重难点03 细胞分裂-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练（北京专用）

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1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱
3.创新情境练：知情境练突破
4.限时提升练：（30min）综合能力提升
考点1：细胞周期与有丝分裂
一、重难点
（一）细胞周期
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。不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同。
2.细胞周期的表示方法
（二）有丝分裂的过程
二、高分技巧
（一）动植物细胞有丝分裂的区别
（二）有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化
1.染色体行为变化
(1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2。
(2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝1∶1。
2.细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
(1)曲线模型
3.染色体数与核DNA数比值的变化曲线

曲线分析：
ef（BC）段：表示S期DNA的复制，染色体单体形成；
fg（CD）段：表示含有姐妹染色单体的时期，即G2期、有丝分裂前期和中期；
gh（DE）段：表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。
4.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体：①有→G2期、前期、中期（甲图）；
②无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图)。
(2)根据比例关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体=①4n∶2n∶4n→G2期、前期、中期（甲图）；
②4n∶4n∶0→后期、末期（乙图）；
③2n∶2n∶0→G1期（丙图）。
考点2：减数分裂
减数分裂的过程
减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精子形成过程为例)
高分技巧
1.有丝分裂与减数分裂图像比较
结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期
（建议用时：10分钟）
1．【科学探究】动物细胞分裂时，粘连蛋白将两条姐妹染色单体粘连在一起，水解酶可水解粘连蛋白，该酶在间期DNA复制完成后就存在，分裂中期开始大量起作用，姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白，保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是（ ）
A．SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核
B．SGO蛋白作用机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同
C．SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期
D．在减数分裂过程中，粘连蛋白水解后不一定会发生等位基因的分离
【答案】B
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：
（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；
（4）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；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：
（1）减数分裂前的间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；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）减数第二次分裂：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、分裂间期细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，染色体复制形成染色单体，因此在细胞分裂间期，SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核，A正确；
B、SGO蛋白作用机理是保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体形成，从而使染色体数目加倍，二者的作用机理不同，B错误；
C、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，导致姐妹染色单体分开成为染色体，C正确；
D、粘连蛋白被完全水解的同时，姐妹染色单体分开成为染色体，正常情况下，是相同基因分离，若发生基因突变或互换等变异，姐妹染色单体上可能存在等位基因，因此可能发生等位基因的分离，D正确。
故选B。
2．【最新研究】APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响，利用药物对细胞进行同步化处理，测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相，结果如图。
下列分析不正确的是（ ）
A．G1、S、G2期为M期进行物质准备
B．药物使大部分细胞停滞在G1/S期
C．APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成
D．APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极
【答案】D
【分析】有丝分裂的过程：
（1）分裂间期：DNA复制、蛋白质合成。
（2）分裂期:
前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤丝形成纺锤体。
中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。
后期：着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。
