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2024 届高考生物二轮微专题
微专题03 细胞分裂的疑难问题
一、考向解读（情境链接+真题评析+新题尝鲜）
考向一、异常配子产生
考向二、分裂过程的标记问题
考向三、细胞周期调控机制与同步化
考向四、iPS 细胞与人类健康
二、专题特训
一、异常配子产生
【情境链接】
(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律
①如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常。如图所示：
从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅰ异常，则染色体数目增多的细胞内会存在等位或相同基因。
②如果减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常。如图所示：
从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅱ异常，则染色体数目增多的细胞内会存在相同基因。
(2)XXY 与XYY 异常个体的成因分析
①XBXb×XBY→形成XbXbY 的原因可能为：
次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时含有b 的X 染色体着丝粒分裂形成的两条X 染色体进入同一子细胞，最
终产生了含有XbXb的卵细胞。
②XBXb×XBY→形成XBXBY 的原因可能为：
a．初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期时，X、Y 同源染色体未分离，最终产生了含有XBY 的精细胞，最终与XB
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1
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的卵细胞结合。
b．次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时，含有B 的X 染色体着丝粒分裂形成的两条X 染色体未移向细胞两极，
最终产生了含有XBXB的卵细胞。
③XBXb×XBY→形成XBYY 的原因可能为：
次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期时，Y 染色体着丝粒分裂形成的两条Y 染色体未移向细胞两极，最终产生
了含有YY 的精细胞，最终与XB的卵细胞结合。
【真题评析】
1．（2023·湖南·统考高考真题）某X 染色体显性遗传病由SHOX 基因突变所致，某家系中一男性患者与
一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（ ）
A．父亲的初级精母细胞在减数分裂I 四分体时期，X 和Y 染色体片段交换
B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX 基因发生了突变
D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX 基因发生了突变
2．（2022·辽宁·统考高考真题）某伴X 染色体隐性遗传病的系谱图如下，基因检测发现致病基因d 有两
种突变形式，记作dA 与dB。Ⅱ1还患有先天性睾丸发育不全综合征（性染色体组成为XXY）。不考虑新的
基因突变和染色体变异，下列分析正确的是（ ）
A．Ⅱ1性染色体异常，是因为Ⅰ1减数分裂Ⅱ时X 染色体与Y 染色体不分离
B．Ⅱ2与正常女性婚配，所生子女患有该伴X 染色体隐性遗传病的概率是1/2
C．Ⅱ3与正常男性婚配，所生儿子患有该伴X 染色体隐性遗传病
D．Ⅱ4与正常男性婚配，所生子女不患该伴X 染色体隐性遗传病
3．（2022·浙江·统考高考真题）果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a 控制，正常翅和小翅受等位基因
B、b 控制其中1 对基因位于常染色体上。为进一步研究遗传机制，以纯合个体为材料进行了杂交实验，各
组合重复多次，结果如下表。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
2
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乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常
翅
正常眼小翅
回答下列问题：
(1)综合考虑A、a 和B、b 两对基因，它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的 。组合甲中母本的基
因型为 。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中，为避免影响实
验结果的统计，在子代处于蛹期时将亲本 。
