2023届高考生物二轮复习细胞的有丝分裂与减数分裂学案含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞的有丝分裂与减数分裂学案含答案，共27页。学案主要包含了p161等内容，欢迎下载使用。

第一讲　细胞的有丝分裂与减数分裂
　【p24】
1．多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的________。
2．细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3．连续分裂的细胞，从______________开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
4．细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地________分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的________性。
5．细胞的无丝分裂，一般是________先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。
6．精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖。减数分裂后，精细胞经过________，就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。
7．减数分裂Ⅰ的主要特征：
①同源染色体配对——联会；
②四分体中的______________可以发生互换；
③同源染色体分离，分别移向细胞的两极。
减数分裂Ⅱ的主要特征：
每条染色体的着丝粒分裂，____________分开，分别移向细胞的两极。
8．配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫作同源染色体。联会后的每对同源染色体含有____条染色单体，叫作四分体。
9．减数分裂Ⅰ的________，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。染色体数目减半发生在________________。
10．卵巢内部有许多发育程度不同的卵泡，在卵泡中央的一个细胞将会发育为________。
11．在受精作用进行时，通常是精子的________部进入卵细胞，________部留在外面。
【答案】1.数量　3.一次分裂完成时　4.平均　稳定　5.细胞核　6.变形　7.非姐妹染色单体　姐妹染色单体　8.四　9.中期　减数分裂Ⅰ　10.卵细胞　11.头　尾
　【p25】
1．在细胞周期中，分裂间期持续的时间明显比分裂期长，你能对此作出合理的解释吗？(必修一p117)
分裂间期持续时间明显比分裂期长，这是因为在分裂间期，细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，即为分裂期进行物质准备，这都需要时间。
2．经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？(必修二p23)
不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精(卵)母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体；再例如，在减数分裂过程(无论减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ)中，染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。
如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的，那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也是异常的。例如，人的唐氏综合征(又称21三体综合征)患者，就是由含有24条染色体(其中21号染色体是两条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。
3．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？(必修二p23)
精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备适于游动的能力；大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。
　【p26】
1．细胞周期具有物种特异性，同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的。(×)
2．卵细胞的体积较大，这样可以提高细胞与外界物质交换的效率。(×)
3．除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的。(√)
4．分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成。(×)
5．用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂后期的图像，可见纺锤丝牵引着平均分成两组的染色体向两极缓慢移动。(×)
6．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。(√)
7．在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。(√)
8．观察根尖分生区细胞的有丝分裂实验中，用50%的乙醇漂洗，以便于观察。(×)
9．人体内不再分裂的体细胞中共有46个DNA分子。(×)
10．某二倍体生物在细胞分裂后期含有10条染色体，则该细胞一定处于减数第一次分裂的后期。(×)
11．在细胞分裂过程中，染色体数目的增加与DNA数量的增加不可能发生在细胞周期的同一个时期；DNA数目的减半与染色体数目的减半可以发生在细胞周期的同一时期。(√)
12．一对表现正常的夫妇，生了一个XbXbY(色盲)的儿子。如果异常的原因是夫妇中的一方减数分裂产生配子时发生了一次差错，则这次差错一定发生在父方减数第一次分裂的过程中。(×)
　　　　　　　　　　　　　　　

　【p26】
(2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　)
A．有丝分裂的后期
B．有丝分裂的末期
C．减数第一次分裂
D．减数第二次分裂
【解析】正常情况下有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生交叉互换，不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B错误；根据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生交叉互换，涉及A和a的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次分裂完成，所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a分开的现象；而在减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离，导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞，C错误，D正确。
【答案】D
(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是(　　)

A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
【解析】考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确。不考虑同源染色体交叉互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。
【答案】D
(2022·山东卷)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为(　　)
A．6；9 B．6；12
C．4；7 D．5；9
【解析】基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。
【答案】A
(2022·浙江卷)果蝇(2n＝8)杂交实验中，F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是(　　)
A．1/16 B．1/8
C．1/4 D．1/2
【解析】已知F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，而F1雄果蝇的这4条染色体中的Y染色体来自亲本的雄性，另外三条常染色体均来自亲本雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8，即B正确，ACD错误。故选B。
【答案】B
(2022·湖南卷)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是(　　)

A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离
B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个
C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
【解析】图示细胞为洋葱根尖细胞的分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
【答案】B
　【p27】
1．概述细胞有丝分裂的过程，阐明细胞有丝分裂的重要意义，体会生命生长的意义。
2．模拟减数分裂过程中染色体形态和数目的变化，阐明减数分裂在遗传与变异中的重要意义，正确解释现实社会中的遗传与变异现象。
　　　　　　　　　　　　　　　

　【p161】
A组(选择题为单选)
1．细胞内部与外部通过细胞膜进行营养物质和代谢产物的交换，以保障细胞内部环境相对稳定。当细胞内部环境恶化到一定程度时会触发细胞分裂、凋亡过程，其关系如图所示(横坐标表示细胞内部环境，范围0～1，0为最差，1为最好)。下列相关叙述错误的是(　　)

