第1部分 大概念3 大概念创新应用（word教参）-【优化指导】2025年高考生物二轮复习高中总复习·第2轮（不定项版）

新情境热点命题——细胞周期调控 (2024·河北石家庄模拟)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK­cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK­cyclin复合体调控，细胞周期如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异 B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK­cyclin复合体调控 C．抑制某种CDK­cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段 D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK­cyclin复合体会同步发生周期性变化 问题 B项 C项 D项 关键信息 细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK­cyclin复合体调控 一个细胞周期中……同步发生周期性变化 必备知识 细胞周期分为分裂间期(G1、S、G2)、分裂期，不同时期具有不同特点 一个细胞周期中，各时期变化不同步 快速判断 各阶段的有序转换受不同的CDK­cyclin复合体调控，B正确 抑制某种CDK­cyclin复合体的活性会使细胞周期停滞在特定阶段，C正确 调控不同阶段的CDK­cyclin复合体不会使一个细胞周期各阶段同步发生周期性变化，但可使不同细胞发生同步变化，D错误 D　解析：同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间的长短一般不同，A正确；根据题干信息“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK­cyclin复合体调控”可知，细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK­cyclin复合体调控，B正确；由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK­cyclin复合体调控，因此抑制某种CDK­cyclin复合体的活性会使细胞周期停滞在特定阶段，C正确；由于一个细胞周期中，不同阶段的变化是不同步的，因此调控不同阶段的CDK­cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。 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，分裂间期又可分为三个时期(G1期、S期、G2期)。 (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的细胞是否足够大，G1期合成的蛋白质和糖类等物质是否充足，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，如果细胞不够大则无法进行有丝分裂。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 (中期/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粒上。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 (1)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，会阻断间期中S期的DNA复制过程，使处于S期的细胞停滞在S期；处于S期之外的细胞不受影响而继续进行细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的G1/S期交界处，以实现细胞周期同步化的目的。假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22 h。操作过程如下： ①向细胞的培养液中加入过量的DNA合成可逆抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。 ②继续培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15 h，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。 ③除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在7～15 h。 ④再加入DNA合成可逆抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。 (2)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，使细胞周期在M期被阻断，即可实现细胞周期同步化。 (3)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。 1．(2024·浙江杭州二模)为保证细胞周期的正常进行，细胞中存在一系列检验点：检验点①评估细胞是否适合进行DNA复制；检验点②评估是否有未复制的DNA；检验点③评估DNA是否损伤及全部复制完成；检验点④评估是否所有染色体都与纺锤体相连并排列在赤道板上。下列叙述错误的是(　　) A．通过检验点①，细胞核内将进行DNA复制 B．通过检验点②，染色质高度螺旋化形成染色体 C．通过检验点③，染色体与核DNA的数量比为1∶2 D．若用秋水仙素处理，细胞将停留在检验点④所处的时期 B　解析：检验点①评估细胞是否适合进行DNA复制，因此通过检验点①，细胞核内将进行DNA复制，A正确；检验点②评估是否有未复制的DNA，说明该检验点在S期和G2期之间，而染色质高度螺旋化形成染色体是分裂期中前期的特征，G2期依然保持染色质的状态，B错误；检验点③评估DNA是否损伤及全部复制完成，说明该检验点在S期后，DNA已经完成了复制，每条染色体上含有两条DNA，即染色体与核DNA的数量比为1∶2，C正确；秋水仙素可抑制纺锤体的形成，使细胞内的染色体不能移向两极，检验点④评估是否所有染色体都与纺锤体相连并排列在赤道板上，该检验点位于中期和后期之间，因此若用秋水仙素处理，细胞将停留在检验点④所处的时期，D正确。 2．(2024·甘肃张掖模拟)NEK家族(NEK1～11)在细胞周期调控的过程中扮演了重要的角色，NEK2、NEK6、NEK7和NEK9等参与中心体复制和分离、纺锤体形成、染色体在赤道板上的排列、纺锤体检验点调控、纤毛形成及DNA损伤修复(NEK1在DNA损伤修复中起作用)等多种细胞活动。下列叙述正确的是(　　) A．有丝分裂前期，NEK2、NEK6、NEK7和NEK9等参与调控中心体的复制 B．所有细胞中纺锤体的形成均与中心体有关 C．光学显微镜下可观察到赤道板，其将来发育成新的细胞壁 D．当DNA出现损伤时，NEK1蛋白被激活，可能导致细胞周期的延迟 D　解析：NEK2、NEK6、NEK7和NEK9等参与调控中心体的复制是在分裂间期，不是在有丝分裂前期，A错误；高等植物细胞没有中心体，其纺锤体的形成与中心体无关，是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，B错误；赤道板不是细胞结构，而是一个假想平面，在光学显微镜下观察不到，在赤道板的位置可形成细胞板，细胞板将来发育成新的细胞壁，C错误；当DNA出现损伤时，NEK1在DNA损伤修复中起作用，因此NEK1蛋白被激活，可能导致细胞周期的延迟，D正确。 