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课时分层作业(十三) 细胞的增殖
1．某生物学兴趣小组用入侵植物南美蟛蜞菊的浸提液处理蚕豆根尖48 h后发现：与未处理组相比，在处理组根尖分生组织的分裂期细胞中，后期和末期的细胞数目相对较少。据此推测，浸提液最可能抑制蚕豆根尖分生组织细胞的(　　)
A．DNA的复制　　　　 B．纺锤体的形成
C．细胞板的形成 D．核膜的重新形成
B　[若DNA复制受抑制，则分裂间期的细胞数目会变多，A错误；南美蟛蜞菊的浸提液使得根尖分生组织分裂期细胞中后期和末期的细胞数目变少，说明大多数细胞被阻断在分裂的中期，所以有可能是抑制了纺锤体的形成，B正确；若细胞壁或核膜的重新形成受抑制，则细胞停留在末期的数目应该较多，C、D错误。]
2．下表为细胞分裂的相关信息，下列说法正确的是(　　)
真核细胞分裂方式 部分特点
甲 无纺锤丝或星射线出现
乙 具有周期性
丙 产生生殖细胞
A．甲不发生DNA复制，在分裂过程中没有出现染色体的变化
B．蛙的红细胞能通过甲方式增殖，人的成熟红细胞能通过乙方式增殖
C．动物细胞通过乙方式进行分裂时，一对中心粒在前期倍增为两对
D．哺乳动物的精原细胞可通过乙或丙的方式进行分裂
D　[甲为无丝分裂，乙为有丝分裂，丙为减数分裂，甲过程会发生DNA复制，A错误；人的成熟红细胞不能增殖，B错误；动物细胞通过乙方式(有丝分裂)进行分裂时，一对中心粒在间期倍增为两对，C错误；哺乳动物的精原细胞既可以进行有丝分裂，又可以进行减数分裂，D正确。]
3．(2025·广东肇庆模拟)不同植物根尖分生区组织细胞的细胞周期及分裂期时长如下表所示。下列说法正确的是(　　)
植物品种 细胞周期/h 分裂期/h
甲 38 5.8
乙 23 4.0
丙 32 3.5
丁 16 3.1
A．植物根尖分生区组织细胞分裂旺盛，进行连续分裂的细胞具有细胞周期
B．分裂间期只发生DNA的复制，且分裂间期时长比分裂期长
C．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时需选取根毛区域的细胞
D．观察植物细胞的有丝分裂时需用双缩脲试剂作为染色剂
A　[植物根尖分生区组织细胞分裂旺盛，进行连续分裂的细胞具有细胞周期，A正确；分裂间期发生DNA的复制和相关蛋白质的合成，并且细胞有适度生长，B错误；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时需选取分生区的细胞，C错误；观察植物细胞的有丝分裂时需用甲紫溶液或醋酸洋红液作为染色剂，D错误。]
4．(2025·广东湛江模拟)除草剂乙草胺能被棉花根系吸收，高浓度乙草胺抑制棉花细胞呼吸，干扰核酸和蛋白质合成，造成DNA损伤和有丝分裂过程中染色体变异。图1为棉花细胞染色体桥显微图，图2为染色体桥示意图，染色体桥会在着丝粒移向两极时，在两着丝粒间的任意位置断裂。下列表述正确的是(　　)
A．高浓度乙草胺能使棉花根尖分生区细胞周期变短
B．若高浓度乙草胺干扰DNA的合成，则可能导致棉花根尖分生区间期细胞增多
C．观察棉花细胞有丝分裂染色体异常时，制作装片的流程为：解离→染色→漂洗→制片
D．染色体桥的断裂发生在后期，所产生的子细胞会出现染色体结构和数目变异
B　[高浓度乙草胺抑制棉花细胞呼吸，干扰核酸和蛋白质合成，故能使棉花根尖分生区细胞周期变长，A错误；DNA在分裂间期合成，若高浓度乙草胺干扰DNA的合成，则可能导致棉花根尖分生区间期细胞增多，B正确；观察棉花细胞有丝分裂染色体异常时，制作装片的流程为：解离→漂洗→染色→制片，C错误；染色体桥的断裂发生在后期，所产生的子细胞会出现染色体结构变异，不会出现数目变异，D错误。]
5．Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程，其机制是Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始，直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上，该蛋白就会消失；若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是(　　)
A．Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离
B．Mad2蛋白异常可能导致细胞发生非整倍体变异
C．Mad2蛋白异常的细胞在染色体错误排列时停止在中期
D．当染色体只受到一极拉力时，人为提供对极拉力，可能促进细胞进入后期
C　[后期进行姐妹染色单体的分离，而Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始，直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上，才会进入后期，因此Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离，A正确；若Mad2蛋白异常，则不能起到监控作用，染色体分离不同步，可能导致细胞发生非整倍体变异，B 正确；Mad2蛋白功能异常，细胞分裂监控缺失，不会停止在中期，能继续分裂，C错误；由题意“若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失”可知，细胞能否进入后期与两极均衡拉力是否对等有关，人为提供对极拉力，该蛋白也会消失，延缓信号解除，可能促进细胞进入后期，D正确。]
6．将变形虫培养在含有3H标记的胆碱(一种构成磷脂的成分)的培养基中。一段时间后，将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞核供体变形虫中含有放射性标记的结构只有细胞核
B．在重组变形虫细胞分裂的中期、后期检测不到放射性
C．在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子也会被分解
D．该实验证明母细胞解体的核膜参与了子细胞的核膜重建
D　[3H标记的胆碱是一种构成磷脂的成分，则供体变形虫细胞中所有的膜结构都有放射性标记，A错误；虽然细胞分裂前期核膜解体，但是核膜的成分没有消失，所以在重组变形虫细胞分裂的中期、后期能检测到放射性，B错误；在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子不会被分解，C错误；根据题干信息“将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上”，说明母细胞解体的核膜参与了子细胞核膜的构建，D正确。]
7．下图为处于有丝分裂不同时期的模式图，图中1代表囊泡，2代表细胞壁，3代表纺锤丝。下列分析正确的是(　　)
A．图甲细胞中的着丝粒分裂导致DNA数目加倍
B．图乙细胞中的2是通过1与赤道板融合而形成的
C．若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂
D．若用秋水仙素抑制3的形成，则图甲细胞中的着丝粒不能正常分裂
C　[图甲为处于有丝分裂后期的细胞，图乙为处于有丝分裂末期的细胞，图丙为分裂形成的子细胞或间期细胞。DNA数目加倍的原因是DNA复制，着丝粒分裂导致染色体数目加倍，A错误；赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝粒分裂与纺锤丝无关，D错误。]
8．在细胞周期中有一系列检验点对细胞增殖进行严密监控，确保细胞增殖严格有序进行。在细胞质中细胞周期蛋白浓度呈周期性变化，周期蛋白浓度越高，激酶活性越高，细胞周期蛋白与激酶结合形成复合物后，激酶被激活帮助细胞通过这些检验点。如周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后，激酶1促进细胞由G2期进入M期，周期蛋白2与激酶2结合形成复合物SPF后，激酶2促进细胞由G1期进入S期。下图显示了分裂过程中相关复合物的活性和周期蛋白的浓度变化规律，下列有关说法错误的是(　　)
注：M表示分裂期，G1表示DNA合成前期，S表示DNA合成期，G2表示DNA合成后期。
A．图示周期蛋白是周期蛋白1，其浓度在分裂间期逐渐增多，分裂期减少
B．周期蛋白1的增加能够促进细胞内核膜消失、染色质的螺旋化
C．若使更多细胞阻滞在检验点G2/M，只能通过抑制激酶1的活性来实现
D．若将G2期细胞和M期细胞融合，则G2期细胞进入M期时间会提前
C　[结合题干信息“周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后，激酶1促进细胞由G2期进入M期”可知，该周期蛋白是周期蛋白1，曲线在分裂间期上升，分裂期下降，A正确；周期蛋白1增加，与激酶1形成复合物MPF后，激酶1促进细胞由G2期进入M期，M期的前期中核膜逐渐消失，染色质螺旋化缩短变粗形成染色体，B正确；还可以抑制周期蛋白1的表达，从而抑制周期蛋白1与激酶1形成复合物，激酶1不能被激活，细胞不能由G2期进入M期，就被阻滞在检验点G2/M，C错误；由于M期细胞存在复合物MPF，若将G2期细胞与M期细胞融合，MPF进入融合细胞，可促进融合细胞由G2期进入M期，所以G2期细胞进入M期时间会提前，D正确。]
