文档文本内容
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专题03 细胞的生命历程
内容概览
01 考情分析·解密高考
02 高频考点·以考定法
03 专题网络·构建体系
04 核心素养·微专题 减数分裂与可遗传变异的关系
05 创新好题·分层练 A 层巩固、B 层提升
考点
核心概念
考查方式
高考考题分布
细胞周期与
有丝分裂、
减数分裂
2.3.1 细胞通过不
同方式进行分
裂；3.2.1 减速分
裂产生染色体数
量减半的精细胞
或卵细胞
减数分裂是遗传信息传递的基础，可在基因、染
色体及细胞三个层面进行考查。通常在染色体上标注
基因，在正常分裂和异常分裂两种情境下，正向考察
减数分裂产生配子的种类及比例，逆向推理分析细胞
在减数分裂Ⅰ和解数分裂Ⅱ过程中染色体的异常行
为。试题的难度较高
2023 浙江6 月T17
2023 山东T6
2022 全国乙T1
2022 山东T8
2021 全国T1
2020 山东T5
细胞的全
能性与细
胞分化细
胞的衰老
与死亡
2.3 细胞会经历生
长、增殖、衰
老、分化和死亡
扥生命历程
该部分内容在大多数情况下以选择题形式出现，
但在部分自主命题的省份中出现了非选择题的考查试
题的情境。来源主要有三种，一是大学教材中的相关
内容，二是科研文献中的相关内容，三是教材实验或
教材实验的改进，考察考生对细胞增殖、分化和凋亡
等相关知识的理解。核心素养侧重考察考生科学探究
中科学思维的形成，为考生将来步入高等院校进行科
研学习奠定基础。
2023 山东T3
2023 广东T17
2021 广东T14
（高考解密+技巧解密+考向预测）
考点一 有丝分裂与减数分裂
考点一 有丝分裂与减数分裂（2 大命题点+6 大技巧总结）
考点二 细胞的分化、衰老与死亡（1 大命题点+5 大技巧总结）
1
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命题点一 有丝分裂
典例01（20·21·全国·高考真题）果蝇体细胞含有8 条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错
误的是（ ）
A．在间期，DNA 进行半保留复制，形成16 个DNA 分子
B．在前期，每条染色体由2 条染色单体组成，含2 个DNA 分子
C．在中期，8 条染色体的着丝点排列在赤道板上，易于观察染色体
D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16 条染色体
【答案】D
【分析】1、有丝分裂过程：（1）间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁
逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰，着丝点排列在赤道板上；
（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重
建、纺锤体和染色体消失。
2、染色体、染色单体、DNA 变化特点（体细胞染色体为2N）：（1）染色体数目变化：后期加倍
（4N），平时不变（2N）；（2）核DNA 含量变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；（3）染
色单体数目变化：间期出现（0→4N），前期出现（4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
【详解】A、已知果蝇体细胞含有8 条染色体，每条染色体上有1 个DNA 分子，共8 个DNA 分子，在间
期，DNA 进行半保留复制，形成16 个DNA 分子，A 正确；
B、间期染色体已经复制，故在前期每条染色体由2 条染色单体组成，含2 个DNA 分子，B 正确；
C、在中期，8 条染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C
正确；
D、有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8 条变成16 条，同源染色体不
分离，D 错误。
故选D。
典例02（22·23·湖北·高考真题）在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，
他将其中的某个视野放大拍照，发给5 位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录
结果的分析，下列叙述错误的是（ ）
学生
分裂间
期
分裂期
总计
前期
中
期
后期
末
期
2
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甲
5
6
3
2
6
22
乙
5
6
3
3
5
22
丙
5
6
3
2
6
22
丁
7
6
3
2
5
23
戊
7
7
3
2
6
25
A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆
B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分
C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
【答案】C
【分析】在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，
因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色
体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料着色。
A 丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期是丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发
生混乱A 正确 C 取用的材料正处于旺盛的分裂阶段时观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有
少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照
进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C 错误；
【详解】A、丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同，
分裂时期发生混淆，A 正确；
B、有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B 正确；
C、取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于
分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，
在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C 错误；
D、戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，
D 正确。
故选C。
命题点二 减数分裂
典例01（22·23 下·浙江·6 月）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基
因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（ ）
3
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A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA 分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
【答案】B
【分析】分析题图：图甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，处于有丝分裂的中期；
图乙细胞不含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有
同源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A 正确；
B、甲细胞含有2 个染色体组，每个染色体组含有4 个DNA 分子，乙细胞含有2 个染色体组，每个染色体
组含有2 个DNA 分子 ，B 错误；
C、甲细胞分裂后产生AAXBY 或AaXBY 两种基因型的子细胞，C 正确；
D、形成乙细胞的过程中发生了A 基因所在的常染色体和Y 染色体的组合，发生了基因重组，同时a 基因
所在的染色体片段转移到了Y 染色体上，发生了染色体结构的变异，D 正确。
故选B。
典例02（21·22·全国·高考真题）有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型
是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A 和另一条染色单体上的a 发生了互换，则通常
情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A 和a 进入不同细胞的时期是（ ）
A．有丝分裂的后期
B．有丝分裂的末期
C．减数第一次分裂
D．减数第二次分裂
【答案】D
【分析】减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂；主要特点是减数第一次分裂前期同源染色
