第05讲 细胞的增殖和减数分裂（课件）-2025年高考生物二轮复习（新高考通用）

这是一份第05讲 细胞的增殖和减数分裂（课件）-2025年高考生物二轮复习（新高考通用），共55页。PPT课件主要包含了考情透视·目标导航，知识导图·思维引航，S期之前，病毒没有细胞结构，极微管，典例赏析等内容，欢迎下载使用。
题型突破·命题预测（4大题型，3大预测）
核心整合·能力提升（3大核心，9大串联）
拓展应用·情境推理（ 细胞骨架与细胞的有丝分裂 雄蜂的假减数分离）
1.细胞周期中需关注的几个知识点
2.与细胞周期相联系的知识
①染色体着丝粒的断裂与纺锤体无关。
②着丝粒分裂并非纺锤丝牵拉的结果。着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵拉。
【典例1】下图1是细胞周期中四个阶段（G1、S、G2为分裂前的间期，S期完成DNA复制，M表示分裂期）和五个检查点，其中检查点受调控因子控制。细胞DNA链断裂或出现新的DNA单链通常是DNA产生损伤的起始信号，会被检查点感知蛋白P53探测到后启动修复。图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修复机制，DNA修复后才可进入细胞周期的下一阶段进行复制。下列说法正确的是（　　）A．图1中M期的起点就是细胞周期的起点B．图2的检查机制最可能发生在图1的检查点1C．图2中P21是调控因子，其表达发生在S期D．动物细胞的M期中心体发生倍增并移向细胞两极
①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体， 但某些单倍体存在例外情况。②减数分裂Ⅱ的细胞中不一定没有同源染色体，如四倍体。
【典例2】在某动物（2N＝4）细胞分裂装片中，观察到下图所示的3个细胞图像，其中数字表示染色体，字母表示染色体上的基因。不考虑突变，下列有关分析正确的是（　　）A．甲、乙、丙可能来自同一细胞，形成的先后顺序为乙→甲→丙B．乙细胞含有4个染色体组，分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦C．甲细胞中发生同源染色体分离，丙细胞中发生非同源染色体自由组合D．若乙细胞中②号染色体是X染色体，则丙细胞的基因型为bbXaXa
根据染色体的大小、颜色和细胞质的均裂方式判断，丙不可能来自甲细胞减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞或第一极体
⑤⑧和⑥⑦是同源染色体，不能构成染色体组
丙细胞发生姐妹染色单体分离
1．每条染色体中DNA含量的变化
2．同源染色体对数和染色体组数变化曲线
3.核DNA相对含量柱形图
【典例3】如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列叙述正确的是（　　）A．该图若为有丝分裂，则细胞板的出现和纺锤体 的消失都在ef段B．该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合 发生在cd段的某一时期C．该图若为有丝分裂，则cd段的细胞都含有46对同源染色体D．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体
细胞中的染色体数目没变，仍为46条, 23对同源染色体
cd期的前段即减数第一次分裂有同源染色体，但是后一阶段（减数第二次分裂的前、中期）的细胞不含同源染色体
【典例1】如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来（1、2只显示了基因中部分脱氧核苷酸序列）。下列有关四种变异的说法正确的是（    ）A．都属于可遗传变异B．在所有生物体中都可以发生C．均可借助光学显微镜进行观察D．都可发生于有丝分裂和减数分裂过程
原核生物没有染色体，不发生染色体结构变异中的②易位、④缺失或者重复
①属于基因重组，③属于基因突变，不可借助光学显微镜进行观察
有丝分裂过程中不能发生①基因重组
【典例2】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。现有一只杂合红眼雌果蝇（XX）与一只红眼雄果蝇（XY）杂交，子代出现一只白眼雌果蝇。若亲本在产生配子时只发生一次变异，则其出现的原因不可能是（    ）A．母本在产生配子时，减数分裂 I 过程中同源染色体未正常分离B．母本在产生配子时，减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体未正常分离C．父本在产生配子时，发生 X 染色体片段缺失D．父本在产生配子时，发生基因突变
XDXd×XDY,若母本减I同源染色体未分离，则产生的雌配子为XDXd或0，与正常的雄配子结合不可能出现XdXdY的白眼雌果蝇
以亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或互换：配子中出现
【典例3】果蝇性染色体组成XX、XXY的个体为雌性，XY、XYY、XO（缺少一条性染色体）的个体为雄性，其余类型在胚胎时期死亡。已知果蝇的红眼基因（R）和白眼基因（r）仅位于X染色体上。将正常红眼雄果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇。对此现象的分析错误的是（    ）A．父本形成配子过程中，基因R突变成了基因rB．父本形成配子过程中，基因R所在染色体片段缺失C．父本XY未分离，子代白眼雌果蝇的基因型为XrOD．母本形成配子过程中，同源染色体XX未分离
则形成的精子为XRY和0不含性染色体的精子与含Xr的卵细胞结合形成的子代的基因型为XrO的个体表现为白眼雄性
