專題三細胞的生命歷程2.3細胞會經歷生長、增殖、分化、衰老和死亡等生命進程2.3.1描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性2.3.2說明在個體發(fā)育過程中，細胞在形態(tài)、結構和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體2.3.3描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程2.3.4闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞1．觀察根尖細胞有絲分裂中期的染色體，可用甲紫溶液使其著色。(√)2．有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現。(√)3．人肝細胞分裂期的持續(xù)時間大于分裂間期的持續(xù)時間。(×)4．高等動物胚胎干細胞分裂過程中，染色體的出現和紡錘體的出現發(fā)生在同一時期。(√)5．只有從新生的根尖上取材，才能觀察到有絲分裂。(×)6．在“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”活動中，需用清水漂洗已解離的根尖便于染色。(√)7．清除細胞內過多的自由基有助于延緩細胞衰老。(√)8．衰老細胞中各種酶的活性顯著降低。(×)9．細胞凋亡過程中不需要新合成蛋白質。(×)10．已分化的動物體細胞的細胞核仍具有全能性。(√)11．細胞分化要通過基因的選擇性表達來實現。(√)12．細胞凋亡由程序性死亡相關基因的表達所啟動。(√)13．果蠅(2n＝8)體細胞有絲分裂后期，成對的同源染色體分離，細胞中有16條染色體。(×)14．有絲分裂后期與減數分裂Ⅱ后期都發(fā)生了染色單體分離。(√)15．有絲分裂后期由于紡錘絲的牽引，著絲粒分裂，姐妹染色單體分離。(×)16．一個處于細胞周期中的細胞，若堿基T與U被大量利用，則該細胞不可能處于細胞周期的分裂期。(√)17．某一處于分裂后期的細胞，同源染色體正在移向兩極，同時細胞質也在進行均等分配，則該細胞一定是初級精母細胞。(√)18．同源染色體形態(tài)、大小不一定相同，但形態(tài)、大小相同的染色體一定是同源染色體。(×)19．基因型為Aa的雌雄個體，產生含A的精子和含a的卵細胞數量之比約為1∶1。(×)20．同一染色體的兩條姐妹染色單體上的基因相同，如果不同，則說明一定發(fā)生了基因突變。(×)1．分裂間期的特點是_完成DNA復制和有關蛋白質的合成，為分裂期準備物質__。2．細胞體積并不是越小越好，細胞的最小限度由什么來決定？_由完成細胞功能所必需的基本結構(如核糖體)和物質(如酶)所需的空間決定__。3．細胞代謝產生的自由基引起細胞衰老的原因是_自由基產生后，即攻擊和破壞細胞內各種執(zhí)行正常功能的生物分子。當自由基攻擊磷脂分子時，生物膜受到的損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質，引起蛋白質活性下降，致使細胞衰老__。4．白細胞凋亡速率大于紅細胞凋亡速率的原因是_細胞的凋亡速率與其功能有關系，白細胞的功能是吞噬病原體、自身衰老的細胞等，所以其凋亡速率比紅細胞的更快__。5．同一個體的不同細胞遺傳物質相同的原因是_同一個體的不同細胞是由一個受精卵通過有絲分裂和細胞分化形成的，細胞分裂和分化的過程中遺傳物質不發(fā)生改變__。6．已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性的原因是_已分化的動物體細胞的細胞核中含有該動物幾乎全部的遺傳物質__。7．端粒是_每條染色體的兩端都有的一段特殊序列__的DNA—蛋白質復合體，其作用是_保護內側正?；虻腄NA序列__。8．有性生殖的后代具有多樣性的原因是_減數分裂過程中發(fā)生基因重組，使形成的配子具有多樣性；受精過程中精卵隨機結合__。9．馬(2n＝64)和驢(2n＝62)雜交產生的騾不能繁殖后代的原因是_騾的體細胞中含有63條染色體，其中32條來自馬，31條來自驢。這63條染色體沒有同源染色體，導致騾的原始生殖細胞不能進行正常的減數分裂，無法形成配子__。10．XY型性別決定的生物繁殖過程中會產生XXY或XYY染色體異常的個體，請分析XYY異常個體形成的原因：_父方減數分裂Ⅱ異常，即減數分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體進入同一個細胞，產生了YY型精子。該精子與正常的卵細胞(X)完成受精作用，得到XYY型受精卵__。核心考點一細胞的有絲分裂和減數分裂1．細胞周期中需要關注的知識點2．抓住關鍵點，快速判斷二倍體生物的細胞分裂方式(1)(2)(3)(4)根據染色體與核DNA數目變化速判細胞分裂方式3．理清細胞分裂中相關物質或結構變化規(guī)律及成因(1)有絲分裂(2)減數分裂(3)細胞分裂與受精過程中核DNA和染色體變化曲線真題感悟常考題型一細胞周期典例1(2023·浙江1月卷)紡錘絲由微管構成，微管由微管蛋白組成。