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第四单元 细胞的生命历程
时间：75 分钟 分值：100 分
一、选择题（每题2 分，共50 分）
1．某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂，视野中（如图）可见（ ）
A．细胞质分离
B．等位基因分离
C．同源染色体分离
D．姐妹染色单体分离
【答案】D
【详解】A、细胞质分离可以在光学显微镜下观察到，如植物细胞中出现细胞板，题图中没有出现细胞板，
不处于末期，故没发生细胞质分离，A 错误；
B、等位基因分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，且等位基因显微镜下不可见，B
错误；
C、同源染色体分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，C 错误；
D、图中染色体均匀分布在细胞两极，可知着丝粒已经分裂，姐妹染色单体形成的染色体在分离，D 正确。
故选D。
2．细胞进行增殖时需依次通过G1期（蛋白质合成）、S 期（DNA 复制）、G2期（蛋白质合成）和M 期中
的相关检查点，研究证明细胞周期蛋白（Cyclin）和细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）形成的复合物CDK/
Cyclin 推动细胞跨越细胞周期各时期的检查点、不同的CDK/Cyclin 复合物在细胞周期不同时期的作用如图
所示，其中Weel 蛋白激酶可抑制CyclinB-CDK 复合物的活性。下列说法错误的是（ ）
A．为确保细胞周期的正常进行，Cyclin 出现周期性合成和降解
B．推测CDK/CyclinA 的功能是促进DNA 复制的进行
C．检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白最可能的是CyclinC
D．开发抑制Weel 蛋白激酶活性的药物，能够有效控制癌细胞的增殖
【答案】D
【详解】A、CDK/Cyclin 推动细胞跨越细胞周期各时期的检查点，为确保细胞周期的正常进行，Cyclin 出
现周期性合成和降解，A 正确；
B、CDK/CyclinA 为S 期的检测点，推测CDK/CyclinA 的功能是促进DNA 复制的进行，B 正确；
C、在细胞分裂期的中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，且染色体都与纺锤体相连。结合题图信息可
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知，周期蛋白CDK/CyclinC 属于分裂期（M 期）中间的时段，因此可以通过CDK/CyclinC 检验染色体是否
都与纺锤体相连，C 正确；
D、Weel 蛋白激酶可抑制CyclinB-CDK 复合物的活性，CyclinB-CDK 位于G2期与M 期的交界点，因此抑
制Weel 蛋白激酶活性的药物，有利于癌细胞由间期进入分裂期，不利于抑制其增殖，D 错误。
故选D。
3．某些真核细胞中，微管从中心体向细胞的四周延伸，在细胞内形成一个“轨道系统”，是细胞骨架的
主要组成部分。微管由微管蛋白组成，微管蛋白在核糖体上合成。囊泡、细胞器可以沿着微管移动。微管
还可以延伸至染色体的着丝粒上与之相连，影响染色体的形态和位置。紫杉醇等可以阻止微管的去组装。
下列相关说法错误的是（ ）
A．抑制微管蛋白的合成，会影响细胞的形态
B．紫杉醇作用于微管可以使细胞周期变短
C．在核糖体上合成的微管蛋白会影响分泌蛋白的运输
D．微管的组装和去组装在细胞周期中呈现周期性变化
【答案】B
【详解】A、微管是细胞骨架的主要组成部分，参与维持细胞形态，若微管蛋白合成被抑制，微管结构受
损，会影响细胞形态，A 正确；
B、紫杉醇通过阻止微管去组装使纺锤体无法正常解聚，从而阻断细胞分裂（如停留在M 期），导致细胞
周期延长而非缩短，B 错误；
C、微管为囊泡和细胞器运输提供轨道，分泌蛋白的运输依赖囊泡沿微管移动。若微管蛋白合成受阻，间
接影响分泌蛋白运输，C 正确；
D、微管在细胞周期中动态变化（如间期组装、分裂期形成纺锤体、末期解聚），呈现周期性，D 正确。
故选B。
4．关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验，以下叙述正确的是（ ）
A．处于分裂间期的细胞，染色体在复制完成前无法被染色剂染上颜色
B．用于本实验的洋葱可用葱、蒜代替，甲紫溶液可用醋酸洋红液代替
C．处于有丝分裂中期的细胞，赤道板的形成与高尔基体和核糖体有关
D．洋葱根尖分生区的细胞均处于分裂期，因此适合作为该实验的材料
【答案】B
【详解】A、处于分裂间期的细胞，染色质和染色体是同一物质的两种状态，在复制完成前能被染色剂染
上颜色的，A 错误；
B、用于本实验的洋葱可用葱、蒜代替，甲紫溶液可用醋酸洋红液代替，B 正确；
C、处于有丝分裂中期的细胞，赤道板是一个虚拟的平面，并没有具体的物质结构，C 错误；
D、洋葱根尖分生区的细胞并不是都处于分裂期，适合作为该实验的材料原因是材料易找，实验效果好等，
D 错误。
故选B。
5．某种连续分裂的动物细胞的细胞周期如下图所示，包括G1期（8h）、S 期（8h）、G2期（6h）和M 期
（2h）。为使处于细胞周期不同时期的细胞处于同一时期（同步化），可按如下步骤进行操作：①在细胞
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培养液中添加过量TdR（一种DNA 合成抑制剂），培养足够时间；②去除TdR，培养10 h；③再次添加
过量TdR，培养足够时间。下列相关叙述错误的是（ ）
A．培养开始时，与间期相比处于分裂期的细胞数目较少
B．操作①后，原处于S 期的细胞停滞于S/G₂ 交界处
C．操作②的细胞培养时间应大于8 h 且小于16 h
D．操作③后，所有细胞都停滞于G1/S 交界处
【答案】B
【详解】A、间期时间长，分裂期时间短，培养开始时，与间期相比处于分裂期的细胞数目较少，A 正确；
B、TdR 为DNA 合成抑制剂，S 期进行DNA 的复制，故培养液中加入TdR 后，S 期细胞停滞不动，B 错误；
C、操作②更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S 期8h，小于G2+M+G1（6+2+8=16h）范围
之间这样大部分细胞都停留在细胞周期的G1～S 期，C 正确；
D、经过上图中的三步处理后，所有细胞都应停滞在细胞周期的G1/S 期交界处，从而实现细胞周期的同步
化，D 正确。
故选B。
6．万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种，获得的植株
自交，取若干F1植株叶片，用流式细胞仪（据细胞中DNA 含量对细胞分别计数）检测，根据结果将F1分
为3 种类型（如图）。下列叙述正确的是（ ）