(2)若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中星眼小翅雌果蝇占 。果蝇的性染色体数
目异常可影响性别，如XYY 或XO 为雄性，XXY 为雌性。若发现组合甲F1中有1 只非整倍体星眼小翅雄果蝇，
原因是母本产生了不含 的配子。
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体，群体中个体均为纯合子。该
群体中的雌雄果蝇为亲本，随机交配产生F1，F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占
49/200，则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占 。
(4)写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。 。
【新题尝鲜】
1．（2023·海南·统考一模）如图为某高等动物（2N）在减数分裂过程中形成的一个异常细胞，不考虑
其他突变，下列叙述正确的是（ ）
A．该细胞产生之前，基因A 和a 所在同源染色体已经分开
B．该生物的精（卵）原细胞通过有丝分裂产生的子细胞核DNA 不变
C．据图可知，该动物的基因型为AaBBDD，能产生两种类型的配子
D．该细胞可能是处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞
2．（2023·山东淄博·统考三模）某些人的某编号染色体全部来自父方或母方，而其它染色体均正常，
这种现象称为“单亲二体”。三体细胞（染色体比正常体细胞多1 条）在有丝分裂时，三条染色体中的一
条随机丢失，可产生染色体数目正常的体细胞，这种现象称为“三体自救”。发育成某女子的受精卵为三
3
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体细胞，该细胞发生“三体自救”后，该女子成为“单亲二体”，两条X 染色体全部来自母亲，但两条X
染色体的碱基序列差异很大。下列说法错误的是（ ）
A．母亲在减数分裂产生卵细胞时，减I 后期X 染色体没有正常分离
B．受精卵卵裂时发生“三体自救，来自父方的性染色体丢失
C．此女子患伴X 染色体隐性遗传病的发病率高于母亲
D．发育成此女子的受精卵中，性染色体组成为XXX 或XXY
3．（2023·湖南郴州·统考一模）肌营养不良（MD）是伴X 染色体隐性遗传病。某研究机构对六位患有
MD 的男孩进行研究，发现患者还表现出其他异常体征。研究人员对他们的X 染色体进行深入研究，结果如
图所示，其中1-13 表示正常X 染色体的不同区段，I~VI 表示不同患病男孩细胞中 X 染色体所含有的区段。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．MD 的致病机理可能是X 染色体5、6、7 区段缺失
B．若缺失片段的染色体在减数分裂Ⅱ过程中异常，染色单体无法移向两极，则患病男性可能产生三种
配子
C．若 MD 在男性中的发病率为 1/100，则正常男性和女性正常者婚配，生育出患病男孩的概率为
1/408
D．若某一异常体征仅在一位男孩身上出现，则最可能是Ⅵ号个体
二、分裂过程的标记问题
【情境链接】
1．细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
在解决这类问题时，先画出细胞分裂中染色体行为变化，再画DNA，再补全染色体，染色体中只要有
一条脱氧核苷酸单链被标记，则认为该染色体含有放射性标记。
第一步
画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1 个DNA
分子，用竖实线表示含同位素标记
第二步
画出复制一次、分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的
4
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DNA 链，未被标记的新链用竖曲线表示
第三步
再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA 链的情况
第四步
若继续推测后期情况，可想象着丝粒分裂，染色单体分开，并进而
推测子细胞染色体的情况
2．细胞分裂两次后染色体标记的不同情况( 表示被3H 上标记的DNA 链，|表示未被3H 标记的DNA 链)
(1)若两次都是有丝分裂
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
【真题评析】
1．（2019·浙江·统考高考真题）在含有BrdU 的培养液中进行DNA 复制时，BrdU 会取代胸苷掺入到新合
成的链中，形成BrdU 标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链
被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧
光）。若将一个细胞置于含BrdU 的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错
误的是
A．1/2 的染色体荧光被抑制
B．1/4 的染色单体发出明亮荧光
C．全部DNA 分子被BrdU 标记
D．3/4 的DNA 单链被BrdU 标记
2．（2017·浙江·统考高考真题）若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核
苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是( )
A．每条染色体中的两条染色单体均含3H
B．每个DNA 分子的两条脱氧核苷酸链均含3H
C．每个DNA 分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H
D．每条染色单体均只有一个DNA 分子的两条脱氧核苷酸链含3H
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3．（2023·北京·统考高考真题）变胖过程中，胰岛B 细胞会增加。增加的B 细胞可能源于自身分裂（途
径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研
究了L 基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK 中新增B 细胞的来源。
(1)EdU 和BrdU 都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA 中，掺入DNA 的EdU 和BrdU
均能与 互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU 和BrdU 短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一
组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU 标记细胞的百分比
（如图）。图中反映DNA 复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B 细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，
即饲喂诱导物后小鼠的L 基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L 基因两侧已插入特异DNA 序列（x），但L 的功能正常；②Ce 酶基因：源自噬菌体，
其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x 间的DNA 片段丢失；③Er 基因：编码的Er 蛋白位于细胞质，
与Er 蛋白相连的物质的定位由Er 蛋白决定；④口服药T：小分子化合物，可诱导Er 蛋白进入细胞核。请
完善制备小鼠IK 的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠
→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA 复制所需时间基本相同，但途径I 的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的
三倍以上。据此，科学家先用EdU 饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU 饲喂，再过t2时间后检测B 细胞被标记
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的情况。研究表明，变胖过程中增加的B 细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是
。
【新题尝鲜】
1．（2023·四川眉山·仁寿一中校考一模）将某精原细胞（2n＝8）的核DNA 分子用15N 标记后置于含14N
的培养基中培养，经过三次连续的细胞分裂（不考虑交叉互换与染色体变异）。下列相关叙述错误的是（
）
A．若三次细胞分裂都为有丝分裂，则产生的所有子细胞中含15N 染色体的细胞最多为8 个
B．若三次细胞分裂都为有丝分裂，则第二次分裂后期每个细胞中含有15N 的染色体为16 条
C．若进行一次有丝分裂后进行减数分裂，则减I 后期每个细胞中含15N 的染色体有8 条
D．若进行一次有丝分裂后进行减数分裂，则产生的所有精细胞中含有15N 的染色体共有16 条
2．（2023·全国·广东实验中学校联考一模）某雄果蝇（2N=8）的基因型为AaXBY，用3 种不同颜色的荧
光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B 基因，再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精
原细胞进行减数分裂时发生了一次异常，现分别检测了其分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、