有絲分裂過程中，染色體的移動依賴于微管的組裝和解聚。紫杉醇可與微管結合，使微管穩(wěn)定不解聚，阻止染色體移動，從而抑制細胞分裂。培養(yǎng)癌細胞時加入一定量的紫杉醇，下列過程受影響最大的是(C)A．染色質復制B．染色質凝縮為染色體C．染色體向兩極移動D．染色體解聚為染色質【解析】紫杉醇可與微管結合，使微管穩(wěn)定不解聚，阻止染色體移動，從而抑制細胞分裂，但不影響染色體的復制、凝縮、解聚過程，故受影響最大的是染色體向兩極移動，故選C。典例2(2023·湖北卷)快速分裂的癌細胞內會積累較高濃度的乳酸。研究發(fā)現，乳酸與鋅離子結合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，進而加快有絲分裂后期的進程。下列敘述正確的是(D)A．乳酸可以促進DNA的復制B．較高濃度乳酸可以抑制細胞的有絲分裂C．癌細胞通過無氧呼吸在線粒體中產生大量乳酸D．敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平【解析】根據題目信息可知乳酸與鋅離子結合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，進而加快有絲分裂后期的進程，乳酸不能促進DNA復制，A錯誤；乳酸能加快有絲分裂后期的進程，進而促進細胞分裂，B錯誤；無氧呼吸發(fā)生在細胞質基質，不發(fā)生在線粒體，C錯誤；根據題目信息，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，故敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平，D正確。故選D。典例3(2022·浙江1月卷)某多細胞動物具有多種細胞周期蛋白(cyclin)和多種細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)，兩者可組成多種有活性的CDK－cyclin復合體，細胞周期各階段間的轉換分別受特定的CDK－cyclin復合體調控。細胞周期如圖所示，下列敘述錯誤的是(D)A．同一生物個體中不同類型細胞的細胞周期時間長短有差異B．細胞周期各階段的有序轉換受不同的CDK－cyclin復合體調控C．抑制某種CDK－cyclin復合體的活性可使細胞周期停滯在特定階段D．一個細胞周期中，調控不同階段的CDK－cyclin復合體會同步發(fā)生周期性變化【解析】同一生物個體中不同類型細胞的細胞周期的持續(xù)時間一般不同，A正確；根據題意“細胞周期各階段間的轉換分別受特定的CDK－cyclin復合體調控”，可知細胞周期各階段的有序轉換受不同的CDK－cyclin復合體調控，B正確；由于細胞周期各階段間的轉換分別受特定的CDK－cyclin復合體調控。因此抑制某種CDK－cyclin復合體的活性可使各階段之間的轉化受抑制，從而使細胞周期停滯在特定階段，C正確；由于一個細胞周期中，不同階段的變化不是同步的，因此調控不同階段的CDK－cyclin復合體不會同步發(fā)生周期性變化，D錯誤。典例4(2022·遼寧卷)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合，常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結果見下表。下列敘述錯誤的是(B)凍存劑指標合成培養(yǎng)基＋DMSO合成培養(yǎng)基＋DMSO＋血清G1期細胞數百分比(%)65.7879.85活細胞數百分比(%)15.2941.33注：細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期A．凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病B．G1期細胞數百分比上升，導致更多干細胞直接進入分裂期C．血清中的天然成分影響G1期，增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比D．DMSO的作用是使干細胞中自由水轉化為結合水【解析】凍存復蘇后的干細胞可以經誘導分裂分化形成多種組織器官，用于治療人類某些疾病，A正確；G1期細胞數百分比上升，說明細胞進入分裂間期，但不會導致干細胞直接進入分裂期，還需經過S和G2期，B錯誤；分析表格可知，血清中的天然成分影響G1期(該期細胞數百分比增大)，能增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比，C正確；二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合，可以使干細胞中自由水轉化為結合水，D正確。故選B。歸納提升：分析細胞周期相關題目時需要注意的問題1．畫出細胞周期的餅形圖，弄清調節(jié)蛋白的作用。若某種調節(jié)蛋白的活性受抑制，則可使細胞周期停滯在特定階段，導致該時期的細胞數目增多，比例升高。