2023年高考生物二轮复习三细胞的生命历程第三讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

专题三第三讲

________________________/课堂达标.自测评y

KETANGDABIAOZICEPING/

1.细胞分裂间期依次划分为GI期、S期和G2期，研究者将处于不同时期的

细胞进行融合，实验结果如图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。

下列推断不合理的是（D）

A.引发中心体复制的物质持续存在到G2期

B.中心体和DNA复制可能同时进行

C.S期细胞中存在使Gl期细胞核进入S期的物质

D.中心体的复制始于Gl期，在G2期复制完毕

【解析】据图可知，Gl期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含

有两个中心体，Gl期的细胞和G2期的细胞融合，Gl期的细胞可以完成中心体的

复制，由此推测引发中心体复制的物质可持续存在到G2期，A项正确；Gl期和S

期的细胞融合，Gl期细胞进入S期，完成中心体的复制，中心体和DNA复制可

能同时进行，B项正确；根据B项推测S期细胞中存在使Gi期细胞核进入S期

的物质，C项正确；S期细胞含有2个中心体，即中心体在S期即复制完毕，D

项错误。

2.（2022・沈阳模拟）基因型为AaBb的某二倍体动物的1个精原细胞进行减数

分裂时产生的1个子细胞如图所示（只画出部分染色体），已知形成该细胞过程中

没有发生互换。下列叙述正确的是（D）

A.该细胞为次级精母细胞，不含同源染色体

B.形成该细胞的减数第一次分裂后期没有发生等位基因的分离

C.该细胞中的b基因一定由B基因突变而来

D.形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染色体数目均不正常

【解析】该细胞因减数第一次分裂时一对同源染色体未分离，含有同源染

色体，减数第二次分裂正常时形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染

色体数目均不正常，A错误，D正确；减数第一次分裂时Bb基因所在的同源染

色体分离，B错误；已知形成该细胞过程中没有发生互换，故推断该细胞发生了

基因突变，可以是b基因突变为B基因，也可以是B基因突变为b基因，C错误。

3.（2022.开封联考）下列关于人体细胞分裂的叙述，正确的是（D）

A.在有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目加倍

B.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的细胞中含有的染色体组数相等

C.在减数分裂的两次连续分裂过程中都出现了同源染色体分离的现象

D.有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关

【解析】有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目不

变，A错误；细胞有丝分裂后期的染色体组数目是减数第二次分裂后期的染色体

组数目的两倍，B错误；同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程中，C错误；

人体细胞有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关，

D正确。

4.（2022.五大连池市模拟）如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂

过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是（C）

A.图中乙细胞正在进行减数分裂，可能发生基因突变和基因重组

B.乙细胞的子细胞含有4个染色体组，丙细胞连续分裂后的子细胞具有一

个染色体组

C.基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系

D.丙细胞与丁细胞的变异类型相同

【解析】图中乙细胞为有丝分裂后期细胞，有丝分裂过程中不发生基因重

组，A错误；乙细胞含有4个染色体组，其产生的子细胞含有2个染色体组，B

错误；基因重组一般发生在减数第一次分裂，因此基因重组的发生与丙细胞有关，

而与乙细胞无直接关系，C正确；丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之

间的互换，属于基因重组，而丁细胞发生的是染色体结构的变异（易位），D错误。

5.（2022.莆田一中模拟）小鼠（2N=40）胚胎期某细胞发生下图所示异常分裂

（未绘出的染色体均正常），其中A为抑癌基因，a为A的突变基因。下列说法正

确的是（C）

A.该分裂过程中形成20个四分体

B.分裂产生Aa或aa子细胞的概率均为1/2

C.子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖

D.染色体异常分离与纺锤体无关

【解析】该细胞分裂方式为有丝分裂，不会形成四分体，A错误；分裂产

生Aa子细胞的概率是2/3,产生aa子细胞的概率是1/3,B错误；子细胞aa不含

A基因，而A基因为抑癌基因a为A的突变基因，因此子细胞aa在适宜条件下

可能无限增殖，C正确；染色体异常分离与纺锤丝的牵引有关，D错误。

6.有关细胞全能性的叙述，正确的是（B）

A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因

B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性

C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变

D.紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性

【解析】细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套

基因，而配子也具有这样的全套基因，因此同样具有全能性，A项错误；细胞表

达全能性的前提是处于离体状态，B项正确；植物体内细胞没有表现出全能性是

细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C项错误；种子是器官，

种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D项错误。

7.促红细胞生成素（EPo）是一种糖蛋白类激素，主要由肾脏合成，被国际奥

委会确定为兴奋剂。注射EPo可以促进造血干细胞分化为红细胞，但会抑制自身

EPo的产生。下列有关叙述错误的是（C）