体联会，可能发生同源染色体非姐妹单体之间的交叉互换，后期同源染色体分开，同时非同源染色体自由
4
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组合，实现基因的重组，减数第二次分裂则为姐妹染色单体的分离。
【详解】AB、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生交叉互换，不会发
生姐妹染色单体分离导致等位基因A 和a 进入不同细胞的现象，A、B 错误；
CD、根据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa 四个基因，该动物的某细
胞在四分体时期发生交叉互换，涉及A 和a 的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有
A 和a 基因，减数第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa 彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次
分裂完成，所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A 和a 的现象；而在减数第二次分裂时，姐妹染
色单体分离，导致其上的等位基因A 和a 分开进入两个子细胞，C 错误，D 正确。
故选D。
典例03（22·23·山东·高考真题）减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开
后，2 个环状染色体互锁在一起，如图所示。2 个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入
2 个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4 个
子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确
的是（ ）
A．卵细胞基因组成最多有5 种可能
B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE 或ee
C．若卵细胞为E 且第一极体不含E，则第二极体最多有4 种可能
D．若卵细胞不含E、e 且一个第二极体为E，则第一极体最多有3 种可能
【答案】C
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个
过程中DNA 复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一
半。
【详解】A、正常情况下，卵细胞的基因型可能为E 或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE 或
ee，着丝粒（点）分开后，2 个环状染色体互锁在一起，2 个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，
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卵细胞的基因型可能为EE、ee、__（表示没有相应的基因），若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹
染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6 种可能，A 错误；
B、不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染
色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为__，第一极体产生的第二极体可能为E、e 或Ee
和__，B 错误；
C、卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体，为E，另外两个极
体为e 或ee、__，C 正确；
D、若卵细胞不含E、e 且一个第二极体为E，若不发生交换，则第一极体为EE，若发生交换，则第1 极体
只能是Ee，综合以上，第一极体为Ee 和EE 两种，D 错误。
一、判断二倍体生物细胞分裂方式
1．前期图的判断
前期的特点：染色体相对散乱，排列在纺锤体中央
看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减数分裂II；若有同源染色体，有联会现象的为减数分
裂I，没有联会现象的为有丝分裂
2.中期图的判断
中期的特点；染色体着丝粒排列在赤道板上（两侧）
看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减数分裂II；若有同源染色体，着丝粒没有排列在赤道
板上，为减数分裂I，着丝粒排列在赤道板上，为有丝分裂
3.后期图的判断
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后期的特点；染色体着移向两极
看每一极有无同源染色体，若有同源染色体，则为有丝分裂I；若无同源染色体，有染色单体，为减
数分裂I，无染色单体，为减数分裂II
【易错归纳】
①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但某些单倍体存在例外情况。
②着丝粒分裂并非纺锤丝牵拉的结果。着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵拉。
③减数分裂Ⅱ的细胞中不一定没有同源染色体，如四倍体。
二、解读细胞分裂中的三类特殊曲线图表
1．每条染色体中DNA 含量的变化
根据曲线图完善下表：
阶段
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂
对应时期
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ全过
程和减数分裂Ⅱ
前期、中期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ后
期和末期
有丝分裂
对应时期
有丝分裂前的间期
前期和中期
后期
后期和末期
2．同源染色体对数和染色体组数变化曲线
分析：①图甲中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。
②图乙中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是
3.核DNA 相对含量柱形图
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图示
解读
①A 组：处于细胞分裂前的间期，减数分裂Ⅱ的前、中、后期、末期
②B 组：处于细胞分裂前的间期，正在进行 DNA
复制
③C 组：处于有丝分裂的前、中、后期或减数分裂Ⅰ的前、中、后期
对于减数分裂类题组，高考试题中大多进行减数分裂过程的考查，或是结合基因突变、互换等内容考
查生殖细胞的基因型及概率等相关问题。是对学科知识和模型建构的综合性考查。这两年，试题的情境更
加复杂多样，通过考生不太熟悉的学科情境来提高试题的难度，对考生获取图文信息的能力要求越来越高。
2024 年减数分裂题组的命题大概率会选用复杂、陌生的情景材料，对考生的生物学素养和必备知识能力进
行考查。
考点二 细胞的分化、衰老与死亡
典例01（21·22·山东·高考真题）某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE 可作用于细胞核骨架和异染色
质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说
法错误的是（ ）
A．细胞核中的APOE 可改变细胞核的形态
B．敲除APOE 基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
【答案】C
【分析】1、异染色质是指在细胞周期中具有固缩特性的染色体。
2、细胞自噬是细胞通过溶酶体（如动物）或液泡（如植物、酵母菌）降解自身组分以达到维持细胞内正
常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。
【详解】A、由“蛋白APOE 可作用于细胞核骨架”可知APOE 可改变细胞核的形态，A 正确；
B、蛋白APOE 可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE 基因可延缓该种干细胞的衰老，B 正确；
C、自噬是在溶酶体（如动物）或液泡（如植物、酵母菌）中进行，不在细胞核内，C 错误；
D、异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D 正确。
故选C。
8
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典例02（22·23·山东·高考真题）研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L 在无酶活性时作为支架
蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于
细胞焦亡。下列说法错误的是（ ）
A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B．敲除编码蛋白酶L 的基因不影响细胞焦亡
C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B 淋巴细胞的增殖与分化
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体
