【備考2024】新人教生物一輪分層訓練：第11講　細胞的增殖（含答案）

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第11講細胞的增殖

[A組基礎鞏固練]

1．(2022·華中師大附中高三模擬)利用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸來研究細胞周期長短，將用3H標記了的細胞移至普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，取樣時間及順序：A(細胞核被標記)→B(一個被標記細胞X開始進入分裂期)→C(細胞X著絲粒開始分裂)→D(細胞X分裂成兩個子細胞，被標記細胞的數(shù)目在增加)→E(標記細胞第二次進入分裂期)→F(被標記細胞的比例在減少)→G(被標記細胞的數(shù)目在減少)。實驗小組對不同間隔時間所取的樣品進行放射性檢測、計數(shù)，統(tǒng)計標記細胞的百分數(shù)，得到如下圖結(jié)果。下列敘述錯誤的是()

A．該細胞分裂一次平均經(jīng)歷的時間約為10h

B．細胞核中被標記的物質(zhì)DNA在圖中A～B和D～E期DNA分子穩(wěn)定性最低

C．F時被標記的細胞比例逐漸減少的原因是原來被標記的細胞死亡消失

D．圖甲位于圖中的C～D期

C[細胞分裂一次經(jīng)歷的時間為一個細胞周期，由題意可知，由B(標記細胞開始進入分裂期)到E(標記細胞第二次進入分裂期)時間上等于一個周期，時間為13－3＝10h，A正確；實驗開始時細胞核中被標記的物質(zhì)是DNA，DNA分子結(jié)構穩(wěn)定性最低的時段是DNA復制的時段，即有絲分裂間期，根據(jù)題意可知，B點進入分裂期，E點進入第二次分裂的分裂期，故AB段和DE段屬于間期，DNA的穩(wěn)定性最低，B正確；依據(jù)DNA半保留復制的特點，細胞增殖1次，100%的細胞被標記，以后隨著細胞增殖次數(shù)的增加，不被標記的細胞開始出現(xiàn)并不斷增多，所以被標記細胞比例會逐漸減少。G時，由于細胞的衰老、死亡、脫落，被標記的細胞數(shù)目也會逐漸減少，C錯誤；圖甲細胞為有絲分裂后期，原因是著絲粒已分裂，細胞一極有同源染色體，因此圖甲分裂狀態(tài)位于圖1的CD段，D正確。]

2．(2022·連云港高三檢測)下圖表示洋蔥根尖分生區(qū)細胞進行分裂時，細胞核中DNA含量的變化，每個點代表記錄到的一個細胞。下列相關敘述錯誤的是()

A．細胞核體積增大到最大體積的一半時，細胞核中進行DNA的復制及蛋白質(zhì)的合成

B．圖中核DNA數(shù)量減半的原因是細胞質(zhì)分裂和核膜重新形成

C．利用藥物抑制DNA聚合酶的活性，細胞將停留在分裂間期

D．染色體和紡錘體等結(jié)構周期性變化是核DNA均等分配的結(jié)構基礎

A[分析圖形可知，在細胞分裂間期，細胞核體積達到其最大體積的一半時，DNA的含量開始急劇增加，此時細胞核中進行DNA的復制過程，而蛋白質(zhì)的合成發(fā)生在細胞質(zhì)中，A錯誤；圖中核DNA數(shù)量減半的原因是細胞質(zhì)分裂和核膜重新形成，細胞一分為二，染色體均分到兩個細胞中，B正確；DNA聚合酶是DNA的復制過程中需要的酶，而DNA復制過程發(fā)生在分裂間期，因此利用藥物抑制DNA聚合酶的活性，細胞將停留在分裂間期，C正確；核DNA的均等分配依靠紡錘體牽引，高度螺旋化的染色體形態(tài)有利于染色體的分裂和運動過程的發(fā)生，即染色體和紡錘體等結(jié)構周期性變化是核DNA均等分配的結(jié)構基礎，D正確。]

3．(2022·懷化高三檢測)不管是高等植物的種子還是哺乳動物的受精卵，進行個體發(fā)育時的細胞分裂方式主要是有絲分裂，下列關于兩種細胞有絲分裂異同點的敘述，正確的是()

