2025届生物高考 二轮复习 细胞的生命历程　热点情境　直击高考方向 课件 (1)

这是一份2025届生物高考 二轮复习 细胞的生命历程　热点情境　直击高考方向 课件 (1)，共60页。
专题三　细胞的生命历程
热点情境　直击高考方向
角度一　细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
命题热点三　细胞分裂与遗传、变异的联系
1.有丝分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：
1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。
2.减数分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：由图可以看出，子细胞中的所有染色体都含15N。
3.先进行一次有丝分裂又进行一次减数分裂用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：
若该生物的正常体细胞的核DNA为2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0～n个。
角度二　细胞分裂与可遗传变异
2.细胞图像中染色体变异的判定方法①图像中染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定发生了染色体结构变异。如同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。②图像中染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减)，则判定为发生了染色体数目变异。
角度三　XXX、XYY与XXY异常个体的成因1.XXX成因2.XYY成因3.XXY成因
角度四　根据配子类型判断变异原因假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换：
1. (2024·浙江6月卷)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(　　)A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和互换D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P【答案】　C
【解析】　图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应
该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和互换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。故选C。
2. (2024·南通模拟)某二倍体高等动物基因型为AaXBY，其体内某细胞进行了3次分裂，共产生了8个子细胞，其中子细胞1和子细胞2的部分染色体组成如图所示。已知分裂过程中仅发生一次异常，且不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。下列叙述正确的是(　　)A．该异常为染色体数目变异，发生于减数分裂Ⅱ后期B．这8个子细胞均可成为配子，呈现出4种或5种染色体组成类型C．该细胞为初级精母细胞，分裂过程中发生了基因重组D．图中子细胞2与正常配子受精，发育得到的个体为三体
【答案】　B【解析】　该异常染色体也可能发生于减数分裂Ⅰ后期，减数分裂Ⅰ后期由于含有A和a基因的同源染色体没有分离，导致携带A和a的两条染色体移向了细胞同一级，最后子细胞2没有含有A或a的染色体，所以不一定只发生于减数分裂Ⅱ后期，A错误；如果该异常发生在减数分裂Ⅰ后期，则有4种染色体组成类型，例如Y同A、a去到同一个次级精母细胞，则产生AaY和XB两种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞
正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共4种；如果该异常发生在减数分裂Ⅱ后期，例如AY的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期异常，则产生AAY、Y、aXB三种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共5种，B正确；该细胞没有同源染色体，初级精母细胞有同源染色体，C错误；三体指某一对同源染色体多了一条，而图中子细胞2与正常配子受精形成的受精卵是某一对同源染色体少一条，不是三体，D错误。
3. (2024·中山模拟)某精原细胞中m、n为一对同源染色体，其中m为正常染色体，A～E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示，其中染色体桥分裂时随机断裂，后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述错误的是(　　)A．图中的染色体桥结构可能出现在减数分裂Ⅰ中期，但一般不会出现在减数分裂Ⅱ中期B．最后产生的精细胞中的染色体可能存在倒位、缺失等结构变异C．该精原细胞经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4D．丢失的片段会被细胞中的多种水解酶最终分解为6种小分子有机物