是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目
的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，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。
【详解】A、蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A 正确；
B、根据题干信息“细胞内蛋白酶L 在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，
最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L 基因影响细胞焦亡，
所以如果敲除编码蛋白酶L 的基因会影响细胞焦亡，B 错误；
C、细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C 正确；
D、细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B 淋巴细胞的增殖与分化，D 正确。
故选B。
典例03（22·23·广东·高考真题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。
一项新的研究表明，circRNA 可以通过miRNA 调控P 基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。
miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA 靶向结合并使其降解。circRNA 是细胞内一种闭合环
状RNA，可靶向结合miRNA 使其不能与mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。
9
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回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA 是通过 酶以DNA 的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA 等多种RNA。
circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA 表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
【答案】(1)自由基
(2) RNA 聚合 miRNA
(3)P 蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA 表达量升高，与P 基因的mRNA 结合并将其降解的概率上升，导致合
成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
(4)可通过增大细胞内circRNA 的含量，靶向结合miRNA 使其不能与P 基因的mRNA 结合，从而提高P 基
因的表达量，抑制细胞凋亡
【分析】结合题意分析题图可知，miRNA 能与mRNA 结合，使其降解，降低mRNA 的翻译水平。当
miRNA 与circRNA 结合时，就不能与mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。
【详解】（1）放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）RNA 聚合酶能催化转录过程，以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。
由图可知，miRNA 既能与mRNA 结合，降低mRNA 的翻译水平，又能与circRNA 结合，提高mRNA 的翻
译水平，故circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）P 蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA 表达量升高时，大量的miRNA 与P 基因的mRNA 结合，并将P
基因的mRNA 降解，导致合成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA 的含量，靶向结合
miRNA，使其不能与P 基因的mRNA 结合，从而提高P 基因的表达量，抑制细胞凋亡。
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一、明确细胞分化的机理和结果
①细胞分化的判断标准：
细胞水平：同一来源的细胞是否形成形态、结构、生理功能不同的组织细胞
分子水平：是否有特殊基因（奢侈基因）的表达；是否含有特殊（或特有）化学成分如血红蛋白、抗
体、胰岛素等
②细胞分化的“变”与“不变”
“不变”DNA、tRNA、rRNA、细胞数目不变
“变”mRNA、蛋白质。细胞的形态、细胞的结构、细胞的生理功能改变
二、识记细胞衰老的特征
①一大：细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深
②一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢
③一多：细胞内色素逐渐积累、增多
④两低：膜的通透性改变，使物质运输功能降低，多种酶的活性降低
三、细胞死亡
1．图解细胞凋亡机理
2．“三看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
3．细胞自噬
本质
在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解
后再利用的过程
自噬
②处于营养缺乏条件下的细胞；
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对象
②受到损伤、微生物入侵或衰老细胞
【易错归纳】
注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若
感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
① DNA
复制
②
分裂期
③
纺锤体
④
漂洗
⑤
染色
⑥
同源染色体
⑦
着丝粒
⑧
均分
⑨
变形
⑩
基因的选择性表达
⑪
细胞的形态、结构、功能改变
⑫
稳定
⑬
含有本物种全套遗传信息
⑭
完整有机体或分化成其他各种细胞
⑮
原癌基因和抑癌基因发生突变
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⑯
无限增殖
⑰
降低
⑱ 基因控制的细胞程序性死亡
1.减数分裂与基因突变
【易错归纳】在减数分裂前的间期，DNA 分子复制过程中，如复制出现差错，则可能会引起
基因突变，可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代。
2.减数分裂与基因重组
(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体互换导致基因重组。
3.减数分裂与染色体变异
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4.XXY 与XYY 异常个体成因分析
(1)XXY 成因
(2)XYY 成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期Y 染色体着丝粒分裂后两条Y 染色
体共同进入同一精细胞。
典例01
(2021·河北卷，7)图中①②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂
时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(
)
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4 种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
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【答案】 C
【解析】 分析题图可知，①中R 基因和a 基因相互易位，属于染色体的结构变异；减数第一次分裂前期，
同源染色体两两配对，进行联会，A 正确；②中含有a 基因的染色体多一条，A、a、a 所在的三条同源染
色体分离时任意两条正常分离，另一条随机移向一极，故只有第三条染色体移向的那极形成的配子有问题。
因此②减数分裂形成的配子中有一半是正常的，B 正确；③为正常细胞，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，最终产生2 种基因型的4 个配子，C 错误；①和②分别属于染色体结构
变异和染色体数目变异，都是细胞水平的变异，理论上均可以在光学显微镜下观察到，D 正确。
典例02
（21·22·山东·高考真题）减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1 个或
2 个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体
则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa 的多个精原
细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a 所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形
