资源简介

考点10　辨析细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
1．细胞分化过程中的“变”与“不变”
对象
原因
不变
DNA、基因
细胞分化不会改变生物体内的遗传物质
变
mRNA、蛋白质
细胞分化的实质是基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，翻译出不同的蛋白质，行使不同的功能
2.从四个角度理解细胞的全能性
3．明确细胞衰老“大、小、多、少”的四类变化
4．“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
(1)从方式看
(2)从结果看
5．图解细胞癌变的原理和特征
6．细胞生命历程各过程中的遗传物质变化
(1)细胞分裂：遗传物质复制后均分。
(2)细胞分化、衰老、凋亡：遗传物质不发生改变。
(3)细胞癌变：遗传物质发生改变。
题组一　细胞分化与全能性
1．(2016·全国Ⅱ，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列相关叙述，错误的是(　　)
A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D．通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案　B
解析　细胞增殖是细胞重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：个体发育过程中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。
真题重组　判断下列关于细胞分化与全能性的叙述：
(1)细胞的分化程度越高，全能性越强(2015·江苏，2A)(　×　)
(2)细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多(2011·江苏，5A)(　×　)
(3)细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变(2015·山东，2D)(　×　)
(4)细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率(2013·天津，3B)(　×　)
(5)某细胞中存在血红蛋白说明其已经发生分化，而在蝌蚪尾巴消失过程中，没有发生细胞分化(2011·大纲全国，1C和2011·北京，1C)(　√　)
2．(2017·盐城二模)如图所示为人体细胞的部分生命历程，Ⅰ～Ⅳ代表细胞的生命现象，细胞1具有水分减少、代谢减慢的特征，细胞2在适宜条件下可以无限增殖。下列有关叙述错误的是(　　)
A．成体干细胞经过Ⅰ过程形成浆细胞等，体现了细胞的全能性
B．Ⅰ～Ⅲ过程中，遗传物质没有发生改变的是Ⅰ过程和Ⅱ过程
C．效应T细胞经过Ⅳ过程使细胞1和细胞2凋亡，属于细胞免疫
D．细胞2与正常肝细胞相比，细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间黏着性下降
答案　A
解析　已经分化的细胞必须要发育为完整个体才能够体现细胞的全能性，A错误；细胞分裂和分化、细胞衰老、细胞癌变过程中，只有细胞癌变过程中细胞的遗传物质发生改变，B正确；效应T细胞经过Ⅳ过程使细胞1和细胞2凋亡，属于细胞免疫，C正确；细胞2为癌细胞，与正常肝细胞相比，细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间黏着性下降，D正确。
思维延伸　判断下列叙述的正误：
(1)RNA聚合酶基因和生长激素基因在动物个体所有细胞中都会表达(　×　)
(2)细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞形态发生变化(　√　)
(3)细胞中发生基因的选择性表达不一定导致细胞分化(　√　)
(4)细胞分化中不可能出现染色体的复制(　√　)
(5)通常情况下，某个体所有造血干细胞的遗传信息完全相同，原因是造血干细胞都是来自同一个细胞的有丝分裂(　√　)
题组二　细胞衰老与凋亡
3．(2015·海南，5)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
答案　C
解析　由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，称为细胞凋亡，A正确；由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡，B正确；人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞凋亡，尾才消失，所以细胞凋亡可以出现在胚胎发育过程中，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，也是通过细胞凋亡完成的，D正确。
真题重组　判断下列关于细胞衰老或凋亡的叙述：
(1)正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡(2015·江苏，2C)(　×　)
(2)胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因(2015·山东，2A)(　√　)
(3)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(2013·天津，3D)(　√　)
(4)细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小，其内染色质固缩影响DNA复制和转录
(2011·江苏，5B和2012·山东，3D)(　×　)
(5)细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达(2009·天津，4B)(　√　)
4．(2017·郑州一模)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图，据图分析正确的是(　　)
A．①过程表明细胞识别的特异性，是通过生物膜之间直接接触方式进行信息传递的