3．(2024·甘肃兰州一模)有丝分裂中存在SAC蛋白与APC(后期促进因子)的监控机制。初期SAC位于染色体的着丝粒上，当染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上之后，SAC很快失活并脱离着丝粒，于是APC被激活，细胞才能正常完成后续的分裂过程。下列说法错误的是(　　) A．染色体与纺锤丝的连接发生在有丝分裂的中期 B．抑制SAC脱离着丝粒，细胞将停留在中期 C．APC被激活需要所有染色体着丝粒上的SAC失活 D．该监控机制异常可能会导致子细胞中染色体数目改变 A　解析：染色体与纺锤丝的连接在细胞分裂的中期之前完成，A错误；根据题干信息“当染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上之后，SAC很快失活并脱离着丝粒，于是APC被激活，细胞才能正常完成后续的分裂过程”可推测，若抑制SAC脱离着丝粒，细胞将停留在中期，B正确；结合题意分析可知，APC被激活需要所有染色体着丝粒上的SAC失活，才能保证有丝分裂的正常进行，C正确；SAC监控机制异常，细胞分裂不能进入后期，也就是染色体不能移向细胞的两极，可能会导致子细胞中染色体数目改变，D正确。 4．(2024·山东滨州一模)细胞周期可分为G1、S、G2、M四个时期，其中S期为DNA合成期，TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中。高浓度TdR可抑制DNA合成，常用于诱导细胞周期同步化，过程如下表。下列说法正确的是(　　) 步骤 第一步：在含高浓度TdR培养基中培养 第二步：在普通培养基中培养 第三步：在含高浓度TdR培养基中培养 时间 至少15 h 至少7 h ？ A.TdR能阻止RNA聚合酶与DNA结合而阻断复制 B．第一步操作的目的是使所有细胞都停留在S期 C．第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h D．第三步需至少持续22 h才能确保所有细胞同步化 C　解析：根据题干信息分析可知，TdR能阻止DNA聚合酶与DNA结合而阻断复制，A错误；第一步操作的目的是使位于S期的细胞停留在S期，其他时期的细胞停留在G1/S期交界处，B错误；第一步为在含高浓度TdR培养基中培养至少15 h(G2＋M＋G1)，第二步为在普通培养基中培养(洗脱DNA合成抑制剂)至少7 h(S期)，第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h(G2＋M＋G1)，防止有些细胞再次进入S期，无法达到细胞周期同步化的目的，C正确；第三步为在含高浓度TdR培养基中培养，第三步与第一步相同，处理时间也是必须大于15 h，D错误。 5．(2024·山东日照高三统考)细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白(Cyclin)与不同的蛋白激酶(Cdk)结合形成复合物，促进细胞进入下一个阶段。如Cdk2­CyclinE负责检查G1到S期，检查通过则细胞周期继续进行，不通过则细胞进入G0期(不生长、不增殖)。不同时期细胞各种蛋白复合物的含量变化如下图所示。下列分析错误的是(　　) A．Cdk2­CyclinA复合物与细胞内DNA和中心体的复制有关 B．将G2期细胞与M期细胞融合，G2期细胞会延迟进入M期 C．原癌基因表达的蛋白质功能与Cdk­Cyclin复合物的功能类似 D．可设计研发抑制CyclinE基因表达的药物来抑制癌细胞的增殖 B　解析：Cdk2­CyclinA复合物在S期含量达到高峰，因而可能与细胞内DNA和中心体的复制有关，A正确；G2期细胞含Cdk1­CyclinB，Cdk1­CyclinB负责检查G2到M期，检查通过则细胞周期继续进行，所以G2和M期细胞融合，则可促使G2期细胞进入M期，使其进入M期提前，B错误；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，与Cdk­Cyclin复合物的功能类似，C正确；可设计药物通过抑制CyclinE基因的表达抑制细胞分裂，最终抑制癌细胞增殖，D正确。 6．（不定项）(2024·河北唐山模拟)在细胞有丝分裂出现异常时，细胞周期检验点机制会被激活，可及时中断细胞周期的运行，进行相应修复后可使细胞周期恢复运转。如图是细胞有丝分裂过程中各检验点的功能，G1期为DNA合成前期，S期为DNA复制期，G2期为DNA合成后期，M期为分裂期。下列叙述正确的是(　　) A．正常情况下根尖分生区细胞和肌肉细胞均可以发生图示过程 B．G1/S期检验点和S期检验点有利于维护细胞中基因组的稳定性 C．若某药物为DNA合成抑制剂，使用后可将除S期以外的细胞群体阻断在G1/S期交界处 D．处于细胞周期中的细胞，如果碱基T与U被大量利用，则该细胞可能处于分裂间期 BCD　解析：肌肉细胞为高度分化的细胞，不再进行细胞分裂，不会发生图示过程，A错误；根据题图信息，G1/S期检验点能防止损伤DNA分子进入S期，S期检验点可防止受损DNA的复制，两者均有利于维护细胞基因组的稳定性，B正确；S期进行DNA的复制，DNA合成抑制剂可抑制DNA的复制，若某药物为DNA合成抑制剂，使用后可将除S期以外的细胞群体阻断在G1/S期交界处，C正确；碱基T用于DNA的复制，碱基U用于合成RNA，与蛋白质的合成有关，一个处于细胞周期中的细胞，如果碱基T与U被大量利用，说明该细胞可能处于细胞周期的间期(主要特点是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成)，D正确。 7．(2024·四川绵阳模拟)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数目的变化是________________________________________________________________________。 (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。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是检验点________。 (3)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；后者可用秋水仙素抑制________的形成，主要激活检验点________，使癌细胞停滞在中期。 答案：(1)染色体数目不变，核DNA数目加倍 (2)染色体正确复制和平均分配　5 (3)2　纺锤体　4 解析：(1)G2期细胞已完成DNA复制和有关蛋白质的合成，每条染色体含有两条姐妹染色单体，每个染色单体含有一个DNA，故与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体数目不变，核DNA数目加倍。(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过分裂间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配，保持亲子代细胞之间遗传的稳定性；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，将癌细胞阻断在S期；分裂中期阻断法可用秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，故其主要激活检验点4，使癌细胞停滞于中期。 学科网（北京）股份有限公司 $$