A．正常情况下，细胞会随着分裂次数的增多而衰老
B．细胞分裂、凋亡是内部环境恶化程度决定的被动过程
C．若某细胞发生突变，使B点右移、A点左移，则该细胞可能变成癌细胞
D．若细胞内部环境经常处于略低于B的状态，则细胞更容易发生癌变
【答案】B
【解析】细胞分裂次数越多，其端粒磨损越多，细胞寿命越短，A正确；细胞分裂、凋亡是由细胞内部环境恶化程度触发的主动过程，不属于被动过程，B错误；若某细胞因细胞突变导致B点右移的结果是细胞更易分裂，左移的结果是细胞更不易凋亡，这样最终结果是细胞数量增加，可能导致癌症，C正确；环境经常处于略低于B的状态时，细胞更易分裂，容易发生基因突变，所以更容易发生癌变，D正确。
2．一对表型正常的夫妇，生育了一个有3条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因，其中判断不合理的是(　　)

A．该男孩的性染色体组成若为XXY，则患病最可能与图丁有关
B．该男孩的性染色体组成若为XYY，则异常最可能与图乙有关
C．该男孩患病若与图丙有关，其母亲可能发生了基因突变
D．该男孩患病若与图甲有关，其父亲可能发生了染色体互换
【答案】D
【解析】表型正常的夫妇的基因型应该是XBXb和XBY。该男孩的性染色体组成若为XXY，则其基因型为XbXbY，说明该男孩的XbXb来自母亲，是由于母亲的卵原细胞在形成卵细胞的减数第二次分裂过程中出现异常，着丝粒分裂后所形成的两条Xb染色体没有正常分离，而是移向了细胞同一极，产生了基因型为XbXb的异常卵细胞，因此该男孩患病最可能与图丁有关，A正确；若该男孩的性染色体组成为XYY，是其父亲产生精子的过程中，在减数第二次分裂时，两条Y染色单体未分开引起的，因此其异常最可能与图乙有关，B正确；该男孩患病若与图丙有关，即色盲儿子的致病基因来源于母亲，则患病男孩基因型为XbXbY，且XbXb来自母亲，而母亲基因型为XBXb，如果母亲不发生基因突变，只能产生XBXb的异常卵细胞，只有母亲发生基因突变，才能产生XbXb的异常卵细胞，C正确；该男孩患病若与图甲有关，则其父亲可能发生了基因突变，即XB突变为Xb，且X和Y这对同源染色体在减数第一次分裂后期没有分离，最终产生了基因型为XbY的精子，D错误。
3．某二倍体动物精原细胞中每条染色体的DNA两条链均被32P标记，将其置于31P培养液中先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂。该过程的染色体组数变化的部分曲线如图所示。下列有关BC段细胞的叙述，正确的是(　　)

A．若处于有丝分裂，子细胞每条核DNA均有32P和31P
B．若处于有丝分裂，该细胞不一定含有两条含31P的X染色体
C．若处于减数分裂，该细胞中所有染色体带32P标记
D．若处于减数分裂，产生的子代细胞中带32P标记的占1/2
【答案】A
【解析】若处于有丝分裂，则BC段为有丝分裂的后期，此时DNA只复制一次，根据半保留复制的特点，则子细胞每条核DNA均有1条链带标记，即每条核DNA均有32P和31P，A正确；若处于有丝分裂，则BC段为有丝分裂的后期，染色体数目加倍，则相应的X染色体数目也有两条，且DNA只复制一次，则每条X染色体的DNA分子都只有1条链是31P，B错误；若处于减数分裂，则BC段为减数第二次分裂后期，经过有丝分裂，DNA复制一次后，两条链分别含32P和31P，再复制一次，则每条染色体上只有1条染色单体被32P标记，则减数第二次分裂的后期，姐妹染色单体分开后，该细胞中有一半染色体带32P标记，C错误；由C选项分析，若处于减数分裂，BC段为减数第二次分裂后期，由于姐妹染色单体分开后，形成的子染色体随机移向细胞两极，则产生的子代细胞中可能都没有32P标记的染色体，或者都有32P标记，不一定标记的就是1/2，D错误。
4．真核细胞分裂间期，染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态，在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件，分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶，它的活性被严密调控。如图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。下列说法不正确的是(　　)