成的精子与基因型为Aa 的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a 位于常染色体
上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为（ ）
A．6；9
B．6；12
C．4；7
D．5；9
【答案】A
【分析】正常情况下，同源染色体在减数第一次分裂后期分离，姐妹染色单体在减数第二次分裂后期分离。
【详解】基因型为Aa 的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a 所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色
单体发生交换。（1）若A、a 所在的染色体片段发生交换，则A、a 位于姐妹染色单体上，①异常联会的
同源染色体进入1 个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa 或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分
离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa 和不含A、a 的精子；②异常联会的同源染色体进入2 个子细
胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A 或a 的精子；（2）若A、a 所在的染
色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1 个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa 或不含A、
a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa 和不含A、a 的
精子；④异常联会的同源染色体进入2 个子细胞，则子细胞基因组成为AA 或aa，经减数第二次分裂，可
形成基因型为A 或a 的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a 和不含A 或a，共6 种，
与基因组成为A 或a 的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、
AA、Aa、aa、A、a，共9 种。
故选A。
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1．（23·24 上·辽宁·开学考试）图甲和图乙表示细胞有丝分裂过程中不同时期的染色体、染色单体和核
DNA 数量，图丙表示某一时期的图像。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲和乙中A 表示DNA，B 表示染色单体，C 表示染色体
B．图丙时期对应图甲，N 的数值是3
C．图丙是显微镜下观察的最佳时期，可观察到细胞板出现
D．图甲到图乙变化过程中染色体和DNA 均加倍
【答案】B
【分析】图甲和图乙对比，B 消失了，说明B 为染色单体；图甲中A：B：C=1：2：2，则A 为染色体、C
为DNA；图甲表示G2期、有丝分裂前期和中期；图乙表示有丝分裂后期；图丙着丝粒排列在赤道面上，
表示有丝分裂中期。
【详解】A、图甲和乙中A 表示染色体，B 表示染色单体，C 表示DNA，A 错误；
B、图丙时期表示有丝分裂中期、对应图甲，丙图可知有6 条染色体，图中N 的数值是3，B 正确；
C、图丙表示有丝分裂中期，是显微镜下观察的最佳时期，但是没出现细胞板，C 错误；
D、图甲到图乙过程染色单体变为0，说明着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，图甲到图乙变化过程中染色体
数目加倍，DNA 不加倍，D 错误。
故选B。
2．（22·23·湖南·二模）动、植物细胞有丝分裂过程中，DNA 复制发生在（ ）
A．分裂前期
B．分裂间期
C．分裂中期
D．分裂末期
【答案】B
【分析】①分裂间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成。
②有丝分裂前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。
③有丝分裂中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。
④有丝分裂后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极。
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⑤有丝分裂末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】有丝分裂过程中，DNA 复制只发生一次，发生在分裂间期中的S 期。
故选B。
3．（22·23·西城·一模）为观察小鼠（2n=40）细胞染色体形态和数目，向小鼠腹腔内注射秋水仙素，以富
集中期分裂相。3 小时后收集并固定骨髓细胞，染色后在显微镜下观察（图为一个中期细胞的染色体）。
下列叙述错误的是（ ）
A．秋水仙素可以抑制纺锤体的形成
B．应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜
C．图示细胞中有四个染色体组
D．图示细胞没有发生同源染色体联会现象
【答案】C
【分析】同源染色体是指一条来自父方、一条来自母方，形态、大小一般相同，在减数分裂过程中能够联
会的染色体，有丝分裂过程中同源染色体不联会。
【详解】A、秋水仙素是一种生物碱，可以抑制纺锤体的形成，进而形成多倍体，A 正确；
B、使用显微镜时，应现在低倍镜找到目标，再转动转换器换成高倍镜，B 正确；
C、秋水仙素可抑制植物细胞纺锤体形成，对动物细胞主要起到诱发突变的作用，图示仍是两个染色体组
（显示还是40 条染色体），C 错误；
D、图示骨髓细胞进行的是有丝分裂，没有发生同源染色体联会现象，D 正确。
故选C。
4．（22·23·咸阳·模拟预测）下列关于“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述，不正确的是（ ）
A．该模拟实验中，NaOH 扩散的深度不同可以表示细胞的物质运输效率不同
B．实验结果表明每一块琼脂小块上NaOH 扩散的速率相同
C．细胞的表面积与体积之比越大，物质运输效率越高
D．实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH 和酚酞相遇，呈紫红色
【答案】A
【分析】探究细胞表面积与体积之比，与物质运输速率之间的关系：体积越大，相对表面积越小，物质运
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输的效率越低；实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH 扩散的深度相同；实验所用的琼脂小块上含有酚酞，
NaOH 和酚酞相遇，呈紫红色。
【详解】A、该模拟实验中，NaOH 扩散的深度相同，但是扩散的体积不同，可以表示细胞的物质运输效
率不同，A 错误；
B、实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH 扩散的深度相同，表明每一块琼脂小块上NaOH 扩散的速率相
同，B 正确；
C、细胞的表面积与体积之比越大，细胞体积越小，物质运输效率越高，C 正确；
D、实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH 和酚酞相遇，呈紫红色，根据紫红色的深度判断NaOH 的扩
散深度，D 正确。
故选A。
5．（22·23·河南·三模）如图是某男性在胚胎发育初期部分染色体发生的变异。进行减数分裂时，异常的
染色体可与其他两条正常染色体配对，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色
体随机移向细胞的任一极。不考虑其他变异，下列相关叙述错误的是（ ）
A．图示变异发生在该男性细胞的有丝分裂过程中
B．该男性的精原细胞中含有45 条或90 条染色体
C．成年后，该男性产生正常精子的概率为1/6
D．该男性与正常女性婚配，子代异常个体都为三体
【答案】D
【分析】减数分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目减半。在减数第一次分裂前期，
同源染色体联会，形成四分体；在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。经历
减数第一次分裂后，染色体减半。在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开成染色体，移向细胞两极。
初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂，第一极体均等分裂。
【详解】A、该变异发生在胚胎发育初期体细胞形成的过程中，体细胞的增殖方式是有丝分裂，A 正确；
B、据图分析可知，图示发生染色体易位，且丢失了一条染色体，因此其体细胞中含有45 条染色体，精原
细胞可以进行有丝分裂，在有丝分裂后期含有90 条染色体，B 正确；
C、设图中正常的染色体组成用AABB 表示，异常的染色体用（AB）表示，则该男性的染色体组成可表示
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为AB（AB），其产生的精子种类及比例为A：B（AB）：B：A（AB）：AB：（AB）=1：1：1：1：