B．机体清除被病原体感染的细胞，属于细胞凋亡
C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞的被动死亡过程
D．凋亡细胞内的蛋白质合成能力下降、酶的活性也减弱
答案　B
解析　①过程中凋亡诱导因子与膜受体特异性结合，表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，并非直接接触方式，A错误；机体清除被病原体感染的细胞，属于细胞凋亡，B正确；②过程中凋亡细胞被吞噬，是一种主动的细胞死亡过程，C错误；凋亡细胞内与凋亡有关的酶活性升高，D错误。
思维延伸　中科院近来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，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)。判断下列相关叙述：
(1)该过程与细胞膜的信息交流有关(　√　)
(2)cBid可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞的凋亡(　√　)
(3)溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用(　√　)
(4)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(　×　)
(5)线粒体中与呼吸作用有关的酶等物质释放出后仍可以继续完成有氧呼吸，生成ATP(　×　)
题组三　细胞癌变
5．(2012·新课标全国，2)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是(　　)
A．癌细胞在条件适宜时可无限增殖
B．癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别
C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
答案　D
解析　癌细胞在适宜条件下可无限增殖，这是癌细胞的基本特征之一，A项正确；癌变前后，癌细胞的形态和结构发生显著变化，如癌细胞可由正常的形态变为球形，细胞膜表面的糖蛋白减少等，B项正确；诱发癌变的因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，其中病毒癌基因整合到宿主细胞基因组中可诱发癌变，这属于病毒致癌因子，C项正确；细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起的，其中抑癌基因能阻止细胞不正常的增殖，而原癌基因主要负责调节细胞周期，D项错误。
真题重组　判断与填充：
(1)原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达(2015·山东，2B)(　×　)
(2)细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移，其内的酶活性降低导致细胞代谢减缓
(2011·江苏，5D和2011·山东，3D)(　×　)
(3)石棉和黄曲霉素是不同类型的致癌因子(2011·山东，3B)(　×　)
(4)(2013·安徽，29节选)研究发现，蛋白X是细胞膜上的一种受体，原癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖，通过检测原癌基因X的______________和______________可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明_________________，根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是____________________________________。
答案　mRNA　蛋白质　原癌基因X的表达具有(组织)特异性　调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
(5)(2012·四川，30节选)研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，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。
如图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，则在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为____________。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有__________(填编号)，代谢途径发生这种变化的意义在于能够______________________，从而有利于癌细胞的增殖。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。
答案　有氧呼吸和无氧呼吸　①②③　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　①④
6．(2017·荆门模拟)正常情况下，甲胎蛋白(AFP)主要来自胚胎的肝细胞，胎儿出生后约两周AFP从血液中消失，但慢性肝炎、肝硬化患者的肝细胞再生时，血液中AFP会升高，尤其当肝细胞发生癌变时，血液中AFP会持续性异常升高。下列有关说法不正确的是(　　)
A．可以推测当肝细胞分裂周期变短时，AFP合成量会增加
B．可以推测AFP能对细胞的分化起促进作用
C．肝细胞中的内质网和高尔基体会参与AFP的加工与运输
D．肝细胞发生癌变后因细胞膜上糖蛋白减少而容易发生扩散
答案　B
思维延伸　判断下列叙述的正误：
(1)如图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。判断下列叙述：
①结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，是一种单基因遗传病(　×　)
②癌细胞是遗传物质发生改变的恶性增殖细胞，细胞的癌变同样受基因控制(　√　)