A．a时期，SCR能与SEP紧密结合，阻止SEP水解黏连蛋白
B．b时期，APC含量上升，使SCR分解
C．与b时期相比，c时期染色体和DNA数目均加倍
D．若APC的活性被抑制，姐妹染色单体就难以分离
【答案】C
【解析】a时期，图中SCR能与SEP紧密结合，SEP活性低，阻止SEP水解黏连蛋白，A正确；b时期，APC含量上升，APC和SCR结合，使SCR分解，B正确；b时期染色体的着丝粒排列在赤道板，是中期。c时期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，是后期，后期染色体数目加倍，但DNA数目不变，C错误；c时期，APC含量上升，SCR含量很低，分离酶(SEP)完全分离出来，水解黏连蛋白，使姐妹染色单体分离。若APC的活性被抑制，姐妹染色单体就难以分离，D正确。
5．羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶而与腺嘌呤配对。一个精原细胞核DNA复制时，一个DNA分子的两个胞嘧啶发生羟化(不考虑其他变异)，下列现象不可能出现的是(　　)
A．若进行两次有丝分裂，可产生C—G碱基对替换为A—T碱基对的突变
B．若进行减数分裂，产生的四个精子中只有一个精子的DNA序列发生改变
C．若进行减数分裂，减数分裂Ⅰ中期的两个细胞中均有一条染色单体含羟化胞嘧啶
D．若进行两次有丝分裂，有两个子细胞中含有羟化胞嘧啶
【答案】C
【解析】羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶而与腺嘌呤配对，因此第一次有丝分裂时，可产生C—G碱基对替换为C—A，再进行第二次有丝分裂，就能变成C—G和A—T，因此C—G碱基对替换为A—T碱基对，A正确；减数分裂过程中只复制一次，如果这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的一条链上，则会出现复制后一对同源染色体中的一条染色单体上DNA序列发生改变，因此产生的四个精子中只有一个精子的DNA序列发生改变；若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的两条链上，则会出现复制后一对同源染色体中的每一条染色体的一条染色单体上DNA序列发生改变，因此产生的四个精子中有2个精子的DNA序列发生改变，B正确；一个精原细胞经过间期复制，在减数分裂Ⅰ中期只有一个细胞，C错误；一个DNA分子的两个胞嘧啶碱基发生羟化，若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的一条链上，则进行两次有丝分裂后，只有一个子细胞中含有羟化胞嘧啶；若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的两条链上，则进行两次有丝分裂后，有两个子细胞中含有羟化胞嘧啶，D正确。
6．研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(6n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(　　)
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能成为可育植株
【答案】C
【解析】簇毛麦与普通小麦杂交获得杂种幼胚为非同源四倍体，其中簇毛麦配子提供的一个染色体组在幼胚细胞中没有同源染色体，在减数分裂中无法联会，所以幼胚发育获得的植株不能产生配子，A正确，C错误；杂种幼胚离体培养出现脱分化过程，产生愈伤组织，获得含28条染色体的大量杂种植株需要再分化，B正确；杂种植株的染色体加倍后，簇毛麦配子提供的一个染色体组加倍变成两个染色体组，普通小麦配子提供的三个染色体组加倍变成六个染色体组，减数分裂时均可以两两配对联会，产生有效生殖配子，杂种植株就成了可育植株，D正确。
7．根据每个细胞中核DNA相对含量的不同，将某高等哺乳动物精巢中连续增殖的精原细胞归为A、B、C三组，每组细胞数目如下图1所示；将精巢中参与配子形成过程的细胞归为D、E、F三组，每组细胞数目如图2所示；根据精巢细胞中每条染色体上DNA含量在细胞周期中的变化绘制曲线，如图3所示。回答下列问题：


(1)精原细胞有丝分裂间期又可以分为G1期(DNA复制准备期)、S期(DNA复制期)、G2(从DNA复制完成到分裂前期的过渡期)。全部S期细胞包含在图1的____________组细胞中(填字母)；A组中有部分细胞的RNA合成较旺盛，原因是______________________________。
C组中有部分细胞几乎不能合成RNA，原因是____________________________________________________________。
(2)基因重组发生在图2的____________(填字母)组细胞中，该细胞被称为____________________；在正常细胞分裂中，含有两条Y染色体的细胞应包含在图2的______________(填字母)组细胞中。
(3)图3的乙～丙阶段的细胞包含在图1和图2的______________组细胞中(填字母)。
【答案】(1)B　进行有关蛋白质(或有关酶)的合成，为S期做准备　染色体高度螺旋化，DNA双链难以打开，影响转录
(2)F　初级精母细胞　E
(3)C、E、F
【解析】(1)S期细胞中正在进行DNA的复制，包含在图1的B组中；A组包括G1期和末期的细胞，其中G1期细胞要进行有关蛋白质(或有关酶)的合成，为S期做准备，因此此时细胞中RNA合成较旺盛；C组表示G2期、前期、中期和后期，其中前期、中期和后期的细胞中，染色体高度螺旋化，DNA双链难以打开，影响转录，因此几乎不能合成RNA。
(2)基因重组发生在减数第一次分裂后期，即F组细胞中，F组细胞中DNA相对含量为4，可表示G2期和减数第一次分裂过程中的细胞；由于该动物为雄性动物，因此减数第一次分裂细胞被称为初级精母细胞；减数分裂过程中，含有2条Y染色体的细胞出现在减数第二次分裂后期，包含在图2的E组细胞中，E组细胞中DNA相对含量为2，可表示G1期和减数第二次分裂过程中的细胞。
(3)图3的乙～丙表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，包含在图1的C和图2的E、F组中。
8．图甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请回答下列问题。


(1)观察根尖有丝分裂时应选择图甲______(填字母)区细胞，该区细胞特点是____________________________________。观察细胞质壁分离时可选择________(填字母)区细胞。
(2)请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞A、B、C、D：______________________。细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是________________________________。
(3)图丙中DNA含量为2～4的细胞处于有丝分裂的________期。图乙中的D细胞的DNA含量对应图丙中的________。动物细胞有丝分裂与该细胞的不同之处体现在图乙的________图所示时期。
(4)若实验中统计了600个细胞，测定每个细胞的DNA含量，统计结果如图。处于S期的细胞是__________(填图中字母)，G2期和M期的细胞共有__________个。