核DNA、染色单体的数量，结果如图，下列叙述不正确的是（ ）
A．T1时期的细胞中可出现3 种颜色的6 个荧光位点
B．T2时期的某个细胞中可能出现3 种颜色的4 个荧光位点
C．最终形成的4 个子细胞中有一半细胞染色体数目异常
D．T1、T2、T3时期均含有同源染色体
3．（2023·四川南充·阆中中学校考一模）先用15N 标记马蛔虫（无性染色体）精原细胞核DNA 双链，接
着置于含14N 的培养液中培养，让该精原细胞在特定的条件下进行一次有丝分裂或减数分裂。下列有关叙
述正确的是（ ）
A．有丝分裂中期与减数第二次分裂中期细胞核DNA 数量相同
B．有丝分裂后期与减数第一次分裂后期细胞，染色体数相同
C．分别对减数分裂产生的四个精子的核DNA 进行密度梯度离心，其结果一致
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D．有丝分裂后期细胞中的核DNA 分子，含15N 标记的核DNA 分子占总数的50%
三、细胞周期调控机制与同步化
【情境链接】
1．细胞周期调控
细胞周期的调控关键在分裂间期。有两个起决定作用的控制点，从G1 期进入S 期和从G2 期进入M 期。这
两个转变过程都是由一种称为成熟促进因子(MPF)的蛋白质复合体所触发的。组成MPF 的是两种蛋白：cdc2
激酶和细胞周期蛋白(cyclins)。cyclins 有2 种：S-cyclin 和M-cyclin。其调控过程如图所示：
2．动物细胞周期同步化的三种方法
根据细胞周期调控的原理，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。
(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，会阻断间期的
DNA 复制过程，使处于间期的细胞停滞在间期；处于分裂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间期，从而实现细胞周期同步化的目的。操作过程如下：
假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。
①向细胞的培养液中加入过量的DNA 合成可逆抑制剂，处于S 期的细胞立刻被抑制。
②继续培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G2、M、G1 期的细胞都将被抑制在G1/S 期交界处。
③除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S 期交界处的细
胞经过S 期(7 h)进入G2 期，又要保证处于S 期的细胞不能再次进入S 期，即运行时间应控制在7～15 h。
④再加入DNA 合成可逆抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S 期交界处，实现细胞周期同步化。
(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，秋水仙素能够抑制纺锤体
形成，使细胞周期被阻断，从而实现细胞周期同步化。
(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。
【真题评析】
1．（2023·重庆·统考高考真题）药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利
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用试剂K（可将细胞阻滞在细胞周期某时期）研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，实验流程和结果如
图所示。下列推测正确的是（ ）
注：G1：DNA 合成前期；S：DNA 合成期；G2：分裂准备期；M 期：分裂期
A．试剂K 可以将细胞阻滞在G1期
B．试剂K 对细胞周期的阻滞作用不可逆
C．药物甲主要作用于G2+M 期，Ⅱ组的凋亡率应最低
D．在机体内，药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
2．（2022·浙江·统考高考真题）某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白（cyclin）和多种细胞周期蛋白
依赖性激酶（CDK），两者可组成多种有活性的CDK-cyclin 复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定
的CDK-cyclin 复合体调控。细胞周期如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin 复合体调控
C．抑制某种CDK-cyclin 复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin 复合体会同步发生周期性变化
3．（2017·全国·统考高考真题）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
