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第11讲　细胞的增殖
[考纲点击]　1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)　2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)　3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)　4.实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系　5.实验：观察细胞的有丝分裂
一、细胞生长与细胞周期
1．生物体的生长原因：一是细胞的生长，二是细胞的分裂。
2．细胞不能无限长大的原因
(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的生长。
(2)细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度，细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大而增加。细胞的核质比限制了细胞的生长。
3．细胞周期
4．细胞增殖(真核细胞)
(1)方式：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
(2)过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
(3)意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
二、细胞的有丝分裂
1．有丝分裂的过程及主要特点(以高等植物细胞为例)
[连一连]
2．动植物细胞有丝分裂的主要区别
纺锤体形成方式不同
细胞分裂方式不同
植物细胞
细胞两极发出纺锤丝
细胞板形成细胞壁
动物细胞
中心粒发出星射线
细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
3.意义
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，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。
巧
记
有丝分裂各期特点
间期——复制合成非等闲，
前期——膜仁消失两体显，
中期——形定数清赤道板，
后期——点裂数增两极移，
末期——三现两消分裂完。
三、无丝分裂
1．特点：分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。
2．过程
(1)细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个。
(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。
3．实例：蛙的红细胞。
1．细胞周期：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。
2．有丝分裂过程中有关数目的计算
(1)染色体的数目＝着丝点的数目。
(2)
DNA数目的计算分两种情况。
①当染色体不含姐妹染色单体时，一条染色体上只含有一个DNA分子。
②当染色体含有姐妹染色单体时，一条染色体上含有两个DNA分子。
3．动植物细胞有丝分裂的两点不同
(1)前期(纺锤体的形成方式不同)。
①植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。
②动物细胞由细胞的两组中心粒发出星射线形成纺锤体。
(2)末期(细胞质的分裂方式不同)。
①植物细胞在赤道板位置出现细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。最后，一个细胞分裂成两个子细胞。
②动物细胞：细胞膜从中部向内凹陷将细胞缢裂为两部分，每部分都含有一个细胞核。
考法一　以模式图为载体，考查细胞周期的概念和表示方法
1．细胞类型(据分裂能力划分)
(1)能持续分裂的细胞：造血干细胞、形成层细胞、根尖分生区细胞等。
(2)暂时停止分裂的细胞：肝脏细胞、B淋巴细胞等。
(3)不能继续分裂的细胞：高度分化的细胞，如神经细胞、精子等。
2．细胞周期的表示方法
方法名称
表示方法
说明
扇形图
A→B→C→D→E为一个细胞周期，其中A～D为间期，DNA复制于图中S期，蛋白质合成主要为图中G1、G2期
线段图
a＋b或c＋d为一个细胞周期
坐标图
a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
柱形图
B组DNA含量的变化说明处于DNA的复制时期；C组DNA已经加倍说明处于分裂期；分裂间期时间长，A组细胞数目最多，处于分裂间期
3.影响细胞周期的因素
(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期与分裂期所占比例也不同。
(2)外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。
视角1 　
1.(细胞周期示意图类)如图为细胞周期示意图，其中S期内DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述中错误的是(　　)
A．图示细胞的细胞周期为24
h
B．S期应为染色体复制及加倍的时期
C．记忆B细胞所处时期应为G0期
D．M期是染色单体出现和消失的时期
解析：选B。一个细胞周期的总时长为分裂期用时与间期用时之和，A正确；染色体加倍发生在有丝分裂后期，属于M期，B错误；记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化，可见记忆B细胞属于暂不分裂的细胞，即处于G0期的细胞，C正确；染色单体出现在有丝分裂前期，消失在有丝分裂后期，这两个时期均属于M期，D正确。
2．(表格信息类)细胞周期可分为间期和分裂期(M期)，间期又分为G1期、S期和G2期，其中DNA的合成在S期。下表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时)，若在细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，则(　　)
细胞周期
G1
S
G2
M
合计
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
A.M期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
B．G2期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
C．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需15小时后
D．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需22小时后
解析：选B。由表中信息可知，M期细胞至少需要10小时后才能到达G1期和S期的交界处，A项错误；G2期细胞到达G1期和S期的交界处至少需要的时间为1.5＋10＝11.5小时，B项正确；由于DNA的合成在S期，当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时，DNA合成被抑制，即S期的细胞被抑制，若使所有细胞都停留在G1、S期交界处，则刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M和G1期，共需要15小时，但并不是所有细胞都需要15小时，故C、D项错误。
视角2 　
3．(曲线图和柱状图综合类)(2016·山东淄博月考)科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15N TdR)、32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P UdR)，把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成如图1所示的曲线。已知蚕豆根尖细胞有丝分裂周期为20
h。培养20
h后，根据细胞中的DNA相对含量不同，将细胞分为三组，每组的细胞数如图2所示。下列对结果的分析，不正确的是(　　)
A．图1中处于ac段的细胞属于图2中的甲组细胞，此时RNA聚合酶活性高
B．图2中乙组细胞处于图1中ce段，此阶段细胞最容易发生基因突变
C．图2丙组细胞中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷
D．蚕豆根尖细胞有丝分裂周期中，分裂期时间不超过6
h
解析：选C。图1中ac段细胞利用32P UdR的速率较快，说明细胞在进行RNA的合成，细胞中RNA聚合酶活性高；此时细胞处于G1期，细胞中DNA含量为2C，属于图2中的甲组细胞。图1中ce段细胞利用15N TdR的速率较快，说明细胞正在进行DNA复制，此阶段细胞最容易发生基因突变；此时细胞处于S期，细胞中DNA含量为2C～4C，属于图2中的乙组细胞。图2丙组细胞中DNA含量为4C，即DNA含量已加倍，说明细胞可能处于G2期、前期、中期及后期；由于蚕豆根尖细胞是植物细胞，故不存在细胞膜从中部向内凹陷的现象。由图1可知分裂间期时间大于14
h，而整个细胞周期为20
h，所以分裂期时间不超过6
h。
4．(表格信息类)若将3H TdR(一种含3H标记的脱氧核苷酸)加入细胞培养液中，正在进行DNA复制的细胞就会立即摄取。在相同的条件下，向连续培养的两组细胞培养液中同时加入3H TdR，定期取样，检查被标记细胞所占的百分比如下表所示，据此推断正确的是(　　)
　取样时间%级别　　　　
t0
t1
t2
t3
t4
t5
…
甲
25
50
75
100
100
100
…
乙
25
50
75
80
80
80
…
A.两组都有25%的细胞不在细胞周期中
B．两组细胞复制所用时间大致相同
C．细胞周期的时间应是甲组小于乙组
D．乙组约有20%的细胞处于细胞周期中
解析：选B。从表中信息可知，t3以后两组细胞被标记数分别稳定在100%和80%，据此可推出乙组应有20%的细胞不处于细胞周期中，且两组细胞复制所用时间大致相同。
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考法二　以曲线、图表为载体，考查有丝分裂中相关结构和数量变化规律
1．有丝分裂中几种结构或物质的形态、行为变化
项目
变化规律
染色体
形态
形为
复制→散乱排列(间)(前)→着丝点排列在赤道板上(中)→着丝点分裂(后)→子染色体进入子细胞(末)
纺锤体
形成(前期)→消失(末期)
核仁、核膜
消失(前期)→重建(末期)
中心体行为
复制加倍(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)
2.有丝分裂中几种结构或物质的数量变化
模型
变化原因
规律分析
a→b：间期复制c→d：末期DNA随染色体平均分配到两个子细胞中
①间期DNA分子复制使DNA含量加倍，但染色体没加倍，而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体②染色体加倍发生在后期着丝点分裂时③DNA和染色体数目减半的原因相同
g→h：后期着丝点分裂i→j：末期染色体平均分配到两个子细胞中
根据柱形图来判断细胞分裂时期的方法
常见柱形图如下(以二倍体为例)：
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期：
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期
DNA∶染色体∶染色单体)＝
视角1 　以细胞分裂图示分析的形式，考查有丝分裂过程中各时期的特点及判断
1．(显微图像类)(2015·高考安徽卷)
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点排列在细胞板上
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，着丝点应排列在赤道板上，而细胞板是高等植物细胞分裂末期，在隔膜形成体的中央生成的薄膜结构，是真实存在的，A项错误。乙细胞处于有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体被平均分配，移向两极，B项正确。有丝分裂后期，着丝点分裂，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，C项错误。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，D项错误。
2．(多图综合类)下列是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是(　　)
A．b细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；c细胞核中染色体数和DNA数相等
B．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b
C．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期
D．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体
解析：选B。根据图示，a表示间期，b表示末期，c表示前期，d表示中期，e表示后期，故B项正确；动物细胞内不会出现细胞板，c图细胞核中DNA已完成复制，染色体数和DNA数之比是1∶2，A项错误；动物与高等植物有丝分裂的主要区别在前期和末期，即c和b，秋水仙素使基因突变作用在间期，即DNA分子复制期间，C项错误；同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期，在有丝分裂过程中不出现，D项错误。
3．(流程图解类)下图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是(　　)
A．①→②过程是有丝分裂间期，此时细胞内核膜解体、核仁消失
B．低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍
C．⑤→⑥过程处于有丝分裂后期，细胞中的染色体组数增加一倍
D．⑥→⑦过程中DNA解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质
解析：选C。①→②表示的是染色体的复制过程，属于有丝分裂间期，而不是核膜解体、核仁消失的前期；低温处理的是有丝分裂前期②→③，抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍；⑥→⑦过程中染色体解旋变为细丝状的染色质，不是DNA解旋酶的作用，DNA解旋酶作用于DNA分子的双螺旋结构。
视角2 　以原理分析或图示分析的形式，考查有丝分裂各时期染色体、DNA及染色单体数目变化的规律
4．(原理判断类)(2016·福建福州质检)人体某种癌细胞核DNA含量为2n，体外培养的癌细胞能不断增殖并保持遗传稳定性，对培养液中细胞的核DNA含量情况进行测定，发现核DNA含量有：2n、介于2n～4n及4n三种类型。以下推测正确的是(　　)
A．DNA含量为2n的细胞都处于有丝分裂间期
B．DNA含量为2n～4n的细胞都处于分裂期
C．DNA含量为4n的细胞都处于分裂后期
D．若抑制DNA复制，DNA含量为4n的细胞占比减少
解析：选D。有丝分裂间期包括DNA复制前期(2n)、DNA复制期(2n～4n)、DNA复制后期(4n)，分裂期包括前期(4n)，中期(4n)，后期(4n)，末期(2n)，末期也有DNA含量为2n的细胞，A错误；DNA复制期DNA含量为2n～4n，B错误；DNA复制后期DNA含量为4n，C错误；若抑制DNA复制，更多细胞处于DNA复制前期(2n)，故DNA含量为4n的细胞占比减少，D正确。
5．(多图综合分析类)图1、图2分别为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含量的变化，图4表示有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA含量的关系。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体
B．处于图3中B→C段的是图1所示细胞；完成图3中C→D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图4中d所示的情况
D．图4中a可对应图3中的B→C段，c可对应图3中的A→B段
解析：选D。图1中一条染色体包含2条姐妹染色单体；图2中染色单体分离后就不能再称为染色单体了，只能称为染色体，A正确。图3中纵坐标的含义是
“每条染色体上DNA分子数”，BC段1条染色体上有2个DNA分子，对应图1所示细胞，CD段变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝点分裂过程，B正确。d表示细胞中DNA数目为2n，染色体数目为4n，不可能出现这种情况，C正确。图4中a可对应有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期、中期，c可对应有丝分裂末期，D错误。
　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。
(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料染色。
2．实验流程
(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4
d，将洋葱放在装满水的广口瓶上，底部接触水，把装置放在温暖的地方，经常换水，以防烂根，待根长到约5
cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
(2)装片的制作
(3)观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换成高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。
(4)绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
3．实验注意事项
(1)剪取根尖时不宜过长，保证选取的是分生区细胞。
(2)加盖玻片时，注意防止产生气泡。
(3)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
(4)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂的各个时期。换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。
「典例引领」
(2016·河北唐山月考)如图所示是关于观察洋葱有丝分裂的实验的部分操作，下列评价合理的是(　　)
A．剪取洋葱根尖2～3
mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B．该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C．在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡
D．若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显
[解析]　根尖2～3
mm的区域属于分生区，A错误。在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B错误。分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡，C正确。b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，D错误。
[答案]　C
「对位训练」
1．(2016·江西九江月考)在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如下表所示：
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
制片
甲
根尖2～3
mm处
－
＋
＋
＋
乙
根尖2～3
mm处
＋
－
＋
＋
丙
根尖5～7
mm处
＋
＋
＋
＋
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(　　)
A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散，染色体清楚
B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散，染色体清楚
C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散，染色体清楚
解析：选C。解离的目的是用药液使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；5～7
mm处为伸长区细胞，已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。
2．(2016·江苏苏北四市模拟)下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是(　　)
A．培养洋葱根尖时，经常换水可防止烂根
B．解离的目的是让细胞相互分离并保持细胞活性
C．漂洗的目的是洗去解离液，所用的时间比解离短
D．观察时应先在低倍镜下找到分生区细胞，此区细胞排列紧密，有的正在分裂
解析：选A。培养洋葱根尖时，若不经常换水，根尖无氧呼吸产生酒精，酒精积累对根系生长不利，根部细胞大量死亡，导致烂根，A正确；解离的目的是让细胞相互分离，解离液中的盐酸和酒精会杀死细胞，B错误；漂洗目的是洗去解离液，漂洗时间约10分钟，解离时间为3～5分钟，故漂洗所用的时间比解离长，C错误；显微镜下观察到的都是死细胞，观察不到细胞正在分裂的现象，D错误。
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[误区补短]
易错点1　并非所有的细胞都有细胞周期
[点拨]　(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期。只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期。
(2)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。
易错点2　赤道板与细胞板的区别
[点拨]　赤道板不是细胞结构，是一假想的平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
易错点3　误认为细胞分裂产生的子细胞都将继续分裂
[点拨]　细胞分裂产生的子细胞有三种去向：
(1)继续分裂：干细胞、皮肤生发层细胞、根尖分生区细胞。
(2)暂时停止分裂：仍有分裂能力，一定条件下仍可回到分裂周期中继续分裂，如机体受到损伤时肝脏细胞和黄骨髓造血细胞恢复其分裂能力及受到抗原作用后的B细胞、T细胞和记忆细胞。
(3)细胞分化：分化成其他组织和器官，不再分裂，如浆细胞、神经细胞。
易错点4　混淆有丝分裂过程中的“加倍”
[点拨]
成分或结构
时期
原因
DNA
间期
DNA复制
染色体
后期
着丝点分裂
中心体
间期
中心体复制
细胞核
末期
新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
微观清障
1．判断下列关于细胞增殖的周期性的叙述
(1)(2015·安徽卷改编
T3D)统计洋葱根尖细胞有丝分裂装片中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期。(　　)
(2)在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短。(　　)
(3)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(　　)
(4)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。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
2．判断下列有关细胞分裂的叙述
(1)(2015·江苏卷
T2D)幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需细胞增殖。(　　)
(2)(2015·全国卷Ⅰ
T5B改编)朊粒(PrPSC)是一种蛋白质，其增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。(　　)
(3)(2014·天津卷T1B)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。(　　)
(4)用秋水仙素处理细胞群体，分裂期细胞的比例会减少。(　　)
(5)有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
3．判断下列有关观察细胞有丝分裂实验的叙述
(1)(2014·重庆卷T1B)剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期。(　　)
(2)(2014·山东卷T4B)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色。(　　)
(3)观察有丝分裂末期的细胞，可看到在细胞赤道板的位置形成细胞板，并逐渐扩张形成细胞壁。(　　)
(4)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
[能力培优]
有丝分裂中DNA含量变化的曲线变式解读
　[信息解读]
(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中ef段表示间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。
(2)图3是图2的变式，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为1∶2，不存在染色单体的时期，染色体数与核DNA数之比为1∶1。图中BC段表示间期，CD段表示有丝分裂前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。
(3)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的曲线图，其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。
强化训练
1.