(5)根据上述实验，若一个细胞周期总时间为20小时，处于M期的细胞数为30个，则该细胞完成分裂间期需要__________小时。
【答案】(1)b　呈正方形，排列紧密　d
(2)B→A→D→C　制作装片标本过程中细胞已经死亡
(3)间　4　B和C
(4)C　150
(5)19
【解析】(1)图甲中a是根冠，b是分生区，c是伸长区，d是成熟区，其中b分生区的细胞具有旺盛的分裂能力，细胞呈正方形、排列紧密，适于作为观察细胞有丝分裂实验的材料。观察质壁分离的细胞需要有大液泡，所以应选择d区(成熟区)细胞。
(2)图乙中A处于中期，B处于前期，C处于末期，D处于后期，因此分裂顺序为B→A→D→C。由于制作装片过程中经过解离，细胞已经死亡，因此不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程。
(3)图丙中DNA含量为2～4的细胞正在进行DNA的复制，处于有丝分裂间期中的S期，即DNA合成期。图乙中的D细胞处于有丝分裂后期，其DNA含量是复制前的2倍，所以它对应图丙中的4。动物细胞有丝分裂与该细胞(植物细胞)的不同之处体现在前期(前者由中心体发出星射线形成纺锤体，后者直接从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体)和末期(前者直接从细胞中部凹陷缢裂，后者由细胞板形成细胞壁分开)，即对应图乙的B、C图所示时期。
(4)细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期的时长占细胞周期的90%～95%，间期又分G1、S、G2时期，DNA复制发生在S期。根据坐标图可知，处于S期的细胞是C。G2期和M期的细胞中DNA数目加倍，可知图中B是处于G1期的细胞，有300个，C是处于S期的细胞，有150个，D是处于G2期和M期的细胞，有150个。
(5)一个细胞周期总时间为20小时，实验中统计了600个细胞，视野中处于M期的细胞数为30个，则处于间期的细胞有570个，可以计算出该细胞周期中分裂间期所占的时间为570/600×20＝19小时。
9．图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像，图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系，回答下列问题。


(1)造血干细胞形成各种血细胞，各类血细胞的功能各不相同，根本原因是______________________________。成熟红细胞失去全能性的原因是______________________________。
(2)图2中BC段形成的原因是________，EF段形成的原因是____________。
(3)研究发现，细胞能严格有序地增殖与细胞周期中存在保证核DNA复制和染色体分配质量的多个检验点有关。只有相应的过程检验合格，细胞才能顺利进入下一个时期。图3表示细胞周期简图及相应检验点位置，细胞质中存在一种有丝分裂促进因子(MPF)，可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期，MPF在细胞周期中的活性变化是在B时期先增大后减小，在A、C、D时期无活性。请推测若将A时期细胞与去除核物质的B时期细胞融合，可引起的结果是________________________________________________________________________。

【答案】(1)基因的选择性表达　无细胞核
(2)DNA复制　着丝粒分裂
(3)使G2期细胞进入M期的时间提前
【解析】(1)细胞分化的原因：基因的选择性表达。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，没有生物生长发育所需要的基因，失去全能性。
(2)图2中BC段染色体与核DNA数之比由1变为1/2，即完成了DNA复制，染色体数目不变，DNA数目加倍。EF段染色体与核DNA数之比由1/2变为1，即完成了着丝粒分裂，染色体数目加倍，DNA数目不变。
(3)去除核物质的B时期细胞含有MPF，与A期细胞融合，增大了细胞中MPF的含量，使G2期细胞进入M期的时间提前。
B组(选择题为不定项)
1．下图是某种生物的精子细胞，根据图中染色体类型和数目判断，以下说法错误的是(　　)

