专题三 细胞的生命历程 习题课(Word教师用书)-【创新方案】2023高考生物二轮复习专题辅导与测试（老教材）

课题应用　细胞周期的调控 “跨界”融会知能 1．细胞周期调控的主要机制 (1)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)两个阶段，分裂间期分为三个时期(G1、S、G2)。 (2)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，主要是确保细胞周期各时期的事件有序、全部完成并与外界环境因素相联系。在典型的细胞周期中，控制系统是通过细胞周期的关卡来进行调节的(如图)。 控制系统至少有3个关卡：G1关卡(靠近G1末期)、G2关卡(在G2期结束点)、中期关卡(在中期末)。在每一个关卡，由细胞所处的状态和环境决定细胞能否通过此关卡，进入下一阶段。 G1关卡(G1/S期检验点) 该关卡主要检验分裂后细胞是否足够大，G1期合成的蛋白质和糖是否充足，是否有生长因子调控，DNA是否损伤，能否启动DNA的复制。如果DNA有损伤，那么G1/S期检验点就能防止DNA损伤或是突变的细胞进入S期 G2关卡(G2/M期检验点) 该关卡是决定细胞一分为二的控制点，主要检测DNA是否损伤，细胞中合成的物质是否够多，细胞的体积是不是足够大，如果细胞不够大是无法进行有丝分裂的。G2/M期检验点的作用是使细胞有充足的时间将损伤的DNA得以修复 中期关卡(M中/后期检验点) 该关卡是对纺锤体组装的检验，检查纺锤体是否正确组装，纺锤丝动粒微管是否正确连接在染色体的着丝点上。如果没有正确组装，就要延长M期 2．动物细胞周期同步化的三种方法 DNA合成阻断法 在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于分裂期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的间期，以达到细胞周期同步化的目的 秋水仙素阻断法 在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制纺锤体形成，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化 血清饥饿法 培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化 “情境”实践应用 1．(2022·昆明三模)现有体外培养的处于细胞周期不同时期的细胞株，且其数量与各时期的时长成正比，已知G1期、S期、G2期、分裂期的时长分别为5、7、4、3(单位：小时)。现对该细胞株依次进行如下操作： ①加入DNA合成抑制剂；②维持12小时；③去除DNA合成抑制剂；④维持12小时；⑤加入DNA合成抑制剂。下列叙述错误的是(　 ) A．操作①只能抑制部分细胞的分裂活动 B．可以确定操作④后存在含有染色单体的细胞 C．理论上操作②后处于S期(非G1/S期临界处)的细胞占7/26 D．操作⑤之后经过7小时再去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂过程将同步 解析：选B　操作①加入DNA合成抑制剂能抑制分裂间期(S期)DNA的复制，其他时期的细胞正常分裂，所以只能抑制部分细胞的分裂活动，A正确；经过操作①后，S期细胞分裂活动被抑制。操作②结束后，处于S/G2交界处的细胞分裂至G1/S期交界处。操作③④结束后，部分细胞处于分裂期，由于不能确定分裂期中各时期的时间，故不确定细胞中是否存在染色单体，B错误；由于G2期＋分裂期＋G1期＝12小时，所以理论上操作②维持12小时后最初在S期和G2期交界处的细胞刚好到达G1期和S期的交界处，且处于G2期和分裂期(4＋3＝7小时)的细胞继续进行有丝分裂，在末期结束后一分为二，数量增加一倍，而之前处于S期的细胞仍停留在S期，所以处于S期(非G1期/S期临界处)的细胞占7/ (7＋19)＝7/26，C正确；若操作⑤加入DNA合成抑制剂后维持7小时，那么所有的细胞都将处于G1期和S期的交界处，去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂进程将同步，D正确。 2．利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，下列说法正确的是(　 ) A．阻断Ⅰ需在培养液中添加毒性较强的DNA复制抑制剂，不可逆的抑制DNA复制 B．解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S即可 C．阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同，经过处理后，所有细胞都停留在S期 D．营养限制性培养也能够实现动物细胞周期同步化 解析：选D　毒性较强的DNA复制抑制剂，不可逆的抑制DNA复制会导致解除抑制后DNA也无法正常复制，A错误；为了防止之前加的阻断物质对细胞周期的影响，因此解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S小于G2＋M＋G1，B错误；阻断Ⅱ处理后，细胞应停留在G1/S交界处，C错误；培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，故培养液中用缺乏血清的培养液培养也能够实现动物细胞周期同步化，D正确。 3．(2022·西宁预测)细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地