第1講細(xì)胞的增殖和受精作用2015高考導(dǎo)航考綱考頻考情分析1.細(xì)胞的生長和增殖的周期性與無絲分裂(Ⅰ)2．細(xì)胞的有絲分裂(Ⅱ)(2014·T1)3．細(xì)胞的減數(shù)分裂與動物的受精過程(Ⅱ)4．實驗：觀察細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂(2014·T1)1.趨勢分析：有絲分裂與減數(shù)分裂的比較常結(jié)合分裂圖像及染色體與DNA的數(shù)量變化曲線來考查；配子的形成常結(jié)合DNA復(fù)制與變異等知識進(jìn)行考查。2．備考指南：(1)重點關(guān)注細(xì)胞分裂圖像的識別、細(xì)胞分裂過程中染色體、DNA的數(shù)量變化。(2)并列比較法理解減數(shù)分裂和有絲分裂的區(qū)別。[答案]eq\o(□,\s\up1(1))蛙的紅細(xì)胞eq\o(□,\s\up1(2))DNA復(fù)制eq\o(□,\s\up1(3))染色體的著絲點排列在赤道板上eq\o(□,\s\up1(4))染色體消失eq\o(□,\s\up1(5))著絲點分裂eq\o(□,\s\up1(6))受精作用[鏈接思考]1．參與動植物細(xì)胞分裂的細(xì)胞器完全相同嗎？提示：不完全相同。相同的細(xì)胞器是核糖體、線粒體；不同的是植物細(xì)胞還有高爾基體，動物細(xì)胞還有中心體，低等植物細(xì)胞還有中心體、高爾基體。2.有絲分裂和減數(shù)分裂過程中哪些類型的細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)分裂不均等？提示：初級卵母細(xì)胞，次級卵母細(xì)胞。[真題自測]判一判(1)剪取大蒜根尖分生區(qū)，經(jīng)染色在光鏡下可見有絲分裂各時期(2014重慶，1B)()(2)洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂過程中核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)的比值變化如下圖所示(2014廣東，24A)()(3)分析上圖可知，該時期細(xì)胞中染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的兩倍，并且通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核的物質(zhì)減少(2014江蘇，12CD)()(4)紡錘體形成于有絲分裂前期，消失于分裂后期(2013江蘇，3C)()(5)卵裂時個別細(xì)胞染色體異常分離，可形成人類的21三體綜合征個體與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關(guān)(2013安徽，4⑤)()(6)如圖f～g過程中同源染色體分離，染色體數(shù)目減半(2011天津，4D)()(7)基因型為AABb的個體形成如圖所示的細(xì)胞，該細(xì)胞中基因a是由基因A突變產(chǎn)生的(2011江蘇，11B改編)()(8)人類精子的形成過程中，姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的(2010江蘇，21B)()提示：(1)×。有絲分裂中分裂間期持續(xù)時間最長，細(xì)胞絕大多數(shù)處于間期，且解離時細(xì)胞被殺死，所以在光鏡下不一定能觀察到有絲分裂所有時期。(2)×。洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂過程中，伴隨DNA的復(fù)制，DNA與染色體數(shù)目的比值變?yōu)?，但是當(dāng)進(jìn)入有絲分裂后期著絲點分裂后，DNA與染色體數(shù)目的比值又恢復(fù)為1。(3)×。該時期為有絲分裂中期，細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞染色體數(shù)相同；該時期核膜已經(jīng)解體，無細(xì)胞核，故不存在物質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核的情況。(4)×。紡錘體消失于分裂末期。(5)×。卵裂過程中只能進(jìn)行有絲分裂，有絲分裂過程中無聯(lián)會現(xiàn)象。(6)×。該圖中發(fā)生的細(xì)胞增殖方式只有有絲分裂，無減數(shù)分裂，而同源染色體的分離只發(fā)生在減數(shù)分裂中。(7)√。該個體的基因型為AABb，無基因a，所以圖中的基因a是基因突變的結(jié)果。(8)√。由于可能會發(fā)生基因突變、同源染色體四分體時期的交叉互換和非同源染色體之間染色體片段的易位，所以姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能不同。命題點1借助模式圖和圖表考查有絲分裂和減數(shù)分裂下列圖像是一些二倍體生物(基因型為AaBb)細(xì)胞分裂和細(xì)胞中染色體組成的相關(guān)模式圖，請據(jù)圖分析。(1)圖甲中，正處于減數(shù)分裂過程中的細(xì)胞是圖________(填數(shù)字)；圖①與圖②兩細(xì)胞在分裂過程中有不同之處，與此直接相關(guān)的細(xì)胞器是____________。(2)圖甲中細(xì)胞①下一個時期的細(xì)胞內(nèi)，a、b、c的數(shù)量分別為________。圖③分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱是______________________，并在圖丙坐標(biāo)右側(cè)畫出該子細(xì)胞的相關(guān)柱形圖。(3)圖甲中，對應(yīng)圖乙中BC段的是(用數(shù)字表示)______，圖丙中(一)→(二)，完成了圖乙中的________段的變化。(4)在觀察根尖有絲分裂裝片時，不能看到圖甲②中染色體向兩極移動的動態(tài)過程，其原因是________________；用高倍顯微鏡觀察洋蔥表皮細(xì)胞臨時裝片時，能清楚地看到細(xì)胞核，但看不到染色體，是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)圖甲中，①處于有絲分裂中期，②處于有絲分裂后期，③處于減數(shù)第一次分裂后期。圖①與圖②兩細(xì)胞子細(xì)胞的形成方式不同，植物細(xì)胞形成細(xì)胞板，與高爾基體有關(guān)，動物細(xì)胞從細(xì)胞中央向內(nèi)進(jìn)行凹陷。(2)分析圖丙可知，a是染色體的數(shù)目，b是染色單體的數(shù)目，c是DNA的數(shù)目，①細(xì)胞的下一個時期是有絲分裂后期，染色體的數(shù)目是8，染色單體的數(shù)目是0，DNA的數(shù)目是8；③處于減數(shù)第一次分裂后期，細(xì)胞會均等分裂，是初級精母細(xì)胞，子細(xì)胞是次級精母細(xì)胞，剛形成的次級精母細(xì)胞中染色體的數(shù)目為2，染色單體的數(shù)目為4，DNA的數(shù)目為4。(3)圖乙的BC段是含有染色單體的階段，所以①③對應(yīng)BC段；圖丙的(一)表示DNA沒有復(fù)制時或末期時，(二)表示DNA復(fù)制完成，含有染色單體的時期，綜合考慮其對應(yīng)圖乙的AB段。(4)在觀察根尖有絲分裂裝片時，不能看到圖甲②中染色體向兩極移動的動態(tài)過程，其原因是根尖在解離時已被鹽酸殺死；洋蔥表皮細(xì)胞是成熟的細(xì)胞，已高度分化，不再進(jìn)行分裂。[答案](1)③高爾基體(2)8、0、8次級精母細(xì)胞如圖所示(3)①③AB(4)根尖已被殺死洋蔥表皮細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，不再進(jìn)行分裂思維拓展(1)圖甲中②屬于哪一類細(xì)胞？判斷的依據(jù)是什么？提示：低等植物細(xì)胞。具有中心體和細(xì)胞壁。(2)若圖甲中的①③細(xì)胞來自同一個體，則①和③最終產(chǎn)生子細(xì)胞的基因型分別是什么？提示：①→AaBb，③→AB、ab或Ab、aB。(3)圖甲①中含有幾個四分體？圖乙中含有四分體的階段是哪一段？提示：0。BC。(4)若該動物為雌性(基因型為AaBb)，請繪出產(chǎn)生Ab卵細(xì)胞的初級卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期的細(xì)胞圖像。提示：如圖所示eq\x()(5)觀察有關(guān)有絲分裂、減數(shù)分裂與受精過程中核DNA含量、染色體數(shù)目變化的曲線，回答下列問題：四分體形成于__________時段；等位基因的分離發(fā)生在________時段；著絲點分裂發(fā)生于________時刻，基因重組可發(fā)生于______________時段，基因突變易發(fā)生于______________時段；____________時段中的染色單體消失。提示：6～78～93、11、176～7、8～90～1、5～6、14～153～4、11～12、17～18(6)請用坐標(biāo)直方圖的形式表示出有絲分裂中期、有絲分裂后期、減Ⅰ后期、減Ⅱ后期中的染色體、染色單體和核DNA的數(shù)量關(guān)系圖。提示：如圖所示(7)假如僅將一對同源染色體兩條染色體的DNA用15N標(biāo)記，然后放在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，最后形成的4個子細(xì)胞中是否都含有標(biāo)記？提示：不確定，可能有三種情況。1．細(xì)胞不同時期圖像的識別(1)根據(jù)染色體形態(tài)和行為判斷eq\a\vs4\al(染色體相對散亂，,排列在紡錘體中央)→eq\a\vs4\al(前,期)eq\o(→,\s\up7(有無同),\s\do5(源染色體))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(無：減Ⅱ,有\(zhòng)o(→,\s\up7(是否),\s\do5(聯(lián)會))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(是：減Ⅰ,否：有絲分裂))))eq\a\vs4\al(染色體排列,在赤道板上)→中期eq\o(→,\s\up7(有無同),\s\do5(源染色體))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(無：減Ⅱ,有\(zhòng)o(→,\s\up7(有無),\s\do5(“四分體”))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(有：減Ⅰ,無：有絲分裂))))eq\a\vs4\al(染色體,移向兩極)→后期eq\o(→,\s\up7(每一極有無),\s\do5(同源染色體))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(無\o(→,\s\up7(是否存在姐),\s\do5(妹染色單體))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(是：減Ⅰ,否：減Ⅱ)),有：有絲分裂))(2)依據(jù)細(xì)胞質(zhì)分配方式判斷(針對減數(shù)分裂)2.柱形圖分析減數(shù)分裂(以精子的形成過程為例)3．DNA含量、染色體數(shù)目變化的曲線分析(1)判斷DNA含量、染色體數(shù)目變化曲線的依據(jù)與方法：①依據(jù)：DNA含量是逐漸增加的，有一個復(fù)制過程，而染色體數(shù)量不是逐漸增加的。②方法：(2)判斷曲線中的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的依據(jù)與方法①依據(jù)：a．有絲分裂：起點和終點的染色體數(shù)目和DNA含量是相同的；b．減數(shù)分裂：終點染色體和DNA含量是起點的一半；c．受精作用：染色體和DNA含量同時加倍。