A．①、②、④可能来自同一个初级精母细胞
B．③和⑤可能来自同一个次级精母细胞
C．图中5个精子细胞至少来自2个初级精母细胞
D．图中5个精子细胞至少来自4个次级精母细胞
【答案】AB
【解析】分析可知，①、②、③可能来自同一个初级精母细胞，A错误；①和③可能来自同一个次级精母细胞，B错误；图中5个精子细胞中①②③可来自同一个初级精母细胞，④⑤可来自同一个初级精母细胞，故至少来自2个初级精母细胞，C正确；图中5个精子细胞中①③来自同一个次级精母细胞，与其他三个都来自不同的次级精母细胞，故至少来自4个次级精母细胞，D正确。
2．科学家把整个细胞群体处于细胞周期同一时期的现象称为细胞周期同步化。昆虫产下一批卵后同时受精，会出现所有受精卵同时卵裂的现象，这是一种自然同步化；通过人工选择或诱导可使受精卵细胞都停在分裂中期，这是一种人工同步化。下列叙述错误的是(　　)
A．连续分裂的细胞，从间期开始到末期结束为止，为一个细胞周期
B．根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的细胞，这是一种自然同步化
C．利用DNA合成阻断剂，可让进行分裂的细胞停留在G1期与S期交界处
D．细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素
【答案】AB
【解析】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，A错误；根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的细胞，是通过人工选择处于某一时期的细胞，这是一种人工同步化，B错误；将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，处于S期的细胞立刻被抑制，处于G1期的细胞停留在G1期与S期交界处，S期后的细胞经过一次有丝分裂后，再分裂时会停留在G1期与S期交界处，C正确；细胞周期同步化后，细胞处于同一时期，更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素，D正确。
3．某哺乳动物(2N＝20)的两个精原细胞(DNA的两条链均被32P标记)，一个只进行有丝分裂记为A，另一个只进行减数分裂记为B，将这两个细胞均置于含31P的培养液中培养，待它们都进入第二次分裂中期，此刻各有一个细胞分别记为A′、B′。A′和B′分裂后产生的两个子细胞分别记为A1、A2和B1、B2，下列有关叙述错误的是(　　)
A．A′的每一条染色体中都只有一条染色单体含32P，而B′的20条染色单体都含32P
B．A1和A2中含有32P的染色体数各为20条
C．A1和A2中含2个染色体组，而B1和B2中只有1个染色体组
D．A1和B2所含有的性染色体数目比为1∶1
【答案】BD
【解析】都进入第二次分裂中期，A经过两次DNA复制得到A′，每一条染色体中都只有一条染色单体含32P，而B′只经过一次DNA复制，20条染色单体都含32P，A正确；A′共20条染色体，每一条染色体中都只有一条染色单体含32P，着丝粒分裂后，姐妹染色单体随机分向两极，所以A1和A2中含有带标记的染色体数为0～20条，B错误；A1和A2经有丝分裂得到，含2个染色体组，而B1和B2经减数分裂得到，有1个染色体组，C正确；A1经有丝分裂得到，含有2条性染色体；B2经减数分裂得到，含有1条性染色体，比例为2∶1，D错误。
4．下图为田鼠(2n＝54)细胞进行有丝分裂时，细胞内相关物质或结构数量变化曲线的一部分，则表格中的相关结论，能与纵坐标含义相符的有(　　)


选项
纵坐标含义
结论
A
一个细胞中核DNA的含量
a、d两点时每条染色体上的DNA含量可能不同
B
一个细胞中染色体数目的变化
n＝27，且染色体数为4n时着丝粒数是108
C
一条染色体上DNA的含量
一个细胞中ab段中心体的数量是cd段的2倍
D
一个细胞中着丝粒数量的变化
发生b→c的过程中，细胞中核DNA含量不变
A.A B．B C．C D．D
【答案】AB
【解析】若纵坐标代表一个细胞中核DNA的含量，则a、b处于分裂的前、中、后、末时期，c、d处于分裂结束后的子细胞时期，故a、d两点时每条染色体上的DNA含量可能不同，A正确；若纵坐标代表一个细胞中染色体数目的变化，则n＝27，且染色体数为4n时，细胞处于后期，着丝粒数是108，B正确；若纵坐标代表一条染色体上DNA的含量，a、b处于有丝分裂的前、中期，c、d处于有丝分裂的后、末期，对于中心体的数量，分裂期的一个细胞都有2个中心体，C错误；若纵坐标代表一个细胞中着丝粒数量的变化，由于着丝粒的个数等于染色体的数量，即等同于纵坐标代表一个细胞中染色体数目的变化，b→c表示细胞分裂完成，细胞中的染色体数目减半，细胞中核DNA含量减半。D错误。
5．使用DNA合成抑制剂可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，其中G1期、S期、G2期属于分裂间期，DNA的复制发生在S期，M期为分裂期，第一次使用DNA合成抑制剂，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去DNA合成抑制剂可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，还需第二次使用DNA合成抑制剂。下列说法错误的是(　　)
A．若检测处于各时期的细胞数量，则处于M期的细胞数量最多
B．若加入足量的DNA合成抑制剂，则至少培养21 h，细胞才能都被抑制在S期
C．若检测某M期细胞中的核DNA含量，则其与G2期细胞中核DNA含量不同
D．第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7 h～14 h
【答案】ABC
【解析】若检测处于各时期的细胞数量，则处于间期的细胞数量最多，A错误；若加入足量的DNA合成抑制剂，S期的下一时期(G2期)细胞经过11 h～14 h后被抑制在G1/S交界处，则至少培养14 h，细胞才能都被抑制在S期，B错误；若检测某M期细胞中的核DNA含量，则其与G2期细胞中核DNA含量相同，C错误；处于G1/S交界处的细胞需要经过7 h后才完成S期，而处于S期即将结束的细胞经过14 h后会再次进入S期，因此第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7 h～14 h，D正确。
6．Scc1是酵母细胞中染色体粘连复合体的一种蛋白质，对于保持有丝分裂中姐妹染色单体分开前的粘连是必需的，Eco1蛋白对于姐妹染色单体的粘连也是必需的，但它不是粘连蛋白复合体的组分。现将Scc1ts和Eco1ts(ts表示温度敏感型)突变体酵母细胞的细胞周期同步于G1期起点，然后随即等分为三组，第一组在25 ℃(正常温度)下培养，第二组在37 ℃(敏感温度)下培养，第三组先在25 ℃下培养，待酵母细胞的细胞周期S期结束马上转移至37 ℃下培养。在不同的时间点取样测定活细胞数，结果如图所示，下列说法正确的是(　　)