A.造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达

B.红细胞成熟过程中会通过增加细胞相对表面积的方式来提高物质运输效

率

C.参与肾脏细胞合成并分泌EPO的具膜细胞器有4种

D.长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状

【解析】造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能

性表达，A正确；红细胞成熟过程中细胞的形态会由圆球状变成中央微凹的圆饼

状，以增加细胞的相对表面积，从而提高细胞的物质运输效率，B正确；参与肾

脏细胞合成并分泌EPO的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，其中具

膜细胞器有3种，核糖体不具有膜结构，C错误；长期使用EPo会导致肾脏产生

EPO的机能下降，因此长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易

出现贫血症状，D正确。

8.（2022.广东高考，11）为研究人原癌基因MyC和RaS的功能，科学家构建

了三组转基因小鼠（Myc、RaS及Myc+Ras,基因均大量表达），发现这些小鼠随

时间进程体内会出现肿瘤（如图）。下列叙述正确的是（D）

?

=

区

出

总

÷理

≡

⅛

A.原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖

B.三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力

C.两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质

D.两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应

【解析】原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。

抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；肿瘤细胞可无限增殖，B错误;

原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必须的，原癌基因Myc和RaS

在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误；据图分析，同时转入MyC和RaS

的小鼠中，肿瘤小鼠比例大于只转入MyC或RaS的小鼠，说明两种基因大量表达

对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。

9.（2022・日照一模）在细胞分裂过程中，某些正常的染色体容易断裂，若断裂

发生于染色体的两个末端，那么断裂下来的两个片段彼此可以粘合成无着丝粒片

段，而带着丝粒的部分可通过两断端的粘合形成环状染色体（如图）。不带着丝粒

的片段往往消失，而带着丝粒的部分能继续进行有丝分裂。已知基因型为Aa的

细胞中含有一条环状染色体，关于该细胞进行有丝分裂（不考虑其他变异）的说法,

错误的是（B）

A.在间期时可形成两条环状染色单体

B.其子细胞中可能不含有环状染色体

C.其子细胞中染色体数目与母细胞相同

D.其子细胞的基因型可能为A、a或Aa

【解析】在该细胞分裂过程中，间期环状染色体复制后可形成由一个着丝

粒连接的两个环状染色单体，A正确：根据题意，该细胞中有一条环状染色体，

该细胞进行有丝分裂，其子细胞中均存在环状染色体，B错误；虽然环状染色体

的形成是正常染色体断裂所致，但环状染色体能继续进行有丝分裂，细胞中染色

体数目并未发生改变，所以该细胞进行有丝分裂，其子细胞与母细胞染色体数目

相同，C正确；Aa基因的位置未知，有可能其中一个基因随无着丝粒片段丢失，

所以子细胞基因型可能为A、a或Aa,D正确。

9.（不定项）（2022德州一模）磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活，从

而使细胞进入分裂期，Cdc2的磷酸化受基因Cdc25和基因WeeI调节。裂殖酵母

经过自身延长后从中间断裂进行生殖，科研人员通过培养野生型、Weel突变体和

Cdc25突变体裂殖酵母进行了细胞周期的研究，表型如图所示。下列相关叙述错

误的是（AD）

Colo）（g§）（C））

野生型WeeI突变体Cd<∙25突变体

A.基因Cdc25表达、基因Weel不表达时细胞才能正常分裂

B.基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化

C.正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后，核膜解体

D.基因Cdc25在分裂期表达，基因Weel在间期表达

【解析】基因Cdc25表达、基因Weel不表达时细胞不能正常分裂，A错

误；磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活从而使细胞进入分裂期，根据图

示可知，基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化，B正确：

正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后，细胞能进入分裂期，所以会发生核

膜解体现象，C正确；基因Cdc25和基因Weel都应该在间期表达，D错误。

10.（2022.泉州模拟）细胞坏死和细胞凋亡是细胞结束生命的两种形式，基本

过程如下图所示。研究发现细胞中一种普遍存在的蛋白质分子IKK,能通过抑制

BAD因子的活性抑制细胞凋亡。下列叙述错误的是（D）

E凋亡小体

嗡・毫♦⑥'细胞Q

细胞细胞正常胞质j⅛r-

解体膨大细胞身缩小体

A.细胞凋亡和坏死都可能是由外界不利因素的影响引发

B.凋亡小体的形成和降解都体现了细胞膜的流动性

C.细胞Q对凋亡小体的作用过程属于免疫系统的第二道防线

D.与正常细胞相比，癌细胞中IKK活性可能较低、BAD因子活性较高

【解析】细胞凋亡和坏死都可能是由外界不利因素的影响引发，A正确；

凋亡小体是由细胞裂解形成的，具有膜结构，所以凋亡小体的形成和降解都体现

了细胞膜的流动性，B正确；细胞Q是吞噬细胞，其吞噬并消化凋亡小体的过程，

属于免疫系统第二道防线的作用，C正确；IKK具有抑制BAD因子活性，抑制

细胞凋亡，癌细胞不能正常凋亡，因此IKK活性较高，BAD因子活性较低，D

错误。

10.（不定项）（2022.德州模拟）长春新碱（VCR）通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤

体的形成，从而阻断细胞分裂，具有非常高的毒性。将VCR与单克隆抗体通过

特殊的接头连接形成抗体一药物偶联物（ADC）,可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,

ADC的作用机制如下图所示。下列分析正确的是（CD）

细胞凋亡

A.ADC进入肿瘤细胞需要载体蛋白的协助并消耗ATP

B.溶酶体内的蛋白酶催化VCR和抗体之间肽键的断裂

C.纺锤体形成异常可激活细胞凋亡相关基因的表达

D.VCR通过抑制微管蛋白的聚合将细胞周期阻滞在分裂前期

【解析】ADC进入肿瘤细胞的方式是胞吞，该过程不需要载体蛋白的协助，

但需要消耗ATP,A错误；长春新碱(VCR)的化学成分不是蛋白质，据此可推测

VCR和抗体之间并未形成肽键，B错误；结合图示可知，纺锤体形成异常可激活

细胞凋亡相关基因的表达，进而诱发肿瘤细胞的凋亡，从而起到治疗肿瘤的目的，

C正确；VCR通过抑制微管蛋白的聚合进而抑制纺锤体的形成，将细胞周期阻滞

在前期，D正确。

11.某研究性学习小组对猪产生配子时的细胞减数分裂过程进行了研究，并

绘制了相关图示。请回答下列问题。

注：图中只显示一对同源染色体

(1)图1过程表明，通过减数分裂染色体数目减半。减数第一次分裂后期

染色体的行为特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况，产生异常配

子①③的原因可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离,而是移向了细胞的

同一极。

(3)如果图3表示卵原细胞，该卵原细胞经图4形成基因型为AB的卵细胞，

则减数分裂结束后形成的极体的基因型是Ab、ab、aB。

【解析】(1)图1过程表示正常的减数分裂。通过减数分裂，染色体数目会

减半，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。(2)图2显

示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况，原因可能是减数第一次分

裂后期同源染色体未分离，而是移向了细胞的同一极。(3)如果图3表示卵原细胞,

该卵原细胞经图4形成了一个基因型为AB的卵细胞，说明同源染色体上的非姐

妹染色单体之间发生了互换，B与b互换，则其形成的极体的基因型是Ab、ab、

aBo

12.为了研究K'通道开放剂在缺血、缺氧条件下对脑细胞凋亡的保护作用机

制，研究人员进行了实验。请回答下列问题。

(1)有研究发现，脑细胞代谢非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧时脑细胞

主要依赖于无氧呼吸过程产生ATP,不仅ATP生成量少，而且也会造成乳酸

在脑细胞中积累。缺血、缺氧还会诱发脑细胞表达出某些信号分子，在这些分子

的调控下，细胞将出现一系列变化，最终凋亡。

(2)科研人员利用离体培养的神经元进行实验，处理及结果如图所示。

4o

3s口甲组对照组

3ð

2s®乙组缺血、缺氧组

2ð

1sr0丙组缺血、缺氧+

1ð

s

ð即HM.K♦通道开放剂

6h12hr24h□丁组缺血、缺氧

+K，通道开放剂

+阻断剂

由实验结果可知，正常培养条件下，细胞凋亡率很低且无明显增长。乙组

结果与甲组结果比较，说明缺血、缺氧条件能够明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随

培养时间延长而提高。由实验结果判断，κ+通道开放剂能部分缓解缺血、

缺氧诱导的细胞凋亡。

(3)已知A蛋白是细胞凋亡调控过程中的一种重要蛋白。科研人员提取上述各

组细胞的mRNA,用逆转录酶合成cDNA,以CDNA为模板扩增各组细胞的A基

因。由于不同细胞的微管蛋白基因表达量基本相同，在结果分析时，可以各组细

胞A基因扩增产物量和微管蛋白基因扩增产物量的比值反映各组细胞中A基因的

转录水平。结果显示丙组比值高于乙组，推测K*通道开放剂可以通过促进A

基因转录来抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡。

【解析】(1)人体细胞在缺氧时，进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸。

(2)由柱形图可知，甲组是正常培养条件，细胞凋亡率低，且随着时间变化无明显

增长现象；与甲组对照，乙组凋亡率高，且随着培养时间延长，凋亡率增大，说

明缺血、缺氧能够明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间延长而提高；与乙组

对照，丙组κ+通道开放，细胞凋亡率下降，说明κ+通道开放剂能部分缓解缺血、

缺氧诱导的细胞凋亡。（3）逆转录的模板是RNA,因此可以用该细胞的mRNA为

模板逆转录形成相应的基因。由于不同细胞的微管蛋白基因表达量基本相同，在

结果分析时，以各组细胞A基因扩增产物量和微管蛋白基因扩增产物量的比值反