A．秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂
B．甲图所示植株一定没有发生可遗传变异
C．乙图所示植株每个细胞中DNA 含量最高
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D．实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株
【答案】D
【详解】A、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，不能抑制着丝粒的分裂，A 错误；
B、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，秋水仙素处理可能导致染色体数目变异，这些
变异是可遗传的，B 错误；
C、据图可知，乙图所示的细胞中DNA 含量既有未加倍的、又有加倍的，不是乙图所示植株每个细胞中
DNA 含量最高，有些与处理前可能相同，C 错误；
D、丙图所示细胞中DNA 含量的最大值高于细胞甲，说明此时万寿菊已经实现了染色体数目的加倍，所以
实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株，D 正确。
故选D。
7．p53 蛋白是调控细胞周期和DNA 损伤应答的关键蛋白。在DNA 损伤时，p53 被磷酸化而稳定，从而激
活下游靶基因（如p21）的表达，导致细胞周期阻滞。正常情况下，MDM2 蛋白会促进p53 的降解，而
DNA 损伤会抑制MDM2 的作用。HPV 病毒的E6 蛋白能促进p53 的降解并抑制其磷酸化。下列说法错误的
是（ ）
A．DNA 损伤后，p53 的磷酸化水平升高，使其稳定性增强
B．MDM2 通过促进p53 的降解，负调控其功能
C．在HPV 感染的细胞中，即使DNA 损伤发生，p53 也无法有效积累和激活
D．p53 的磷酸化是其被MDM2 降解的必要条件
【答案】D
【详解】A、题意显示，在DNA 损伤时，p53 被磷酸化而稳定，从而激活下游靶基因（如p21）的表达，
导致细胞周期阻滞，即DNA 损伤后，p53 的磷酸化水平升高，使其稳定性增强，A 正确；
B、正常情况下，MDM2 蛋白会促进p53 的降解，即MDM2 可通过促进p53 的降解，负调控其功能，B 正
确；
C、HPV 病毒的E6 蛋白能促进p53 的降解并抑制其磷酸化，因此，在HPV 感染的细胞中，即使DNA 损伤
发生，p53 也无法有效积累和激活，C 正确；
D、题意显示，正常情况下，MDM2 蛋白会促进p53 的降解，并未显示p53 的磷酸化是其被MDM2 降解的
前提，D 错误。
故选D。
8．为探究硫酸铜对植物根尖有丝分裂的影响，某实验小组观察在不同浓度硫酸铜溶液处理下的根尖有丝
分裂，统计并计算有丝分裂指数（有丝分裂指数=分裂细胞数/观察细胞数×100%），下列叙述正确的是（
）
硫酸铜
浓度/（mg/L）
观察细胞数
分裂细胞数
有丝分裂指数/%
蚕豆
大蒜
蚕豆
大蒜
蚕豆
大蒜
0
1040
1017
91
105
8.75
10.32
4
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0.2
1019
1025
109
120
10.70
11.70
0.5
1076
1044
119
164
11.06
15.71
1
1032
1011
230
124
22.29
12.27
5
1029
1032
126
123
12.24
11.92
A．该实验的自变量是不同浓度的硫酸铜溶液
B．有丝分裂指数低是由于大部分细胞处于物质准备阶段
C．制作根尖有丝分裂装片，需依次经过解离、染色、漂洗、制片四个步骤
D．由表可知，低浓度和高浓度硫酸铜分别促进和抑制蚕豆、大蒜的有丝分裂
【答案】B
【详解】A、该实验的自变量是不同浓度的硫酸铜溶液和根尖种类，A 错误；
B、有丝分裂指数低是由于大部分细胞处于物质准备的间期，B 正确；
C、制作根尖有丝分裂装片，需依次经过解离、漂洗、染色、制片四个步骤，C 错误；
D、由表可知，低浓度硫酸铜和高浓度硫酸铜均促进蚕豆和大蒜的有丝分裂，D 错误。
故选B。
9．CDK1 周期蛋白被激活后推动细胞从G2期（DNA 合成后期）进入M 期（分裂期），而
CDK1 的活性受CyclinB 周期蛋白的调控，二者关系如图1 所示。
表示磷酸化。进入M 期，有活性的
CDK1-CyelinB 复合物还可通过一系列底物蛋白的磷酸化来推动细胞周期进程。图2 是根据核DNA 相对含
量对某培养液中的动物细胞进行细胞分类计数的结果。下列叙述错误的是（ ）
A．CDK1、CyclinB 等蛋白在细胞周期中会呈现周期性变化，并受基因的调控
B．进入有丝分裂前期，CDK1-CyclinB 复合物可能通过相关蛋白质磷酸化来促使核膜消失
C．CDK1 周期蛋白上位点1 和位点2 的磷酸化反应属于吸能反应
D．若添加CDK1 与CyclinB 结合的抑制剂，则图2 中的甲组细胞数量会增大
【答案】D
【详解】A、分析题意可知，CDK1、CyclinB 等蛋白都与细胞周期有关，故在细胞周期中会呈现周期性变
化，并受基因的调控，A 正确；
B、核膜的消失发生在前期，分析图1，CyclinB 与CDK1 结合前无活性，结合后能潜在激活，此后CDK1-
CyclinB 复合物有活性，由题意可知，有活性的CDK1-CyelinB 复合物还可通过一系列底物蛋白的磷酸化来
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推动细胞周期进程，据此推测进入有丝分裂前期，CDK1-CyclinB 复合物可能通过相关蛋白质磷酸化来促
使核膜消失，B 正确；
C、CDK1 周期蛋白上位点1 和位点2 的磷酸化反应通常伴随ATP 水解，属于吸能反应，C 正确；
D、由题可知，CDK1 周期蛋白被激活后推动细胞从G2期（DNA 合成后期）进入M 期（分裂期），若添
加CDK1 与CyclinB 结合的抑制剂，则会导致G2期到M 期过程受阻，导致丙细胞数量增大，D 错误。
故选D。
10．如图为某个高等动物体内三个不同时期的细胞，其中有一个细胞经历了一次变异。下列叙述正确的是
（ ）
A．若甲细胞是精原细胞，其子细胞一定进行减数分裂
B．图乙是次级精母细胞，正处于减数第二次分裂后期
C．丙细胞的产生既可能是减数分裂Ⅰ异常，也可能是减数分裂Ⅱ异常
D．甲、乙、丙细胞的同源染色体对数依次为4、0、1
【答案】C
【详解】A、若甲细胞是精原细胞，其子细胞可以进行有丝分裂产生新的精原细胞，也可以进行减数分裂
产生精细胞，A 错误；
B、图乙细胞细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞，正处于减数第二次分裂后期；也可能是第一极体，B
错误；
C、丙细胞中染色体数目比正常配子多了一条，若减数第一次分裂时一对同源染色体未分离，会产生含有
同源染色体的次级性母细胞，进而产生异常配子；若减数第二次分裂时着丝粒分裂后两条子染色体未分离，
