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考点2　细胞的分化、凋亡、癌变与衰老
1．细胞的分化与细胞的全能性的正误判断
(1)下图所示可表明胚胎干细胞具分化潜能(　√　)
(2)细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率(　×　)
提示　细胞分裂增加同类细胞数目，细胞分化增加细胞的种类，使细胞趋向专门化。
(3)同一个体不同分化细胞的遗传信息相同(　√　)
(4)断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化(　√　)
(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(　×　)
提示　玉米种子本身就是已经分化的胚，相当于一个幼小个体，长成新植株属于自然生长过程，没有体现出细胞的全能性。
(6)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(　√　)
2．细胞的衰老、凋亡和癌变的正误判断
(1)病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变(　√　)
(2)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(　×　)
提示　细胞凋亡是基因控制的，不是不利因素引起的。
(3)衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录(　√　)
(4)细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小(　×　)
提示　细胞衰老时细胞核体积变大。
(5)细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育(　×　)
提示　细胞凋亡属于正常的生命现象，对机体是有利的。
(6)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(　√　)
3．综合应用
(1)下面是细胞生命历程的部分示意图，判断相关说法正误：
①成熟红细胞中没有细胞核，说明成熟红细胞凋亡不受基因控制(　×　)
②神经细胞分泌的信号分子只有化学递质(　×　)
③心肌细胞、神经细胞中mRNA都不相同，DNA、tRNA、rRNA都相同(　×　)
(2)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)。则：
①该过程与细胞膜的信息交流有关(　√　)
②cBid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来后仍可以继续完成需氧呼吸，生成ATP(　×　)
一、细胞分化
1．细胞分化的实质
易错警示　细胞分化与全能性的关系
(1)细胞分化的标志：①分子水平：a.某基因的选择性表达合成某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素、血红蛋白等。在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因的表达不能证明细胞已经发生分化；b.不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不同，但DNA都相同。②细胞水平：形成不同种类的细胞。
(2)细胞的全能性的判定：由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。①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”。②由胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体)不能体现细胞的全能性。③动物克隆只体现细胞核的全能性。
(3)细胞分化与全能性的关系：①两者的遗传物质都没有发生变化；②细胞的分化程度越高，全能性越小。
2．细胞分化与细胞癌变之间的关系
二、细胞的衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
细胞衰老
细胞凋亡
细胞坏死
细胞癌变
与基因的关系
受基因控制
受基因控制
不受基因控制
基因突变
细胞膜的变化
透性下降，物质运输功能降低
内陷
破裂
粘连蛋白等减少，粘着性降低
形态
变化
细胞萎缩，体积变小
破裂
细胞外形不规则变化
呈球形
影响
因素
内、外因素共同作用
受严格的由遗传机制决定的程序性调控，也受外界环境影响
电、热、冷、机械等不利因素影响
物理、化学和病毒致癌因素
对机体的影响
细胞生理性死亡，对机体有利
细胞病理性变化，对机体有害
三、有关细胞的生命历程的易错归纳
1．细胞全能性表达的最重要条件是离体，在植物体上则不能表达全能性。
2．细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞的正常生理现象，对生物体的生长发育都是有利的。
3．细胞癌变是由基因突变引起的，但不是单一基因突变的结果，至少要有5～6个基因突变才会致癌，而且年龄越大，致癌概率越高。
4．癌变细胞的细胞周期变短，核糖体活动活跃。
5．原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。
6．放疗、化疗都能杀死部分癌细胞，同时正常体细胞也受到损伤，对人体副作用很大。早期癌症可以通过手术治疗，副作用较小。
7．对于多细胞生物体，个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有细胞衰老，老年个体中也有新细胞产生，细胞总体衰老才会导致个体的衰老。
8．细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
9．细胞凋亡是一种自然生理过程，该过程与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。
题型一　细胞分化与全能性的理解
1．取同种生物的不同类型的细胞，检测其基因表达，结果如图。已知①②③④四种基因分别是晶状体蛋白基因、胰岛素基因、呼吸酶基因和血红蛋白基因，则基因a、c和基因d最可能分别是(　　)
A．①③④ B．③②④
C．②④③ D．①②③
答案　B
解析　晶状体蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因分别在晶状体细胞、胰岛β细胞和红细胞中表达；呼吸酶基因在所有活细胞中都表达。
2．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是(　　)
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
答案　B
解析　细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果；种子发育成植株是胚的发育过程，不能反映全能性；细胞表达全能性的前提是处于离体状态。
3．下列过程中，不存在细胞分化的是(　　)
A．蜥蜴的断尾再生
B．精原细胞经减数分裂形成精子
C．胚胎干细胞的自我复制
D．由种子萌发长成幼苗的过程
答案　C
解析　胚胎干细胞的自我复制，细胞未发生形态、结构和生理功能的差异，不是细胞分化。
细胞分化过程中的“变”与“不变”
细胞分化
题型二　细胞生命历程的相关机理
4．(2017·浙江压轴)如图表示细胞凋亡的过程，其中酶Ⅰ为限制性核酸内切酶，能够切割DNA形成DNA片段；酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，从而造成细胞凋亡。下列相关叙述，错误的是(　　)
A．凋亡诱导因子与膜受体结合，可反映细胞膜具有信息交流的功能
B．死亡信号发挥作用后，细胞内将有新型蛋白质的合成以及蛋白质的水解
C．巨噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用了细胞膜的选择透性
D．酶Ⅰ能切割DNA分子而酶Ⅱ不能，表明酶具有专一性的特点
答案　C
解析　细胞膜上的受体接受并传递信息，可反映出细胞膜具有信息交流的功能，A正确；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，B正确；巨噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用的是细胞膜的流动性，C错误；不同酶催化的底物不同，可反映出酶的专一性，D正确。