末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
【详解】A、分裂间期包括G1、S、G2，主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，为M分裂期做物质准备，A正确；
B、分析题图可知，洗去药物后0时，G1期细胞占比最大，由此可知，药物使大部分细胞停滞在G1/S期，B正确；
C、分析题意可知，APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，故APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成，C正确；
D、APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，即APC/C可能在后期将姐妹染色单体拉向细胞两极，D错误。
故选D。
3．【联系生活】为研究吸烟对生殖的损害，科研人员连续5天对雄性小鼠注射香烟烟雾提取物，结果如下：
注：MDA可引起染色体畸变，SOD酶可减少MDA合成
相关分析不合理的是（ ）
A．精原细胞染色体畸变可能是造成精子畸形的原因之一
B．机体可能通过提高SOD酶活力对香烟烟雾提取物产生防御
C．MDA含量的增高说明SOD酶对机体的保护作用有限
D．吸烟对亲代细胞染色体的损伤不会遗传给后代
【答案】D
【分析】由表格可知，香烟烟雾提取物注射量越高，精原细胞染色体畸变率越高，精子畸形率越高，睾丸组织中SOD酶活力越高，睾丸组织MDA含量越高。
【详解】A、由表格可知，香烟烟雾提取物注射量越高，精原细胞染色体畸变率越高，精子畸形率越高，所以精原细胞染色体畸变可能是造成精子畸形的原因之一，A正确；
B、由表格可知，香烟烟雾提取物注射量越高，睾丸组织中SOD酶活力越高，所以机体可能通过提高SOD酶活力对香烟烟雾提取物产生防御，B正确；
C、由题干可知，MDA可引起染色体畸变，SOD酶可减少MDA合成所以，睾丸组织中SOD酶活力越高，但睾丸组织中MDA含量也越高。所以MDA含量的增高说明SOD酶对机体的保护作用有限，C正确；
D、吸烟对亲代细胞染色体的损伤如果发生在生殖细胞中，可遗传给后代，D错误。
4．【实验机理】研究发现，Cyclin B3（蛋白）在雌性哺乳动物生殖细胞形成过程中发挥了独特作用，当Cyclin B3缺失时雌性小鼠不能产生后代（个体）。为揭示Cyclin B3的作用机理，研究者对Cyclin B3缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程进行了观察对比，并绘制了下图。据此推测，Cyclin B3的功能是（ ）
A．促进纺锤体的形成B．促进DNA的复制
C．促进同源染色体的分离D．促进着丝粒的分裂
【答案】C
【分析】图中表示减数分裂的部分图解。与正常小鼠相比，CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离，减数第二次分裂过程不能正常进行。
【详解】A、由图可知，CyclinB3缺失雌鼠的卵细胞形成了纺锤体，说明CyclinB3的功能不是促进纺锤体的形成，A错误；
B、DNA复制发生在减数第一次分裂前的间期，由图可知，CyelinB3缺失雌鼠和正常雌鼠的卵细胞在间期Ⅰ均正常进行分裂，说明CyclinB3的功能不是促进DNA的复制，B错误；
C、由图可知，与正常雌鼠卵细胞的形成过程相比，CyelinB3缺失雌鼠的卵细胞在减数第一次分裂后期才有异常，CyclinB3缺失雌鼠的卵细胞中同源染色体不能分离，减数第二次分裂过程不能正常进行，说明CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离，C正确；
D、减数分裂过程中着丝粒的分裂发生在减数第二次分裂后期，图中未显示减数第二次分裂后期图像，无法得出CyclinB3有促进着丝粒分裂的作用，D错误。
故选C。
（建议用时：30分钟）
选择题
1．（2024·北京·高考真题）水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是（ ）
A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C．有丝分裂前的间期进行DNA复制
D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
【答案】B
【分析】①有丝分裂前的间期：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：染色体形态固定、数目清晰； 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； ⑤有丝分裂末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、减数分裂I结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；
B、同源染色体联会和交换发生在减数分裂I的前期，B错误；
C、有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂做准备，C正确；
D、有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性，D正确。
故选B。
2．（2024·北京昌平·二模）为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（ ）
A．A、照片中的细胞处于有丝分裂中期
B．B、染色体的正确分配依赖星射线牵引
C．C、SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多
D．D、SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期
【答案】D
【分析】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，包括分裂间期和分裂期。
【详解】A、据图可知，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着在上面，每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。因此，照片中的细胞处于有丝分裂中期的推测合理，A不符合题意；
B、有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。因此，染色体的正确分配依赖星射线牵引的推测合理，B不符合题意；