③图示中与癌变有关的基因都是原癌基因(　×　)
(2)如图为原癌基因导致细胞癌变的几种方式，则据图可知癌细胞不一定含有异常的蛋白质，染色体变异也可能导致细胞癌变(　√　)
题组四　新情景信息
7．(2016·四川，7)研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是(　　)
A．肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同
B．肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP
C．编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因
D．用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡
答案　C
解析　肿瘤干细胞和癌细胞是两种不同的细胞，二者细胞中基因的执行情况不同，A正确；细胞的增殖及姜黄素的排出都耗能，都需要消耗ATP，B正确；BAX蛋白属于凋亡蛋白，ABCG2蛋白属于载体蛋白，其编码基因都不属于原癌基因，C错误；ABCG2蛋白能有效排出姜黄素，逃避凋亡，故利用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。
8．(2017·南通模拟)单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV－TK)基因是最常用的“自杀”基因，其编码的胸苷激酶将原先对细胞无毒或毒性较低的药物前体转变为活性药物，以达到杀死肿瘤细胞的目的。如图所示为HSV－TK基因导致的“自杀”原理，下列分析错误的是(　　)
A．肿瘤细胞的形成是原癌基因选择性表达的结果
B．肿瘤细胞的“自杀”现象属于细胞凋亡
C．“自杀”基因的成功表达对邻近肿瘤细胞有毒害作用
D．向肿瘤细胞中导入HSV－TK基因的治病方法属于基因治疗
答案　A
解析　肿瘤细胞的形成是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，A错误；肿瘤细胞的“自杀”现象属于细胞凋亡，B正确；据题图可知，“自杀”基因编码的胸苷激酶将原先对细胞无毒或毒性较低的药物前体转变成活性药物，从而杀死肿瘤细胞，并对邻近肿瘤细胞也有杀灭作用，C正确；HSV－TK基因为胸苷激酶基因，故向肿瘤细胞中导入HSV－TK基因的治病方法属于基因治疗，D正确。
题组五　细胞生命历程相关机理的实验设计与评价
9．(海淀区模拟节选)为研究K＋通道开放剂对缺血、缺氧条件下脑细胞凋亡的保护作用机制，研究人员进行了实验：
(1)有研究发现，脑细胞代谢非常旺盛，耗氧量大，在缺血、缺氧时脑细胞主要依赖于__________过程产生ATP，不仅ATP生成量少，也会造成________在脑细胞中积累。缺血、缺氧还会诱发脑细胞表达出某些______分子，在这些分子的调控下，细胞出现一系列变化，最终凋亡。
(2)科研人员利用离体培养的神经元进行实验，处理及结果如图所示。
①本实验乙组的处理是培养液中不加入________，并在无氧条件下培养。丙、丁组除加入图中所示物质外，其他培养条件与______(填“甲”或“乙”)组相同。
②由实验结果可知，正常培养条件下，细胞凋亡率________________。乙组结果与甲组结果比较，说明缺血、缺氧能够______________________________________。由实验结果判断，K＋通道开放剂能__________缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。
答案　(1)无氧呼吸 　乳酸　信号　(2)①血清　 乙　 ②很低且无明显增长　明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间增加而提高　 部分缓解
解析　(1)人体细胞在缺氧时，进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸；缺氧、缺血等条件能诱发脑细胞表达出信号分子，诱导脑细胞凋亡。
(2)①由柱形图可知，甲是对照组，乙、丙、丁是实验组；乙组表示缺血、缺氧，因此乙培养液中不能加血清，且要在无氧条件下培养；丙、丁组自变量是加入物质不同，除加入图中所示物质外其他属于无关变量，应该与乙组相同。
②由柱形图可知，甲组是正常培养条件，细胞凋亡率低，且随着时间变化无明显增长现象；与甲组对照，乙组凋亡率高，且随着培养时间延长，凋亡率增大，说明缺血、缺氧能够明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间增加而提高；与乙组对照，丙组钾离子通道开放，细胞凋亡率下降，说明K＋通道开放剂能部分缓解缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。
10. 蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤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：
(1)在适宜的条件下进行体外培养，癌细胞能够____________，在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化。如图1表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养几小时后，DNA含量不同的细胞数。据此推测，蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的______期。
(2)研究表明，阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为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。请完善实验并回答问题：
①方法步骤：
a．取4只相同的培养瓶，编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量离体胃癌细胞。