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，培养适当时间后，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。
【典例1】在细胞培养液中适量添加”某种物质”可以使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，实现细胞周期同步化，下列关于“某种物质”的叙述不合理的是( )A．添加秋水仙素能够抑制纺锤体形成，使细胞周期被阻断B．添加秋水仙素细胞会被阻断在细胞周期的间期C．添加DNA合成抑制剂，细胞会停滞在细胞周期的间期D．添加DNA合成抑制剂，使处于分裂期的细胞不受影响而继续分裂
秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成，使细胞不能正常分裂
①秋水仙素和低温均可以抑制纺锤体的形成②纺锤体的形成发生在细胞分离的前期
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。
【典例2】下图表示用胸苷（TdR）双阻断法使细胞周期同步化，其中甲表示正常的细胞周期，G1、S、G2、M期依次分别为12h、8h、4．5h、1．5h；乙表示经第一次阻断，细胞都停留在S期；丙表示洗去TdR恢复正常的细胞周期；丁表示经第二次阻断，细胞均停留在G1/S交界处。下列说法正确的是（　　）A．若改用秋水仙素处理，则细胞会停留在G2/M交界处B．第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后的8h到18h之间C．胸苷（TdR）很可能是通过阻碍核糖体与mRNA结合发挥作用的D．实验中需要对细胞进行解离、漂洗、染色、制片，以便于显微镜下观察
据图分析，胸苷（TdR）很可能是通过阻碍DNA的复制发挥作用的
该实验需要细胞保持活性
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。
【典例3】众多与细胞周期研究相关的实验对处于“基态”（G0～G1期）的细胞需求很大。研究人员配制了含不同浓度小牛血清的培养液，培养肝细胞研究细胞周期同步化，常规培养液的血清浓度为10.0%。统计细胞周期中各期细胞数的比例，结果如下表。细胞周期分为间期（G1、S、G2）和分裂期（M期），S期为DNA复制期。已知培养过程细胞的活力不受影响。下列相关叙述错误的是（    ）
【典例3】下列相关叙述错误的是（    ）
A．细胞在G1期合成的部分蛋白质可在S期用于组装染色质B．缺乏血清可使染色体复制受阻，导致G2+M期的细胞比例降低C．采用血清饥饿法培养细胞可为体外培养大量“基态”细胞提供依据D．去除血清培养细胞一段时间后再加入血清，不能使细胞同步至M期
1．（2024·江西·高考真题）某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是（    ）A．T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体B．T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列C．T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍D．T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度
2．（2024·浙江·高考真题）观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是（    ）A．细胞①处于间期，细胞核内主要进行 DNA 复制 和蛋白质合成B．细胞②处于中期，染色体数: 染色单体数: 核DNA 分子数=1:2:2C．细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动D．细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
蛋白质的合成不在细胞核，而在核糖体
有丝分裂不会出现同源染色体分离
细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁
 A．芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽B．基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命C．成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同D．该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
3．（2024·湖北·高考真题）芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖（图1），出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（    ）
芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽
4．（2024·江西·高考真题）与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是（    ）
A．M-P-O-W B．M-P-W-O C．P-M-O-W D．P-M-W-O
注意：联会时（减数分裂I前期的细线期和偶线期）核膜尚未消失，妨碍着丝粒与纺锤丝相遇。所以联会时不可能已存在着丝粒与纺锤丝的结合
5．（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ⅠB．同源染色体联会和交换发生在减数分裂ⅡC．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