C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用。在分裂间期，细胞中完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期作准备。因此，SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多的推测合理，C不符合题意；
D、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4在细胞分裂期起作用，而染色体复制在分裂间期进行。因此，SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期的说法不合理，D符合题意。
故选D。
3．（2024·北京东城·二模）如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（ ）
A．d→a→b→c→d可表示一个细胞周期
B．显微镜下观察，间期细胞数目多于M期
C．M期细胞中染色体数目变化为12→24→12
D．更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞
【答案】D
【分析】一个细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），而分裂间期是从G1期开始。在分裂间期，细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。分裂期主要是通过有丝分裂来完成的，又分为前期、中期、后期、末期。
【详解】A、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。据此分析题图可知：d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确；
B、分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，持续的时间明显比分裂期长，因此显微镜下观察，间期细胞数目多于M期，B正确；
C、由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确；
D、放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞，D错误。
故选D。
4．（2024·北京海淀·二模）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉，可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目，结果如下图。下列分析不正确的是（ ）
A．甲是二倍体幼胚，乙是单倍体幼胚
B．甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制
C．乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期
D．比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S
【答案】D
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（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；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、甲中的DNA主要为200和400，为二倍体幼胚，乙中的DNA含量主要为100和200，是单倍体幼胚，A正确；
B、甲、乙两籽粒中都有部分细胞处于加倍的过程中，因此都有部分细胞正在进行DNA复制，B正确；
C、有丝分裂前期DNA含量加倍，乙为单倍体幼胚，乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期，C正确；
D、比较两图无法确定单倍体幼胚的染色体来源于S还是野生型二倍体，D错误。
故选D。
5．（2024·北京丰台·二模）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：TPX2是纺锤体装配因子
A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
【答案】C
【分析】有丝分裂各时期的特征：间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变；前期，染色体散乱分布；中期，着丝粒排列在赤道板上；后期，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝，形成纺锤体，牵引染色体移动，正常执行正常功能，参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为，A正确；
B、UHRF1蛋白缺失，EG5无法泛素化，可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能，可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞，B正确；
C、据图可知，TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布，C错误；
D、如果缺少UHRF1蛋白，将不能催化EG5的泛素化，抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配，导致细胞阻滞在有丝分裂期，无法正常进行分裂，该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据，D正确。
故选C。
6．（2024·北京东城·一模）下图是显微镜下观察到的洋葱（2n=16）根尖细胞分裂的部分图像，相关叙述正确的是（ ）
A．实验中制片的流程为：解离→染色→漂洗→制片
B．a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象
C．b时期细胞中的染色体数目与c时期相同
D．d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁
【答案】D
【分析】有丝分裂特点：
①间期：G1期进行有关RNA和蛋白质的合成；S期进行DNA的复制；G2期进行有关RNA和蛋白质的合成。
②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。
③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。
④后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。
⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。