(2016·安徽灵璧月考)如图表示某动物细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是(　　)
A．ab段细胞中核糖体的活动很活跃
B．bc段的细胞可发生基因突变、基因重组和染色体变异
C．处于cd段的细胞可以不存在同源染色体
D．着丝点分裂发生在de段
解析：选B。ab段可表示分裂间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体活动活跃；bc段表示DNA复制时期，不能发生基因重组；cd段可表示处于减数第二次分裂前、中期的细胞，该时期细胞中不存在同源染色体；de段染色体与核DNA数目比由0.5变为1，是因为发生了着丝点分裂。
2．(2016·深圳福田联考)如图甲为细胞有丝分裂过程中细胞核中染色体数、DNA分子数的变化曲线，图乙表示每条染色体上DNA分子含量的变化，图中与e段形成的原因相同的是(　　)
　
A．a　　　　
B．b　　　　C．c　　　　D．d
解析：选B。图乙中e段下降的原因是着丝点分裂，染色单体变成染色体，与图甲中b段形成的原因相同。
3．如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时，每个细胞核中DNA含量的变化。下列叙述中错误的是(　　)
A．细胞分裂过程中显著的变化有DNA含量和染色体行为的变化
B．当细胞核体积增大到最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加
C．利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂期的中期
D．在细胞周期中，细胞分裂间期的呼吸速率大于分裂期的
解析：选C。选项A对，细胞分裂过程中显著的变化有染色体行为和数量的变化以及DNA含量的变化。选项B对，分析图形可知，在细胞分裂间期，细胞核体积达到其最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加，之后维持在最高水平，然后细胞进入分裂期。选项C错，用药物抑制DNA合成，可使细胞停留在分裂间期，因为间期要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。选项D对，细胞分裂间期需要进行蛋白质的合成及DNA的复制，故耗氧量相对较多，呼吸速率较大。
考点一　细胞分裂的方式与细胞周期
1.(2016·河北教学质量监测)如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是(　　)
A．按箭头所示方向由a→a或由b→b表示一个细胞周期
B．染色体的平均分配发生于a→b段
C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段
D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症
[导学号29520182]　解析：选A。b→a、a→b分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应表示为b→b。
2．(2015·高考浙江卷)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述，正确的是(　　)
A．不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同
B．同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2和M期长短不同
C．若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每条染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同
D．减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每条染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半
[导学号29520183]　解析：选C。不同生物的细胞大小和数目不同，且细胞周期的长短也往往不同，A项错误。同一种生物各种组织的细胞周期长短也往往不同，且细胞周期中的各个时期也不会长短相同，B项错误。DNA复制发生于S期，因而在G2期加入DNA合成抑制剂不影响DNA的合成，细胞仍能完成一次正常的有丝分裂，经有丝分裂产生的子细胞中的染色体数目与母细胞中的相同，C项正确。减数第一次分裂的前期发生同源染色体的联会，形成的每个四分体含有4条染色单体，但每条染色体上仍含有2条染色单体，D项错误。
考点二　有丝分裂的过程
3．(2016·福建宁德质检)下列关于二倍体植物有丝分裂叙述正确的是(　　)
A．间期：细胞核中可进行DNA复制、转录和翻译
B．前期：同源染色体联会配对形成四分体
C．中期：染色体排在细胞板上
D．后期：细胞每一极均不含有同源染色体
[导学号29520184]　解析：选A。二倍体植物有丝分裂的间期，细胞核中可进行DNA复制、转录和翻译，A正确；前期没有同源染色体联会配对形成四分体，B错误；中期染色体排列在赤道板平面上，C错误；后期细胞每一极均含有同源染色体，D错误。
4.(2016·山东邹城月考)如图表示真核细胞有丝分裂过程中染色体的周期性变化，下列有关叙述正确的是(　　)
A．同一个体所有细胞的细胞周期持续时间相同
B．高等动物细胞中，c～d时期中心体进行复制
C．植物细胞中，a～b时期高尔基体的活动加强
D．动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处发生在e～a时期
[导学号29520185]　解析：选C。同一个体不同细胞的细胞周期持续时间不相同，分裂旺盛的细胞的细胞周期短一些，A错误；细胞中的中心体复制是在分裂间期，即图中b～c时期，B错误；植物细胞中，a～b时期为细胞分裂末期，植物细胞形成新的细胞壁，与高尔基体的活动有关，C正确；动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处主要发生在有丝分裂前期和末期，即a～b时期和c～d时期，故D错误。
考点三　观察植物细胞的有丝分裂
5．(2016·安徽合肥联考)下列关于“观察植物细胞的有丝分裂”实验的叙述正确的是(　　)
A．本实验可用苏丹红代替龙胆紫染液为染色体染色
B．观察到分裂中期的细胞核内染色体整齐地排列在赤道板上
C．该实验的操作过程为取材→解离→漂洗→染色→制片→观察
D．质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液主要起固定作用
[导学号29520186]　解析：选C。观察植物细胞的有丝分裂实验中使用的染液为醋酸洋红液或龙胆紫染液，故A项错误；分裂中期，核膜、核仁已经消失，视野中观察不到细胞核，故B项错误；质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液主要起解离作用，故D项错误。
6．(2016·湖南株洲模拟)细胞周期的运转是十分有序的，是基因有序表达的结果，基因的有序表达，使进行有丝分裂的细胞按G1→S→G2→M时期的顺序(图中的M表示分裂期，G1、S和G2组成分裂间期，其中G1、G2表示RNA和蛋白质合成期，S表示DNA合成期)周而复始地进行。如图表示周期中的某种生理变化的发生与其对应时期的关系，其中表示正确的是(　　)
[导学号29520187]　解析：选B。细胞体积的增大发生在细胞分裂的间期，A错误；染色体着丝点分裂和染色单体的分离发生在分裂期，B正确；DNA的复制发生在细胞分裂间期的S期，C错误；一个细胞周期应从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂结束时为止，前次分裂是否完成应看M期结束时是否形成两个子细胞，D错误。
7．下列描述细胞周期的相关说法正确的是(　　)
A．诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的S期或图丙的A→B段
B．一个完整的细胞周期是指图乙的a＋b段或b＋c段
C．用秋水仙素作用于图丙细胞可使细胞分裂停留在A→B段
D．细胞中含有染色单体的时间段是M或b、d或A→B段
[导学号29520188]　解析：选C。诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的S期或图丙的B→A段；一个完整的细胞周期是指图乙的a＋b段或c＋d段；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停留在后期；图中M或b、d或A→B段均表示分裂期，分裂期中，只有前期和中期存在染色单体。
8．(2016·福建泉州质检)如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是(　　)
A．该生物可能是低等植物
B．甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2
C．甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体
D．甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
[导学号29520189]　解析：选D。该生物含有中心体，但无细胞壁，属于动物细胞，A错误；甲、丙两细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2，乙细胞中无染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，B错误；甲细胞处于有丝分裂前期，而中心体的复制发生在间期，C错误；由以上分析可知，甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期，D正确。
9．(2016·辽宁重点中学模拟)染色体由DNA和蛋白质构成，其结构组成如图。下列说法正确的是(　　)
A．染色体易被碱性染料龙胆紫或醋酸洋红染成深色
B．图中染色体上含有一条双链DNA分子
C．染色单体在细胞周期中形成并出现于分裂前期
D．人体细胞中的DNA都分布在染色体上
[导学号29520190]　解析：选A。染色体易被碱性染料龙胆紫或醋酸洋红染成深色，A正确；图中含有染色单体，一条染色体上含有两条双链DNA分子，B错误；染色单体在细胞周期中形成于间期，出现于分裂前期，C错误；人体细胞中的DNA主要分布在染色体上，也存在于线粒体中，D错误。
10．(原创题)如图1表示某二倍体动物(2n＝4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，图2表示细胞分裂图像。请分析下列选项叙述正确的是(　　)
A．图1中a表示染色体，b表示染色单体，c表示DNA
B．图2中的细胞甲可对应图1中的2时期
C．图1中1、2两个时期的细胞都存在染色单体
D．图2中乙细胞可表示次级卵母细胞
[导学号29520191]　解析：选B。图1中a表示DNA，b表示染色体，c表示染色单体；图1中1时期不存在染色单体，图2中的细胞甲为有丝分裂中期的细胞，染色体、DNA和染色单体的比例为1∶2∶2；图2中的细胞乙为有丝分裂后期的细胞。
11．图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期)。图乙表示流式细胞仪测定细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA含量。请据图回答下列问题：
(1)用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期__________________。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞，可见由细胞两极的________发出星射线。在M期，染色单体的消失发生在________期，染色体数与核DNA数之比为1∶2在________期。
(3)图乙中细胞数量呈现两个峰值，左侧峰值表示图甲中的________期细胞，右侧峰值表示图甲中的________________期细胞，两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的________期细胞。
(4)若向小鼠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示：
分裂时期
分裂间期
分裂期
合计
G1
S
G2
M
时长(h)
3.4
7.9
2.2
1.8
15.3
预计加入过量胸苷约________h
后，细胞都将停留在S期。
[导学号29520192]　解析：(1)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。(2)动物细胞由两极中心体发出的星射线形成纺锤体，染色单体在间期形成，在前期出现，在后期消失。(3)正确理解此图横坐标与纵坐标的含义是解题的关键，从图中可以看出，第一个峰值是DNA含量为2C的细胞数量，第二个峰值是DNA含量为4C的细胞数量。(4)预计加入过量胸苷约G2＋M＋G1＝7.4(h)后，细胞都将停留在S期。
答案：(1)G1→S→G2→M　(2)中心体　后　前、中(缺一不可)　(3)G1　G2和M(缺一不可)　S　(4)7.4
12．图A为某生物体细胞有丝分裂示意图，图B表示在一个细胞周期(G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期)中细胞核内DNA含量的变化曲线；图C表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得)，请据图作答。
(1)图A表示的是________(填“动物”或“高等植物”)细胞进行有丝分裂的________期。此期细胞中有______条染色单体，此细胞在分裂末期不出现细胞板，理由是________________________________________________________________________。
(2)若图A表示胚胎干细胞，正处于培养液中，则在正常的情况下，与其吸收无机盐离子有关的细胞器主要有________________________。(写出两种)
(3)图C中的DNA含量由2C到4C的细胞，处在图B的________期(填写图中符号)。
(4)培养过程中若用DNA合成抑制剂处理，图C中DNA含量为________(C)的细胞数量会增加。
(5)用胰蛋白酶处理染色体后，剩余的细丝状结构是________。
[导学号29520193]　解析：(1)图A为动物细胞有丝分裂中期，有4条染色体、8条染色单体。(2)胚胎干细胞吸收无机盐的方式是主动运输，与线粒体(供能)和核糖体(合成载体蛋白)有关。(3)S期正在进行DNA分子的复制，核DNA含量由2C到4C。(4)抑制DNA复制，则会使细胞停留在G1期，C图中核DNA含量为2C的细胞增多。(5)染色体主要由DNA和蛋白质组成。
答案：(1)动物　中　8　该细胞是一个动物细胞，没有细胞壁　(2)线粒体、核糖体　(3)S　(4)2　(5)DNA
13．(2016·山东烟台高三质检)微核是真核生物细胞中的一种异常结构，通常认为是在有丝分裂后期由丧失着丝点的染色体片段产生的，是染色体变异在间期细胞中的一种表现形式。科学家根据蚕豆根尖分生区细胞(经铬处理后)的微核率，研究水中铬的毒性，得到下面的结果：
注：细胞分裂指数是指视野内分裂期细胞数占细胞总数的比例。
(1)统计蚕豆根尖细胞的微核率，需要观察蚕豆根尖细胞的有丝分裂情况，制作蚕豆根尖有丝分裂临时装片的实验步骤为________________________，实验用到的药品有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为了使统计数据更科学，计数时应采用的方法是________________________。
(2)当铬离子浓度为零时，细胞分裂指数约为千分之二十五，这说明________________________________________________________________________。
(3)由图1可知，铬离子对细胞分裂能力的影响是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
比较图1和图2，分析当铬离子相对浓度达到100时，细胞的微核率反而下降的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520194]　解析：(1)制作有丝分裂临时装片的步骤是：解离、漂洗、染色、制片；实验中用到的药品有质量浓度为0.01
g/mL(或0.02
g/mL)的龙胆紫(醋酸洋红)溶液、质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精；要使统计结果更科学，计数时需要多计数几个视野。
(2)当水中铬离子浓度为0时，分裂指数为千分之二十五，说明了正常情况下绝大多数细胞处于细胞分裂间期。
(3)从图1可以看出，随着铬离子浓度增大，分裂指数下降，说明铬离子能够抑制细胞分裂。当铬离子浓度达到100时，细胞的有丝分裂被抑制，由于微核形成于有丝分裂后期，故细胞的微核率会下降。
答案：(1)解离、漂洗、染色、制片　质量浓度为0.01
g/mL(或0.02
g/mL)的龙胆紫(醋酸洋红)溶液、质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精　每组装片观察多个视野
(2)分裂间期在细胞周期中所占的比例大
(3)铬离子能抑制细胞分裂，浓度越大抑制力越强　高浓度的铬抑制了细胞的有丝分裂，所以微核率下降第12讲　细胞的分化、衰老、凋亡及癌变
[考纲点击]　1.细胞的分化(Ⅱ)　2.细胞的全能性(Ⅱ)　3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)
4．癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
一、细胞的分化和细胞的全能性
1．细胞的分化
(1)概念：在个体发育中由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)据图分析
①写出图中可以表示分化的过程：b、c。
②图中a和虚线可表示细胞增殖(或有丝分裂)。
③分化的实质：基因的选择性表达。
④根据图示写出细胞分化的意义：形成各种不同的细胞和组织。
2．细胞的全能性
(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)分析下列实例所依据的原理
①植物组织培养：植物细胞具有全能性。
②克隆羊多利的培养：动物细胞核具有全能性。
3．把实例和相对应的原理或过程连线[连一连]
实例　　　　　　　　依据原理或过程
二、细胞的衰老和凋亡
1．细胞的衰老
(1)代谢速度的变化
(2)细胞核的变化
体积增大、核膜内折，染色质收缩、染色加深。
巧
记
巧记细胞衰老的特征
2．细胞的凋亡
(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(2)原因：细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。
(3)类型
(4)意义
三、细胞的癌变
1．癌变实质：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。
2．癌细胞的特征
(1)能够无限增殖。
(2)形态结构发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
(3)表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致癌细胞容易分散和转移。
3．致癌因子的分类[连一连]
1．细胞分化的实质：基因的选择性表达。
2．细胞分化的4个特点