5．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。如图所示为不同浓度的蜂毒素与人体胃癌细胞的凋亡及Bax基因、Bel－2基因表达的关系。下列相关推断，错误的是(　　)
A．随着蜂毒素浓度增大，诱导胃癌细胞凋亡的效应增强
B．蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与Bax基因、Bel－2基因的表达有关
C．参与胃癌细胞凋亡的细胞有效应细胞毒性T细胞和巨噬细胞等免疫细胞
D．Bax/Bel－2蛋白的比值越低，胃癌细胞凋亡率越大
答案　D
解析　图1表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并且随着蜂毒素浓度的增大，诱导效应增强，A正确；由图1和图2可知，随蜂毒素浓度的升高，Bax基因表达增强、Bel－2基因表达减弱、胃癌细胞凋亡率升高，因此，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与Bax基因、Bel－2基因表达有关，B正确；参与胃癌细胞凋亡的细胞有效应细胞毒性T细胞和巨噬细胞等免疫细胞，C正确；分析图2可知，在一定的浓度范围内，蜂毒素能促进Bax基因表达、抑制Bel－2基因表达，且由图1可知，随蜂毒素浓度增加，胃癌细胞的凋亡率升高，由此可以看出Bax/Bel－2蛋白的比值越高，即蜂毒素浓度越大，胃癌细胞凋亡率越大，D错误。
题型三　以细胞生命历程为背景材料的实验设计与评析探究
6．(2017·杭州校级模拟)近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的数据材料回答问题：
(1)体外分别培养某癌细胞和正常体细胞。图中代表癌细胞生长曲线的是__________；在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有_______________的特性。
(2)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为________，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是______________。
(3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中信息显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究实验：
细胞类型
增殖代数
端粒酶活性
正常体细胞
50～60
无
癌细胞
无限
有
实验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。
实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。
实验步骤：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
结果预测及分析：________________________。
(4)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：________________________。
答案　(1)a　易扩(分)散转移
(2)抗原　效应细胞毒性T细胞
(3)实验步骤：①将癌细胞分成A、B两组　②A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同条件下进行培养　③记录并比较A、B两组的增殖代数
结果预测及分析：A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)有关；A组仍然能无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)无关
(4)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗等)
解析　(1)与正常细胞相比，癌细胞能无限增殖，因此培养一定时间之后，癌细胞增殖仍然进行，正常细胞不能进行，因此a表示癌细胞生长曲线；由于细胞癌变后，细胞膜上的粘连蛋白减少，细胞之间的粘着性降低，细胞容易分散和转移。(2)癌细胞能激发机体产生特异性免疫应答，是因为细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质作为抗原物质，而激发人体的免疫反应，使靶细胞裂解、死亡的淋巴细胞是效应细胞毒性T细胞。(3)分析题干信息可知，实验的目的是探究端粒酶与细胞癌变的关系，实验的自变量是端粒酶的活性，可以通过加入端粒酶抑制剂进行控制，因变量是细胞癌变率，由于癌细胞的特点之一是能无限增殖，因此可以用细胞增殖的代数代表细胞癌变率；按照实验设计的对照原则和单一变量原则，实验步骤如下：①将癌细胞分成A、B两组。②A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，进行培养。③记录并比较A、B两组的增殖代数。结果预测及结论：A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)有关；A组仍然能无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)无关。(4)由题意可知，癌细胞的无限增殖与端粒酶的活性有关，效应细胞毒性T细胞可以使癌细胞裂解死亡，因此抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗等)可以对癌症进行有效治疗。
专题强化练
一、选择题
1．(2018·“七彩阳光”联盟)下列关于细胞的分化和癌变的叙述，正确的是(　　)
A．细胞分化是指细胞的后代在形态、结构、功能和遗传信息上发生差异的过程
B．通常情况，细胞分化是可逆的
C．癌细胞是正常细胞转化而来的
D．因为癌细胞表面缺少粘连蛋白，所以癌细胞具有无限增殖的能力
答案　C
2．(2017·浙江模拟)下列属于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的共同表现是(　　)
A．新陈代谢速度减慢
B．细胞膜的通透性降低
C．遗传物质和细胞功能发生改变
D．细胞的形态、结构和功能发生改变
答案　D
解析　细胞分化和癌变时新陈代谢速度加快，故A错误；只有细胞衰老时，细胞膜的通透性降低，故B错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，其遗传物质不会发生改变，故C错误；细胞分化、衰老、凋亡和癌变时形态、结构和功能都会发生改变，故D正确。
3．(加试)Ⅱ型糖尿病患者存在高癌症风险，且可加速人体老化。在适宜强度超声波作用下，癌细胞膜的通透性会改变，使化疗药物更易于进入细胞，增强对癌细胞的毒性。下列叙述错误的是(　　)
A．Ⅱ型糖尿病患者体内癌细胞的增殖与有关细胞凋亡的基因不能正常表达有关
B．超声波可能使细胞膜中脂双层结构发生改变
C．胆固醇是癌细胞膜的组成成分之一
D．人体老化过程中，新陈代谢变慢，细胞和细胞核体积均变大，细胞数目逐渐增加
答案　D
解析　正常人体内癌细胞会被免疫系统通过细胞凋亡清除掉，Ⅱ型糖尿病患者存在高癌症风险，其体内癌细胞的增殖与有关细胞凋亡的基因不能正常表达有关；由题意可知，超声波会改变细胞膜的通透性，膜主要是由脂双层和蛋白质构成的，所以超声波可能使细胞膜中脂双层结构发生改变；胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一；人体老化过程中，新陈代谢变慢，细胞体积减小，细胞核体积变大。
4．下图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a)，不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移，补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)的过程。下列叙述错误的是(　　)
A．a、b细胞含有相同的遗传物质，但细胞中基因的执行情况不同
B．已分化的b细胞形态、结构和功能发生改变，但仍具有全能性
C．b细胞衰老后细胞核体积会增大，但细胞新陈代谢的速率减慢
D．c细胞凋亡有利于吸收细胞的更新，但不利于机体内部环境的稳定
答案　D
解析　分裂后的细胞和分化后的细胞遗传物质不会改变，其细胞形态、结构和功能改变是基因选择性表达的结果；已分化的b细胞形态、结构和功能发生改变，但仍具有全能性；b细胞衰老后细胞核体积会增大，酶活性降低，细胞新陈代谢的速率减慢；c细胞凋亡有利于吸收细胞更新，并不会影响机体内部环境的稳定。