【答案】　D【解析】　根据题干可知，该对同源染色体联会后，两条相邻非姐妹染色单体丢失部分片段后，相接形成染色体桥，染色体桥在减数分裂Ⅰ时随机断裂，后续的分裂过程正常进行，所以图中的染色体桥结构可能出现在减数分裂Ⅰ中期，但一般不会出现在减数分裂Ⅱ中期，A正确；由于该对同源染色体在减数分裂Ⅰ过程中发生了染色体的倒位和缺失，因此最后产生的精细胞中的染色体可能存在倒位、缺失等结构变异，B正确；该精原细胞经减数分裂形成4个精子，其中只有一个含与m染色体相同的正常染色体，其余三个均为含异常染色体的精子，即含异常染色体的精子占3/4，C正确；丢失的片段本质为DNA，最终会被水解酶分解为4种碱基和脱氧核糖5种小分子有机物，磷酸不属于有机物，D错误。
4. (2024·廊坊模拟)老虎燕尾蝶有着不同于果蝇的XY型性别决定方式，有两条或多条X染色体的是雄性，只有一条X染色体的是雌性。如图中的老虎燕尾蝶是一半雌性一半雄性的罕见阴阳蝶。关于这种变异蝶的形成原因，下列推测最合理的是(　　)A．初级卵母细胞性染色体为XY，减数分裂Ⅰ时性染色体没有正常分离B．初级精母细胞性染色体为XX，减数分裂Ⅱ时性染色体没有正常分离
C．受精卵性染色体为X，第一次有丝分裂时姐妹染色单体没有正常分离D．受精卵性染色体为XX，第一次有丝分裂时姐妹染色单体没有正常分离【答案】　D
【解析】　由题意可知，雌性只含有一条X染色体，卵母细胞不可能为XY，A错误；初级精母细胞性染色体为XX，减数分裂Ⅱ时性染色体没有正常分离，一半无X染色体，一半有2条X染色体，B错误；受精卵性染色体为X，有丝分裂后期有2条X染色体，若没有正常分离，则一半无X染色体，一半有2条X染色体，C错误；受精卵性染色体为XX，若有丝分裂后期姐妹染色单体未正常分离，则一半有X染色体，为雌性，一半有XXX染色体，为雄性，D正确。
5. (2024·扬州模拟)雌核生殖是指只依靠雌性原核进行发育的一种特殊生殖方式。图示为科研人员诱导某二倍体生物进行雌核生殖的过程。下列叙述正确的是(　　)
A．①中辐射处理精子的目的是诱发基因突变，有利于获得生物新品种B．②中低温处理细胞的目的是抑制纺锤体形成，进而阻止着丝粒分裂C．若不考虑突变，则经方法一和方法二培育的个体均为纯合子D．若M和N全为雄性，则该种生物可能为ZW型，且WW个体不能存活【答案】　D
【解析】　雌核生殖只依靠雌性原核进行发育，①中辐射处理精子的目的是使其染色体失去活性，A错误；低温处理细胞可抑制纺锤体形成，但不能阻止着丝粒分裂，B错误；若减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，则方法二培育的个体可能不是纯合子，C错误；M和N中含有同型性染色体，若均为雄性，则该种生物可能为ZW型，且WW个体不能存活，D正确。
6. (2024·常州模拟)果蝇的长翅对残翅为显性，控制该相对性状的基因位于常染色体上。一只纯合长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇杂交，F1中出现了一只三体长翅雄果蝇(Ⅲ号染色体有三条)。已知该三体果蝇在减数分裂过程中，Ⅲ号染色体中的任意两条配对，第三条染色体随机移向细胞一极。现让该三体雄果蝇与残翅雌果蝇杂交获得子代，下列有关说法错误的是(　　)A．三体长翅果蝇的产生可能是亲本雄果蝇减数分裂Ⅰ异常导致的B．三体长翅果蝇的产生可能是亲本雌果蝇减数分裂Ⅰ异常导致的
C．若子代中长翅∶残翅＝1∶1，说明控制长翅和残翅的基因不在Ⅲ号染色体上D．若子代中长翅∶残翅＝5∶1，说明控制长翅和残翅的基因在Ⅲ号染色体上【答案】　C
【解析】　假设控制该相对性状的等位基因是A、a，则亲本雌雄果蝇的基因型分别是aa、AA。F1中的三体长翅雄果蝇产生的原因可能是精子异常，也可能是卵细胞异常。若是前者，可能是亲本雄果蝇减数分裂Ⅰ中同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离导致的；若是后者，可能是亲本雌果蝇减数分裂Ⅰ中同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离导致的，A、B正确。让该三体雄果蝇与残翅果蝇(aa)杂交，若子代中长翅∶残翅＝1∶1，说明该长翅雄果蝇的基因型是Aaa或Aa，因此无法确定控制该相对性状的基因是否在Ⅲ号染色体上，C错误。若子代中长翅∶残翅＝5∶1，说明该长翅雄果蝇的基因型是AAa，能确定控制该相对性状的基因在Ⅲ号染色体上，D正确。
1.细胞周期检验点监控细胞周期的正常运行结缔组织中的成纤维细胞属于G0期细胞，平时不分裂，一旦所在的组织部位受到损伤，它们会马上返回细胞周期，分裂形成大量成纤维细胞，分布于伤口部位，促使伤口愈合。
命题新情境三　细胞周期的调控
