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专题(二)　细胞的增殖、分化、衰老和死亡
明考点·析考情
考点 1.细胞的生长和增殖的周期性。2.细胞的有丝分裂。3.细胞的减数分裂及动物配子的形成过程。4.动物的受精过程。5.细胞的分化。6.细胞的全能性。7.细胞的衰老和死亡以及与人体健康的关系。
考情 该部分内容通常以选择题形式出现，情境来源有三种：一是大学教材中的相关内容，二是科研文献中的相关内容，三是教材实验或教材实验的改进，考查学生对细胞增殖、分化和死亡等相关知识的理解，核心素养侧重学生科学探究中科学思维的形成，为学生将来步入高等院校进行科研学习奠定基础，初步培养学生生物学科学方法论意识。
命题点1　有丝分裂和减数分裂
1．细胞周期中的关键点
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 四分体排列在赤道板上 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数学模型的比较
①细胞分裂相关的曲线图
②牢记相关物质或结构变化的“四点”原因
(3)染色体、染色单体、核DNA含量变化柱形图
注：有数目为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的数目一定≥染色体的数目(1∶1或2∶1)。
1．(2021·江苏，7)A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。下列有关有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是(　　)
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa
D．有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
2．(多选)(2020·江苏，22)有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥(2n＝10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是(　　)
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
3．(2020·江苏，29)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题：
(1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是________________________。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过_______________________________________________
____________________，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否________(填序号：①损伤和修复、②完成复制)；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是________________。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是__________________。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点________，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制____________的形成，主要激活检验点______，使癌细胞停滞于中期。
思维延伸——判断正误
(1)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现(2021·河北，2)(　　)
(2)有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期都发生同源染色体联会(2018·全国Ⅲ，4)(　　)
(3)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示，则 Ⅰ 时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构；Ⅰ→Ⅱ 过程中，核膜围绕染色体重新组装；Ⅲ时期，核膜组装完毕，可进入下一个细胞周期(2021·海南，7)(　　)
(4)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如图，图中①、②表示染色体，a、b、c、d表示染色单体。 若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d可出现在同时产生的另一精子中(2020·浙江1月选考，19)(　　)
题组一　聚焦细胞周期
1．(2023·南通高三期末)细胞周期控制器是由细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)两种蛋白质构成的复合物。如图为多种cyclin在细胞周期中的表达情况。下列相关说法错误的是(　　)
A．cyclin A可能参与DNA的复制
B．cyclin B可能与启动纺锤体的组装有关
C．cyclin E可能与G1期和S期转换有关
D．研发CDK促进剂，可以作为治疗癌症的药物
