专题3 环节2 微专题(1) 细胞周期的调控(课件PPT)-【创新方案】2025年高考生物二轮复习专题辅导与测试(Ⅱ)

瞄准“发力点”—突破重难迷点，锁定二轮努力方向 环节② 细胞周期的调控 微专题(一) 1.(2022·浙江1月选考)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CDK⁃cyclin复合体,细胞周期 各阶段间的转换分别受特定的CDK⁃cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是 (　 ) 真题集训·试能力 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CDK⁃cyclin复合体调控 C.抑制某种CDK⁃cyclin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CDK⁃cyclin复合体会同步发生周期性变化 √ 解析:同一生物个体不同类型细胞的细胞周期时间长短不同,A正确; 不同时期需要不同的CDK⁃cyclin复合体有序转换,抑制某种CDK⁃cyclin复合体的活性会使细胞周期停滞在特定阶段,B、C正确; 不同时期需要的CDK⁃cyclin复合体不同,因此调控不同阶段的CDK⁃cyclin复合体不会发生同步的变化,D错误。 2.(2020·江苏高考节选)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。 (1)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__________。  染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5 (2)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;后者可用秋水仙素抑制_________的形成,主要激活检验点________,使癌细胞停滞于中期。  可以无限增殖 2 纺锤体 4 解析:(1)有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,使亲代和子代细胞之间保持了遗传的稳定性。检验点1、2和3都在分裂间期,间期进行DNA的复制,在DNA复制过程中其双螺旋结构解开易受损伤,所以要检验DNA分子是否损伤和修复以及DNA是否完成复制。染色体分离发生在分裂后期,应该在检验点5检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。(2)癌细胞的主要特征是可以无限增殖。DNA复制发生在S期,对应检验点2。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成而使癌细胞停滞在中期,主要激活检验点4。 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。 深化学习·提素养 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 续表 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·泰安三模)细胞有丝分裂过程中存在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会失活并脱离着丝粒,进而激活APC,促进细胞正常完成后续的分裂过程。下列叙述错误的是 (　 ) A.染色体排列在赤道板上时,染色体和核DNA数目之比为1∶2 B.连续分裂的细胞中,SAC会不断地与着丝粒结合和脱离 C.推测SAC的功能是使细胞进入分裂后期 D.推测每条染色体着丝粒上的SAC都失活后APC才具有活性 考法训练·融会通 √ 解析:染色体排列在赤道板上时,染色体已在间期完成了复制,每条染色体上有两条染色单体,染色体和核DNA数目之比为1∶2,A正确; 由题意可知,在连续分裂的细胞中,SAC会不断地与着丝粒结合和脱离,促进细胞完成分裂过程,B正确; 由题意可推测SAC的功能是抑制细胞进入分裂后期,C错误; 每条染色体着丝粒上的SAC都失活后才会激活APC,使APC具有活性, D正确。 2.[多选](2024·盐城二模)如图表示细胞周期中的部分检验点,其中E2F是一种转录因子,Rb是一种能控制细胞分裂开关作用的蛋白质。当Rb和E2F结合时,E2F不能发挥作用,下列相关说法正确的是 (　 ) A.S期细胞中染色体数目和核DNA含量与G1期相同 B.若检测低温处理的细胞是否发挥作用,可检测检验点4 C.检验点5可检测染色体的着丝粒与纺锤丝是否正确连接 D.若Rb基因发生突变,可引发细胞增殖失控 √ √ 解析:S期进行DNA复制和蛋白质合成,所以S期细胞中染色体数目与G1期相同,核DNA含量与G1期不同,A错误; 低温主要通过抑制纺锤体的形成,来影响细胞周期,若要检测低温处理的细胞是否发挥作用,即探究对纺锤体的影响,应检测检验点4,B正确; 检测染色体的着丝粒与纺锤丝是否正确连接,应检测检验点4,C错误; 依据题干信息,Rb是一种能控制细胞分裂开关作用的蛋白质,故若Rb基因发生突变,可引发细胞增殖失控,D正确。 3.某植物细胞的细胞周期包括DNA合成前期(G1期,时长5小时)、DNA合成期(S期,时长7小时)、DNA合成后期(G2期,时长3小时)、分裂期(M期,时长7小时)四个连续的时期。TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中抑制DNA合成,用于诱导细胞周期同步化,洗脱TdR后细胞周期可继续正常进行。为诱导细胞周期同步化,进行了以下操作:①在含高浓度TdR培养基中培养至少7小时,洗脱TdR;②在含高浓度TdR培养基中培养至少15小时,洗脱TdR;③在普通培养基中培养7~15小时;④在普通培养基中培养至少15小时。下列操作顺序能实现实验目的的是 (　 ) A.①④① 　 B.②③② 　 C.③②③　 D.④①④ √ 解析:要实现细胞周期同步化,即第一步:在含高浓度TdR培养基中培养至少15小时(G2+M+G1),然后洗脱TdR;第二步:在普通培养基中培养至少7小时(S时期),但不超过15小时(G2+M+G1),防止有些细胞再次进入S期;第三步是在含高浓度TdR培养基中培养至少15小时,然后洗脱TdR。实验步骤②③②可以实现细胞周期同步化,B正确。 本课结束 $$