十二 细胞的增殖(30分钟100分)
一、选择题：本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021·潍坊模拟)在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“起始复合体”形成，进而启动DNA复制。细胞周期过程如图所示，下列叙述错误的是()
A.“起始复合体”组装完成的时间点可能是1B.S期细胞中DNA聚合酶含量较高C.植物分生区细胞、叶肉细胞都具有细胞周期D.动物细胞中，G2期可能与M期纺锤体的形成有关
【解析】选C。“起始复合体”能启动DNA复制，因此起始复合体组装完成的时间点是S期前的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。因此图中4到4过程为一个完整的细胞周期，A正确；S期细胞中进行DNA的复制，据此可推测该期细胞中DNA聚合酶含量较高，B正确；只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，植物分生区细胞能连续分裂，故植物分生区细胞具有细胞周期，而叶肉细胞是高度分化的细胞，不再分裂，不具有细胞周期，C错误；G2期后细胞进入M期，据此可推测G2期可能与M期纺锤体的形成有关，D正确。
2.(2020·豫南九校联考)如图是某动物细胞有丝分裂模式图，下列叙述错误的是()A.上述细胞有丝分裂的顺序是图1→图4→图2→图3B.在图2时期，细胞中的核DNA数目不变，但染色体数目加倍C.若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能作用于图2细胞所属时期D.开始出现染色体的时期是图4，染色体开始转变成染色质形态的时期是图3
【解析】选C。分析题图可知，图1细胞处于分裂间期；图2细胞中着丝粒分裂，应处于有丝分裂后期；图3细胞的细胞质中央向内凹陷，应处于有丝分裂末期；图4细胞中出现染色体，且染色体分布散乱，应处于有丝分裂前期。由以上分析可知，上述细胞分裂的顺序是图1→图4→图2→图3，A正确；图2细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中的核DNA数目不变，但着丝粒分裂使染色体数目加倍，故B正确；纺锤体的形成发生在有丝分裂前期，即图4细胞所属时期；若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能作用于图4细胞所属时期，故C错误；染色体出现于分裂前期，即图4细胞所处时期，染色体解螺旋形成染色质丝的时期是末期，即图3细胞所处时期，D正确。
【知识总结】有丝分裂过程中的“加倍”(1)核DNA：分裂间期因“DNA复制”而加倍。(2)染色体：分裂后期因“着丝粒分裂”而加倍。(3)中心体：分裂间期因中心粒复制而加倍。(4)细胞核：末期因新核膜已经形成，细胞质尚未分裂而暂时加倍。
3.(2021·临沂模拟)如图为某同学在进行“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验时，观察到的处于不同时期的几个细胞的图像。下列关于这些图像的叙述，正确的是()
A.①细胞中正在形成赤道板B.②细胞中会发生同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换C.③细胞中移向两极的染色体的组成通常相同D.④细胞中进行着DNA的复制和有关蛋白质的合成
【解析】选C。①细胞中正在形成细胞板，A错误；根尖分生组织细胞有丝分裂不会发生同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，B错误；③细胞为有丝分裂后期，移向两极的染色体的组成通常相同，C正确；④细胞处于有丝分裂的前期，而DNA的复制和有关蛋白质的合成发生在分裂间期，D错误。
4.洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是()A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
【解析】选B。在观察有丝分裂时，若选用洋葱根尖，则用盐酸溶液使细胞相互分离；若选用小鼠骨髓细胞，则用胰蛋白酶使细胞相互分离，A项错误。将制成的装片先放在低倍镜下观察，找到分裂细胞，再换成高倍镜仔细观察，B项正确。染色体加倍发生在有丝分裂后期，在有丝分裂中期不能观察到染色体数目加倍，C项错误。植物细胞有丝分裂末期形成细胞板，但动物细胞有丝分裂末期不能形成细胞板，D项错误。
5.(2019·江苏高考)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是()A.只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂B.解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D.临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞
【解析】选C。从生长旺盛的部位取材，包括芽尖、形成层、根尖等部分，均可以观察到有丝分裂，A项错误；解离时间一般在3～5min，时间过长，细胞过于酥软，不利于漂洗且染色体易被破坏，因此解离的时间不宜过长，B项错误；在观察有丝分裂的实验中，滴加清水能使实验材料充盈在水环境中，处于比较舒展的状态，以及弄碎根尖、压片都可使细胞分离开，因此三者都有利于细胞的分散，C项正确；由于细胞分裂间期的时间最长，因此临时装片镜检时，视野中最多的是处于有丝分裂间期的细胞，D项错误。
6.(2021·山师大附中模拟)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，正确的是()A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体C.观察到分裂末期有的细胞内细胞板正在向四周扩展形成新的细胞壁D.如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找
【解析】选D。分裂间期占细胞周期的时间长，所以处于分裂间期的细胞数目远多于处于中期的细胞数目，A错误；由于大多数细胞处于分裂间期，分裂间期为染色质的形态，而染色体是分裂期的形态，故显微镜下只有少数细胞中能观察到染色体，B错误；经过解离后细胞已经死亡，故不能看到细胞的动态变化，即观察不到末期有的细胞内细胞板正在向四周扩展形成新的细胞壁，C错误；由于不同细胞可能处于不同的分裂时期，故若在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找，D正确。