②方法：一看“染色體峰值”eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(最大為4N——有絲分裂,最大為2N——減數(shù)分裂))二看“豎直下降”次數(shù)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(兩次——減數(shù)分裂,一次——有絲分裂))三看“最終結(jié)果”eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(減半——減數(shù)分裂,相等——有絲分裂))四看“染色體和DNA同時加倍的點”——受精作用4．涉及細(xì)胞分裂的4個誤區(qū)(1)誤認(rèn)為只要細(xì)胞分裂就有細(xì)胞周期，實際上只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，高度分化的細(xì)胞、進(jìn)行減數(shù)分裂的性原細(xì)胞都沒有細(xì)胞周期。(2)誤認(rèn)為著絲點分裂是紡錘絲牽拉的結(jié)果，實際上著絲點先分裂，之后紡錘絲牽拉。(3)誤認(rèn)為赤道板是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，實際上細(xì)胞板是真實存在的結(jié)構(gòu)，而赤道板并非真實存在。(4)誤認(rèn)為同源染色體形態(tài)、大小完全相同，反例，如性染色體的形態(tài)、大小不同。猜想1如圖Ⅰ、Ⅱ分別表示某些二倍體生物核DNA數(shù)目和染色體數(shù)目的變化、細(xì)胞分裂過程中染色體的行為變化，據(jù)圖分析下列說法中，不正確的是()A．圖Ⅰ中①④表示細(xì)胞分裂過程中DNA分子正在進(jìn)行復(fù)制B．圖Ⅰ中a、b段分別表示有絲分裂和減數(shù)分裂，c段內(nèi)發(fā)生了受精作用C．圖Ⅱ中進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞有D和D′D．圖Ⅱ中含有兩個染色體組的細(xì)胞有A′、B、B′、C、C′、D解析：選D。圖Ⅱ中進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞有D和D′，其余細(xì)胞均進(jìn)行減數(shù)分裂；圖Ⅱ中含有兩個染色體組的細(xì)胞有A′、B′、C，C′、D，A、B細(xì)胞中只含有一個染色體組，D′細(xì)胞中含有4個染色體組。[解題模板]在復(fù)習(xí)時通過繪制細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂圖像，并列表比較，掌握各時期圖像中染色體行為的變化特點。解題可依據(jù)下列模板進(jìn)行：第一步，通過有無細(xì)胞壁和中心體判斷細(xì)胞種類；第二步，觀察圖像中染色體行為變化判斷分裂時期；第三步，根據(jù)有無同源染色體及同源染色體變化特點判斷分裂方式；第四步，結(jié)合選擇題的選項或非選擇題的問題，聯(lián)系生物知識進(jìn)行判斷或確定答案。命題點2綜合分析細(xì)胞分裂與遺傳變異的關(guān)系下圖分別表示對幾種生物體內(nèi)正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞進(jìn)行觀察的結(jié)果。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．若圖甲為分裂過程中的某階段，則A，a的不同是基因突變的結(jié)果B．若圖乙表示分生區(qū)細(xì)胞分裂過程中的某階段，則基因重組可發(fā)生在這一階段C．若圖乙表示減數(shù)分裂過程中的某階段，則基因的自由組合定律可發(fā)生在這一階段D．若圖丙表示果蠅卵巢內(nèi)的幾種細(xì)胞，則b組細(xì)胞會出現(xiàn)染色體變異[解析]A、B項均為有絲分裂存在基因突變但不存在基因重組，A正確，B錯誤。若圖乙表示減數(shù)分裂過程中的某階段，那么該階段可能是減數(shù)第一次分裂的前、中、后期，基因的自由組合可發(fā)生在此階段，C正確。若圖丙表示果蠅卵巢內(nèi)的幾種細(xì)胞，根據(jù)細(xì)胞中染色體數(shù)量可知，b組可表示卵原細(xì)胞、初級卵母細(xì)胞或處于減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞，因此b組細(xì)胞中可能會出現(xiàn)染色體變異，D正確。[答案]B思維拓展(1)甲細(xì)胞能否發(fā)生基因的分離定律和基因的自由組合定律？提示：不能。因甲進(jìn)行有絲分裂。(2)下圖①中A和a形成的原因有哪些？若出現(xiàn)下圖②則原因是什么？提示：基因突變或交叉互換?；蛲蛔?。(3)誘變育種的機(jī)理和秋水仙素的作用機(jī)理通常作用于丙圖中的哪一組細(xì)胞？提示：b組。(4)若某三體(AAa)生物能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂(同源染色體隨機(jī)分離)，那么該三體產(chǎn)生配子的種類及比例怎樣？提示：Aa∶A∶AA∶a＝2∶2∶1∶1。(5)假如Aa的小鼠在形成配子時，出現(xiàn)了處于減數(shù)第二次分裂中期Aa型的細(xì)胞，最可能的原因是什么？提示：A和a所在的染色體發(fā)生了交叉互換。(6)基因型為AaXBY的小鼠，產(chǎn)生了一個aaXBXBY的配子可能的原因是什么？提示：含a的染色體一定在減Ⅱ時未分離，XBY在減Ⅰ時未分離，且XB在減Ⅱ時又未分離。1．減數(shù)分裂與遺傳規(guī)律2．細(xì)胞分裂與可遺傳變異(1)基因突變：任何方式的細(xì)胞分裂過程中，都有遺傳物質(zhì)的復(fù)制，受生物體內(nèi)或體外各種因素的干擾，都可導(dǎo)致DNA復(fù)制過程中發(fā)生差錯，從而發(fā)生基因突變。(2)基因重組：發(fā)生于減Ⅰ四分體時期和減Ⅰ后期，即同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換和基因的自由組合。(3)染色體變異①染色體數(shù)目變異：如多倍體：發(fā)生于有絲分裂末期，染色體加倍，沒有形成兩個子細(xì)胞。②染色體結(jié)構(gòu)的變異：一般發(fā)生于減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會時期。(4)原核細(xì)胞的變異：原核生物的變異類型只有基因突變，不存在真正意義上的染色體，自然也沒有基因重組和染色體變異。3．細(xì)胞分裂過程中產(chǎn)生異常細(xì)胞的原因分析(1)紡錘體形成受阻：低溫誘導(dǎo)或用秋水仙素處理，使有絲分裂過程中紡錘體的形成受阻，導(dǎo)致體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，形成多倍體細(xì)胞。(2)同源染色體不分離：在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體不分離導(dǎo)致所產(chǎn)生的次級精(卵)母細(xì)胞異常，進(jìn)而使產(chǎn)生的配子全部異常。(3)姐妹染色單體不分離：在減數(shù)第二次分裂后期，姐妹染色單體不分離，導(dǎo)致產(chǎn)生的配子有一半異常。4．姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因分析eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(（1）體細(xì)胞中發(fā)生，,作用時間在間期，,親代基因純合))?一定是基因突變。eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(（2）姐妹染色單體的其,中一條有兩種顏色，,作用時間是減Ⅰ前))?一定是交叉互換。(3)無任何提示，則上述兩種情況都有可能。猜想2一個基因型為AaXbY的雄果蠅經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了甲、乙兩個異常精細(xì)胞，精細(xì)胞甲的染色體組成為aYY，精細(xì)胞乙的染色體組成為AXbY。下列敘述不正確的是()A．精細(xì)胞甲和精細(xì)胞乙不可能來自同一個初級精母細(xì)胞B．與精細(xì)胞乙同時形成的另外三個精細(xì)胞都是異常精細(xì)胞C．精細(xì)胞甲形成的原因是染色體在減數(shù)第二次分裂前多復(fù)制一次D．精細(xì)胞乙形成的原因是X和Y染色體在減數(shù)第一次分裂過程中未分離解析：選C。精細(xì)胞甲(aYY)中的異常體現(xiàn)在多了一條Y，其形成的原因是在減數(shù)第二次分裂后期，著絲點分裂后，兩條Y染色體沒有移向兩極，而是移向了同一極。[解題模板]如何根據(jù)配子異常情況推測減數(shù)分裂何時發(fā)生異常，若親代為AaXBY：(1)若配子中出現(xiàn)Aa或XY在一起時，則一定是減Ⅰ分裂異常。(2)若配子中A與a、X與Y分開，但出現(xiàn)了兩個AA/aa或兩個XX/YY的配子，則一定是減Ⅱ分裂異常。(3)若出現(xiàn)AAa或Aaa或XXY或XYY的配子時，則一定是減Ⅰ和減Ⅱ分裂均異常。(4)若配子中無A和a或無XB和Y時，則可能是減Ⅰ或減Ⅱ分裂異常。猜想3在熒光顯微鏡下觀察被標(biāo)記的某動物的睪丸細(xì)胞，等位基因A、a被分別標(biāo)記為紅、黃色，等位基因B、b被分別標(biāo)記為藍(lán)、綠色。①③細(xì)胞都處于染色體向兩極移動的時期。不考慮基因突變和交叉互換，下列有關(guān)推測合理的是()A．①時期的細(xì)胞中向每一極移動的都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點，各2個B．③時期的細(xì)胞中向每一極移動的都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點，各1個C．②時期的初級精母細(xì)胞中都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點，各2個D．圖中精細(xì)胞產(chǎn)生的原因是減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂過程異常解析：選C。據(jù)圖分析可知，①為有絲分裂后期的細(xì)胞，該時期著絲點分裂，向每一極移動的基因有A、a、B、b，因而有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點，且各有1個；由最終產(chǎn)生的精細(xì)胞可知，減數(shù)第一次分裂發(fā)生異常，即B、b對應(yīng)的同源染色體未分離，而是進(jìn)入同一個次級精母細(xì)胞，所以形成的兩個次級精母細(xì)胞中的基因組成不相同，分別為AABBbb和aa，所以D、B選項是錯的。②時期的初級精母細(xì)胞每條染色體含有兩條染色單體，此細(xì)胞的基因為A、A、a、a、B、B、b、b；圖中精細(xì)胞含有A、B、b基因，其產(chǎn)生原因可能是減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體沒有分開。[解題技巧]DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記情況分析(1)首先確定細(xì)胞分裂方式，是有絲分裂還是減數(shù)分裂，有絲分裂常以一條染色體為研究對象，減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象。(2)其次確定標(biāo)記過程中DNA復(fù)制次數(shù)和在未標(biāo)記培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂次數(shù)(時期)。(3)最后圖示細(xì)胞分裂過程，如下圖：①標(biāo)記DNA分子：②轉(zhuǎn)至不含放射性培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個細(xì)胞周期：1．(2014·重慶重點中學(xué)聯(lián)考)某二倍體生物(染色體數(shù)為2N)染色體上的DNA用3H充分標(biāo)記，置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其有絲分裂過程中細(xì)胞局部結(jié)構(gòu)變化過程如圖所示，有關(guān)敘述錯誤的是()A．