【详解】A、实验中制片的流程为：解离→漂洗→染色→制片，A错误；
B、a时期细胞中含有同源染色体，但是没有同源染色体两两配对的现象，B错误；
C、c时期为有丝分裂后期，染色体数目加倍，b时期为中期，染色体上数目与体细胞相同，所以b时期细胞中的染色体数目与c时期不相同，C错误；
D、d时期为末期，细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁，D正确。
故选D。
7．（2024·北京海淀·一模）乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞虽形态各异， 但它们也有共同之处， 表现在（ ）
A．有细胞膜和核膜B．可进行有丝分裂
C．以 DNA 作为遗传物质D．线粒体中进行能量转换
【答案】C
【分析】1、动物细胞与植物细胞相比，动物细胞中特有的细胞结构为中心体，植物细胞中特有的结构为：细胞壁、叶绿体、液泡。
2、原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但部分原核细胞也能进行有氧呼吸和光合作用，如蓝细菌；
3、细胞类生物（包括原核生物和真核生物）的遗传物质均为DNA。
【详解】A、乳酸菌是原核生物，没有核膜、核仁，但具有细胞膜，A错误；
B、乳酸菌是原核生物，进行的是二分裂，黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞是高度分化的细胞，不进行有丝分裂，B错误；
C、乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞都含有DNA和RNA，都已DNA作为遗传物质，C正确；
D、乳酸菌是原核生物，没有线粒体，D错误。
故选C。
8．（2024·北京东城·二模）雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（ ）
A．极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B．MII的过程中不会发生染色体DNA的复制
C．胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D．第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
【答案】D
【分析】1、减数分裂的过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制和相关蛋白质的合成；（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：染色体散乱的 排布与细胞内；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。
2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确；
B、减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制，B正确；
C、由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确；
D、由题干信息可知，雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。
故选D。
9．（2024·北京西城·二模）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（ ）
A．此刻细胞正处在有丝分裂中期
B．图示两条染色体正在彼此分离
C．姐妹染色单体间发生片段交换
D．图示过程可以增加遗传多样性
【答案】D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
【详解】AC、据图可知，该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换，属于减数第一次分裂前期，AC错误；
B、图示中的两条染色体属于同源染色体，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂的后期，图示为前期，B错误；
D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，图示表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，本质为基因重组，所以可以增加遗传的多样性，D正确。
故选D。
10．（2024·北京丰台·一模）白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（ ）
A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期
B．甲图中AA、CC的染色体没有完全联会
C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定
D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同
【答案】B
【分析】白菜和甘蓝是两个不同的物种，在自然条件下不能杂交，存在生殖隔离，人工使其杂交后，经染色体数目加倍形成了甘蓝型油菜这个新物种。
【详解】A、由图甲可知，染色体排列在赤道板两侧，故细胞处于减数分裂Ⅰ中期，乙中染色体分别位于细胞的中央，处于减数分裂Ⅱ中期，A错误；
B、甲图中存在落后的染色体，AA、CC的染色体没有完全联会，B正确；
C、减数分裂过程中存在落后染色体和染色体片段，说明甘蓝型油菜的自交后代染色体数目不稳定，C错误；
D、由于存在落后的染色体，则丙中四个细胞所含染色体数目不一定两两相同，D错误。
故选B。
11．（2023·北京门头沟·一模）研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
C．图丙每个细胞中都含有5对同源染色体
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为乙→甲→丁→丙
【答案】B
【分析】分析图示可以看出，甲图的5对同源染色体正在配对，散乱的分布在细胞中，因此甲图为联会时期；乙图中配对的染色体排列在赤道板附近，因此为减数第一次分裂中期；丙图形成了两个子细胞，且每个子细胞中着丝点排列在赤道板上，因此丙图为减数第二次分裂中期；丁图为减数第二次分裂末期，形成了4个子细胞。
【详解】AC、丙图形成了两个子细胞，且每个子细胞中着丝点排列在赤道板上，因此丙图为减数第二次分裂中期，此时细胞中不含同源染色体，AC错误；
B、图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，处于减数第一次中期，B正确；