5．(2017·金华二模)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过程形成效应B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．效应细胞毒性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，细胞膜上的粘连蛋白减少，细胞间粘着性下降
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；效应细胞毒性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，细胞膜上的粘连蛋白减少，细胞间粘着性下降，D正确。
6．下列关于细胞分化的叙述，错误的是(　　)
A．高度分化的动物体细胞的细胞核保持着全能性
B．随着细胞分化的进行，细胞中的遗传物质种类会发生变化
C．细胞分化贯穿于整个生命过程中
D．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生理功能的效率
答案　B
解析　高度分化的动物体细胞的细胞核保持着全能性，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，而细胞中的遗传物质不发生改变，B错误；细胞分化具有持久性，它发生在生物体的整个生命进程中，C正确；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生理功能的效率，D正确。
7．下列关于细胞分化不同水平的分析，不正确的是(　　)
A．从细胞水平分析，细胞分化是细胞的形态、结构和功能改变的结果
B．从细胞的亚显微结构水平分析，细胞分化主要是细胞器的数目和种类改变的结果
C．从分子水平的角度分析，细胞分化主要是蛋白质种类、数量和功能改变的结果
D．从遗传物质的角度分析，细胞分化主要是细胞中的遗传物质发生了变化
答案　D
解析　从细胞水平分析，细胞分化是细胞的形态、结构和功能改变的结果，A正确；从细胞的亚显微结构水平分析，细胞分化主要是细胞器的数目和种类改变的结果，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此从分子水平的角度分析，细胞分化主要是蛋白质种类、数量和功能改变的结果，C正确；从遗传物质的角度分析，细胞分化主要是细胞中的遗传物质选择性表达的结果，但遗传物质没有发生变化，D错误。
8．关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A．正常人体内含有原癌基因和抑癌基因，而癌症病人的染色体上无抑癌基因
B．细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育
C．洋葱根尖细胞有16条染色体，则分生区细胞分裂时可形成8个四分体
D．细胞癌变后丧失了原来的生理状态，同时其细胞全能性也丧失；细胞膜上粘连蛋白减少，其原因是其核糖体数目减少
答案　B
解析　正常人和癌症病人染色体上均具有原癌基因和抑癌基因，A错误；细胞凋亡是由基因决定的编程性细胞死亡，对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用，B正确；洋葱根尖细胞有16条染色体，分生区细胞的分裂方式是有丝分裂，同源染色体不联会，不能形成四分体，C错误；细胞癌变使细胞膜表面粘连蛋白减少，粘着性降低，因此细胞易于分散和转移；但是细胞核的全能性不变，癌细胞具有不死性(无限增殖)的特点，蛋白质合成比以前旺盛，核糖体数目增多，D错误。
9．(2017·绍兴模拟)下列关于细胞衰老与凋亡的叙述，错误的是(　　)
A．细胞衰老过程中多种酶的活性降低，呼吸变慢
B．细胞衰老过程中线粒体的数量减少，体积减小
C．细胞凋亡是由某种基因引发的，是细胞发育过程中的必然步骤
D．植物体内通气组织的形成是通过细胞凋亡实现的
答案　B
解析　细胞衰老过程中多种酶的活性降低，代谢降低，呼吸变慢，A正确；衰老的细胞内线粒体的数量减少，但线粒体的体积增大，B错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是细胞发育过程中的必然步骤，C正确；植物体内通气组织的形成是通过细胞凋亡实现的，D正确。
10．如图表示蝌蚪变态发育成青蛙的过程，蝌蚪尾部逐渐消失(　　)
A．与尾部细胞衰老、坏死有关
B．与尾部细胞中染色体数的改变有关
C．与激素调节无关，和神经调节有关
D．与尾部细胞中遗传信息的程序性表达有关
答案　D
解析　蝌科发育过程中尾部消失属于细胞凋亡，A错误；细胞凋亡与基因的程序性表达有关，不是染色体畸变的结果，B错误；蝌蚪发育过程中，体内激素种类和含量不断变化，主要与生长激素和甲状腺激素有关，故与激素调节有关，C错误；细胞凋亡与基因的程序性表达有关，D正确。
11．(加试)TGF-β1－Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是(　　)
A．恶性肿瘤细胞膜上粘连蛋白减少，因此易分散转移
B．从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
C．复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递
D．若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
答案　D
解析　癌细胞膜上粘连蛋白减少，使得癌细胞彼此之间的粘着性显著降低，容易在体内分散和转移，A项正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，复合物诱导的靶基因是抑癌基因，B项正确；生成复合物从细胞质转移到细胞核，实现了从细胞质向细胞核的信息传递，C项正确；若该受体蛋白基因不表达，细胞膜上不存在TGF-β1的受体，题干中的过程就不会发生，靶基因不表达，不能阻止细胞的异常增殖而导致靶细胞分化为癌细胞，癌细胞能无限增殖，D项错误。
12．下列关于人体细胞中原癌基因的叙述，正确的是(　　)
A．原癌基因只存在于癌变的细胞中
B．原癌基因是具有一定核苷酸序列的RNA片段
C．原癌基因能够控制细胞生长和分裂的进程
D．细胞中1个原癌基因突变就可导致癌症发生
答案　C
解析　原癌基因普遍存在于体细胞中，A项错误；原癌基因是具有一定脱氧核苷酸序列的DNA片段，B项错误；原癌基因能够控制细胞生长和分裂的进程，C项正确；癌变的基因十分复杂，癌变的细胞中至少发生5～6个基因突变，D项错误。
13．(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，细胞膜上的蛋白质不同，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。
二、非选择题
14．(加试)人类各种癌症中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蛋白将信号经下图中的过程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，如下图所示(图中字母表示物质，数字表示生理过程)。请据此回答下列问题：
(1)癌细胞的特点是________________________________________________。
(2)G蛋白与GTP作用后获取能量，形成转录激活剂。GTP与ATP都是能源物质，参照ATP的命名方法，请写出GTP的中文名称：____________________________________。
(3)原癌基因在细胞分裂过程中的作用是_______________________。
(4)根据图中的信息，从信息传递的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法____________________________________________。
答案　(1)细胞表面的粘连蛋白减少，粘着性降低，易转移；无限增殖
(2)鸟苷三磷酸
(3)调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
(4)破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体(或服用破坏生长因子的物质)