圖A中DNA復(fù)制的酶一定是從1運進(jìn)的，與3直接相連的膜性細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B．圖B中DNA數(shù)∶染色單體數(shù)∶染色體數(shù)∶同源染色體對數(shù)＝4∶4∶2∶1C．圖C表示細(xì)胞處于有絲分裂的末期，其判斷依據(jù)是核膜重新構(gòu)建D．經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞有絲分裂，子細(xì)胞含3H的染色體數(shù)一定為N解析：選D。根據(jù)題意，圖示為某二倍體生物有絲分裂過程中細(xì)胞局部結(jié)構(gòu)變化過程。A為細(xì)胞核，1為核孔，2和3分別為核膜的內(nèi)膜和外膜，DNA復(fù)制需要的解旋酶和DNA聚合酶是由細(xì)胞質(zhì)中的核糖體合成的，并通過1核孔運入細(xì)胞核參與DNA的復(fù)制。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連3核膜、外連細(xì)胞膜，是細(xì)胞內(nèi)膜面積最大的細(xì)胞器，A項正確；B中核膜逐漸解體，出現(xiàn)4染色體，應(yīng)該為有絲分裂前期，此時細(xì)胞經(jīng)過間期復(fù)制，染色體數(shù)目、同源染色體數(shù)目不變，分別為2N條、N對，而DNA數(shù)目由于復(fù)制加倍，由2N→4N，染色單體數(shù)也從0→4N，所以細(xì)胞中DNA數(shù)∶染色單體數(shù)∶染色體數(shù)∶同源染色體對數(shù)＝4∶4∶2∶1，B項正確；圖C中核膜小泡逐漸融合變成核膜，且染色體逐漸解旋變細(xì)為染色質(zhì)，故該圖表示有絲分裂末期，C項正確；DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，復(fù)制后，每個DNA分子中有一條鏈含3H。則第一次有絲分裂后所形成的子細(xì)胞中，含3H的染色體數(shù)均為2N，但每條染色體的DNA分子的兩條鏈均為雜合的(3H1H)；繼續(xù)在無放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，由于DNA的半保留復(fù)制，每條染色體的一條染色單體上DNA分子的兩條鏈為雜合的(3H1H)，另一條染色單體上DNA分子的兩條鏈為純合的(1H1H)，即一半染色單體含放射性，但有絲分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體成為子染色體后，子染色體的分離具有隨機(jī)性，因此，含3H的染色體進(jìn)入同一個子細(xì)胞的數(shù)量為0～2N，D項錯誤。2．根據(jù)示意圖做出的判斷不正確的是()A．若細(xì)胞甲取自根尖分生區(qū)，則該植物很可能高度不育B．甲細(xì)胞中含有兩個染色體組C．細(xì)胞乙取自雄果蠅，1、2號染色體應(yīng)屬于性染色體D．細(xì)胞乙不可能取自雄果蠅，1、2號染色體出現(xiàn)的差異可能是由染色體結(jié)構(gòu)變異引起的解析：選C。由于細(xì)胞乙的細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，所以該細(xì)胞應(yīng)取自雌性個體，C項錯誤。雄性個體中兩條性染色體大小不等是正?，F(xiàn)象，但是雌性個體中出現(xiàn)兩條大小不等的同源染色體，可能是染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的。細(xì)胞甲中沒有同源染色體，該植物減數(shù)分裂過程中會發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，高度不育。3.如圖為某高等動物的細(xì)胞分裂示意圖，據(jù)此判斷下列現(xiàn)象中不可能發(fā)生在該細(xì)胞分裂過程中的是()A．DNA數(shù)目是體細(xì)胞的2倍B．染色體數(shù)目是體細(xì)胞的2倍C．非姐妹染色單體間的交叉互換D．非同源染色體的自由組合解析：選B。由圖中同源染色體排列在赤道板上判斷該圖為減數(shù)第一次分裂中期圖。減數(shù)分裂過程中會出現(xiàn)DNA的復(fù)制、同源染色體的聯(lián)會、形成四分體、非姐妹染色單體間的交叉互換、同源染色體分離、非同源染色體的自由組合等行為。減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目先減半(減Ⅰ)再暫時加倍(減Ⅱ后期)，最后再減半，所以染色體數(shù)目不會超過體細(xì)胞中染色體數(shù)目。4．基因型為AaXBY的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，下列說法正確的是()A．四分體時期常染色體和性染色體間可能進(jìn)行交叉互換導(dǎo)致基因重組B．細(xì)胞中相同基因的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期C．在減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞中存在兩條X染色體或兩條Y染色體D．分裂過程中染色體數(shù)∶DNA分子數(shù)＝1∶2解析：選C。選項A不正確，四分體時期的交叉互換只發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間；選項B不正確，相同基因的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂的后期；選項C正確，減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體發(fā)生分離，減數(shù)第二次分裂后期，隨著著絲點的分裂，姐妹染色單體分離，細(xì)胞中會存在兩條X染色體或兩條Y染色體；選項D不正確，在減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂后期之前，染色體數(shù)∶DNA分子數(shù)＝1∶2，當(dāng)減Ⅱ后期著絲點分裂后，染色體數(shù)∶DNA分子數(shù)＝1∶1。5．如圖甲表示基因型為AaBb的某高等雌性動物處于細(xì)胞分裂不同時期的圖像，乙表示該動物細(xì)胞分裂的不同時期染色體數(shù)目變化曲線，丙表示該動物形成生殖細(xì)胞的過程圖解，丁表示某細(xì)胞中染色體與基因的位置關(guān)系。請據(jù)圖分析回答：(1)在不考慮變異的情況下，圖甲中含有等位基因的細(xì)胞有________。(2)圖甲中B、E細(xì)胞各含有________、________條染色體；其中E細(xì)胞所處的分裂時期屬于圖乙中的________(填標(biāo)號)階段。(3)在細(xì)胞分裂過程中，細(xì)胞中染色體數(shù)暫時加倍處在圖乙中的________(填標(biāo)號)階段。(4)基因突變最可能在圖甲中的________細(xì)胞中發(fā)生。(5)圖丁對應(yīng)于圖丙中的細(xì)胞________(填“①”“②”或“③”)；細(xì)胞Ⅳ的基因組成是________。解析：(1)通常情況下，含有等位基因的細(xì)胞中一定有同源染色體，圖甲中含有同源染色體的細(xì)胞是A、B、D。(2)圖甲中B細(xì)胞含有8條染色體，E細(xì)胞含有2條染色體。圖甲中E細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期，對應(yīng)圖乙中的②階段。(3)在細(xì)胞分裂過程中，細(xì)胞中染色體數(shù)暫時加倍的時期分別是減數(shù)第二次分裂的后期和有絲分裂的后期，對應(yīng)于圖乙中的③⑥階段。(4)基因突變一般發(fā)生在DNA復(fù)制過程中，最可能在圖甲的A細(xì)胞中發(fā)生。(5)圖丁的細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，由于細(xì)胞質(zhì)均等分裂，所以為第一極體，對應(yīng)于圖丙中的細(xì)胞②；由于第一極體的基因型是AAbb，所以細(xì)胞③的基因組成為aaBB，故細(xì)胞Ⅳ的基因組成是aB。答案：(1)A、B、D(2)82②(3)③⑥(4)A(5)②aB1．(2014·重慶名校聯(lián)考)下圖是自然界中豌豆的生殖周期示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是()A．非等位基因的自由組合發(fā)生于c過程中B．基因的表達(dá)僅發(fā)生在a過程中C．純種豌豆自交產(chǎn)生的子代表現(xiàn)型不一定只有一種D．在d過程中同源染色體會發(fā)生聯(lián)會解析：選A。由圖可知，a是有絲分裂，b是分裂、分化過程，c是減數(shù)分裂，d是受精作用，非等位基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，故A正確?；虻谋磉_(dá)在a、b、c過程中都有，故B錯誤。純種豌豆自交產(chǎn)生的子代表現(xiàn)型應(yīng)只有一種，因為豌豆是自花傳粉、閉花受粉，故C錯誤。在受精過程中不會發(fā)生同源染色體聯(lián)會，故D錯誤。2．(原創(chuàng)題)在細(xì)胞增殖過程中，染色體和DNA都有復(fù)制和加倍的過程，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．染色體復(fù)制后其數(shù)量是之前的二倍B．細(xì)胞中b、d過程發(fā)生在細(xì)胞分裂間期C．細(xì)胞中a過程發(fā)生在細(xì)胞分裂間期D．細(xì)胞中c過程發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期解析：選A。染色體復(fù)制前含有一個DNA分子，復(fù)制后含有兩個DNA分子，著絲點數(shù)目并不增加，復(fù)制前后都是一條染色體，因此，通過復(fù)制染色體的數(shù)量并不增加，而DNA分子的數(shù)量加倍；DNA的復(fù)制與加倍是同一過程，發(fā)生在細(xì)胞分裂間期；染色體復(fù)制發(fā)生在間期；細(xì)胞有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期著絲點一分為二，染色體數(shù)目加倍。3．(2014·四川樂山第二次調(diào)研)根據(jù)每個細(xì)胞中核DNA相對含量的不同，將某高等哺乳動物睪丸中連續(xù)增殖的精原細(xì)胞歸為A、B、C三組，每組細(xì)胞數(shù)目如圖1所示；將睪丸中參與配子形成過程的細(xì)胞歸為D、E、F三組，每組細(xì)胞數(shù)目如圖2所示；根據(jù)細(xì)胞中每條染色體上DNA含量在細(xì)胞周期中的變化繪制曲線，如圖3所示。下列敘述中錯誤的是()A．圖2中F組細(xì)胞變成E組細(xì)胞的過程發(fā)生在圖3的丙～丁段B．圖1中C組細(xì)胞和圖2的F細(xì)胞不是都對應(yīng)于圖3的乙～丙段C．圖1中B組細(xì)胞和圖2的E細(xì)胞變成F細(xì)胞都對應(yīng)于圖3中的甲～乙段D．圖1中的所有細(xì)胞都是精原細(xì)胞，圖3的乙～丙段的細(xì)胞不都是初級精母細(xì)胞解析：選A。圖1表示睪丸中連續(xù)增殖的精原細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，A表示間期的G1期和末期，B表示間期的S期，C表示間期的G2、前、中、后期；圖2配子形成過程的分裂方式為減數(shù)分裂，D表示精細(xì)胞(減數(shù)第二次分裂的末期)，E表示減數(shù)第一次分裂間期的G1期、減數(shù)第一次分裂的末期到減數(shù)第二次分裂的后期，F(xiàn)表示減數(shù)第一次分裂間期的G2期到減數(shù)第一次分裂的后期；圖3中甲之前表示G1期，甲→乙表示S期，乙→丙表示有絲分裂的G2期到中期。