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备战2025届高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程课时规范练16细胞的增殖
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这是一份备战2025届高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程课时规范练16细胞的增殖，共9页。
考点一 细胞周期
1.下列关于细胞增殖和细胞周期的叙述,正确的是( )
A.除成熟红细胞外,人体细胞都能进行细胞增殖,都具有细胞周期
B.动物细胞分裂间期有蛋白质的合成和细胞器的产生
C.细胞分裂期是决定细胞增殖快慢的最关键时期
D.有丝分裂是所有细胞生物进行细胞分裂的主要方式
2.下图为细胞周期示意图,其中S期内解旋酶和DNA聚合酶的活性较高,处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.图示细胞的细胞周期为24 h
B.S期应为染色体复制及加倍的时期
C.记忆B细胞所处时期应为G0期
D.染色单体形成于S期,消失于M期
3.(2023·重庆模拟)为了研究某种药物对细胞A的细胞周期的影响,某小组用该药物处理细胞A后,测定了不同时期细胞的百分率,实验结果见下表,下列叙述错误的是( )
注:分裂间期包括G1、S和G2期,其顺序为G1→S→G2,其中S期为DNA合成期;M期为分裂期。
A.该药物可抑制细胞A增殖
B.处于分裂间期的细胞比分裂期的细胞多
C.检测核DNA含量,可确定细胞周期的G1、S、G2、M期
D.用显微镜观察不同时期的细胞后,可计算分裂期细胞的比例
考点二 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化
4.在一个细胞周期中,以下变化可能发生于同一时期的是( )
A.染色体数目加倍和染色单体形成
B.DNA分子的复制和中心粒的复制
C.着丝粒的分裂和同源染色体的分离
D.细胞板的出现和纺锤体的形成
5.(2024·广东汕头统考)有丝分裂涉及遗传物质的复制和均分问题,下列相关叙述错误的是( )
A.分裂间期:核DNA复制后数量加倍,为遗传物质均分做准备
B.前期:染色体凝集、纺锤体形成等都为均分做结构上的准备
C.中期:染色体整齐地排列在赤道板上,有利于遗传物质均分
D.后期:DNA随着姐妹染色单体均分到两个子细胞中
6.实验小组对某动物组织细胞的有丝分裂进行观察,统计了1 000个处于分裂期的细胞,并绘制出如下的统计图。以下叙述错误的是( )
A.动物细胞在分裂末期时细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,此行为与植物细胞不同
B.图中细胞数目最多的时期,细胞中有两组中心粒
C.图中后期细胞内染色体数∶核DNA数∶染色单体数=1∶2∶0
D.图中各时期相对持续时间的长短:前期>末期>中期>后期
7.(2024·广西南宁联考)PCNA是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质,其浓度在细胞周期中呈周期性变化(如图),检测其在细胞中的表达,可作为评价细胞增殖状态的一个指标。下列推断错误的是( )
A.PCNA经核糖体合成,可能主要在细胞核内发挥作用
B.曲线表明PCNA可能辅助DNA的复制
C.PCNA可能与染色体平均分配到细胞两极有关
D.肺癌病人体内的PCNA含量可能较正常人高
8.(2023·山东青岛期末)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约为12小时。如图表示洋葱根尖细胞有丝分裂时细胞核的裂解和重建。下列说法错误的是( )
A.①时期的细胞,含16条染色体,32个核DNA分子
B.③过程需要中心体、高尔基体、核糖体的参与
C.经过该过程,两个子细胞中的DNA总含量可能不同
D.中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体缩短到最小程度
考点三 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
9.(2024·广东联考)某二倍体植物的根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞甲中染色体形态固定、数目清晰、核仁明显,便于观察
B.细胞乙中主要完成DNA的复制,结果为染色体数目加倍
C.移动装片,在合适的视野下可以观察到细胞进行有丝分裂
D.按照细胞分裂进程,先后能观察到的顺序应为:乙→甲→丙→丁