解析　(1)癌细胞的特点是细胞表面的粘连蛋白减少，粘着性降低，易转移；无限增殖。(2)ATP为腺苷三磷酸，其中A为腺苷，参照ATP的命名方法，GTP的中文名称为鸟苷三磷酸。(3)原癌基因在细胞分裂过程中的作用是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。(4)根据题干信息，癌细胞产生的诱导因素为“细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合”，可以从“细胞膜表面的酪氨酸激酶受体”和“生长因子”两方面考虑抑制癌细胞产生的方法。
15．(加试)相关研究表明，铅离子会导致细胞内SOD酶活性下降，从而促进细胞凋亡。为验证铅离子对动物胸腺细胞凋亡的诱导作用，请根据以下提供的实验材料，写出实验思路，并预测实验结果。
实验材料：2个细胞培养瓶、细胞培养液、小鼠胸腺细胞悬液、生理盐水、250 mg/L醋酸铅溶液、血细胞计数板、显微镜等。
(说明：具体结果的检测方法不作要求)
请回答：
(1)实验思路：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果(设计一个坐标系，并绘制预测的SOD酶活性和细胞凋亡率随培养时间变化的示意曲线)。
(3)为提高实验结果的准确性，在不增加装置的基础上，可进行__________，然后求平均值。
答案　(1)①向2个细胞培养瓶中分别加入等量的培养液及小鼠胸腺细胞悬液，编号为甲、乙
②向甲瓶中加入适量的生理盐水，乙瓶中加入等量的250 mg/L醋酸铅溶液，然后置于相同且适宜的条件下培养
③实验开始时和实验中每隔一定时间，分别检测、记录甲、乙两瓶的SOD酶活性和活细胞数量，并计算出两瓶的细胞凋亡率
(2)如图所示
(3)重复实验
解析　(1)由于本实验要验证铅离子对动物胸腺细胞凋亡的诱导作用，故自变量为铅离子溶液，因变量为细胞凋亡率，对照实验可用生理盐水。故实验思路可设计为：①分组，编号：向2个细胞培养瓶中分别加入等量的培养液及小鼠胸腺细胞悬液，编号为甲、乙。②对实验组和对照组采取不同的处理措施，向甲瓶中加入适量的生理盐水，乙瓶中加入等量的250 mg/L醋酸铅溶液，然后置于相同且适宜的条件下培养。③实验开始时和实验中每隔一定时间，分别检测、记录甲、乙两瓶的SOD酶活性和活细胞数量，并计算出两瓶的细胞凋亡率。(2)由于铅离子会导致细胞内SOD酶活性下降，从而促进细胞凋亡，故实验组即乙组SOD酶活性降低，细胞凋亡率升高，而对照组即甲组SOD酶活性及细胞凋亡率基本不变，故图示如答案图。(3)为提高实验结果的准确性，在不增加装置的基础上，可进行重复实验，然后求平均值。

一、知识要求
1．细胞周期[必考(a)、加试(a)]。
2．动、植物细胞的有丝分裂[必考(b)、加试(b)]。
3．细胞有丝分裂各时期简图的绘制[加试(b)]。
4．染色体的形态、结构及类型[必考(a)、加试(a)]。
5．减数分裂及其意义[必考(b)、加试(b)]。
6．精子和卵细胞的形成过程及其异同[必考(b)、加试(b)]。
7．动物的受精过程[必考(b)、加试(b)]。
8．减数分裂与有丝分裂的异同[加试(b)]。
9．基因行为与染色体行为的平行关系[必考(a)、加试(a)]。
10．孟德尔定律的细胞学解释[必考(b)、加试(b)]。
11．细胞分化的概念和意义[必考(b)、加试(b)]。
12．癌细胞的主要特征[必考(a)、加试(a)]。
13．引起细胞癌变的因素[必考(b)、加试(b)]。
14．癌症的防治[加试(b)]。
15．细胞的全能性[必考(b)、加试(b)]
16．细胞衰老的特征[必考(a)、加试(a)]。
17．细胞凋亡的实例[必考(a)、加试(a)]。
18．细胞衰老和凋亡与人体健康的关系[必考(a)、加试(a)]。
二、活动要求
1．观察细胞的有丝分裂[必考(b)、加试(b)]。
2．制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片[必考(b)、加试(b)]。
3．减数分裂模型的制作研究[必考(b)、加试(b)]。
考点1　细胞的增殖与受精作用
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．细胞周期的正误判断
(1)用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期(　×　)
提示　在G1期细胞中主要进行相关蛋白质的合成，为S期做物质准备，因此用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，将影响其进入S期。
(2)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(　×　)
提示　只有连续分裂的细胞才有细胞周期。
(3)在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短(　×　)
提示　分裂间期的持续时间通常比分裂期的长。
(4)动物细胞在G2期已经形成了1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体(　√　)
(5)动物细胞有丝分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍(　×　)
提示　有丝分裂间期DNA含量加倍，因着丝粒未分裂，染色体组数不变。
2．有丝分裂的过程的正误判断
(1)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制(　√　)
(2)赤道面是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构(　×　)
提示　赤道面是想象的一个面，不是实际结构。
(3)有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道面上(　×　)
提示　有丝分裂过程中，同源染色体不发生联会。
(4)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(　×　)
提示　DNA的复制发生在有丝分裂间期。
3．减数分裂与染色体的正误判断
(1)玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对(　×　)
提示　卵细胞中染色体数目为10条。
(2)在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂(　√　)
(3)在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体(　√　)
(4)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体(　×　)
提示　姐妹染色单体分裂后形成的染色体形态、大小也相同。
(5)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体(　×　)
提示　X、Y染色体形态、大小不同。
(6)同源染色体携带的遗传信息一定相同(　×　)
提示　X、Y染色体不同。
4．精子和卵细胞的产生及受精的正误判断
(1)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(　×　)
提示　细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。
(2)同源染色体配对通常发生在动物细胞有丝分裂前期(　×　)
提示　有丝分裂过程中不发生同源染色体配对。
(3)人类精子产生过程中，姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的(　√　)
(4)一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子(　√　)
(5)绝大多数精、卵细胞的识别具有物种特异性(　√　)
5．(加试)减数分裂与有丝分裂的异同的正误判断
(1)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生基因突变与基因重组(　√　)
(2)某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞正在发生非同源染色体的自由组合(　×　)
提示　该细胞应处于减数第二次分裂后期。
(3)染色体不分离或不能移向两极引起的变异仅发生在减数分裂中(　×　)
提示　有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极。
(4)非同源染色体自由组合导致基因重组仅发生在减数分裂中(　√　)