減數(shù)分裂的G2到減數(shù)第二次分裂的中期，丙→丁表示有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期，丁→戊表示有絲分裂后期到末期、減數(shù)第二次分裂后期到末期。圖2中F組細(xì)胞變成E組細(xì)胞的過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂末期，在圖3的乙～丙段，A不符合題意。圖1中C組細(xì)胞的后期不在圖3的乙～丙段，圖2的F細(xì)胞都對應(yīng)于圖3的乙～丙段，B符合題意。圖1中的B表示DNA的復(fù)制過程，由圖2中的E→F的過程DNA的相對含量加倍，所以兩者都對應(yīng)圖3的甲～乙段，C項符合題意；圖1表示精原細(xì)胞的有絲分裂，所以所有細(xì)胞都是精原細(xì)胞，而圖3的乙～丙段表示細(xì)胞中含有姐妹染色單體，所以其細(xì)胞不都是初級精母細(xì)胞，D項符合題意。4．通過觀察染色體的形態(tài)，可推測細(xì)胞中DNA量的變化。用此方法，在下列時期能檢測到培養(yǎng)的皮膚細(xì)胞中DNA量加倍的是()A．有絲分裂的前期、中期和后期B．細(xì)胞周期的間期中DNA復(fù)制時C．減數(shù)分裂的第二次分裂的中期D．減數(shù)分裂的第一次分裂的前期解析：選A。在減數(shù)分裂及有絲分裂過程中DNA含量加倍的時期分別有：減數(shù)第一次分裂前的間期DNA復(fù)制之后、前期、中期、后期和末期變成2個細(xì)胞之前，有絲分裂的間期DNA復(fù)制之后、前期、中期、后期和末期變成2個細(xì)胞之前；而題干信息表明是皮膚細(xì)胞，皮膚細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂，所以只有選項A正確。5．(2014·重慶三峽名校聯(lián)考)在體外培養(yǎng)小鼠體細(xì)胞時，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分為3種類型：甲類細(xì)胞核DNA量是乙類細(xì)胞的兩倍，丙類細(xì)胞核DNA量介于甲、乙兩類細(xì)胞之間。以下推測正確的是()A．甲類細(xì)胞均處于分裂期，在三類細(xì)胞中所占比例最大B．乙類細(xì)胞無分裂能力，屬于高度分化的細(xì)胞C．丙類細(xì)胞已經(jīng)進(jìn)入衰老期，將停止細(xì)胞分裂D．用藥物抑制細(xì)胞的DNA復(fù)制，乙類細(xì)胞比例將增加解析：選D。根據(jù)題目信息可知，甲類細(xì)胞均處于分裂期，分裂期占整個細(xì)胞周期的時間少，在細(xì)胞周期中各期所占時間與所占細(xì)胞的數(shù)目成正相關(guān)，所以甲在三類細(xì)胞中所占比例最小，A錯；乙類細(xì)胞沒有進(jìn)行分裂，但不一定屬于高度分化的細(xì)胞，B錯；丙類細(xì)胞核DNA含量介于甲、乙兩類細(xì)胞之間，說明丙類細(xì)胞進(jìn)行了DNA復(fù)制，不能說明已經(jīng)進(jìn)入衰老期，將停止細(xì)胞分裂，C錯；用藥物抑制細(xì)胞的DNA復(fù)制，細(xì)胞將停留在間期，所以乙類細(xì)胞比例將增加，D正確。6.如圖是蛙的紅細(xì)胞的無絲分裂過程，和有絲分裂相比，下列敘述正確的是()A．沒有DNA和染色體的復(fù)制B．分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化C．子細(xì)胞中染色體減少一半D．無絲分裂只發(fā)生在原核生物的細(xì)胞中，有絲分裂只發(fā)生在真核生物的細(xì)胞中解析：選B。無絲分裂和有絲分裂過程中都會出現(xiàn)DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，也就是染色體的復(fù)制，A錯誤。和有絲分裂相比，無絲分裂過程中沒有形成紡錘體，因此就沒有染色體的規(guī)律性分配行為，B正確。由于染色體復(fù)制后才進(jìn)行分配，所以染色體數(shù)量不會減半，C錯誤。無絲分裂和有絲分裂一樣，都是真核細(xì)胞的增殖方式，原核細(xì)胞如細(xì)菌等進(jìn)行二分裂，D錯誤。7．如圖為精原細(xì)胞增殖以及形成精子的過程示意圖。圖中標(biāo)明了部分染色體與染色體上的基因。設(shè)①③細(xì)胞都處于染色體的著絲點向兩極移動的時期。下列關(guān)于圖解的敘述正確的是()A．①中有同源染色體，染色體數(shù)目為2n，DNA數(shù)目為4aB．②中有同源染色體，染色體數(shù)目為2n，DNA數(shù)目為4aC．②中有姐妹染色單體，①③中也可能有姐妹染色單體D．③中無同源染色體，染色體數(shù)目為n，DNA數(shù)目為2a解析：選B。精原細(xì)胞通過有絲分裂增殖，①處于染色體的著絲點向兩極移動的時期，即有絲分裂后期，由于著絲點分裂，所以染色體數(shù)目會暫時加倍，染色體數(shù)目為4n，A錯誤。精原細(xì)胞通過減數(shù)分裂及變形過程形成精子，初級精母細(xì)胞中同源染色體會發(fā)生聯(lián)會現(xiàn)象，此時染色體數(shù)目為2n，DNA復(fù)制后數(shù)目為4a，B正確。由于①③細(xì)胞都處于染色體的著絲點向兩極移動的時期，此時姐妹染色單體分離成為子染色體，C錯誤。減數(shù)第一次分裂完成，同源染色體分離，③中無同源染色體，但在其分裂后期，染色體會發(fā)生暫時性加倍變?yōu)?n，D錯誤。8．下列有關(guān)細(xì)胞分裂的描述合理的是()A．圖1是次級卵母細(xì)胞，將產(chǎn)生一個卵細(xì)胞和一個極體，每個子細(xì)胞含有2條非同源染色體B．觀察到的某生物(2n＝6)減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞如圖2所示，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是減數(shù)第一次分裂中有一對染色體沒有相互分離C．圖3為體細(xì)胞的有絲分裂，圖中含有4對同源染色體，兩個染色體組D．圖4為某二倍體生物體內(nèi)的一個細(xì)胞，在分裂形成此細(xì)胞的過程中，細(xì)胞內(nèi)可形成2個四分體解析：選B。圖1中的細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，由于其細(xì)胞質(zhì)是均等分裂的，所以不可能是次級卵母細(xì)胞，A錯誤。圖2中的細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，該細(xì)胞的異常之處是含有一對同源染色體，產(chǎn)生的原因是減數(shù)第一次分裂后期這對同源染色體沒有相互分離，B正確。圖3的細(xì)胞中有四個染色體組，C錯誤。圖4細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，在分裂形成此細(xì)胞的過程中，細(xì)胞內(nèi)可形成3個四分體，D錯誤。9.如圖所示甲、乙兩個分裂細(xì)胞(正常生物體為二倍體)，下列有關(guān)敘述中不正確的是()A．甲是減數(shù)分裂圖像，乙是有絲分裂圖像B．乙細(xì)胞所屬動物的體細(xì)胞中有4條染色體C．甲細(xì)胞中染色體、染色單體、DNA數(shù)目依次是2、4、4D．甲細(xì)胞的親代細(xì)胞基因型一定是AaBb解析：選D。甲細(xì)胞中沒有同源染色體，染色體上有姐妹染色單體，應(yīng)是減數(shù)第二次分裂前期圖像，乙細(xì)胞中一極有同源染色體，著絲點分裂，應(yīng)是有絲分裂后期圖像；有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，乙細(xì)胞所屬動物的體細(xì)胞中應(yīng)有4條染色體；甲細(xì)胞中染色體、染色單體、DNA數(shù)目依次是2、4、4；甲細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期，不能判斷其親代細(xì)胞的基因型。10.如圖表示在不同生命活動過程中，某二倍體生物細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)的變化曲線，關(guān)于此圖，下列敘述不正確的是()A．自然狀況下該生物體內(nèi)基因重組只發(fā)生在a段B．從a段到b段是一次完整的細(xì)胞周期C．b段細(xì)胞內(nèi)不可能存在同源染色體D．a(chǎn)、b段染色體均出現(xiàn)過含姐妹染色單體的時期解析：選B。由圖可知，ab段表示減數(shù)分裂過程，c段表示受精作用過程，而d段表示有絲分裂過程。自然狀況下，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂時期的同源染色體間的交叉互換和非同源染色體的自由組合過程中，A項正確；細(xì)胞周期是連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有的，減數(shù)分裂并不連續(xù)，因此不能用ab段表示一個周期，B項錯誤；b段為減數(shù)第二次分裂，不存在同源染色體，C項正確；a和b段都有姐妹染色單體出現(xiàn)，D項正確。11．騾子是馬(2n＝64)和驢(2n＝62)交配形成的受精卵發(fā)育而成的。騾子通常不育，下列解釋正確的是()A．騾子體細(xì)胞中染色體不能正常地復(fù)制和平均分配B．原始生殖細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂C．受精卵在發(fā)育過程中有部分染色體丟失D．騾子原始生殖細(xì)胞中有2個染色體組但無同源染色體解析：選D。騾子原始生殖細(xì)胞(性原細(xì)胞)中含有來自馬、驢的各1個染色體組，但因馬和驢是不同物種，所以二者不是同源染色體，也不能進(jìn)行聯(lián)會；騾子體細(xì)胞中染色體能夠正常地復(fù)制且能夠平均分配。12．長翅紅眼雄蠅與長翅白眼雌蠅交配，產(chǎn)下一只染色體組成為aaXXY的殘翅白眼果蠅。已知翅長、眼色基因分別位于常染色體和X染色體上，在沒有基因突變的情況下，與參與受精的卵細(xì)胞一起產(chǎn)生的極體的染色體組成及基因分布可能為(A—長翅，a—殘翅，B—紅眼，b—白眼)()A．③ B．①③C．②④ D．①③④解析：選D。長翅紅眼雄果蠅(A_XBY)和長翅白眼雌果蠅(A_XbXb)產(chǎn)下的殘翅白眼果蠅的染色體組成為aaXbXbY，則其異常X染色體一定來自它的母本。若其母本減數(shù)第一次分裂正常，產(chǎn)生基因型為AXb的極體和基因型為aXb的次級卵母細(xì)胞，在減數(shù)第二次分裂時，含Xb染色體的著絲點分裂后沒有分到兩個子細(xì)胞中，所以產(chǎn)生了基因型為aXbXb的卵細(xì)胞和基因型為a的極體，對應(yīng)圖③。若其母本在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離，則能產(chǎn)生基因型為aXbXb的卵細(xì)胞和基因型為aXbXb、A的極體，對應(yīng)①④。13．(2014·重慶一中月考)如下甲圖表示骨髓細(xì)胞有絲分裂過程中DNA含量的變化曲線，乙、丙圖表示性腺內(nèi)某細(xì)胞分裂的兩個時期的結(jié)構(gòu)模式圖，a、b表示染色體片段。請分析并回答問題：(1)骨髓細(xì)胞的細(xì)胞周期是________小時；在圖甲曲線上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段中，染色體數(shù)量倍增發(fā)生在________段，mRNA的合成主要發(fā)生在________段，基因突變最可能發(fā)生于________段。(2)圖乙所示細(xì)胞中含有染色單體________條，其細(xì)胞名稱為______________________________。(3)由圖乙、丙可推測，該細(xì)胞在分裂過程中一定發(fā)生的變異類型是______________。