A．兩者的中心體在前期復制并移向細胞兩極

B．兩種細胞分裂前期紡錘體的形成方式不同

C．兩種細胞分裂時都會在細胞上都形成赤道板

D．兩種細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引導致著絲粒分裂

B[動物細胞受精卵在細胞分裂間期進行中心體復制，有絲分裂前期中心體移向細胞兩極，高等植物細胞沒有中心體，A錯誤；動物細胞的紡錘體由中心體發(fā)出的星射線構成，高等植物細胞的紡錘體由細胞兩極發(fā)出的紡錘絲構成，B正確；赤道板是一種假想的平面，并不真實存在，C錯誤；著絲粒自動分裂，細胞分裂后期著絲粒的分裂與紡錘絲的牽引作用無關，D錯誤。]

4．(2022·荊州高三檢測)中心體位于細胞的中心部位。由兩個相互垂直的中心粒和周圍的一些蛋白質(zhì)構成。從橫切面看，每個中心粒是由9組微管組成，微管屬于細胞骨架。細胞分裂時，中心體進行復制，結(jié)果每個子代中心粒與原中心粒成為一組新的中心體行使功能。中心粒能使細胞產(chǎn)生纖毛和鞭毛，并影響其運動能力；在超微結(jié)構的水平上，調(diào)節(jié)著細胞的運動。下列關于中心體的敘述錯誤的是()

A．中心體是由蛋白質(zhì)構成的，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應

B．中心體在分裂間期復制后，每組中心體的兩個中心粒分別來自親代和子代

C．白細胞變形穿過血管壁吞噬抗原的運動與溶酶體有關，與中心體無關

D．氣管上皮細胞中心體異常易患慢性支氣管炎，推測可能與纖毛運動能力過弱有關

C[中心體由中心粒及周圍的一些蛋白質(zhì)構成，每個中心粒是由9組微管組成，微管屬于細胞骨架，是由蛋白質(zhì)構成，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，A正確；中心體在分裂間期復制，結(jié)果每個子代中心粒與原中心粒成為一組新的中心體，故每組中心體的兩個中心粒分別來自親代和子代，B正確；白細胞分解病原體的過程與溶酶體有關，中心粒能使細胞產(chǎn)生纖毛和鞭毛，并影響其運動能力，故白細胞的運動與中心體有關，C錯誤；中心體異常會造成纖毛的運動能力過弱，會使氣管的病原體不易被清除，從而易患慢性支氣管炎，D正確。]

5．(2022·錦州高三檢測)有絲分裂中染色體的正確分離需要細胞內(nèi)的監(jiān)控機制來保證，紡錘體組裝檢驗點依賴SAC蛋白，它監(jiān)控著紡錘絲與著絲粒之間的連接，APC為后期促進因子，如下圖所示。據(jù)此下列敘述正確的是()

A．SAC蛋白與APC蛋白最可能在細胞分裂期合成

B．染色體上的著絲粒在有絲分裂前期復制并移向兩極

C．當進入有絲分裂中期時SAC蛋白與APC蛋白分別表現(xiàn)為失活和活化

D．若在細胞分裂時用秋水仙素處理，最可能會抑制APC的活性

C[有絲分裂過程中蛋白質(zhì)的合成在分裂間期完成，因此，SAC蛋白與APC蛋白最可能在細胞分裂間期合成，A錯誤；染色體上的著絲粒在有絲分裂間期復制，B錯誤；根據(jù)所給圖可以看出SAC蛋白與APC蛋白的狀態(tài)，進入有絲分裂中期時(B圖與C圖)，SAC蛋白與APC蛋白分別表現(xiàn)為失活和活化，C正確；秋水仙素的作用是在細胞分裂前期抑制紡錘體的形成，并且不會抑制著絲粒分裂，同時APC的作用是后期促進因子，因此秋水仙素不會抑制APC蛋白的活性，D錯誤。]

6．(2022·廣州高三檢測)某研究小組利用電子顯微鏡觀察動物肝臟臨時裝片，得到如右圖所示圖像(僅顯示部分)。下列相關分析錯誤的是()

A．視野中還可以觀察到染色體、紡錘體和中心體

B．該細胞處于有絲分裂中期，著絲粒均排列在赤道板位置

C．該時期之后，細胞中的同源染色體受紡錘絲牽引分別移向兩極

D．統(tǒng)計多個視野中的細胞，會發(fā)現(xiàn)處于此時期的細胞數(shù)少于間期細胞數(shù)