映各组细胞中A基因转录水平。如果丙组比值高于乙组，则K卡通道开放剂可以

通过促进A基因转录来抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡。

13.p53蛋白在清除自身组织中有缺陷或者丧失功能的细胞中起着重要作用。

由p53基因编码的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动。研究发现，

细胞受到X射线照射后（通常会损伤遗传物质DNA）,p53蛋白水平明显升高，诱

导p21蛋白（细胞周期蛋白）表达，将分裂的细胞阻滞在任一时期，从而停止分裂

增殖。也就是说，当p53蛋白接收到细胞代谢紊乱（如癌细胞）或者遗传物质损伤

的信息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，

如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程

序——凋亡。结合其他研究表明，p53蛋白确实能保护组织细胞避免癌变，从而

在癌细胞有机会增殖成一个明显的肿瘤之前消灭它们。有利亦有弊，p53蛋白提

供抗肿瘤的保护作用的同时，也加速了细胞衰老的过程。这个加速的衰老过程包

括了通常在衰老的人类中发生的变化，如脊柱弯曲的形成，延迟的伤口愈合，具

有自我更新能力的干细胞减少，以及体重、气力、肌肉、骨密度及头发的减少。

（l）p53基因表达产生的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动，

下列细胞具有细胞周期的是A、B、F、G、J,判断的理由是这些细胞都是能

连续分裂的细胞。

A.根尖分生区细胞B.植物形成层细胞C.神经细胞D.人表皮细胞

E.哺乳动物成熟红细胞F.干细胞G.动物皮肤生发层细胞H.洋葱表皮

细胞L浆细胞J.癌细胞

（2）所有细胞中均要表达的一类基因称为管家基因，其产物是维持细胞基本生

命活动所必需的，不同类型细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因，其产物赋予

各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。控制p21蛋白合成的基因是奢侈基因

（填“管家基因”或“奢侈基因”）。

(3)日常生活中体内细胞受到X射线照射后，p53基因激活不能恢复的受损细

胞的自杀程序——凋亡，这是一个正常的生理过程，这一过程对生物体有什么作

用？有利于维持机体内部环境的稳定。

(4)p53是一把双刃剑，对机体的生命活动既有利又有弊，请根据材料，说出

其对人体的利和弊，并据此陈述在肿瘤疾病的治疗方面如何合理利用。

利：p53蛋白接收到细胞代谢紊乱或者遗传物质损伤的信息时，将阻止细胞

生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能

得到修复，则P53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序—凋亡，以避免细

胞癌变使人体患癌症。

弊：p53蛋白含量过多，将加速细胞衰老和人体衰老的过程。

利用：肿瘤治疗过程中，P53蛋白不能过少或过量，如果相应的抗体携带一

定量的用P53蛋白制成的药物，将能特异性终止癌细胞分裂而诱导凋亡。

14.(2022.宁波期末)科研人员用小鼠受精卵作为研究对象，探究哺乳动物胚

胎发育中受精卵有丝分裂(卵裂)的过程。

(1)正常情况下，在小鼠受精卵的有丝分裂过程中，亲代细胞的染色体复制并

均分到子细胞中，从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性。

(2)通常认为，哺乳动物受精卵的首次卵裂是由1个纺锤体负责，纺锤丝牵引

来自精子和卵细胞的两组染色体运动，在分裂中期着丝粒排列在赤道板上。通

过荧光显微镜观察，第一次卵裂时上述两组染色体并没有融合，而是各自保持空

间上的独立，形成了如图a所示的“双纺锤体”。102min与48min时相比，细

胞内的染色体数之比为21。

图a

(3)受精卵第一次卵裂时，“双纺锤体”可能造成染色体被拉向3个方向，其

中同向同速分离的染色体可汇合进入一个细胞核。图a显示受精卵分裂时染色体

同向同速拉向3个方向，导致分裂形成的一个子细胞有1个核，而另一个子细胞

有2个核。

(4)动物细胞进入有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装，并受到丝氨酸/

苏氨酸蛋白激酶(PLK4)的调控。有研究表明，PLK4失活后，许多癌细胞和正常

细胞分裂仍可在无中心体复制的条件下进行，表现出非中心体型纺锤体组装。

TRIM37是一种泛素连接酶，其含量可影响细胞内非中心体型纺锤体的组装。

CEP192是一种多功能骨架蛋白，参与纺锤体的形成。具体作用机理如下图所示。

失活PLK4凝聚体

PLK4（可招募其它成分充当中心体作用）

CQl92降解

图b

①高等动植物细胞有丝分裂前期和末期