6．（2024·宁夏四川·高考真题）细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是（    ）A．病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物B．原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸C．哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同D．小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶
根细胞不含叶绿体，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生
7．（2024·广东·高考真题）克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是（　　）A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
父亲: XXg1Y，母亲: XXg2XXg2，患者: XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减Ⅰ后期没有分离
8．（2024·山东·高考真题）某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为（　　）
A．①②B．①③C．②③D．①②③
②由题意可知，该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组，若减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，则该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数不相等，②错误
1．真核细胞分裂过程中，姐妹染色单体分离的机制如图所示。下列相关叙述正确的是（    ）A．黏连蛋白是在细胞质合成后经核孔运往细胞核内发挥作用的B．黏连蛋白复合体主要是在细胞分裂的前期合成的C．分离酶只在有丝分裂的后期发挥作用D．黏连蛋白复合体的分裂是纺锤丝的牵引导致的结果
在减数分裂过程中也会发挥作用
黏连蛋白复合体的分裂是分离酶降解黏连蛋白导致的结果
2．MPF是一种在细胞分裂过程中能促进染色体凝集的因子。当MPF含量升高时，促进核膜破裂，并使染色质高度螺旋；当MPF被降解时、染色体则解螺旋。如图表示非洲爪蟾卵母细胞在不同时期的MPF含量变化，CD段为减数第二次分裂前短暂的间歇期，EF段有受精作用的发生，下列有关叙述正确的是（    ）A．AE段表示减数分裂过程，EG段表示有丝分裂过程B．MPF可促进BC、FG段染色体复制形成姐妹染色单体C．BC段发生等位基因分离，DE段发生非等位基因自由组合D．细胞内染色体上着丝粒的分裂发生在DE段与FG段
不能促进染色体复制形成姐妹染色单体
DE段处于减Ⅱ时期，非等位基因自由组合发生在减Ⅰ后期
3．下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图，图中③④仅显示了部分染色体，下列有关叙述正确的是（    ）A．眼虫增殖过程中细胞核的变化与动物有丝分裂完全相同B．②-③时期细胞两极发出纺锤丝牵引染色体移向细胞中央C．④时期染色体数目加倍，导致细胞核中含两套染色体D．⑤时期眼虫细胞质的分裂方式与高等植物细胞的相同
眼虫增殖过程中始终存在核膜，而动物细胞有丝分裂的前期核膜消失，末期核膜重现
眼虫是动物细胞,由中心体发出的星射线形成的纺锤体牵引染色体移向细胞中央
与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央缢裂
4．如图表示着丝粒分裂时，需要连接姐妹染色单体的黏连蛋白降解，黏连蛋白被分离酶切割后，姐妹染色单体有可能分离，PATRONUS蛋白是分离酶抑制剂。下列叙述错误的是（    ）A．姐妹染色单体分离，从而导致基因重组B．细胞分裂间期黏连蛋白在核糖体上合成C．分离酶在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期起作用D．抑制PATRONUS蛋白活性可能会导致着丝粒分裂提前
正常分裂的细胞，姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，不发生基因重组
5．如图是同一个二倍体动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法错误的是（　　）A．含有同源染色体的有①②③B．属于有丝分裂的是①和③，①含四个染色体组C．④为次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期D．②中染色体数：染色单体数：核DNA数=1：2：2
由图示不能分辨出该二倍体动物的性别，故④为次级精母细胞或第一极体
6．若将果蝇（2n=8）精原细胞的核DNA的两条链均带上32P标记，再置于普通培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其结果如下图，已知有丝分裂过程中未发生染色体变异。下列叙述正确的是（    ）A．I细胞内染色体形态有4种，每条染色体均含32P标记B．Ⅱ细胞内有2个染色体组，已发生同源染色体的配对和非姐妹染色单体片段交换C．Ⅲ细胞中不含同源染色体，形成该细胞过程中发生了染色体变异D．Ⅳ细胞中含有1条Y染色体，可能4条染色体均含32P标记
进行分裂的细胞为精原细胞，此时为有丝分裂后期，故细胞中的染色体有5种形态
细胞Ⅲ为减数分裂Ⅱ前期或中期细胞。但其染色体数目为5，推测减数分裂Ⅰ时有一对同源染色体未分离，故该细胞应含有1对同源染色体，细胞中发生了染色体数目变异