b．1号培养瓶为空白对照，向2～4号培养瓶中分别加入______________μg/mL蜂毒素溶液。
c．培养48小时后，检测并统计______________________________，结果如图2所示。
d．重复a、b步骤，检测凋亡基因(Bax、Bel－2)的表达，结果如图3所示。
②分析讨论：
a．图2表明_______________________________________________________________。
b．图3表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与Bax基因和Bel-2基因表达有关。当Bel－2蛋白/Bax蛋白的比值出现________趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡。
答案　(1)无限增殖 　间　(2)①b.等量的2、4、8　c．胃癌细胞的凋亡率　②a.一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强　b．降低
解析　(1)在适宜的条件下进行体外培养，癌细胞能够无限增殖，在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化。如图甲表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养几小时后，DNA含量不同的细胞数。由以上分析可推测，蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的间期。
(2)①根据图2和图3可知，实验自变量是蜂毒素的浓度，且设置了0、2、4、8四种浓度，因此该实验分为4组，其中1号培养瓶为空白对照，向2～4号培养瓶中分别加入等量的2、4、8 μg/mL蜂毒素溶液；该实验的因变量是胃癌细胞的凋亡率，因此最后要统计胃癌细胞的凋亡率。
②图2表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强。图3说明随蜂毒素浓度的升高，Bax基因表达增强，而Bel－2基因表达减弱，由此可推知蜂毒素能促进Bax蛋白的合成，抑制Bel－2蛋白的合成来诱导胃癌细胞凋亡；当Bel－2蛋白/Bax蛋白的比值出现下降趋势时，将会诱导胃癌细胞的凋亡。
考点9　理清细胞分裂与遗传变异的联系
1．关于细胞分裂与遗传规律的3点提示
(1)基因的分离定律发生在减数第一次分裂的后期，由于同源染色体的分离导致其上的等位基因发生分离。
(2)基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期，在同源染色体分离的同时，非同源染色体发生自由组合。
(3)有丝分裂和无丝分裂过程中不存在基因的分离和自由组合。
2．关于细胞分裂与生物变异的3点提示
(1)基因突变主要发生在细胞分裂的间期。
特别提醒　细胞分裂的各个时期都可以发生基因突变，并不是只有间期才能够发生基因突变，只是在间期最容易发生基因突变。
(2)基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，前期是由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换造成的，后期是由于非同源染色体之间自由组合造成的。
(3)染色体变异可以发生在细胞分裂的各个时期。
3．细胞分裂过程中形成染色体数目异常细胞的3种原因
(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，导致产生的配子异常。
4．产生性染色体异常配子的原因剖析
(1)异常精子
①XY出现的原因是由于减数第一次分裂后期同源染色体未彼此分离。
②XX或YY出现的原因是由于减数第二次分裂后期姐妹染色单体未彼此分离。
(2)异常卵细胞：XX或O出现的原因是由于减数第一次分裂后期同源染色体未彼此分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未彼此分离。
题组一　辨析细胞分裂过程中基因的传递规律
1．(2015·海南，29)回答下列关于遗传的问题：
(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非等位基因之间会发生____________，同源染色体内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，从而产生基因型组成不同的配子。
(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”)。
答案　(1)自由组合　交叉互换　(2)初级精母细胞　精细胞
解析　(1)进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；另外一种基因重组发生在减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交叉互换。(2)如图所示，图甲细胞中含有同源染色体，并且每条染色体上有姐妹染色单体，所以为初级精母细胞；图乙细胞中无同源染色体，并且姐妹染色单体已经分开，已分别进入不同的配子中，所以为精细胞。
2．(2017·上海模拟)已知一小鼠的基因型为XBXb。该小鼠次级卵母细胞分裂的结果是(　　)
A．第二极体中同时含有B基因和b基因
B．卵细胞中可能含有B基因或含有b基因
C．若卵细胞中含有B基因，则极体中必不含有B基因
D．卵细胞中必然含有B基因，极体中可能含有b基因
答案　B
解析　由于等位基因存在于同源染色体上，等位基因随着同源染色体的分开而分离，导致减数分裂结束后产生的第二极体中只含有B或b基因，A错误；由于等位基因分离，因此卵细胞中可能含有B基因或含有b基因，B正确；若卵细胞中含有B基因，则其他三个极体中的基因分别为B、b、b，C错误；卵细胞中可能含有B基因或含有b基因，D错误。
思维延伸　判断下列叙述的正误：
(1)某男性的基因型为AaXbY，他体内经正常减数分裂产生的一个次级精母细胞中(不考虑交叉互换)，可能含有两个基因A、两个基因b,1条X染色体(　√　)
(2)下图为某二倍体动物细胞分裂图像，则：
①如果P 为X 染色体，则Q 一定是Y 染色体，两者同源区段可携带等位基因(　×　)