(1)持久性；(2)稳定性；(3)不可逆性；(4)普遍性。
3．衰老细胞的5个特征
(1)水分减少，细胞新陈代谢的速率减慢。
(2)酶活性降低。
(3)色素积累、增多。
(4)呼吸速率减慢，细胞核的体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
(5)细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。
4．癌细胞的3个特征
(1)能够无限增殖。
(2)形态结构发生显著变化。
(3)易在体内分散和转移。
5．3类致癌因子
(1)物理致癌因子；(2)化学致癌因子；(3)病毒致癌因子。
6．细胞凋亡的4点作用
(1)清除多余、无用的细胞。
(2)清除完成正常使命的衰老细胞。
(3)清除体内有害细胞。
(4)维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。
考法一　以概念为基础，考查细胞分化与细胞的全能性
1．细胞分化的机理和过程
(1)细胞分化的机理
相同的核DNA不同的mRNA不同的功能不同的蛋白质不同的形态结构
(2)细胞分化的过程
2．细胞分化和细胞的全能性的比较
细胞分化
细胞的全能性
原因
细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
特点
持久性、稳定性、不可逆性、普遍性
①分化程度的高低与全能性大小呈负相关②受精卵＞配子＞体细胞
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞群
形成新的个体
3.细胞的全能性表达的条件
离体、无菌、一定的营养物质、植物激素等适宜环境条件。
细胞分化与全能性的标志
(1)细胞分化的标志
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水解酶基因等不能证明细胞发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。
(2)判断细胞全能性的标志
由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性，不能证明体细胞的全能性；由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断体细胞是否具有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”。
视角1 　以案例分析的形式或以图标为信息载体，考查细胞分化的特点、实质
1．(原理判断类)(2015·高考海南卷)
关于人体造血干细胞的叙述，错误的是(　　)
A．造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B．造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C．健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D．造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
解析：选B。人的成熟红细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，而造血干细胞可进行有氧呼吸，两种细胞中的酶存在差异，A正确；细胞分化一般是不可逆的，且人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不可能再分化为造血干细胞，B错误；健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中，C正确；人体造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同，D正确。
2．(生理过程图解类)(2016·湖南雅礼月考)如图为人体中不同细胞产生过程的模式图，据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞(　　)
A．含有的遗传信息相同
B．含有的mRNA完全相同
C．含有的蛋白质种类完全不相同
D．形成的原因是基因的选择性丢失
解析：选A。题图中显示，肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞均含有相同的遗传信息(基因)；肌肉细胞中A基因开启，未成熟红细胞中C基因开启，神经细胞中E基因开启，基因表达的情况不完全相同，因此它们含有的mRNA不完全相同，含有的蛋白质种类也不完全相同；这些细胞形成的原因是基因的选择性表达。
3．(图示信息类)(2016·云南第一次统一检测)如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况，下列分析错误的是(　　)
A．此图能说明细胞分化的实质
B．基因B可能控制RNA聚合酶的合成
C．细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D．一般来说，这5种细胞的核遗传物质相同
解析：选C。题图显示，同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异，说明基因在不同细胞中选择性表达，体现了细胞分化的实质，A正确；5种细胞中都有相关基因表达，基因表达的转录过程中有RNA聚合酶参与，说明5种细胞中都有RNA聚合酶，基因B在5种细胞中都表达了，故其可能是控制RNA聚合酶合成的基因，B正确；细胞2和4中mRNA有2种不同，而3和4中mRNA有4种不同，C错误；5种细胞均来源于受精卵，故它们细胞核中的遗传物质通常相同，D正确。
4．(表格信息类)下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况，下列有关说法不正确的是(　　)
基因存在情况
基因表达情况
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
胰岛A细胞
√
√
√
√
√
√
眼晶状细胞
(胚胎中)
√
√
√
√
√
√
神经细胞
√
√
√
√
√
√
A.甲基因不可能是控制胰岛素合成的基因
B．丁基因可能是控制ATP酶合成的基因
C．三种细胞不同的根本原因是细胞中的遗传信息不同
D．三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵
解析：选C。甲基因能在胰岛A细胞中表达，可能为胰高血糖素基因，一定不是胰岛素基因，A正确；丁基因在每个细胞中都表达了，ATP酶正好符合，B正确；细胞分化时遗传信息相同，C错误；同一个受精卵有丝分裂产生的子细胞基因相同，D正确。
视角2 　
5．(原理判断类)(2016·黑龙江绥棱模拟)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是(　　)
A．玉米种子萌发长成新植株
B．胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培养发育成新植株
C．蜜蜂没有经过受精作用的卵细胞直接发育成雄蜂
D．人骨髓中的造血干细胞形成各种血细胞
解析：选B。细胞全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，玉米种子萌发长成新植株发生了细胞分化，但不能体现细胞的全能性，A错误；胡萝卜韧皮部细胞是体细胞，经组织培养分化发育成新个体，既有细胞分化又体现了细胞的全能性，B正确；孤雌生殖是有性生殖中的一种特殊生殖方式，是指卵细胞不经过受精作用直接发育成新个体的生殖方式，不能体现体细胞的全能性，C错误；人骨髓中的造血干细胞形成各种血细胞属于细胞的分化，D错误。
6．(生理过程图解类)(2016·广东华南检测)下图表示人体造血干细胞在离体条件下，经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。下列有关叙述正确的是(　　)
A．该图说明造血干细胞具有全能性
B．图中各细胞的遗传信息的执行情况相同
C．①过程可发生遗传信息从DNA→DNA的传递
D．②过程的实质是基因数量的变化
解析：选C。细胞的全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，图示内容仅得到肝细胞和神经细胞，没有得到个体，因而没有体现细胞的全能性，A错误；细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达，B错误；①过程是细胞增殖，可发生遗传信息从DNA→DNA的传递，C正确；②过程是细胞分化，实质是基因的选择性表达，其基因种类和数量不变，mRNA和蛋白质的种类和数量发生变化，D错误。
考法二　通过对比分析，考查细胞的衰老、凋亡和癌变
1．细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
实质
特点
结果与意义
细胞分化
基因的选择性表达
①持久性②普遍性③稳定性和不可逆性
产生各种不同的组织、器官
细胞衰老
内因和外因共同作用的结果
①酶活性降低，呼吸速率减慢②细胞体积变小，线粒体减少③细胞核增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深
①生物体的绝大多数细胞都经历未分化→分化→衰老→死亡的过程②细胞衰老是时刻都在发生的
细胞凋亡
受由遗传机制决定的程序性调控
细胞膜内陷，细胞变圆，与周围细胞脱离
①清除多余无用细胞②清除完成使命的衰老细胞③清除体内异常细胞
细胞坏死
电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制
细胞膜破裂
伤害周围细胞，引发炎症
细胞癌变
物理、化学和病毒致癌因子影响下，原癌基因和抑癌基因发生突变
①恶性增殖的“不死细胞”②形状显著改变的“变态细胞”③黏着性降低的“扩散细胞”
癌细胞出现并大量增殖
2．细胞生命历程各过程之间的关系
　判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
(1)从方式看
(2)从结果看
视角1 　以基础判断的形式或以相关图示为信息载体，考查凋亡和衰老的特征和意义
1．(表格和曲线图综合类)(2016·河南实验中学月考)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及与细胞凋亡相关基因bcl 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－1)
0
5
10
20
40
细胞凋亡率/%
3.15
6.37
14.70
19.31
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。表中数据显示，在没有VK2诱导下肿瘤细胞仍会有少量凋亡；表中只能显示在VK2浓度为40
μmol/L时凋亡速度大于其他组，但不能表明这是诱导凋亡的最适浓度；bax基因稳定表达，VK2可以通过抑制bcl 2基因表达而诱导细胞凋亡。
2．(原理判断类)(2015·高考海南卷)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．细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
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。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡，A、B正确；在胚胎发育过程中存在细胞凋亡现象，如人在胚胎时期，尾的消失属于细胞凋亡，C错误；被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的，D正确。
视角2 　以基础判断的形式或以相关图示为信息载体，考查癌细胞的特征和癌变的机理
3．(信息给予类)(2016·福建泉州模拟)加拿大麦吉尔大学卫生中心研究所杰纳斯·雷克研究小组认为，肿瘤细胞能释放一种叫微泡的“气泡”让肿瘤与血管内皮细胞进行交流，并改变这些内皮细胞的行为。这些微泡在离开肿瘤组织时携带一种特殊的癌症蛋白。当微泡与内皮细胞融合，它们所携带的这些癌症蛋白就会触发促进新血管异常形成的机制。这些新生血管向着肿瘤方向生长并为它们提供生长所需营养。下列与此相关的叙述中，不合理的是(　　)
A．“癌症蛋白”是信息分子，其作用过程也是细胞间的一种信息传递过程
B．微泡与内皮细胞能够融合与细胞膜的流动性有关
C．“癌症蛋白”的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等有关
D．新生血管向着肿瘤方向生长与细胞分裂有关，而与细胞的分化无关
解析：选D。根据题意可知，“癌症蛋白”是信息分子，由肿瘤细胞合成，作用于内皮细胞，调节细胞生长，A正确；微泡具有生物膜，与细胞膜融合依赖生物膜的流动性，B正确；“癌症蛋白”为分泌蛋白，分泌蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等有关，C正确；新生血管向着肿瘤方向生长是细胞畸形分化的结果，因此新血管异常形成的机制与细胞分裂和细胞分化均相关，D错误。
4．(流程图和表格综合类)(2016·黄山质检)科学研究发现，单羧酸转运蛋白1(MCT1)的基因表达水平与抗癌药物3 BrPA运输至细胞内密切相关。如图表示3 BrPA作用于癌细胞的机理，表格中的数据是研究者用相同剂量3 BrPA处理5种细胞所得的实验结果。据此可推断(　　)
MCT1的水平
死亡率
正常细胞
0
0
癌细胞1
中
40%
癌细胞2
低
30%
癌细胞3
高
60%
癌细胞4
0
0
A.正常细胞和癌细胞4死亡率为0的原因是它们对3 BrPA的敏感性最强
B．癌细胞3死亡率最高是因为只有它具有MCT1的基因
C．MCT1
可能是载体，3 BrPA主要作用于细胞呼吸的第一阶段
D．对癌症患者的治疗可以利用药物抑制MCT1基因表达的方法
解析：选C。由题干可知，3 BrPA运输至细胞内与MCT1密切相关，且题图中3 BrPA通过载体蛋白进入细胞，故推测MCT1可能是载体，且3 BrPA进入细胞后作用于呼吸作用的第一阶段，C项正确；由题表可知，正常细胞与癌细胞4的死亡率和MCT1的水平都为0，说明这两种细胞对3 BrPA的敏感性最弱，A项错误；5种细胞都含有MCT1基因，B项错误；由题中信息可知，抑制MCT1基因表达不利于癌症患者的治疗，D项错误。
[误区补短]
易错点1　误认为种子发育成完整个体体现细胞全能性
[点拨]　种子中含有胚根、胚芽、胚轴等构成的新的生命体，由种子长成新植株，是这个新生命体的发育过程，不体现细胞全能性。
易错点2　误认为同一个体不同细胞中遗传物质数量相等
[点拨]　细胞核中遗传物质数量相等，细胞质中由于细胞分化导致线粒体、叶绿体等数量不等，因此细胞质中的DNA数量有所差别。
易错点3　误认为分化程度高的细胞其全能性一定低
[点拨]　一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
易错点4　并非所有干细胞都要发生分化
[点拨]　干细胞分裂增加细胞数目。一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分细胞保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。
易错点5　未脱离植物体的细胞不能表现出全能性
[点拨]　植物细胞全能性的表达需要一定的条件，即离体、无菌、一定的营养物质、植物激素等。未脱离植物体的细胞，其全能性受到抑制，不能发育成完整的新个体。
易错点6　混淆细胞衰老与个体衰老，误认为衰老个体中细胞一定衰老
[点拨]　对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
易错点7　混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡
[点拨]　(1)病理性死亡是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
(2)编程性细胞死亡是细胞的一种生理控制机制，它也可以受许多因素(包括外部因素和内部因素)的诱导，如X射线、γ射线。同时它也可以通过一些因素的作用而受到抑制，如白细胞介素 2。
易错点8　误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变
[点拨]　人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因——原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。
微观清障
1．判断下列有关细胞分化与全能性的叙述
(1)(2015·江苏卷
T6A)来自同一人体的各细胞中的DNA含量相同。(　　)
(2)不是所有的基因都能进行选择性表达，那些维持最基本的生命活动的基因在任何细胞、任何时期都要表达。(　　)
(3)壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞具有全能性，植物种子培育成植株，证明了植物细胞具有全能性。(　　)
(4)(2014·广东卷T24D)
上图体现了胚胎干细胞的分化潜能。(　　)
(5)细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
2．判断下列有关细胞衰老、凋亡和癌变的叙述
(1)老年人头发变白与白化病患者头发变白根本原因不同。(　　)
(2)对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化。(　　)
(3)老化受损的细胞器会融入到溶酶体中。(　　)
(4)细胞凋亡使细胞自主有序的死亡，有利于生物体内部环境的稳定。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√
3．判断下列有关细胞癌变的叙述
(1)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。(　　)
(2)原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传。(　　)
答案：(1)×　(2)×
[能力培优]
细胞凋亡机理解读
　[信息解读]
(1)图中①过程说明细胞凋亡有特异性，体现了生物膜的信息传递功能。
(2)图中②过程从分子水平看，凋亡是相关基因的选择性表达，有新蛋白质合成；从细胞水平看，凋亡过程中，以囊泡形式形成由膜包被的凋亡小体，体现了膜的流动性。
(3)图中③过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化，此过程需要溶酶体参与。
强化训练
1．(2016·北京东城区第一学期联考)下列有关细胞凋亡的叙述，不正确的是(　　)
A．细胞皱缩、核染色质固缩表明细胞处于衰老状态
B．图示过程只发生在胚胎发育过程中
C．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D．细胞凋亡是由遗传物质控制的，与细胞坏死有明显区别
解析：选B。衰老的细胞出现了以下特征：皱缩、体积变小、代谢速率减慢、色素沉积、酶活性降低、染色质固缩、膜通透性改变等，A正确；细胞凋亡是细胞内基因决定的细胞自动结束生命的过程，这一过程贯穿于整个生命过程中，B错误；在生物个体发育过程中，通过有丝分裂增加细胞数目，通过细胞内基因的表达使细胞崩溃分解成多个凋亡小体，吞噬细胞将凋亡小体吞噬后，在细胞内溶酶体的作用下将凋亡小体分解，C正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏死有明显区别，D正确。
2．(2016·四川成都二次诊断)Akita小鼠是一种糖尿病模型小鼠，该小鼠由于胰岛素基因突变干扰了胰岛素二硫键的形成，大量错误折叠的蛋白质累积在内质网中，导致相关细胞的内质网功能持续紊乱，并最终启动该细胞的凋亡程序。下列叙述不正确的是(　　)