10.(2022·江苏卷)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。下列相关叙述错误的是( )
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
关键能力提升练
1.(2023·华中师大附中模拟)如图为某细胞有丝分裂的细胞周期示意图,分裂间期可分为G1、S、G2期,其中S期进行DNA复制,G1和G2期主要进行RNA和蛋白质合成。下列说法正确的是( )
A.G1、G2期均有RNA聚合酶和DNA聚合酶参与
B.用蛋白质合成抑制剂处理该细胞后,不影响S期DNA复制过程
C.M期细胞中的染色体数与核DNA数的比例为1∶2
D.同一个体内的不同细胞分裂时,其M期时间可能不同
2.研究表明,动粒蛋白CENP-C能被激酶AurraB磷酸化以激活纺锤体检验点,在细胞有丝分裂期动粒—微管连接纠错过程中发挥着重要作用。动粒—微管的正确连接是细胞有丝分裂正常进行的保证。下列相关叙述错误的是( )
A.通常在动物细胞分裂间期发生核DNA分子、染色体和中心粒的复制且数目均加倍
B.染色体数∶姐妹染色单体数=1∶0时,动物细胞膜可能正在缢裂,形成两个子细胞
C.若动粒蛋白不能被激酶AurraB磷酸化,可能导致产生染色体数目加倍的细胞
D.若要判断动粒蛋白是否被磷酸化,可在光学显微镜下对分裂后期的细胞进行观察
3.科学家研究了p38抑制剂(p38i)和核糖体翻译功能的抑制剂苗香霉素(ANS)对细胞周期的作用,结果如图。下列说法错误的是( )
A.ANS能够使细胞阻滞在分裂期
B.ANS可能影响了细胞周期有关酶的合成,从而影响了细胞周期
C.p38i能够使细胞阻滞在分裂期
D.p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响
4.(2023·广东东莞模拟)科研人员用显微镜观察被化学药剂处理过的某种植物根尖分生区细胞,发现有的细胞中姐妹染色单体末端黏合,进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成“染色体桥”,如下图所示,后续分裂时“染色体桥”部位随机断裂。下列说法正确的是( )
A.碱性染料染色后,经解离、漂洗再进行观察
B.“染色体桥”结构增加了该时期细胞中染色体数目
C.据图中染色体形态判断,该细胞处于有丝分裂前的间期
D.若该细胞的基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
5.(2023·山西联考)细胞周期是由一系列连续事件按精确的时间顺序进行的动态过程,不同的检验点调控着细胞周期及相关事件的正常运行。其中纺锤体检验点监控染色体在赤道板的排列和向纺锤体两极的分离,确保染色体两侧的动粒与微管(蛋白质)的黏附和有丝分裂的完整。如图是某二倍体生物细胞有丝分裂过程相关物质数量变化的曲线图。请据图回答下列问题。
(1)处于ad段对应时期的细胞中mRNA含量相对较少,原因是 。若该二倍体细胞为根尖分生区细胞,要在显微镜下观察分生区细胞的有丝分裂过程,制片时为使细胞分散开来,便于观察,可进行的操作是 。
(2)若图中纵坐标表示每条染色体上的DNA的数目,则纺锤体检验点调控细胞停留的时期对应图中 段;若图中纵坐标表示同源染色体的对数,则b点纺锤体的作用是 ,在确保所有染色体都正确地黏附到纺锤体后,再进入有丝分裂 期,从而保证细胞内的染色体 。
(3)某些动粒未与微管连接,会激活纺锤体检验点,使细胞分裂暂停并启动细胞内修复。若纺锤体检验点功能缺陷,则将导致 。
(4)该二倍体生物细胞除能通过有丝分裂进行增殖外,有的细胞还能通过无丝分裂进行增殖,与有丝分裂相比,无丝分裂具有的不同特点是 。
答案：
必备知识基础练
1.B 解析 人体细胞不都能进行细胞增殖,如神经细胞不能进行增殖,且只有能进行连续分裂的细胞才具有细胞周期,A项错误;动物细胞分裂间期有相关蛋白质的合成和细胞器(如中心体)的产生,B项正确;细胞分裂间期是决定细胞增殖快慢的最关键时期,C项错误;有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,D项错误。
2.B 解析 由图可知,图示细胞的细胞周期为23+1=24(h),A项正确;染色体加倍发生在有丝分裂后期,属于M期,B项错误;记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化,可见记忆B细胞属于暂不分裂细胞,即处于G0期的细胞,C项正确;染色单体形成于有丝分裂间期(S期),随着DNA的复制而形成,消失在有丝分裂后期(M期),D项正确。