细胞周期的一系列事件是由细胞周期控制系统支配和主导的，这个控制系统可以触发和协调细胞周期中的关键事件。同时，细胞中还存在一套保证DNA复制和染色体分配质量的检查机制，即细胞周期检验点。细胞周期中的检验点有两个重要作用，一是保证一个细胞周期事件在前一个事件没有完成前不能开始，二是使细胞周期的起始依赖于细胞周围的环境条件。如果细胞内外条件不利，控制系统可以在G1期、G2期和M期检验点暂停。例如，当身体出现伤口时，邻近区域的血小板会释放出血小板衍生型生长因子，刺激G0期细胞顺利通过G1期检验点而重返细胞周期。
细胞中还存在DNA损伤检验点。当细胞周期进程中出现异常事件，如DNA损伤或DNA复制受阻，这类调节机制就会被激活，及时中断细胞周期的运行。待细胞修复或排除故障后，细胞周期才能恢复运转。细胞周期检验点通过影响细胞周期蛋白—CDK复合物活性，实现对细胞周期的监控与调节，主要是确保细胞周期每一个时期事件的有序进行，并与外界因素紧密联系。当检验点基因由于突变而丧失功能时，可能会导致额外的突变和癌变生长。
2.CDK与细胞周期调控(1)CDK激酶组成：MPF是一种使多种底物磷酸化的蛋白激酶，即CDK1激酶，由p34蛋白和周期蛋白B结合而成。(2)CDK1激酶的活性首先依赖于周期蛋白B含量的积累：周期蛋白B一般在G1期的晚期开始合成，通过S期，其含量不断增加，达到G2期时，其含量达到最大值，CDK1激酶的活性会随着周期蛋白B浓度的变化而变化。CDK1激酶的活化还受到激酶与磷酸酶的调节。活化的CDK1激酶可使更多的CDK1激酶活化。随着周期蛋白B含量达到一定程度，CDK1激酶活性开始出现，到G2晚期阶段，CDK1激酶活性达到最大值并一直维持到M期的中期阶段。
(3)活化的CDK1激酶促使分裂期细胞在分裂前期的行为：染色质开始浓缩形成染色体；细胞骨架解聚，纺锤体开始组装；高尔基复合体、内质网等细胞器解体，形成小的膜泡。(4)活化的促进因子APC在有丝分裂的后期主要介导两类蛋白降解：后期抑制因子和有丝分裂周期蛋白。前者维持姐妹染色单体的粘连，抑制后期的启动；后者的降解意味着CDK1激酶失去活性，有丝分裂即将结束，即染色体开始去凝集，核膜重建。
3.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。
1. (2024·菏泽模拟)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA的合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。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。研究证明不同时期的细胞通过形成不同的周期蛋白复合物(CDK/cyclin)推动细胞完成分裂过程。下列说法错误的是(　　)
A．可以通过抑制周期蛋白E的活性使细胞阻滞在G1/S检查点B．将G0(不分裂)的细胞与处于细胞周期中的去核细胞融合，细胞可能重启分裂C．研制抗周期蛋白A的抗体是治疗癌症的新思路，但是该方法可能给患者带来严重的副作用D．若用一定浓度的秋水仙素处理细胞周期中的细胞，则CDK/cyclinA复合物将不能推动细胞通过S期
【答案】　D【解析】　G1/S检查点形成的复合物是CDK/cyclinE，因此抑制周期蛋白E的活性，可使细胞阻滞在G1/S检查点，A正确；处于细胞周期中的去核细胞的细胞质中，可能含有能促进G0期细胞进入细胞周期的调控因子，故将G0(不分裂)的细胞与处于细胞周期中的去核细胞融合，细胞可能重启分裂，B正确；研制抗周期蛋白A的抗体可将癌细胞阻滞在S期从而治疗癌症，但该抗体也可能影响正常细胞的分裂，给患者带来严重的副作用，C正确；秋水仙素在M期发挥作用，不会影响CDK/cyclinA复合物推动细胞通过S期，D错误。
2. (2024·永州模拟)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，Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK复合物的活性。下列相关叙述错误的是(　　)
A．cyclinA蛋白可能参与DNA的复制B．cyclinB可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关C．若细胞要顺利进入M期，Weel蛋白激酶的活性会增强D．若Weel蛋白激酶活性降低，则细胞分裂间期的时间减少【答案】　C
【解析】　S期完成DNA分子的复制，cyclinA蛋白在S期合成并增加，与DNA的复制同步，推测cyclinA蛋白可能参与DNA的复制，A正确；cyclinB蛋白在G2期开始合成，在M期前期达到最多，之后逐渐降低，可能与前期细胞分裂的变化相关，如启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接等，B正确；Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK复合物的活性，而细胞进入M期，cyclinB表达水平上升，说明细胞进入M期cyclinB-CDK复合物的合成及活性表现正常，则此时Weel蛋白激酶的活性减弱，C错误；Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK复合物的活性，所以它的活性增强会阻止细胞从分裂间期进入分裂期，它的活性减弱会让细胞进入分裂期更容易，分裂间期时间减少，D正确。