注：37 ℃时Scc1ts和Eco1ts的DNA复制均开始于1.5小时，25 ℃时Scc1ts和Eco1ts的S期在2小时时间点结束；图中的箭头表示从该时间点把25 ℃转至37 ℃。
A．DNA复制时Scc1是必需的，Eco1不是必需的
B．Scc1ts突变体酵母细胞和Eco1ts突变体酵母细胞在37 ℃下可以生长，但进入S期存活力显著下降
C．S期结束以后对细胞增殖影响较大的是Scc1
D．Eco1ts突变体酵母细胞在完成S期后从25 ℃转移至37 ℃以后仍然可以生长并增殖
【答案】BCD
【解析】分析题图可知，在25 ℃下，Scc1ts和Eco1ts的突变体的复制都开始于1.5小时，在37 ℃下，Scc1ts和Eco1ts对温度敏感而失活，导致Scc1ts和Eco1ts的突变体数量都下降，说明Scc1和Eco1对于复制都是必需的，A错误；Scc1ts和Eco1ts的突变体在实验开始前均接近100%，说明Scc1ts和Eco1ts突变体在37 ℃下可以生长，但随后活细胞数量减少，因此进入S期后存活力显著下降，B正确；在25 ℃下，S期在2小时时间点结束，待S期结束马上转移至37 ℃下培养时，Scc1ts的突变体活细胞数量显著减少，而Eco1ts的突变体活细胞数稍有减少后增加，说明S期结束以后，Scc1是必需的，Eco1不是必需的，因此S期结束以后对细胞增殖影响较大的是Scc1，C正确；Eco1ts突变体在完成S期后从25 ℃转移至37 ℃以后，活细胞数稍有减少后增加，仍然可以生长并增殖，D正确。
7．小鼠(2N＝30)的毛色是一对相对性状，研究者把同种小鼠中黑、白、黄三只小鼠的受精卵第三次卵裂的各一个胚胎提取出来，制成了一个由24个细胞形成的组合胚胎，再将该组合胚胎移植给代孕母体，诞生了一只三色皮毛的组合鼠。以下说法中，正确的是(　　)
A．组合胚胎的细胞进行有丝分裂时，处于中期的细胞赤道板上排列30条染色体
B．若黑、白、黄毛性状由一对等位基因控制，则组合鼠同时具备三种基因型
C．组合鼠在进行减数分裂时同源染色体发生联会紊乱而不能产生正常配子
D．组合鼠的遗传物质来自三个个体，所以组合鼠和正常小鼠之间存在生殖隔离
【答案】AB
【解析】由题意可知，该过程中黑、白、黄鼠的胚胎发生了融合，但是细胞没有融合，因此形成的组合胚胎的细胞进行有丝分裂，中期赤道板上排列30条染色体，A正确；组合鼠由黑、白、黄鼠各一个胚胎提取而制成，且发育成的个体身披三色皮毛，因此如果黑、白、黄毛性状由一对等位基因控制，则组合鼠同时具备三种基因型，B正确；组合鼠的体细胞就是二倍体细胞，能正常进行减数分裂产生配子，C错误；组合鼠是三方细胞组合，因此出现了三色皮毛，但细胞并没有融合，染色体数目和组成仍与正常小鼠相同，和小鼠没有生殖隔离，D错误。
8．澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示，图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法，不正确的是(　　)

A．图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期
B．该卵子与2个精子受精，表明顶体反应和透明带反应未能阻止多精入卵
C．若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
D．这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不相同
【答案】BC
【解析】图1两个精子进入一个卵细胞，是异常受精过程，发生在卵细胞的减数第二次分裂中期，A正确；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜的生理反应，该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵，B错误；若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，C应该包含父系和母系染色体组各1个或包含两个父系染色体组，C错误；该姐弟来源于母亲的染色体是复制而来，是相同的，来自父亲的染色体由两个不同的精子提供，一个精子中含有X染色体，另一个精子中含有Y染色体，因此染色体组成不同，D正确。
9．某种动物(2N＝6)的基因型为AaBbRrXTY，其中A、B在一条常染色体上，R、r在另一对常染色体上。该动物的一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个精细胞，甲和乙来自一个次级精母细胞，丙和丁来自另一个次级精母细胞。已知甲的基因型是AbRXTY，不考虑基因突变和染色体结构变异，下列判断错误的是(　　)
A．甲形成过程中发生了基因重组
B．乙的基因型可能是ABRXTY
C．丙含有3条染色体
D．丁的基因型不可能是aBr
【答案】CD
【解析】A、B位于一条染色体上，减数分裂过程一般不分开，现在产生基因型为Ab的配子，不考虑基因突变和染色体变异，则发生了基因重组，A/a或B/b片段出现了交换，属于基因重组，A正确；甲和乙来自一个次级精母细胞，若发生的是B/b交换，乙的基因型可能是ABRXTY，B正确；甲和丙来自不同的次级精母细胞，甲细胞同时含有X和Y染色体，则在减数第一次分裂后期XY同源染色体未分离移向两极，导致丙所在次级精母细胞没有性染色体，只有2条染色体，C错误；根据分析，减数第一次分裂后期XY未分离，同时移动到甲所在的次级精母细胞，且发生了交换，则丁的基因型可能是aBr，D错误。
10．果蝇成体中的神经干细胞(NSC)可在机体需要时增殖，也可分化为神经细胞、神经胶质细胞等以达到稳定细胞数量或修复机体的目的。研究证明果蝇胚胎早期发育时，NSC中trbl基因的表达会使NSC进入暂不增殖的状态(G0期)，且有相当部分(约75%)的细胞停滞在了G2期。图1显示了果蝇胚胎发育早期NSC细胞进入或解除停滞状态的分子机理，其中Trbl、Akt、dILPs都是蛋白质分子。