3.C 解析 结合表格信息可知,该药物处理后引起处于分裂间期的细胞A的比例增多,说明该药物可抑制细胞A增殖,A项正确;根据表格信息可知,处于分裂间期的细胞所占的比例增多,因而能说明处于分裂间期的细胞比分裂期的细胞多,B项正确;检测核DNA含量,并不能确定细胞周期的G1、S、G2、M期,因为G2期和M期的一些时期含有的核DNA数目相同,C项错误;用显微镜观察不同时期的细胞后,可根据各个时期的细胞的数目推算出分裂期细胞的比例,D项正确。
4.B 解析 染色体数目加倍发生在后期,而染色单体形成于分裂间期,A项不符合题意;DNA分子的复制和中心粒的复制都发生在分裂间期,B项符合题意;着丝粒的分裂发生在后期,而同源染色体的分离发生在减数分裂过程中,不会出现在细胞周期中,C项不符合题意;细胞板出现于末期,而纺锤体形成于前期,D项不符合题意。
5.D 解析 分裂间期:核DNA复制后数量加倍,为遗传物质均分到两个子细胞做准备,A项正确;有丝分裂前期,染色质高度螺旋化形成染色体、纺锤体的形成等,有利于核遗传物质的均分,B项正确;有丝分裂中期,染色体排列在赤道板位置,纺锤体能将染色体拉向细胞两极,有利于核遗传物质的均分,C项正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成子染色体并移向细胞两极,DNA随着染色体均分到两个子细胞中,此时不存在姐妹染色单体,D项错误。
6.C 解析 动物细胞在分裂末期时细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,高等植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置形成细胞板,细胞板逐渐向四周扩散形成细胞壁,A项正确;图中细胞数目最多的时期为前期,动物细胞在有丝分裂前的间期会进行中心体的复制,故在前期细胞中有两组中心粒,B项正确;后期细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,每条染色体上有一个DNA分子,后期细胞内染色体数∶核DNA数∶染色单体数=1∶1∶0,C项错误;由图中可以看出,细胞数由多到少为前期>末期>中期>后期,时间和细胞数量呈正比,故各时期相对持续时间的长短为前期>末期>中期>后期,D项正确。
7.C 解析 由题图可知,PCNA浓度在DNA复制时期(S期)达到最高峰,随着DNA复制完成,PCNA浓度快速下降,说明PCNA与DNA的复制有关,可能辅助DNA复制,PCNA是蛋白质,在核糖体上合成,而DNA复制主要发生在细胞核中,所以PCNA主要在细胞核内发挥作用,A、B两项正确;根据上述分析,PCNA主要在S期发挥作用,而染色体平均分配到细胞两极发生在分裂后期,C项错误;PCNA可能辅助DNA复制,癌细胞增殖能力强,细胞周期短,DNA复制次数多,所以癌症患者体内的PCNA含量可能较正常人高,D项正确。
8.B 解析 分析题意,①核膜和核仁解体,细胞处于有丝分裂前期,且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条),前期时染色体数目不变,但核DNA分子加倍,故有16条染色体,32个核DNA分子,A项正确;③处于末期,此时细胞中赤道板的位置出现细胞板,需要高尔基体(与细胞壁形成有关),洋葱根尖细胞中没有中心体,B项错误;经过该过程,两个子细胞中的核DNA含量相同,但细胞质中的DNA含量可能不同,即经过该过程,两个子细胞中的DNA总含量可能不同,C项正确;中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体缩短到最小程度,且染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,D项正确。
9.D 解析 细胞甲处于有丝分裂中期,染色体形态固定、数目清晰、便于观察,此时细胞中无核仁,A项错误;细胞乙处于有丝分裂前的间期,主要完成DNA的复制,结果导致DNA数目加倍,但是染色体数目不变,B项错误;移动装片,在合适的视野下不能观察到细胞进行有丝分裂,因为此时细胞已经失活,C项错误;按照细胞分裂过程中的染色体行为变化可知,图示细胞出现的先后顺序应为:乙(分裂间期)→甲(有丝分裂中期)→丙(有丝分裂后期)→丁(有丝分裂末期),D项正确。
10.D 解析 根尖分生区进行有丝分裂,所以观察有丝分裂两种根尖都要用有分生区的区段进行制片,A项正确;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比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B项正确;低倍镜下,细胞放大倍数小,观察到的细胞数目多,高倍镜下放大倍数大,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C项正确;四倍体中期细胞中的染色体数是4N,图中细胞为二倍体根尖细胞,①处于有丝分裂后期,此时染色体数目加倍,为4N,②处于分裂间期,染色体数目为2N,③处于有丝分裂前期,染色体数目为2N,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②③的2倍,D项错误。