2．细胞周期分为分裂间期和分裂期(即M期)，前者又可分为三个阶段：G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)。已知某生物细胞周期的G1期、S期、G2期、M期的时长分别为9、5、3、2(单位：小时)。TdR是一种DNA合成可逆抑制剂，选择性阻断S期，去除后S期可继续进行。为实现细胞周期同步化，现对细胞依次进行如下操作：①加入TdR；②维持14小时；③去除TdR；④维持x小时；⑤加入TdR。下列叙述正确的是(　　)
A．S期DNA复制后，核DNA数量和染色体数量均会随之加倍
B．操作①后，M期细胞至少需要9小时后才能到达G1/S交界处
C．操作④中x需要大于5小时并小于19小时
D．若操作⑤维持4小时之后去除TdR，各细胞的分裂进程将“同步”
题组二　辨析有丝分裂和减数分裂的过程特点
3．如图甲是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图(注：细胞中仅显示部分染色体)，下列说法错误的是(　　)
A．同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的ab段
B．图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因属于等位基因
C．减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的cd段，de段代表受精作用
D．图乙细胞②是次级精母细胞，其中共有4条形态、大小不同的染色体
4．(多选) (2023·江苏四校高三联考)现分析一只性成熟白眼雄果蝇精巢内的a、b两个细胞，在不考虑基因突变的前提下，下列相关叙述正确的是(　　)
A．a、b两个细胞的染色体组数相同时，核DNA含量有可能不同
B．a、b两个细胞含有的性染色体有可能不同
C．若a细胞含有两个控制白眼的基因，b细胞含有一个，则二者的X染色体数目不同
D．两个细胞中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上时，含同源染色体情况有可能不同
专题(二)　细胞的增殖、分化、衰老和死亡
建网络　抓主干
①DNA的复制和蛋白质的合成　②纺锤体　③漂洗
④染色　⑤同源染色体　⑥均等　⑦变形　⑧基因的选择性表达　⑨形成不同组织、器官　⑩持久性　 含有本物种的全套遗传物质　 离体后产生完整有机体或分化成其他各种细胞　 自由基学说　 基因控制的细胞程序性死亡
命题点1　真题研究
1．C　[多细胞生物体内有些特殊的细胞(如生殖器官中的细胞)既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，但体细胞只进行有丝分裂，A错误；减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；有丝分裂得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型的2个子细胞；因A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑发生互换，则减数分裂能得到2种类型(AB、ab或Ab、aB)的4个子细胞，D错误。]
2．CD　[观察题图，图甲含有五组荧光点，且每组荧光点较大，在细胞中散乱分布，结合题干信息可知，拟南芥(2n＝10)含有两个染色体组，共10条染色体，即5对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期会形成5个四分体，可知图甲为四分体时期，即减数分裂Ⅰ前期；图乙的5个四分体排列在赤道板附近，即减数分裂Ⅰ中期；图丙的细胞每一极含有5个小的荧光点，应该为减数分裂Ⅱ中期，含有姐妹染色单体的染色体排列在赤道板上；图丁中含有4组荧光点，每组5个，应该是减数分裂Ⅱ完成后形成的4个精细胞。根据以上分析可知，图甲为减数分裂Ⅰ前期图像，图丙为减数分裂Ⅱ中期图像，A错误；图甲细胞处于减数分裂Ⅰ前期，细胞中同源染色体正在配对形成四分体，而不是彼此分离，B错误；图乙细胞处于减数分裂Ⅰ中期，细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C正确。]
3．(1)染色体数不变，核DNA数加倍　(2)染色体正确复制和平均分配　①②　检验点5　(3)细胞无限增殖　2　纺锤体　4
解析　据图分析，检验点1位于细胞分裂间期的G1期，检验点2位于细胞分裂间期的S期，检验点3位于细胞分裂间期的G2期，检验点4大概位于细胞分裂中期，检验点5大概位于细胞分裂后期至末期的过程中。(1)细胞分裂间期包括G1期、S期和G2期，细胞从G1期经过S期到G2期，在S期会进行核DNA的复制，使核DNA数加倍，形成染色单体，两条染色单体由一个着丝粒连接，故染色体数不变。(2)细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。图中检验点1、2和3分别位于G1期即将结束处、S期过程中和G2期即将结束处，通过对细胞分裂间期的3次检验可以判断DNA在复制过程中是否出现了损伤和修复以及DNA复制是否完成。细胞分裂后期染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分离并开始移向细胞两极，因此在检验点5处(细胞分裂的后期至末期)可以检验染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。(3)癌细胞的主要特征是能够无限增殖。DNA合成阻断法可以阻止癌细胞中DNA的复制，检验点2位于细胞分裂间期的S期，主要激活检验点2，将癌细胞阻滞在S期。纺锤体在分裂前期形成，分裂中期阻断法可用秋水仙碱(即秋水仙素)抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，主要激活检验点4，使癌细胞分裂停滞在中期。