也可能产生异常配子，所以丙细胞的产生既可能是减数分裂 Ⅰ 异常，也可能是减数分裂 Ⅱ 异常，C 正
确；
D、甲细胞有 4 对同源染色体，乙细胞处于减数第二次分裂后期，没有同源染色体，丙细胞中没有同源染
色体，故甲、乙、丙细胞的同源染色体对数依次为 4、0、0，D 错误。
故选C。
11．下图为某动物 （2n=4）中两个处于不同分裂时期的细胞（不考虑基因突变）。据图分析，下列叙述
正确的是（ ）
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A．甲细胞可能来自雄性生殖器官，而乙细胞不可能来自雄性生殖器官
B．甲细胞的子细胞继续分裂，产生的4 个子细胞为成熟的雄性生殖细胞
C．乙细胞中每1 个着丝粒分裂后形成1 对同源染色体，共有4 对同源染色体
D．甲细胞产生的2 个子细胞基因型不同，乙细胞产生的2 个子细胞基因型相同
【答案】D
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，可能是初级精母细胞，来自雄性生殖
器官；乙细胞处于有丝分裂后期，雄性生殖器官中的精原细胞也能进行有丝分裂，所以乙细胞也可能来自
雄性生殖器官，A 错误；
B、甲细胞是初级精母细胞，其子细胞为次级精母细胞，次级精母细胞继续分裂产生精细胞，精细胞经过
变形才能成为成熟的雄性生殖细胞，B 错误；
C、乙细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂后期着丝粒分裂后形成的两条子染色体不是同源染色体，C 错误；
D、甲细胞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，所以产生的 2 个子细胞基
因型不同；乙细胞进行有丝分裂，产生的 2 个子细胞与亲代细胞基因型相同，即乙细胞产生的 2 个子细
胞基因型相同，D 正确。
故选D。
12．已知黏连蛋白是一种环状蛋白复合物，可将姐妹染色单体黏连在一起。在细胞分裂过程中，分离酶可
分解黏连蛋白，该酶在间期时被阻挡在细胞核外。研究发现，乙酰转移酶能使黏连蛋白上两个保守的赖氨
酸残基乙酰化，使黏连蛋白与染色体稳定结合，而去乙酰化酶能将乙酰化的黏连蛋白去乙酰化。下列叙述
错误的是（ ）
A．在有丝分裂和减数分裂前的间期，DNA 复制时细胞中可能存在黏连蛋白的合成
B．去乙酰化酶使黏连蛋白去乙酰化，这有利于纺锤体在有丝分裂后期发挥作用
C．通常情况下，分离酶在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期均会使姐妹染色单体分开
D．若间期核膜的通透性异常使分离酶进入细胞核，可能导致核DNA 无法均分
【答案】C
【详解】A、有丝分裂和减数分裂前的间期均会进行DNA 复制和有关蛋白质的合成，由题可知，黏连蛋白
能将姐妹染色单体黏连在一起，推测DNA 复制时可能存在该蛋白的合成，A 正确；
B、根据题干信息，去乙酰化酶可将黏连蛋白去乙酰化，这会使黏连蛋白与染色体分离，有利于纺锤体在
有丝分裂后期发挥作用，B 正确；
C、分离酶可将黏连蛋白分解，使姐妹染色单体分开，这一过程可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，
减数分裂Ⅰ通常不会发生姐妹染色单体的分开，C 错误；
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D、若间期核膜的通透性异常使分离酶进入细胞核，这可能导致姐妹染色单体提早分开，此时纺锤体尚未
形成，可能导致核DNA 无法均分，D 正确。
故选C。
13．基因型为AaBb（两对基因独立遗传）的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像。下列叙述错误的是
（ ）
A．甲图中基因a 最可能来源于染色体的互换
B．乙图中基因a 可能来源于基因突变
C．丙图细胞中b 所在的两条染色体不是同源染色体
D．丁图细胞的子细胞为精子或极体
【答案】A
【详解】A、该生物基因型为 AaBb，甲图中出现基因 a，由于该细胞处于有丝分裂后期，有丝分裂过程
中一般不会发生染色体互换（染色体互换主要发生在减数分裂过程中），所以基因 a 最可能来源于基因
突变，A 错误；
B、乙图细胞处于减数第二次分裂前、中期，基因 a 可能是在减数第一次分裂前的间期 DNA 复制时发生
基因突变产生的，B 正确；
C、丙图细胞处于减数第二次分裂后期，细胞中 b 所在的两条染色体是由姐妹染色单体分开形成的，不是
同源染色体，C 正确；
D、丁图细胞细胞质均等分裂，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，可能是次级精母细胞或第一极
体，所以其子细胞为精子或极体，D 正确。
故选A。
14．SDR 指减数分裂Ⅰ正常，而减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后没有移向两极。现有一雄性个体基因
型为AaBb，相关染色体如图所示，只考虑图中染色体不考虑其他变异。下列说法错误的是（ ）
A．该雄性个体最多可以产生2 种染色体加倍的精子
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B．光学显微镜不能观察初级精母细胞中A/a、B/b 是否发生基因重组
C．SDR 是可遗传的变异，可为生物进化提供原材料
D．若把精原细胞中的B 基因用
3H 标记，则SDR 后的一半细胞含
3H
【答案】D
【详解】A、不考虑其他变异，该雄性个体中精原细胞可产生AABB 和aabb 两种染色体加倍的精子，A 正
确；
B、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜观察不到，B 正确；
C、由题意可知，SDR 是减数分裂异常产生的可遗传变异，可为生物进化提供原材料，C 正确；
D、SDR 后，产生四个子细胞，只看B/b 这对等位基因，这四个子细胞的基因型可能是BB、没有B 基因的
细胞，b、b，此时含有
3H 标记的细胞占1/4，也有可能产生的四个子细胞是B、B、bb、不含有b 基因的细
胞，则此时含有标记细胞占1/2，D 错误。
故选D。
15．一个基因型为XAXa的卵原细胞，其中一条性染色体的着丝粒发生异常横裂，导致形成两条
“等臂染色体”并移向两极（如图所示）。不考虑基因突变和其他染色体变异。下列叙述正确的是
（ ）
A．在雌性生殖器官中等臂染色体只能出现在减数分裂Ⅱ后期
B．猫叫综合征和唐氏综合征的形成与图中着丝粒异常横裂都无关
C．与正常情况相比，着丝粒异常横裂产生的卵细胞的种类最多增加了6 种
D．若减数分裂产生了一个基因组成为XA的第二极体，则卵细胞的基因组成有4 种可能
【答案】B
【详解】A、在雌性生殖器官中等臂染色体不只出现在减数分裂Ⅱ后期，在有丝分裂后期也会出现，且在
着丝粒分裂前细胞中就有可能存在等臂染色体，A 错误；
B、猫叫综合征的成因是由于染色体片段缺失导致的，而唐氏综合征是由于细胞中染色体数目多了一条21