关键能力提升练
1.D 解析 细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期可分为G1、S、G2期,其中S期进行DNA复制,G1和G2期主要进行RNA和蛋白质合成,G1期和G2期细胞不合成DNA,因此DNA聚合酶不参与G1期和G2期的物质合成,而是参与S期,A项错误;G1期会形成S期需要的相关酶类,所以用蛋白质合成抑制剂处理后,会影响S期DNA复制过程,B项错误;M期细胞中的前期和中期染色体数与核DNA数的比例为1∶2,后期和末期的染色体数与核DNA数的比例为1∶1,C项错误;同一个体内的不同细胞分裂时,其M期时间可能不同,D项正确。
2.A 解析 动物细胞在间期发生核DNA分子、染色体和中心粒的复制,其中核DNA分子和中心粒数目加倍,但染色体数目不加倍,A项错误;染色体数∶姐妹染色单体数=1∶0时,说明着丝粒已断裂,姐妹染色单体分开移向细胞两极,细胞处于有丝分裂的后期或末期,动物细胞膜可能正在缢裂,形成两个子细胞,B项正确;由题意可知,动粒蛋白CENP-C能被激酶AurraB磷酸化以激活纺锤体检验点,纠正动粒—微管的错误连接,若不能被磷酸化,则动粒—微管可能发生连接错误,导致姐妹染色单体分开后不能移向细胞的两极,从而导致染色体数目加倍的子细胞产生,C项正确;着丝粒的分裂发生于有丝分裂的后期,若要判断动粒蛋白是否被磷酸化,可在光学显微镜下对分裂后期的细胞进行观察,D项正确。
3.C 解析 与第一组相比,第三组处于分裂间期的细胞数目减少,处于分裂期的细胞数目增多,说明苗香霉素(ANS)能够使细胞阻滞在分裂期,A项正确;苗香霉素(ANS)是核糖体翻译功能的抑制剂,可能是影响了细胞周期有关酶的合成,从而影响了细胞周期,B项正确;与第一组相比,第二组处于分裂间期和分裂期的细胞数目在施加p38i前后无明显变化,说明p38i不能使细胞阻滞在分裂期,C项错误;与第一组相比,第三组处于分裂间期的细胞数目减少,处于分裂期的细胞数目增多,与第三组相比,第四组处于分裂间期的细胞数目增多,处于分裂期的细胞数目减少,说明p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响,D项正确。
4.D 解析 制作某种植物根尖分生区细胞有丝分裂装片的流程为解离、漂洗、染色、制片,即需要经过解离、漂洗后,再用碱性染料染色,A项错误;据题干信息可知,“染色体桥”是细胞中姐妹染色单体末端黏合,进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成的,该过程并未增加染色体数目,B项错误;结合题干信息“在着丝粒分裂后向两极移动时形成染色体桥”可知,着丝粒向两极移动的时期为有丝分裂后期,故该细胞处于有丝分裂后期,C项错误;若该细胞的基因型为Aa,经过DNA复制后的基因型为AAaa,如果姐妹染色单体aa形成“染色体桥”,移向细胞的一极,即会产生基因型为Aaa的子细胞,D项正确。
5.答案 (1)此时细胞中染色体高度螺旋化,其中的DNA不易解旋,因而基因表达减少 压片
(2)ab 使分开的染色体在纺锤丝的牵引下逐渐向两极移动 后
能同时进行着丝粒分裂,并在纺锤丝的牵引下向两极移动
(3)着丝粒无法正常分裂,进而会使细胞分裂停留在中期
(4)没有纺锤体和染色体的变化过程
解析 (1)处于ad段对应时期的细胞中mRNA含量相对较少,原因是此时细胞中染色体高度螺旋化、处于缩短变粗的状态,其中的DNA不易解旋,因此相关基因几乎不表达。若该二倍体细胞为根尖分生区细胞,要在显微镜下观察分生区细胞的有丝分裂过程,制片时需要通过解离过程使细胞分散开来,便于分散成单层细胞,因此为了有利于观察,在制片阶段需要进行压片操作,使细胞分散成单层。(2)若图中纵坐标表示每条染色体上DNA的数目,则纺锤体检验点调控细胞停留的时期对应图中ab段,该时段对应有丝分裂的前、中期;若图中纵坐标表示同源染色体的对数,则b点发生同源染色体对数减半,该过程发生在有丝分裂末期,此时纺锤体的作用是使分开的染色体在纺锤丝的牵引下逐渐向两极移动,在确保所有染色体都正确地黏附到纺锤体后,再进入有丝分裂后期,从而保证细胞内的染色体能同时进行着丝粒分裂,并在纺锤丝的牵引下向两极移动。(3)某些动粒未与微管连接,会激活纺锤体检验点,使细胞分裂暂停并启动细胞内修复。若纺锤体检验点功能缺陷,则将导致染色体的着丝粒无法正常分裂,进而会使细胞分裂停留在中期。(4)该二倍体生物细胞除能通过有丝分裂进行增殖外,有的细胞还能通过无丝分裂进行增殖,与有丝分裂相比,无丝分裂消耗的能量较少,同时也有DNA复制过程,其与有丝分裂相比,不具有的特点是没有纺锤体和染色体的变化过程。组别