思维延伸
(1)√　
(2)×　有丝分裂过程中不发生同源染色体联会，同源染色体的联会发生在减数分裂Ⅰ前期。
(3)√
(4)×　若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与c可出现在同时产生的另一精子中，但b与d不可能出现在同时产生的另一精子中。
题组集训
1．D　[据图分析可知，cyclin A在S期合成增加，与DNA的复制同步，A正确；cyclin B在G2期开始合成，在M期前期达到最多，之后逐渐降低，可能与前期细胞分裂的变化相关，如启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接等，B正确；cyclin E在G1期开始合成，在S期前期达到最多，之后逐渐降低，可能与G1期和S期转换有关，C正确；CDK促进剂促进CDK复合物正常发挥作用，促进细胞进入分裂期，促进细胞分裂，不利于治疗癌症，D错误。]
2．B　[S期DNA复制后，核DNA数量加倍，但复制后的染色单体共用一个着丝粒，染色体数量不会发生改变，A错误；细胞分裂过程为G1→S→G2→M，且G1的时间为9小时，TdR是一种DNA合成可逆抑制剂，选择性阻断S期，因此操作①加入TdR后，M期细胞至少需要9小时后才能到达 G1 /S交界处，B正确；操作①②后，G2＋M＋G1所有细胞都集中到了G1/S交界处，剩下需要将S期细胞也处于G1/S交界处，因此操作③后，需要大于S期时间(5小时)，让所有S期细胞都移出S期，但是同时不能有细胞再次进入S期，所以时间长度要小于G2、M、G1期之和，即小于14小时，C错误；操作⑤后，应维持至少(19－x)小时才能使各细胞的分裂进程“同步”，D错误。]
3．B　[同源染色体上等位基因的分离一般发生在减数分裂Ⅰ后期，对应图甲中的ab段，A正确；图乙细胞③中1号和2号染色体是通过复制而来的，其相同位置上是相同的基因，B错误；着丝粒分裂发生在图甲的cd段的减数分裂Ⅱ后期和fg段的有丝分裂后期，图甲中de段又出现了同源染色体，代表受精作用，C正确；图乙细胞②是次级精母细胞，果蝇共有8条染色体，次级精母细胞中的染色体已经减半，则其中共有4条形态、大小不同的染色体，D正确。]
4．ABD　[若a处于减数分裂Ⅱ前期，b为精细胞，则二者染色体组数都为1，但核DNA分子数目不同，A正确；若a、b都为精细胞，a的性染色体可能为X，b的性染色体可能为Y，B正确；若a细胞处于减数分裂Ⅱ前期，a细胞中含有两个控制白眼的基因，b为精细胞，含有一个控制白眼的基因，此时二者的X染色体数目相同，C错误；若a细胞处于有丝分裂中期(含同源染色体)，b细胞处于减数分裂Ⅱ中期(不含同源染色体)，两个细胞中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上，含同源染色体的情况不同，D正确。]命题点2　细胞增殖与遗传、变异的关系
1．细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
(1)有丝分裂中染色体的标记情况
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
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，再继续在含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。
2．关于细胞分裂与遗传规律的关系
3．细胞分裂与可遗传变异
技法点拨　(1)姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
①一定源自基因突变
②一定源自互换
③无任何提示，则上述两种情况都有可能。
(2)细胞图像中染色体变异的判定方法
①图像中染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定发生了染色体结构变异。如同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。
②图像中染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减)，则判定为发生了染色体数目变异。
4．XXX与XYY异常个体的成因
(1)XXX成因
(2)
(3)XXY成因
5．根据配子类型判断变异原因
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：
1．(2019·江苏，11)如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况，下列叙述正确的是(　　)
A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
2．(2023·山东，6)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
思维延伸——判断与填充
(1)在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，则该细胞是初级精母细胞且该细胞的核DNA数是体细胞的一半(2018·天津，4)(　　)
(2)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。则基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有两种基因型(2021·海南，12)(　　)