(5)染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变仅发生在减数分裂过程中(　×　)
提示　有丝分裂和减数分裂都可以发生基因突变。
(6)非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异仅发生在减数分裂过程中(　×　)
提示　有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体结构变异。
6．与有丝分裂与减数分裂的实验有关的正误判断
(1)剪取洋葱根尖分生区，经染色在光学显微镜下可见有丝分裂各时期细胞(　×　)
(2)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)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(　√　)
(4)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫溶液染色创造酸性环境(　×　)
7．综合应用
(1)如图表示某二倍体雄性动物性原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况，其中图1中的乙曲线表示减数分裂过程中染色体数目，则判断如下叙述：
①图2中AF段和图3均表示有丝分裂过程(　√　)
②图1中EF段与图2中DE段下降的原因相同(　×　)
③图2中的CD段与图3中的hj段细胞所处的分裂时期相同(　√　)
④图1中EF段、图2中BC段和图3中gh段变化的原因相同(　√　)
⑤图2中DE段和图3中jk段变化的原因不同(　×　)
⑥基因重组的过程可发生在图1中的CE段和图3中的jk段(　×　)
⑦若如图表示该动物的一个细胞分裂示意图：
a．若染色体①上有基因B，染色体②的相同位点上有基因b，则其原因是在图2的AB段发生了基因突变(　×　)
b．该图细胞是次级精母细胞，精原细胞形成精子的过程中存在基因的选择性表达(　√　)
(2)下图是对某生物体内正在进行分裂的细胞进行不同角度观察的结果，则判断如下叙述：
①若图丁表示果蝇卵巢内的几种细胞，则b组细胞中都发生联会形成四分体(　×　)
②若图戊表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离可发生在这一阶段(　√　)
③若根据每个细胞中核DNA相对含量的不同，将某高等哺乳动物睾丸中连续增殖的精原细胞归为A、B、C三组，每组细胞数目如图己所示，则图中的B组细胞处于有丝分裂间期的S期(　√　)
(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：
①a、c阶段活动旺盛的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(　×　)
②c、d段存在姐妹染色单体，d、e之间的比例关系改变是着丝粒分裂引起的(　√　)
③b阶段原癌基因发生突变的频率增加，一旦原癌基因发生突变就会导致细胞癌变(　×　)
④核糖体发挥功能的时期主要有a、c阶段(　√　)
⑤d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(　×　)
⑥e阶段的细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等(　×　)
(4)下图1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，则：
①图1曲线可表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化(　×　)
②若图1曲线表示减数分裂过程中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝1(　√　)
③若图1曲线表示有丝分裂过程中染色体组数目变化的部分曲线，则n＝1(　×　)
④若图1曲线表示减数第一次分裂过程中核DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝23(个)(　×　)
⑤若图1曲线表示有丝分裂过程中同源染色体对数变化的部分曲线，则n＝23(对)(　√　)
⑥有丝分裂过程中2n变为n的原因和减数第二次分裂过程中2n变为n的原因相同(　√　)
⑦若图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图，则图2所示变异属于基因重组，相应变化发生在图1中的b点(　×　)
一、有丝分裂
1．细胞周期的定义及不同时期的生理作用
2. 有关细胞周期的理解
(1)并不是所有的细胞分裂都具有周期性。只有进行连续分裂的细胞才具有细胞周期，进行减数分裂和无丝分裂的细胞不具有周期。
(2)有丝分裂产生的子细胞有的仍可继续进行分裂，有的暂不分裂，也有的进行细胞分化。
(3)细胞周期的长短由遗传物质决定，同时受环境因素的影响。
(4)在观察有丝分裂时，应选择分裂期相对较长的材料，有利于观察到处于不同分裂时期的图像。
3．由细胞周期可联系的知识
(1)联系基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。
(2)联系染色体畸变：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。
(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。
(4)联系DNA复制与细胞分裂：DNA复制为半保留复制，若1个DNA分子的两条链都被标记，则分裂一次产生的子细胞都被标记，若多次分裂产生的细胞中，只有2个细胞被标记。
4．二倍体生物体细胞细胞核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
(1)a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d与r→s的变化很相似，但时期不同。
(4)染色单体数在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
易错警示　(1)染色单体并非全过程都存在，它形成于间期，出现于前期，消失于后期。
(2)在有丝分裂过程中，各个时期始终都有同源染色体存在，但它们既不配对，也不分开。
(3)赤道面与细胞板不同：赤道面是一种假想平面不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
(4)子细胞中染色体数目与DNA数目不一定相同：对于细胞核来说，两者数目相同，但细胞质中也有DNA，所以DNA数目应该多一些。
(5)有丝分裂后期着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。
用秋水仙素处理抑制纺锤体形成，无纺锤丝牵引着丝粒，复制后的染色体的着丝粒照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
二、减数分裂
1．“三看法”判断细胞图像分裂方式(加试)
2．减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称
3．通过曲线关键变化点，快速区分DNA和染色体，并判断分裂方式
(1)DNA、染色体的判断方法
曲线中有“斜线”存在——DNA曲线；曲线中没有“斜线”存在——染色体曲线。
(2)细胞分裂方式判断方法——“三看法”
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．细胞分裂图的辨析(下列是某二倍体生物的分裂图)(加试)
(1)有丝分裂图像：甲、丁。减数分裂图像：乙、丙、戊、己。
(2)排序减数分裂图像：戊→乙→丙→己。
(3)同源染色体联会发生在图戊所处的时期，同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图丙所处的时期。
(4)图丁处在有丝分裂后期的原因：着丝粒分裂、有同源染色体、无姐妹染色单体。
(5)染色体和核DNA数目相等的图像：图丁。
三、观察细胞分裂的5个思维误区
1．不清楚“解离”的作用原理，误以为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
2．不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道面也能观察到。
3．对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位都可作为观察对象，实际上只有分生区才可以。