解析：(1)一個細(xì)胞周期包括分裂間期與分裂期，圖中間期應(yīng)是12小時，分裂期是8小時，共20小時；在圖甲曲線上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段中，染色體數(shù)量倍增發(fā)生在Ⅱ段，mRNA的合成主要發(fā)生在間期DNA復(fù)制前即Ⅲ段，基因突變最可能發(fā)生于DNA復(fù)制階段，即Ⅰ段。(2)圖乙所示細(xì)胞中有四條染色體，每條染色體有兩條染色單體，共含有8條染色單體，細(xì)胞中沒有同源染色體，應(yīng)是減數(shù)第二次分裂中期，細(xì)胞名稱為次級精母細(xì)胞或次級卵母細(xì)胞或極體。(3)由圖乙中a片段與圖丙中b片段可推測發(fā)生了交叉互換，所以該細(xì)胞在分裂過程中一定發(fā)生的變異類型是基因重組。答案：(1)20ⅡⅢⅠ(2)8次級精母細(xì)胞或次級卵母細(xì)胞或極體(3)基因重組14．某同學(xué)在顯微鏡下觀察洋蔥根尖細(xì)胞的裝片時，在低倍鏡下觀察到如圖甲所示的細(xì)胞，在高倍鏡下看到如圖乙所示的視野，圖丙是該同學(xué)根據(jù)細(xì)胞分裂中染色體變化規(guī)律繪制的每條染色體上的DNA含量變化的坐標(biāo)圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)從圖甲可以看出，生物體通過________________________________________________________________________完成個體發(fā)育。(2)圖乙中的B細(xì)胞處于圖丙中的________段。(3)下圖為某同學(xué)構(gòu)建的減數(shù)分裂中染色體的變化模型圖，其中正確的是________(多選)。(4)基因突變導(dǎo)致遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的時期對應(yīng)丙圖中的________段。(5)另一同學(xué)用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的某個裝片，并統(tǒng)計各時期的細(xì)胞數(shù)量。各時期細(xì)胞數(shù)記錄在下表中：細(xì)胞分裂時期樣本1樣本2樣本3總數(shù)間期M1M2M3M分裂期前期A1A2A3A中期B1B2B3B后期C1C2C3C末期D1D2D3D計數(shù)細(xì)胞的總數(shù)N若該實驗的目的是研究細(xì)胞周期中每個時期所經(jīng)歷的時間長短，請分析：①表中的樣本1、樣本2、樣本3具體是指什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②洋蔥根尖細(xì)胞的一個細(xì)胞周期大約為720分鐘。則分裂間期所需要的時間為________分鐘。解析：(1)圖甲表示細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化過程，個體發(fā)育過程涉及細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。(2)圖丙中的DE段表示每條染色體上有1個DNA分子，圖乙中的B細(xì)胞處于有絲分裂的后期，每條染色體上只含有1個DNA分子，故對應(yīng)圖丙中的DE段。(3)模型圖A可表示減數(shù)第二次分裂的后期，模型圖C可表示減數(shù)第一次分裂的后期，模型圖B、D在正常的減數(shù)分裂過程中是不可能出現(xiàn)的。(4)基因突變發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，此時DNA分子能夠進(jìn)行復(fù)制。(5)細(xì)胞周期中，各時期所需時間的計算公式是t＝T×n/N(T為一個細(xì)胞周期所需的時間，N為取樣的總細(xì)胞數(shù)，n為某一時期的細(xì)胞數(shù))，根據(jù)表格數(shù)據(jù)與公式，可以推出分裂間期所需要的時間t為720M/N分鐘。答案：(1)細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化(或細(xì)胞分裂、細(xì)胞生長、細(xì)胞分化)(2)DE(3)AC(4)AB(5)①三個不同視野中的細(xì)胞②720M/N15．(2014·高考江蘇卷)某研究者用非洲爪蟾性腺為材料進(jìn)行了下列實驗。請回答下列問題：(1)對非洲爪蟾的精巢切片進(jìn)行顯微觀察，繪制了以下示意圖。上圖中甲、乙、丙、丁細(xì)胞含有同源染色體的有______；稱為初級精母細(xì)胞的有________。丁細(xì)胞中染色體的互換區(qū)段內(nèi)同一位點上的基因________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。(2)如對卵巢切片進(jìn)行顯微觀察，無法看到和乙細(xì)胞同時期的細(xì)胞，其原因是________________________________________________________________________。(3)該研究者進(jìn)行了一系列“誘導(dǎo)早期卵母細(xì)胞成熟的物質(zhì)”實驗，結(jié)果如下：實驗一eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(早期卵母細(xì)胞\o(→,\s\up7(注射早期卵母細(xì)胞),\s\do5(少量細(xì)胞質(zhì)))早期卵母細(xì)胞,早期卵母細(xì)胞\o(→,\s\up7(注射成熟卵細(xì)胞),\s\do5(少量細(xì)胞質(zhì)))成熟卵細(xì)胞))實驗二eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(早期卵母細(xì)胞\o(→,\s\up7(孕酮))成熟卵細(xì)胞,早期卵母細(xì)胞\o(→,\s\up7(孕酮＋蛋白質(zhì)),\s\do5(合成抑制劑))早期卵母細(xì)胞))由實驗一可得出推論：__________________________含有可以誘導(dǎo)卵母細(xì)胞成熟的物質(zhì)。由實驗二可得出推論：這種誘導(dǎo)早期卵母細(xì)胞成熟的“促成熟因子”的化學(xué)成分是________；孕酮在實驗二中的作用是________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)有絲分裂和減數(shù)分裂的特征可以判斷：甲細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂中期，乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，丙細(xì)胞處于有絲分裂后期，丁細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂后期。只有減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞(乙細(xì)胞)無同源染色體存在。雄性生物處于減數(shù)第一次分裂過程的細(xì)胞均稱為初級精母細(xì)胞。因不知親代的基因型是純合的還是雜合的，丁中同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換后，互換區(qū)段內(nèi)同一位點上的基因可能相同，也可能不同。(2)乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，在卵巢切片中無法觀察到此時期的細(xì)胞，因為卵母細(xì)胞在卵巢中不能分裂到減數(shù)第二次分裂后期，可能在輸卵管中發(fā)育到該時期。(3)由實驗一的相互對照可知，成熟卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有可以誘導(dǎo)卵母細(xì)胞成熟的物質(zhì)。在實驗二中，孕酮處理組形成成熟卵細(xì)胞，可見孕酮有誘導(dǎo)早期卵母細(xì)胞成熟的功能；當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)合成抑制劑與孕酮同時處理時，蛋白質(zhì)合成抑制劑抑制蛋白質(zhì)的合成，早期卵細(xì)胞不能發(fā)育成熟，推測誘導(dǎo)早期卵母細(xì)胞成熟的“促成熟因子”的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)；孕酮的作用則是誘導(dǎo)早期卵母細(xì)胞合成“促成熟因子”，從而促進(jìn)其發(fā)育成熟。答案：(1)甲、丙、丁甲、丁不一定相同(2)卵母細(xì)胞在卵巢中不能分裂到該時期(3)成熟卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)蛋白質(zhì)誘導(dǎo)早期卵母細(xì)胞合成“促成熟因子”第2講細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變2015高考導(dǎo)航考綱考頻考情分析1.細(xì)胞的分化(Ⅱ)(2013·T5)2．細(xì)胞的全能性(Ⅱ)(2013·T5)3．細(xì)胞的衰老、凋亡以及與人體健康的關(guān)系(Ⅱ)4．癌細(xì)胞的主要特征及防治(Ⅱ)(2013·T9)1.趨勢分析：常結(jié)合白血病、癌癥等實例考查對細(xì)胞全能性、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞癌變等知識的遷移。2．備考指南：(1)聯(lián)想對比法理解細(xì)胞分化、衰老、凋亡與癌變等概念與特點。(2)實例分析法加深理解細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別。[答案]eq\o(□,\s\up1(1))基因的選擇性表達(dá)eq\o(□,\s\up1(2))多種酶的活性eq\o(□,\s\up1(3))呼吸速率eq\o(□,\s\up1(4))細(xì)胞編程性死亡eq\o(□,\s\up1(5))形成不同組織、器官eq\o(□,\s\up1(6))穩(wěn)定性eq\o(□,\s\up1(7))突變eq\o(□,\s\up1(8))易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移eq\o(□,\s\up1(9))維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定[鏈接思考]1．哪些過程會有染色體的周期性變化？提示：細(xì)胞增殖與細(xì)胞癌變。2．同一個體的不同細(xì)胞的DNA、RNA、蛋白質(zhì)均不相同嗎？提示：DNA相同，RNA、蛋白質(zhì)部分不同。[真題自測]判一判(1)據(jù)圖可知胚胎干細(xì)胞具有分化潛能(2014廣東，24A改編)()(2)當(dāng)細(xì)胞衰老時，其細(xì)胞膜的通透性不會發(fā)生改變(2014全國新課標(biāo)Ⅰ，1B改編)()(3)TGF-β1—Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF-β1與靶細(xì)胞膜上受體結(jié)合，激活胞內(nèi)信號分子Smads，生成復(fù)合物轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，誘導(dǎo)靶基因的表達(dá)，阻止細(xì)胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生。從而推測出從功能來看，復(fù)合物誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谝职┗?