C[肝細胞進行的是有絲分裂，圖中著絲粒排列在赤道板位置，所以該細胞處于有絲分裂中期，視野中可以觀察到染色體、紡錘體和中心體，A正確；圖中著絲粒排列在赤道板位置，所以該細胞處于有絲分裂中期，B正確；有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體分離，C錯誤；分裂期的時間短于分裂間期，該細胞處于有絲分裂中期，時間更短，所以統(tǒng)計多個視野中的細胞，會發(fā)現(xiàn)處于此時期的細胞數(shù)少于間期細胞數(shù)，D正確。]

7．(2022·臺州高三檢測)下圖甲—戊為植物細胞有絲分裂不同時期的顯微照片圖，下列敘述正確的是()

A．圖丙細胞中的染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)相同

B．圖丁中的染色體比圖戊更為分散，更便于觀察形態(tài)和數(shù)目

C．細胞從圖甲所示狀態(tài)到圖乙所示狀態(tài)所經(jīng)歷的時間為一個細胞周期

D．質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精解離細胞的本質(zhì)是可以將果膠水解成小分子物質(zhì)，降低細胞間的黏著性

D[圖丙為有絲分裂前期，細胞中的染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)相同，但是細胞中還有質(zhì)DNA，因此染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)不同，A錯誤；圖丁為有絲分裂后期，圖戊為有絲分裂中期，有絲分裂中期染色體縮短變粗最清晰，最便于觀察形態(tài)和數(shù)目，B錯誤；細胞甲為間期，從圖甲所示狀態(tài)到圖乙所示狀態(tài)所經(jīng)歷的時間少于一個細胞周期，細胞周期是指一次分裂結(jié)束到下次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的時間，包括分裂間期和分裂期，C錯誤；植物細胞間有果膠質(zhì)層，使植物細胞粘連在一起，質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精解離細胞的本質(zhì)是可以將果膠水解成小分子物質(zhì)，降低細胞間的黏著性，使植物細胞分散開，D正確。]

[B組能力提升練]

8．(多選)(2022·遼寧高三考前模擬)使用DNA合成抑制劑可使細胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次為10h，7h，3h，1h，其中G1期、S期、G2期屬于分裂間期，DNA的復制發(fā)生在S期，M期為分裂期，第一次使用DNA合成抑制劑，S期細胞立刻被抑制，其余細胞最終停留在G1/S交界處；洗去DNA合成抑制劑可恢復正常的細胞周期，若要使所有細胞均停留在G1/S交界處，還需第二次使用DNA合成抑制劑。下列說法錯誤的有()

A．若檢測處于各時期的細胞數(shù)量，則處于M期的細胞數(shù)量最多

B．若加入足量的DNA合成抑制劑，則至少培養(yǎng)21h，細胞才能都被抑制在S期

C．若檢測某M期細胞中的核DNA含量，則其與G2期細胞中核DNA含量不同

D．第二次使用DNA合成抑制劑的時間可以在洗去DNA合成抑制劑之后的7～14h

ABC[若檢測處于各時期的細胞數(shù)量，則處于間期的細胞數(shù)量最多，A錯誤；若加入足量的DNA合成抑制劑，S期的下一時期(G2期)細胞經(jīng)過11～14h后被抑制在G/S交界處，則至少培養(yǎng)14h，細胞才能都被抑制在S期，B錯誤；若檢測某M期細胞中的核DNA含量，則其與G2期細胞中核DNA含量可能相同，C錯誤；處于G/S交界處的細胞需要經(jīng)過7h后才完成S期，而處于S期即將結(jié)束的細胞經(jīng)過14h后會再次進入S期，因此第二次使用DNA合成抑制劑的時間可以在洗去DNA合成抑制劑之后的7～14h，D正確。]

9．(多選)(2022·保定高三檢測)在細胞周期中，染色體的兩條姐妹染色單體之間的相同位置上可能發(fā)生部分交換(SCE)。為研究被動吸煙對小鼠骨髓細胞SCE率的影響，科研小組將小鼠置于密閉小室內(nèi)，每日兩次香煙煙霧染毒30min，分別在第9、18、27d采集小鼠骨髓細胞，統(tǒng)計SCE率，結(jié)果如下圖所示。下列相關敘述正確的有()