9．如图所示，一条染色体上有一对等位基因(D和d)，当染色体的端粒断裂(图②)后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合(图③)。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂。下列说法错误的是(　　)
A．端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截
B．图④和图⑤分别表示细胞分裂的中期和后期
C．图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中
D．上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异
B　[每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，A正确。由题图可知，图④的着丝粒已经一分为二；图⑤表示融合的染色体在细胞分裂后期，由于纺锤丝的牵引而移向细胞两极，故图④和图⑤都处于细胞分裂的后期，B错误。据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧，则图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中，C正确。若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部，则可能会造成该基因部分碱基对的缺失，而发生基因突变；若该变异发生在减数分裂的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换，即基因重组；由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂，会发生染色体(结构)变异，故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异，D正确。]
10．科学家研究了p38抑制剂(p38i)和核糖体翻译功能的抑制剂茴香霉素(ANS)对细胞周期的作用，结果如图。
下列说法错误的是(　　)
A．ANS能够使细胞阻滞在分裂期
B．ANS可能影响了细胞周期相关酶的合成，从而影响了细胞周期
C．p38i能够使细胞阻滞在分裂期
D．p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响
C　[由题图可知，第一组为对照；第二组为施加p38i的效果，分裂间期细胞数目和分裂期细胞数目不变；第三组为施加ANS的效果，分裂间期细胞数目减少，分裂期细胞数目增多；第四组为同时施加p38i和ANS的效果。与第一组细胞相比，第三组分裂间期细胞数目减少，分裂期细胞数目增多，说明茴香霉素(ANS)能够使细胞阻滞在分裂期，导致分裂期细胞数目增多，A正确。茴香霉素(ANS)是核糖体翻译功能的抑制剂，影响细胞周期，可能是影响了细胞周期相关酶的合成，从而影响了细胞周期，B正确。与第一组相比，第二组分裂间期和分裂期细胞数目在施加p38i前后无明显变化，说明p38i不能使细胞阻滞在分裂期，C错误。与第一组相比，第三组分裂间期细胞数目减少，分裂期细胞数目增多，与第三组相比，第四组分裂间期细胞数目增多，分裂期细胞数目减少，说明p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响，D正确。]
11．细胞增殖具有周期性，一个细胞周期分为分裂间期与分裂期(M期)两个阶段。间期很长，根据DNA合成情况，又可分为G1期(合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备)、S期(DNA复制期)与G2期(合成纺锤丝、微管蛋白等蛋白质，为M期做准备)(如图1)。
(1)动物胚胎干细胞(ES细胞)能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中，研究其有丝分裂周期G1期、S期、G2期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用3H标记，即3H-dTMP；培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，即32P-UMP。分别测量3H-dTMP、32P-UMP在细胞周期各个时期被利用的速率，则3H-dTMP被大量利用的时期是________________；32P-UMP被大量利用的时期是__________________。
(2)S期结束后，经过G2期进入分裂期(M期)，细胞分裂成为两个子细胞。下列事件中有利于染色体平均分开的有__________(填序号)。
①G2期对DNA的检查修复　②核膜的解体与重建　③染色体的形成　④纺锤体的形成
(3)细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象。高浓度的胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成，而不作用于其他细胞阶段的运转，最终导致细胞群被同步化。某研究小组利用上述方法来同步化细胞周期，实验过程如图2。
①阻断Ⅰ：将连续分裂的动物细胞培养在含有过量
TdR的培养液中，培养时间不短于________h，才能使细胞都停留在图2中b所示的S期。
②解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6 h至13 h之间，才能继续进行第二次TdR的阻断，原因是_______________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后，所有细胞都停留在______________，从而实现细胞周期的同步化。
解析：(1)根据题意分析可知，S期是DNA复制期，而胸腺嘧啶是DNA特有的含氮碱基，培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA复制的原料)用3H标记，所以3H-dTMP被大量利用的时期是S期。G1期和G2期合成蛋白质，而合成蛋白质先要进行转录形成mRNA，又由于尿嘧啶核糖核苷酸是RNA特有的，培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，所以32P-UMP被大量利用的时期是G1和G2期。(2)G2期对DNA的检查修复，不影响染色体平均分开，①错误；核膜的解体与重建是细胞分裂的重要进程，有利于染色体平均分开，②正确；染色体的形成有利于染色体平均分开，③正确；纺锤体的形成有利于染色体平均分开，④正确，故选②③④。(3)①阻断Ⅰ：TdR是DNA复制抑制剂，在细胞培养液中加入过量的TdR，会阻碍细胞发生DNA复制，其余时期的细胞不受影响而继续进行。其中刚刚度过S时期的细胞要被阻断，需要继续经过完整的G2、M、G1时期才能到达S期被阻断，因此在加入过量的TdR培养液中的培养时间不短于4＋1＋8＝13 h。②解除：更换正常培养液，培养时间应该控制在大于S，小于G2＋M＋G1，使得所有细胞均处于G2、M、G1期。③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同，使得细胞同步化。这样做的目的是让所有细胞均处于G1/S期交界处。
答案：(1)S期　G1期和G2期　(2)②③④
(3)①13　②保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期　③G1/S期交界处
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第13讲　细胞的增殖
必修1　分子与细胞
第三单元　细胞的生命历程
课标要求 1.描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。　2.实验：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。
考点1　细胞增殖和细胞周期
一、细胞增殖
1．概念：细胞通过____________增加____________的过程。
2．意义：是重要的细胞生命活动，是生物体___________________ ______的基础。
(1)单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。
(2)多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞______和分化逐渐发育为______。生物体内也不断地有细胞______、死亡，需要通过细胞______加以______。
3．过程：包括____________和____________两个相连续的过程。
细胞分裂
细胞数量
生长、发育、繁殖、
遗传
增殖
成体
衰老
增殖
补充
物质准备
细胞分裂
连续分裂