1：1，其产生正常精子AB 的概率为1/6，C 正确；
D、该男性与正常女性婚配，子代异常个体为三体或单体，D 错误。
故选D。
6．（23·24·郴州·一模）2021 年11 月中国科学院动物研究所刘光慧团队找到了“保持细胞年轻态”的分子
开关――人类基因中诱导细胞衰老的基因KAT7，该基因失活小鼠的寿命与对照组相比得到了明显延长。
相关研究还筛选得到了一些小分子化合物，可以激活人体干细胞，延缓衰老。该研究对于我国建设健康老
龄化社会有重要意义。下列叙述错误的是（ ）
A．衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输能力降低，部分酶活性下降
B．基因KAT7 的表达产物的多少，可以作为细胞衰老程度的判断依据之一，衰老细胞中存在较多
KAT7 基因，年轻细胞中不含该基因
C．被小分子化合物激活的人体干细胞，细胞周期变短，细胞呼吸等代谢活动增强
D．个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更
新
【答案】B
【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固
缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；
（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老细胞具有细胞膜通透性改变，物质运输能力降低，部分酶活性下降，代谢减慢等特点，A
正确；
B、分析题意，基因KAT7 是诱导细胞衰老的基因，故基因KAT7 的表达产物的多少，可以作为细胞衰老程
度的判断依据之一，衰老细胞和年轻细胞中都有KAT7 基因，B 错误；
C、一些小分子化合物，可以激活人体干细胞，延缓衰老，故推测该过程中细胞变化与衰老细胞相反，具
有细胞周期变短，细胞呼吸等代谢活动增强等特点，C 正确；
D、多细胞生物个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，细胞衰老是正常的人体现象，对
于机体是有利的，D 正确。
故选B。
7．（22·23 下·河北·三模）下列有关细胞生命历程的叙述错误的是（ ）
A．细胞衰老过程中酪氨酸酶的活性降低，导致出现老年斑
B．细胞分裂时，蛋白质的合成主要发生在分裂间期
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C．已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
D．细胞凋亡是由遗传机制决定的自动结束生命的过程
【答案】A
【分析】衰老细胞的特征：
(1) 细胞内水分减少，细胞萋缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；
(2) 细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；
(3) 细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；
(4) 有些酶的活性降低；
(5) 呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞衰老过程中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白；老年斑
的出现是细胞内色素积累的结果，A 错误。
B、分裂间期细胞核内主要完成DNA 分子的复制、相关蛋白质的合成，B 正确；
C、细胞核移植实验证明了，高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性，C 正确
D、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，D 正确；
故选A。
8．（22·23·南京·二模）我国科学家筛选鉴定出能促进细胞衰老的基因一组蛋白乙酰转移酶编码基因
KAT7，研究表明，KAT7 基因失活会延缓细胞衰老，从而延长实验动物的寿命。下列有关叙述正确的是（
）
A．衰老的细胞内染色质呈收缩状态，但不影响转录和翻译
B．衰老细胞中除组蛋白乙酰转移酶之外，其他酶的活性都降低
C．自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老
D．通过转基因技术将KAT7 基因导入受体细胞并表达有助于延缓衰老
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，
染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变，物质运输速率降低:(3)细胞色素随着细胞衰老诼渐累积:(4)有些酶的活
性降低:(5)呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老细胞内染色质收缩，影响转录和翻译，A 错误；
B、衰老细胞呼吸酶的活性降低，组蛋白乙酰转移酶的活性升高，其他酶也有活性升高的，B 错误;
C、自由基学说认为，自由基会攻击各种生物大分子，其中攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰
老，C 正确；
D、组蛋白乙酰转移酶编码基因KAT7 能促进细胞衰老，通过转基因技术将KAT7 基因导入受体细胞并表达
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会促进衰老，D 错误。
故选C。
9．（22·23 下·湖北·模拟预测）我国科学家发现：在稳态下，胰腺导管细胞和分泌胰液的胰腺腺泡细胞主
要来源于自我复制；在胰腺导管结扎后，一部分胰腺腺泡细胞会转分化成胰腺导管细胞；若清除胰腺腺泡
细胞，则部分胰腺导管细胞可转分化为胰腺腺泡细胞。下列叙述错误的是（ ）
A．胰腺导管细胞和腺泡细胞均具有一定的分裂和分化能力
B．胰腺腺泡细胞分泌的胰液经导管注入到血浆中发挥作用
C．胰腺导管结扎后，会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好
D．在非稳态条件下，机体细胞分化的方向可以发生改变
【答案】B
【分析】班廷和贝斯特先将狗的胰管结扎，造成胰腺萎缩，再摘除另一只狗的胰腺，造成糖尿病，应用了
减法原则，再从结扎的狗身上取出萎缩得只剩下胰岛的胰腺做成提取液，注入患糖尿病的狗身上，患糖尿
病的狗的血糖迅速下降，证实胰岛分泌胰岛素。
【详解】A、依据题意，胰腺导管细胞和腺泡细胞均具有一定的分裂和分化能力，A 正确；
B、胰腺腺泡细胞分泌的胰液经导管注入到小肠中，在小肠中发挥作用，B 错误；
C、班廷和贝斯特先将狗的胰管结扎，胰腺导管结扎后，会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，C 正确；
D、由“在稳态下，胰腺导管细胞和分泌胰液的胰腺腺泡细胞主要来源于自我复制；在胰腺导管结扎后，
一部分胰腺腺泡细胞会转分化成胰腺导管细胞；若清除胰腺腺泡细胞，则部分胰腺导管细胞可转分化为胰
腺腺泡细胞，”可知，腺泡细胞和导管细胞的分化方向在非稳态条件下都可以发生改变，D 正确。
故选B。
10．（22·23·达州·二模）褪黑素(MT)是动物体内含量极少的激素，具有调节昼夜节律、免疫、清除自由基
而提高抗氧化能力等功能。MT 也存在于植物体内，为了解MT 对Cd2+危害下植物根生长发育的影响，测
定了水稻幼根在不同浓度褪黑素和Cd2+处理下的总长度。下列分析不正确的是（ ）
A．MT 在动物体内是一种调节生命活动的信息分子
B．MT 能清除自由基，可推测MT 能延缓动物衰老
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C．MT 处理对水稻幼根的生长作用表现出了两重性
D．100umol/L 和1000umol/L MT 能够缓解Cd2+的危害
【答案】D
【分析】由图可知，与对照组相比，当MT 的浓度为1000umol/L 时，植物根的长度比对照组短，当MT 的
浓度为100umol/L 和10umol/L 时，植物根的长度比对照组长。
【详解】A、褪黑素(MT)是动物体内含量极少的激素，激素具有调节作用，所以MT 在动物体内是一种调
节生命活动的信息分子，A 正确；
B、自由基能攻击细胞中的蛋白质、磷脂和DNA，可促进细胞的衰老，而MT 能清除自由基，可推测MT
能延缓动物衰老，B 正确；
C、与对照组相比，当MT 的浓度为1000umol/L 时，植物根的长度比对照组短，当MT 的浓度为
100umol/L 和10umol/L 时，植物根的长度比对照组长，故体现了两重性，C 正确；
D、由图可知，当MT 的浓度为100umol/L 和10umol/L 时，植物根的长度比对照组长，故10umol/L 和
100umol/L MT 能够缓解Cd2+的危害，D 错误。
故选D。
11．（22·23·石嘴山·一模）真核生物细胞会经历增殖、分化、衰老和凋亡等生命历程。下列叙述正确的是
（ ）
A．真核细胞的增殖过程一定会出现染色体规律性的变化
B．细胞分化会导致基因、mRNA、蛋白质都会发生改变
C．细胞坏死对于生物体维持内部环境稳定至关重要
D．衰老的细胞其细胞核中的遗传物质会出现收缩状态
【答案】D
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，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、衰老细胞的主要特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染
色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降
