内容正文:
第13讲 细胞增殖的周期性和有丝分裂
(单项选择题每小题2分,多项选择题每小题3分,非选择题除标注外,每空1分)
必备知识基础练
考点一 细胞增殖的周期性
1.下列与细胞周期有关的叙述,正确的是( )
A.生物体的所有细胞都处于细胞周期中
B.细胞周期中分裂期比分裂间期时间长
C.减数分裂过程中有两个细胞周期
D.细胞种类不同,细胞周期时间不一定相同
考点二 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化
2.哺乳动物细胞染色体复制后,形成两条染色单体,随后动粒蛋白质在着丝粒处以背对背的方式装配形成。有丝分裂中动粒指向细胞的哪一极,就与这一极发出的纺锤丝结合,染色体就被拉向这一极。下列现象中最可能与动粒和纺锤丝的结合发生在同一时期的是( )
A.一个中心粒增殖为两个中心粒
B.核仁逐渐解体,两个中心体分开移向两极
C.每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
D.着丝粒分裂,纺锤丝牵引染色体移向两极
考点三 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
3.下列关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
①解离的目的是使组织细胞彼此分离开来 ②制片之前要通过漂洗洗去染料,便于显微镜下观察 ③压片是为了将根尖细胞分散开,使之不相互重叠影响观察 ④视野中处于分裂期的细胞数最多
A.①③ B.②③
C.①②③ D.①③④
关键能力突破练
4.(多选)(2025·苏州三模)[跨课时·实验综合]下列关于“有丝分裂、减数分裂及低温诱导多倍体”三个观察染色体相关的实验,叙述错误的有( )
A.三个实验的临时装片制作均需经过“解离—漂洗—染色—制片”
B.解离后漂洗过程可适度增加细胞体积,便于染色体形态的观察
C.只有低温诱导多倍体实验可使用卡诺氏液对细胞形态进行固定
D.压片时应注意避免盖玻片发生错动,以免破坏染色体的完整性
5.(多选)下图表示细胞周期中的部分监测点,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有( )
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
6.科研人员将海拉细胞放入正常培养液中培养7 h,用碱性荧光物质对细胞进行染色体染色后,再用荧光显微镜采集各组细胞有丝分裂分裂期的图像,每5 min采集一次图像,部分结果依次如下图。关于图像的描述,下列叙述错误的是( )
A.a组细胞的染色质螺旋缠绕形成染色体
B.c组细胞中所有染色体的着丝粒排在赤道板上
C.e组细胞中,染色单体数目是分裂间期的两倍
D.55 min后核膜会重新形成,并向内凹陷形成环沟
7.(2026·南通一模)人体细胞有丝分裂时,染色体复制并随机分配产生两个相同的子细胞,称为对称细胞分裂。成体干细胞也可通过非对称细胞分裂实现自我更新和产生能分裂分化的特定细胞,过程如下图,其中不朽DNA链可一直保留在干细胞中。相关叙述正确的是( )
A.对称细胞分裂和非对称细胞分裂间期,染色体都复制,数量都加倍
B.对称细胞分裂和非对称细胞分裂后期,染色体都随机移向两极
C.非对称细胞分裂可最大限度地减少复制错误在干细胞中的累积
D.特定细胞通过非对称细胞分裂和分化形成特定的组织细胞
8.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
9.(10分)图1为染色体的结构,动粒是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的特化结构,化学本质为蛋白质,动粒与染色体的移动有关。在动物细胞有丝分裂中期,双附着染色体的着丝粒可正常分开并进入后期,若出现单附着染色体(如图2),细胞将延缓后期的起始,直至该染色体正确排列在赤道板上。如果用玻璃微针勾住单附着染色体,模拟施加来自细胞一极的正常拉力时,细胞会进入分裂后期。回答下列问题。
图1
图2
(1)具有图1形态染色体的细胞处于有丝分裂的 期,此时一条染色体上含有 个动粒。
(2)在有丝分裂中期,双附着染色体的姐妹染色单体可正常分开的前提是 (2分),而细胞分裂能否进入后期与 有关。
(3)研究发现,癌细胞中核糖体合成动粒的能力较强。已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白,通过胞吞进入细胞,专一性地抑制细胞中核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系,某小组取a、b和c(由a经高温加热处理获得,糖链不变)三种样品,分别加入三组等量的某种癌细胞(X)培养物中,适当培养后,检测X细胞内各样品的含量和X细胞活力(初始细胞活力为100%),结果如下图所示。
图3 图4
由图3可知生物毒素a能进入癌细胞主要由于 (2分)。图4加入样品c的癌细胞活力与加入样品b的癌细胞活力基本一致的原因是 (2分);因此生物毒素a能显著抑制癌细胞的活力,主要依赖 (填“糖链”或“蛋白质b”)。
参考答案
1.D 解析 连续分裂的细胞才具有细胞周期,A项错误;分裂间期占细胞周期的90%~95%,B项错误;减数分裂无细胞周期,C项错误。
2.B 解析 动粒和纺锤丝的结合发生在分裂前期,A项发生在间期,B项发生在前期,C项发生在中期,D项发生在后期,B项符合题意。
3.A 解析 解离的目的是使组织细胞彼此分离开来,①正确;制片之前需要通过漂洗洗去解离液,再用甲紫溶液染色,用吸水纸吸去多余的染料,便于显微镜下观察,②错误;压片是为了进一步将根尖细胞分散开,使之不互相重叠影响观察,③正确;分裂间期的时间远远大于分裂期,视野中处于间期的细胞数量最多,④错误。
4.ABC
5.BD 解析 S期进行DNA复制和蛋白质的合成,所以S期细胞中染色体数目与G1期相同,S期细胞中核DNA含量与G1期不同,A项错误;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,应该处于分裂期的后期,即检测检验点4左右,B项正确;检测染色体的着丝粒与纺锤丝是否正确连接,应检测分裂期的后期,即检验点4,C项错误;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,故当Rb基因发生突变时,可引发细胞增殖失控,D项正确。
6.C 解析 a组的核膜破裂,细胞处于有丝分裂前期,此时细胞的染色质螺旋缠绕形成染色体,A项正确;c组细胞处于中期,染色体凝聚达到最大,染色体的着丝粒排列在赤道板上,染色体形态最为清晰,B项正确;e组细胞处于后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色单体数目为0,C项错误;55 min后处于末期,此时核膜会重新形成,并向内凹陷形成环沟,最终将细胞缢裂为两个子细胞,D项正确。
7.C
8.C 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项正确;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项正确;由题意可知,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,可推测SAC的功能是抑制细胞进入分裂后期,C项错误;由题意可知,每条染色体着丝粒上的SAC都失活并脱离着丝粒后,会激活APC,使APC具有活性,D项正确。
9.(1)前、中 2 (2)在星射线的牵引下染色体排列在细胞中央的赤道板上 来自两极星射线的拉力 (3)该分子中的糖链与细胞表面受体结合 c由a经高温加热处理获得,糖链不变,可以进入癌细胞内,但是蛋白质b高温变性失活,不能发挥作用 蛋白质b
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