A．該實驗的自變量是染毒時間和是否染毒

B．香煙煙霧會導致小鼠骨髓細胞的SCE率升高

C．SCE不會改變小鼠骨髓細胞中的染色體數(shù)目

D．骨髓細胞的減數(shù)分裂Ⅰ前期能觀察到SCE

ABC[本實驗是研究被動吸煙對小鼠骨髓細胞SCE率的影響，據(jù)題圖可知，該實驗的自變量是染毒時間和是否染毒，A正確；與對照組相比，染毒組的SCE率較高，說明香煙煙霧會導致小鼠骨髓細胞的SCE率升高，B正確；本實驗的結(jié)果顯示，香煙煙霧會導致小鼠骨髓細胞的SCE率升高，而SCE是指染色體的兩條姐妹染色單體之間的相同位置上可能發(fā)生部分交換，該過程沒有導致染色體數(shù)目變異，C正確；骨髓細胞只能進行有絲分裂，不能進行減數(shù)分裂，D錯誤。]

10．(多選)(2022·婁底高三模擬預測)如圖為洋蔥根尖分生區(qū)細胞在高倍顯微鏡下觀察的結(jié)果。下列敘述正確的有()

A．在低倍鏡下根據(jù)細胞形態(tài)特征找分生區(qū)再換高倍鏡觀察

B．染色單體形成于間期，細胞b中的染色體數(shù)目與細胞a相同

C．細胞c、d都能觀察到細胞板，其由高爾基體小泡融合而成

D．可通過觀察分生區(qū)不同類型的細胞來還原有絲分裂的連續(xù)過程

AD[根尖分生區(qū)細胞排列緊密，有的正在分裂，根據(jù)此形態(tài)特征找到分生區(qū)，然后再換用高倍鏡觀察，A正確；間期完成DNA分子復制和有關蛋白質(zhì)的合成，形成兩條完全一樣的姐妹染色單體，根據(jù)染色體的行為變化可知，細胞b處于有絲分裂后期，后者中的染色體數(shù)目是前者的2倍，B錯誤；細胞c中不出現(xiàn)細胞板，細胞d為末期，植物細胞在赤道板的位置形成由高爾基體小泡融合而成的細胞板，細胞板向四周擴展，逐漸形成新的細胞壁，C錯誤；由于在解離時已經(jīng)殺死了細胞，故不能直接觀察到一個細胞的動態(tài)分裂過程，可以通過觀察不同類型的細胞來還原有絲分裂的連續(xù)過程，D正確。]

11．(2022·南通高三檢測)下圖1是某動物細胞(染色體數(shù)為2n)的細胞周期及時長示意圖，細胞周期可分為分裂間期(包括G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。種類豐富的周期蛋白影響細胞周期的進行，其中周期蛋白cyclinB與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復合物MPF后，激活的CDK1促進細胞由G2期進入M期；周期蛋白cyclinE與蛋白激酶CDK2結(jié)合形成復合物后，激活的CDK2促進細胞由G1期進入S期，細胞周期進程中MPF的活性和周期蛋白的濃度變化如下圖2，請回答：

(1)圖1中G1期和G2期細胞中染色體的數(shù)量分別是____________、____________。在正常情況下，人體90%以上的造血干細胞處于G0期，需要的時候G0期的造血干細胞將回到G1期，這種調(diào)節(jié)的意義是________________________________________________________________________。

(2)周期蛋白發(fā)揮作用的時間主要是__________(填“間期”或“分裂期”),若將G2期和M期細胞融合，則G2期細胞進入M期的時間會________________________。

(3)激活的CDK1可能具有的作用有__________。(①促進核膜消失②促進染色質(zhì)螺旋形成染色體③促進細胞縊裂為兩個子細胞④促進紡錘體形成)

(4)激活的CDK2可能參與____________________酶合成的調(diào)控。

(5)已知胸苷(TdR)雙阻斷法可以使細胞周期同步化。TdR使得處于S期的細胞立刻被抑制，而其他時期的細胞不受影響。預計加入TdR約________h后除了處于S期的細胞外其他細胞都停留在G1/S交界處；洗去TdR所有細胞恢復正常的細胞周期，一段時間后再加入TdR進行第二次阻斷，細胞均停留在G1/S交界處，第二次阻斷應該在第一次洗去TdR之后的__________h之間。

答案(1)2n2n及時補充造血干細胞(2)間期提前(3)①②④(4)DNA聚合酶和解旋(5)157～15

解析(1)G1期和G2期都屬于分裂間期，G1期是為DNA復制的準備時期，染色體還沒復制，染色體數(shù)目與體細胞相同，為2n，G2期時DNA復制已完成，但復制后只是一條染色體上含有兩條染色單體，染色體數(shù)目沒有發(fā)生改變，還是2n。在正常情況下，人體90%以上的造血干細胞處于G0期，細胞不分裂，需要的時候G0期的造血干細胞將回到G1期，增加造血干細胞的數(shù)量，這種調(diào)節(jié)的意義是能及時補充體內(nèi)的造血干細胞。