②染色体P 和Q 上的基因，在亲子代间传递时可遵循基因的自由组合定律(　√　)
(3)一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂产生的4个精子出现了以下情况，则：
①若精子的种类及比例为AB∶ab＝2∶2，则两对等位基因一定位于同一对同源染色体上(　×　)
②若精子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，则一定发生了同源染色体分离，非同源染色体的自由组合(　×　)
③若精子的种类及比例为AaB∶b＝2∶2，则一定发生了染色体结构变异(　×　)
④若精子的种类及比例为AB∶aB∶ab＝1∶1∶2，则一定有一个A基因突变成了a基因(　√　)
题组二　基因突变、基因重组与细胞分裂关系的辨析
3．判断与填充：
(1)如图为某生物(基因型为AABb)正在进行细胞分裂的部分染色体组成示意图，则该细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞，其中基因a是由基因A经突变产生的(2011·江苏，11AB)(　×　)
(2)(2013·山东，27节选)某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性，基因H、h在4号染色体上，则基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的基因型为Hh细胞，最可能的原因是________________________________________。
答案　在减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体间发生了交叉互换
(3)(2014·江苏，28节选)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料，对其精巢切片进行显微观察，并绘制了示意图(如图所示)，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”)。
答案　不一定相同
(4)(2014·天津，9节选)果蝇的四对相对性状中红眼(E)对白眼(e)、灰身(B)对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)、细眼(R)对粗眼(r)为显性。下图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布，果蝇M产生配子时，非等位基因________和________不遵循自由组合定律。若果蝇M与黑身残翅果蝇个体测交，出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代个体，则表明果蝇M在产生配子过程中__________________，导致基因重组，产生新的性状组合。
答案　B(或b)　v(或V)　V和v(或B和b)基因随非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换
(5)(2014·四川，11节选)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______________
________________________________________________________________________。
答案　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交叉互换
4．(2017·浙江模拟)如图是一正在分裂的人体细胞(图中只显示部分染色体，数字表示染色体，字母表示基因)，下列叙述正确的是(　　)
A．图中有两个四分体
B．1、3染色体上基因不同是基因突变或交叉互换的结果
C．该细胞能产生四种精子
D．图中4条染色体不包含X染色体
答案　D
解析　图中细胞内同源染色体已分离，所以没有四分体，A错误；1、3染色体属于同源染色体，其上的基因不同说明是杂合子，B错误；该细胞只能产生两种精子，C错误；由于同源染色体分离且细胞质均等分裂，所以该细胞为初级精母细胞。又X与Y染色体大小不同，所以图中4条染色体不包含X染色体，D正确。
思维延伸　判断下列叙述的正误：
(1)如图是一个基因型为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，则细胞所示的变异类型均发生在减数第二次分裂的后期(　×　)
(2)某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是该动物体某个细胞在减数分裂的某个环节的示意图，则：
①图示细胞中，a基因来自于基因突变或基因重组(　×　)
②图示细胞若为第一极体，则该卵原细胞产生的卵细胞的基因型为AbE(　√　)
题组三　染色体变异与细胞分裂关系的辨析
5．判断与填充：
(1)如图为某种果蝇的染色体组成示意图。该果蝇由于减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。则Ⅱ号染色体一定在减数第二次分裂时未分离，性染色体可能在减数第二次分裂时未分离(2011·山东，8改编)(　√　)
(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，上述过程中产生的次级卵母细胞中可能出现如图所示的行为图像(2015·天津，4B)(　√　)
(3)(2013·山东，27节选)某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性，基因H、h在4号染色体上。若缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现了一个HH型配子，最可能的原因是________________________________________。
答案　减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离
6．(2017·岳阳一模)下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是(　　)