(1)据题目信息推断，神经干细胞属于______。
A．胚胎干细胞
B．单能干细胞
C．多能干细胞
D．全能干细胞
(2)根据图1中的信息以及学习过的知识，处于增殖期Ⅰ的细胞和停滞期的细胞，在________方面(填下面的编号)可能存在差异。
①DNA含量　②RNA种类　③蛋白质种类　④细胞形态　⑤细胞核相对大小
(3)(多选)Trbl可促进并维持NSC细胞进入停滞期，dILPs则可以解除细胞的停滞状态，结合图1的信息，判断以下表述正确的是(　　)
A．trbl基因在增殖期Ⅰ开始转录
B．Trbl蛋白质分子的氨基酸序列由trbl基因的碱基序列决定
C．Akt可以促进NSC脱离停滞期、能促进细胞分裂
D．dILPs可能是一种激素分子，通过与细胞内的Akt结合可抑制Trbl发挥作用
(4)一般认为，细胞处于暂不增殖状态时，所处的时期应为G0期。最近研究发现了一种全新的细胞周期停滞方式。通过对比分析处于不同暂不增殖状态下的细胞重新进入细胞周期的比例差异，得到了图2的结果。有人提出“处于G2期NSC细胞是更好的修复神经损伤的材料”。你是否同意这种观点？请根据图2中的信息，结合所学的知识阐述理由。
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(5)NSC细胞累积一定的数量并在合适的时候进行分化是保持内环境稳态以及修复神经系统损伤的关键。科研人员希望在Trbl、Akt、dILPs中选择一种作为“分子开关”以控制细胞的增殖和分化状态。你认为哪一种蛋白质分子更适合，请结合题干信息和所学知识说明理由。
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【答案】(1)C
(2)①②③④⑤
(3)ABC
(4)同意，根据图2可知，自培养8小时开始，停滞于G2期的NSC进入细胞周期的比例就显著高于G0期细胞，培养至20小时G2期细胞有超过80%的比例进入细胞周期而G0期细胞仅为20%。由此可见利用处于G2期的NSC细胞能够更快恢复损伤区域细胞的数量起到治疗作用
(5)Trbl：Trbl可以使得细胞从增殖期进入不增殖的状态，因此可以通过控制Trbl控制细胞是否增殖达到控制NSC数量的目的
Akt：Akt可以直接影响细胞是否脱离不增殖的状态，开始分裂增殖。因此可以通过控制Akt控制细胞是否增殖达到控制NSC数量的目的
dILPs：dILPs可以通过细胞内信号影响Akt，间接控制细胞是否脱离不增殖的状态，开始分裂增殖。因此可以通过dILPs控制细胞是否增殖达到控制NSC数量的目的(任意选择一种蛋白，理由合理逻辑清晰即给分)
【解析】(1)神经干细胞(NSC)可在机体需要时增殖，分化为神经细胞、神经胶质细胞等多种细胞，因此神经干细胞属于多能干细胞，故选C。
(2)trbl基因的表达会使NSC进入暂不增殖的状态，且有相当部分(约75%)的细胞停滞在了G2期，说明停滞期的细胞可能停滞在多个不同阶段，所以推测停滞期的细胞有些完成了DNA的复制，有些没有完成，故增殖期Ⅰ的细胞和停滞期的细胞在DNA含量上有差异，其次不同时期的细胞进行不同的活动，RNA种类、蛋白质种类、细胞形态、细胞核相对大小也会有差异，故选①②③④⑤。
(3)Trbl会使NSC进入暂不增殖的状态，所以trbl基因在增殖期1阶段表达，A正确；基因指导蛋白质的合成，trbl基因的碱基序列决定Trbl蛋白质分子的氨基酸序列，B正确；由图可知，Akt会抑制Trbl的作用，可以使NSC细胞继续分裂，C正确；激素被受体细胞识别，发挥作用后会灭活，而dILPs通过与细胞内的Akt结合激活Akt去发挥抑制Trbl作用，所以dILPs不是激素，D错误。
(4)由图2可知，培养相同的时间，停滞于G2期的NSC细胞进入细胞周期的比例较高，自培养8小时开始，停滞于G2期的NSC进入细胞周期的比例就显著高于G0期细胞，培养至20小时G2期细胞有超过80%的比例进入细胞周期而G0期细胞仅为20%。处于G2期的NSC细胞能够在需要的时候更快地进入细胞周期进行增殖，所以利用处于G2期的NSC细胞能够更快恢复损伤区域细胞的数量，从而达到修复神经损伤的治疗作用。
(5)从理论上来看，题干中给出的Trbl、Akt、dILPs三种蛋白质分子在调控细胞分裂的过程中均起到了关键作用，三者都具备作为“分子开关”来控制细胞的增殖和分化状态的潜能。例如：①Trbl可以使得细胞从增殖期进入不增殖的状态，因此可以通过控制Trbl控制细胞是否增殖达到控制NSC数量的目的。②Akt可以直接影响细胞是否脱离不增殖的状态，开始分裂增殖。因此可以通过控制Akt控制细胞是否增殖达到控制NSC数量的目的。③dILPs可以通过细胞内信号影响Akt，间接控制细胞是否脱离不增殖的状态，开始分裂增殖。因此可以通过dILPs控制细胞是否增殖达到控制NSC数量的目的。
11．阅读下面的材料，完成(1)～(5)题。
芽殖酵母和裂殖酵母被广泛地应用于细胞周期研究中，这些单细胞生物能够表现出细胞周期的所有基本步骤。在实验室条件下，它们生长迅速，完成一个分裂周期只需1～4 h。在分裂过程中酵母的核被膜并不解体，与细胞核分裂直接相关的纺锤体位于细胞核内(见图1)。