号染色体导致的，可见猫叫综合征和唐氏综合征的形成与图中着丝粒异常横裂都无关，B 正确；
C、正常情况下产生的卵细胞的类型有两种可能，即为XA或Xa，而着丝粒异常横裂产生的卵细胞的种类可
能有XAXA或XaXa或XOXO(不含相应的基因)或XAXa(减数第一次分裂后发生交换获得)，即与正常情况相比，
着丝粒异常横裂产生的卵细胞的种类最多增加了4 种，C 错误；
D、若减数分裂产生了一个基因组成为XA的第二极体，则卵细胞的基因组成可能为（正常分裂）XA或
Xa、（异常横裂）O（不含性染色体）、XaXa、（交换和异常横裂）XAXa、共5 种类型，D 错误。
故选B。
16．减数分裂存在MIME 和SDR 两种异常途径。发生MIME 时，联会受阻，姐妹染色单体在减数分裂I 分
离，直接形成配子；发生SDR 时，仅在减数分裂Ⅱ无法形成纺锤体，导致配子异常。若基因型为AaBb 的
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植物发生上述异常，不考虑互换，下列说法正确的是（ ）
A．MIME 和SDR 途径产生的配子基因型相同
B．经MIME 途径，该植物可产生4 种配子
C．经SDR 途径产生的配子离体培养形成的植株可育
D．SDR 和MIME 途径对生物进化和农业育种都是不利的
【答案】C
【详解】A、SDR 和MIME 都属于减数分裂异常现象，产生的配子基因组成是应该是不同的，因为前者异
常发生在减数第二次分裂过程，而后者的异常现象发生在减数第一次分裂过程中，A 错误；
B、基因型AaBb 的生物经MIME 突变，该过程导致同源染色体不能正常分离，而着丝粒提前分裂，因而
可能产生AaBb 的配子，故该植物经MIME 途径可产生1 种配子，B 错误；
C、若二倍体生物经SDR 突变，即减数第二次分裂过程中纺锤体无法形成，因而会导致着丝粒分裂后产生
的两条相同的染色体不能进入到两个子细胞中，因而产生的配子中可能含有两个相同的染色体组，配子离
体培养形成的植株可育，C 正确；
D、SDR 和MIME 会增加配子多样性，对生物进化是有利的，配子产生的多倍体对于农业育种实践也可能
是有利的 ，D 错误。
故选C。
17．某精原细胞在减数分裂时出现了如图所示的染色体配对行为（a、b、c、d 为染色体的编号），该行为
不影响同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。下列叙述正确的是（ ）
A．图示过程发生于减数第一次分裂的前期，属于染色体互换
B．正常体细胞中，a 与c 为同源染色体，a 与d 为非同源染色体
C．该细胞减数分裂后可以形成4 种不同染色体组合的子细胞
D．该细胞减数分裂产生染色体组成正常配子的概率为0 或50%
【答案】D
【详解】A、图示同源染色体在配对，处于减数第一次分裂前期，图中变异是非同源染色体之间发生移接，
A 错误；
B、图中a 与b、c 与d 是同源染色体，B 错误；
C、图中同源染色体分开，非同源染色体自由组合，即可能形成ac、ad、bc、bd、ab、cd 共6 种组合的子
细胞，C 错误；
D、ac 是发生了变异的染色体，如果ad、bc、ab、cd 组合的子细胞，则这些细胞染色体组成都不正常，如
果ac 移向一极，则另一极形成bd 染色体组合正常的子细胞，所以该细胞减数分裂产生染色体组成正常配
子的概率为0 或50%，D 正确。
故选D。
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18．下图1 表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图，
图2 表示图1 过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA 的数量关系。下列叙述正确的是（ ）
A．该细胞经历图1 过程最终形成一个aXBXb的子细胞，则其他的子细胞基因型可能有4 种
B．图1 的CD 段对应图2 的Ⅰ时期，图2 的Ⅱ时期对应图1 的AB、EG、HI 段
C．若该细胞核DNA 双链均被
32P 标记，在普通培养基中完成减数分裂后，至少3 个子细胞带标记
D．图1 还可表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
【答案】A
【详解】A、该细胞经历图1 过程，即先进行有丝分裂产生2 个卵原细胞，再进行减数分裂产生8 个子细胞，
则与aXBXb来自同一个卵原细胞的另外三个细胞可能为aXBXb 、A、A ，该卵原细胞的子细胞有2 种。另
一个卵原细胞正常分裂，则子细胞为2 个AXB和2 个aXb（或2 个AXb和2 个aXB），也是2 种。所以该细
胞经历图1 过程最终形成一个aXBXb的子细胞，则其他的子细胞基因型可能有4 种，A 正确；
B、图1 中的CD 段为有丝分裂后期，对应图2 中的Ⅰ（无染色单体，染色体数量是体细胞的2 倍），图2
的Ⅱ时期含染色单体，染色体数目与体细胞相同，可对应图1 的AB 中后一段（G2期、有丝分裂前期、中
期）、FG 中后一段（G2期、减数第一次分裂），HI 前半段为减数第二次分裂前期、中期），染色体数目
是2，含染色单体，与图2 中的Ⅱ不对应，HI 后半段为减数第二次分裂后期、末期，染色体数目是4，无
染色单体，与图2 中的Ⅱ也不对应，B 错误；
C、该细胞核的DNA 初始状态为双链均被标记，由题干信息可知，细胞经过了1 次有丝分裂和1 次减数分
裂，则4 个子细胞中至少2 个被标记，C 错误；
D、图1 呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期的变化，减数第二次分裂同源染色体对数是
0，若表示染色体组，数量变化应该是2→4→2（有丝分裂）→1→2→1（减数分裂），因此图1 不能表示
染色体组数的变化，D 错误。
故选A。
19．研究发现，果蝇的体细胞进行有丝分裂时也能发生同源染色体非姐妹染色单体相应位置的互换(同源染
色体互换)。现有一只基因型为Bb 的雌果蝇，基因B、b 分别控制灰身和黑身。不考虑基因突变与染色体
变异，下列关于该雌果蝇的叙述，错误的是（ ）
A．该雌果蝇灰身体色上可能存在黑色斑块
B．该雌果蝇可能只产生一种类型的配子
C．有丝分裂发生同源染色体互换的概率较减数分裂低
D．只含b 基因的细胞一定是该雌果蝇的卵细胞或极体
【答案】D
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【详解】A、基因型为Bb 的雌果蝇在发育早期，细胞有丝分裂中发生同源染色体非姐妹染色单体相应位置
的互换，导致某些细胞的基因型为bb，该种基因型的细胞分裂产生的一群子细胞可能表现出黑色色素，果
蝇身体上出现黑色斑块，A 正确；
B、基因型为Bb 的雌果蝇在发育早期，细胞有丝分裂中发生同源染色体互换，导致子细胞的基因型为BB
或bb，若基因型为BB 或bb 的细胞发育成果蝇的性腺，那么该果蝇只能产生一种类型的配子，B 正确；
C、减数分裂会发生同源染色体的联会，同源染色体的非姐妹染色单体容易发生缠绕，进而发生互换，因