一次分裂完成时
下一次分裂完成时
4．分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成______________________和_______________________，同时细胞有适度的______。
5．特点：不同种类的细胞，细胞周期______，分裂间期与分裂期所占的______也不同。
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
生长
不同
比例
(1)细胞周期的概念只适用于真核生物。(2)只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期，进行减数分裂的细胞也没有细胞周期。(3)细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。(4)一些外界因素，如温度、pH等会影响细胞周期的长短，因此，同一细胞的细胞周期是可变的。
(必修1 P115“思维训练”)：
(1)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值______。
(2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是________________ ____________________________________________________。
(3)细胞体积是不是越小越好？并说明原因。____________________ _____________________________________________________。
越小
细胞越大，表面
积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低
不是，因为细胞中众
多的必需物质和细胞器，都需要一定的容纳空间
(1)细胞周期各时期的划分
①
②分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。
(2)细胞周期的表示方法
1．多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。(　　)
2．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(　　)
提示：连续分裂的细胞才有细胞周期。
3．洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(　　)
提示：洋葱表皮细胞不具有分裂能力。
4．机体内的体细胞都处于细胞周期中。(　　)
提示：已分化的细胞没有细胞周期。
√
×
×
×
5．抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期。(　　)
提示：DNA复制在分裂间期。
6．不同生物细胞周期持续时间不同，同一生物的不同组织细胞周期持续时间相同。(　　)
提示：同一生物的不同组织细胞周期的持续时间也不同。
×
×
1．由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？说明理由。
②；①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞，说明发生了分化，失去了分裂能力。②为球形，可能是干细胞。
2．胃肠道间质瘤是常见的人类肿瘤。中国科学院某团队观察到DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖，而DEPDC5基因位于人类第22号染色体上。取该恶性肿瘤细胞并转入DEPDC5基因恢复表达，统计细胞周期不同时期的细胞所占比例，得到下表数据。
细胞所占比例 G1 S G2/M
未转入基因的肿瘤细胞 65.5% 15.2% 19.3%
转入基因的肿瘤细胞 77.4% 6.4% 16.2%
注：G1：DNA复制前期；S：DNA复制期；G2：DNA复制后期；M：分裂期。
(1)DEPDC5基因属于____________。(填“原癌基因”或“抑癌基因”)
(2)据表分析DEPDC5基因的具体作用是______________________。
抑癌基因
抑制肿瘤细胞进入S期
1．下列对细胞分裂相关知识的叙述正确的是(　　)
A．多细胞生物体都进行有丝分裂，单细胞生物体都进行无丝分裂
B．随着细胞体积增加，其相对表面积增大，运输物质效率明显升高
C．有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配
D．所有生物细胞分裂完成产生的子细胞都有部分失去分裂能力而进行分化
1
对细胞周期的理解
√
C　[原核生物(如大肠杆菌)以二分裂方式进行细胞增殖，多细胞生物不都只进行有丝分裂，也可进行无丝分裂(如蛙的红细胞)和减数分裂，A错误。随着细胞体积增加，其相对表面积变小，运输物质效率降低，B错误。有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配，C正确。细胞分裂后产生的子细胞存在三种可能：失去分裂能力成为高度分化的成熟细胞、暂时失去分裂能力、继续保持分裂能力，D错误。]
2．某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期)，但不影响其他时期细胞的生命活动，可使细胞群体的增殖处于同一时期。某动物细胞的一个完整细胞周期的各个时期的时间如图所示，现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体14 h后，可将细胞群体同步在(　　)
A．G1期　　　　　　　　　　 B．S期
C．G1/S交界处和S期 D．M期
√
C　[据题意分析可知，某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期)，现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体G2＋M＋G1＝2.5＋1.5＋10＝14 h后，原来处于S期的细胞停留在S期，经过S期的细胞不能进入下一个S期停留在G1/S交界处，C正确。]
3．已知人的宫颈癌细胞的细胞周期约为22 h。下图是应用流式细胞仪测定细胞周期中核DNA含量的变化(图A)及处于不同时期的细胞数量和核DNA含量(图B)，胸苷在细胞内可以转化为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。下列说法中错误的是(　　)
A．细胞在G1、S期发生DNA解螺旋时都需要消耗能量
B．在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂会导致G1期的细胞数量增多
C．通过对细胞计数可分析推算出各个时期占细胞周期的比例
D．若在培养液中加入32P标记的胸苷，则分裂一次后子细胞不一定都有放射性
√
D　[解旋时破坏氢键，需要能量，G1期解旋是进行转录，S期解旋是进行DNA的复制，A正确；S期进行DNA的复制，需要DNA聚合酶，在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂会导致G1期的细胞数量增多，B正确；通过对细胞计数可分析推算出各个时期占细胞周期的比例，C正确；DNA进行半保留复制，若在培养液中加入32P标记的胸苷，则分裂一次后所有子细胞都有放射性，D错误。]
4．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运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。下列推论错误的是(　　)
2
对细胞周期控制的实验分析
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A．M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
D．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
√
D　[根据题表分析，M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A正确；S期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；M期细胞是分裂期的细胞，此时的细胞已经经历过间期DNA分子的复制，故将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制，C正确；根据选项A分析可知，M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，D错误。]