D、据图可知，甲表示同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；乙中四分体排列在赤道板附近，处于减数第一次分裂中期；丙图处于减数第二次分裂中期；丁图形成了四部分，且每部分含有5条染色体，处于减数第二次分裂末期，则图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D错误。
故选B。
12．（2023·北京东城·一模）下图为二倍体百合花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。下列分析正确的是（ ）
A．减数分裂过程的正确顺序是④①②③
B．图①每个细胞中都含有2个染色体组
C．基因重组会发生在图②④所示时期
D．同源染色体分离发生在图③所示时期
【答案】C
【分析】由图可知，①~④细胞分别处于减数第二次分裂前期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂前期。
【详解】A、①中两个子细胞的染色体均位于细胞中央，说明该细胞处于减数第二次分裂中期；②细胞正在同源染色体分离，说明其处于减数第一次分裂后期；③着丝粒分裂后，染色体移向两极，说明处于减数第二次分裂末期；④由同源染色体联会显性，说明其处于减数第一次分裂前期，因此减数分裂过程的正确顺序是④②①③，A错误；
B、由以上分析可知，①处于减数第二次分裂前期，只含有1个染色体组，B错误；
C、基因重组包括染色体互换和非同源染色体上非等位基因自由组合，分别发生在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期，即②④所示时期，C正确；
D、同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即图②所示时期，D错误。
故选C。
13．（2023·北京西城·一模）在人类性染色体上，除了非同源区域外，还含有2个同源区域（PAR）。X与Y染色体的PAR可发生配对和交换。相关叙述错误的是（ ）
A．伴X染色体显性遗传病的患者中女性多于男性
B．男性Y染色体PAR中的基因不可能遗传给女儿
C．X与Y染色体PAR交换发生在减数分裂Ⅰ前期
D．PAR有助于减数分裂过程中性染色体正常分离
【答案】B
【分析】X染色体显性遗传病女患者多于男患者，男性患者的女儿和母亲一定患病。
【详解】A、伴X染色体显性遗传病的患者中女性的基因型是XAXA或XAXa，多于男性XAY，A正确；
B、X与Y染色体的PAR可发生配对和交换，男性Y染色体PAR中的基因若交换到X染色体上，可能遗传给女儿，B错误；
C、X与Y染色体PAR交换属于同源染色体交换，发生在减数分裂Ⅰ前期即四分体时期，C正确；
D、PAR是同源区段，可发生配对，配对有助于减数分裂过程中性染色体正常分离，D正确。
故选B。
14．（2023·北京·三模）动物细胞分裂时，粘连蛋白将两条姐妹染色单体粘连在一起，水解酶可水解粘连蛋白，该酶在间期DNA复制完成后就存在，分裂中期开始大量起作用，姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白，保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是（ ）
A．SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核
B．SGO蛋白作用机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同
C．SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期
D．在减数分裂过程中，粘连蛋白水解后不一定会发生等位基因的分离
【答案】B
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：
（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；
（4）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；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：
（1）减数分裂前的间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；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）减数第二次分裂：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、分裂间期细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，染色体复制形成染色单体，因此在细胞分裂间期，SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核，A正确；
B、SGO蛋白作用机理是保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体形成，从而使染色体数目加倍，二者的作用机理不同，B错误；
C、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，导致姐妹染色单体分开成为染色体，C正确；
D、粘连蛋白被完全水解的同时，姐妹染色单体分开成为染色体，正常情况下，是相同基因分离，若发生基因突变或互换等变异，姐妹染色单体上可能存在等位基因，因此可能发生等位基因的分离，D正确。
故选B。
15．（2024·北京·模拟预测）培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．制作临时装片需要进行解离—漂洗—染色—制片四步
B．应在显微镜下找到单层、分生区细胞进行观察
C．①②③细胞分别处于有丝分裂后期、间期和前期
D．四倍体中期细胞中的染色体数是②中的4倍
【答案】D
【分析】二倍体洋葱染色体数目是2N，四倍体洋葱染色体数目是4N，根尖分生区进行有丝分裂，有丝分裂可分为前期、中期、后期、末期。
【详解】A、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离(目的是使细胞分离) →漂洗(洗去解离液,便于染色) →染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料) →制片→观察，A正确；
B、多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区（细胞不重叠，透光好，易观察）比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，B正确；