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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）。
【新题尝鲜】
1．（2023·四川乐山·统考一模）细胞周期检查点是细胞周期调控的一种机制。当细胞周期中某一节点
出现“异常事件”，调节机制就被激活，排除“故障”或使细胞周期中断。5-溴尿嘧啶可掺和到DNA 分子
中，扰乱碱基的互补配对，而作为一些癌症化疗的药物。下列叙述错误的是（ ）
A．5-溴尿嘧啶使细胞分裂中断于间期，从而实现治疗癌症的目的
B．秋水仙素使植物细胞有丝分裂过程受阻，实现染色体加倍的目的
C．高浓度的秋水仙素作用于动物，使染色体加倍得到多倍体动物
D．低温降低酶的活性而降低细胞代谢，可使植物细胞染色体加倍
2．（2023·浙江·校联考一模）已知处于细胞周期各个时期的细胞数量与时长成正比。一个处于培养状
态下的胡萝卜根尖细胞株，细胞周期各阶段的时长如下表，下列叙述错误的是（ ）
周期
G1
S
G2
M
合计
时间
（h）
1.3
2.7
2.
9
0.6
7.5
A．处在各个时期的细胞都可以进行蛋白质的合成
B．用含DNA 合成抑制剂的培养液培养4.8h 后，所有细胞都停止分裂活动
C．用含DNA 合成抑制剂的培养液培养4.8h 后去除抑制剂，各细胞的分裂进程将“同步”
D．胡萝卜各组织细胞周期时间长短不一定相同
3．（2023·江苏南京·统考二模）细胞周期检验点是检测细胞是否正常分裂的一种调控机制，图中1 一4
为部分检验点，只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段。在真核细胞中，细胞分裂周
期蛋白6（Cdc6）是启动细胞DNA 复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动
DNA 复制。下列有关叙述正确的是（ ）
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A．检验点1 到检验点1 过程是一个完整的细胞周期
B．“复制前复合体”组装完成的时间点是检验点2
C．若用DNA 复制抑制剂处理，细胞将停留在检验点1
D．染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过检验点4
四、iPS 细胞与人类健康
【情境链接】
转分化是指一种类型的分化细胞转变成其他类型的分化细胞的现象，在体内，分化是不可逆的，但是
科学家我测了在体外递转分化的方法一请多能于细胞(iPSC)。诱导多能干细胞最初是利用病毒载体将四个
关键基因(O-3/4、Sox2、Klf4 和c-Myc)导入体细胞中使体细胞恢复分裂能力而产生的细胞。
诱导多能干细胞技术是一种新兴的治疗方法。因为诱导过程无须破坏胎，而且iPs 细胞可来源于病人
自身的体细胞，因此iPs 细胞的应用前景优于胚胎干如胞。前，己经在皮肤、心脏、眼晴、骨骼、神经组
织、胰腺和血液等方面建立起了干细胞治疗的模型，通过特殊的移植技术将诱导多能干细胞移植到体内，
代替那些正常成非正常死亡的细胞，从而复机体功能。下阁为iPS 细胞的获得及用其培不间如胞的示意图
(c-Myc、Kif4、Sox2 和0-3/4 等基因与细胞的靓分化有关)
【真题评析】
1．（2023·重庆·统考高考真题）妊娠与子宫内膜基质细胞的功能密切相关。某研究小组通过如图所示
的实验流程获得了子宫内膜基质细胞，以期用于妊娠相关疾病的研究。
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(1)手术获得的皮肤组织需在低温下运至实验室，低温对细胞中各种蛋白质的作用为 。
(2)过程①中，诱导形成PS 细胞时，需提高成纤维细胞中4 个基因的表达量，可采用 技术将这些基因
导入该细胞。这4 个基因的主要作用为：M 基因促进增殖，S 基因和C 基因控制干细胞特性，K 基因抑制凋
亡和衰老。若成纤维细胞形成肿瘤细胞，最有可能的原因是 基因过量表达。
(3)培养iPS 细胞时，应对所处环境定期消毒以降低细胞被污染风险。可用紫外线进行消毒的是_____（多
选）。
A．培养基
B．培养瓶
C．细胞培养室
D．CO2培养箱
(4)过程②中，iPS 细胞经历的生命历程为 。PCR 技术可用于检测子宫内膜基质细胞关键基因的mRNA
水平，mRNA 需经过 才能作为PCR 扩增的模板。
2．（2022·海南·统考高考真题）以我国科学家为主的科研团队将OSNL（即4 个基因Oct4／Sox2／Nanog
／Lin28A 的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFs），诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导
iPS 分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs 注射到孵化2.5 天的白羽鸡胚血管中，最终获得具
有黑羽鸡遗传特性的后代，实验流程如图。回答下列问题。