此有丝分裂发生同源染色体互换的概率较减数分裂低，C 正确；
D、体细胞由于有丝分裂发生同源染色体的互换，可能产生基因型为BB 或bb 的子细胞，故只含b 基因的
细胞不一定是该雌果蝇的卵细胞或极体，也可能是体细胞，D 错误。
故选D。
20．图示是同一个体含有的三种脂肪细胞：白色、棕色和米色脂肪细胞。白色脂肪细胞主要功能是能量储
存，其含有一个大的脂滴，在寒冷或药物刺激下可以转化为米色脂肪细胞。米色和棕色脂肪细胞富含线粒
体（棕色脂肪细胞新生儿含量较多），它们主要功能是产热而非储能。下列相关说法正确的是（ ）
A．人体胚胎干细胞分化形成不同的脂肪细胞体现了细胞的全能性
B．图示三种脂肪细胞DNA 种类和含量不完全相同
C．三种脂肪细胞中遗传信息的表达情况完全相同
D．可以通过冬季室外锻炼增加棕色脂肪细胞的数量进行减肥
【答案】B
【详解】A、细胞的全能性是指细胞经分裂分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能
和特性，用人胚胎干细胞培育出不同的脂肪细胞，不能体现细胞的全能性，A 错误；
B、同一个体中不同类型的细胞中核DNA 种类与数量相同，细胞质中的DNA 种类和含量不完全相同，所
以细胞中的DNA 种类和含量不完全相同，B 正确；
C、三种脂肪细胞的形态功能存在差异，所以它们的遗传信息表达情况不完全相同，C 错误；
D、冬季室外锻炼寒冷刺激可使白色脂肪细胞转变为米色脂肪细胞，米色脂肪细胞通过线粒体产热，同时
减少白色脂肪细胞的数量达到减肥效果，D 错误。
故选B。
21．胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器官特性的细胞集合体，可模拟胰岛的结构和功能，
具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是（ ）
A．胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是基因选择性表达的结果
B．胰岛类器官中胰岛A 细胞是由干细胞诱导分化而来的，其细胞核不具有全能性
C．对胰岛类器官中细胞的mRNA 序列进行分析，可判断其细胞类型
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D．胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究
【答案】B
【详解】A、胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是细胞分化的结果，其实质是基因选择
性表达，A 正确；
B、干细胞诱导分化的胰岛A 细胞，细胞核仍含全套遗传信息，其细胞核具有全能性，B 错误；
C、不同细胞的mRNA 差异反映基因表达情况，可判断细胞类型，C 正确；
D、胰岛类器官可模拟胰岛功能，可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究，D 正确。
故选B。
22．类器官是一种利用人类干细胞制造的三维模型，类似于胎儿组织。研究发现，将从人类羊水中收集的
胎儿胃肠道、肾源和肺源的上皮细胞，在体外培养会形成组织特异性原生胎儿类器官，即小肠、肾脏和肺，
并显示出来源组织的功能性特征。下列叙述错误的是（ ）
A．干细胞形成胎儿组织是以细胞分裂、分化为基础
B．肾源上皮细胞体外培养形成肾脏过程中不发生细胞凋亡
C．羊水中收集的胎儿胃肠道上皮细胞具有干细胞的特征
D．该发现为人体器官移植提供了依据
【答案】B
【详解】A、干细胞是具有分裂和分化能力的细胞，由干细胞形成胎儿组织是以细胞分裂、分化为基础的，
A 正确；
B、肾源上皮细胞体外培养形成肾脏过程中有细胞分裂、分化，也有细胞凋亡，B 错误；
C、羊水中收集的胎儿胃肠道上皮细胞体外培养会形成小肠，说明其具有分裂和分化能力，具有干细胞的
特征，C 正确；
D、体外培养获得的类器官具有一定的功能性特征，所以，可为体外培养器官和人体器官移植提供依据，D
正确。
故选B。
23．干细胞治疗为骨缺损的临床治疗提供了新思路。为探究不同细胞共培养对脂肪干细胞分化
为成骨细胞的影响，科研人员利用图1 装置对细胞进行共培养，装置的上下层通过小孔连通，一段时间后
检测脂肪干细胞成骨分化相对水平，结果如图2 所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
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A．除a 组外，b、c、d 组中的培养液均含有促进成骨分化的相关因子
B．与a 组相比，b、c、d 组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异
C．相对于血管内皮细胞，与成纤维细胞的共培养更有利于脂肪干细胞的成骨分化
D．成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了脂肪干细胞的成骨分化
【答案】A
【详解】A、由题图2 可知，a、b、c、d 组中的脂肪干细胞均可分化为成骨细胞，说明四组培养液中均含
有促进成骨分化的相关因子，A 错误；
B、细胞分化的实质为基因的选择性表达，由于不同细胞共培养促进脂肪干细胞分化为成骨细胞的水平不
同，说明四组脂肪干细胞的成骨分化相关基因的表达存在差异，B 正确；
C、与c 组脂肪干细胞和血管内皮细胞共培养相比较，b 组脂肪干细胞和成纤维细胞共培养的脂肪干细胞成
骨分化水平更高，C 正确；
D、由题图1 装置可知，共培养细胞没有与脂肪干细胞直接接触，而是通过隔板上的小孔连通，且共培养
b、c、d 组细胞成骨分化水平均高于a 组，说明成纤维细胞和血管内皮细胞通过分泌相关细胞因子促进了
脂肪干细胞的成骨分化，D 正确。
故选A。
24．绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶
活性，能防止端粒缩短、体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老，下列叙述错误的是（ ）
A．衰老的细胞中细胞核形态异常，核质间的物质交换频率降低
B．细胞产生的自由基可以通过攻击DNA 和蛋白质引起细胞衰老
C．体外培养癌细胞时，培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老
D．将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞可以增殖
【答案】D
【详解】A、衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，导致核质间物质交换效率降低，A 正
确；
B、自由基学说指出，自由基攻击DNA、蛋白质等生物大分子，引起结构和功能损伤，导致细胞衰老，B
正确；
C、癌细胞依赖端粒酶维持端粒长度以无限增殖，抑制端粒酶活性会导致端粒缩短，最终引发癌细胞衰老，
C 正确；