细胞Ⅳ应为减数分裂产生的精细胞，细胞中可能含有0条或1条Y染色体
7．下图是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，下列说法错误的是（    ）A．同源染色体的分离一般发生在图中的AB段B．GH段代表有丝分裂后期，细胞中DNA数目多于16条C．减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的BC段，DE段代表受精作用D．CD段细胞中染色体数目为4条或者8条
减数分裂中着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，对应图中的CD段，而不是BC段；
8．如图1是某二倍体动物减数分裂某时期图像（只显示了部分染色体），图2是测定该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（　　）A．由图1可知该生物是雌性B．4号染色体上的B基因是b突变而来的C．图2中含有同源染色体的细胞有②④⑤D．图2中含有两个染色体组的细胞有③④
同源染色体正发生分离，且细胞质均等分裂，故该生物为雄性
若基因型为BB，则b基因是由B基因突变而来，若基因型Bb，则B基因是由b突变而来的
①②染色体数目为n的一定是减数第二次分裂前期、中期，无同源染色体, 含有同源染色体的细胞有④⑤
9．已知羟基脲（HU）能阻断DNA的合成，甲基胺草磷（APM）是一种直接与细胞内微管蛋白合成相互作用的特异性药物，某研究小组利用HU和甲基胺草磷APM结合的双阻断法对菠菜根尖细胞进行处理，测定有丝分裂中期指数（中期细胞数与所观察的细胞总数之比值），结果如下图所示，下列叙述错误的是（    ）A．单独用HU处理可使细胞分裂停留在G2—M期B．用HU处理，再用AMP处理4小时后细胞分裂停留在中期的比值最高C．图中对照组中期指数只有10%左右，是因为大部分细胞处于分裂间期D．利用HU—APM双阻断法先将细胞初步同步在间期，再进一步同步于中期
羟基脲（HU）能阻断 DNA的合成，单独用 HU处理可使细胞分裂停留在S期
10．现有体外培养的处于细胞周期不同时期的细胞株，且其数量与各时期的时长成正比，已知G1期、S期、G2期、分裂期的时长分别为5、7、4、3（单位：小时）。现对该细胞株依次进行如下操作：①加入DNA合成抑制剂；②维持12小时；③去除DNA合成抑制剂；④维持12小时；⑤加入DNA合成抑制剂。下列叙述错误的是（    ）A．操作①只能抑制部分细胞的分裂活动B．可以确定操作④后存在含有染色单体的细胞C．理论上操作②后处于S期（非G1/S临界处）的细胞占7/26D．操作⑤之后经过7小时再去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂过程将同步
经过①②加入DNA合成抑制剂维持12小时后处于S期与G2期的细胞恰好分裂至G1和S交界处，此时有5/7的细胞处于G1期，2/7的细胞处于分裂期，不能确定是否存在后期之前的细胞，故不确定细胞中存在染色单体
11．根据细胞分裂能力的大小，通常可将细胞分为周期性细胞、终端分化细胞和暂不增殖细胞（G0期）。在增殖过程中的细胞并不完全同步，它们在细胞周期中的去向如图所示。以下说法错误的是（    ）A．若在细胞周期中添加能抑制DNA合成的胸腺嘧啶核苷（TdR） 培养一段时间后细胞将停留在S期和S期与G2期的交界处B．G0期细胞属于暂不增殖细胞，细胞在G1期时进入休眠状态， 肝细胞和成熟淋巴细胞属于此类细胞C．G0期细胞对化疗不敏感，可以诱导处于G0期的癌细胞进入 细胞周期来提升癌症的治疗效果D．处于G1期末的R点决定了该细胞是进行分化还是增殖
原本处于S期的细胞将停留在S期，其他细胞继续沿着箭头方向前进，最后停留在G1期和S期的交界处
    在细胞周期中，前期纺锤体的装配和后期姐妹染色单体的分离是细胞分裂正常进行的保证。细胞中的纺锤体由星体微管、动粒微管和极微管及其结合蛋白构成，如图所示。
情境1：细胞骨架与细胞的有丝分裂
(1)据图推测，在前期推动中心体向两极移动的微管主要是 。(2)用秋水仙素处理，染色体的运动会停止，原因是 。(3)据图分析，后期染色单体分离后向两极运动的机制是 。
动粒微管收缩(极微管加长)，使染色体向两极运动
秋水仙素破坏了纺锤体的结构
蜜蜂中的蜂王和工蜂由受精卵(2n＝32)发育而成，工蜂不育，蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂①，雄蜂通过假减数分裂产生精子：减数分裂Ⅰ过程，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个不含细胞核的细胞(退化凋亡)；减数分裂Ⅱ过程，1个次级精母细胞着丝粒分裂②产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。
情境2：雄蜂的假减数分离
(1)有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞与1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同意他的观点？阐释你的理由： 。(2)请从染色体行为分析，蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中的不同点是 。(3)雄蜂的精原细胞在减数分裂的过程中 (填“能”或“不能”)发生基因重组，原因是 。
雄蜂的精原细胞中无同源染色体，因此既不能发生同源染色体非姐妹染色单体的互换，又不能发生非同源染色体的自由组合
初级精母细胞没有同源染色体分离，而初级卵母细胞有同源染色体分离
不同意，减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数目会暂时加倍为32条