高考生物细胞分裂典型题解

【典例分析1-1】（2024.湖北十堰模拟）某二倍体动物(2N＝4)的基因型为AaBbDd，其体内一个精原细胞(DNA链全部被32P标记)在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂过程，形成的其中1个细胞的一对染色体发生如图1所示变化。图2是测定的该动物体内处于不同分裂时期的细胞①～⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。请据图回答下列问题。(1)图1所属细胞的名称为__________________，图1中的四分体间交换了部分片段，互换片段之后的这个四分体中含32P的染色单体可能有________条。该精原细胞减数分裂结束时产生的8个子细胞中含有32P的细胞数目有__________个。

(2)图2中可发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的细胞是______(填序号)，细胞中DNA聚合酶活性高的细胞有________(填序号)，发生了着丝粒一分为二导致染色体数目加倍的细胞有________(填序号)。

解析：(1)由题图分析可知，图1所属细胞的名称为初级精母细胞。体内一个精原细胞(DNA链全部被32P标记)在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂，每个DNA分子都是1条链被32P标记，另1条链被31P标记，再进行减数分裂过程，经过DNA复制后，一条染色体上有2个DNA分子，其中1个DNA分子都是被31P标记，另1个DNA分子1条链被32P标记，另1条链被31P标记，则互换片段之后的这个四分体中含32P的染色单体可能有2或3条，该精原细胞减数分裂结束时产生的8个子细胞中含有32P的细胞数目有4～8个。(2)同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ，根据题图可知，图2中可发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的细胞是⑥；DNA复制时需要DNA聚合酶催化游离的脱氧核糖核苷酸连接到脱氧核糖核苷酸链上，故细胞中DNA聚合酶活性高的细胞有④⑤；发生了着丝粒一分为二导致染色体数目加倍的细胞有③⑦。答案：(1)初级精母细胞2或34～8(2)⑥④⑤③⑦【提分秘籍】1.①域数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂I。②基因的分离定律、自由组合定律都发生在减数分裂I的后期。③着丝粒分开的时间是减数分裂II的后期。2.减数分裂1与藏数分裂II之间通常没有(有、没有)间期，或者间期时间很知，染色体不复制(复制、不复制)。3.四分体中的同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生缠绕，并交换相应的片段发生交叉互换，这种变异属于基因重组,因而一个精原细胞最多可以形成4种不同的精子。不发生互换的情况下，一个卵原细胞能形成1种卵细胞，一个精原细胞能形成2种精细胞。4.减数分裂没有(有、没有)细胞周期，无丝分裂没有(有、没有)细胞周期。精子的变形不属于(属于、不属于)减数分裂。5.在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，与此同时，卵细胞细胞膜会发生:复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。精子细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会和在一起。受精卵中的遗传物质多数母方(多数母方、多数父方、父母各半)，染色体父母各半(多数母方、多数父方、父母各半)，细胞核中的DNA父母各半(多数母方、多数父方、父母各半)。6.对进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。【典例分析1-2】（2023.广东广州模拟）图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像，图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，图丁表示该动物某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答下列问题。(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有________。

(2)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的______(填标号)阶段。图甲中E细胞所处的分裂时期属于图乙中的______(填标号)阶段。

(3)图丁对应图丙中的______细胞(选填“①”“②”或“③”)，细胞Ⅳ的基因组成是________。

解析：(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有ABD。(2)图乙中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的③⑥阶段。图甲中E细胞所处的分裂时期属于图乙中的②阶段。(3)图丁为处于减数分裂Ⅱ后期，对应图丙中的②细胞。②细胞的基因组成为AAbb，细胞Ⅳ为卵细胞，其基因组成是aB。答案：(1)ABD(2)③⑥②(3)②aB【典例分析1-3】（2024.湖北仙桃模拟）酵母菌在有丝分裂过程中可能会发生染色体分离错误，导致子代细胞增加或减少部分甚至整条染色体，这种现象称为非整倍体化。下图为有丝分裂过程中染色体与中心体的几种连接方式示意图。请据图回答相关问题。(1)酵母菌中心体的复制发生在________期，该时期细胞中发生的主要变化是______________________________。

(2)图中细胞处于有丝分裂的______期，染色体与核DNA数目比例为______。正常情况下，每条染色体的____________两侧，都有星射线附着，星射线牵引着染色体运动，使其排列在赤道板上。

(3)能保证染色体精确地平均分配到两个子细胞中的是图______(填字母)，可能造成子细胞中出现非整倍体的是图____________(填字母)。

解析：(1)酵母菌中心体的复制发生在间期，该时期细胞中发生的主要变化是DNA复制后数目加倍。(2)图中细胞处于有丝分裂的中期，此时每条染色体都有两个DNA分子，故染色体与核DNA数目比例为1∶2。正常情况下，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着，星射线牵引着染色体运动，使其排列在赤道板上。(3)图A两侧都有中心体，且只有1个，到达两极后发出星射线各自牵引一条染色体到达两极，故图A能保证染色体精确地平均分配到两个子细胞。图B、C、D由于染色体和中心体连接方式错误，会发生染色体分离错误，出现非整倍体化，故可造成子细胞中出现非整倍体的是图B、C、D。答案：(1)间DNA复制后数目加倍(2)中1∶2着丝粒(3)AB、C、D【典例分析1-4】（2024.四川模拟）脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于______________________(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。

(2)干细胞的主要特点有__________________________________。M可通过________________，增加神经细胞的数量和种类，在脑缺血的治疗中发挥作用。

(3)研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验：分组第1组第2组第3组处理方法用含有M线粒体的培养基对N进行培养用不含M线粒体的培养基对N进行培养用不含M线粒体的培养基对？进行培养①第3组为正常对照组，请将实验补充完整：____________________。

②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。由图分析比较可知，第1组神经细胞内ATP水平____________正常水平，第2组在实验中起______________作用。

③根据上述实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为__________________________________________________。

解析：(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡，因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的主要特点有分裂能力强，全能性高，具有分化成其他各种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量，通过分化来增加细胞的种类。(3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响，该实验的自变量是培养基是否含有M线粒体以及脑神经细胞是否正常。①第3组为正常对照组，则培养的应该是正常脑神经细胞。②第3组的ATP水平属于正常水平，则第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平；第2组在实验中起对照作用。③根据上述实验可知，M的线粒体转移可提高N的ATP水平，由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的机制为M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量。答案：(1)细胞坏死(2)分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能增殖和分化(3)①正常脑神经细胞②高于对照③M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量【提分秘籍】1.无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，有(有、没有)DNA的复制，没有(有、没有)核膜、核仁的消失和重建，如蛙的红细胞。2.癌细胞中遗传物质是(是、否)发