低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，其中无丝分裂过程中不会出现染
色体，A 错误；
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化会导致细胞内mRNA 和蛋白质发生改变，但不会导致
细胞内基因发生改变，B 错误；
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C、细胞坏死是由不利因素引起的非正常死亡，细胞坏死不利于维持内环境稳定，C 错误；
D、衰老细胞的细胞核体积增大，染色质（其上有遗传物质DNA）收缩，D 正确。
故选D。
12．（22·23 下·汉中·二模）人21 号染色体上的A 基因（A1~A4）可作为诊断21 三体综合征的标记，某患
病胎儿及其父亲、母亲的基因型分别是A2A3A4、A2A3、A1A4，不考虑基因突变和同源染色体交叉互换，
该胎儿患病的原因可能是（ ）
A．卵原细胞减数第一次分裂21 号染色体分离异常
B．卵原细胞减数第二次分裂21 号染色体分离异常
C．精原细胞减数第一次分裂21 号染色体分离异常
D．精原细胞减数第二次分裂21 号染色体分离异常
【答案】C
【分析】21 三体综合征属于染色体数目变异，可能由于减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二
次分裂后期姐妹染色单体未分离。
【详解】患病胎儿及其父亲、母亲的基因型分别是A2A3A4、A2A3、A1A4，说明该患者从父亲获得了两
个不同的染色体，即同源染色体未分离，也即是精原细胞减数第一次分裂21 号染色体分离异常。
故选C。
13．（20·21 上·湖北·模拟预测）如图为基因型为AaBB 的某二倍体生物体（2n=4）的一个正在分裂的细胞
局部示意图。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A．图示细胞产生的次级卵母细胞中一定存在 A、a 基因
B．该时期细胞内有6 条染色单体和6 个核 DNA 分子
C．若不考虑其他变异，该细胞能得到2 种或4 种成熟的生殖细胞
D．若含B 基因的染色体 DNA 在复制前被
3H 完全标记，则产生的子细胞都含
3H
【答案】D
【分析】分析题图：图示表示同源染色体染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，称为初级精母细胞。
【详解】A、若发生的是基因突变，图示未绘出的一极只存在 A、a 两种基因中的一种，A 错误；
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B、该时期中，细胞内染色单体和核 DNA 分子数为8，B 错误；
C、该细胞完成减数分裂能得到1 种成熟的有性生殖细胞（形成1 个卵细胞），C 错误；
D、若B 基因所在的染色体在DNA 复制前全被
3H 标记，则此细胞产生的子细胞均含有
3H，D 正确。
故选D。
14．（20·21 上·吉林·模拟预测）关于细胞分裂， 不正确的叙述是（ ）
A．蛙的红细胞分裂方式是无丝分裂，没有出现纺锤丝和染色体
B．细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂开始时开始，到下一次分裂完成时为此
C．真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
D．减数分裂时，染色体数目减半发生在减数第一次分裂
【答案】B
【分析】真核细胞的增殖方式有：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂是真核细胞分裂的基本形式；
减数分裂是在进行有性生殖的生物中导致生殖母细胞中染色体数目减半的分裂过程，它是有丝分裂的一种
变形，由相继的两次分裂组成。减数分裂过程中染色体只复制一次，且发生在减数第一次分裂前的间期；
染色体数目的减半发生在减数第一次分裂，是由于同源染色体体分离所致。无丝分裂不出现纺锤丝和染色
体的变化。
【详解】A、蛙的红细胞进行无丝分裂，不出现纺锤丝和染色体的变化，A 正确；
B、细胞周期是指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所经历的全过程，B
错误；
C、真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种，C 正确；
D、在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，而着丝点没有分裂，分别进入两个子细胞中，导致染色体
数目减半，所以染色体数目的减半发生在减数第一次分裂，D 正确。
故选B。
15．（23·24·全国·专题练习）A 和a、B 和b 为一对同源染色体上的两对等位基因。下列有关有丝分裂和减
数分裂的叙述，正确的是（ ）
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA 的复制
C．有丝分裂的2 个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2 个子细胞中也可能都含有Aa
D．有丝分裂都形成AaBb 型2 个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab 型4 个子细胞
【答案】C
【分析】减数分裂过程：
（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。
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（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对
的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数分裂Ⅱ：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、
数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核
仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、多细胞生物体内有些特殊的细胞（如生殖器官中的细胞）既能进行有丝分裂又能进行减数分
裂，但某些体细胞只进行有丝分裂，还有些细胞不能进行分裂，A 错误；
B、减数分裂只在减数分裂Ⅰ前的间期进行染色质DNA 的复制，B 错误；
C、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2 个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互
换，则减数分裂Ⅰ得到的2 个子细胞中也可能都含有Aa，C 正确；
D、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb 型2 个子细胞；因A 和a，B 和b 为一对
同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则减数分裂能得到两种类型（AB、ab 或Ab、aB）的子细
胞，D 错误。
故选C。
16．（22·23·娄底·模拟预测）猪的精子形成过程中，某一细胞分裂过程中陆续出现甲、乙、丙、丁四种细
胞，如图表示这四种细胞的核DNA 和染色体的相对含量。下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞甲可能已发生基因突变
B．细胞乙已发生着丝粒的断裂
C．细胞甲和乙中均含有两条性染色体
D．细胞丙可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换
【答案】D
【分析】基因组DNA 分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因在结
构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
【详解】A、从图中可知细胞甲是精原细胞，分裂间期要完成DNA 的复制，易发生基因突变，A 正确；
B、细胞乙是次级精母细胞，减数分裂后期着丝粒分开，B 正确；
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C、细胞乙与细胞甲相比，染色体数目相同，都有两条性染色体，C 正确；
D、细胞丙是次级精母细胞，处于减数第二次分裂，不会发生自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体之
间的交叉互换，D 错误。
故选D。
17．（22·23·重庆·模拟预测）细胞周期包括分裂间期（G1期、S 期、G2期）和分裂期（M 期），据图分析。
下列叙述正确的是（ ）
A．G1期合成的蛋白质中包括ATP 合成酶、RNA 聚合酶、解旋酶等
B．S 期完成了DNA 和染色体的复制，使它们的数目均加倍
C．M 期合成大量纤维素，为细胞一分为二做准备
D．一次完整的有丝分裂包括G1期→S 期→G2期→M 期
【答案】A
【分析】题图G1期、S 期和G2期表示细胞分裂间期，M 期表示有丝分裂时期；G1期主要是DNA 复制相关
蛋白质的合成及核糖体的增生，S 期主要是DNA 复制，G2期主要是分裂期相关蛋白质的合成。分裂间期是
有丝分裂的准备阶段。有丝分裂包括前期、中期、后期和末期。
【详解】A、G1期主要是合成DNA 复制相关的蛋白质，合成蛋白质需要先转录再翻译，整个过程中需要消
耗能量；ATP 合成酶是合成ATP 过程需要的酶，RNA 聚合酶是转录过程需要的酶，解旋酶是DNA 复制过