G1期
S期
G2期+M期
对照组
73.58%
13.63%
12.79%
实验组
83.25%
14.03%
2.72%
考点一 细胞周期
1.下列关于细胞增殖和细胞周期的叙述,正确的是( )
A.除成熟红细胞外,人体细胞都能进行细胞增殖,都具有细胞周期
B.动物细胞分裂间期有蛋白质的合成和细胞器的产生
C.细胞分裂期是决定细胞增殖快慢的最关键时期
D.有丝分裂是所有细胞生物进行细胞分裂的主要方式
2.下图为细胞周期示意图,其中S期内解旋酶和DNA聚合酶的活性较高,处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.图示细胞的细胞周期为24 h
B.S期应为染色体复制及加倍的时期
C.记忆B细胞所处时期应为G0期
D.染色单体形成于S期,消失于M期
3.(2023·重庆模拟)为了研究某种药物对细胞A的细胞周期的影响,某小组用该药物处理细胞A后,测定了不同时期细胞的百分率,实验结果见下表,下列叙述错误的是( )
注:分裂间期包括G1、S和G2期,其顺序为G1→S→G2,其中S期为DNA合成期;M期为分裂期。
A.该药物可抑制细胞A增殖
B.处于分裂间期的细胞比分裂期的细胞多
C.检测核DNA含量,可确定细胞周期的G1、S、G2、M期
D.用显微镜观察不同时期的细胞后,可计算分裂期细胞的比例
考点二 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化
4.在一个细胞周期中,以下变化可能发生于同一时期的是( )
A.染色体数目加倍和染色单体形成
B.DNA分子的复制和中心粒的复制
C.着丝粒的分裂和同源染色体的分离
D.细胞板的出现和纺锤体的形成
5.(2024·广东汕头统考)有丝分裂涉及遗传物质的复制和均分问题,下列相关叙述错误的是( )
A.分裂间期:核DNA复制后数量加倍,为遗传物质均分做准备
B.前期:染色体凝集、纺锤体形成等都为均分做结构上的准备
C.中期:染色体整齐地排列在赤道板上,有利于遗传物质均分
D.后期:DNA随着姐妹染色单体均分到两个子细胞中
6.实验小组对某动物组织细胞的有丝分裂进行观察,统计了1 000个处于分裂期的细胞,并绘制出如下的统计图。以下叙述错误的是( )
A.动物细胞在分裂末期时细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,此行为与植物细胞不同
B.图中细胞数目最多的时期,细胞中有两组中心粒
C.图中后期细胞内染色体数∶核DNA数∶染色单体数=1∶2∶0
D.图中各时期相对持续时间的长短:前期>末期>中期>后期
7.(2024·广西南宁联考)PCNA是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质,其浓度在细胞周期中呈周期性变化(如图),检测其在细胞中的表达,可作为评价细胞增殖状态的一个指标。下列推断错误的是( )
A.PCNA经核糖体合成,可能主要在细胞核内发挥作用
B.曲线表明PCNA可能辅助DNA的复制
C.PCNA可能与染色体平均分配到细胞两极有关
D.肺癌病人体内的PCNA含量可能较正常人高
8.(2023·山东青岛期末)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约为12小时。如图表示洋葱根尖细胞有丝分裂时细胞核的裂解和重建。下列说法错误的是( )
A.①时期的细胞,含16条染色体,32个核DNA分子
B.③过程需要中心体、高尔基体、核糖体的参与
C.经过该过程,两个子细胞中的DNA总含量可能不同
D.中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体缩短到最小程度
考点三 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
9.(2024·广东联考)某二倍体植物的根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞甲中染色体形态固定、数目清晰、核仁明显,便于观察
B.细胞乙中主要完成DNA的复制,结果为染色体数目加倍
C.移动装片,在合适的视野下可以观察到细胞进行有丝分裂
D.按照细胞分裂进程,先后能观察到的顺序应为:乙→甲→丙→丁
10.(2022·江苏卷)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。下列相关叙述错误的是( )
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
关键能力提升练