图1 芽殖酵母(A)和裂殖酵母(B)的繁殖周期
顾名思义，芽殖酵母是通过“出芽”进行繁殖的。一个“芽”经过生长及有丝分裂后从已存在的“母”细胞上脱落下来，从而形成新的子细胞。因此，芽的大小就成为细胞处于细胞周期某一阶段的指标。裂殖酵母细胞是圆柱状的，靠顶端延长进行生长，并通过一个中间隔膜的形成来完成细胞分裂。野生型裂殖酵母种群中的细胞在分裂时长度相当稳定。因此，裂殖酵母的细胞长度是判断细胞所处细胞周期阶段的很好指标。
Hartwell和同事筛选到细胞周期相关基因(cdc)的温度敏感型突变体。野生型芽殖酵母在25 ℃和37 ℃下都可以正常分裂繁殖，细胞群体中每个细胞芽体的有无及大小与其所处细胞周期的阶段相关。温度敏感型突变体在25 ℃可以正常分裂繁殖，在37 ℃则失去正常分裂繁殖的能力，一段时间后，它们会以芽大小相同的形态死亡(图2)。

图2 芽殖酵母的野生型和突变体在不同筛选温度下的表型
其他研究人员在裂殖酵母中发现的cdc2温度敏感型突变体，在37 ℃时的表型如图3。

图3 裂殖酵母野生型(A)和cdc2突变体(B)在37 ℃下的细胞长度
酵母在遗传上的突出特点为细胞周期进程中关键调控因子的鉴定奠定了基础，也为研究细胞周期的调控机理提供了丰富信息。细胞周期调控的分子机制在进化过程中非常保守，在酵母中鉴别出的调控因子，一般可以在其他高等真核生物中找到其同源蛋白(氨基酸序列相似性较高)。
请回答问题：
(1)细胞周期是指________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由图2可知，在37 ℃下芽殖酵母突变体的变异性状表现为______________________________________________。
(3)请解释图3所示2种裂殖酵母细胞长度不同的原因：____________________________________________________________________________________。
(4)要找出芽殖酵母芽体的大小与细胞所处细胞周期阶段的对应关系，应采取的具体做法是______________________________________________________。
(5)根据本题信息，请推测Hartwell是如何通过实验操作获得该温度敏感型突变体的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【答案】(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所经历的整个过程　
(2)生长停止在大小相同的阶段，不能完成细胞分裂　
(3)野生型裂殖酵母在37 ℃下能进行细胞分裂，因此，细胞长度较短；cdc2温度敏感型裂殖酵母细胞突变体在37 ℃条件下，不能进入分裂期，但能继续生长，形成特别长的细胞　
(4)染色后观察细胞核的状态，测量芽的大小
(5)用物理或化学因素诱变野生型芽殖酵母，诱变后在25 ℃条件下涂布平板培养，然后将复制后的平板置于37 ℃培养，停止增殖的菌落所对应的25 ℃平板上的菌落即为目标菌
【解析】(1)细胞周期是指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所经历的全过程，包括分裂间期和分裂期。
(2)分析资料，由图2可知，在37 ℃下芽殖酵母突变体的变异性状表现为细胞会停留在细胞周期的一个特定时期，可以推测在37 ℃下芽殖酵母菌突变体的变异性状是生长停止在大小相同的阶段，不能完成细胞分裂。
(3)野生型裂殖酵母菌在37 ℃下能进行细胞分裂，因此，细胞长度较短；cdc2温度敏感型裂殖酵母细胞突变体在37 ℃条件下，不能进入分裂期，但能继续生长，形成特别长的细胞，所以两种细胞长度不同。
(4)由题干信息可知，芽殖酵母和裂殖酵母在分裂过程中酵母的核被膜并不解体，与细胞核分裂直接相关的纺锤体位于细胞核内，故要找出芽殖酵母芽体的大小与细胞所处细胞周期阶段的对应关系，所以可以染色后观察细胞核的状态，测量芽的大小来判断细胞处于细胞周期的某时期。
(5)根据本题信息，由于温度敏感型突变体在25 ℃可以正常分裂繁殖，在37 ℃则失去正常分裂繁殖的能力，所以可以利用影印培养法来获得。即利用物理或化学因素诱变野生型芽殖酵母，诱变后在25 ℃条件下涂布平板培养，然后将复制后的平板置于37 ℃培养，停止增殖的菌落所对应的25 ℃平板上的菌落即为目标菌。