，且?fù)合物的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核的信息傳遞(2014四川，7BC)()(4)同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中(2013全國Ⅱ，6A)()(5)細(xì)胞凋亡使細(xì)胞自主有序死亡，有利于生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定(2013天津，3D)()(6)骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)產(chǎn)物不同(2011安徽，2A)()(7)病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變(2012全國新課標(biāo)，2C)()(8)人體的免疫系統(tǒng)對癌變細(xì)胞具有清除作用(2011山東，3C)()提示：(1)√。胚胎干細(xì)胞屬于全能干細(xì)胞，具備分化成各種體細(xì)胞的潛能。(2)×。細(xì)胞衰老的主要特征之一是細(xì)胞膜的通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低。(3)×。由題意可知，復(fù)合物誘導(dǎo)的靶基因表達(dá)的結(jié)果是阻止細(xì)胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生，故其靶基因?qū)儆谝职┗?。?fù)合物由細(xì)胞外蛋白TGF-β1誘導(dǎo)產(chǎn)生，然后轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)起作用，實現(xiàn)了細(xì)胞外與細(xì)胞核之間的信息傳遞。(4)√。無論細(xì)胞分化到什么程度，某些基本的物質(zhì)和能量代謝是所有細(xì)胞共有的，如細(xì)胞呼吸、轉(zhuǎn)錄、翻譯等，這些反應(yīng)中涉及的酶就是分化程度不同的細(xì)胞中所共有的酶，如RNA聚合酶等。(5)√。細(xì)胞凋亡是受基因調(diào)控的細(xì)胞自主有序的死亡，有利于生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。(6)×。骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞基因組成相同，僅基因表達(dá)產(chǎn)物不同而已。(7)√。致癌因子有物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子，其中病毒致癌因子就是病毒癌基因，該基因可以整合到宿主的基因組，從而誘發(fā)細(xì)胞癌變。(8)√。癌細(xì)胞在體內(nèi)屬于抗原，免疫系統(tǒng)會對抗原進(jìn)行清除。命題點1辨析細(xì)胞的分化及全能性科學(xué)家將4個關(guān)鍵基因移植入已分化的肌肉細(xì)胞中并表達(dá)，使這個細(xì)胞成為多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。如圖為該實驗示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A．iPS細(xì)胞所攜帶遺傳信息與肌肉細(xì)胞相同B．圖示過程體現(xiàn)了iPS細(xì)胞的全能性C．關(guān)鍵基因表達(dá)使細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT化D．應(yīng)用該技術(shù)可提高器官移植的成功率[解析]A錯誤，iPS細(xì)胞的遺傳信息與肌肉細(xì)胞不相同，iPS細(xì)胞中多了4個關(guān)鍵基因；B錯誤，該過程沒有形成完整個體，因此并沒有體現(xiàn)iPS細(xì)胞的全能性；C錯誤，4個關(guān)鍵基因的表達(dá)提高了iPS細(xì)胞的全能性；D正確，應(yīng)用該技術(shù)得到的新生器官替換供體病變器官，屬于自體移植，可避免免疫排斥反應(yīng)，故可大大提高器官移植的成功率。[答案]D思維拓展(1)細(xì)胞分化具有什么特點？植物細(xì)胞全能性的表達(dá)所需要的條件是什么？提示：持久性、穩(wěn)定性、不可逆性和普遍性。離體；適宜的營養(yǎng)和環(huán)境條件；植物激素。(2)在細(xì)胞分化和全能性表達(dá)的過程中分別存在中心法則中的哪些過程？提示：在細(xì)胞分化過程中往往存在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；而全能性的表達(dá)過程中存在DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(3)甲狀腺細(xì)胞能接受促甲狀腺激素信號刺激但不能接受促甲狀腺激素釋放激素刺激，其直接原因和根本原因是什么？提示：直接原因是甲狀腺細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體。根本原因是基因的選擇性表達(dá)。(4)分化的細(xì)胞一定不再進(jìn)行分裂嗎？提示：不一定。如B淋巴細(xì)胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。1．細(xì)胞分裂、分化、全能性表達(dá)的模式圖分析(1)圖中①③⑤細(xì)胞特征相似：細(xì)胞核大，細(xì)胞質(zhì)濃，液泡小或無，都應(yīng)具有較旺盛的細(xì)胞分裂能力。其中①→③表示通過細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增加；③→⑤表示通過細(xì)胞生長使細(xì)胞體積增大。(2)圖中②④的細(xì)胞形態(tài)特征與①有較大區(qū)別，所以①→②和①→④均表示細(xì)胞分化過程。圖中⑥表示圖中④的某些細(xì)胞失去了最高分裂次數(shù)限制，無限增殖，發(fā)生了細(xì)胞癌變。(3)圖中⑦⑧⑨表示從②中取出的一個細(xì)胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)，獲得了完整的植株，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。2．細(xì)胞分裂、分化與全能性的關(guān)系(1)細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。同一生物體不同部位的細(xì)胞DNA、基因、tRNA相同，但mRNA和蛋白質(zhì)不同。分化程度越低，全能性越高；分化程度越高，全能性越低。例如：受精卵分化程度最低(尚未分化)，全能性最高。(2)全能性的體現(xiàn)是細(xì)胞分裂、分化的結(jié)果。3．細(xì)胞分化與全能性需特別注意的幾個問題(1)細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)未改變，只是基因選擇性表達(dá)。(2)細(xì)胞全能性得以體現(xiàn)的標(biāo)志是：必須由離體的組織、器官或細(xì)胞發(fā)育成完整個體(或表達(dá)出所有性狀)，若只發(fā)育到某個器官則不能體現(xiàn)出細(xì)胞全能性。(3)精子、卵細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，但全能性很高。(4)目前，還沒有任何實驗證明動物細(xì)胞的全能性，但有實驗證明動物細(xì)胞核具有全能性。理論上動物細(xì)胞同樣應(yīng)該具有全能性。猜想1如圖表示人體部分細(xì)胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育的各個階段，下列有關(guān)敘述正確的是()A．細(xì)胞甲的分裂能力最強(qiáng)，分化程度最高B．過程①②中均發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變C．T細(xì)胞與B細(xì)胞內(nèi)所含的基因不同D．淋巴因子作用于膜受體后即被滅活解析：選D。細(xì)胞甲的分裂能力強(qiáng)，分化程度低，A項錯誤；①過程為有絲分裂，②過程為細(xì)胞分化，這兩個過程中均不發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變，B項錯誤；T細(xì)胞與B細(xì)胞所含的基因相同，C項錯誤；淋巴因子在發(fā)揮作用后即被滅活，D項正確。[技能點撥]利用細(xì)胞分化過程中的變與不變解答細(xì)胞分化問題(1)不變：DNA、基因。生物體內(nèi)的細(xì)胞來自受精卵的有絲分裂，體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)相同，細(xì)胞分化不會改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)。(2)變：mRNA、蛋白質(zhì)。細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，其導(dǎo)致同一生物個體不同種類的細(xì)胞中的mRNA存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)存在差異，從而使細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)差異。命題點2結(jié)合社會熱點考查細(xì)胞分化、衰老、凋亡和癌變?nèi)鐖D是人體細(xì)胞生命歷程的概括，下列敘述錯誤的是()A．能進(jìn)行1、2過程的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期，但周期的長短不同，6過程無細(xì)胞周期B．3過程可發(fā)生在整個生命歷程中C．4過程中因為酪氨酸酶活性降低，使細(xì)胞內(nèi)色素沉積D．5過程中細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化[解析]圖中1、2過程代表細(xì)胞分裂，能連續(xù)進(jìn)行分裂的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期，但周期長短不同，6過程不分裂，無細(xì)胞周期，A項正確。3過程代表細(xì)胞分化，可發(fā)生在整個生命歷程中，B項正確。4過程代表細(xì)胞衰老，細(xì)胞衰老過程中，由于細(xì)胞物質(zhì)代謝、運輸能力下降，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)色素沉積，C項錯誤。5過程代表細(xì)胞癌變，是由細(xì)胞內(nèi)的原癌基因與抑癌基因發(fā)生突變引起的，D項正確。[答案]C思維拓展(1)圖中哪個過程不僅發(fā)生基因的表達(dá)，還會發(fā)生基因的復(fù)制？提示：1、2過程(有絲分裂)，因為在有絲分裂的間期，要進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成和DNA的復(fù)制。(2)人體病變是否只與細(xì)胞衰老和凋亡有關(guān)？提示：不是。因為細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化過程中出現(xiàn)的異常也會引起人體病變。(3)細(xì)胞壞死與細(xì)胞凋亡有何區(qū)別？提示：細(xì)胞壞死是由種種不利因素引起的非正常死亡，不受基因控制，且對機(jī)體不利；而細(xì)胞凋亡是細(xì)胞生命歷程中的正常變化，受基因的控制，且對個體的發(fā)育具有積極意義。(4)原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變即癌癥，對嗎？提示：不對。至少包括原癌基因和抑癌基因在內(nèi)的5～6個基因發(fā)生基因突變。(5)(2014·高考山東卷改編)神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育過程中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)制如圖所示。那么該細(xì)胞的死亡被稱為哪一現(xiàn)象？是否有利于神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育？提示：細(xì)胞凋亡。利于。1．