5．(2025·广东肇庆模拟)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。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。研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，且不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如图)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成的细胞周期蛋白是CyclinD
B．检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CyclinC
C．与G1期相比，G2期的DNA数与染色体组数均加倍
D．胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14 h
√
C　[细胞由静止状态进入细胞周期，即进入G1期，首先合成的是CyclinD，A正确；染色体与纺锤体相连的时期是分裂期，即M期，此时发挥作用的是CDK/CyclinC，所以检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CyclinC，B正确；与G1期相比，G2期的DNA数加倍，染色体数目不变，故染色体组数相同，C错误；胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处，至多停留在S/G2交界处，G1/S交界处细胞通过7 h达到S/G2交界处，G3/G2交界处细胞通过3＋1＋10＝14 h到达下一个周期的G1/S交界处，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14 h，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7 h到14 h进行，D正确。]
考点2　有丝分裂和无丝分裂
一、有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例)
时期 主要变化
前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为_________
②核仁逐渐解体，______逐渐消失
③从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的_________
④_________散乱分布于纺锤体中央
中期 纺锤丝牵引着_________运动，使每条染色体的着丝粒排列在_________上
染色体
核膜
纺锤体
染色体
染色体
赤道板
时期 主要变化
后期 ①每个着丝粒分裂成两个，__________________分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动
②结果：_______________加倍，细胞的两极各有一套_______________完全相同的染色体
末期 ①染色体变成____________，纺锤丝消失
②出现新的______、______，形成两个新的细胞核
③_________的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的_________
姐妹染色单体
染色体数目
形态和数目
染色质丝
核膜
核仁
赤道板
细胞壁
二、动植物细胞有丝分裂的异同
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
间期 无_________的倍增(低等植物细胞除外) 完成_________的倍增
前期 ____________发出_________形成纺锤体 _________移到细胞两极，并发出_________形成纺锤体
末期 _________扩展为细胞壁，分割细胞质 _________从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质
中心粒
中心粒
细胞两极
纺锤丝
中心粒
星射线
细胞板
细胞膜
(必修1 P112～114“图6-2、图6-3”)在细胞周期中，核糖体、中心体、高尔基体和线粒体发挥作用的时期及作用分别是什么？请列表归纳。
提示：与细胞周期有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 作用时期 生理作用
核糖体 间期(主要) 与有关蛋白质的合成有关
中心体 前期 与纺锤体的形成有关(高等植物细胞除外)
高尔基体 末期 与植物细胞壁的形成有关
线粒体 整个细胞周期 提供能量
三、细胞有丝分裂的意义
四、无丝分裂的过程及特点
无丝分裂也为真核生物体细胞的分裂方式，不同于细菌的二分裂。
有丝分裂过程中细胞内核DNA分子数、染色体数、染色单体数的变化(假定生物体细胞中核DNA分子数为2c，染色体数为2n)
(1)核DNA分子数、染色单体数、染色体数变化
项目 间期 前期 中期 后期 末期
核DNA分子数 2c→4c 4c 4c 4c 4c→2c
染色单体数 0→4n 4n 4n 0 0
染色体数 2n 2n 2n 4n 4n→2n
(2)细胞核DNA分子数、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA分子数变化曲线
①a→b、l→m、p→q的变化原因都是DNA分子复制。
②g→h、n→o、r→s的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。
③c→d、r→s的变化很相似，但原因不同，c→d的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子细胞。
1．分裂间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(　　)
提示：蛋白质的合成发生在核糖体上。
2．着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍。(　　)
提示：DNA数目加倍的原因是DNA复制，不是着丝粒分裂。
3．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。(　　)
提示：赤道板是想象的一个平面，不是结构。
×
×
×
4．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。(　　)
5．在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。(　　)
6．无丝分裂发生在原核细胞中，且无DNA复制。(　　)
提示：原核细胞的分裂方式为二分裂。无丝分裂中有DNA复制，且发生在真核细胞中。
7．原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。(　　)
√
√
×
√
根据直方图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例)
图甲、乙、丙分别表示有丝分裂的什么时期？
图甲表示有丝分裂DNA复制后的间期、有丝分裂的前期和中期；图乙表示有丝分裂的后期和末期；图丙表示有丝分裂染色体复制前的间期。
1．有丝分裂过程中存在以下行为：
①DNA的复制；②着丝粒的分裂；③遗传物质进入子代细胞。
下列相关叙述正确的是(　　)
A．DNA分子数变化的原因是①②③
B．染色体数目变化的原因是①③
C．姐妹染色单体数目变化的原因是②③
D．一条染色体上DNA分子数变化的原因是①②
1
有丝分裂的过程
√
D　[DNA分子数变化的原因是①DNA复制数量加倍和③遗传物质进入子代细胞数量减半，A错误；染色体数目变化的原因是②着丝粒的分裂，染色体数目加倍和③遗传物质进入子代细胞染色体数量减半，B错误；姐妹染色单体数目变化的原因是①DNA复制，染色单体出现和②着丝粒分裂，染色单体消失，C错误；一条染色体上DNA分子数变化的原因是①DNA复制DNA分子数量加倍和②着丝粒的分裂，DNA分子数量减半，D正确。]
2．(2025·广东江门模拟)眼虫和衣藻都有眼点、鞭毛和叶绿体。下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(　　)
A．衣藻和眼虫均能将光能转变为化学能
B．②时期，核膜、核仁消失，染色体逐渐解螺旋
C．③时期，染色体数目最清晰，且着丝粒排列在细胞板上
D．据图可知，眼虫通过有丝分裂进行有性生殖
√
A　[眼虫和衣藻都有叶绿体，叶绿体是光合作用的场所，能将光能转变为化学能，A正确；②时期，染色质变为染色体，B错误；眼虫属于动物，有丝分裂不会出现细胞板，C错误；眼虫通过有丝分裂进行无性生殖，D错误。]
3．核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜，是一层由纤维蛋白构成的网状结构。如图是细胞有丝分裂过程中核膜发生规律性的解体和重建过程，下列相关叙述错误的是(　　)
A．核孔复合体可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
B．核纤层蛋白的磷酸化发生在有丝分裂前期