A．基因型为DD 的个体产生D、d 的配子
B．基因型为AaBb 的个体产生AB、Ab、aB、ab 四种配子
C．基因型为XaY 的雄性个体产生XaY 的精子
D．基因型为XBXb 的雌性个体产生XBXB 的卵细胞
答案　C
解析　基因型为DD的个体产生D、d的配子，说明在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制时发生了基因突变，A错误；基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子，说明在减数第一次分裂后期，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，属于染色体的正常行为，B错误；基因型为XaY的雄性个体产生XaY的异常精子，说明在减数第一次分裂后期同源染色体没有分离，发生了染色体变异，C正确；基因型为XBXb的雌性个体产生XBXB的异常卵细胞，说明在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，产生的两条染色体移向了细胞的同一极，发生了染色体变异，D错误。
思维延伸　判断与填充：
(1)白眼雌果蝇(XaXa)与红眼雄果蝇(XAY)杂交，子代中出现极少数的表现型为白眼的雌果蝇，其性染色体组成为XXY，形成该个体的配子不可能来源于图甲所示细胞，而可能来自图乙所示细胞(不考虑基因突变)(　√　)
(2)长翅红眼雄蝇与长翅白眼雌蝇交配(A—长翅、a—残翅、B—红眼、b—白眼)，产下一只染色体组成为XXY的残翅白眼雌蝇。已知翅长、眼色基因分别位于常染色体和X染色体上，在没有基因突变的情况下，与受精的卵细胞一同产生的极体，其染色体可能的组成及基因分布正确的是①③④(　√　)
(3)玉米为二倍体植物(2n＝20)，个别植株的体细胞中染色体数目为19条，这种植株称为单体，玉米单体植株在减数第一次分裂时能形成__________个四分体。这种单体植株是由于正常配子与染色体数为__________条的异常配子结合发育形成的，请分析这种异常配子形成的原因_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　9　9　减数第一次分裂过程中，初级精(卵)母细胞中某对同源染色体没有分离，减数第二次分裂正常或者减数第一次分裂正常，减数第二次分裂过程中，次级精(卵)母细胞中某条染色体的姐妹染色单体没有分开

[直击考纲]　1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)。2.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。3.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。4.细胞的减数分裂(Ⅱ)。5.动物配子的形成过程(Ⅱ)。6.动物的受精过程(Ⅱ)。7.细胞的分化(Ⅱ)。8.细胞的全能性(Ⅱ)。9.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。10.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。
考点8　细胞分裂过程图像和坐标曲线的识别
1．理清细胞分裂过程中细胞分裂图像、坐标曲线和柱状坐标图之间的对应关系图
2．抓住关键点，快速判断细胞分裂图像的分裂方式
3．在坐标曲线中，判断细胞分裂方式
(1)一看“染色体峰值”：最大值为4n，则为有丝分裂；最大值为2n，则为减数分裂。
(2)二看“核DNA复制和分裂次数”：“斜线”出现一次，“垂直下降”出现两次，则为减数分裂；“斜线”出现一次，“垂直下降”出现一次，则为有丝分裂。
(3)三看“结果”：染色体和DNA数目与分裂前相等，则为有丝分裂；若减半，则为减数分裂。
4．以同位素标记为切入点，对DNA复制与细胞分裂的综合问题考查的案例分析
(1)有丝分裂与DNA复制
①过程图解：一般只研究一条染色体。
a．复制一次(母链被标记，培养液中不含同位素标记)
b．转至不含放射性的培养液中再培养一个细胞周期
②规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体中只有一半带有标记。
(2)减数分裂与DNA复制
①过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象(母链被标记，培养液中不含同位素标记)
②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
题组一　透过文字表述辨析细胞分裂过程的特点
1．(2017·全国Ⅲ，29)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于______期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是_________________________________________________(答出1点即可)。
答案　(1)分裂　分裂间　(2)纺锤体形成　不会
(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质
解析　(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响。
(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此不会被阻断在间期。
(3)分裂间期细胞的特点是DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。
真题重组　判断下列有关细胞分裂过程的叙述：
(1)在动物细胞的有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体，有DNA和中心体的复制的过程
(2010·重庆，3B和2013·江苏，3A)(　×　)
(2)动物细胞有丝分裂时，纺锤体、染色单体均形成于分裂前期，消失于分裂后期
(2013·江苏，3C)(　×　)