(3)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是同源染色体非姐妹染色单体发生互换(2020·天津，7) (　　)
(4)(经典高考题)某小鼠的基因型为A1ABB，其中基因A1、A、B分别标有3种不同的荧光，若发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是_____________________。
题组一　辨析分裂过程中的遗传问题
1.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
2.(多选)某二倍体高等动物基因型为AaBbDd，其体内一个卵原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P培养液中进行分裂，形成的其中1个细胞如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．产生图示细胞的原因是初级卵母细胞发生了同源染色体上姐妹染色单体间的互换
B．若图中含32P的DNA为4条，则该卵原细胞在形成图示细胞的过程中至少经历了一次胞质分裂
C．减数分裂产生该细胞的过程发生了基因D(d)与基因B(b)的自由组合
D．该细胞分裂结束只产生一种基因型的生殖细胞
题组二　辨析分裂过程中的变异问题
3．某二倍体高等动物基因型为AaXBY，其体内某细胞进行了3次分裂，共产生了8个子细胞，其中子细胞1和子细胞2的部分染色体组成如图所示。已知分裂过程中仅发生一次异常，且不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。下列叙述正确的是(　　)
A．该异常为染色体数目变异，发生于减数分裂 Ⅱ 后期
B．这8个子细胞均可成为配子，呈现出4种或5种染色体组成类型
C．该细胞为初级精母细胞，分裂过程中发生了基因重组
D．图中子细胞2与正常配子受精，发育得到的个体为三体
4．(多选)(2023·江苏淮安高三期末)同源四倍体百合(4n＝48) 的花粉母细胞在减数分裂过程中会出现如图所示的异常现象，最终导致花粉败育。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图1显示部分染色体在减数分裂Ⅰ后期出现滞后现象
B．图2显示两个次级精母细胞在减数分裂Ⅱ过程中出现分裂不同步现象
C．图1移向同一极的染色体中不存在等位基因
D．减数分裂中滞后染色体、分裂不同步可引起染色体变异导致花粉败育
命题点2　真题研究
1．B　[等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。1与2、3与4均是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，不考虑突变，则1与2是相同基因，3与4也是相同基因，1与3、4以及2与3、4为一对同源染色体相同位置上的基因，可能为等位基因，也可能为相同基因，而1与6、7、8位于一对同源染色体的不同位置上，互为非等位基因，A错误；同一个体的精原细胞有丝分裂前期，染色体已复制，所以含有基因1～8，B正确；1与3是位于同源染色体上的基因，减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离，1与2是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，在减数第二次分裂后期随着丝粒分裂而分离，但如果减数第一次分裂前期发生了交叉互换，导致2与3互换位置，则1与3的分离还将发生在减数第二次分裂后期，1与2的分离也会发生在减数第一次分裂后期，C错误；由图可知，5与6位于一条染色体的姐妹染色单体的相同位置，为相同基因，而1与5位于同一条染色单体上，则1与6组合不会形成重组型配子，D错误。]
2．C　[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，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、_ _(表示没有相应的基因)、E、e，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以是Ee，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、e或Ee、_ _，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或ee、_ _，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则与卵细胞同时产生的第二极体为ee或Ee，第一极体为EE或Ee，产生的第二极体为E或e，D错误。]
思维延伸
(1)×　该细胞基因型为AAXBXb，可知细胞内无Y染色体，说明该细胞正处于减数分裂Ⅱ，是次级精母细胞，核DNA数与体细胞相同。
(2)×　该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体的自由组合，在减数分裂Ⅱ后期的细胞有四种基因型AO、aO、AXR、aXR。
(3)√
(4)基因A与A1所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换
题组集训