2．只有連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期，高度分化和進行減數分裂的細胞沒有細胞周期，如洋蔥表皮細胞、胰島細胞、漿細胞、初級精母細胞。3．分裂間期占細胞周期的90%～95%，故細胞周期的大部分時間處于分裂間期。4．處于分裂間期的細胞，核糖體和線粒體活動旺盛。?？碱}型二細胞分裂過程中的DNA、染色體變化規(guī)律典例5(2023·浙江1月卷)某基因型為AaXDY的二倍體雄性動物(2n＝8)，1個初級精母細胞的染色體發(fā)生片段交換，引起1個A和1個a發(fā)生互換。該初級精母細胞進行減數分裂過程中，某兩個時期的染色體數目與核DNA分子數如圖所示。下列敘述正確的是(D)A．甲時期細胞中可能出現同源染色體兩兩配對的現象B．乙時期細胞中含有1條X染色體和1條Y染色體C．甲、乙兩時期細胞中的染色單體數均為8個D．該初級精母細胞完成減數分裂產生的4個精細胞的基因型均不相同【解析】甲時期細胞為次級精母細胞的前期和中期細胞，細胞中不可能出現同源染色體兩兩配對的現象，A錯誤；若圖乙表示減數分裂Ⅱ后期，則乙時期細胞中含有2條X染色體或2條Y染色體，B錯誤；圖乙中染色體數目與核DNA分子數比為1∶1，無染色單體數，C錯誤；因為初級精母細胞的染色體發(fā)生片段交換，引起1個A和1個a發(fā)生互換，會產生AXD、aXD、AY、aY4種基因型的精細胞，D正確。故選D。典例6(2022·浙江6月卷)某哺乳動物卵原細胞形成卵細胞的過程中，某時期的細胞如圖所示，其中①～④表示染色體，a～h表示染色單體。下列敘述正確的是(D)A．圖示細胞為次級卵母細胞，所處時期為前期ⅡB．①與②的分離發(fā)生在后期Ⅰ，③與④的分離發(fā)生在后期ⅡC．該細胞的染色體數與核DNA分子數均為卵細胞的2倍D．a和e同時進入一個卵細胞的概率為1/16【解析】根據形成四分體可知，該時期處于前期Ⅰ，為初級卵母細胞，A錯誤；①與②為同源染色體，③與④為同源染色體，同源染色體的分離均發(fā)生在后期Ⅰ，B錯誤；該細胞的染色體數為4，核DNA分子數為8，減數分裂產生的卵細胞的染色體數為2，核DNA分子數為2，C錯誤；a和e進入同一個次級卵母細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，由次級卵母細胞進入同一個卵細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，因此a和e進入同一個卵細胞的概率為1/4×1/4＝1/16，D正確。故選D。典例7(2022·浙江1月卷)在“減數分裂模型的制作研究”活動中，先制作4個藍色(2個5cm、2個8cm)和4個紅色(2個5cm,2個8cm)的橡皮泥條，再結合細鐵絲等材料模擬減數分裂過程，下列敘述錯誤的是(C)A．將2個5cm藍色橡皮泥條扎在一起，模擬1個已經復制的染色體B．將4個8cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排，模擬1對同源染色體的配對C．模擬減數分裂后期Ⅰ時，細胞同極的橡皮泥條顏色要不同D．模擬減數分裂后期Ⅱ時，細胞一極的橡皮泥條數要與另一極的相同【解析】一條染色體上的兩條染色單體是經過復制而來，大小一樣，故將2個5cm藍色橡皮泥條扎在一起，模擬1個已經復制的染色體，A正確；同源染色體一般大小相同，一條來自母方，一條來自父方(用不同顏色表示)，故將4個8cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排，模擬1對同源染色體的配對，B正確；減數分裂后期Ⅰ時，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，細胞同極的橡皮泥條顏色可能相同，可能不同，C錯誤；減數分裂后期Ⅱ時，染色體著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，均分到細胞兩極，故模擬減數分裂后期Ⅱ時，細胞一極的橡皮泥條數要與另一極的相同，D正確。故選C。典例8(2021·全國卷)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關于果蠅體細胞有絲分裂的敘述，錯誤的是(D)A．在間期，DNA進行半保留復制，形成16個DNA分子B．在前期，每條染色體由2條染色單體組成，含2個DNA分子C．在中期，8條染色體的著絲粒排列在赤道板上，易于觀察染色體D．在后期，成對的同源染色體分開，細胞中有16條染色體【解析】已知果蠅體細胞含有8條染色體，每條染色體上有1個DNA分子，共8個DNA分子，在間期，DNA進行半保留復制，形成16個DNA分子，A正確；間期染色體已經復制，故在前期每條染色體由2條染色單體組成，含2個DNA分子，B正確；在中期，8條染色體的著絲粒排列在赤道板上，此時染色體形態(tài)固定、數目清晰，易于觀察染色體，C正確；有絲分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數目加倍，由8條變成16條，同源染色體不分離，D錯誤。