(1)CEFs 是从孵化9 天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用
处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加 等天然成分，以满足细胞对某些细胞因
子的需求。
(2)体外获取OSNL 的方法有 （答出1 种即可）。若要在CEFs 中表达外源基因的蛋白，需构
建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和 等。启动子是
识别和结合的部位，有了它才能驱动 。
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(3)iPS 细胞和iPGCs 细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是 。
(4)诱导iPS 细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是 。
(5)该实验流程中用到的生物技术有 （答出2 点即可）。
【新题尝鲜】
1（2023·广东汕头·统考三模）随着电视剧《狂飙》热播，干眼症被搬上银屏。诱发干眼症最常见的原
因就是泪液分泌不足，或者睑板腺分泌的油脂不足，泪液蒸发太快。科学家用诱导多能干细胞（iPS 细
胞）制成与泪腺相似的立体组织，该成果有望带动对重症干眼症治疗方法和药物的研究。下列说法正确的
是（ ）
A．由于泪腺功能受损，内环境中的泪液分泌不足会导致干眼症
B．诱导iPS 细胞形成泪腺相似的组织的过程体现iPS 细胞的全能性
C．iPS 细胞与胚胎干细胞相比，其优点之一是可以在不需要人类胚胎的情况下获得
D．健康用眼习惯及佩戴隐形眼镜能有效预防干眼症
2．（2023·天津和平·统考三模）将Oct3/4、Sox2、c-Myc 和Klf4 基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维
细胞后。置于培养胚胎干细胞（ES 细胞）的培养基上培养。2~3 周后，细胞会呈现出与ES 细胞类似的形态
和活跃分裂能力，这样的细胞称为诱导多能干细胞（iPS 细胞）。下列说法错误的是（ ）
A．逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体
B．从获取途径看，iPS 细胞的应用前景优于胚胎干细胞
C．体细胞经诱导产生iPS 细胞后，细胞的全能性下降
D．欲验证iPS 细胞的产生是由于外源基因的作用，应设置不转入外源基因的对照组
3．（2023·山东烟台·统考一模）科学家通过两个关键因子诱导DNA 去甲基化，将人类多能性干细胞转化
为8 细胞阶段全能性胚胎样细胞（8CL 细胞），相比于诱导多能干细胞（iPS 细胞），它不仅能分化成胎盘
组织，还有潜力发育成更成熟的器官。下列说法错误的是（ ）
A．DNA 去甲基化未改变靶基因的碱基排序，利于基因的表达
B．体外培养时，细胞密度、有害代谢物等可影响8CL 细胞的增殖
C．利用iPS 细胞诱导产生的器官进行移植，可避免免疫排斥反应
D．制备8CL 细胞的过程，细胞的形态、结构和功能不发生改变
1．果蝇的第4 号染色体少一条称为单体，该种果蝇可以存活且繁殖，其染色体组成如图所示。下列分析错
误的是（ ）
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A．单体果蝇发生的变异类型为染色体数目变异
B．单体果蝇染色体的异常情况可通过显微镜观察到
C．单体果蝇产生的染色体正常的配子所占比例为1/2
D．单体雌、雄果蝇交配，F1染色体异常的个体所占比例为1/2
2．甲病和乙病均为单基因遗传病，某家族遗传家系图如下，其中Ⅱ-4 不携带甲病的致病基因。下列叙述
不正确的是（ ）
A．Ⅰ-1、Ⅰ-4 一定携带致病基因
B．II-1 的基因型只有一种可能
C．II-3 与Ⅱ-4 的后代中理论上共有9 种基因型和4 种表现型
D．若Ⅲ-7 的性染色体组成为XXY，则异常配子来源于II-3
3．为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统检验点。研究表明，细胞周期蛋白依
赖性激酶（CDK）在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK 可与细胞周期蛋白（Cyclin）形成CDK/
Cyclin 复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，且不同的CDK/Cyclin 复合物在细胞周期不
同时期的作用不同（如图），下列说法错误的是（ ）
A．CDK/CyclinD 与检验染色体是否都和纺锤体相连有关
B．可设计药物通过抑制CDK/CyclinA 基因的表达来治疗癌症
C．可通过抑制CDK/CyclinE 的活性使细胞停留在G1/S 检查点
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D．若将同步培养的G1期细胞和S 期细胞融合，融合细胞进入S 期的时间提前