1．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，随即移向细胞两极，产生的四个子细胞中可能有2、3、4个细胞带有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，产生的四个子细胞中有2个细胞带有32P，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入不同的子细胞，4个细胞均带有32P，A、B正确；由A、B选项可知，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。]
2．BD　[产生图示细胞的原因是初级卵母细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体间的互换，A错误；根据题意可知，一个卵原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P培养液中进行分裂，由于DNA的半保留复制，若该卵原细胞进行了一次有丝分裂，每个子细胞中的DNA只有一条链带有32P标记，再进行减数分裂，DNA复制一次，含32P标记的DNA单链还是4条，分布在4个DNA中，B正确；位于两对同源染色体上的非等位基因在减数分裂Ⅰ后期可以自由组合，基因D(d)与基因B(b)在同一条染色体上，不能发生自由组合，C错误；一个卵原细胞进行减数分裂只能产生一个卵细胞，D正确。]
3．B　[该异常染色体也可能发生于减数分裂Ⅰ后期，减数分裂Ⅰ后期由于含有A和a基因的同源染色体没有分离，导致携带A和a的两条染色体移向了细胞同一级，最后子细胞2没有含有A或a的染色体，所以不一定只发生于减数分裂Ⅱ后期，A错误；如果该异常发生在减数分裂Ⅰ后期，则有4种染色体组成类型，例如Y同A、a去到同一个次级精母细胞，则产生AaY和XB两种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共4种；如果该异常发生在减数分裂Ⅱ后期，例如AY的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期异常，则产生AAY、Y、aXB三种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共5种，B正确；该细胞没有同源染色体，初级精母细胞有同源染色体，C错误；三体指某一对同源染色体多了一条，而图中子细胞2与正常配子受精形成的受精卵是某一对同源染色体少一条，不是三体，D错误。]
4．ABD　[在减数分裂Ⅰ前期，若同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，则1条染色体上的2条姐妹染色单体上可能出现等位基因，即移向同一极的染色体中可能存在等位基因，C错误。]命题点3　细胞的分化、衰老和死亡
1．细胞的分化与全能性
(1)细胞分化的机理
(2)细胞分化的判断标准
(3)细胞分化的“变”与“不变”
不变 DNA；基因；tRNA；rRNA；细胞的数目
改变 mRNA；蛋白质的种类；细胞的形态、结构和生理功能
(4)从四个角度理解细胞的全能性
2．细胞死亡
(1)图解细胞凋亡机理
(2)“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
①从方式看
②从结果看
(3)细胞自噬：在一定条件下，细胞会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
1．(2023·江苏，1)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　)
A．细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B．抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C．细胞自噬降解细胞内自身物质，维持细胞内环境稳态
D．DNA甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
2．(2022·山东，1)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
3．(2023·海南，4)根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是(　　)
A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
思维延伸——判断正误
(1)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同，二者不会脱分化到受精卵的状态，但是二者细胞核中的染色体数目相同(2019·浙江4月选考，14)(　　)
(2)胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达(2022·江苏，2)(　　)
(3)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(2022·江苏，2)(　　)
(4)细胞衰老时，细胞膜的选择透过性功能提高(2020·海南，11)(　　)
(5)细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动(2019·江苏，2)(　　)
(6)清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老(2021·河北，5)(　　)
题组一　辨析细胞的分化与全能性
1．科学家激活小鼠皮肤细胞中三种在神经前体细胞大量表达的转录因子(调控基因转录的蛋白质)，将小鼠皮肤细胞直接转化为能发育成大脑神经细胞的前体细胞，且该细胞能在实验室大量培养，该方法为受损神经细胞的再生提供了一条崭新途径。下列相关叙述正确的是(　　)