D、衰老与细胞核密切相关，融合细胞的核来自衰老细胞，即使细胞质年轻，仍无法恢复增殖能力，D 错
误。
故选D。
25．研究人员设计了自噬驱动的细胞膜蛋白靶向降解技术，主要技术如图，自噬诱导分子PEI 能诱导细胞
膜蛋白降解。相关叙述正确的是（ ）
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A．靶细胞将AUTAB 分子吸收进入细胞过程涉及细胞膜的选择透过性
B．通过搭配不同的PEI 可实现对多种膜蛋白的靶向降解
C．AUTAB 分子激活自噬机制，一定会导致细胞的凋亡
D．靶向降解过程中需要溶酶体、线粒体等结构共同参与
【答案】D
【详解】A、由图可知，靶细胞以胞吞的方式将AUTAB 分子吸收进入细胞，不涉及细胞膜的选择透过性，
涉及细胞膜的流动性，A 错误；
B、由图可知，靶蛋白抗体具有识别膜蛋白的作用，通过搭配不同的靶蛋白抗体可实现对多种膜蛋白的靶
向降解，B 错误；
C、由图可知，AUTAB 分子激活自噬机制，过强的细胞自噬会导致细胞凋亡，但图示不能看出细胞凋亡，
C 错误；
D、细胞自噬需要溶酶体将物质分解，同时需要线粒体提供能量，D 正确。
故选D。
二、非选择题题（共5 小题，共50 分）
26．（7 分，除标明外，每空1 分）细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的，研究细胞周期的调控机制
对防治癌症有重要意义。
(1)连续分裂的细胞， ，为一个细胞周期。
(2)细胞周期调控的经典模型如图1 所示，有丝分裂原是一类能刺激细胞启动有丝分裂的信号分子，可影响
一系列下游蛋白质的活性。
①当Rb 的活性低于某一临界值时，由于CDK2 对Rb 活性存在 调节，即使有丝分裂原消失，Rb
活性也会持续下降，细胞正常完成细胞周期；当Rb 的活性高于临界值时，若有丝分裂原消失，细胞会退
出细胞周期。“R 点”是Rb 活性等于临界值的关键调控点，该调控过程应发生在DNA 复制之前。
②研究者用CDK4 抑制剂处理人类宫颈癌细胞（模拟有丝分裂原消失），一段时间后检测退出细胞周期的
宫颈癌细胞中的DNA 数目，发现部分细胞中DNA 数目 （选填“<”“=”“>”）46 条，说明这些细
胞在R 点后才退出细胞周期，不符合经典模型。
(3)为探究上述细胞退出细胞周期的机制，研究者利用已通过R 点的宫颈癌细胞进行图2 所示实验。已知
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CNA 蛋白有助于CDK2 活性的维持。据（2）和图2 结果推测，有丝分裂原消失，① ，CDK2②
，部分细胞在R 点后退出细胞周期。
(4)结合上述研究成果，提出一条治疗癌症的思路 （2 分）。
【答案】(1)从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止
(2)反馈 >
(3)CDK4 活性降低，导致Rb 活性升高 活性降低，减弱对Rb 活性的抑制，导致Rb 活性超过临界值
(4)开发靶向抑制CDK4 活性（或“提高Rb 活性”“抑制CNA 活性”“抑制CDK2 活性”）的药物（2
分）
【详解】（1）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，为一个细胞周期。
（2）①当Rb 活性低于临界值时，CDK2 的作用使Rb 活性进一步下降，由于存在反馈调节，即使有丝分
裂原消失，该过程仍持续，Rb 活性也会持续下降，细胞正常完成细胞周期。
②正常人类体细胞DNA 数目为46 条（未复制时）。若细胞在“R 点后”退出细胞周期，说明已通过R 点
（位于DNA 复制前，即G₁ 期），可能进入S 期完成DNA 复制（DNA 数目加倍至92 条），或处于G₂ 期
/分裂期（DNA 数目仍为92 条），因此这些细胞的DNA 数目>46 条。
（3）由图2 分析可知，当添加CDK4 抑制剂，未添加CNA 激活剂时，退出细胞周期的细胞相对比例较高，
其他三种情况：CDK4 抑制剂和CNA 激活剂均未添加、CDK4 抑制剂和CNA 激活剂均添加、只添加CNA
激活剂，结果都是退出细胞周期的细胞比例较低。已知CNA 蛋白有助于CDK2 活性的维持。根据图2 结果，
结合之前的分析可知，有丝分裂原消失，CDK4 活性降低，导致Rb 活性升高；Rb 活性升高抑制CDK2 活
性；CDK2 活性降低，减弱对Rb 活性的抑制，导致Rb 活性超过临界值，部分细胞在R 点后退出细胞周期。
（4）针对上述机制，可开发抑制 CNA 蛋白功能（如阻断其与CDK2 的结合）的药物，或直接抑制CDK2
活性，使癌细胞无法维持细胞周期进程，被迫退出分裂，从而阻止无限增殖。
27．（10 分，除标明外，每空1 分）在动物个体发育的组织形成时期，开始往往制造数量过多的细胞，继
而再根据某种需求准则来选择最后遗留的功能细胞。这与靶细胞分泌的一种蛋白类存活因子有关，如图1
所示，只有接受了足够量存活因子的神经细胞才能生存，否则细胞会启动凋亡程序。图2 为存活因子调节
过程示意图。如果图1 所示途径中神经细胞死亡过多，会造成神经系统退行性病变。研究表明阿尔茨海默
病（AD）可能与这种凋亡有关，该病目前还没有很好的治疗手段。
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(1)靶细胞中与合成、加工和分泌存活因子直接相关的结构有 （2 分）。图1 和图2 体现了细胞膜具有
功能。
(2)受体被存活因子激活后，通过一系列信号转导途径激活物质A，物质A 进入细胞核 （填“促进”
或“抑制”）凋亡基因的表达，可见细胞凋亡是由遗传机制决定的 。
(3)根据上述机理，写出一种缓解AD 症状的可能思路： （2 分）。
(4)研究发现，人参皂苷Rg1 能有效地保护AD 模型大鼠脑细胞，抑制脑细胞凋亡。现利用AD 模型组大鼠
脑细胞、人参皂苷Rg1 溶液（利用二甲亚砜作溶剂）等为实验材料，对该项研究成果进一步验证。写出简
要的实验思路 （3 分）。
【答案】(1)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜（2 分） 进行细胞间信息交流（或信息交流）
(2)抑制 自动结束生命的过程（或程序性死亡）
(3)研发激活物质A 的药物（或开发存活因子类药物，或抑制凋亡基因的表达）（2 分）
(4)将AD 模型大鼠脑细胞分成A、B 两组，A 组加入适量人参皂甙Rg1 溶液，B 组加入等量二甲亚砜，一
段时间后测定细胞凋亡数目，计算凋亡率（3 分）
【详解】（1） 存活因子是分泌蛋白，与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基
体、细胞膜、线粒体。图1 和图2 体现了生物膜具有进行细胞间信息交流功能。
（2）没有接受到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序，说明物质A 进入细胞核抑制凋亡基