C．核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态
D．分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
√
C　[核孔是一种选择透过性结构，作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，A正确；从题图中可以看出，在核纤层蛋白发生磷酸化使核纤层降解的同时核膜破裂形成大小不等的核膜小泡，核膜解体，该过程发生在有丝分裂的前期，B正确；据题干信息可知，核纤层紧贴内核膜，是一层由纤维蛋白构成的网状结构，C错误；在分裂末期，去磷酸化的核纤层蛋白与核膜小泡融合，逐渐形成包裹着染色质的新的核膜，D正确。]
4．洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂过程中，甲、乙、丙表示不同阶段的细胞中染色体组数和每条染色体上DNA分子数，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
2
有丝分裂过程中染色体和核DNA分子数的变化
A．甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制
B．甲→乙→丙过程可代表一个完整的细胞周期
C．乙阶段有些细胞中发生染色质螺旋变粗
D．乙→丙阶段细胞会发生染色体的着丝粒一分为二
√
B　[甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制，发生在有丝分裂间期，A正确；甲→乙→丙(有丝分裂后期)→甲过程可代表一个完整的细胞周期，B错误；乙阶段包括有丝分裂前期和中期，其中前期的细胞中染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体，C正确；丙阶段细胞中染色体组数加倍，表示有丝分裂后期，其中染色体的着丝粒一分为二，D正确。]
5．图甲表示某高等雄性动物肝脏内的一个细胞部分染色体分裂图像，图乙表示在细胞增殖过程中每条染色体上的DNA数量变化。下列相关分析错误的是 (　　)
A．图甲所示细胞所处时期是观察染色体最好的时期，该时期细胞中的染色体形态稳定、数目清晰
B．低等植物细胞和图甲所示细胞形成纺锤体的方式可能相同
C．图乙中“A→B”是因为DNA进行了复制，发生的时间是有丝分裂前的间期
D．图乙中“C→D”发生于图甲所示细胞所处时期的下一个时期，原因是染色体的平均分配
√
D　[图甲含有同源染色体，其染色体的着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，该时期细胞中的染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体最好的时期，A正确；低等植物细胞和图甲所示细胞都含有中心体，形成纺锤体的方式相同，从中心体周围发出星射线形成纺锤体，B正确；图乙中“A→B”形成的原因是有丝分裂前的间期DNA的复制，C正确；图甲所示细胞所处时期是有丝分裂中期，图乙中“C→D”发生了着丝粒分裂，发生于图甲所示细胞所处时期的下一个时期(有丝分裂后期)，原因是染色体的着丝粒分裂，D错误。]
有丝分裂过程中的“加倍”
成分或结构 时期 原因
核DNA 间期 DNA复制
染色体 后期 着丝粒分裂
中心体 间期 中心粒复制
细胞核 末期 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
考点3　(探究·实践)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
一、实验原理
1．高等植物的____________细胞有丝分裂较旺盛。
2．细胞核内的染色体(质)容易被____________(如甲紫溶液)着色。
3．由于各个细胞的分裂是______进行的，在同一分生组织中可以通过_______________观察细胞内_________的存在状态，判断处于__________________的细胞。
分生组织
碱性染料
独立
高倍显微镜
染色体
不同分裂时期
二、实验操作步骤
1．洋葱根尖的培养
实验前培养3～4 d，待根长约5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
盐酸
酒精
分离开来
解离
甲紫
3．洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
(1)先低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞。后高倍镜观察：先找中期的细胞，后找前期、后期、末期的细胞。
(2)分生区细胞特点：细胞呈_________，排列______。
4．绘图
绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
正方形
紧密
1．实验操作的注意事项
解离时间 太短 细胞间物质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色、制片
漂洗时间 适宜 洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色
染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色
过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
压片力度 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
2．关于实验的三点提醒
(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。
(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。
(3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。
1．(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(　　)
A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度
B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检
C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
√
C　[根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误；在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；分裂中期的细胞中染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，分析题图可知，图示左上方细胞处于分裂中期，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。]
2．下列相关实验中涉及“分离”的叙述，不正确的是(　　)
A．利用差速离心法分离细胞器，原理是利用各细胞器沉降系数不同
B．植物细胞质壁分离的原理是细胞内外的液体之间存在浓度差
C．植物根尖细胞有丝分裂实验中，可以观察到姐妹染色单体彼此分离的过程
D．绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同
√
C　[差速离心法主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器，利用差速离心法分离细胞器，原理是利用各细胞器沉降系数不同，A正确；植物细胞质壁分离的原理是细胞内外的液体之间存在浓度差，当细胞处于较高浓度的外界溶液中时，细胞失水，原生质层与细胞壁分离，B正确；植物根尖细胞有丝分裂实验中，细胞已经解离死亡，不能观察到姐妹染色单体彼此分离的过程，C错误；绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸条上扩散得快，D正确。]
3．下列关于生物学实验的相关说法，正确的是(　　)
A．在检测生物组织中的有机物时，黄豆研磨液中也能检测到脂肪
B．在观察植物细胞质壁分离后，快速打开盖玻片滴加清水可继续观察其复原情况
C．在探究酵母菌细胞呼吸的方式时，可用酸性的重铬酸钾检测CO2的含量
D．在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时，实验步骤为解离→染色→漂洗→制片
√
A　[黄豆中也含有脂肪，因此在检测生物组织中的有机物时，黄豆研磨液中也能检测到脂肪，A正确；在观察植物细胞质壁分离后，应在盖玻片一侧滴加清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，重复几次，继续观察其复原情况，B错误；在探究酵母菌细胞呼吸的方式时，可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的含量，C错误；在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时，实验步骤为解离→漂洗→染色→制片，D错误。]第13讲　细胞的增殖