A．由皮肤细胞转化为神经前体细胞是遗传物质改变的结果
B．皮肤细胞与神经细胞形态不同是由于组成的蛋白质完全不同
C．正常状态下皮肤细胞一般不会大量表达这三种转录因子
D．神经前体细胞是一种不再具有分裂、分化能力的细胞
2．人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，下列叙述正确的是(　　)
A．MSC细胞具有多向分化潜能，可通过定向诱导分化，用于治疗组织细胞损伤类的疾病
B．MSC具有增殖分化的能力，也正是由于不断分裂使其比组织细胞更易衰老
C．MSC分化成脂肪、骨、肌肉等多种组织细胞的过程中，胞内DNA和RNA逐渐发生改变
D．MSC可分化形成多种类型的细胞，体现了动物细胞的全能性
题组二　辨析细胞的衰老与凋亡
3．端粒学说认为端粒DNA序列在每次细胞分裂后都会缩短一截导致细胞的衰老。端粒长度的维持与端粒酶活性有关，端粒酶以其携带的RNA为模板使端粒DNA延伸。下列叙述正确的是(　　)
A．每条染色体只有一个端粒
B．端粒酶中的RNA与核酶(有催化功能的RNA)作用相似
C．端粒的修复仅发生在细胞分裂中期
D．端粒酶在人体恶性肿瘤细胞中活性较高
4．(多选)如图表示细胞凋亡过程，其中酶 Ⅰ 为核酸内切酶，能够切割核酸形成片段；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。下列相关叙述正确的是(　　)
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．凋亡信号发挥作用后，细胞内将有新蛋白质的合成以及蛋白质的水解
C．细胞凋亡由细胞自身基因控制，与外部因素无关
D．酶Ⅰ能切割核酸分子而酶Ⅱ不能，表明酶具有专一性
命题点3　真题研究
1．B　[细胞分裂可以增加细胞数目，细胞凋亡会减少细胞数目，所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量，A正确；端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老，B错误；通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，维持细胞内环境稳态，C正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因的突变或甲基化可能诱发细胞癌变，D正确。]
2．C　[由题干信息“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；自噬不在细胞核内，而是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行，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。]
3．D　[细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；物质A引起细胞凋亡是在外界环境条件下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。]
思维延伸
(1)√　
(2)×　胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达。
(3)×　成人脑神经为高度分化的细胞，不能进行细胞增殖，即成人脑神经细胞衰老前后增殖速率不变。
(4)×　细胞衰老时，细胞膜的选择透过性功能降低。
(5)√　(6)√
题组集训
1．C　[由皮肤细胞转化为神经前体细胞是诱导细胞分化的结果，该过程中并未发生遗传物质的改变，A错误；皮肤细胞与神经细胞的蛋白质组成不完全相同，有的蛋白质相同，如ATP合成酶和呼吸酶等，B错误；一般而言，正常的皮肤细胞属于高度分化的细胞，不再大量表达这三种在神经前体细胞大量表达的转录因子，C正确；结合题意可知，神经前体细胞能够分裂，故能大量培养，能弥补受损细胞，说明其可以分化，D错误。]
2．A　[MSC具有增殖分化的能力，分化程度低，不易衰老，B错误；MSC分化成不同组织细胞的过程中，细胞中的DNA不发生改变，但RNA不完全相同，C错误；细胞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，MSC分化成多种类型细胞没有体现动物细胞的全能性，D错误。]
3．D　[每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA－蛋白质复合体，称为端粒，A错误；端粒酶中的RNA与核酶(有催化功能的RNA)作用不同，前者是逆转录的模板，后者起催化作用，B错误；端粒的修复仅发生在细胞分裂间期，C错误；端粒学说认为端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短导致细胞的衰老，衰老后的细胞不再分裂，故可推测，癌变的细胞在细胞分裂时端粒可能不会缩短，端粒酶在人体恶性肿瘤细胞中活性较高，D正确。]
4．ABD　[从图中可知，细胞膜上的受体与凋亡诱导因子结合，产生了凋亡信号，该过程可反映细胞膜的信息交流功能，A正确；凋亡信号使得凋亡相关基因被激活，合成了新的蛋白质，酶Ⅰ和酶Ⅱ被激活，结合题干信息，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，B正确；从题干信息和图解来看，细胞凋亡与细胞内部基因有关，与外界因素——凋亡诱导因子也有关，C错误；一种酶只能催化一种或者一类化学反应，酶Ⅰ能切割核酸分子而酶Ⅱ不能，体现了酶的专一性，D正确。]

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