A．胰岛素空间结构的形成离不开内质网的加工
B．内质网功能紊乱会诱发某些特定基因的表达
C．Akita小鼠胰岛A细胞和胰岛B细胞大量凋亡
D．Akita小鼠体内肝脏细胞合成糖原的速率减慢
解析：选C。胰岛素是分泌蛋白，需要内质网的加工，如果内质网出错将会使胰岛素的加工受到影响，A正确；根据题干信息“内质网功能持续紊乱，并最终启动该细胞的凋亡程序”，而细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，说明内质网功能紊乱会诱发某些特定基因的表达，B正确；胰岛A细胞中的胰岛素基因不能指导合成胰岛素，所以Akita小鼠胰岛A细胞不会出现与胰岛B细胞相同的凋亡现象，C错误；Akita小鼠的体内胰岛素的合成和分泌减少，那么葡萄糖进入肝脏细胞合成糖原的速率减慢，D正确。
3．下图表示细胞凋亡过程，其中酶Ⅰ为核酸内切酶，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．吞噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用了细胞膜选择透过性的特点
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：选C。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；吞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。
考点一　细胞分化与细胞的全能性
1．(2015·高考重庆卷)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，相同的是(　　)
A．线粒体的功能　　　　
B．发育的全能性
C．膜蛋白的种类和数量　　
D．内质网上核糖体的数量
[导学号29520195]　解析：选A。A项，胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞都是活的完整的真核细胞，都可通过线粒体进行有氧呼吸为生命活动提供能量，即两种细胞中线粒体的功能相同。B项，胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性；胰腺腺泡细胞是高度分化的动物细胞，其发育的全能性受到了限制。C项，由于两类细胞分化程度不同，膜的功能有差异，因而膜蛋白的种类和数量不同。D项，胚胎干细胞只进行有丝分裂，胰腺腺泡细胞属于典型的分泌细胞，可以合成、分泌多种胞外酶，因而后者的内质网上的核糖体数量更多。
2．分析下列数据，说法正确的是(　　)
细胞种类
小肠上皮细胞
平滑肌细胞
心肌细胞
神经细胞
白细胞
寿命
1～2天
很长
很长
很长
5～7天
能否分裂
能
能
不能
绝大多数不能
不能
A.寿命短的细胞一定能分裂，寿命长的细胞一定不能分裂
B．细胞的寿命与它们承担的功能无关
C．可以推测，皮肤表皮细胞的寿命很短
D．可以推测，哺乳动物的红细胞的寿命很长
[导学号29520196]　解析：选C。由表可知寿命很长的细胞能分裂，寿命短的白细胞不能分裂，A错误；细胞的寿命与它们承担的功能是否有关从表格中无法得出，B错误；因为皮肤表皮细胞不断脱落凋亡，由此推测皮肤表皮细胞的寿命很短，C正确；哺乳动物的红细胞的寿命不会很长，因为其不会分裂，D错误。
考点二　细胞的衰老、凋亡和癌变
3．(2015·高考江苏卷)下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是(　　)
A．细胞的分化程度越高，全能性越强
B．癌细胞具有细胞增殖失控的特点
C．正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡
D．幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需细胞增殖
[导学号29520197]　解析：选B。A项，细胞分化程度越高的细胞，其全能性越难以表达。B项，癌细胞具有易分散转移和无限增殖的特点，即细胞增殖失控。C项，正常人体内都有细胞的衰老和凋亡，包括幼儿也是如此，因此，正常细胞的衰老凋亡不一定使个体衰老死亡，但个体衰老一定是由细胞衰老引起的。D项，成年个体内仍然有细胞增殖现象，如造血干细胞终生具有分裂与分化能力，可不断产生血细胞。
4．下图为人体部分细胞的生命历程示意图，图中①～⑩为不同的细胞，a～f表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．④⑤⑥⑦的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量不相同
B．d过程的细胞内染色质收缩但不影响DNA复制和转录
C．e过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长
D．在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除是通过c过程完成的
[导学号29520198]　解析：选A。④⑤⑥⑦细胞由同一个细胞①分化，其核基因相同，细胞分化是基因选择性表达的结果，转录所形成的mRNA不同，翻译成的蛋白质种类和数量不同，A正确。d过程的细胞内染色质收缩会影响DNA复制和转录，B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，在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖，且细胞周期会缩短，C错误。在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的，D错误。
5．(2016·四川宜宾模拟)下列关于细胞生命历程中有关现象的叙述，正确的是(　　)
A．衰老的细胞在形态、结构和功能上会发生相应的变化
B．细胞分化是细胞在遗传物质上发生稳定性差异的过程
C．成熟生物体中被病原体感染的细胞的清除，不受基因的调控
D．原癌基因主要负责调节细胞周期，阻止细胞不正常的增殖
[导学号29520199]　解析：选A。衰老的细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，故在形态、结构和功能上会发生相应的变化，A正确；细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质未变化，B错误；成熟生物体中被病原体感染的细胞的清除，属于细胞凋亡，受基因的调控，C错误；原癌基因主要负责调节细胞周期，抑癌基因阻止细胞不正常的增殖，D错误。
6．P53蛋白对细胞分裂起监视作用。P53蛋白可判断DNA损伤的程度，如果损伤较小，该蛋白就促使细胞自我修复(过程如图所示)；若DNA损伤较大，该蛋白则诱导细胞凋亡。下列有关叙述错误的是(　　)
A．P53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长
B．P53蛋白可导致细胞内的基因选择性表达
C．抑制P53蛋白基因的表达，细胞将不能分裂
D．若P53蛋白基因突变，则可能导致细胞癌变
[导学号29520200]　解析：选C。DNA复制过程中如出现受损，则P53蛋白修复受损DNA过程需要相应的时间，使间期延长，A正确；P53蛋白可诱导细胞凋亡，与细胞内基因选择性表达有关，B正确；P53蛋白作用是对损伤的DNA进行修复，不影响正常的分裂，C错误；P53蛋白基因突变，则无法对损伤的DNA进行修复，可能导致细胞癌变，D正确。
7．(2016·湖北武汉模拟)如图表示干细胞的三个发育途径，有关说法正确的是(　　)
A．A→B经过有丝分裂，干细胞(B)不能无限增殖
B．C→D过程与细胞坏死的原因相同
C．A→D过程产生的凋亡细胞(D)将引起机体自身免疫疾病
D．A→C的过程遗传物质发生了改变
[导学号29520201]　解析：选A。A→B过程是干细胞通过细胞分裂实现干细胞增殖，体细胞及干细胞分裂方式为有丝分裂，机体正常细胞均不能无限增殖，A正确。C→D过程为正常的细胞凋亡，细胞坏死为细胞不正常死亡，B错误。A→D产生凋亡细胞(D)的过程是细胞正常的程序性死亡，不引起机体自身免疫疾病，C错误。A→C过程是细胞分化，此过程细胞中遗传物质不变，D错误。
8．急性早幼粒细胞白血病是最凶险的一种白血病，发病机理如下图所示。“诱导分化疗法”联合应用维甲酸和三氧化二砷治疗该病：维甲酸通过修饰PML—RARa使癌细胞重新分化“改邪归正”，三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白的降解，使癌细胞发生部分分化导致死亡。下列有关分析正确的是(　　)
A．该白血病的发生是由于基因突变导致的
B．图中融合基因PML—RARa属于原癌基因
C．维甲酸和三氧化二砷治疗该病的原理相同
D．三氧化二砷使癌细胞的死亡属于细胞凋亡
[导学号29520202]　解析：选D。据图可知，该白血病的发生是由于甲、乙这两条非同源染色体之间发生了部分片段的互换，属于染色体结构变异，A错误；互换后的染色体上碱基顺序发生改变，产生新的致病基因即融合基因，而原癌基因是细胞中原本就存在的与癌有关的基因，主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，B错误；维甲酸治疗该病的原理是通过修饰PML—RARa使癌细胞重新分化“改邪归正”，而三氧化二砷治疗该病的原理是引起这种癌蛋白的降解，使癌细胞发生部分分化导致死亡，故它们的原理不同，C错误；三氧化二砷使癌细胞的死亡属于细胞凋亡，D正确。
9．(2016·湖南长郡能力测试)珠蛋白是血红蛋白的组成成分。如果将来自非洲爪蟾的网织红细胞的珠蛋白的mRNA，以及放射性标记的氨基酸，注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如下图甲所示。如果注射含有珠蛋白mRNA的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸，则结果如下图乙所示。下列相关分析中，正确的是(　　)
A．外源mRNA的注入不影响卵细胞自身蛋白质的合成
B．珠蛋白的mRNA在卵细胞中可能竞争利用其中的核糖体
C．若不注入珠蛋白的mRNA，卵细胞也能合成少量珠蛋白
D．卵细胞内没有控制珠蛋白合成的基因
[导学号29520203]　解析：选B。根据图甲分析可知：外源mRNA注入后，卵细胞自身蛋白质的合成有所减少，A错误；根据图乙分析可知：注射含有珠蛋白mRNA的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸，卵细胞自身蛋白质的合成减少的程度较小，与图甲的处理对照可知，珠蛋白mRNA在卵细胞中可能竞争利用其中的核糖体，B正确；珠蛋白是血红蛋白的组成成分，由于细胞分化，卵细胞中不含有该物质，C错误；卵细胞内含有雌爪蟾完整的染色体组，其中一定含有控制珠蛋白合成的基因，D错误。
10．研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在相同的有氧条件下产生的ATP总量基本相同，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．在癌细胞中，葡萄糖进入线粒体被分解为丙酮酸
B．在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为有氧呼吸
C．细胞癌变是抑癌基因突变为原癌基因的结果
D．癌细胞中增强的过程可能有①②③
[导学号29520204]　解析：选D。葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸，A错误；据图可知，葡萄糖在有氧气存在的条件下，在癌细胞内可以转化成乳酸或二氧化碳和水，说明癌细胞进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，B错误；细胞癌变的原理是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，C错误；癌细胞能摄取大量的葡萄糖，比正常细胞无氧呼吸强度高且细胞不断增殖，需要源源不断的产生原料脱氧核苷酸，所以①②③过程增强，代谢途径发生这种变化的意义在于能够产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料，D正确。
11．如图为细胞分化、分裂、癌变及凋亡的生命历程图，其中甲～辛表示相关生理过程。下列描述中正确的是(　　)
A．乙过程中细胞的高度分化有可能改变物种的遗传信息
B．丙过程中因原癌基因和抑癌基因发生突变而形成的癌细胞，其表面的糖蛋白减少，但新陈代谢旺盛
C．丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中
D．己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小，细胞的物质运输功能及其内多种酶的活性均降低
[导学号29520205]　解析：选B。选项A，分化的本质是基因的选择性表达，分化不会导致遗传物质改变。选项B，癌细胞是性状发生显著变化的“不死细胞”，其表面糖蛋白减少，癌细胞间黏着性降低，易扩散，癌细胞内核糖体数目增多，新陈代谢旺盛。选项C，细胞凋亡受基因控制，与基因选择性表达有关，但不属于分化，细胞凋亡发生在整个生命历程中。选项D，衰老的细胞表现为细胞内水分减少，细胞体积变小，细胞核体积增大，细胞代谢速率降低、物质运输功能减弱。
12．某科研小组开展了人白细胞介素18(IL 18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用的研究。
实验原理：机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。
实验步骤：
①选取若干实验小鼠，随机均分成甲、乙、丙三组；
②甲组无辐射损伤；乙组有辐射损伤(60Co照射，下同)；丙组先辐射损伤，1天后注射IL 18。
③14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0
h、12
h、24
h、48
h后，检测并计算细胞凋亡相对值。
(1)脾属于机体免疫系统的____________，IL 18是一种淋巴因子，由__________细胞分泌；淋巴因子与________________都属于免疫活性物质。
(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的__________________死亡，与细胞凋亡直接相关的细胞器是____________。
(3)设置甲、乙两组的目的是探究有无核辐射对细胞凋亡的影响。设置乙、丙两组的目的是______________________________。请设计实验结果记录表。
(4)科研小组还设置了丁组实验，方法是先注射IL 18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组，与丙组相比，设置丁组的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520206]　解析：(1)免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成的，脾属于免疫器官，而白细胞介素是由T细胞分泌的一种淋巴因子，淋巴因子和抗体都属于免疫活性物质。(2)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，与其直接有关的细胞器是溶酶体。(3)根据实验所遵循的单一变量原则，可以看出乙、丙组对照，自变量是有无注射IL 18，从而探究有无注射IL 18对细胞凋亡的影响。(4)设计丁组实验和丙组形成对照，进一步探究核辐射前、后注射IL 18对细胞凋亡的影响。
答案：(1)免疫器官　T　抗体(或溶菌酶)　(2)细胞编程性(程序性)　溶酶体　(3)探究有无注射IL 18对细胞凋亡的影响　表格如下：
组别
细胞凋亡相对值
0
h
12
h
24
h
48
h
甲
乙
丙
(4)探究核辐射前、后注射IL 18对细胞凋亡的影响
13．肝癌是现代社会危及人类生命的主要杀手之一，产生的关键基因之一是原癌基因，其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后，G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂，激活剂激活，启动过程②③，形成大量物质D，导致细胞周期启动并过度分裂。P53基因是正常细胞内重要的抑癌基因，科学家研究发现P53基因对体外培养的肝癌细胞生长有抑制作用。据此请回答下列问题：
(1)肝癌细胞的两个重要特点是________________________________________________________________________、
________________________。
(2)由图可知，G蛋白可以使细胞周期变________，肝癌细胞中的自由水/结合水的值变________。
(3)图中②过程中，主要需要____________________酶，其作用是________________________________________________________________________。
(4)根据图中的信息，从信息交流的角度提出一种抑制肝癌细胞产生的办法：________________________________________________________________________。
(5)将P53基因经过一系列的处理并与脂质体混合，将混合物滴加至肝癌细胞上，轻轻混匀。最后筛选出含有P53基因的肝癌细胞。脂质体在这个操作中的作用是
________________________________________________________________________。
[导学号29520207]　解析：(1)与正常细胞相比，癌细胞具有如下特征：在适宜条件下，能够无限增殖；癌细胞的形态结构发生显著变化；细胞表面糖蛋白等物质减少，癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。(2)由题图可知，G蛋白可使细胞周期变短，细胞发生癌变，癌变的细胞代谢异常旺盛，故细胞中自由水/结合水的值变大。(3)由题图可知，A是DNA，②为转录过程，生成的C是RNA，这个过程需RNA聚合酶的催化。(4)若细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子不能结合，可抑制癌细胞产生。(5)脂质体携带P53基因进入肝癌细胞，所以脂质体的作用是载体。
答案：(1)细胞表面糖蛋白减少，易转移　无限增殖　(2)短　大　(3)RNA聚合　催化RNA的合成　(4)破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体(或服用结构与生长因子类似的物质)　(5)作为载体，将P53基因导入肝癌细胞单元能力提升
一、观察类实验总结
1．观察类实验技术与操作
在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、标本制作技术等。具体列表如下：
实验名称
观察方式
观察对象
显微镜
玻片标本
染色剂
生物材料
观察几种细胞
原色观察
细胞
高倍
临时装片
无
多种生物细胞
观察叶绿体
叶绿体
高倍
临时装片
无
菠菜叶或黑藻嫩叶
观察植物细胞质壁分离与复原
紫色大液泡及原生质层的位置
低倍
临时装片
无
洋葱紫色外表皮细胞
观察细胞中的DNA、RNA
染色观察
DNA、RNA的分布
高倍
临时装片
甲基绿、吡罗红染色剂
人口腔上皮细胞
观察线粒体
线粒体
高倍
临时装片
健那绿
人口腔上皮细胞
观察细胞有丝分裂
染色体
高倍
临时装片(压片)
龙胆紫溶液或醋酸洋红液
洋葱根尖分生区细胞
观察细胞减数分裂
固定装片
蝗虫精母细胞
