关联；甲图中没有同源染色体，乙图中表示二倍体生物只含1个染色体组的生殖细胞先进行有丝分裂，再在秋水仙素作用下加倍成含2个染色体组的细胞，2个染色体组中染色体彼此相同，不为同源染色体。
题点(三) 考查减数分裂中染色体异常情况
[例3] 一个基因型为AaXbY的雄果蝇经减数分裂产生了甲、乙两个异常精细胞，精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY，精细胞乙的基因和性染色体组成为AXbY。下列叙述错误的是( )
A．精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞
B．与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞
C．精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂前多复制了一次
D．精细胞乙形成的原因是X和Y染色体在减数第一次分裂过程中未分离
[解析] 精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开。
[答案] C
[针对训练]
3．小鼠(2n＝40)胚胎期某细胞发生图示异常分裂(未绘出的染色体均正常)，其中A为抑癌基因，a为A的突变基因。下列叙述正确的是( )
A．该分裂过程中形成20个四分体
B．分裂产生Aa或aa子细胞的概率均为1/2
C．子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖
D．染色体异常分离与纺锤体无关
解析：选C 胚胎期细胞进行的是有丝分裂，四分体出现在减数第一次分裂时期；由题图可知，细胞一极中携带a的染色体有两条，携带A的染色体有一条，在染色体随机丢失后分裂产生Aa子细胞的概率为2/3，aa子细胞的概率为1/3；子细胞aa不能合成抑制细胞增殖的相关蛋白质，在适宜条件下有可能无限增殖；在纺锤丝的牵引下，染色体移向细胞两极，故染色体的异常分离很可能与纺锤体有关。
考点三细胞的分化、凋亡、癌变与衰老
一、细胞分化
1．细胞分化的实质
2．细胞分化与全能性的关系
(1)细胞分化的标志
①分子水平：a.某基因的选择性表达合成某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素、血红蛋白等。在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因的表达不能证明细胞已经发生分化；b.不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不同，但DNA都相同。
②细胞水平：形成不同种类的细胞。
(2)细胞的全能性的判定
①判断体细胞是否实现全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞”，终点是发育成“个体”。
②由胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体)不能体现细胞的全能性。
③动物克隆只体现细胞核的全能性。
(3)细胞分化与全能性的关系：两者的遗传物质都没有发生变化；细胞的分化程度越高，全能性越难实现。
3．细胞分化与细胞癌变之间的关系
二、细胞的衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
细胞衰老
细胞凋亡
细胞坏死
细胞癌变
与基因
的关系
受基因
控制
受基因控制
不受基因控制
基因突变
细胞膜
的变化
透性下降，物质运输功能降低
内陷
破裂
粘连蛋白等减少，粘着性降低
形态
变化
细胞萎缩，体积变小
形成凋亡
小体
细胞外形不规则变化
呈球形
影响
因素
内、外因素共同作用
由遗传机制决定的程序性调控，也受外界环境影响
电、热、冷、机械等不利因素影响
物理、化学和病毒致癌因素
对机体
的影响
细胞生理性死亡，对机体有利
细胞病理性变化，对机体有害
三、有关细胞生命历程的易错归纳
1．细胞全能性表达的最重要条件是离体，在植物体上则不能表达全能性。
2．细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞的正常生理现象，对生物体的生长发育都是有利的。
3．细胞癌变是由基因突变引起的，但不是单一基因突变的结果，至少要有5～6个基因突变才会致癌，而且年龄越大，致癌概率越高。
4．癌变细胞的细胞周期变短，核糖体活动活跃。
5．原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。
6．放疗、化疗都能杀死部分癌细胞，同时正常体细胞也受到损伤，对人体副作用很大。早期癌症可以通过手术治疗，副作用较小。
7．对于多细胞生物体，个体衰老与细胞衰老不是同步的，在幼年个体中有细胞衰老，老年个体中也有新细胞产生，细胞总体衰老才会导致个体的衰老。
8．细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
9．细胞凋亡是一种自然生理过程，该过程与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。
题点(一) 考查对细胞分化与全能性的理解
[例1] 下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
[解析] 细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果；种子发育成植株是个体发育过程，不能反映全能性；细胞表达全能性的前提条件是处于离体状态。
[答案] B
牢记细胞分化过程中的“变”与“不变”
细胞分化
[针对训练]
1．下列过程中，不存在细胞分化的是( )
A．蜥蜴的断尾再生
B．精原细胞经减数分裂形成精子
C．胚胎干细胞的自我更新
D．由种子萌发长成幼苗的过程