　1.描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。　2.实验：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。
考点1　细胞增殖和细胞周期
一、细胞增殖
1．概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
2．意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
(1)单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。
(2)多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。
3．过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
二、细胞周期
1．前提条件：连续分裂的细胞。
2．时间
3．图示含义
4．分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
5．特点：不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占的比例也不同。
(1)细胞周期的概念只适用于真核生物。(2)只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期，进行减数分裂的细胞也没有细胞周期。(3)细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。(4)一些外界因素，如温度、pH等会影响细胞周期的长短，因此，同一细胞的细胞周期是可变的。
(必修1 P115“思维训练”)：
(1)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小。
(2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。
(3)细胞体积是不是越小越好？并说明原因。不是，因为细胞中众多的必需物质和细胞器，都需要一定的容纳空间。
(1)细胞周期各时期的划分
①
②分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。
(2)细胞周期的表示方法
1．多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。(　√　)
2．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(　×　)
提示：连续分裂的细胞才有细胞周期。
3．洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(　×　)
提示：洋葱表皮细胞不具有分裂能力。
4．机体内的体细胞都处于细胞周期中。(　×　)
提示：已分化的细胞没有细胞周期。
5．抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期。(　×　)
提示：DNA复制在分裂间期。
6．不同生物细胞周期持续时间不同，同一生物的不同组织细胞周期持续时间相同。(　×　)
提示：同一生物的不同组织细胞周期的持续时间也不同。
1．由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？说明理由。
②；①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞，说明发生了分化，失去了分裂能力。②为球形，可能是干细胞。
2．胃肠道间质瘤是常见的人类肿瘤。中国科学院某团队观察到DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖，而DEPDC5基因位于人类第22号染色体上。取该恶性肿瘤细胞并转入DEPDC5基因恢复表达，统计细胞周期不同时期的细胞所占比例，得到下表数据。
细胞所占比例 G1 S G2/M
未转入基因的肿瘤细胞 65.5% 15.2% 19.3%
转入基因的肿瘤细胞 77.4% 6.4% 16.2%
注：G1：DNA复制前期；S：DNA复制期；G2：DNA复制后期；M：分裂期。
(1)DEPDC5基因属于抑癌基因。(填“原癌基因”或“抑癌基因”)
(2)据表分析DEPDC5基因的具体作用是抑制肿瘤细胞进入S期。
对细胞周期的理解
1．下列对细胞分裂相关知识的叙述正确的是(　　)
A．多细胞生物体都进行有丝分裂，单细胞生物体都进行无丝分裂
B．随着细胞体积增加，其相对表面积增大，运输物质效率明显升高
C．有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配
D．所有生物细胞分裂完成产生的子细胞都有部分失去分裂能力而进行分化
C　[原核生物(如大肠杆菌)以二分裂方式进行细胞增殖，多细胞生物不都只进行有丝分裂，也可进行无丝分裂(如蛙的红细胞)和减数分裂，A错误。随着细胞体积增加，其相对表面积变小，运输物质效率降低，B错误。有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配，C正确。细胞分裂后产生的子细胞存在三种可能：失去分裂能力成为高度分化的成熟细胞、暂时失去分裂能力、继续保持分裂能力，D错误。]
2．某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期)，但不影响其他时期细胞的生命活动，可使细胞群体的增殖处于同一时期。某动物细胞的一个完整细胞周期的各个时期的时间如图所示，现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体14 h后，可将细胞群体同步在(　　)
A．G1期　　　　　　　　　　 B．S期
C．G1/S交界处和S期 D．M期
C　[据题意分析可知，某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期)，现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体G2＋M＋G1＝2.5＋1.5＋10＝14 h后，原来处于S期的细胞停留在S期，经过S期的细胞不能进入下一个S期停留在G1/S交界处，C正确。]
3．已知人的宫颈癌细胞的细胞周期约为22 h。下图是应用流式细胞仪测定细胞周期中核DNA含量的变化(图A)及处于不同时期的细胞数量和核DNA含量(图B)，胸苷在细胞内可以转化为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。下列说法中错误的是(　　)
A．细胞在G1、S期发生DNA解螺旋时都需要消耗能量
B．在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂会导致G1期的细胞数量增多
C．通过对细胞计数可分析推算出各个时期占细胞周期的比例
D．若在培养液中加入32P标记的胸苷，则分裂一次后子细胞不一定都有放射性
D　[解旋时破坏氢键，需要能量，G1期解旋是进行转录，S期解旋是进行DNA的复制，A正确；S期进行DNA的复制，需要DNA聚合酶，在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂会导致G1期的细胞数量增多，B正确；通过对细胞计数可分析推算出各个时期占细胞周期的比例，C正确；DNA进行半保留复制，若在培养液中加入32P标记的胸苷，则分裂一次后所有子细胞都有放射性，D错误。]
对细胞周期控制的实验分析
4．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运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。下列推论错误的是(　　)
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A．M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
D．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
D　[根据题表分析，M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A正确；S期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；M期细胞是分裂期的细胞，此时的细胞已经经历过间期DNA分子的复制，故将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制，C正确；根据选项A分析可知，M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，D错误。]