3. (2024·淄博模拟)科研人员于1983年发现了诱导细胞进入分裂期所必需的周期蛋白。周期蛋白必须与CDK激酶结合才能发挥其调控细胞周期的作用，CDK激酶的活性又受到其氨基酸Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化和非磷酸化的影响，过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化后CDK激酶没有表现出活性B．CDK激酶与周期蛋白结合后可以诱导细胞由分裂间期进入分裂期C．周期蛋白的含量在连续分裂的细胞中呈周期性变化D．抑制CDK激酶的磷酸化能延长细胞周期的分裂间期
【答案】　B【解析】　由图可知，Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化后CDK激酶没有表现出活性，A正确；CDK激酶与周期蛋白结合后需要经过磷酸化和去磷酸化，才能诱导细胞由分裂间期进入分裂期，B错误；周期蛋白在发挥完作用后会被降解，所以周期蛋白的含量在连续分裂的细胞中呈周期性变化，C正确；抑制CDK激酶的磷酸化，则细胞不能进入分裂期，能延长细胞周期的分裂间期，D正确。
4. (2024·龙岩模拟)细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，G1、S、G2、M期依次分别为10 h、7 h、3.5 h、1.5 h。使用DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，从而实现细胞周期同步化。下列叙述错误的是(　　)
A．阻断Ⅰ所用试剂属于可逆性抑制DNA复制的试剂B．第1次阻断处理至少15小时后，所有细胞都停留在S时期C．阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同，经过处理后，所有细胞实现细胞周期的同步化D．可根据染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化【答案】　D
【解析】　阻断Ⅰ需在培养液中添加DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，可见，对DNA复制的抑制是可逆的，A正确；阻断Ⅰ需在培养液中添加DNA合成抑制剂，培养时间不短于15小时，即G2＋M＋G1的时间总和，这样可以使所有细胞都处于S期，B正确；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某一时期处，从而实现细胞周期的同步化，C正确；有丝分裂中期是观察染色体形态数目的最佳时期，而G1/S期处于间期，此时染色体呈染色质的状态，因此不能根据染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化，D错误。
5. (2024·焦作模拟)骨肉瘤是一种多发于青少年的常见恶性肿瘤，研究发现miR基因与骨肉瘤细胞(MG)的增殖和凋亡有关。(1)miR基因的转录产物是一种miRNA，依据____________________________原则与靶基因的转录产物进行特异性结合，通过抑制________过程影响靶基因的表达。研究发现，miR基因在MG中的表达量低于正常骨细胞，推测miR基因具有________骨肉瘤细胞增殖的功能。
(2)为验证上述推测，科研人员将MG均分为两组，miR基因正常表达的MG为对照组，miR基因过表达的MG为实验组，并置于适宜条件下培养，结果如图所示。
图示结果说明miR基因具有将细胞阻滞于G1期并诱导细胞凋亡的功能，判断的依据是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)已知CDK 1是调控细胞周期各个环节起始与进程的一类蛋白激酶。进一步研究发现，miR基因过表达组中CDK 1含量低于对照组。综上所述，请你推测miR基因在MG中发挥作用的机理：___________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)碱基互补配对　翻译　抑制(2)实验组(miR基因过表达组)中G1期细胞占比高于对照组，但S期细胞占比低于对照组，凋亡细胞占比高于对照组(3)miR基因转录产生的miRNA与CDK1基因转录产生的mRNA结合，抑制CDK1基因的翻译(表达)，进而影响细胞周期各个环节的起始与进程，将细胞阻滞于G1期，最终抑制MG的增殖
【解析】　(1)miR基因的转录产物是一种miRNA，miRNA通过碱基互补配对原则与靶基因的转录产物发生特异性结合，抑制翻译过程，从而影响靶基因的表达。miR基因在MG中的表达量低于正常骨细胞，说明该基因具有抑制骨肉瘤细胞增殖的功能。(2)实验组(miR基因过表达组)中G1期细胞占比高于对照组，但S期细胞占比低于对照组，凋亡细胞占比高于对照组，说明miR基因具有将细胞阻滞于G1期并诱导细胞凋亡的功能。(3)CDK1是调控细胞周期各个环节起始与进程的一类蛋白激酶，miR基因过表达组中CDK1含量低于对照组，可推测miR基因转录产生的miRNA与CDK1基因转录产生的mRNA结合，抑制CDK1基因的表达，进而影响细胞周期各个环节的起始与进程，将细胞阻滞于G1期，最终抑制MG的增殖。