4．精原细胞的来源依靠有丝分裂，而成熟生殖细胞的来源依靠减数分裂；精子形成的变形过程不属于减数分裂过程，因此，精子是精原细胞经减数分裂形成的精细胞变形后形成的，而卵细胞是卵原细胞减数分裂产生的。
5．观察减数分裂实验中，由于精(卵)原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂，因此可在睾丸(卵巢)内观察到染色体数目为n、2n和4n的细胞。
题型一　细胞周期与细胞分裂的变化特点
1．(2017·浙江模拟)如图为细胞周期示意图，下列关于细胞周期各个时期的变化叙述正确的是(　　)
A．a→b是G2期，细胞内DNA已经复制完成
B．b→c是分裂期，一直可以看到染色单体
C．c→d是G1期，细胞内无蛋白质的合成
D．d→a是S期，细胞内发生的变化是DNA复制和核糖体增生
答案　A
解析　a→b是G2期，细胞内DNA已经复制完成，A正确；b→c是分裂期，后期着丝粒分裂，看不到染色单体，B错误；c→d是G1期，细胞内有蛋白质的合成，C错误；d→a是S期，细胞内发生的变化是DNA复制，而核糖体增生发生在G1期，为蛋白质合成做准备，D错误。
2．核DNA被32P标记的精子与未被标记的卵细胞受精后，在不含放射性标记的培养基中连续分裂2次。下列分析正确的是(　　)
A．放射性细胞数量与所有细胞数量之比逐代减少
B．放射性DNA分子数与所有细胞总DNA分子数之比逐代减少
C．可以确定含有放射性的细胞数，因为分裂后期姐妹染色单体均分到两极
D．无法确定含有放射性的细胞数，因为分裂后期非同源染色体自由组合
答案　B
解析　受精卵进行的是有丝分裂。依题意可知：受精卵中有一半的核DNA分子被32P标记，将该受精卵放在不含放射性标记的培养基中连续分裂2次，凡是新形成的脱氧核苷酸链均不含放射性标记，由于DNA分子的半保留复制，导致带有放射性标记的DNA分子数与所有细胞总DNA分子数的比例将逐代减少，但由于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开后形成的2条子染色体随机移向细胞两极，进而进入两个子细胞中，所以第一次分裂产生的子细胞都含有放射性，第二次分裂产生的含有放射性的细胞数无法确定，A、C项错误，B项正确；受精卵进行的是有丝分裂，而非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂的后期，D项错误。
破解“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(母链标记，培养液不含同位素标记)
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。
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。
题型二　细胞分裂图的辨析(加试)
3．(2017·江苏，16)假如下图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④有基因A或a
C．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体
D．该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
答案　A
解析　如题图所示：该细胞含有8条染色体，应处于有丝分裂后期，A项错误；①与④着丝粒分裂前为同源染色体，故若染色体①有基因A，则④有基因A或a，B项正确；由于②、③是形态、大小不同的一对同源染色体，故若②表示X染色体，则③表示Y染色体，C项正确；该细胞中有4对同源染色体，产生的子细胞中有2对同源染色体，D项正确。
题型三　细胞分裂中坐标曲线的分析
4．如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列有关叙述中正确的是(　　)
A．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体
B．该图若为减数分裂，则等位基因的分离和非等位基因的自由组合都发生在cd段的某一时期
C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc段
D．该图若为有丝分裂，则ef段的细胞都含有两个染色体组
答案　B
解析　cd段表示每条染色体上含2条姐妹染色单体和2个DNA分子，减数分裂可表示为G2期、减数第一次分裂整个时期和减数第二次分裂的前期、中期，有丝分裂可表示为G2期、前期、中期。减数第二次分裂中无同源染色体，故A错；等位基因的分离和非等位基因的自由组合都发生在减数第一次分裂后期，故B正确；该图若为有丝分裂，bc段表示分裂间期中的DNA复制期，人体细胞分裂时不会出现细胞板，纺锤体出现在前期，为cd段，故C错；该图若为有丝分裂，ef段包括后期和末期，后期细胞含有4个染色体组，故D错。
5．下图表示有丝分裂和减数分裂不同时期的染色体与核DNA数目比的变化关系。有关分析不正确的是(　　)
A．AB段中有关蛋白质的合成量明显增加
B．BC段中DNA稳定性较差，易出现碱基对的缺失、增加或替换
C．CD段中可发生同源染色体的分离过程
D．EF段中细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等
答案　D
解析　根据图解可知，AB段表示DNA复制之前，该时间段主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，A项正确；BC段正在进行DNA的复制，该时期由于DNA的双链解开，其稳定性最差，易发生基因突变，B项正确；CD段表示复制之后，染色体以姐妹染色单体形式存在，包括G2期、有丝分裂前、中期和减数第一次分裂全过程及减数第二次分裂的前、中期，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，C项正确；该图如果表示有丝分裂，则EF段表示有丝分裂后期和末期，细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数相比加倍或相等，但如果表示减数分裂，则该段表示减数第二次分裂后期和末期，细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数相比相等或减半，故D项错误。
细胞分裂坐标曲线分析题解法
有关细胞分裂曲线试题中，纵坐标代表的意义可能有多种。解此类题的第一步应是先看清纵坐标的意义，第二步是结合曲线信息确定不同曲线代表的生物学意义，第三步是判断曲线中不同区段代表何种细胞分裂的哪个时期。主要判断技巧如下：
(1)有丝分裂与减数分裂的判断：当纵坐标表示一个细胞中染色体数或核DNA分子数或同源染色体对数时，如果与纵坐标起始值相比，出现数目减半的情况，则该曲线表示减数分裂。如果出现染色体数目与体细胞相比加倍的情况，则此曲线段表示有丝分裂。
(2)染色体与DNA的判断：经过间期后立即出现数目加倍情况的曲线表示DNA。如果经过间期后数目暂不加倍，一段时间后数目加倍的曲线表示染色体。
题型四　基因与染色体的关系
6.(2017·浙江11月选考，22)二倍体生物(2n＝6)的某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下图，其中①～④表示染色体。据图分析，错误的是(　　)
A．该细胞可表示次级精母细胞或第二极体
B．该细胞的染色体数目与体细胞的相同
C．①②③含有该生物的一套遗传物质
D．图中基因g可由基因G突变而来
答案　A
解析　图示染色体的着丝粒分开，且没有同源染色体，所以是MⅡ后期，其细胞质均等分裂，故为次级精母细胞或第一极体，A错误；该细胞中有6条染色体，与体细胞相同，B正确；①②③组成一个染色体组，包含该生物的一套遗传信息，基因g可能是由G突变而来，C、D正确。
7．某雄性动物的基因型为AaBb。如图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。相关叙述正确的是(　　)
A．图甲细胞处于减数第一次分裂，称为初级精母细胞
B．由图甲可知，该雄性动物体细胞内含4条染色体
C．由图乙可知，另三个精细胞的基因型分别为ab、AB、AB
D．在MⅠ后期，移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b
答案　D