C、①细胞的特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，为有丝分裂后期图像；②细胞可观察到核膜未消失，核仁未解体，为间期图像；③细胞染色体杂乱的排列在细胞中，为前期图像，C正确；
D、四倍体中期细胞中的染色体数是4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数是②的2倍，D错误。
故选D。
非选择题
16．（2023·北京大兴·三模）学习以下材料，完成（1）~（5）题。
细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老
细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征，因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。然而， 这一定义并不完善，例如，在年轻的有机体中，神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态，但它们并不衰老，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。
科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。
将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。
结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。
利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。
后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。
总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2）
细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。
(1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。
(2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。
(3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。
(4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。
(5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。
【答案】(1) 细胞生长增殖（新生细胞生长） 细胞肥大而扁平，有明显的核仁 细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变
(2) 提供一个类似生物体内的环境，动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，可以促进细胞的生长和分裂 CO2恒温
(3)不支持，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。
(4)细胞衰老定义为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下， DNA损伤和其它应激引起的细胞周期停滞。
(5)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长。
【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】（1）细胞衰老死亡与细胞生长增殖的动态平衡过程保证了机体正常的结构，因而是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的细胞肥大而扁平，有明显的核仁及教材中的细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变等衰老细胞的特征。
（2）由于对动物细胞培养过程所需要的营养物质尚未研究清楚，因此在进行细胞培养时，通常往动物细胞培养基中添加动物血清用于提供一个类似生物体内的环境，通式动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，也可以促进细胞的生长和分裂。动物细胞还需要放入CO2恒温培养箱中进行培养，用以提供细胞生长所需要的气体环境。
（3）细胞衰老并不意味着细胞生长停滞，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。
（4）科学家假设，细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，并对该假设进行了验证，因而可推知，细胞衰老可描述为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下，DNA损伤和其它应激引起的细胞周期停滞。
（5）题中信息显示，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长，因此，可知，TOR通路失活可导致生物体寿命延长。
17．（2024·北京延庆·一模）处在有丝分裂分裂期的细胞染色体高度螺旋化，通常认为不发生转录过程。研究人员用两种活体荧光染料对细胞进行染色，再用荧光显微镜观察不同波长激发光下的细胞，有了新的发现（结果如下图）。
（1）实验中，用蓝色荧光染料对DNA进行染色后，用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞，使新合成的 专一性地带有绿色荧光标记。
（2）据图分析，A列表示的是处于 (填“分裂间期”或“分裂期”）的细胞，RNA分布于细胞中的 。
（3）在分析实验结果时，需要将不同波长激发光下拍摄的荧光定位细胞图像做叠加处理(图中蓝、绿色荧光叠加），图像完全重叠，这样处理的目的是 。
（4）上述实验结果表明，分裂期细胞也在进行转录，论证的依据是 。
（5）为验证分裂期细胞也在进行转录，在培养体系中加入RNA聚合酶抑制剂。若上述结论成立，请在D列中画出分裂期细胞某一染色体的预期观察结果。
（6）进一步研究发现，分裂期转录的基因都是维持细胞正常功能所需要的基因（管家基因），而不是细胞分化中差异性表达的基因（奢侈基因）。请写出研究人员运用分子生物学技术得到上述结果的实验思路。