因的表达，可见凋亡的本质是基因决定的细胞编自动结束生命的过程。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）题目AD 形成的机理是存活因子较少，导致物质A 不能被激活，进而导致凋亡基因表达而细胞凋亡，
故可研发特异性激活物质A 的药物或开发存活因子类药物，抑制凋亡基因的表达。
（4） 该实验目的是为了验证人参皂甙Rgl 能有效地保护AD 模型大鼠脑细胞，抑制脑细胞凋亡，自变量
为有无人参皂甙Rgl，因变量是细胞凋亡率。将AD 模型大鼠脑细胞分成A、B 两组，A 组加入适量人参皂
甙Rgl，B 组加入等量生理盐水，一段时间后测定细胞凋亡数，计算凋亡率。
28．（12 分，除标明外，每空1 分）蜜蜂的雌蜂（蜂王或工蜂）由受精卵发育而来，雄蜂则由未受精的卵
细胞（n=16）发育而来。雄蜂的精原细胞经图1 所示的一种特殊形式的减数分裂产生生殖细胞，图2 为雌
蜂某细胞连续分裂过程中不同时期的三个细胞（图中只画出了部分染色体）。回答下列问题：
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(1)图1 减数分裂I 过程中细胞中会出现 个四分体，减数分裂I 过程中 （“会”或“不会”）发
生基因重组，原因是 。
(2)若图1 雄蜂是由图2 细胞分裂产生的子细胞发育而来，则图1 中细胞处于减数分裂I 时，细胞的基因型
是 。从染色体数目及染色体行为变化来说，图1 减数分裂Ⅱ细胞与图2 中细胞 有相同变化，相
同点主要是 。
(3)已知图2 细胞③中A、a 基因控制蜜蜂体色（有黑色、褐色），D、d 基因控制眼色（黑色眼、黄色眼）。
现让褐体黑眼雌雄蜂交配，F1 雄性个体中褐体黑眼色个体占1/4。据此判断，蜜蜂体色、眼色中的显性性
状分别是 （2 分），若将F1中的雌性与其父本交配，则子代中黑体黄色眼雄蜂所占的比例为 （2
分）。若含基因D 的卵细胞50%致死，则F1雄蜂的表型及比例为 （2 分）。
【答案】(1)0 不会 雄蜂中无同源染色体，故产生精子过程中，不发生联会、同源染色体分离等
现象
(2)AADD
②
都有16 条染色体，都有染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开的过程
(3)褐体、黑眼色（2 分） 1/32（2 分） 褐体黑眼色：黑体黑眼色：褐体黄眼色：黑体黄眼色=1：
1：2：2（2 分）
【详解】（1）由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的，其细胞中不含有同源染色体，所以，雄蜂精子
形成过程中不会出现四分体。雄蜂精原细胞在减数分裂产生精子过程中，不发生联会、非同源染色体自由
组合，因此雄蜂产生精子的过程中不会发生基因重组。
（2）由图2 细胞③可看出，图2 经减数分裂产生的卵细胞基因型为AD，所以若图1 雄蜂是由图2 卵细胞
发育而来，由于染色体的复制，则其在形成精子的减数分裂I 期细胞的基因型是AADD。从染色体数目及
染色体行为变化来说，图1 减数分裂Ⅱ细胞与图2 中细胞②都有16 条染色体，都有染色体着丝粒分裂，姐
妹染色单体分开的过程。
（3）由于蜜蜂的雄性只由末受精的卵细胞发育而来，根据F1雄性个体中褐体黑眼色个体占1/4 判断，亲本
雌性可产生四种基因型的卵细胞，即亲本雌性基因型为AaDd，由于其表型为褐体黑眼色，所以蜜蜂体色、
眼色中显性性状分别是褐体、黑眼色。由于亲本中母本的基因型是AaDd，父本的基因型是AD，所以F1中
的雌性的基因型及比例为1AADD：1AADd：1AaDD：1AaDd，雄性个体由卵细胞发育而来，F1中的雌性
产生的基因型为ad 的卵细胞的比例为1/4×1/4=1/16，因此F1中的雌性与其父本交配，子代中黑体黄色眼雄
蜂所占的比例为1/4×1/4×1/2=1/32 。若含基因D 的卵细胞50%致死，则F1中产生的D:d=1:2,而A:a=1:1,所
以亲本雌性AaDd 产生卵细胞的类型及其比例为AD:Ad:aD:ad=1:2:1:2 ，所以F1雄蜂的表型及比例为褐体
黑眼色：黑体黑眼色：褐体黄眼色：黑体黄眼色=1：1：2：2。
29．（12 分，除标明外，每空2 分）早期研究表明蜜蜂的性别是由染色体的数量决定的，其生殖方式如下
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图所示。最新研究发现，蜜蜂的性别决定是基于名为互补性别决定因子（Csd）的基因。蜜蜂中的Csd 存
在多个等位基因，当受精卵中的Csd 等位基因不同时，表达出的两种Csd 蛋白相互结合并激活雌性蜜蜂发
育，若受精卵携带了相同的Csd 基因，其表达出的同种Csd 蛋白无法相互结合形成复合物，理论上该受精
卵应发育为"雄性"，但工蜂能识别并清除这些异常"雄性"受精卵，维护蜂群的整体健康和效率。
(1)雄蜂的精原细胞染色体复制一次，细胞连续分裂两次形成精子的过程被称为特殊的减数分裂，雄蜂在
（填"减数分裂Ⅰ"或"减数分裂Ⅱ"）阶段与正常的减数分裂不同，该阶段结束时，细胞内染色体的分配情
况是 。
(2)一个蜂群中一般只有一只蜂王，当蜂群中诞生新的蜂王，老蜂王会带着部分工蜂建立新的蜂群。新蜂王
和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是 。科研人员将培育出的Csd 基因
纯合的二倍体雄蜂与蜂后杂交，得到的后代高度不育，原因可能是 。
(3)现有A、B 两个蜂群，分别取蜂王和部分蜜蜂细胞，经过PCR 和电泳，得到如图所示的条带。
若将蜂王A 放到没有蜂王的蜂群B 中，一段时间后，检测蜂群受精卵Csd 基因条带，则得到条带型①、②、
③受精卵数量比为①:
:
=
②③ 。
(4)通过基因工程将荧光素酶基因导入到蜂王B 含Csd1 的一条染色体上，将红色荧光素基因导入到蜂王A
某一条染色体上。当荧光素酶基因与荧光素基因存在于同一细胞时，细胞发出荧光。将蜂王A 产生的雄蜂、
蜂王B、工蜂放置一起饲养一段时间。统计蜂群中存在的受精卵发现无色卵:红色卵=5:1，则荧光素酶基因
所在的染色体与Csd1 基因所在的染色体之间的关系是 （填"同源染色体"或"非同源染色体"）。
【答案】(1)减数分裂Ⅰ 全部进入同一个次级精母细胞
(2)1/2/50% 雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组，与正常的卵细胞受精形成3 倍体后代，
后代联会紊乱高度不育
(3)1 1 1
∶∶
(4)非同源染色体
【详解】（1）雄蜂在产生精子的过程中，精母细胞经过连续的两次分裂，第一次分裂时，细胞核不分裂，
细胞质不均等分裂；第二次分裂时，细胞核进行正常均等分裂，细胞质则发生不均等分裂，含细胞质多的
子细胞进一步发育成精子，含细胞质少的子细胞则逐渐退化。因此雄蜂在减数分裂Ⅰ阶段与正常的减数分
裂不同，该阶段结束时，细胞内染色体全部进入同一个次级精母细胞。
（2）由于雄蜂是由卵细胞直接发育形成的，而蜂王是由精子和卵细胞受精后发育而来的，且雄蜂形成的
精子基因型和雄蜂的基因型相同，因此新蜂王和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵Csd 基因纯合∶Csd 基因