(2)據(jù)題干“周期蛋白cyclinB與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復合物MPF后，激活的CDK1促進細胞由G2期進入M期；周期蛋白cyclinE與蛋白激酶CDK2結(jié)合形成復合物后，激活的CDK2促進細胞由G1期進入S期”，G1期、S期和G2期都屬于分裂間期，因此周期蛋白發(fā)揮作用的時間主要是分裂間期。M期細胞存在周期蛋白cyclinB與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復合物MPF，將G2期和M期細胞融合，激活的CDK1促進融合細胞由G2期進入M期，因此G2期細胞進入M期的時間會提前。

(3)據(jù)題干“激活的CDK1促進細胞由G2期進入M期”，M細胞的前期核膜消失、染色質(zhì)形成染色體，紡錘體形成，因此激活的CDK1可能具有的作用有促進核膜消失、促進染色質(zhì)螺旋形成染色體和促進紡錘體形成，細胞縊裂為兩個子細胞是M期的末期特點，不是由G2期進入M期的特點，因此①②④正確，③錯誤。故選①②④。

(4)據(jù)題干“激活的CDK2促進細胞由G1期進入S期”，S是DNA復制的時期，DNA復制需要DNA聚合酶和解旋酶，因此激活的CDK2可能參與DNA聚合酶和解旋酶合成的調(diào)控。

(5)據(jù)圖可知，G1期、S期、G2期和M期分別為10h、7h、3.5h、1.5h。TdR使得處于S期的細胞立刻被抑制，而其他時期的細胞不受影響。預計加入TdR(G2＋M＋G1)的時間即15h后除了處于S期的細胞外其他細胞都停留在G1/S交界處。由于S期時間為7h，G1＋G2＋M＝15h，故第二次阻斷后應該在第一次洗去TdR之后的7h到15h之間。

12．(2022·重慶高三檢測)CuSO4常用于紡織品媒染、農(nóng)業(yè)殺蟲以及飼料添加劑等，銅是一種重金屬污染物，對細胞有絲分裂影響較大?？蒲腥藛T以有絲分裂指數(shù)(有絲分裂指數(shù)＝分裂期細胞數(shù)/觀察細胞總數(shù)×100%)為指標，探究CuSO4對蠶豆根尖細胞有絲分裂的影響。據(jù)此回答下列問題：

材料用具：蠶豆種子若干，蒸餾水，質(zhì)量分數(shù)分別為0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL的CuSO4溶液，卡諾氏液，95%酒精，15%的鹽酸，石炭酸，光學顯微鏡、載玻片，冰箱等。

(1)補充并完善下列實驗步驟：

①根尖培養(yǎng)：取生長均勻的蠶豆種子在蒸餾水中浸泡1天，置于17°C的培養(yǎng)箱中發(fā)根。②分組處理：將蠶豆均分成四組，實驗組將蠶豆分別移入添加適量的質(zhì)量分數(shù)為0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL的CuSO4溶液燒杯中進行培養(yǎng)；對照組：______________________________。

③根尖固定：分別于24h、48h后，分別剪取______________長度的根尖，放入卡諾氏液中2～3天，以達到固定細胞形態(tài)的目的，然后用95%的酒精沖洗2次。

④裝片制作：制作流程依次為________→漂洗→染色→制片。

⑤鏡檢及統(tǒng)計：調(diào)節(jié)顯微鏡的放大倍數(shù)，使視野中同時看到約50個分生區(qū)細胞，從而構成一組觀察樣本，判斷每個細胞所處的具體時期，統(tǒng)計并計算該組細胞的有絲分裂指數(shù)。

(2)下圖是在顯微鏡下拍攝的大蒜根尖有絲分裂的圖像，請按分裂過程進行排序___________(用字母和箭頭表示)，下圖C中染色體的主要行為特點是__________________________________。實驗所用材料中的石炭酸可以將染色體染成深色，據(jù)此可知，該染色劑是一種__________(填“酸性”或“堿性”)染料。

(3)結(jié)果與結(jié)論：部分實驗結(jié)果如下圖所示。

處理CuSO4濃度(mol/L)0.000.050.100.20

實驗結(jié)果時間(h)2448244824482448

有絲分裂指數(shù)/%6.977.516.466.285.845.444.734.27

為了統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加科學，