(1)洋葱根尖可用于观察植物有丝分裂的实验，是因为其根尖分生区细胞进行有丝分裂；紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞可用于观察植物细胞的质壁分离和复原实验，是因为其外表皮细胞具有紫色大液泡，同时还可以利用洋葱鳞片叶内表皮观察DNA和RNA在细胞中的分布。
(2)人体口腔上皮细胞可用于观察线粒体和RNA、DNA在细胞内的分布，而观察细胞减数分裂时一般选用动物的精巢细胞作为实验材料。
(3)观察叶绿体时常选用藓类的叶，因为藓类植物的叶片薄而小，常是一层细胞，易于观察操作。
2．显微观察类实验应注意的问题
(1)注意取材：根据观察对象选用合适的材料，如观察植物细胞的有丝分裂，应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原，应选取成熟的植物细胞等。
(2)注意材料处理：根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。
(3)注意制片方法：在观察类实验中常采用临时装片制作技术等。临时装片制作有压片法、装片法和切片法。
①压片法：用于比较疏松的材料，如根尖、花药等用较小的力即可把材料压成一薄层。压片法的一般过程是：取材、固定、解离、漂洗、染色、压片、观察。
②装片法：把某些微小生物，如草履虫、衣藻等，或某些大型生物的一部分，如人体口腔上皮细胞，植物叶片的表皮细胞从整体上取下，不作任何处理直接制成装片。其过程是：将材料在载玻片上的水滴中展平；放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止产生气泡；染色或改变溶液浓度时，从一侧滴染色液或溶液，另一侧用吸水纸吸引。
③切片法：用刀片将待观察的材料切成极薄的片，用于显微镜观察。
　　(2016·重庆高三质检)下列以洋葱为材料所进行的实验，其操作或分析合理的是(　　)
A．观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂时可以用龙胆紫溶液染色
B．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞被甲基绿—吡罗红染液染色后细胞质呈绿色
C．观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时还可以看到线粒体和细胞核
D．将洋葱放在4
℃的冰箱中培养3天后，任何部位的细胞中染色体数目均加倍
[解析]　观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验用龙胆紫溶液或醋酸洋红液给染色体染色，是为了使染色体色泽更明显，在显微镜下观察更方便，A正确；用甲基绿和吡罗红染液染色，DNA呈现绿色，RNA呈现红色，RNA主要在细胞质中，所以细胞质将呈现红色，此外，紫色洋葱鳞片叶外表皮呈紫色会遮盖吡罗红与RNA呈现的颜色，所以不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验材料，B错误；线粒体和细胞核无色，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有占据了细胞的大部分空间的紫色的中央液泡，会影响其他结构的观察，C错误；低温只能使分生组织细胞(具有分裂能力的细胞)中的一部分细胞染色体数目加倍，D错误。
[答案]　A
[突破训练1 1]　(2016·北京海淀模拟)利用显微镜进行下列实验观察时，观察的对象与实验现象不相符的是(　　)
A．苏丹Ⅲ染色的花生子叶薄片——细胞内有橘黄色小颗粒
B．甲基绿—吡罗红(派洛宁)染色的细胞——细胞核呈绿色、细胞质呈红色
C．发生质壁分离的紫色洋葱外表皮细胞——细胞中液泡缩小、颜色加深
D．大蒜根尖分生区细胞——大部分细胞处于分裂期
解析：选D。苏丹Ⅲ可使花生子叶薄片中的脂肪微滴呈橘黄色，A符合；甲基绿可将细胞核中的DNA染成绿色，吡罗红(派洛宁)可将细胞质中的RNA染成红色，B符合；紫色洋葱外表皮细胞在处于高浓度溶液中发生质壁分离，细胞中液泡缩小、颜色加深，C符合；用光学显微镜观察大蒜根尖分生区细胞的有丝分裂，大部分细胞处于间期，D不符合。
[突破训练1 2]　(2016·深圳五校联考)下列关于实验的叙述中，正确的是(　　)
A．用人口腔上皮细胞做“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验时，需先对细胞进行盐酸水解，然后用甲基绿、吡罗红染色剂分别给涂片进行染色
B．选用洋葱根尖伸长区细胞较易观察到细胞有丝分裂图像
C．显微镜下观察正在发生质壁分离的紫色洋葱外表皮细胞，可见液泡的颜色逐渐加深
D．在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反应NaOH进入琼脂块的速率
解析：选C。用人口腔上皮细胞做“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验时，应先在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液，然后，点燃酒精灯，将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干。高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞，观察细胞有丝分裂应选用洋葱根尖分生区(根尖2～3
mm)。显微镜下观察正在发生质壁分离的紫色洋葱外表皮细胞，由于液泡失水，液泡浓度增加，颜色逐渐加深。NaOH进入琼脂块的速率是相同的，紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比表示的是物质的运输效率，而不是运输速率。
二、减数分裂中基因的异常行为变化的分析方法
1．基因突变
在减数第一次分裂前的间期，在DNA分子复制的过程中，如果复制出现差错，则会引起基因突变，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示。注意：突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上，可以是显性突变，也可以是隐性突变。
2．基因数量的变化
在减数分裂过程中，伴随着染色体行为变化的异常，往往会引起配子中基因数目的增减。在分析基因数目变化时，应考虑变化与减数第一次分裂有关还是与减数第二次分裂有关。如图1表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生的配子情况。
图1
图2表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况。
图2
综上所述，在分析减数分裂过程中核基因的行为变化时，应抓住减数分裂过程中染色体行为变化的三个关键点：减数第一次分裂前的间期发生染色体的复制；减数第一次分裂过程中同源染色体分离；减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离。也可以结合基因的变化，逆向分析染色体的行为变化，加深基因在染色体上的理解，加深对基因分离定律和自由组合定律内涵的理解，构建完整的、系统的知识体系。
(2016·山东潍坊月考)经人类染色体组型分析发现，有2%～4%的精神病患者的性染色体组成为XYY。诸多案例显示XYY综合征患者有反社会行为和暴力倾向，有人称多出的Y染色体为“犯罪染色体”。下列关于XYY综合征的叙述正确的是(　　)
A．患者为男性，可能是由母方减数第一次分裂异常所致
B．患者为女性，可能是由母方减数第二次分裂异常所致
C．患者为男性，可能是由父方减数第二次分裂异常所致
D．患者为女性，可能是由父方减数第二次分裂异常所致
[解析]　对于XYY综合征患者来说，多了一条Y染色体，证明结合的精子含有2条Y染色体，父方减数第二次分裂时两条Y染色体分到一个精细胞中去可出现这种情况。
[答案]　C
[突破训练2 1]　(2016·四川宜宾模拟)下图是一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞，在该过程中发生的变化为(　　)
①交叉互换　　②基因突变　　③同源染色体未分离　　④姐妹染色单体分开形成的染色体未分离
A．①③　　　
B．①④　　　
C．②④　　　
D．②③
解析：选C。分析题图可知，该生物的基因型为AaBb，而左侧次级精母细胞含有A和a基因，右侧次级精母细胞含有a和a基因，可见，左侧次级精母细胞中a是A基因突变形成的；左侧次级精母细胞中染色体的数目和行为均正常，右侧次级精母细胞中染色体数目正常，但有一对姐妹染色单体分开后未分离，从而发生染色体数目变异。综上所述，C正确。
[突破训练2 2]　(2016·湖南株洲月考)小鼠(2N＝40)胚胎期某细胞发生下图所示异常分裂(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。下列有关该分裂过程的说法正确的是(　　)
A．该分裂中期，发生联会的染色体排列在赤道板上
B．分裂产生Aa或aa子细胞的几率均为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，染色体联会发生在减数第一次分裂时期，A错误；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，B错误；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，C正确；在纺锤体的牵引下，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，D错误。
癌变与基因突变的综合考查
1．(2016·广东湛江调研)下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是(　　)
A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的
D．突变基因必将传递给子代个体
解析：选B。等位基因是位于同源染色体的同一位置上的控制相对性状的基因，A错误；从突变1处发展到突变4处，说明结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，B正确；图中染色体上的基因变化说明是发生了癌变的，还有其他突变没有发生癌变，基因突变是随机和不定向的，C错误；突变基因如果发生在产生生殖细胞的过程中，有可能传递给子代个体，如果发生在体细胞中，则不传递给子代个体，D错误。
减数分裂与遗传定律本质的综合考查
2．(2016·江西南昌三校联考)关于如下图解的理解，正确的是(　　)
A．基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B．③⑥过程表示减数分裂过程
C．图1中由于③过程的随机性，基因型为Aa的子代占所有子代的1/2
D．图2子代中aaBB的个体在aaB_中占1/16
解析：选C。基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤过程，③⑥过程表示受精作用，A、B错误；受精作用过程中，雌雄配子的结合是随机的，C正确；图2子代中，aaBB的个体在
aaB_中占1/3，在所有子代个体中占1/16，D错误。
减数分裂与基因突变、基因重组的综合考查
3．(2016·福建福州八县质检)观察到某生物的精原细胞经减数分裂后形成了某种精细胞如图所示。下列解释合理的是(　　)
A．减数第一次分裂中发生同源染色体联会且交叉互换
B．减数第一次分裂中发生非同源染色体联会且互换
C．减数第一次分裂中同源染色体交叉互换且没有分离
D．减数第一次分裂中染色体复制时发生基因突变
解析：选C。如图可知，精原细胞中的一对同源染色体在精细胞中也出现了，那么同源染色体在减数第一次分裂时没分离。从图还可以看到，这对同源染色体中的等位基因交换了位置，那么这种情况应该是四分体时期发生了同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，故C选项正确。
减数分裂与染色体变异的综合考查
4．(2016·湖北孝感检测)下图为基因组成为Aa的动物在形成精子过程中某一时期示意图。下列对此细胞相关叙述中，正确的是(　　)
A．2号染色单体上与A相同位置的基因最可能是a
B．若姐妹染色单体没有分离，则可能出现性染色体组成为XXY的后代
C．若同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换将导致染色体结构变异
D．若该动物的一个精原细胞产生一个AaaX的精子，则同时产生的另外三个精子是AX、Y、Y
解析：选D。2号染色单体上与A相同位置的基因最可能是复制而来的A，A错误；如果姐妹染色单体没有分离，该图形成的是XX和YY的精子，和卵细胞X受精后会产生XXX或XYY的后代，B错误；如果同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组，不属于染色体结构变异，C错误；如果该动物的一个精原细胞产生了一个AaaX的精子，说明同源染色体未分离，故另外两个精子是Y和Y，并且a的姐妹染色单体也未分离，另一个是AX，D正确。
(建议用时：60分钟)
一、选择题
1．(2015·高考北京卷)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是(　　)
　　　　
DNA相对含量
对照组
　　　　
DNA相对含量
实验组
A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
[导学号29520223]　解析：选C。从图中可以看出，a峰中细胞DNA相对含量是40，b峰中细胞DNA相对含量是80，即b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，联想细胞分裂中的DNA复制，可推知a峰与b峰之间的细胞正处于细胞分裂间期DNA复制的过程中，b峰中细胞处于细胞分裂的分裂期。实验组b峰中细胞数目明显减少的原因是某抗癌药物有效抑制了癌细胞在细胞分裂间期的DNA复制，使得进入分裂期的细胞明显减少。
2．(2016·北京朝阳质检)上海生命科学研究院成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能。下列叙述错误的是(　　)
A．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性
B．该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的
C．人成纤维细胞与hiHep细胞内的核酸是完全一样的
D．hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
[导学号29520224]　解析：选C。人成纤维细胞重编程为hiHep细胞只是分化过程，没有表现细胞的全能性，A正确；研究成果说明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的，B正确；人成纤维细胞与hiHep细胞核内的DNA相同，但由于基因的选择性表达，RNA可不相同，C错误；可通过诱导人体其他细胞分化成肝细胞，治疗人类重症肝病，D正确。
3．(2016·河北邯郸摸底)如图为植物组织培养时，所测得的细胞中DNA含量在整个细胞群中的分布情况。下列说法错误的是(　　)
A．①中部分细胞的核糖体增多
B．③中细胞染色体组数都加倍
C．若用秋水仙素处理细胞群，则③细胞将增多
D．若用DNA合成抑制剂处理细胞群，则①细胞将增多
[导学号29520225]　解析：选B。①包括处于间期和末期的细胞，其中间期的细胞正大量合成蛋白质，此时细胞中的核糖体增多，A正确；③包括处于间期、前期、中期和后期的细胞，只有后期细胞中染色体组的数目加倍，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，因此用秋水仙素处理细胞群，会导致③细胞增多，C正确；DNA合成抑制剂能抑制DNA的复制，因此用DNA合成抑制剂处理细胞群，会导致①细胞增多，D正确。
4．(2016·江苏东台月考)分别用免疫球蛋白基因、血红蛋白基因、胰岛素基因和ATP合成酶基因的片段为探针，与鸡的浆细胞、成熟红细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见下表(注：“＋”表示可以形成杂交分子，“－”表示不能形成杂交分子)。对表中①～④处结果预测正确的是(　　)
　探针细胞总RNA　　　
免疫球蛋白基因
血红蛋白基因
胰岛素基因
ATP合成酶基因
浆细胞
＋
－
－
④
成熟红细胞
①
＋
③
＋
胰岛细胞
－
②
＋
＋
A.①处为“＋”　　　　　
B．②处为“＋”
C．③处为“－”　　
D．④处为“－”
[导学号29520226]　解析：选C。成熟红细胞中的免疫球蛋白基因和胰岛素基因均未得到表达，均未转录得到相关的RNA，所以①和③处为“－”，A错误，C正确；胰岛细胞中的血红蛋白基因未得到表达，未转录得到相关的RNA，所以②处为“－”，B错误；ATP合成酶是各种细胞新陈代谢必需的酶，浆细胞中的ATP合成酶基因转录得到相关的RNA，所以④处为“＋”，D错误。
5．中科院发现一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和TNF α(一种淋巴因子)等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，并将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡(如图所示)。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是(　　)
A．胰凝乳蛋白酶的释放增加了cBid的数量，cBid进一步引起溶酶体内容物的释放是负反馈调节
B．cBid可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞的凋亡
C．溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物释放无此功能
D．线粒体释放出的与呼吸作用有关的酶等物质，如果不被水解，可以继续完成有氧呼吸，生成ATP
[导学号29520227]　解析：选B。胰凝乳蛋白酶释放使cBid增多，进一步引起溶酶体内容物的释放是正反馈调节；溶酶体中含大量的水解酶，大量释放会引起细胞大分子物质的降解，也能促进细胞凋亡；细胞的有氧呼吸需线粒体保持结构的完整性，由于线粒体结构被破坏，失去了相应的功能。
6．(2016·山东济南模拟)梭菌毒素“Tpel”可使动物细胞内的一种蛋白质变性失活，导致该细胞凋亡。这一发现可能有助于研究杀死癌细胞。下列叙述正确的是(　　)
A．蛋白质失活都是通过破坏肽键来实现
B．“Tpel”能间接改变细胞内mRNA的种类
C．形态结构发生变化的细胞一定是癌细胞
D．癌变前后，细胞内的基因组成相同
[导学号29520228]　解析：选B。由题意可知，蛋白质变性的原因可能是梭菌毒素“Tpel”破坏了蛋白质的空间结构，而不一定破坏肽键，A错误；“Tpel”可以导致细胞凋亡，凋亡是由基因决定的，因此细胞内mRNA的种类会发生改变，B正确；形态结构发生变化的细胞可能是癌细胞，也有可能是细胞的分化或衰老，C错误；癌变的根本原因是基因突变，基因组成不同，D错误。
7．(2016·中山高三质检)控制细胞分裂次数的“时钟”是位于染色体两端的一种特殊结构(端粒)，它随着细胞分裂而变短。癌细胞中，存在延长染色体端粒的酶，正常人的生殖细胞中也有。据此你认为体细胞不能无限分裂的原因是(　　)
A．缺少合成端粒酶的氨基酸
B．缺少控制端粒酶合成的基因
C．控制端粒酶合成的基因发生突变
D．控制端粒酶合成的基因不表达
[导学号29520229]　解析：选D。细胞都有合成蛋白质的氨基酸，故A错。同一个体体细胞都具有一套相同基因，故B错。癌细胞与具有分裂能力的正常细胞一样，存在控制端粒酶合成的基因并表达了延长端粒的酶，说明体细胞不能无限分裂的原因不是控制端粒酶合成的基因发生突变的结果，而是控制端粒酶合成的基因没有表达的结果，故C错，D正确。
8.