解析　图甲细胞中没有同源染色体，处于减数第二次分裂前期，称为次级精母细胞，A错误；由图甲可知，该雄性动物体细胞内含8条染色体，B错误；该细胞经减数分裂形成的四个精子，可能发生过交叉互换，如果发生交叉互换，则其基因型分别为AB、aB、Ab、ab，C错误；根据图中细胞中的基因及染色体颜色可知，该细胞在减数第一次分裂前期发生过交叉互换，在减数第一次分裂后期，移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b，D正确。
题型五　细胞分裂与生物变异的联系
8．下图为细胞分裂特定时期示意图，依图分析，判断下列说法正确的是(　　)
A．甲图所示体细胞基因型可能为AaBb，一定发生过基因突变
B．乙图所示体细胞基因型可能为AaBb，正在发生基因重组
C．丙图所示体细胞基因型一定为AaBb，正在发生基因重组
D．丁图所示体细胞基因型可能为AaBb，一定发生过基因突变
答案　B
解析　由染色体的行为变化可知，甲、乙和丙图皆为减数第一次分裂后期，甲图中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，体细胞基因型可能为AaBb，A错误；基因重组包括非同源染色体的非等位基因的自由组合，及同源染色体非姐妹染色单体的互换导致的非等位基因的重组，乙图正在进行非同源染色体的自由组合，所以体细胞基因型可能为AaBb，B正确；丙图所示体细胞基因型也可能为AABb，C错误；丁图所示体细胞基因型可能是AaBb，A或a可能来自基因突变，也可能来自基因重组，D错误。
思维延伸　(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下图甲所示细胞，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(　√　)
1．细胞分裂与变异类型的关系
(1)无丝分裂：没有染色体的变化，但进行DNA复制，只可能发生基因突变。
(2)有丝分裂：进行DNA复制和染色体变化，但无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，可能发生基因突变和染色体畸变，但不可能发生基因重组。
(3)减数分裂：有交叉互换及非同源染色体自由组合等现象，可发生基因突变、基因重组和染色体畸变三种变异方式。
2．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
?一定是基因突变
(2)一定源自交叉互换
?一定是交叉互换
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
题型六　观察细胞的有丝分裂、减数分裂
9．(2017·绍兴模拟)下列关于“观察细胞的有丝分裂”活动的叙述，正确的是(　　)
A．换高倍镜观察时，可以通过缩小光圈使视野变暗
B．在一个视野里往往找不全各个时期细胞，故要更换装片再找
C．可观察到部分细胞在中央的“赤道面”上向内凹陷
D．视野中能观察到呈正方形的马蛔虫受精卵
答案　C
解析　换高倍镜观察时，视野变暗，可以通过扩大光圈使视野变亮，A错误；细胞大多数位于细胞分裂的间期，一个视野里往往找不全各个时期细胞，可以通过移动装片再找，B错误；可观察到部分细胞在中央的“赤道面”上向内凹陷，C正确；马蛔虫受精卵为动物细胞，呈球形或椭球形，D错误。
10．(2017·常州模拟)如图为显微镜下观察用家鸽肝脏制作的临时装片结果。下列说法正确的是(　　)
A．细胞甲中染色体组数最多，便于观察染色体形态
B．DNA复制所导致的染色体数目加倍发生在细胞乙
C．交叉互换会导致细胞丁移向两极的基因组成不同
D．细胞丙和戊中细胞核结构及染色体形态变化相反
答案　D
解析　图中甲细胞染色体数目清晰，为有丝分裂的中期，便于观察染色体形态，染色体组数最多为有丝分裂后期，A错误；染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，即细胞丁，B错误；交叉互换发生在减数分裂过程中，家鸽肝细胞进行的是有丝分裂，C错误；细胞丙为有丝分裂前期，此时染色质高度螺旋化成为染色体，核膜、核仁逐渐消失，戊为有丝分裂末期，核膜、核仁重现，染色体逐渐变为染色质，D正确。

专题强化练
一、选择题
1．(2017·浙江月考)下列关于细胞周期的叙述，正确的是(　　)
A．动物细胞处于G2期时已有两对中心体
B．G2期的DNA可能处于解旋状态
C．G1期细胞中可发生DNA的复制和RNA的合成
D．S期不合成蛋白质
答案　B
解析　动物细胞处于G2期时已有两个中心体，即一对中心体，A错误；G2期要进行蛋白质的合成，转录过程中DNA需要解旋，B正确；G1期细胞中可发生RNA的合成，DNA的复制发生在S期，C错误；S期也有少量蛋白质的合成，D错误。
2．(2017·株洲一模)科学家用放射性同位素分别标记胸腺嘧啶和尿嘧啶培养蚕豆，观察其根尖分生区细胞的有丝分裂，已知蚕豆细胞周期是20小时，碱基被利用的情况绘图如下。正确的是(　　)
A．大量利用T的时期，细胞正在进行复制
B．大量利用U的时期，细胞正在进行翻译
C．大量利用T的时期，细胞正在合成mRNA
D．大量利用T和U的时期，细胞正处于分裂期
答案　A
解析　碱基T是合成DNA的成分，c～e阶段，细胞在大量利用碱基T，说明该阶段细胞正大量进行DNA复制，A正确、C错误；碱基U是合成RNA的成分，b点时刻，细胞利用碱基U的速率最快，说明此时细胞正大量合成RNA，B错误；由以上分析可知，大量利用T的时期是DNA分子复制时期，此时细胞正处于分裂间期，D错误。
3．在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞，等位基因A、a被分别标记为红、黄色，等位基因B、b被分别标记为蓝、绿色。①③细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换，下列有关推测合理的是(　　)
A．①时期的细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个
B．③时期的细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各1个
C．②时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个
D．图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常
答案　C
解析　①过程处于有丝分裂，则移向两极的染色体相同，基因都是A、a、B、b，所以向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各1个，所以A选项错误。由最终产生的精细胞可知，减数第一次分裂发生异常，即B、b对应的同源染色体未分离，而是进入同一个次级精母细胞，所以形成的两个次级精母细胞中的基因组成不相同，分别为AABBbb和aa，所以B、D选项错误。②时期细胞为初级精母细胞，已复制，所以基因组成为AAaaBBbb，即②时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个，所以C选项正确。
4.(2017·“吴越联盟”)基因型为MmNn的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如下图所示。下列叙述与该图相符的是(　　)
A．该生物的体细胞中含有8条染色体，2个染色体组
B．产生该细胞的同时，产生的另一个细胞的基因组成为mmNN
C．基因n与n、N与n分别在MⅡ、MⅠ期分离
D．该细胞分裂后最终形成2种类型的卵细胞
答案　C
解析　该生物的体细胞中含有4条染色体，两个染色体组，A项错误；该细胞中Mm的出现可能是基因突变的结果，也有可能是交叉互换的结果，所以产生该细胞的同时，产生的另一个细胞的基因组成不一定为mmNN，B项错误；基因n与n、N与n的分离分别发生在减数第二次分裂后期和减数第一次分裂后期，C项正确；该细胞只能形成一个卵细胞，D项错误。
5．(2017·浙江模拟)图1表示某二倍体动物精原细胞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象，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第一次分裂前的间期、减数第一次分裂时期，即图2中的乙、丙细胞，D正确。
6．(2018·“七彩阳光”联盟)下图为某基因型为AaBb的雄性动物一个进行减数分裂的细胞。在不考虑变异的情况下，下列叙述正确的是(　　)
A．该细胞含有4套完整的遗传信息，即4个染色体组
B．该动物体内细胞的染色体组数可能是1、2、4
C．该细胞为初级精母细胞，基因型为AaBb
D．若用适量秋水仙素处理该细胞，染色体的着丝粒将无法分裂
答案　B
7．(加试)(2018·温州测试)某二倍体动物细胞在体外培养时连续分裂，依据细胞内染色体上的DNA含量的不同，可以把它们分为甲、乙、丙三组，如下表所示。