5．(2025·广东肇庆模拟)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。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。研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，且不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如图)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成的细胞周期蛋白是CyclinD
B．检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CyclinC
C．与G1期相比，G2期的DNA数与染色体组数均加倍
D．胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14 h
C　[细胞由静止状态进入细胞周期，即进入G1期，首先合成的是CyclinD，A正确；染色体与纺锤体相连的时期是分裂期，即M期，此时发挥作用的是CDK/CyclinC，所以检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CyclinC，B正确；与G1期相比，G2期的DNA数加倍，染色体数目不变，故染色体组数相同，C错误；胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处，至多停留在S/G2交界处，G1/S交界处细胞通过7 h达到S/G2交界处，G3/G2交界处细胞通过3＋1＋10＝14 h到达下一个周期的G1/S交界处，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14 h，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7 h到14 h进行，D正确。]
考点2　有丝分裂和无丝分裂
一、有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例)
时期 主要变化
分裂间期 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长
前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失③从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体④染色体散乱分布于纺锤体中央
中期 纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期 ①每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动②结果：染色体数目加倍，细胞的两极各有一套形态和数目完全相同的染色体
末期 ①染色体变成染色质丝，纺锤丝消失②出现新的核膜、核仁，形成两个新的细胞核③赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁
二、动植物细胞有丝分裂的异同
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
间期 无中心粒的倍增(低等植物细胞除外) 完成中心粒的倍增
前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 中心粒移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体
末期 细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质
(必修1 P112～114“图6-2、图6-3”)在细胞周期中，核糖体、中心体、高尔基体和线粒体发挥作用的时期及作用分别是什么？请列表归纳。
提示：与细胞周期有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 作用时期 生理作用
核糖体 间期(主要) 与有关蛋白质的合成有关
中心体 前期 与纺锤体的形成有关(高等植物细胞除外)
高尔基体 末期 与植物细胞壁的形成有关
线粒体 整个细胞周期 提供能量
三、细胞有丝分裂的意义
四、无丝分裂的过程及特点
无丝分裂也为真核生物体细胞的分裂方式，不同于细菌的二分裂。
有丝分裂过程中细胞内核DNA分子数、染色体数、染色单体数的变化(假定生物体细胞中核DNA分子数为2c，染色体数为2n)
(1)核DNA分子数、染色单体数、染色体数变化
项目 间期 前期 中期 后期 末期
核DNA分子数 2c→4c 4c 4c 4c 4c→2c
染色单体数 0→4n 4n 4n 0 0
染色体数 2n 2n 2n 4n 4n→2n
(2)细胞核DNA分子数、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA分子数变化曲线
①a→b、l→m、p→q的变化原因都是DNA分子复制。
②g→h、n→o、r→s的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。
③c→d、r→s的变化很相似，但原因不同，c→d的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子细胞。
1．分裂间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(　×　)
提示：蛋白质的合成发生在核糖体上。
2．着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍。(　×　)
提示：DNA数目加倍的原因是DNA复制，不是着丝粒分裂。
3．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。(　×　)
提示：赤道板是想象的一个平面，不是结构。
4．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。(　√　)
5．在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。(　√　)
6．无丝分裂发生在原核细胞中，且无DNA复制。(　×　)
提示：原核细胞的分裂方式为二分裂。无丝分裂中有DNA复制，且发生在真核细胞中。
7．原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。(　√　)
根据直方图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例)
图甲、乙、丙分别表示有丝分裂的什么时期？
图甲表示有丝分裂DNA复制后的间期、有丝分裂的前期和中期；图乙表示有丝分裂的后期和末期；图丙表示有丝分裂染色体复制前的间期。
有丝分裂的过程
1．有丝分裂过程中存在以下行为：
①DNA的复制；②着丝粒的分裂；③遗传物质进入子代细胞。
下列相关叙述正确的是(　　)
A．DNA分子数变化的原因是①②③
B．染色体数目变化的原因是①③
C．姐妹染色单体数目变化的原因是②③
D．一条染色体上DNA分子数变化的原因是①②
D　[DNA分子数变化的原因是①DNA复制数量加倍和③遗传物质进入子代细胞数量减半，A错误；染色体数目变化的原因是②着丝粒的分裂，染色体数目加倍和③遗传物质进入子代细胞染色体数量减半，B错误；姐妹染色单体数目变化的原因是①DNA复制，染色单体出现和②着丝粒分裂，染色单体消失，C错误；一条染色体上DNA分子数变化的原因是①DNA复制DNA分子数量加倍和②着丝粒的分裂，DNA分子数量减半，D正确。]
2．(2025·广东江门模拟)眼虫和衣藻都有眼点、鞭毛和叶绿体。下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(　　)
A．衣藻和眼虫均能将光能转变为化学能
B．②时期，核膜、核仁消失，染色体逐渐解螺旋
C．③时期，染色体数目最清晰，且着丝粒排列在细胞板上
D．据图可知，眼虫通过有丝分裂进行有性生殖
A　[眼虫和衣藻都有叶绿体，叶绿体是光合作用的场所，能将光能转变为化学能，A正确；②时期，染色质变为染色体，B错误；眼虫属于动物，有丝分裂不会出现细胞板，C错误；眼虫通过有丝分裂进行无性生殖，D错误。]
3．核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜，是一层由纤维蛋白构成的网状结构。如图是细胞有丝分裂过程中核膜发生规律性的解体和重建过程，下列相关叙述错误的是(　　)
A．核孔复合体可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