1.(2023·华中师大附中模拟)如图为某细胞有丝分裂的细胞周期示意图,分裂间期可分为G1、S、G2期,其中S期进行DNA复制,G1和G2期主要进行RNA和蛋白质合成。下列说法正确的是( )
A.G1、G2期均有RNA聚合酶和DNA聚合酶参与
B.用蛋白质合成抑制剂处理该细胞后,不影响S期DNA复制过程
C.M期细胞中的染色体数与核DNA数的比例为1∶2
D.同一个体内的不同细胞分裂时,其M期时间可能不同
2.研究表明,动粒蛋白CENP-C能被激酶AurraB磷酸化以激活纺锤体检验点,在细胞有丝分裂期动粒—微管连接纠错过程中发挥着重要作用。动粒—微管的正确连接是细胞有丝分裂正常进行的保证。下列相关叙述错误的是( )
A.通常在动物细胞分裂间期发生核DNA分子、染色体和中心粒的复制且数目均加倍
B.染色体数∶姐妹染色单体数=1∶0时,动物细胞膜可能正在缢裂,形成两个子细胞
C.若动粒蛋白不能被激酶AurraB磷酸化,可能导致产生染色体数目加倍的细胞
D.若要判断动粒蛋白是否被磷酸化,可在光学显微镜下对分裂后期的细胞进行观察
3.科学家研究了p38抑制剂(p38i)和核糖体翻译功能的抑制剂苗香霉素(ANS)对细胞周期的作用,结果如图。下列说法错误的是( )
A.ANS能够使细胞阻滞在分裂期
B.ANS可能影响了细胞周期有关酶的合成,从而影响了细胞周期
C.p38i能够使细胞阻滞在分裂期
D.p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响
4.(2023·广东东莞模拟)科研人员用显微镜观察被化学药剂处理过的某种植物根尖分生区细胞,发现有的细胞中姐妹染色单体末端黏合,进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成“染色体桥”,如下图所示,后续分裂时“染色体桥”部位随机断裂。下列说法正确的是( )
A.碱性染料染色后,经解离、漂洗再进行观察
B.“染色体桥”结构增加了该时期细胞中染色体数目
C.据图中染色体形态判断,该细胞处于有丝分裂前的间期
D.若该细胞的基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
5.(2023·山西联考)细胞周期是由一系列连续事件按精确的时间顺序进行的动态过程,不同的检验点调控着细胞周期及相关事件的正常运行。其中纺锤体检验点监控染色体在赤道板的排列和向纺锤体两极的分离,确保染色体两侧的动粒与微管(蛋白质)的黏附和有丝分裂的完整。如图是某二倍体生物细胞有丝分裂过程相关物质数量变化的曲线图。请据图回答下列问题。
(1)处于ad段对应时期的细胞中mRNA含量相对较少,原因是 。若该二倍体细胞为根尖分生区细胞,要在显微镜下观察分生区细胞的有丝分裂过程,制片时为使细胞分散开来,便于观察,可进行的操作是 。
(2)若图中纵坐标表示每条染色体上的DNA的数目,则纺锤体检验点调控细胞停留的时期对应图中 段;若图中纵坐标表示同源染色体的对数,则b点纺锤体的作用是 ,在确保所有染色体都正确地黏附到纺锤体后,再进入有丝分裂 期,从而保证细胞内的染色体 。
(3)某些动粒未与微管连接,会激活纺锤体检验点,使细胞分裂暂停并启动细胞内修复。若纺锤体检验点功能缺陷,则将导致 。
(4)该二倍体生物细胞除能通过有丝分裂进行增殖外,有的细胞还能通过无丝分裂进行增殖,与有丝分裂相比,无丝分裂具有的不同特点是 。
答案：
必备知识基础练
1.B 解析 人体细胞不都能进行细胞增殖,如神经细胞不能进行增殖,且只有能进行连续分裂的细胞才具有细胞周期,A项错误;动物细胞分裂间期有相关蛋白质的合成和细胞器(如中心体)的产生,B项正确;细胞分裂间期是决定细胞增殖快慢的最关键时期,C项错误;有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,D项错误。
2.B 解析 由图可知,图示细胞的细胞周期为23+1=24(h),A项正确;染色体加倍发生在有丝分裂后期,属于M期,B项错误;记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化,可见记忆B细胞属于暂不分裂细胞,即处于G0期的细胞,C项正确;染色单体形成于有丝分裂间期(S期),随着DNA的复制而形成,消失在有丝分裂后期(M期),D项正确。
3.C 解析 结合表格信息可知,该药物处理后引起处于分裂间期的细胞A的比例增多,说明该药物可抑制细胞A增殖,A项正确;根据表格信息可知,处于分裂间期的细胞所占的比例增多,因而能说明处于分裂间期的细胞比分裂期的细胞多,B项正确;检测核DNA含量,并不能确定细胞周期的G1、S、G2、M期,因为G2期和M期的一些时期含有的核DNA数目相同,C项错误;用显微镜观察不同时期的细胞后,可根据各个时期的细胞的数目推算出分裂期细胞的比例,D项正确。