(2016·湖北武汉模拟)将洋葱根尖细胞在含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一个细胞周期。下列叙述正确的是(　　)
A．第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期
B．第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记
C．第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记
D．完成两个细胞周期后，每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同
[导学号29520230]　解析：选C。DNA复制是半保留复制，DNA复制是在间期，所以第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂间期，A错误；第一个细胞周期结束后每个DNA分子中的一条DNA链被标记，每条染色体都会被标记，B错误；再放在不含放射性标记的培养基中进行培养，在分裂中期应是每条染色体中只有一条染色单体被标记，C正确；第二个细胞周期结束后，每个子细胞中含标记的染色体数目不定，D错误。
9．(2015·高考山东卷)关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A．胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B．原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C．真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D．细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
[导学号29520231]　解析：选A。A项，细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡，每个细胞中均含有与凋亡有关的基因。B项，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，正常细胞的生长和分裂就是由原癌基因和抑癌基因来调控的。C项，真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，如蛙的红细胞为真核细胞，可进行无丝分裂。D项，细胞分化的本质是基因的选择性表达，在分化过程中，蛋白质的种类和数目均发生变化，进而引起细胞形态、结构的改变。
10．(2016·河南陕州月考)如图是二倍体生物精原细胞的增殖情况，下列叙述正确的是(　　)
A．只有图中①过程形成姐妹染色单体
B．图中精细胞的染色体组为2个
C．图中①②过程细胞均会适度生长
D．图中①③过程发生的变异类型相同
[导学号29520232]　解析：选C。图中①表示精原细胞的增殖，该过程为有丝分裂，②过程表示减数第一次分裂前的间期，③过程表示减数第一次分裂，④过程表示减数第二次分裂。姐妹染色单体形成于分裂间期，因此①②过程均可形成姐妹染色单体；精细胞的染色体组为1个；图中有丝分裂和减数第一次分裂前的间期，细胞均会适度生长；有丝分裂过程中不发生基因重组。
11．图甲为骨髓细胞有丝分裂中DNA含量随时间的变化曲线，图乙、图丙为性腺细胞分裂的两个时期的结构模式图，a、b表示染色体片段，下列有关叙述错误的是(　　)
A．据图甲知骨髓细胞的细胞周期是20小时
B．图乙细胞处在减数第二次分裂中期，此时期没有遗传物质的复制
C．乙、丙两图说明分裂过程中可能发生基因重组
D．同源染色体上等位基因的分离可发生在图乙、图丙所处的分裂时期
[导学号29520233]　解析：选D。分析图甲可知骨髓细胞的细胞周期为20小时，A正确。图乙细胞中无同源染色体且着丝点排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期，而遗传物质的复制发生在间期，B正确。分析图乙、图丙，a、b片段来自交叉互换，属于基因重组，C正确。图丙细胞处于减数第二次分裂末期，一般情况下，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，如果发生了交叉互换或基因突变，则还可能发生在减数第二次分裂后期，D错误。
二、非选择题
12．(原创题)下图是人体皮肤细胞被重新编程为多功能干细胞的示意图。请据图回答：
(1)图中①表示4个不同作用的关键基因进入人表皮细胞的过程，其常用技术是__________________；通过②过程整合到表皮细胞的________中，此过程涉及的工程原理是________________。
(2)③过程的主要增殖方式是______________。
(3)④过程称为________，其实质是________________________。
(4)甲状腺细胞吸收碘的方式是________；某些淋巴细胞能够合成和分泌抗体，抗体的加工在细胞的________________中进行，抗体的分泌依赖于细胞膜的______________。
[导学号29520234]　解析：(1)将目的基因导入动物细胞常用的技术是显微注射技术；把外来基因整合到人表皮细胞基因组中的变异属于基因重组。(2)诱导多功能干细胞形成细胞群体主要是通过有丝分裂进行的。(3)④过程表示细胞分化，其实质是基因的选择性表达。(4)甲状腺细胞通过主动运输实现对碘的吸收，淋巴细胞合成和分泌的抗体的化学本质为蛋白质，其加工是在内质网和高尔基体中进行的，抗体以胞吐的方式分泌，依赖于细胞膜的流动性。
答案：(1)显微注射技术　基因组　基因重组
(2)有丝分裂
(3)细胞分化　基因的选择性表达
(4)主动运输　内质网和高尔基体　流动性
13．(2016·广东深圳检测)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒等广泛的生物学效应。体外研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。请回答以下问题：
(1)在取材方面，蜂毒素只能从工蜂的毒腺细胞中获取，其根本原因是________________________________________________________________________。
(2)相关研究已表明，蜂毒素可引起细胞凋亡。科研人员为进一步研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。请完善相关实验并回答问题：
方法步骤：
①取4只相同的培养瓶，编号，分别加入等量的完全培养液和________________________________。
②1号培养瓶为空白对照组，向2～4号培养瓶分别加入________________________________________________________________________。
③培养48
h后，检测并统计____________________，结果如下图1所示。
④检测与凋亡基因(Bax、Bel 2)的表达，结果如下图2所示。
(3)分析与讨论：
①图1表明：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②图1、图2表明：促进胃癌细胞凋亡的是________________，抑制胃癌细胞凋亡的是______________。因此，从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520235]　解析：(1)蜂毒素只能从工蜂的毒腺细胞中获取，其根本原因是控制蜂毒素合成的基因只能在工蜂的毒腺细胞中表达。
(2)本实验是为了研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制，所以自变量应为蜂毒素浓度；对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，各组间除自变量不同外，其他无关变量应相同且适宜。最后以胃癌细胞的凋亡率为指标呈现实验结果。
(3)分析图1曲线，说明蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，一定范围内随蜂毒素浓度增大，诱导效应增强。
(4)比较图1、图2曲线，说明随蜂毒素浓度增大，Bax蛋白含量越高，胃癌细胞凋亡也越高，所以促进胃癌细胞凋亡的是Bax蛋白。同理抑制胃癌细胞凋亡的是Bel 2蛋白。因此，从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡的原理是蜂毒素能够促进Bax基因的表达，同时抑制Bel 2基因的表达。
答案：(1)基因的选择性表达
(2)①等量的(离体)胃癌细胞
②2、4、6
μg/mL蜂毒素溶液
③胃癌细胞凋亡率
(3)①蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，一定范围内随蜂毒素浓度增大诱导效应增强
②Bax蛋白　Bel 2蛋白　能够促进Bax基因的表达，抑制
Bel 2基因的表达
14．(2016·江苏连云港模拟)下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像；乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线。
(1)图甲中具有同源染色体的细胞有________。
(2)图甲中B、E细胞各含有________、________个染色体组；其中E细胞所处的分裂时期属于图乙中的______________阶段(填标号)。
(3)在细胞分裂过程中，姐妹染色单体分离发生在图乙中的__________时期(填标号)。
(4)图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。图丁对应于图丙中的________(填写①、②或③)；细胞Ⅳ的基因型是________。
[导学号29520236]　解析：(1)由以上分析可知，图甲中A、B、D细胞具有同源染色体。(2)图甲中B细胞含有4个染色体组，而E细胞只含1个染色体组；E细胞处于减数第二次分裂前期，对应于图乙中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中，姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期(即图乙中的⑥时期)和减数第二次分裂后期(即图乙中的③时期)。(4)图丁细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，对应于图丙中的②；根据卵原细胞(AaBb)和图丁细胞(Ab)的基因组成可知，细胞Ⅳ的基因型是aB。
答案：(1)ABD(缺一不可)
(2)4　1　②
(3)③⑥
(4)②　aB第13讲　减数分裂和受精作用
[考纲点击]　1.细胞的减数分裂(Ⅱ)　2.动物配子的形成过程(Ⅱ)　3.动物的受精过程(Ⅱ)　4.实验：观察细胞的减数分裂
一、减数分裂概念的理解
1．范围：进行有性生殖的生物。
2．时期：从原始生殖细胞→成熟生殖细胞。
3．特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。
4．结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。
二、减数分裂过程
1．精子形成各时期的主要特点[连一连]
巧
记细胞分裂方式的判断
有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对，
联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。
2．卵细胞形成与精子形成的区分
精子的形成
卵细胞的形成
产生部位
睾丸
卵巢
是否变形
变形
不变形
细胞质分裂方式
两次均等分裂
第一次不均等分裂，第二次次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂
产生生殖细胞数目
1个初级精母细胞可产生4个精子
1个初级卵母细胞只产生1个卵细胞
3.配子中染色体组合多样性的原因
(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。
解
惑
(1)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：联会形成四分体、同源染色体分离；
(2)减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
三、受精作用
1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2．过程
(1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，同时卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
(2)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
4．意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，和生物的遗传和变异都是十分重要的。
1．减数分裂的场所和结果
(1)场所：动物有精巢和卵巢，植物有雄蕊和雌蕊。
(2)结果：染色体和DNA都是正常细胞的一半。
2．卵细胞形成过程不同于精细胞形成过程的两大特点
(1)初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质不均等分裂。
(2)一个卵原细胞一次只能产生一个成熟的卵细胞。
3．减数分裂的4个重要概念
(1)联会：减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。
(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。
(3)同源染色体：减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
(4)非同源染色体：形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。
4．减数第一次分裂过程中的四个特殊现象
(1)染色体复制后：同源染色体联会形成四分体。
(2)前期：同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换。
(3)中期：同源染色体分布于赤道板两侧。
(4)后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
考法一　以模式图为载体，考查有丝分裂与减数分裂图像辨析
1．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像的比较
有无同源染色体
前期
中期
后期
有丝分裂
有同源染色体
染色体数目为偶数(无下述同源染色体的特殊行为)
减数第一次分裂
初级精母细胞
初级卵母细胞
细胞质均等分裂
细胞质不均等分裂
减数第二次分裂
无同源染色体
次级精母细胞或第一极体
次级卵母细胞
细胞质均等分裂
细胞质不均等分裂
2.染色体、DNA数量变化曲线图与柱状图的分析
(1)依据坐标曲线图判断细胞分裂方式
[以二倍体生物细胞中染色体数(2N)为例]
①变化曲线
②判断方法
a．判断曲线种类：
b．判断细胞分裂方式：
一看“染色体峰值”
二看“竖直下降”次数
三看“最终结果”
四看“染色体和DNA同时加倍的点”——受精作用
(2)DNA含量变化曲线图分析
如图所示曲线既适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：
A→B
B→C
C→D
D→E
特点及其变化
减数分裂对应时期
减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期
减数第二次分裂的后期
减数第二次分裂的末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
(3)减数分裂柱形图分析方法(以精子的形成过程为例)
细胞分裂方式的判断
（1）“三看法”识别细胞分裂方式
（2）根据染色体形态和行为判断
视角1 　以基础判断的形式，考查不同细胞分裂方式的特点及相关概念辨析
1．某生物的体细胞染色体数为2n。该生物减数分裂的第二次分裂与有丝分裂相同之处是(　　)
A．分裂开始前，都进行染色体的复制
B．分裂开始时，每个细胞中的染色体数都是2n
C．分裂过程中，每条染色体的着丝点都分裂成为两个
D．分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是n
解析：选C。减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接，也可能出现短暂停顿，染色体不再复制，所以分裂开始前，都进行染色体的复制不正确，A错误。减数第一次分裂的目的是实现同源染色体的分离，染色体数目减半，减数第二次分裂开始时，细胞中的染色体数是n，B错误。减数第二次分裂后期，每条染色体的着丝点分裂，两条姐妹染色单体也随之分开，成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别移向细胞的两极；有丝分裂后期，每条染色体的两条姐妹染色单体从着丝点处分开并移向两极，C正确。有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传物质数量和性状的稳定性；减数分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减半，所以减数分裂的分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是n，而有丝分裂的分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是2n，D错误。
视角2 　以模型分析的形式，考查细胞分裂图像辨析
2．(多细胞分裂图类)(2016·吉林长春模拟)下列各图是减数分裂过程中各阶段的示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．减数分裂的先后顺序排列为甲→丙→戊→丁→乙→己
B．含有同源染色体的细胞有甲、丙、丁和戊
C．若在戊细胞中有一对同源染色体未分开，则形成的4个子细胞都异常
D．戊细胞的名称为初级精母细胞或初级卵母细胞，在减数分裂过程中有2条Y染色体共存的可能
解析：选C。观察各阶段的分裂图像，可知减数分裂的先后顺序排列为甲→丙→戊→乙→丁→己，A错误；丁细胞处于减数第二次分裂后期，无同源染色体，B错误；若在戊细胞中有一对同源染色体未分开，则形成的2个次级精母细胞异常，进行正常的减数第二次分裂，则形成的4个精细胞都异常，C正确；戊细胞中正在发生同源染色体的分离，且细胞质均等分裂，因此该细胞的名称为初级精母细胞，在减数第二次分裂后期可能有2条Y染色体共存，D错误。
3．(单细胞分裂图类)(2016·福建泉州模拟)如图表示某动物体内一个正在进行分裂的细胞，A和a分别控制一对相对性状，下列有关叙述正确的是(　　)
A．该细胞存在于动物精巢中
B．由图可知该细胞发生过交叉互换
C．该细胞分裂最终能形成4种配子
D．该细胞在图示的分裂过程中染色体数目最多有4条