【答案】 RNA 分裂间期 细胞核和细胞质 对RNA的合成进行定位（确保两图像是同时期的同一细胞的观测结果，证实RNA合成是否发生在染色体DNA位置上） C-2或B-2（或B-3、C-3）表示的分裂期细胞内观察到绿色荧光，表明细胞中有RNA的合成（转录） D-1和D-3中绘制的染色体形态、颜色、位置基本一样；D-2中不绘制染色体 从分裂期细胞中提取RNA，在逆转录酶的作用下获得cDNA；通过测序、DNA探针杂交或基因芯片对cDNA进行检测，分析转录基因种类和转录量（水平）
【详解】试题分析：本题以荧光标记法标记DNA与RNA为素材，考查了与细胞有丝分裂相关的问题，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。需要学生掌握以下知识点：在细胞有丝分裂间期完成DNA的复制与有关蛋白质的合成，其中蛋白质的合成包括转录与翻译两个阶段。蓝色荧光染料对DNA进行染色后，DNA复制后仍显绿色；用蓝色荧光染料对DNA进行染色后，用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞，由于DNA的转录要以游离的尿嘧啶核糖核苷酸为原料来合成RNA，因此合成的RNA被染成绿色。
（1）实验中，用蓝色荧光染料对DNA进行染色后，用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞，由于DNA转录时需要核糖核苷酸为原料，而尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料之一，且不能用于合成DNA，因此使新合成的RNA专一性地带有绿色荧光标记。
（2）据图可知，由于A列具有细胞核，所以A列表示的是处于分裂间期的细胞，RNA在细胞核与细胞质中均有分布。
（3）在分析实验结果时，需要将不同波长激发光下拍摄的荧光定位细胞图像做叠加处理(图中蓝、绿色荧光叠加），图像完全重叠，这样处理的目的是确保两图像是同时期的同一细胞的观测结果，证实RNA合成是否发生在染色体DNA位置上。
（4）据图可知，B列或C列无细胞核，表示的是分裂期。C-2或B-2（或B-3、C-3）表示的分裂期细胞内观察到绿色荧光，表明细胞中有RNA的合成（转录）。
（5）绘图时注意，由于加入了RNA聚合酶抑制剂，DNA无法转录，因此不会激发出绿色荧光，D-2中不绘制染色体；D-1和D-3中绘制的染色体形态、颜色、位置基本一样。
（6）进一步研究发现，分裂期转录的基因都是维持细胞正常功能所需要的基因（管家基因），而不是细胞分化中差异性表达的基因（奢侈基因）。研究人员运用分子生物学技术得到上述结果的实验思路：从分裂期细胞中提取RNA，在逆转录酶的作用下获得cDNA；通过测序、DNA探针杂交或基因芯片对cDNA进行检测，分析转录基因种类和转录量（水平）。考点
三年考情分析
2025考向预测
有丝分裂
（2024.北京卷.T5）植物细胞的有丝分裂,有丝分裂的特征和意义
考点预测：减数分裂的过程，特点
考法预测：一是：直接考查考生对细胞分裂过程的识记和理解，包括细胞周期各个阶段的特点和变化。二是通过具体的生物学 情境考查考生对细胞分裂过程的综合分析能力，以及对实验数据的处理能力。
减数分裂
（2024北京卷.T5）减数分裂过程中的变化规律
（2023.北京卷.T5）减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体,精子的形成过程
（2022.北京卷.T5）精子的形成过程
表示方法名称
图形
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
柱形图
A:DNA合成前期(G1期)B:DNA合成期(S期)C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
时期
特点
植物细胞图像
动物细胞图像
分裂间期
间期可以分为：G1、S、G2三个时期
G1:RNA和蛋白质的合成；
S：DNA分子的复制；
G2:相关蛋白质的合成；
前期
(1)染色质螺旋化形成染色体。
(2)核仁解体,核膜消失
(3)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体。
【注】秋水仙素作用于该时期
中期
染色体清晰可见,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定,数目清晰,便于观察
【注】赤道板不是真实存在的
后期
每条染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着向两极移动
未期
(1)染色体解螺旋形成染色质。
(2)纺锤丝消失
(3)核膜和核仁重新出现
项目
纺锤体的形成方式不同（前期）
细胞分裂方式不同（末期）
植物细胞
细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁，将细胞分隔成两个子细胞
动物细胞
中心粒在间期倍增，中心粒发出星射线形成纺锤体
细胞膜向内凹陷，最后将细胞缢裂成两个子细胞
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
核DNA
间期DNA复制，核DNA数目加倍
末期细胞一分为二，核DNA数目减半
染色体
后期着丝粒分裂，染色体数目加倍
末期细胞一分为二，染色体数目减半
染色单体
间（S）期DNA复制，染色单体形成
后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色单体消失
时期
特点
图像
间期
细胞名称：次级精母细胞
DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体上含有2条染色单体
减
数
第
一
次
分
裂
前期
同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换
中期
每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
后期
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
末期
细胞质分裂,形成2个子细胞。
细胞中染色体数目减半。
减
数
第
二
次
分
裂
前期
染色体散乱分布在细胞中
中期
染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上
1
后期
着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍。
末期
细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半
处理
检测项目
香烟烟雾提取物注射量（mg/kg）
0
25
50
100
精原细胞染色体畸变率（%）
0.2
2.6
3.4
4.8
精子畸形率（%）
1.4
6.8
8.7
10.2
睾丸组织中SOD酶活力（Nu/ml）
182.9
440.5
528.8
677.5
睾丸组织MDA含量（uml/ml）
33.4
106.5
138.4
187.7