故選D。歸納提升：分析DNA和染色體變化時需要注意的問題1．把握識別同源染色體的關鍵：具有同源染色體的是D、E，判斷依據是染色體形態(tài)、大小相同(X、Y染色體除外)，顏色不同(參考)。2．理清有絲分裂減數分裂過程各時期的重要特征。常考題型三考查細胞分裂與可遺傳變異的關系典例9(2023·浙江6月卷)某動物(2n＝4)的基因型為AaXBY，其精巢中兩個細胞的染色體組成和基因分布如圖所示，其中一個細胞處于有絲分裂某時期。下列敘述錯誤的是(B)A．甲細胞處于有絲分裂中期、乙細胞處于減數第二次分裂后期B．甲細胞中每個染色體組的DNA分子數與乙細胞的相同C．若甲細胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細胞D．形成乙細胞過程中發(fā)生了基因重組和染色體變異【解析】甲細胞含有同源染色體，且著絲粒整齊的排列在赤道板上，為有絲分裂中期，乙細胞不含同源染色體，著絲粒分裂，為減數第二次分裂的后期，A正確；甲細胞含有2個染色體組，每個染色體組含有4個DNA分子，乙細胞含有2個染色體組，每個染色體組含有2個DNA分子，B錯誤；據題圖可知，甲細胞發(fā)生了基因突變，一個a基因突變?yōu)锳基因，所以甲細胞正常完成分裂后產生AAXBY和AaXBY兩種基因型的子細胞，C正確；形成乙細胞的過程中發(fā)生了A基因所在的常染色體和Y染色體的組合，發(fā)生了基因重組，同時a基因所在的染色體片段轉移到了Y染色體上，發(fā)生了染色體結構的變異，D正確。故選B。典例10(2023·山東卷)減數分裂Ⅱ時，姐妹染色單體可分別將自身兩端粘在一起，著絲粒分開后，2個環(huán)狀染色體互鎖在一起，如圖所示。2個環(huán)狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開，分別進入2個子細胞，交換的部分大小可不相等，位置隨機。某卵原細胞的基因組成為Ee，其減數分裂可形成4個子細胞。不考慮其他突變和基因被破壞的情況，關于該卵原細胞所形成子細胞的基因組成，下列說法正確的是(C)A．卵細胞基因組成最多有5種可能B．若卵細胞為Ee，則第二極體可能為EE或eeC．若卵細胞為E且第一極體不含E，則第二極體最多有4種可能D．若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E，則第一極體最多有3種可能【解析】正常情況下，卵細胞的基因型可能為E或e，減數分裂Ⅱ時，姐妹染色單體上的基因為EE或ee或Ee(發(fā)生交換)，著絲粒分開后，2個環(huán)狀染色體互鎖在一起，2個環(huán)狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開，卵細胞的基因型可能為EE、ee、Ee、0(表示沒有相應的基因)，所以卵細胞基因組成最多有6種可能，A錯誤；不考慮其他突變和基因被破壞的情況，卵細胞若為Ee說明發(fā)生過互換，則初級卵母細胞與第一極體均為Ee，與卵細胞Ee同時產生的第二極體為0，第一極體產生的兩個第二極體可能為E和e，也可能為Ee和0，B錯誤；若卵細胞為E且第一極體不含E，則第一極體為ee，初級卵母細胞為EE，則與卵細胞同時產生的第二極體為E，第一極體產生的第二極體為兩個e或ee和0，第二極體最多有4種可能，C正確；若卵細胞為0，則與卵細胞同時產生的第二極體應該含兩個基因，因此這個E的第二極體應該是第一極體產生的，則第一極體一定含E，可能為EE或Ee，最多有2種可能，D錯誤。故選C。典例11(2022·山東卷)減數分裂Ⅰ時，若同源染色體異常聯會，則異常聯會的同源染色體可進入1個或2個子細胞；減數分裂Ⅱ時，若有同源染色體則同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，若無同源染色體則姐妹染色單體分離。異常聯會不影響配子的存活、受精和其他染色體的行為?；蛐蜑锳a的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發(fā)生交換。上述精原細胞形成的精子與基因型為Aa的卵原細胞正常減數分裂形成的卵細胞結合形成受精卵。已知A、a位于常染色體上，不考慮其他突變，上述精子和受精卵的基因組成種類最多分別為(A)A．6；9 B．6；12C．4；7 D．5；9【解析】基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發(fā)生交換。(1)若A、a所在的染色體片段發(fā)生交換，則A、a位于姐妹染色單體上，①異常聯會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經減數第二次分裂，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，可形成基因型為Aa和不含A、a的精子；②異常聯會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為Aa