7.(2021·青岛模拟)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，当细胞周期中某一节点出现“异常事件”，调节机制就被激活，排除“故障”或使细胞周期中断。如G2期末检验点主要检测复制后的DNA是否损伤，细胞中合成的物质是否够多，细胞的体积是否足够大；纺锤体组装检验点(SAC)能够检查纺锤体是否正确组装，纺锤丝是否正确连接在染色体的着丝粒上。下列相关叙述错误的是()
A.G2期末检验通过后，说明具备分裂条件，细胞将进入分裂期B.SAC检验未通过，细胞将停留在染色体数目暂时加倍的状态C.细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用D.有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期，不进行增殖
【解析】选B。细胞周期的顺序是G1→S→G2→M，G2期正常后，细胞将进入分裂期，A正确；纺锤体的形成是在有丝分裂的前期，若SAC检验未通过，细胞将停留在分裂前期，而染色体数目加倍是在分裂的后期，B错误；题干信息“当细胞周期中某一节点出现“异常事件”，调节机制就被激活，排除“故障”或使细胞周期中断”可知，细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用，C正确；有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期，处于G0期，如B细胞，当受到抗原刺激时，继续进行细胞增殖，D正确。
8.(创新性·流式细胞仪计数细胞)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析错误的是()
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
【解析】选C。由图可知，在b峰中细胞的DNA含量为80，而a峰中细胞的DNA含量为40，故A项正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA相对含量在逐渐增加，所以正进行着DNA分子的复制，B项正确；在细胞分裂期中，前、中、后三个时期的细胞应位于b峰，而末期的细胞应位于a峰处，所以C错误；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，D项正确。
【易错警示】(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的细胞没有细胞周期。(2)秋水仙素或低温都作用于细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。
9.用不同浓度的药物X处理大蒜根尖分生区细胞3d、5d后，分别制片观察有丝分裂指数[有丝分裂指数(%)=有丝分裂期细胞数/观察细胞数100%]如图，相关叙述错误的是()
A.药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，表明多数细胞处于分裂间期B.制作装片过程中使用解离液的目的是固定细胞的形态C.高浓度的药物X严重抑制了根尖分生区细胞有丝分裂D.随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势
【解析】选B。由题图可知，药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，表明多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于有丝分裂期，A正确；制作装片过程中使用解离液的目的是使得组织细胞分离开来，B错误；据图分析，高浓度的药物X使得细胞有丝分裂指数减小，严重抑制了根尖分生区细胞有丝分裂，C正确；据图分析，随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势，D正确。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。10.如图为某二倍体植物有丝分裂过程中有关数量变化情况，以下相关叙述正确的是()
A.DE时间段染色单体数是AB时间段的两倍B.AB、BC、CD三个时间段都有水生成，但来源不完全相同C.FG段染色体数是该生物正常染色体数的两倍D.若用秋水仙素处理该植物，会抑制分裂后期着丝粒的分裂
【解析】选B、C。图中AB、BC、CD分别为G1期、S期和G2期，G1期还未进行DNA复制，此时没有染色单体，A错误；G1期、S期和G2期都可进行核酸和蛋白质的合成，都有水的生成，S期中水的生成主要来自脱氧核苷酸间的脱水缩合，G1期和G2期中水的生成主要来自氨基酸的脱水缩合和核糖核苷酸间的脱水缩合，B正确；FG段由于着丝粒分裂，导致染色体数目暂时加倍，C正确；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的出现，染色体着丝粒是自主分裂的，与纺锤体无关，D错误。
11.(2021·滨州模拟)PLK1是一种对细胞周期有重要调控作用的蛋白激酶，可以催化磷酸基团转移到不同的特异性底物上，在促进纺锤体两极分配、染色体运动等方面具有重要作用。下列说法合理的是()A.大肠杆菌增殖过程中PLK1活性较高B.PLK1细胞分裂间期大量合成且达到最大活性C.通过阻断PLK1的表达可有效抑制肿瘤细胞增殖D.PLK1发挥作用时可能伴随着ATP的水解
【解析】选C、D。细胞周期指连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下次分裂完成为止。大肠杆菌分裂过程中不出现纺锤体和染色体，故推测在大肠杆菌增殖过程中无PLK1，A错误；PLK1主要在有丝分裂期发挥作用，故推测其在有丝分裂期的活性最大，B错误；PLK1对细胞周期有重要调控作用，阻断PLK1的表达可有效抑制肿瘤细胞的增殖，C正确；染色体的运动等需要消耗ATP，故PLK1发挥作用时，会伴随着ATP的水解，D正确。
12.(2020·日照联考)MTT比色法是一种检测细胞存活的方法，其检测原理为活细胞的线粒体中存在的某种酶，可将黄色的MTT还原为结晶状的蓝紫色甲瓒，而死细胞中此酶无活性。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在540nm波长处测定溶解了甲瓒的DMSO的光吸收值(OD540值)。活细胞数量与光吸收值成正比。研究人员采用MTT比色法检测不同浓度的姜黄素对离体肝癌细胞增殖的影响，实验结果如图所示。有关分析错误的是()