(3)二倍体生物细胞进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体，而染色体DNA一定由母链和子链组成(2014·天津，1AC)(　×　)
(4)果蝇的一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞，形成的两个子细胞核中DNA数目相同，遗传信息不同(2010·安徽，2改编)(　√　)
2．(2017·凉山州模拟)在雄果蝇的某细胞中，染色体分别向两极移动，下列有关叙述正确的是(　　)
A．如果细胞中有同源染色体，则其核DNA分子数是体细胞的两倍
B．如果细胞中有两条Y染色体，则染色体数目一定是体细胞中的两倍
C．正在进行DNA分子复制，且染色体中的DNA一定由母链组成
D．如果细胞中染色体数目与其体细胞中的相等，则一定没有染色单体
答案　A
解析　如果细胞中有同源染色体，可以表示有丝分裂后期或减数第一次分裂后期，其核DNA分子数是体细胞的两倍，A正确；如果细胞中有两条Y染色体，则该细胞可能是有丝分裂后期或减Ⅱ后期，则染色体数目可能是体细胞中的两倍，也可能与体细胞中的相同，B错误；DNA分子复制发生在间期，而题干中染色体移向细胞两极表示后期，C错误；如果细胞中染色体数目与其体细胞中的相等，则可以表示减Ⅰ后期或减Ⅱ后期，而减Ⅰ后期有染色单体，D错误。
思维延伸　判断下列有关细胞分裂过程的叙述：
(1)有丝分裂前期开始形成1对中心体，发出星射线形成纺锤体(　×　)
(2)同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的中期染色体行为和数目都不同(　×　)
(3)人体细胞分裂过程中，出现染色体数目加倍是由纺锤丝牵拉造成的(　×　)
(4)在有丝分裂的一个细胞周期中染色体数目加倍和姐妹染色单体形成可能发生在同一时期(　×　)
(5)减数第一次分裂前期一定会发生同源染色体两两配对形成四分体的过程(　√　)
(6)初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂过程中均会发生“细胞质不均等分裂”，而初级卵母细胞和初级精母细胞在分裂过程中均会发生“着丝点分裂”(　×　)
题组二　透过细胞分裂图像及曲线辨析其中的变化规律和特点
3．判断下列有关细胞分裂图像和曲线的相关叙述：
(1)图1可表示二倍体动物有丝分裂后期的细胞(2015·广东，6D)(　×　)
(2)图2为动物细胞分裂中某时期示意图，则甲在分裂前期倍增并移向细胞两极，该时期通过核孔进入细胞核的物质减少(2014·江苏，12AD)(　×　)
　　　
图1　　　　　　　　图2
(3)图3为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4 各表示一条染色体，其中染色体1 与2 在后续的分裂过程中会相互分离，而染色体1与3可能会出现在同一子细胞中(2013·江苏，8CD)(　√　)
(4)洋葱根尖细胞有丝分裂过程中，核DNA分子数与染色体数的比值变化如图4
(2014·广东，24A)(　×　)
　　　
图3　　　　　　　　　　图4
4．(2017·浙江模拟)图1表示某二倍体动物精原细胞通过减数分裂形成精子过程中某结构的数量变化曲线；图2为不同分裂时期的相关图像，则下列叙述错误的是(　　)
A．图1中B点以后的细胞名称为次级精母细胞或精细胞
B．图1中A点时细胞中一定有两个染色体组
C．图2中若M为X染色体，则N有可能为Y染色体
D．图2中细胞乙、丙处于图1中OB段
答案　C
解析　由分析可知，图1曲线表示同源染色体对数的数量变化，B点后是减数第二次分裂的不同时期的细胞，可能是次级精母细胞、精细胞，A正确；图1中A点表示减数第一次分裂，此时细胞中含有2个染色体组，B正确；丁细胞是经减数第一次分裂形成的次级精母细胞，减数第一次分裂过程中同源染色体分离，因此如果M为X染色体，则N一定为常染色体，C错误；图1中OB段存在同源染色体，在减数分裂过程中存在同源染色体的时期是减数分裂间期、减数第一次分裂时期，即图2中的乙、丙细胞，D正确。
思维延伸　判断下列叙述的正误：
(1)若下图1中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的，图2表示细胞分裂过程中核DNA与染色体数目比值的变化，则当图1细胞发生由b向a和由d向c转变时都可发生图2中由丙到丁的变化(　√　)
(2)如图表示细胞分裂过程中的染色体的形态变化，则图中染色体的形态变化可发生在任何细胞分裂过程中，乙→丁过程中可发生同源染色体联会，而在丙→戊过程中可发生同源染色体的分离(　×　)
(3)若下图表示某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)。则：d阶段可发生同源染色体的分离过程，因此d～e阶段二者比例的变化是同源染色体的分离所致(　×　)
(4)若如图甲、乙、丙是该动物的细胞分裂示意图(局部)，三个细胞均来自于同一个动物个体，则：依据每条染色体都含有染色单体可判断甲细胞是初级卵母细胞，而乙和丙细胞在细胞分裂过程中染色体数目都是正常体细胞的两倍(　×　)
题组三　辨析细胞分裂中数据变化规律与分裂过程之间的对应关系
5．(2013·全国Ⅰ，2)下列关于同一个体中细胞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．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
答案　C
解析　假如体细胞内的染色体数目为2n，有丝分裂前期、中期、后期、末期细胞内染色体数目分别是2n、2n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期细胞内染色体数目分别是2n、2n、2n、n；有丝分裂前期、中期、后期、末期细胞内DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期细胞内DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n；减数第一次分裂过程中同源染色体依次发生联会、四分体、分离与自由组合等行为变化，有丝分裂则没有这种变化，故正确答案为C。
真题重组　判断下列有关细胞分裂数据变化规律的叙述：
(1)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(2015·浙江，2C)(　√　)