染色体上的DNA含量相对值
甲组(2c)
乙组(2c～4c)
丙组(4c)
细胞数占全部细胞的百分数
43
34
23
下列分析合理的是(　　)
A．甲、乙两组细胞内均含有2个染色体组
B．丙组细胞内染色体数目是甲组的2倍
C．丙组部分细胞内有同源染色体配对现象
D．若在培养液中加入3H标记的脱氧核苷酸，仅乙组能检测到放射性
答案　A
8．(2017·绍兴模拟)某二倍体雄性个体减数第一次分裂形成的子细胞如图。不考虑染色体畸变。下列叙述正确的是(　　)
A．图示黑色染色体只含有1个DNA分子
B．图示细胞中的两条染色体一定不是同源染色体
C．出现基因E、e的原因一定是交叉互换的结果
D．该细胞可能是第一极体
答案　B
解析　由于着丝粒没有分裂，所以图示黑色染色体含有2个DNA分子，A错误；图示细胞是经减数第一次分裂后形成，所以细胞中的两条染色体一定不是同源染色体，B正确；出现基因E、e的原因可能是交叉互换的结果，也可能是基因突变的结果，C错误；由于是二倍体雄性个体进行减数分裂，所以该细胞不可能是第一极体，而是次级精母细胞，D错误。
9．(2017·嘉兴模拟)如图是某高等动物减数分裂的示意图(示部分染色体)，下列叙述与该图不相符的是(　　)
A．该细胞处于后期Ⅱ
B．该细胞中有2个染色体组
C．该细胞中一般含有等位基因
D．该细胞分裂结束产生1个生殖细胞
答案　C
解析　细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，A正确；该细胞中着丝粒分裂，含有4条染色体，2个染色体组，B正确；该细胞中不含同源染色体，一般不含等位基因，C错误；该细胞分裂结束产生1个生殖细胞和1个极体，D正确。
10．(2017·“吴越联盟”)下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的叙述，不正确的是(　　)
A．解离时，盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散
B．用50%的乙醇漂洗，以便于观察
C．用碱性染料使染色体着色，以识别不同时期的细胞
D．从低倍镜换成高倍镜后，视野中的细胞数目变少
答案　B
解析　盐酸可以使细胞间果胶质层变得松散，有利于细胞彼此分离，便于实验观察，A项正确；漂洗是为了洗去解离时残留的盐酸，应该用蒸馏水进行漂洗，B项错误；常用龙胆紫或醋酸洋红溶液等碱性染料对染色体进行染色，便于观察，C项正确；从低倍镜换成高倍镜后，视野中的细胞数目变少、视野变暗、细胞体积变大，D项正确。
11．(2017·浙江模拟)下列关于基因型为AAaa的四倍体生物减数分裂的叙述中，说法错误的是(　　)
A．减数第一次分裂后期不存在着丝粒分裂现象
B．减数第一次分裂后期不存在相同基因分离
C．减数第二次分裂前期存在同源染色体
D．减数第二次分裂前期细胞基因型为AAAA或aaaa或AAaa
答案　B
解析　减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，不存在着丝粒分裂现象，A正确；若同源染色体相同位置上的基因为相同基因，则减数第一次分裂后，相同基因会随着同源染色体的分开而分离，B错误、D正确。
12．果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都分别有8条、16条被标记的染色体(　　)
A．第1次 B．第2次
C．第3次 D．第4次
答案　A
解析　亲代DNA为32P/32P，则第一次分裂中期染色体为32P/31P·32P/31P，后期着丝粒分裂后，每条染色体均为32P/31P，所以第一次分裂中期与后期分别有8条和16条被标记的染色体。
二、非选择题
13．(加试)(2017·杭州高三期中联考)图中1～6表示某高等动物体内细胞分裂图像，图中1、3细胞内的字母表示染色体上的基因，请据图回答：
(1)该细胞分裂图最可能发生在动物体的________内(填部位)。
(2)根据着丝粒在染色体中的位置可看出，图中B基因所在的染色体称为________________，图中存在同源染色体的细胞有________________(填数字)，该生物细胞内同源染色体最多有________对。
(3)请画出该动物细胞减数分裂过程中单条染色体中DNA分子变化的曲线图。
答案　(1)睾丸
(2)端着丝粒染色体　3、4、5、6　4
(3)如图所示
解析　(1)该细胞分裂图中既有细胞进行有丝分裂，又有细胞进行减数分裂，且细胞3中细胞质均等分裂，所以最可能发生在动物体的睾丸内。(2)根据着丝粒在染色体中的位置可以看出，图中B基因所在的染色体称为端着丝粒染色体，图中存在同源染色体的细胞有3、4、5、6，该生物在有丝分裂后期，由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，所以细胞内同源染色体最多有4对。(3)该动物细胞减数分裂过程中单条染色体中DNA分子变化的曲线图见答案。
14．研究发现，细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连。动物细胞内存在有一种SGO蛋白，对细胞分裂有调控作用，其主要集中在染色体的着丝粒位置，在染色体的其他位置也有分布，如图所示。请回答下列问题：
(1)图一所示的变化过程中，染色体的行为变化主要是________________，图一所示的过程发生在细胞有丝分裂的____________期。
(2)在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，这体现了酶的__________。科学家发现，这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂。据图推测，SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是____________________________，如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，细胞最可能出现的可遗传变异类型是__________________。
(3)与图一相比，图二中粘连蛋白还具有________________________________的功能。基因型为AaBbCc的卵原细胞，其基因在染色体上的位置如图三，正常情况下，产生卵细胞的基因型最多有________种，如果在_____________时期之前破坏___________，则产生配子的基因型种类会减少。
答案　(1)着丝粒断裂，姐妹染色单体分离　后(分裂期后期)
(2)专一性　保护粘连蛋白不被水解酶破坏　染色体畸变(染色体数目变异)
(3)连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换)　8　联会　粘连蛋白
解析　(1)图一表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为染色体，并在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极，该过程发生在有丝分裂后期。(2)在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，这体现了酶的专一性。水解酶将粘连蛋白分解，这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，再结合图可推知SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶破坏；如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则粘连蛋白将被水解酶破坏，导致染色体数目变异(染色体畸变)。(3)与图一相比，图二中粘连蛋白还具有连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换) 的功能。图三中含有3对等位基因，但Aa和Bb这两对等位基因位于一对同源染色体上，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，因此基因型为AaBbCc的卵原细胞，不发生交叉互换时产生的卵细胞的基因型有4种，但粘连蛋白可导致同源染色体内的非姐妹染色单体交叉互换，因此产生卵细胞的基因型最多有8种；由于交叉互换发生在同源染色体联会时，因此在联会时期之前破坏粘连蛋白，则产生配子的基因型种类会减少。

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