4.B 解析 染色体数目加倍发生在后期,而染色单体形成于分裂间期,A项不符合题意;DNA分子的复制和中心粒的复制都发生在分裂间期,B项符合题意;着丝粒的分裂发生在后期,而同源染色体的分离发生在减数分裂过程中,不会出现在细胞周期中,C项不符合题意;细胞板出现于末期,而纺锤体形成于前期,D项不符合题意。
5.D 解析 分裂间期:核DNA复制后数量加倍,为遗传物质均分到两个子细胞做准备,A项正确;有丝分裂前期,染色质高度螺旋化形成染色体、纺锤体的形成等,有利于核遗传物质的均分,B项正确;有丝分裂中期,染色体排列在赤道板位置,纺锤体能将染色体拉向细胞两极,有利于核遗传物质的均分,C项正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成子染色体并移向细胞两极,DNA随着染色体均分到两个子细胞中,此时不存在姐妹染色单体,D项错误。
6.C 解析 动物细胞在分裂末期时细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,高等植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置形成细胞板,细胞板逐渐向四周扩散形成细胞壁,A项正确;图中细胞数目最多的时期为前期,动物细胞在有丝分裂前的间期会进行中心体的复制,故在前期细胞中有两组中心粒,B项正确;后期细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,每条染色体上有一个DNA分子,后期细胞内染色体数∶核DNA数∶染色单体数=1∶1∶0,C项错误;由图中可以看出,细胞数由多到少为前期>末期>中期>后期,时间和细胞数量呈正比,故各时期相对持续时间的长短为前期>末期>中期>后期,D项正确。
7.C 解析 由题图可知,PCNA浓度在DNA复制时期(S期)达到最高峰,随着DNA复制完成,PCNA浓度快速下降,说明PCNA与DNA的复制有关,可能辅助DNA复制,PCNA是蛋白质,在核糖体上合成,而DNA复制主要发生在细胞核中,所以PCNA主要在细胞核内发挥作用,A、B两项正确;根据上述分析,PCNA主要在S期发挥作用,而染色体平均分配到细胞两极发生在分裂后期,C项错误;PCNA可能辅助DNA复制,癌细胞增殖能力强,细胞周期短,DNA复制次数多,所以癌症患者体内的PCNA含量可能较正常人高,D项正确。
8.B 解析 分析题意,①核膜和核仁解体,细胞处于有丝分裂前期,且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条),前期时染色体数目不变,但核DNA分子加倍,故有16条染色体,32个核DNA分子,A项正确;③处于末期,此时细胞中赤道板的位置出现细胞板,需要高尔基体(与细胞壁形成有关),洋葱根尖细胞中没有中心体,B项错误;经过该过程,两个子细胞中的核DNA含量相同,但细胞质中的DNA含量可能不同,即经过该过程,两个子细胞中的DNA总含量可能不同,C项正确;中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体缩短到最小程度,且染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,D项正确。
9.D 解析 细胞甲处于有丝分裂中期,染色体形态固定、数目清晰、便于观察,此时细胞中无核仁,A项错误;细胞乙处于有丝分裂前的间期,主要完成DNA的复制,结果导致DNA数目加倍,但是染色体数目不变,B项错误;移动装片,在合适的视野下不能观察到细胞进行有丝分裂,因为此时细胞已经失活,C项错误;按照细胞分裂过程中的染色体行为变化可知,图示细胞出现的先后顺序应为:乙(分裂间期)→甲(有丝分裂中期)→丙(有丝分裂后期)→丁(有丝分裂末期),D项正确。
10.D 解析 根尖分生区进行有丝分裂,所以观察有丝分裂两种根尖都要用有分生区的区段进行制片,A项正确;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比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B项正确;低倍镜下,细胞放大倍数小,观察到的细胞数目多,高倍镜下放大倍数大,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C项正确;四倍体中期细胞中的染色体数是4N,图中细胞为二倍体根尖细胞,①处于有丝分裂后期,此时染色体数目加倍,为4N,②处于分裂间期,染色体数目为2N,③处于有丝分裂前期,染色体数目为2N,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②③的2倍,D项错误。
关键能力提升练