細(xì)胞的生命歷程之間的相互關(guān)系2．細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌變的比較與基因的關(guān)系結(jié)果遺傳物質(zhì)變化細(xì)胞分裂是基因控制的單細(xì)胞生物完成生殖，多細(xì)胞生物產(chǎn)生新細(xì)胞染色體上的遺傳物質(zhì)復(fù)制后均分細(xì)胞分化是基因控制的形成不同組織器官遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變細(xì)胞癌變受突變基因控制無限增殖的癌細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變細(xì)胞衰老是基因控制的細(xì)胞正常死亡遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變細(xì)胞凋亡是基因控制的由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的正常死亡過程遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變猜想2如圖為人體某細(xì)胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育各個階段示意圖，圖中①～⑦為不同的細(xì)胞，a～c表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是()A．進(jìn)入c過程的細(xì)胞，酶活性逐漸降低，代謝逐漸減慢B．過程a、b、c是基因控制的，對個體生長發(fā)育和機(jī)體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用C．細(xì)胞⑤⑥⑦的核基因相同，細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量也相同，因此具有全能性D．如果在a、b、c過程中，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，則會成為癌細(xì)胞解析：選C。由圖可知，過程a、b、c分別為細(xì)胞的增殖、分化、衰老和凋亡。衰老細(xì)胞的酶活性降低，代謝減慢；細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡過程對生物個體的生長發(fā)育和機(jī)體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用，且均受基因控制；細(xì)胞⑤⑥⑦中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同；原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，會導(dǎo)致細(xì)胞癌變。[易錯易混]特別注意的幾個問題：(1)細(xì)胞分化一般針對多細(xì)胞生物而言，單細(xì)胞生物不存在細(xì)胞分化。(2)細(xì)胞死亡并不是對機(jī)體都有害，細(xì)胞凋亡對機(jī)體是有利的。(3)多細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老和機(jī)體的衰老并不同步，不是相同過程。(4)癌細(xì)胞是一種畸形分化的細(xì)胞，它在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上都發(fā)生了很大的變化，但又不同于正常的細(xì)胞分化，細(xì)胞癌變過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化。另外，要明確原癌基因與抑癌基因的作用：原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程；抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。癌癥的發(fā)生就是一系列原癌基因與抑癌基因的突變逐漸積累的結(jié)果。猜想3中科院發(fā)現(xiàn)一種誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的新機(jī)制。在H2O2和TNF-α(一種淋巴因子)等因素的誘導(dǎo)下，鼠肝細(xì)胞內(nèi)的溶酶體釋放微量的胰凝乳蛋白酶，并將細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者與線粒體、溶酶體的膜結(jié)合，誘導(dǎo)內(nèi)容物釋放，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡(如圖所示)。請結(jié)合所學(xué)知識分析，下列敘述正確的是()A．胰凝乳蛋白酶的釋放增加了cBid的數(shù)量，cBid進(jìn)一步引起溶酶體內(nèi)容物的釋放是負(fù)反饋調(diào)節(jié)B．cBid可能會引起細(xì)胞能量供應(yīng)能力下降，加速細(xì)胞的凋亡C．溶酶體中胰凝乳蛋白酶的釋放具有促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用，而其他內(nèi)容物釋放無此功能D．細(xì)胞壞死后，釋放的內(nèi)容物可引起組織發(fā)炎解析：選B。胰凝乳蛋白酶釋放使cBid增多進(jìn)一步引起溶酶體內(nèi)容物的釋放是正反饋調(diào)節(jié)；溶酶體中含大量的水解酶，大量釋放會引起細(xì)胞大分子物質(zhì)的降解，也能促進(jìn)細(xì)胞凋亡；細(xì)胞壞死后釋放的內(nèi)容物會引起局部組織發(fā)炎。[解題模板]對細(xì)胞凋亡的考查有兩大常見命題點：一是考查細(xì)胞凋亡的實例；二是以圖示形式展現(xiàn)細(xì)胞凋亡的過程，然后結(jié)合過程回答相關(guān)問題。前者屬于基礎(chǔ)題，后者屬于創(chuàng)新題。解題的落腳點是細(xì)胞凋亡的概念。細(xì)胞凋亡是受基因控制的編程性自動死亡，對機(jī)體的生長發(fā)育是有利的?？捎脤Ρ鹊姆椒▉韰^(qū)分細(xì)胞的壞死，即不受基因控制的，屬于被動死亡，是病理性的，對機(jī)體有害。另外，還要識記常見的細(xì)胞凋亡的實例，如：①清除被病原體感染的細(xì)胞；②生物體內(nèi)細(xì)胞的自然更新；③衰老細(xì)胞的清除等。1．(原創(chuàng)題)Scripps研究所的一組研究人員發(fā)現(xiàn)一個人工合成的小分子能誘導(dǎo)細(xì)胞去分化，即誘使細(xì)胞發(fā)生生長倒退，從當(dāng)前狀態(tài)返回到祖細(xì)胞狀態(tài)。這種化合物名為reversine。下列敘述不正確的是()A．肌細(xì)胞經(jīng)去分化形成祖細(xì)胞，說明人體內(nèi)的細(xì)胞分化具有可逆性B．該項研究使“從病人自己的成熟細(xì)胞衍生干細(xì)胞樣細(xì)胞”成為可能C．祖細(xì)胞能分化成脂肪細(xì)胞和骨細(xì)胞等，說明祖細(xì)胞是一種干細(xì)胞D．圖中的脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞、肌細(xì)胞以及祖細(xì)胞內(nèi)遺傳信息應(yīng)相同解析：選A。由題可知，肌細(xì)胞去分化是在一種人工合成的化合物誘導(dǎo)下完成的，但不能得出人體內(nèi)細(xì)胞也能去分化；具有增殖分化功能的細(xì)胞均為干細(xì)胞；圖中四種細(xì)胞均為人的體細(xì)胞，所以攜帶的遺傳信息應(yīng)相同。2．(2014·重慶楊家坪中學(xué)月考)經(jīng)科學(xué)家研究知道，控制合成單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白1(MCT1)基因的表達(dá)是將抗癌藥物3-BrPA運輸至細(xì)胞內(nèi)的充分必要條件。下圖表示了3-BrPA作用于癌細(xì)胞的機(jī)理，表格中數(shù)據(jù)是研究者用相同劑量3-BrPA處理5種細(xì)胞所得的實驗結(jié)果。據(jù)此可推斷()MCT1基因表達(dá)水平死亡率正常細(xì)胞00癌細(xì)胞1中40%癌細(xì)胞2低30%癌細(xì)胞3高60%癌細(xì)胞400A．正常細(xì)胞和癌細(xì)胞4死亡率為0的原因是它們對3-BrPA的敏感性最強(qiáng)B．癌細(xì)胞3死亡率最高是因為只有它具有MCT1的基因C．由圖可推斷MCT1可能是載體，3-BrPA主要作用于細(xì)胞呼吸的第一階段D．細(xì)胞中的MCT1基因表達(dá)水平越高，該細(xì)胞對于3-BrPA的敏感性越低解析：選C。從表中所提供的數(shù)據(jù)可知，細(xì)胞中都有MCT1的基因，只是表達(dá)程度不同，B錯誤。隨著MCT1基因表達(dá)程度的增大，細(xì)胞的死亡率也在升高，說明MCT1基因表達(dá)水平越高的細(xì)胞對3-BrPA的敏感性越強(qiáng)，A、D錯誤。從圖中可看出，MCT1可能是3-BrPA的載體，可協(xié)助3-BrPA進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，抑制葡萄糖分解為丙酮酸的過程，C正確。3．如圖表示細(xì)胞凋亡過程，其中酶Ⅰ為核酸內(nèi)切酶，能夠切割DNA形成DNA片段；酶Ⅱ為一類蛋白質(zhì)水解酶，能選擇性地促進(jìn)某些蛋白質(zhì)的水解，從而造成細(xì)胞凋亡。下列相關(guān)敘述，錯誤的是()A．凋亡誘導(dǎo)因子與膜受體結(jié)合，可反映細(xì)胞膜具有信息交流的功能B．死亡信號發(fā)揮作用后，細(xì)胞內(nèi)將有新型蛋白質(zhì)的合成以及蛋白質(zhì)的水解C．吞噬細(xì)胞吞噬凋亡細(xì)胞時，利用了細(xì)胞膜選擇透過性的特點D．酶Ⅰ能切割DNA分子而酶Ⅱ不能，表明酶具有專一性的特點解析：選C。細(xì)胞膜上的受體接受并傳遞信息，可反映出細(xì)胞膜具有信息交流的功能，A正確；從題干信息可知，細(xì)胞凋亡過程中有凋亡基因的表達(dá)以及蛋白水解酶分解蛋白質(zhì)的現(xiàn)象，B正確；吞噬細(xì)胞吞噬凋亡細(xì)胞時，利用的是細(xì)胞膜的流動性，C錯誤；不同酶催化的底物不同，可反映出酶的專一性，D正確。4．據(jù)美國全國廣播公司報道，奧地利科學(xué)家已經(jīng)使用干細(xì)胞在實驗室中培育出微型人腦。科研人員選取人類胚胎干細(xì)胞或成人皮膚細(xì)胞，將其培育成神經(jīng)外胚層，再放入特制的凝膠中，引導(dǎo)組織進(jìn)一步生長。這個豌豆大小的組織已經(jīng)達(dá)到9周胎兒大腦的發(fā)育水平，但尚不能獨立思考。下列相關(guān)描述，正確的是()A．由成人皮膚細(xì)胞培育成微型人腦，體現(xiàn)了動物細(xì)胞的全能性B．培育出微型人腦的過程中，發(fā)生了細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化過程C．若培育過程中出現(xiàn)了細(xì)胞壞死，其根本原因是基因表達(dá)D．若培育過程中出現(xiàn)了細(xì)胞癌變，則癌變細(xì)胞內(nèi)的呼吸速率減慢解析：選B。選項A，由體細(xì)胞培育成微型人腦是一個從細(xì)胞發(fā)育成組織的過程，該過程不能體現(xiàn)動物細(xì)胞的全能性。選項B，人類胚胎干細(xì)胞或成人皮膚細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化完成了微型人腦的發(fā)育。選項C，細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡，與基因表達(dá)無關(guān)。選項D，癌變細(xì)胞代謝活動會增強(qiáng)，所以呼吸速率不會減慢。5．干細(xì)胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、sox2和Oct-3/4等基因處于活躍表達(dá)狀態(tài)。