解析：选D。该细胞中含有同源染色体，分裂时细胞质不均等分配，必为雌性动物卵原细胞的第一次减数分裂，该过程发生于果蝇卵巢中，A错误；该细胞中，两条姐妹染色单体所含基因应相同，图中姐妹染色单体上的成对基因(A和a)不相同，可能发生过交叉互换，也可能出现了基因突变，B错误；该卵原细胞分裂最终能形成一种配子，C错误；该细胞在进行减数第一次分裂，同源染色体分离进入两个细胞，期间着丝点并不断裂，所以此过程中染色体数目最多有4条，D正确。
视角3 　以案例分析或模型分析的形式，考查细胞分裂中染色体和DNA的数目、行为变化
4．(细胞分裂图和曲线图综合类)(2016·四川邛崃月考)下列为细胞分裂的几种模式图及其每条染色体的DNA含量在分裂过程中的变化。则下列叙述中有几项正确(　　)
①图甲为减数第二次分裂中期，每条染色体的DNA含量对应图丁的CD段
②图乙是有丝分裂中期，正常情况下，图乙与图丙不可能来自同一种生物
③图丙可能是雌配子，每条染色体的DNA含量对应丁图的BC段
④图乙中含有该物种2个染色体组，图丙可能是该物种单倍体个体的体细胞
A．一项　　　　　　　　
B．两项
C．三项　　
D．都不正确
解析：选B。图甲中没有同源染色体，并且含有姐妹染色单体，即每条染色体含有2个DNA分子，三条染色体排列在细胞中央赤道板上，处于减数分裂第二次分裂的中期，每条染色体的DNA含量对应图丁的BC段，①错误；图乙含有同源染色体，处于有丝分裂中期，图乙细胞所在的生物体细胞含有4条染色体，图丙细胞所在的生物体细胞含有6条染色体或3条染色体，所以图乙与图丙不可能来自同一种生物，②正确；图丙只含一个染色体组，为减数第二次分裂末期，可能是减数分裂形成的雌配子，每条染色体中只有一个DNA分子，对应DE段，③错误；图乙中AaBb如果表示该物种含有2个染色体组，那么图丙的3条性状大小各不相同的染色体可以代表单倍体，那么图丙可能是该物种单倍体个体的体细胞，故④正确。
5．(柱状图类)(2016·山东潍坊质量检测)如图表示某动物(2n＝4)卵巢内处于不同分裂时期的细胞中染色体、DNA和染色单体数量的关系，下列叙述不正确的是(　　)
A．图中表示染色单体的是b
B．时期Ⅰ细胞内有一个或两个染色体组
C．时期Ⅱ细胞内可能发生基因重组
D．细胞中一定不含同源染色体的是Ⅲ、Ⅳ
解析：选B。根据减数分裂中染色体减半一次，DNA减半两次的规律，以及卵原细胞和卵细胞不含有染色单体的特点，可断定染色单体是b；时期Ⅰ为卵原细胞，细胞内含有两个染色体组；时期Ⅱ为初级卵母细胞，其分裂前期可发生交叉互换；Ⅲ为次级卵母细胞，Ⅳ为卵细胞，不含有同源染色体。
6．(多曲线坐标类)下列三条曲线表示某二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，在图甲、乙、丙中的①②③④中均涉及染色体数目减半，其中“减半”的原因完全相同的一组是(　　)
A．①②　　　
B．①③　　　C．②③　　　D．②④
解析：选A。①②的成因是同源染色体分开，分别进入两个子细胞，③④的成因是染色单体分开后，分别进入两个子细胞。
考法二　结合减数分裂原理，考查配子多样性以及细胞分裂与遗传变异的关系
1．减数分裂形成配子种类的分析方法
(1)1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子。
(2)1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋1个极体→1个卵细胞＋3个极体。
(3)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换)
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个次级精母细胞
1种
1种
1个雄性个体
2n种
2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个次级卵母细胞
1种
1种
1个雌性个体
2n种
2n种
2.细胞分裂与遗传、变异的关系
(1)减数分裂与遗传规律
(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干扰，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：发生于减Ⅰ四分体时期和减Ⅰ后期，即同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的交叉互换而交换和随非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合。
③染色体变异：发生于减数分裂和有丝分裂过程中。
④原核细胞的变异：原核生物的变异类型只有基因突变，不存在真正意义上的染色体，自然也没有基因重组和染色体变异。
　细胞分裂与遗传变异试题的解题策略
(1)减数分裂中染色体数目的变异分析
卵原细胞减数分裂异常(精原细胞减数分裂正常)
精原细胞减数分裂异常(卵原细胞减数分裂正常)
不正常卵细胞
不正常子代
不正常精子
不正常子代
减Ⅰ时异常
XX
XXX、XXY
XY
XXY
O
XO、YO
O
XO
减Ⅱ时异常
XX
XXX、XXY
XX
XXX
O
XO、YO
YY
XYY
O
XO
(2)配子的来源问题分析
①若两个精细胞中染色体组成完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。
②若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
③若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定其可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。
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视角1 　
1．(原理判断类)(2016·四川新津入学考试)某生物的基因型为AaBb，其体内一个精原细胞通过减数分裂产生四个配子(不考虑突变)。下列说法正确的是(　　)
A．若无交叉互换，则只产生两种配子
B．交叉互换是染色体变异的形式之一
C．交叉互换发生于次级精母细胞中
D．若有交叉互换，只有当两对基因分别位于两对同源染色体上时才能产生四种配子，否则只能产生两种配子
解析：选A。如果没有交叉互换，一个精原细胞能产生4个、2种配子，A正确；同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换是基因重组的形式之一，B错误；交叉互换发生在初级精母细胞中，C错误；如果发生在非同源染色体上的交叉互换，即使位于同一对同源染色体上也可能产生4种配子，D错误。
2.(模式图类)某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(　　)
A．2种和2种　　　　　　
B．4种和2种
C．2种和4种　　
D．8种和4种
解析：选B。由图可知，该生物基因型为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为2×2＝4(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：A—B(或b)—D、a—b(或B)—D。即A与a分离、B与b分离后，若A与B分配在一起，则a只能与b分配在一起；若A与b分配在一起，则a只能与B分配在一起。
视角2 　
3．(原理判断类)(原创题)一个基因型为AaXBXb的雌性动物，若一个细胞在分裂过程中发生异常，则下列推测合理的是(　　)
A．若子细胞的基因型为AaXBXB，则最可能是减数第二次分裂时姐妹染色单体未分开
B．若子细胞的基因型为AaaXBXb，则最可能是有丝分裂过程姐妹染色单体未分开
C．若子细胞的基因型为AAXB，则最可能是有丝分裂时姐妹染色单体未分开
D．若子细胞的基因型为aXBXb，则最可能是减数分裂过程中发生同源染色体未分开
解析：选B。若子细胞的基因型为AaXBXB，与亲代细胞相比，基因的数量相同，只是基因的组成不同，说明该变异最可能是有丝分裂过程异常，即基因突变，A错误；若子细胞的基因型为AaaXBXb，与亲代细胞相比，多了一个基因a，说明该变异最可能是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开，B正确；若子细胞的基因型为AAXB，与亲代细胞相比，由AA可知，姐妹染色单体未分开，由XB可知，说明该变异最可能发生在减数分裂过程中，即在减数第二次分裂时姐妹染色单体未分开，C错误；若子细胞的基因型为aXBXb，与亲代细胞相比，少一个A基因，说明该变异最可能是在有丝分裂过程中，姐妹染色单体(A和A)未分开，从而导致一个子细胞中少了一个A基因，D错误。
4．(细胞分裂图类)(2016·安徽安庆模拟)一对正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，下列示意图最能表明其原因的是(　　)
解析：选D。根据题意“一对正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子”，则丈夫的基因型为XBY，妻子的基因型为XBXb，患病孩子的基因型为XbXbY，可见孩子的两个Xb均来自于母亲，应该是母本减数第二次分裂后期含b基因的一对姐妹染色单体分开后没有分离产生了基因型为XbXb的卵细胞参与受精作用导致的。分析图形可知，A、B细胞质均等分裂，C、D细胞质不均等分裂；A是初级精母细胞减数第一次分裂后期异常，一对同源染色体没有分离；B是次级精母细胞或第一极体减数第二次分裂后期异常，一对姐妹染色单体分开后没有分离；C是初级卵母细胞减数第一次分裂后期异常，一对同源染色体没有分离，D是次级卵母细胞减数第二次分裂后期异常，一对姐妹染色单体分开后没有分离，所以D正确。
　观察细胞的减数分裂
1．实验目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
2．实验流程
(1)装片制作：(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→压片
(2)显微观察
→
　↓
→
　↓
→
3．实验注意事项
(1)实验材料的选取
宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。
(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
「典例引领」
下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是(　　)
A．可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能能观察到同源染色体联会现象
D．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象
[解析]　蝗虫的卵母细胞能进行减数分裂，可用来作观察减数分裂的材料；桃花的雄蕊数目要大于雌蕊数目，因此观察减数分裂时选择雄蕊易观察到现象；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。
[答案]　D
「对位训练」
1．一同学用高倍显微镜观察小白鼠某器官的切片时，发现了一个细胞膜向内凹陷、细胞质即将分裂为均等的两部分的细胞图像，下列说法不正确的是(　　)
A．如果每个着丝点上都有两条染色单体，说明该细胞取自雄性小鼠的睾丸
B．如果每条染色体上均不含染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期
C．如果移向两极的染色体数目不同，说明该细胞发生了染色体数目的变异
D．无变异情况下，若移向两极的染色体形态有差异，说明该细胞处于减数第一次分裂后期
解析：选B。当每个着丝点上都有两条染色单体时，说明该细胞处于减数第一次分裂后期，又因细胞质均等分裂，故该细胞为初级精母细胞，取自雄性小鼠的睾丸。如果每条染色体上均不含染色单体，则该细胞可能处于减数第二次分裂后期，也可能处于有丝分裂后期。无论是处于有丝分裂过程，还是处于减数第一次分裂或减数第二次分裂过程，移向两极的染色体数目均应相等，若不相等，说明该细胞发生了染色体数目的变异。无变异情况下，移向两极的若是姐妹染色单体分离后形成的染色体，其形态、结构应是完全相同的；只有同源染色体中的X、Y染色体分别移向两极时会出现差异，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂后期。
2．(2014·高考江苏卷)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。
请回答下列问题：
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。
上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有________；称为初级精母细胞的有________。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因________(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。
(2)如对卵巢切片进行显微观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞，其原因是________________________________________________________________________。
(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验，结果如下：
实验一
实验二
由实验一可得出推论：__________________________含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论：这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是________；孕酮在实验二中的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据有丝分裂和减数分裂的特征可以判断：甲细胞处于减数第一次分裂中期，乙细胞处于减数第二次分裂后期，丙细胞处于有丝分裂后期，丁细胞处于减数第一次分裂后期。只有减数第二次分裂的细胞(乙细胞)无同源染色体存在。雄性生物处于减数第一次分裂过程的细胞均称为初级精母细胞。因不知亲代的基因型是纯合的还是杂合的，丁中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换后，互换区段内同一位点上的基因可能相同，也可能不同。(2)乙细胞处于减数第二次分裂后期，在卵巢切片中无法观察到此时期的细胞，因为卵母细胞在卵巢中不能分裂到减数第二次分裂后期，可能在输卵管中发育到该时期。(3)由实验一的相互对照可知，成熟卵细胞的细胞质中含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。在实验二中，孕酮处理组形成成熟卵细胞，可见孕酮有诱导早期卵母细胞成熟的功能；当蛋白质合成抑制剂与孕酮同时处理时，蛋白质合成抑制剂抑制蛋白质的合成，早期卵细胞不能发育成熟，推测诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是蛋白质；孕酮的作用则是诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”，从而促进其发育成熟。
答案：(1)甲、丙、丁　甲、丁　不一定相同　(2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期　(3)成熟卵细胞的细胞质　蛋白质　诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
[误区补短]
易错点1　误认为生殖器官中细胞只进行减数分裂
[点拨]　动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数分裂；染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。如原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。
易错点2　对“四分体”的来龙去脉搞不清
[点拨]　(1)不要混淆“联会”“形成四分体”的先与后，联会在前，减Ⅰ前期，染色质状态下同源染色体就两两配对(早恋)，造成了非姐妹染色单体(细丝状)间交叉缠绕(为交叉互换提供可能性)，之后才是“高度螺旋化变短变粗”形成四分体。
(2)“四分体”只存在于初级性母细胞中(减Ⅰ前期与中期)，次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为，故不形成四分体)。
易错点3　对基因重组与染色体变异分辨不清
[点拨]　四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段，这属于同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，可导致基因重组发生。非同源染色体间的片段互换不属于基因重组，属于染色体变异中的易位。
易错点4　减数分裂与有丝分裂中的特例误判
[点拨]　(1)处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体(四倍体的减数分裂)。
(2)处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。
微观清障
1．判断下列有关减数分裂的叙述
(1)(2014·天津卷T1D)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍。(　　)
(2)联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。(　　)
(3)配子的多样性除了与非同源染色体的自由组合有关外，还与四分体中的非姐妹染色单体交叉互换有关。(　　)
(4)在蛙受精卵发育成原肠胚过程中，在细胞内不能发生姐妹染色单体的分开。(　　)
(5)人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。(　　)
(6)人类精子发生过程中，细胞中染色单体数最多可达92条。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√
2．判断下列有关减数分裂异常分析及与有丝分裂比较的叙述
(1)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同。(　　)
(2)若一个卵原细胞的一条染色体上某基因在复制时，一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是1/2。(　　)
(3)基因突变或交叉互换可导致同一次级精母细胞的两个子细胞遗传信息不同。(　　)
(4)基因型为AaXBY的小鼠产生了一个不含性染色体的AA型配子(等位基因A、a位于2号染色体上)，其原因可能是2号染色体在减数第一次分裂时未分离。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
3．判断下列关于受精作用的叙述
(1)(2015·四川卷T2D)受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方。(　　)