1.D 解析 细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期可分为G1、S、G2期,其中S期进行DNA复制,G1和G2期主要进行RNA和蛋白质合成,G1期和G2期细胞不合成DNA,因此DNA聚合酶不参与G1期和G2期的物质合成,而是参与S期,A项错误;G1期会形成S期需要的相关酶类,所以用蛋白质合成抑制剂处理后,会影响S期DNA复制过程,B项错误;M期细胞中的前期和中期染色体数与核DNA数的比例为1∶2,后期和末期的染色体数与核DNA数的比例为1∶1,C项错误;同一个体内的不同细胞分裂时,其M期时间可能不同,D项正确。
2.A 解析 动物细胞在间期发生核DNA分子、染色体和中心粒的复制,其中核DNA分子和中心粒数目加倍,但染色体数目不加倍,A项错误;染色体数∶姐妹染色单体数=1∶0时,说明着丝粒已断裂,姐妹染色单体分开移向细胞两极,细胞处于有丝分裂的后期或末期,动物细胞膜可能正在缢裂,形成两个子细胞,B项正确;由题意可知,动粒蛋白CENP-C能被激酶AurraB磷酸化以激活纺锤体检验点,纠正动粒—微管的错误连接,若不能被磷酸化,则动粒—微管可能发生连接错误,导致姐妹染色单体分开后不能移向细胞的两极,从而导致染色体数目加倍的子细胞产生,C项正确;着丝粒的分裂发生于有丝分裂的后期,若要判断动粒蛋白是否被磷酸化,可在光学显微镜下对分裂后期的细胞进行观察,D项正确。
3.C 解析 与第一组相比,第三组处于分裂间期的细胞数目减少,处于分裂期的细胞数目增多,说明苗香霉素(ANS)能够使细胞阻滞在分裂期,A项正确;苗香霉素(ANS)是核糖体翻译功能的抑制剂,可能是影响了细胞周期有关酶的合成,从而影响了细胞周期,B项正确;与第一组相比,第二组处于分裂间期和分裂期的细胞数目在施加p38i前后无明显变化,说明p38i不能使细胞阻滞在分裂期,C项错误;与第一组相比,第三组处于分裂间期的细胞数目减少,处于分裂期的细胞数目增多,与第三组相比,第四组处于分裂间期的细胞数目增多,处于分裂期的细胞数目减少,说明p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响,D项正确。
4.D 解析 制作某种植物根尖分生区细胞有丝分裂装片的流程为解离、漂洗、染色、制片,即需要经过解离、漂洗后,再用碱性染料染色,A项错误;据题干信息可知,“染色体桥”是细胞中姐妹染色单体末端黏合,进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成的,该过程并未增加染色体数目,B项错误;结合题干信息“在着丝粒分裂后向两极移动时形成染色体桥”可知,着丝粒向两极移动的时期为有丝分裂后期,故该细胞处于有丝分裂后期,C项错误;若该细胞的基因型为Aa,经过DNA复制后的基因型为AAaa,如果姐妹染色单体aa形成“染色体桥”,移向细胞的一极,即会产生基因型为Aaa的子细胞,D项正确。
5.答案 (1)此时细胞中染色体高度螺旋化,其中的DNA不易解旋,因而基因表达减少 压片
(2)ab 使分开的染色体在纺锤丝的牵引下逐渐向两极移动 后
能同时进行着丝粒分裂,并在纺锤丝的牵引下向两极移动
(3)着丝粒无法正常分裂,进而会使细胞分裂停留在中期
(4)没有纺锤体和染色体的变化过程
解析 (1)处于ad段对应时期的细胞中mRNA含量相对较少,原因是此时细胞中染色体高度螺旋化、处于缩短变粗的状态,其中的DNA不易解旋,因此相关基因几乎不表达。若该二倍体细胞为根尖分生区细胞,要在显微镜下观察分生区细胞的有丝分裂过程,制片时需要通过解离过程使细胞分散开来,便于分散成单层细胞,因此为了有利于观察,在制片阶段需要进行压片操作,使细胞分散成单层。(2)若图中纵坐标表示每条染色体上DNA的数目,则纺锤体检验点调控细胞停留的时期对应图中ab段,该时段对应有丝分裂的前、中期;若图中纵坐标表示同源染色体的对数,则b点发生同源染色体对数减半,该过程发生在有丝分裂末期,此时纺锤体的作用是使分开的染色体在纺锤丝的牵引下逐渐向两极移动,在确保所有染色体都正确地黏附到纺锤体后,再进入有丝分裂后期,从而保证细胞内的染色体能同时进行着丝粒分裂,并在纺锤丝的牵引下向两极移动。(3)某些动粒未与微管连接,会激活纺锤体检验点,使细胞分裂暂停并启动细胞内修复。若纺锤体检验点功能缺陷,则将导致染色体的着丝粒无法正常分裂,进而会使细胞分裂停留在中期。(4)该二倍体生物细胞除能通过有丝分裂进行增殖外,有的细胞还能通过无丝分裂进行增殖,与有丝分裂相比,无丝分裂消耗的能量较少,同时也有DNA复制过程,其与有丝分裂相比,不具有的特点是没有纺锤体和染色体的变化过程。组别
G1期
S期
G2期+M期
对照组
73.58%
13.63%
12.79%
实验组
83.25%
14.03%
2.72%
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