(2)减数第一次分裂前期同源染色体配对，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(2015·浙江，2D)(　×　)
(3)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为2条(2014·上海，22B)(　√　)
(4)二倍体生物细胞进行着丝点分裂时，一定导致DNA数目加倍，此时细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍(2014·天津，1BD)(　×　)
(5)在动物细胞有丝分裂间期，DNA 含量和染色体数都加倍(2013·江苏，3B)(　×　)
6．(2017·泸州模拟)男性色盲体内一个处于有丝分裂中期的细胞，与女性色盲基因携带者体内一个处于减数第二次分裂后期的细胞进行比较，在不考虑变异的情况下，下列说法一定正确的是(　　)
A．色盲基因数目比值为1∶1
B．DNA数目比值为2∶1
C．常染色体数目比值为2∶1
D．染色体数目比值为1∶1
答案　D
解析　男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞中有2个色盲基因，而该女性处于减数第二次分裂后期的细胞中有0或2个色盲基因，A错误；如果不考虑细胞质DNA，男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞中有46×2＝92个DNA分子，而该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞中有46个DNA分子，但是考虑细胞质DNA，比例就不为2∶1，B错误；男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞有44条常染色体，而该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞也有44条常染色体，C错误；男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞的染色体为44＋XY，该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞中染色体为44＋XX，即染色体数目比值为1∶1，D正确。
思维延伸　判断下列叙述的正误：
(1)若一个处于正常细胞分裂后期的某细胞内含有10个核DNA分子，则该细胞不可能处于减数第一次分裂后期(　√　)
(2)在二倍体动物(染色体数为2n)的细胞分裂过程中，某一时期细胞内染色体(a)和核DNA分子(b)的数目关系如图。正常情况下，此时期细胞中某一极的染色体数可能为n(　√　)
(3)某果蝇的一个细胞经过两次连续分裂，将第一次分裂产生的两个细胞记为第一代，第二次分裂产生的四个细胞记为第二代，则：若第一代细胞与第二代细胞的染色体数目相同，一定为有丝分裂(　×　)
(4)若处于分裂期的一个细胞内，染色体上共有10个DNA分子，则正常情况下该细胞可能含两个染色体组且移向细胞两极的核基因相同(　√　)
题组四　通过同位素标记考查细胞分裂过程中的变化特点
7．(2010·山东，7)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，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　)
A．每条染色体的两条单体都被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
答案　B
解析　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的两条链中只有一条含有放射性，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，共用着丝点的两条染色单体的两个DNA分子中，只有一个DNA的一条链被标记，也就是每条染色体中都只有一条单体被标记。
8．(2017·达州模拟)经32P充分标记的某动物精原细胞置于不含32P的培养液中，在适宜条件下先进行了一次有丝分裂，紧接着再连续进行了两次细胞分裂(第2次和第3次)，若某细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为，则该细胞不可能处于(　　)
A．第2次分裂(有丝分裂)后期
B．第2次分裂(减Ⅰ分裂)后期
C．第3次分裂(有丝分裂)后期
D．第3次分裂(减Ⅱ分裂)后期
答案　B
解析　由于经过第一次有丝分裂后，产生的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均有一条链被标记，因此第2次分裂(有丝分裂)后期，细胞中含32P的染色体比例为，A正确；在第2次分裂(减Ⅰ分裂)后期，只是发生了同源染色体的分离，着丝点并没有分裂，因此此时每条染色体上均有32P标记，B错误；如果在第2次有丝分裂后期含有标记的染色体全部移向细胞的同一极，那么该细胞在第3次分裂(有丝分裂)后期细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为，C正确；在第2次(减Ⅰ分裂)分裂时，由于只是发生同源染色体分离，因此产生的次级精母细胞中仍然是每条染色体的DNA分子均有一条链被标记，因此第3次分裂(减Ⅱ分裂)后期含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为，D正确。
思维延伸　如图A点时，用32P标记果蝇精原细胞所有核DNA的双链，然后置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b连续两个分裂过程。判断下列相关叙述：
(1)IJ段细胞中含32P标记的染色体可能有8条(　×　)
(2)KL段每个细胞核中含32P标记的染色体条数都相等(　×　)
(3)a与b第一次分裂的后期细胞中，32P标记的DNA的含量，前者是后者的两倍(　√　)
(4)a与b第一次分裂的前期细胞中，32P标记的DNA的含量相同，染色体数不同(　×　)

展开更多......

收起↑