4．细胞周期控制器是由细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和细胞周期蛋白（cyclin）两种蛋白质构成的复合
物。下图为多种 cyclin 在细胞周期中的表达情况，W 蛋白激酶可抑制 cyclinB- CDK 复合物的活性。TdR
是一种 DNA 合成抑制剂，将过量的 TdR 加入连续增殖的细胞培养液中，处于S 期的细胞立即被抑制，处
于其他时期的细胞不受影响；将 TdR 洗脱后更换培养液，被阻断在S 期的细胞继续沿细胞周期正常运行。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．据图推测，cyclin E 蛋白可能与细胞的 G 期和
₁
S 期的转换有关
B．该细胞能顺利进入M 期，推测 W 蛋白激酶的活性可能会减弱
C．推测图中几种 cyclin 蛋白的结构不同导致它们的功能差异
D．为使处于细胞周期的细胞都同步化进入M 期需至少用三次 TdR 进行处理
5．将含有1 对同源染色体、其DNA 分子都已用32P 标记的精原细胞，在只供给含31P 的原料中先进行一次有
丝分裂，产生的两个子细胞再各自进行减数分裂。则最终所产生的八个精子中，被32P 标记的精子数可能
有几个（ ）
A．4 个
B．2 或4 个
C．4、6 或8 个
D．2 个
6．一个基因型为AaXBY 的精原细胞，用荧光分子标记基因A、a 和B，分裂过程中不同时期的4 个细胞中染
色体组数和核DNA 数如图所示。不考虑基因突变、交叉互换和染色体畸变，下列叙述正确的是（
）
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A．甲细胞中一定无同源染色体，细胞内至少有4 个荧光标记
B．乙细胞中一定有同源染色体，染色体数：核DNA 分子数=1:1
C．丙细胞中一定有姐妹染色单体，可能存在四分体
D．丁细胞一定处于有丝分裂，细胞内有4 条Y 染色体
7．我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS 细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体
囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS 细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见图，
下列分析正确的是（ ）
A．本实验使用到细胞融合、多能干细胞移植、体外胚胎培养、胚胎移植等技术
B．四倍体囊胚由两个二倍体细胞融合发育而来，一定能发育为成个体
C．小鼠iPS 细胞在特定条件下，不可恢复受精卵时期的功能
D．克隆鼠的肝脏移植给黑鼠也不可避免免疫排斥反应
8．将Oct3/4、Sox2、c-Myc 和Klf4 基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后得到类似于小鼠胚胎干细
胞的一种细胞，命名为诱导多能干细胞（iPS 细胞）。与ES 细胞相比，iPS 细胞更容易获得，广泛应用于
药物筛选或基因治疗。下列说法错误的是（ ）
A．可通过实验判断每个基因对诱导多能干细胞作用的大小
B．iPS 细胞的应用中存在分化成肿瘤细胞的风险
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C．体细胞经诱导产生iPS 细胞后再转化为需要的细胞给病人治病，会引起免疫排斥
D．欲验证iPS 细胞的产生是由于外源基因的作用，应设置不转入外源基因的对照组
9．番茄（2n=24）为雌雄同株两性花植物，世代自交的番茄的果实颜色均为红色。研究人员在栽培番茄的
过程中，偶然发现其中一株番茄的果实颜色为黄色，为探究番茄果实颜色的遗传特性，研究人员利用这株
黄色番茄进行了如下实验。
实验①：黄果番茄植株自交，F1均为黄果番茄。
实验②：黄果番茄植株与红果番茄植株杂交，F1均为红果番茄，F2中红果植株：黄果植株=5：1。
请回答下列有关问题：
(1)番茄果实的颜色与果实细胞中色素的种类有关，红色或黄色色素位于番茄果肉细胞的 中。根据
上述实验 （填“①”或“②”）可判断番茄果实颜色中的 是显性性状。
(2)假设与番茄果实颜色有关的基因为R/r。研究表明，实验②中F2的性状分离比异常是由F2中含基因r 的
花粉部分不育导致的。在这种情况下，实验②中F1产生的可育花粉中，基因组成为r 的花粉所占的比例为
。为验证上述结论，可用实验①中的F1植株和实验②中的F1植株进行正反交，若实验②中的F1作父本时后
代番茄果实的颜色及比例为 ，其作母本时后代番茄果实的颜色及比例为 ，则该观点成立。
(3)三体是指体细胞中的染色体数目较正常个体（2n）增加一条，其可用于基因定位。已知三体植株在减
数分裂时，细胞内任意两条同源染色体可联会并分离，另一条同源染色体随机分配各种配子及个体的存活
率相同。现有纯合红果番茄1 号染色体三体植株（含有3 条1 号染色体）和正常黄果番茄植株若干，研究
人员欲探究基因R/r 是否位于1 号染色体上，请完成下列实验。