解析：选C 胚胎干细胞的自我更新，细胞未发生形态、结构和生理功能的差异，不是细胞分化。
题点(二) 考查细胞生命历程的相关机理
[例2] 如图表示细胞凋亡的过程，其中酶Ⅰ为限制性核酸内切酶，能够切割DNA形成DNA片段；酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，从而造成细胞凋亡。下列相关叙述，错误的是( )
A．凋亡诱导因子与膜受体结合，可反映细胞膜具有信息交流的功能
B．死亡信号发挥作用后，细胞内将有新型蛋白质的合成以及蛋白质的水解
C．巨噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用了细胞膜的选择透性
D．酶Ⅰ能切割DNA分子而酶Ⅱ不能，表明酶具有专一性的特点
[解析] 细胞膜上的受体接受并传递信息，可反映出细胞膜具有信息交流的功能；从题干信息可知，细胞凋亡过程中有凋亡基因的表达以及蛋白水解酶水解蛋白质的现象；巨噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用的是细胞膜的流动性；不同酶催化的底物不同，可反映出酶的专一性。
[答案] C
[针对训练]
2．利用不同浓度的维生素K2(VK2)培养肿瘤细胞72 h后，测定肿瘤细胞凋亡率与细胞凋亡相关基因bel-2和bax的表达情况(以转录形成的mRNA相对值表示)，结果如下：
VK2
(μmol/L)
细胞
凋亡率(%)
0
3.15
10
6.37
20
14.70
30
19.31
40
26.42
下列叙述中，最合理的是( )
A．肿瘤细胞在没有VK2诱导的情况下不会凋亡
B．诱导肿瘤细胞凋亡的最适VK2浓度为40 μmol/L
C．VK2诱导细胞凋亡可能与bcl-2基因表达减弱有关
D．bax基因稳定表达使VK2失去诱导细胞凋亡的作用
解析：选C 由表和曲线图可以看出，随着维生素K2(VK2)浓度的不断增大，肿瘤细胞的凋亡率也随之增大，bel-2基因转录形成的mRNA相对值逐渐减小，而bax基因转录形成的mRNA相对值变化不大，说明VK2诱导细胞凋亡可能与bel-2基因表达减弱有关；由于设置的VK2溶液的浓度范围太小，所以不能确定诱导肿瘤细胞凋亡的最适浓度。
题点(三) 考查与细胞生命历程相关的实验设计与探究
[例3] (2018·杭州模拟)近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的数据材料回答问题：
(1)体外分别培养某癌细胞和正常体细胞。图中代表癌细胞生长曲线的是__________；在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有______________的特性。
(2)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为________，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是______________。
(3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中信息显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究实验：
细胞类型
增殖代数
端粒酶活性
正常体细胞
50～60
无
癌细胞
无限
有
实验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。
实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。
实验步骤：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
结果预测及分析：______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：
________________________________________________________________________。
[解析] (1)与正常细胞相比，癌细胞能无限增殖，因此培养一定时间之后，癌细胞增殖仍然进行，正常细胞不能进行，因此a表示癌细胞生长曲线；由于细胞癌变后，细胞膜上的粘连蛋白减少，细胞之间的粘着性降低，细胞容易分散和转移。(2)癌细胞能激发机体产生特异性免疫应答，是因为细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质作为抗原，而激发人体的免疫反应，使靶细胞裂解死亡的淋巴细胞是效应细胞毒性T细胞。(3)分析题干信息可知，实验的目的是探究端粒酶与细胞癌变的关系，实验的自变量是端粒酶的活性，可以通过加入端粒酶抑制剂进行控制，因变量是细胞癌变率，由于癌细胞的特点之一是能无限增殖，因此可以用细胞增殖的代数代表细胞癌变率；按照实验设计的对照原则和单一变量原则。(4)由题意可知，癌细胞的无限增殖与端粒酶的活性有关，效应细胞毒性T细胞可以使癌细胞裂解死亡，因此抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗等)可以对癌症进行有效治疗。
[答案] (1)a 易扩(分)散转移
(2)抗原 效应细胞毒性T细胞
(3)实验步骤：①将癌细胞平均分成A、B两组 ②A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同条件下进行培养 ③记录并比较A、B两组的增殖代数
结果预测及分析：A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)有关；A组仍然能无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)无关
(4)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗等)