程需要的酶，故G1期合成的蛋白质中包括ATP 合成酶、RNA 聚合酶、解旋酶等；A 正确；
B、S 期主要是DNA 复制和染色体复制；DNA 复制导致DNA 数目加倍，染色体复制导致出现染色单体，
每条染色体包含两条并列的姐妹染色单体，即两条姐妹染色单体由一个共同的着丝粒连接；染色体数目由
着丝粒个数确定，染色体复制过程中着丝粒数目不变，故染色体数目不变，B 错误；
C、图示M 表示动物细胞有丝分裂，该过程没有纤维素的合成，C 错误；
D、M 期即为一次有丝分裂，D 错误。
故选A。
18．（23·24 上·河南·阶段练习）ACM 为星形胶质细胞的培养液，ATRA 为全反式维甲酸。为探究ACM 培
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养液能否促进胚胎干细胞（ESCs）分化为神经元，研究人员单独用ATRA 和ATRA 联合ACM 两种方法诱
导ESCs 定向生成神经元样细胞。结果发现，联合诱导组的分化细胞中NF-200 和NSE（两者为神经元特异
性标志物）的表达率高于单独用ATRA 组。下列相关叙述错误的是（ ）
A．ACM 中可能存在某种诱导细胞分化的因子
B．若ESCs 分化成神经元样细胞，则其全能性会降低
C．ESCs 分化为神经元样细胞的实质是基因进行选择性表达
D．与单独用ATRA 组比，单独用ACM 组的NF-200 和NSE 表达率更高
【答案】D
【分析】细胞分化是指在个体发育中，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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、由题意可知，ACM 中可能存在某种诱导细胞分化的因子，A 正确；
B、若ESCs 被诱导分化成神经元样细胞，则其全能性会降低，B 正确；
C、胚胎干细胞分化为神经元样细胞的实质是基因进行选择性表达，C 正确；
D、没有进行单独用ACM 诱导胚胎干细胞分化的实验，不能得出单独用ACM 组比单独用ATRA 组的
NF-200 和NSE 表达率高的结论，D 错误。
故选D。
19．（23·24 上·山西·阶段练习）“朱颜渐老，白发漆多少？桃李春风浑过了，留得桑榆残照。”该诗句说
明人会随着岁月的变迁逐渐老去，黑发逐渐变白发。人体的衰老由细胞衰老引起。下列关于细胞衰老的叙
述，错误的是（ ）
A．白发是因细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少所致
B．“朱颜渐老”的过程中，细胞核与质的比值增大，细胞膜通透性改变
C．“朱颜渐老”的过程中，基因不再进行表达，细胞新陈代谢速率变慢
D．自由基学说认为：自由基通过攻击细胞膜、DNA 和蛋白质导致细胞衰老
【答案】C
【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理过程和化学反应发生复杂变化的过程。衰老细胞的特征：（1）细
胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性
功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）
呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老的细胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，出现了白发的现象，A 正确；
B、衰老细胞的体积减小，细胞核的体积增大，细胞核与质的比值增大，细胞膜通透性改变，B 正确；
C、衰老的过程中，基因进行选择性表达，C 错误；
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D、自由基可攻击磷脂、攻击DNA 产生变异，攻击蛋白质等，D 正确。
故选C。
20．（22·23·海口·三模）胚胎干细胞在无血清培养液中悬浮培养可形成类胚体，类胚体由来自三个胚层
（内胚层、中胚层和外胚层）的细胞组成，排列杂乱，哺乳动物的神经细胞由外胚层细胞发育而来。小分
子化合物a 能阻滞内胚层和中胚层细胞的形成，而有利于外胚层细胞的形成。下列相关叙述错误的是（
）
A．外胚层细胞发育成神经细胞的过程中有细胞的增殖和分化
B．胚胎干细胞形成类胚体的过程中，会发生基因的选择性表达
C．向培养液中添加小分子化合物a 不利于类胚体细胞分化为神经细胞
D．题中所述的胚胎干细胞和外胚层细胞的遗传物质相同
【答案】C
【分析】胚胎发育过程：（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。（2）桑葚胚
（桑椹胚）：32 个细胞左右的胚胎，之前所有细胞都有发育成完整胚胎的潜能，属全能细胞。（3）囊胚：
细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成
胎膜和胎盘；（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原
肠腔。此时细胞分化在胚胎期达到最大限度。
【详解】A、外胚层细胞发育成神经细胞的过程中有细胞数目和种类的增多，即有细胞的增殖和分化，A
正确；
B、胚胎干细胞形成类胚体的过程中，会发生分化，分化过程会发生基因的选择性表达，B 正确；
C、分析题意，小分子化合物a 能阻滞内胚层和中胚层细胞的形成，有利于外胚层细胞的形成，而哺乳动
物的神经细胞由外胚层细胞发育而来，故向培养液中添加小分子化合物a 有利于类胚体细胞分化为神经细
胞，C 错误；
D、题中所述的胚胎干细胞和外胚层细胞来源于同一细胞，故遗传物质相同，D 正确。
故选C。
21．（23·24·鞍山·二模）左图中A、B、C、D 表示人体细胞不同的生命历程，下图为某高等植物细胞的细
胞周期示意图。请据图回答下列问题：
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(1)图中A 表示的是 过程，其主要方式是
。下图中可以表示一个完整的细胞周
期的是 （用图中字母和箭头表示），其中c 时期为该分裂过程的 期，判断的依据是
。
(2)图中B 可以表示
过程。人体内存在基因①（呼吸酶基因）、②（胰岛素基因）、③（眼晶状
体蛋白基因），这三种基因中在左图中的abcd 细胞中都存在的基因是
（填数字），都要表达
的基因是
（填数字）。
(3)老年人出现皱纹，这与C 过程中的细胞内
含量降低有关。
(4)对人体来说，在A、B、C、D 四项生命活动中，有积极意义的是
。
【答案】(1) 细胞增殖（或细胞分裂） 有丝分裂 e→e 后 着丝粒分裂，姐妹染色
单体分开成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动
(2) 细胞分化/分化 ①②③ ①
(3)水分
(4)A、B、C、D
【分析】细胞生命历程包括细胞分裂、分化、衰老、凋亡；细胞分裂使细胞数目增加，细胞分化产生不同
形态、结构和功能的组织细胞，其实质是基因的选择性表达；细胞分裂、分化、衰老、凋亡是多细胞生物
体进行正常的生长发育及维持内环境稳态所必须的，对于多细胞生物体的生命活动具有积极意义。
【详解】（1）若图中A 表示人体细胞增殖过程，该过程的方式是有丝分裂。细胞周期只是连续分裂的细
胞从上一次分裂结束到下一次分裂结束为止所经历的时间，故e→e 表示一个完整的细胞周期。右图c 时期
的细胞着丝粒分裂，表示有丝分裂后期。
（2）B 使细胞种类增加，数目不变，说明B 表示细胞分化。细胞分化过程遗传物质不变，其实质是基因的
选择性表达。因此a、b、c、d 一般具有相同的遗传物质。人体内存在基因①（呼吸酶基因）、②（胰岛素
基因）、③（眼晶状体蛋白基因），这三种基因中在左图中的abcd 细胞中都存在的基因是①②③，因为每
个细胞都需要细胞呼吸，故都要表达的基因是①。
（3）细胞衰老过程中细胞内水分含量降低，因此老年人皱纹加深。
（4）对人体来说，在A、B、C、D 四项生命活动中，有积极意义的是A 有丝分裂、B 细胞分化、C 细胞
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衰老、E 细胞凋亡，这些都是细胞正常的生命现象。
22．（22·23 下·绵阳·三模）大黄是我国特产的四大中药材之一，现代药理研究的成果证实，大黄可以显著
抑制癌细胞的增殖并诱导癌细胞凋亡。这与大黄的有效活性成分大黄素、大黄酸有关，大黄素可明显将癌
细胞周期阻滞于DNA 合成前期，从而产生对癌细胞增殖的抑制；大黄酸可促进DNA 裂解，进而抑制癌细
胞增殖并诱导其凋亡。回答下列问题：
(1)与正常细胞相比，癌细胞具有的特征有
（答出2 点即可）。
(2)大黄素可明显将癌细胞周期阻滞于DNA 合成前期，使癌细胞停留在细胞分裂
；大黄酸作
为适宜的刺激信号引发癌细胞的凋亡，细胞凋亡是指
。
(3)目前，大黄成为抗癌领域的研发热点。研究人员以培养有小鼠EAC（艾氏腹水癌细胞）的培养液为材料，
进一步研究大黄提取液中所含的大黄素、大黄酸在联合用药和单独用药的情况下，对癌细胞增殖的抑制效
果。简要写出实验研究思路：
。
【答案】(1)能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显
著降低，容易在体内分散和转移
(2) G1期/间期 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
(3)将培养有小鼠EAC（艾氏腹水癌细胞）的培养液平均分成4 组，编号为甲乙丙丁，甲组不做处理，乙组
甲大黄素，丙组加等量的大黄酸，丁组加大黄素和大黄酸，培养一段时间，观察培养液中癌细胞的数量
【分析】癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖
蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。
【详解】（1）癌细胞能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间
的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
（2）大黄素可明显将癌细胞周期阻滞于DNA 合成前期，DNA 复制发生在S 期，故大黄素使癌细胞停留在
细胞分裂G1 期。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由
遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
（3）实验目的是为了研究大黄提取液中所含的大黄素、大黄酸在联合用药和单独用药的情况下，对癌细
胞增殖的抑制效果，自变量是只含大黄素、只含大黄酸或同时含大黄素和大黄酸，因变量是癌细胞增殖情
况；故将培养有小鼠EAC（艾氏腹水癌细胞）的培养液平均分成4 组，编号为甲、乙、丙、丁，甲组不做
处理，乙组甲大黄素，丙组加等量的大黄酸，丁组加大黄素和大黄酸，培养一段时间，观察培养液中癌细
胞的数量。
23．（22·23 下·延边·模拟预测）细胞增殖具有周期性。连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一
次分裂结束时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期与分裂期(M 期)两个阶段。间期很长，其核
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心变化是DNA 的复制。以DNA 复制为标志，间期又分为G₁ 期(合成DNA 聚合酶等蛋白质，为DNA 复制
做准备)、S 期(DNA 复制期)与G₂ 期(合成纺锤丝微管蛋白等蛋白质，为M 期做准备)。这样，细胞周期就
包括G₁ 期、S 期、G₂ 期、M 期四个时期。M 期又分为前、中、后、末四个时期。如左下图所示。回答问
题：
(1)动物胚胎干细胞(ES 细胞)能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES 细胞放入适宜的培养液中，研究其有
丝分裂周期G₁ 期、S 期、G₂ 期、M 期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA 复制的原料)用³ H 标
记，即³ H-TdR;培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用
32P 标记，即
32P-UdR。分别测量³ H-TdR、
32P-UdR 在细胞
周期各个时期被利用的速率。请推测：
32P-UdR 被大量利用的时期是; ³H-TdR 被大量利用的时期是 。
(2)利用DNA 合成阻断法可使ES 细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。在上述培养液
中添加适量DNA 聚合酶可逆抑制剂，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。
(3)人体细胞周期的进程受到精密的调控，从而细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂。研究表明，
雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是：雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物，激
素一受体复合物促进乳腺癌细胞周期蛋白D(cyclinD)的表达，cyclinD 与周期蛋白依赖性激酶4/6(CDK4/6)
结合，促使CDK4/6 活化。活化的CDK4/6 促进乳腺癌的恶性发展(如上图所示)。蛋白类激素的受体在细胞
膜表面，而性激素的受体在细胞内。因为性激素
。
【答案】(1) G1期、G2期 S 期
(2) 分裂/M S/间
(3)是脂质，能自由扩散进入细胞
【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞
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周期分为分裂间期与分裂期两个阶段。从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前，是分裂间期，细胞周期的
大部分时间处于分裂间期，约占细胞周期的90%~95%，分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成
DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，
开始进行细胞分裂。
【详解】（1）
32P-UdR 是尿嘧啶核糖核苷酸，其是合成RNA 的原料之一，由题干可知，G1和G2期主要合
成各种蛋白质，因此推测G1和G2期可以进行转录和翻译过程，DNA 转录产物是RNA，在此过程中需要大
量消耗
32P-UdR，因此
32P-UdR 被大量利用的时期是G1期G2期。
3H-TdR 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，其是合成DNA 的原料之一，由题干可知，S 期进行DNA 复制，在此过程
中会消耗大量
3H-TdR，因此
3H-TdR 被大量利用的时期是S 期。
（2）DNA 聚合酶是催化DNA 复制的关键酶，DNA 聚合酶可逆抑制剂可抑制DNA 聚合酶发挥作用，因此
在培养液中添加适量DNA 聚合酶可逆抑制剂可以抑制DNA 复制，而DNA 复制发生在S 期，因此会导致
处于S 期的细胞停滞在S 期，而处于分裂期即M 期的细胞则不受影响，可以继续分裂至G1期和S 期的交
界，无法再次进入S 期，至此，所有细胞都会停滞在细胞周期的S 期，达到细胞周期同步化。
（3）由题干可知，雌激素的受体在细胞内，而蛋白质类的激素受体在细胞膜上，之所以有这样的区别，
是因为性激素（包括雌激素）的化学本质是脂质，其能以自由扩散的方式进入细胞，因此受体在细胞内。
24．（22·23·秦皇岛·二模）两性花植物中的雄性不育个体在杂交育种中具有重要的价值，而有颜色的种子
又有利于筛选植株。研究人员用小麦（2＝42）进行了杂交育种。请回答下列问题：
(1)在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的 ，其应用优势为 。
(2)为通过种子颜色就能区分雄性不育和可育植株，育种工作者培育出一个三体新品种，其体细胞中增加一
条带有易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如图（基因M 控制可育，m 控制雄性不育；基因R 控
制种子为蓝色，控制种子为白色）。
①三体新品种的培育属于染色体变异中的 变异。
②在减数分裂时，带有R 基因的染色体不能联会，则该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成正常的四分
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体 个。
③已知带有R 基因的染色体在减数第 次分裂后期，染色体随机移向一极，则产生含有22 条染
色体的配子，若该配子为雄配子，则不能与雌配子结合。科学家用此三体植株自交，所结的种子70%表现
为白色雄性不育，其余种子表现为蓝色可育。该结果说明三体植株产生的含有22 条染色体和含有21 条染
色体的可育雌配子的比例是 ，这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时丢失有关。
④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择 色的种子留种；若欲继续获
得新一代的雄性不育植株，可选择 色的种子种植后进行自交。
【答案】(1) 母本 不必进行去雄操作
(2) 数目和结构 21 一 3：7 白 蓝
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和数目变异，染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位，染
色体数目变异包括个别染色体数目增加或减少和以染色体组的形式增加或减少。
【详解】（1）雄性不育植株不能产生正常的精子，所以只能作为亲本中的母本；在杂交过程中可以不必
进行去雄操作。
（2）①三体植株染色体数目多了一条，并且存在易位现象，所以利用了染色体数目和结构变异的原理。
②正常体细胞2n＝42，且带有R 基因的染色体不能参与联会，所以形成正常四分体21 个。
③减数第一次分裂后期同源染色体分离，带有R 基因的染色体随机移向一极。因此该植株可以产生两种配
子mr（含有21 条染色体）和MmRr（含有22 条染色体），MmRr 的配子是异常的，不能和雌配子结合，
则雄性个体产生的配子只有mr 能与雌配子结合，因为受精卵中mmrr（白色雄性不育）占70%，MmmRrr
（蓝色雄性可育）占30%，所以可育雌配子的比例为MmRr∶mr＝3∶7，即含有22 条染色体和含有21 条
染色体的可育雌配子的比例是3∶7。
④该植株自交后代有两种，mmrr（白色雄性不育）和MmmRrr（蓝色雄性可育），作为杂交育种的材料需
要选择mmrr（白色雄性不育）留种，因此若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择MmmRrr 蓝色的
种子种植后进行自交。
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