实验思路：让纯合红果番茄1 号染色体三体植株和正常黄果番茄植株进行杂交，在F1中选择三体番茄植株
为母本，与 果番茄植株进行测交，观察F2番茄果实的颜色。
实验结果及结论：若F2番茄果实的颜色及比例为 ，则说明基因R、r 位于1 号染色体上；若F2番茄
果实的颜色及比例为 ，则说明基因R、r 不位于1 号染色体上。
10．细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象，为保证某些癌症
的放疗效果通常要把癌细胞周期同步化。高浓度的胸腺嘧啶核苷（TdR）双阻断法是常用的同步方法，过
量胸苷会抑制DNA 分子的复制而立刻阻断细胞周期，而处于其它周期的细胞不受过量胸苷影响，洗去胸苷
后细胞周期恢复正常。已知人宫颈细胞的G1、S、G2、M 期经历的时间依次为13h、6h、2h、1h，向细胞培
养液中第一次加入过量的3H-TdR 经X 小时后得到细胞群甲：更换不含3H-TdR 的培养液继续培养得到细胞
群乙；第二次加入过量3H-TdR，Y 小时后，细胞均停留在G1/S 交界处。
(1)细胞周期是： ，包括分裂间期（包括G1期、S 期、G1期）和分裂期（M）两个阶段，其中分裂间
期的特点是 。
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(2)第一次处理的时间X 应为 ，细胞群甲处于 时期，更换不含3H-TdR 的培养也处理的目的是
。
(3)细胞周期受到严格的分子调控，为研究W 蛋白对动物细胞有丝分裂的调控作用，研究人员将经上述同步
化处理的正常细胞群和W 蛋白缺失细胞群放入正常培养液中培养，一段时间后采用特定方法对两组细胞有
丝分裂过程各阶段的时间进行记录，结果如下：
核膜解体
……
中期开
始
后期开始
对照组
0-5min
……
40min
50min
实验组
0-10min
……
100min
120min
本实验结果说明W 蛋白对细胞周期的调控作用是 。
11．已知剑白香猪染色体数为2n=38。图1 为剑白香猪体内某一精原细胞减数分裂的过程，图2 为剑白香
猪体内的细胞分裂图(仅示部分染色体)，图3 为该动物体内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部
分。
(1)据图1 分析，细胞①→②发生的分子水平的生理过程主要为 ；细胞②含有 个染色体
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组；细胞③存在 条Y 染色体。若某精原细胞减数分裂过程中，姐妹染色单体上所携带的遗传信息
不完全相同，那么造成这种情况的原因可能是 (答2 种)。
(2)在观察剑白香猪体内细胞分裂图时，判断细胞所处分裂时期的依据是 。与乙细胞同时形成的
细胞，减数第二次分裂后期的细胞形态与图乙 (填“相同”或“不同”)。
(3)若图3 表示剑白香猪正常胞内染色体组数量变化， 某细胞在AB 段可能会出现 (填序号：①联会
②同源染色体分离 ③76 条染色体)的现象。
(4)一只雄性剑白香猪(AaXEY)与一只雌性剑白香猪(aaXeXe)的后代中，有一只基因型为AaXEXeY 的变异个体。
经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致，若不考虑基因突变，该变异个体产生的原因是
。
(5)兴趣小组进一步测定了有丝分裂和减数分裂不同时期的染色体和核 DNA 分子数目，结果如图乙所示，
下列分析正确的是 .
A．细胞a 可能是精细胞
B．细胞d 和e 可能发生同源染色体联会
C．细胞 c 和细胞g 都可能发生了着丝粒的分裂
D．细胞f 可能发生同源染色体的分离
(6)若用剑白香猪的白色中垂耳(GGHH)与黑色立耳(gghh)为亲本杂交得 F1，F1自交得F2，F2的性状分离比
为9:3: 3:1， 则F1中两对等位基因在染色体上的位置关系是 。
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12．科学家将Oct3/4、Sox2、c-Myc 和Klf4 基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES
细胞的培养基上培养这些细胞。2-3 周后，这些细胞显示出ES 细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就
是iPS 细胞。回答下列问题。
(1)在这个实验过程中，逆转录病毒的作用是 。
(2)上述细胞培养过程中，需要提供 和温度、PH 和渗透压等条件。（答出两点即可）
(3)如果要了解Oct3/4、Sox2、c-Myc 和Klf4 基因在诱导iPS 细胞时，每个基因作用的相对大小，该如何
进行实验？实验设计思路是 。
(4)若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS 细胞，再使它转化为所需要的细胞，用这些细胞给该病人治病，
一般不会引起免疫排斥反应，原因是 。
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