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杂合=1 1∶，而若受精卵携带了相同的Csd 基因，其表达出的同种Csd 蛋白无法相互结合形成复合物，理论
上该受精卵应发育为"雄性"，但工蜂能识别并清除这些异常"雄性"受精卵，因此新蜂王和同一蜂群中的雄
蜂产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是1/2。由于雄蜂形成的精子基因型和雄蜂的基因型相同，因此
雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组，与正常的卵细胞受精形成三倍体后代，后代减数分裂
时联会紊乱，不能产生配子，因此表现为高度不育。
（3）蜂王A 的基因型为Csd1Csd2，蜂群B 中由于蜂王B 的基因型为Csd1Csd3，因此蜂群B 中雄蜂的基因
型为Csd1、Csd3，而蜂王A 产生的雌配子为Csd1、Csd2，若将蜂王A 放到没有蜂王的蜂群B 中，子代基
因型和比例为Csd1Csd1 Csd1Csd2 Csd1Csd3 Csd2Csd3=1 1 1 1
∶
∶
∶
∶∶∶，由于携带了相同Csd 基因的受精卵发育
为"雄性"，且会被工蜂能识别并清除这些异常"雄性"受精卵，因此子代中
Csd1Csd2 Csd1Csd3 Csd2Csd3=1 1 1
∶
∶
∶∶，即得到条带型①、②、③受精卵数量比为①∶②∶③=1 1 1
∶∶。
（4）蜂王B 的基因型为Csd1Csd3，通过基因工程将荧光素酶基因（设为E）导入到蜂王B 含Csd1 的一条
染色体上，因此蜂王B 产生的卵细胞基因型和比例为Csd1E Csd3=1 1
∶
∶，即卵细胞内含有荧光素酶基因
E∶不
含荧光素酶基因=1 1∶，蜂王A 产生的雄蜂基因型和比例为Csd1 Csd2=1 1
∶
∶，若红色荧光素基因（设为F）导
入到蜂王A 的Csd 基因所在的染色体，则蜂王A 产生的雄蜂与蜂王B 杂交产生的受精卵基因型和比例为
Csd1ECsd1 Csd1
∶
ECsd2 Csd1Csd3 Csd2Csd3=1 1 1 1
∶
∶
∶∶∶，其中纯合子会被工蜂移除，因此受精卵基因型和比例为
Csd1ECsd2 Csd1Csd3 Csd2Csd3=1 1 1
∶
∶
∶∶，若红色荧光素基因与蜂王A 的Csd2 基因位于一条染色体上，由于当
荧光素酶基因与荧光素基因存在于同一细胞时，细胞发出荧光，则Csd1ECsd2F受精卵为红色，即无色卵∶
红色卵=2 1∶，若红色荧光素基因与蜂王A 的Csd1 基因位于一条染色体上，由于Csd1ECsd1F受精卵被工蜂清
除，则子代没有红色卵，因此可推测荧光素酶基因所在的染色体与Csd1 基因所在的染色体为非同源染色
体，即蜂王A 产生的雄蜂基因型为Csd1F Csd2
∶
F Csd1 Csd2=1 1 1 1
∶
∶
∶∶∶，由于蜂王B 产生的卵细胞基因型和比例
为Csd1E Csd3=1 1
∶
∶，子代基因型为Csd1ECsd1F、Csd1ECsd2F、Csd1ECsd1、Csd1ECsd2、Csd3Csd1F、
Csd3Csd2F、Csd1Csd3、Csd2Csd3，各占1/8，由于Csd1Csd1 受精卵被工蜂清除，因此子代Csd1ECsd2F占
1/6，符合题意。
30．（9 分，除标明外，每空1 分）中科院动物研究所研究发现CyclinB3（细胞周期蛋白）在雌鼠
（2n=40）卵细胞形成过程中发挥了独特作用，当CyclinB3 缺失时雌鼠不能产生后代。研究者对CyclinB3
缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程对比观察并绘制了下图。
(1)雌鼠的一个初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期含有 个四分体。与卵原细胞相比，正常雌鼠的卵细
胞染色体数目减半、核DNA 数目减半的原因是减数分裂过程中 （2 分）。
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(2)若某雌鼠的基因型为DdEe（两对基因独立遗传，且不考虑染色体互换及基因突变），一个初级卵母细
胞经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是De，则同时产生的卵细胞的基因型是 （2 分）。
(3)分析上图可知，CyclinB3 影响卵母细胞 （填“纺锤体形成”或“同源染色体分离”），
CyclinB3 缺失的卵母细胞，在减数分裂Ⅰ后期时的姐妹染色单体数是 （2 分）条。
(4)图中CyclinB3 缺失小鼠的一个卵原细胞从减数分裂Ⅰ间期到减数分裂Ⅱ中期的过程中，核DNA 的数量
变化是 （用n 和箭头表示）。
【答案】(1)20 染色体复制一次，而细胞连续分裂两次（2 分）
(2)De 或dE（2 分）
(3)同源染色体分离 80（2 分）
(4)2n→4n
【详解】（1）四分体是减数分裂过程中由同源染色体配对而成，由题可知，雌鼠（2n=40）含有20 对染
色体，故雌鼠的一个初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期含有20 个四分体。在减数分裂过程中，染色体只复制
一次（在减数分裂Ⅰ前的间期），而细胞连续分裂两次（减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ），这就使得最终形成
的卵细胞中染色体数目和核DNA 数目相较于卵原细胞均减半。
（2）减数分裂过程中，一个卵原细胞经过减数分裂Ⅰ产生一个次级卵母细胞和一个第一极体，经过减数
分裂Ⅱ，次级卵母细胞产生一个卵细胞和一个第二极体，第一极体产生两个第二极体。若第二极体的基因
型是De，存在两种情况，若该第二极体是由第一极体分裂产生的，那么与该第一极体同时产生的次级卵母
细胞的基因型为dE，所以卵细胞的基因型是dE，若该第二极体是由次级卵母细胞分裂产生的，那么卵细
胞的基因型就是De。
（3）对比正常雌鼠和CyclinB3 缺失雌鼠卵细胞形成过程图可知，正常雌鼠在减数分裂Ⅰ后期同源染色体
能够正常分离，而CyclinB3 缺失雌鼠在减数分裂Ⅰ后期同源染色体不能正常分离，由此可推测CyclinB3
影响卵母细胞同源染色体分离，已知雌鼠体细胞中染色体数，在减数分裂 Ⅰ 前的间期染色体复制后，每
条染色体含有两条姐妹染色单体，所以在减数分裂Ⅰ后期时，细胞中染色体数为40 条，姐妹染色单体数为
80 条，对于CyclinB3 缺失的卵母细胞也是如此。
（4）图中CyclinB3 缺失小鼠的一个卵原细胞在减数分裂Ⅰ间期进行DNA 复制，核DNA 数目由2n 变为
4n ，经过减数分裂Ⅰ，CyclinB3 影响卵母细胞同源染色体分离，最后核DNA 数目不变，因此核DNA 的
数量变化是2n→4n。
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