(2)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。(　　)
(3)与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖可增加遗传物质重组的机会。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√
[能力培优]
减数分裂柱形图分析
　[信息解读]
(1)若图1表示二倍体动物细胞减数分裂的连续过程，则甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙为次级性母细胞；丁为性细胞。
(2)若图2表示二倍体动物分裂细胞，则A可表示处于减数第二次分裂前期、中期的次级性母细胞，以及性细胞；B可表示性原细胞、初级性母细胞和处于减数第二次分裂后期的次级性母细胞；C表示处于有丝分裂后期的性原细胞(体细胞)。
强化训练
1．(2016·山东滕州质检)下图为某动物(体细胞染色体为2N)细胞分裂过程中不同时期每个细胞DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是(　　)
A．乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂
B．基因重组发生在戊时期，基因突变发生在丙→戊过程中
C．丙可以代表体细胞，甲只能代表精子或卵细胞
D．处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体
解析：选C。分析图形可知，乙可以表示减数第二次分裂前、中期，丙表示减数第二次分裂后期或有丝分裂形成的子细胞(或复制前的体细胞)，丁表示有丝分裂后期，戊表示减数第一次分裂前、中期或有丝分裂前、中期。有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的典型特点是着丝点的分裂，A正确；丙到戊过程中DNA加倍，为DNA复制过程，可能发生基因突变，B正确；图中甲表示动物细胞减数分裂结束后形成的子细胞，可能是精子、卵细胞或第二极体，C错误；动物细胞有丝分裂和减数第一次分裂前、中期都存在同源染色体，D正确。
2．(2016·福建宁德质检)某研究小组从蛙(2N)的精巢中提取了一些细胞(无突变发生)，测定细胞中染色体数目，根据染色体数目不同将这些细胞分为三组，各组细胞数如图。下列对图示结果的分析正确的是(　　)
A．甲组细胞一定不含姐妹染色单体
B．乙组细胞都含同源染色体
C．乙组细胞中有的进行有丝分裂有的进行减数分裂
D．丙组细胞中有一部分可能发生非同源染色体的自由组合
解析：选C。根据细胞内染色体数目在有丝分裂与减数分裂中变化的图像，可以知道当细胞内染色体数目为4N时，细胞所处时间是有丝分裂后期，是着丝点分裂所致；当细胞内染色体数目为N时，细胞所处时期是减数第二次分裂的前期和中期以及分裂后生殖细胞内染色体的数目；当细胞内染色体数目为2N时，细胞所处时期是有丝分裂的间期、前期、中期以及减数第一次分裂和减数第二次分裂的后期。据此可判断甲组细胞可能含有姐妹染色单体(减数第二次分裂的前期和中期)，A错误；乙组细胞可能不含同源染色体(减数第二次分裂的后期)，B错误；乙组细胞中有的进行有丝分裂有的进行减数分裂，C正确；丙组细胞处于有丝分裂后期，不可能发生非同源染色体的自由组合，D错误。
考点一　减数分裂的过程及特点
1．(2016·江西南昌三校联考)C1、C2、C3、C4是某动物体的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N，下列相关叙述错误的是(　　)
A．C2、C3不一定是C4的子细胞
B．C1、C2可能是C4的子细胞
C．C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中
D．C2、C3、C4核DNA分子比值可以是1∶2∶2
[导学号29520208]　解析：选B。根据题干可知，C1为生殖细胞，C2和C3为体细胞或原始生殖细胞，C4为有丝分裂后期的细胞，其子细胞为体细胞或原始生殖细胞，B错误。
2．下列对甲、乙两细胞的分析，正确的是(　　)
A．甲、乙两细胞都处于四分体时期
B．甲细胞中染色体数是4，没有染色体组
C．乙细胞有两个染色体组，但不含染色单体
D．甲、乙两细胞一定来源于雄性个体
[导学号29520209]　解析：选C。选项A，通过细胞中染色体的形态和行为可以判断，甲、乙两细胞都处于减数第二次分裂的后期，说法错误；选项B，甲细胞中有两个染色体组，说法错误；选项C，乙细胞有两个染色体组，且不含染色单体，说法正确；选项D，不能从甲、乙两细胞看出细胞质是否均匀分配，因此，无法判断甲、乙两细胞是来源于雌性个体中卵子的生成过程，还是来源于雄性个体中精子的生成过程，说法错误。
考点二　有丝分裂与减数分裂的比较
3．(原创题)某研究小组在观察细胞分裂图像时，根据观察到的染色体数与DNA数绘制了甲、乙和丙3个关系图，下列叙述正确的是(　　)
A．图甲可表示有丝分裂前期和中期
B．图乙可表示减数第二次分裂后期
C．在减数分裂过程中不会出现图丙
D．图甲不能表示减数第一次分裂的分裂期
[导学号29520210]　解析：选D。首先分析图甲、乙和丙表示的数量关系，图甲中染色体数/DNA数＝1，说明无姐妹染色单体，而有丝分裂前期和中期均含有姐妹染色单体，不能用图甲表示，A错误；图乙中染色体数与DNA数的比值由1变为0.5，说明染色体正在进行复制，染色体复制发生在分裂间期，因此不能用图乙表示减数第二次分裂后期，B错误；图丙中染色体数与DNA数的比值由0.5变为1，说明正在发生姐妹染色单体分离，在减数第二次分裂后期可发生姐妹染色单体分离的过程，C错误；在减数第一次分裂的分裂期可发生联会、同源染色体分离等现象，但始终含姐妹染色单体，因此，不能用图甲表示，D正确。
4．(2016·江西南昌三校联考)下图为某动物细胞分裂图像，据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．图中甲细胞在进行有丝分裂，此时细胞中的染色体数为8
B．具有同源染色体的是甲、乙、丙细胞，且乙细胞中的①和②同属一个染色体组
C．如果P为X染色体，则Q一定是Y染色体
D．染色体P和Q上的基因，在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律
[导学号29520211]　解析：选C。图中甲细胞为有丝分裂后期，此时细胞中的染色体数为8条，A正确；图中甲、乙、丙细胞均具有同源染色体，乙细胞中的①和②、①和③、②和④、③和④分别属一个染色体组，B正确；由于丙细胞为减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，因而形成的丁细胞中如果P为X染色体，则Q一定是常染色体，C错误；染色体P和Q为非同源染色体，因而其上的基因，在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律，D正确。
考点三　减数分裂的观察及受精作用
5．(2016·江西南昌三校联考)在一个用洋葱根尖细胞制作的装片中，可以找到着丝点排列在赤道板上的两个细胞，一个细胞含32条染色体，另一个细胞含16条染色体。出现这种结果的最可能原因是在装片制作前(　　)
A．生根的洋葱经过适当低温处理
B．生根的洋葱发生了减数分裂
C．洋葱的根尖经过卡诺氏液处理
D．洋葱的根尖细胞刚进行着丝点分裂
[导学号29520212]　解析：选A。洋葱根尖只能进行有丝分裂，中期时一个细胞含32条染色体，另一个细胞含16条染色体，出现了染色体的加倍现象，可能是低温诱导导致染色体加倍，A正确、B错误；卡诺氏液的作用是固定细胞形态，不会导致染色体加倍，C错误；题目已经强调“着丝点排列在赤道板上”，是有丝分裂中期，而着丝点分裂发生在后期，D错误。
6．(2016·北京海淀质检)下图为进行有性生殖生物的生活史示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．①过程精、卵要通过细胞膜表面糖蛋白进行识别
B．②、③过程存在细胞的增殖、分化和凋亡
C．②、③发生的基因突变有可能传递给子代
D．经④产生的细胞不具有生长发育所需的全套遗传信息
[导学号29520213]　解析：选D。①是受精过程，精子和卵细胞通过细胞膜表面的糖蛋白进行识别，A正确；②、③过程是由受精卵发育成成体的过程，该过程中伴随着细胞的增殖、分化和凋亡，B正确；②、③过程中如果发生基因突变，则可能导致生殖细胞带有突变基因，可能传给子代，C正确；精子和卵细胞中有一个染色体组，一个染色体组中包含控制生物生长发育所需要的全套遗传信息，D错误。
7．(2015·高考天津卷)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(　　)
A
B
C
D
[导学号29520214]　解析：选B。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两个染色体组，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，而图中只有两个。
8．(2016·浙江杭州月考)下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。下列叙述不正确的是(　　)
A．图甲细胞一定不处于有丝分裂中期
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
[导学号29520215]　解析：选D。图甲细胞中无同源染色体，着丝点排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期，A正确；题图细胞中Ⅰ、Ⅱ染色体片段发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，B正确；图甲所示细胞若继续分裂，着丝点分开，Ⅰ所在的染色体可能发生等位基因的分离，C正确；图甲和图乙细胞的染色体组成不同，图乙不可能是图甲的细胞分裂形成的，D错误。
9．(2016·江苏两市模拟)一对表现正常的夫妇生了一个患白化病的女儿，则父亲的一个初级精母细胞中，白化病基因数目和分布情况最可能是(　　)
A．1个，位于一个染色单体中
B．2个，位于同一个DNA分子的两条链中
C．2个，位于一条染色体的两个姐妹染色单体中
D．4个，位于四分体的每个染色单体中
[导学号29520216]　解析：选C。根据题意，由白化病女儿基因型aa，推断正常夫妇基因型都是Aa，A和a基因位于一对同源染色体上，父亲的初级精母细胞已经经过间期DNA复制，所以基因型为AAaa，AA和aa分别位于一对同源染色体上的两对姐妹染色单体上，所以C项正确。
10．(2016·江苏南通模拟)下列关于人体细胞有丝分裂和减数第二次分裂的叙述，错误的是(　　)
A．有丝分裂前期细胞中含有92条染色单体
B．有丝分裂后期细胞中可含有24种形态不同的染色体
C．减数第二次分裂中期细胞中含23个四分体
D．减数第二次分裂后期细胞中含2个染色体组
[导学号29520217]　解析：选C。处于有丝分裂前期的人体细胞中含有46条染色体，每条染色体含有2条染色单体，总计含有92条染色单体，A正确；人体细胞中含有23对同源染色体，包括22对常染色体和1对性染色体，其中22对常染色体有22种形态，若为男性，1对性染色体(X和Y)有2种形态，若为女性1对性染色体(X和X)有1种形态，因此有丝分裂后期细胞中可含有24种形态不同的染色体，B正确；联会的1对同源染色体含有4条染色单体，构成1个四分体，减数第二次分裂中期的细胞中没有同源染色体，也就不含四分体，C错误；减数第二次分裂后期的细胞中，含有的染色体数与染色体组数与体细胞相同，即含2个染色体组，D正确。
11．(2016·河北唐山月考)下图为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线，下列分析错误的是(　　)
A．若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线，则n＝46(个)
B．若曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝1(个)
C．若曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线，则n＝2(组)
D．若曲线表示减数第一次分裂中核DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝23(个)
[导学号29520218]　解析：选D。若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线，减半的时间点可表示有丝分裂的末期，染色体数由92条变成46条，n＝46，A正确；若曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝1，B正确；若曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线，则在有丝分裂的末期，细胞中的染色体组数由4个变成2个，n＝2，C正确；人体细胞在减数第一次分裂中，细胞内共有46条染色体，每条染色体中含有2个DNA分子，所以DNA分子总数为92，n为46，D错误。
12．(原创题)用31P标记某植物根尖细胞(2N＝8)，在含有32P的培养基中连续发生两次分裂，下图能正确表示该细胞在第二次有丝分裂前、中、后时期，细胞中含有的32P标记的染色体数目的是(　　)
[导学号29520219]　解析：选D。植物根尖细胞(2N＝8)在含有32P的培养基中连续发生两次有丝分裂，DNA复制为半保留复制，8条染色体的行为变化相同，第一次有丝分裂结束后形成2个子细胞，每个子细胞含有8条染色体，且每条染色体中DNA双链的一条含有31P，另一条含有32P；第一次有丝分裂产生的子细胞继续进行有丝分裂，则第二次有丝分裂的前期和中期每个细胞内的染色体数目不变，均为8条含有姐妹染色单体的染色体，且每一条都含有32P，有丝分裂后期，着丝点一分为二，染色单体变为染色体，每个细胞中的染色体数目加倍，变为16条，且其中8条染色体的DNA双链都含有32P，另外8条染色体的每个双链DNA中，一条链中含有32P，一条链中含有31P。故答案选D。
13．(2016·江苏两市模拟)图1表示某二倍体动物精原细胞通过减数分裂形成精子的过程中某结构的数量变化曲线；图2表示与该精原细胞有关的不同分裂时期的图像。请据图回答问题：
(1)图1曲线表示________________的数量变化，B点后的细胞名称是________________________。
(2)图2中，细胞________处于图1中的OB段(不含B点)。
(3)图2中，细胞甲中有染色体________条，细胞丁中有染色单体________条。乙细胞中染色体①上的基因可与染色体________上的基因发生自由组合。
(4)图2中，丙细胞处于________________期。如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是________。
[导学号29520220]　解析：(1)由图1表示某二倍体动物精原细胞的减数分裂可推理出图1中应表示为同源染色体对数的变化：N对→0对；OB段含N对同源染色体说明为减数第一次分裂，B点之后0对同源染色体说明B点之后为减数第二次分裂，细胞名称为次级精母细胞、精细胞(或精子)。
(2)分析图2细胞图像，甲为有丝分裂后期，乙是精原细胞，丙是减数第一次分裂后期，丁为次级精母细胞，所以图OB段对应的细胞有乙、丙。
(3)图甲有8条染色体，图丁有4条染色单体。非同源染色体上的非等位基因会自由组合，所以①上的基因可与染色体②或③的基因发生自由组合。
(4)图2丙细胞同源染色体正在分离，所以属于减数第一次分裂后期。丁细胞没有同源染色体，所以若M为X染色体，则N一定为常染色体。
答案：(1)同源染色体对数　次级精母细胞、精细胞(或精子)
(2)乙、丙　(3)8　4　②或③
(4)减数第一次分裂后　常染色体
14．(2016·江苏东台月考)下图1是某高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线，图2表示细胞内核DNA与染色体数目比值的变化关系。分析回答：
(1)图1中④到⑤染色体数目加倍的原因是________________，同源染色体分离发生在________(填数字标号)阶段。
(2)图2中ab段对应时期的细胞中，很活跃的细胞器有________________________。
(3)图2若表示减数分裂，则bc段对应的时期是____________________________；若表示有丝分裂，则cd段对应的时期是____________。
(4)图2中de段表示的含义是________________，对应图1中的________(填数字标号)阶段。
[导学号29520221]　解析：(1)由图1可知，A表示减数分裂、B表示受精作用、C表示有丝分裂。同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期。
(2)由图2可知ab段表示间期的G1期，此时主要进行蛋白质和RNA合成，很活跃的细胞器有核糖体、线粒体。
(3)图2若表示减数分裂，bc段表示DNA复制，则bc段对应的时期是减数第一次分裂前的间期。若表示有丝分裂，cd段对应的时期每条染色体上含2个DNA，则此时是有丝分裂的前期和中期。
(4)图2中de段表示由每条染色体含2个DNA变成每条染色体含1个DNA，则此时对应的变化为着丝点分裂，发生着丝点分裂的时期分别为减数第二次分裂后期和有丝分裂后期。
答案：(1)受精作用　①
(2)核糖体、线粒体
(3)减数第一次分裂前的间期　前期和中期
(4)着丝点分裂　③⑥
15．(2015·高考海南卷)回答下列关于遗传和变异的问题：
(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因之间会发生________，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生________，这两种情况都有可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。
(2)假设某物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是________________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)，图乙表示的是________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指____________________________。
[导学号29520222]　解析：本题主要考查生物变异、减数分裂等知识。(1)非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因之间的重组；同源染色体上非姐妹染色体单体之间交叉互换，导致基因重组。(2)由模式图可知：图甲细胞具有同源染色体，处于减数第一次分裂前期，为初级精母细胞；图乙细胞没有同源染色体，染色体数目减半，且无染色单体，为精细胞。(3)单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
答案：(1)自由组合　交叉互换　(2)初级精母细胞　精细胞
(3)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体

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