A.本实验自变量是姜黄素的浓度和处理时间，因变量是OD540值B.姜黄素能抑制肝癌细胞增殖，且在一定范围内，随溶液浓度的增加而增大C.与其他时间段相比，在48～72h间姜黄素对肝癌细胞增殖抑制作用最明显D.为观察姜黄素对肝癌细胞作用，后续相关实验可将姜黄素处理时间限定在48h
【解析】选C。由图可以直接看出，本实验的自变量是姜黄素的浓度和处理时间，因变量为540nm波长处的光吸收值，A正确；与空白对照相比，用姜黄素处理的OD540都减小，且随浓度的增大和时间的增加效果越明显，说明姜黄素能抑制肝癌细胞增殖，且在一定范围内，随溶液浓度的增加而增大，B正确；在48～72小时之间，各组变化不明显，为了降低药物对细胞毒性作用，后续其他相关实验用姜黄素的处理时间宜在48h，C错误，D正确。
三、非选择题：本题共2小题，共46分。13.(20分)(2020·江苏高考)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题：
(1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是________。(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过________，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否________(填序号：①损伤和修复、②完成复制)；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是________。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是________。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点________，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制________的形成，主要激活检验点________，使癌细胞停滞于中期。
【解析】本题主要考查了细胞周期中间期的染色体及DNA的变化，分裂期的规律及癌细胞的特征。(1)G2期细胞已完成DNA复制和蛋白质合成，其每条染色体含有两条染色单体，每个染色单体含有一个DNA，染色体数目不变，DNA加倍。(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配，保证亲子代细胞的遗传物质保持一致，保持遗传的稳定性。题图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M，其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复，DNA是否完成复制；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。
(3)癌细胞的主要特征是细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制；DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，主要激活检验点2，将癌细胞阻滞在S期；分裂中期阻断法可用秋水仙碱抑制纺锤体的形成，染色体不能移向两极，故主要激活检验点4，使癌细胞停滞于中期。
答案：(1)染色体数不变，核DNA数加倍(2)染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5(3)细胞无限增殖2纺锤体4
14.(26分)放射性同位素自显影技术被用于研究细胞有丝分裂过程中DNA和RNA的变化。如图表示洋葱根尖细胞处于有丝分裂各阶段时单个细胞中DNA和信使RNA的含量变化。请据图回答：
(1)在放射性同位素标记研究中，为区别DNA和RNA，最好选择标记的合成原料分别是________、________，研究中应选择洋葱根尖的________部分。其装片制作的过程是_________________________。(2)c时期细胞核DNA、染色体与染色单体的比例为________，这种比例将维持到细胞分裂的________期才开始变化。(3)依据图示，细胞中核糖体活动旺盛的时期可能是______。(4)由d到e过程中细胞核DNA减少一半的原因是_________________。(5)a时期中的mRNA主要用于指导与________有关的蛋白质的合成。d、e时期细胞中mRNA含量较低的最可能原因是______________________。
【解析】(1)DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U，在放射性同位素标记研究中，为区别DNA和RNA，应选择标记的合成原料依次是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸；因为根尖中只有分生区细胞可能分裂，因此研究中应选择的测量材料是洋葱根尖的分生区部位。装片制作的过程是解离→漂洗→染色→制片。(2)a为G1期，此时细胞中的mRNA主要用于指导合成与DNA复制有关的蛋白质；b为DNA复制时期，c为G2期，此时已经完成DNA复制，细胞核DNA、染色体与染色单体数目之比为2∶1∶2，这种比例将维持到细胞分裂的后期着丝粒分裂后才开始变化。
(3)图中a、c时期细胞中mRNA含量较高，因此这两个时期可能是细胞中核糖体活动旺盛的时期。(4)有丝分裂末期，染色体平均分配到两个子细胞，导致细胞核DNA减半。(5)a时期中的mRNA主要用于指导与b时期DNA复制有关的蛋白质的合成。d、e时期细胞中mRNA含量较低的最可能原因是DNA处于高度螺旋状态无法转录，原有mRNA不稳定极易分解。
您好，谢谢观看！
答案：(1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 分生区 解离→漂洗→染色→制片(2)2∶1∶2后(3)a、c(4)染色体平均分配到两子代细胞中(5)DNA复制 分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋、转录形成mRNA
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