Oct-3/4的精確表達(dá)對于維持干細(xì)胞的正常自我更新是至關(guān)重要的?？茖W(xué)家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒，將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細(xì)胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細(xì)胞(如圖所示)。請分析回答：(1)Oct-3/4基因在高度分化的細(xì)胞中處于__________狀態(tài)。依據(jù)圖示的原理，體細(xì)胞癌變是____________等基因異常表達(dá)的結(jié)果；細(xì)胞凋亡是在圖中____________等基因控制下的細(xì)胞____________過程。(2)研究人員利用小鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)形成的iPS細(xì)胞，進(jìn)一步誘導(dǎo)又獲得了心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種組織細(xì)胞，iPS細(xì)胞的這種變化過程稱做________。(3)科研人員研究了甘氨酸對癌細(xì)胞代謝和分裂的影響，實驗結(jié)果如表所示。敘述不正確的是()培養(yǎng)方式及檢測結(jié)果細(xì)胞類型在含甘氨酸的細(xì)胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，檢測培養(yǎng)液中甘氨酸的含量從含有甘氨酸的細(xì)胞培養(yǎng)液轉(zhuǎn)移到不含甘氨酸的細(xì)胞培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時間后，觀察細(xì)胞的分裂速度慢速分裂的癌細(xì)胞增加不變快速分裂的癌細(xì)胞減少減緩A.甘氨酸進(jìn)出兩種癌細(xì)胞都需載體蛋白協(xié)助B．慢速分裂的癌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成不需甘氨酸C．缺乏甘氨酸可延長快速分裂癌細(xì)胞的細(xì)胞周期D．癌細(xì)胞膜與正常細(xì)胞相比糖蛋白減少解析：(1)通過圖示可以推測，在高度分化的體細(xì)胞中，Oct-3/4基因處于未表達(dá)狀態(tài)或沉默狀態(tài)。c-Myc、Klf4基因分別為原癌基因和抑癌基因，它們異常表達(dá)，高度分化的體細(xì)胞可以變?yōu)槟[瘤細(xì)胞；在c-Myc、Klf4、Fas等基因的控制下，細(xì)胞發(fā)生程序性死亡，引起細(xì)胞凋亡。(2)iPS細(xì)胞類似胚胎干細(xì)胞，誘導(dǎo)其獲得心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種組織細(xì)胞的過程屬于細(xì)胞分化。(3)根據(jù)表中信息可以看出，慢速分裂的癌細(xì)胞不利用培養(yǎng)液中的甘氨酸，可能是細(xì)胞內(nèi)的甘氨酸就可以滿足其分裂所需。答案：(1)未表達(dá)(或沉默)c-Myc、Klf4c-Myc、Klf4、Fas程序性死亡(2)細(xì)胞分化(3)B1．(2014·重慶市名校聯(lián)考)關(guān)于細(xì)胞生命歷程的敘述正確的是()A．細(xì)胞分化導(dǎo)致基因選擇性表達(dá)，細(xì)胞種類增多，核DNA遺傳物質(zhì)改變B．細(xì)胞凋亡，相關(guān)基因活動加強(qiáng)，有利于個體的生長發(fā)育C．洋蔥根尖細(xì)胞有16條染色體，則分生區(qū)細(xì)胞分裂時可形成8個四分體D．細(xì)胞癌變后喪失了原來的生理狀態(tài)，同時其細(xì)胞核全能性也喪失；細(xì)胞膜上糖蛋白減少，其原因是其核糖體數(shù)目減少解析：選B。細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞種類增多，但核DNA遺傳物質(zhì)不變，A錯誤；細(xì)胞凋亡時，與凋亡有關(guān)的基因表達(dá)；細(xì)胞凋亡對于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育、維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用，B正確；洋蔥根尖細(xì)胞有16條染色體，分生區(qū)細(xì)胞的分裂方式是有絲分裂，同源染色體不聯(lián)會，不能形成四分體，C錯誤；細(xì)胞癌變使細(xì)胞膜表面糖蛋白減少，黏著性降低，因此細(xì)胞易于分散和轉(zhuǎn)移；但是細(xì)胞核的全能性不變，癌細(xì)胞具有不死(無限增殖)的特點，蛋白質(zhì)合成比以前旺盛，核糖體數(shù)目增多，D錯誤。2．正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞的過程中，一般不會發(fā)生改變的是()A．細(xì)胞中的DNA數(shù) B．細(xì)胞中的線粒體數(shù)C．細(xì)胞中的中心體數(shù) D．細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)解析：選C。細(xì)胞癌變是正常細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的結(jié)果，與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，并且具有無限增殖的能力，同時，消耗能量增多，因此，細(xì)胞中的線粒體數(shù)會增加，DNA數(shù)(包括核DNA和細(xì)胞質(zhì)的DNA)也會增加，但每個細(xì)胞中的中心體數(shù)量一般不變。3.取同一生物個體的不同類型細(xì)胞，檢測其基因表達(dá)，結(jié)果如右圖。下列分析正確的是()A．基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因3B．細(xì)胞a～g中生理功能最為近似的應(yīng)該是細(xì)胞b和細(xì)胞eC．組成基因1～6的脫氧核苷酸種類、數(shù)量和排列方式均不同D．a(chǎn)～g各個細(xì)胞中染色體上所含基因的種類和數(shù)量完全不同解析：選B。一般情況下，活細(xì)胞中都會發(fā)生ATP的水解，即控制ATP水解酶合成的基因都需要表達(dá)，由此推測基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因2，A項錯誤；分析題圖可知，細(xì)胞b和細(xì)胞e內(nèi)基因的表達(dá)情況相同，所以二者的生理功能最為近似，B項正確；組成基因1～6的脫氧核苷酸種類可能相同，即都含有4種脫氧核苷酸，C項錯誤；同一個體的不同細(xì)胞中所含遺傳物質(zhì)相同，只是表達(dá)的情況不同而已，D項錯誤。4．在美國紐約倫斯勒的神經(jīng)干細(xì)胞研究所工作的SallyTemple等研究人員發(fā)現(xiàn)“人視網(wǎng)膜色素上皮組織也存在神經(jīng)干細(xì)胞”，并將該成果發(fā)表在《細(xì)胞——干細(xì)胞》(CellStemCell)期刊上。下列敘述不正確的是()A．圖中a過程中只有部分基因得到表達(dá)B．圖中b過程中核酸的種類和含量都不會發(fā)生變化C．富含脂肪的細(xì)胞用蘇丹Ⅲ染色后，顯微鏡下可觀察到橘黃色顆粒物質(zhì)D．兩種骨細(xì)胞代謝相對比較緩慢的可能原因與自由水所占比例較低有關(guān)解析：選B。圖示表示細(xì)胞分化，原因為基因的選擇性表達(dá)，所以A正確。細(xì)胞分化時，不同的基因轉(zhuǎn)錄生成不同的mRNA，所以核酸的種類和含量會有變化，所以B錯誤。蘇丹Ⅲ可將脂肪染成橘黃色顆粒，所以C正確。新陳代謝強(qiáng)弱與自由水的含量有關(guān)，所以D正確。5．細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死是細(xì)胞死亡的兩種方式。細(xì)胞壞死是因病理因素而產(chǎn)生的被動死亡。近期研究表明，存在于人體內(nèi)的一種名為RIP3的蛋白激酶通過調(diào)節(jié)能量代謝，可以將腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡轉(zhuǎn)換為細(xì)胞壞死。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．在人體造血干細(xì)胞中不存在控制RIP3合成的基因B．通過調(diào)控RIP3的合成可以調(diào)控細(xì)胞死亡的方式C．若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制細(xì)胞壞死D．以上研究結(jié)果證明細(xì)胞壞死與部分基因表達(dá)有關(guān)解析：選A。人體的造血干細(xì)胞也源于受精卵的有絲分裂，故也應(yīng)存在控制RIP3合成的基因，A錯誤。由于“RIP3蛋白激酶通過調(diào)節(jié)能量代謝，可以將腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡轉(zhuǎn)換為細(xì)胞壞死”，因而通過調(diào)控RIP3的合成可以調(diào)控細(xì)胞死亡的方式，B正確；要想在一定程度上抑制細(xì)胞壞死也可以采取抑制RIP3活性的方法，C正確；通過上述分析細(xì)胞的壞死可與RIP3蛋白激酶基因的表達(dá)有關(guān)，D正確。6.下列關(guān)于細(xì)胞衰老和凋亡的敘述，錯誤的是()A．細(xì)胞普遍衰老會導(dǎo)致個體衰老B．效應(yīng)T細(xì)胞可誘導(dǎo)靶細(xì)胞發(fā)生凋亡C．細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡D．衰老細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響基因表達(dá)解析：選C。個體的衰老過程是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程，A項正確；靶細(xì)胞是被病原體侵染的細(xì)胞，效應(yīng)T細(xì)胞可與靶細(xì)胞結(jié)合并誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡，B項正確；細(xì)胞壞死是由各種不利因素引起的細(xì)胞死亡，C項錯誤；衰老細(xì)胞的染色質(zhì)固縮使基因表達(dá)受到影響。7．下列關(guān)于癌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)與功能相適應(yīng)的說法，錯誤的是()A．細(xì)胞的畸形分化與癌細(xì)胞的產(chǎn)生有直接關(guān)系B．癌細(xì)胞細(xì)胞膜兩側(cè)鑲嵌的糖蛋白數(shù)量比正常的體細(xì)胞少C．體細(xì)胞癌變后會喪失原來的生理狀態(tài)，但其細(xì)胞核依然具有全能性D．癌細(xì)胞的分裂、生長過程需要大量的核糖體參與合成蛋白質(zhì)解析：選B。細(xì)胞癌變是細(xì)胞畸形分化的結(jié)果，A項正確；糖蛋白只位于細(xì)胞膜的外側(cè)，B項錯誤；細(xì)胞癌變后原有的生理功能會喪失，但其細(xì)胞核仍具有全能性，C項正確；癌細(xì)胞增殖時，需要合成大量蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，D項正確。8．下列關(guān)于細(xì)胞生命歷程的說法，正確的是()A．單細(xì)胞的DNA在體外大量擴(kuò)增的過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性B．細(xì)胞癌變前后形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯變化C．脊椎動物細(xì)胞凋亡僅發(fā)生在胚胎發(fā)育時期