B．核纤层蛋白的磷酸化发生在有丝分裂前期
C．核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态
D．分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
C　[核孔是一种选择透过性结构，作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，A正确；从题图中可以看出，在核纤层蛋白发生磷酸化使核纤层降解的同时核膜破裂形成大小不等的核膜小泡，核膜解体，该过程发生在有丝分裂的前期，B正确；据题干信息可知，核纤层紧贴内核膜，是一层由纤维蛋白构成的网状结构，C错误；在分裂末期，去磷酸化的核纤层蛋白与核膜小泡融合，逐渐形成包裹着染色质的新的核膜，D正确。]
有丝分裂过程中染色体和核DNA分子数的变化
4．洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂过程中，甲、乙、丙表示不同阶段的细胞中染色体组数和每条染色体上DNA分子数，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制
B．甲→乙→丙过程可代表一个完整的细胞周期
C．乙阶段有些细胞中发生染色质螺旋变粗
D．乙→丙阶段细胞会发生染色体的着丝粒一分为二
B　[甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制，发生在有丝分裂间期，A正确；甲→乙→丙(有丝分裂后期)→甲过程可代表一个完整的细胞周期，B错误；乙阶段包括有丝分裂前期和中期，其中前期的细胞中染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体，C正确；丙阶段细胞中染色体组数加倍，表示有丝分裂后期，其中染色体的着丝粒一分为二，D正确。]
5．图甲表示某高等雄性动物肝脏内的一个细胞部分染色体分裂图像，图乙表示在细胞增殖过程中每条染色体上的DNA数量变化。下列相关分析错误的是 (　　)
A．图甲所示细胞所处时期是观察染色体最好的时期，该时期细胞中的染色体形态稳定、数目清晰
B．低等植物细胞和图甲所示细胞形成纺锤体的方式可能相同
C．图乙中“A→B”是因为DNA进行了复制，发生的时间是有丝分裂前的间期
D．图乙中“C→D”发生于图甲所示细胞所处时期的下一个时期，原因是染色体的平均分配
D　[图甲含有同源染色体，其染色体的着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，该时期细胞中的染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体最好的时期，A正确；低等植物细胞和图甲所示细胞都含有中心体，形成纺锤体的方式相同，从中心体周围发出星射线形成纺锤体，B正确；图乙中“A→B”形成的原因是有丝分裂前的间期DNA的复制，C正确；图甲所示细胞所处时期是有丝分裂中期，图乙中“C→D”发生了着丝粒分裂，发生于图甲所示细胞所处时期的下一个时期(有丝分裂后期)，原因是染色体的着丝粒分裂，D错误。]
　有丝分裂过程中的“加倍”
成分或结构 时期 原因
核DNA 间期 DNA复制
染色体 后期 着丝粒分裂
中心体 间期 中心粒复制
细胞核 末期 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
　　　　考点3　(探究·实践)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
一、实验原理
1．高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
2．细胞核内的染色体(质)容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。
3．由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
二、实验操作步骤
1．洋葱根尖的培养
实验前培养3～4 d，待根长约5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
2．装片的制作
取材：取洋葱根尖2～3 mm
↓
解离
↓
漂洗
↓
染色
↓
制片
3．洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
(1)先低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞。后高倍镜观察：先找中期的细胞，后找前期、后期、末期的细胞。
(2)分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密。
4．绘图
绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
1．实验操作的注意事项
解离时间 太短 细胞间物质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色、制片
漂洗时间 适宜 洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色
染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色
过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
压片力度 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
2．关于实验的三点提醒
(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。
(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。
(3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。
3．细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算
(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
(2)某时期持续时间(t)＝×细胞周期(T)。
1．(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(　　)
A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度
B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检
C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
C　[根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误；在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；分裂中期的细胞中染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，分析题图可知，图示左上方细胞处于分裂中期，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。]
2．下列相关实验中涉及“分离”的叙述，不正确的是(　　)
A．利用差速离心法分离细胞器，原理是利用各细胞器沉降系数不同
B．植物细胞质壁分离的原理是细胞内外的液体之间存在浓度差
C．植物根尖细胞有丝分裂实验中，可以观察到姐妹染色单体彼此分离的过程
D．绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同
C　[差速离心法主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器，利用差速离心法分离细胞器，原理是利用各细胞器沉降系数不同，A正确；植物细胞质壁分离的原理是细胞内外的液体之间存在浓度差，当细胞处于较高浓度的外界溶液中时，细胞失水，原生质层与细胞壁分离，B正确；植物根尖细胞有丝分裂实验中，细胞已经解离死亡，不能观察到姐妹染色单体彼此分离的过程，C错误；绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸条上扩散得快，D正确。]
3．下列关于生物学实验的相关说法，正确的是(　　)
A．在检测生物组织中的有机物时，黄豆研磨液中也能检测到脂肪
B．在观察植物细胞质壁分离后，快速打开盖玻片滴加清水可继续观察其复原情况
C．在探究酵母菌细胞呼吸的方式时，可用酸性的重铬酸钾检测CO2的含量
D．在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时，实验步骤为解离→染色→漂洗→制片
A　[黄豆中也含有脂肪，因此在检测生物组织中的有机物时，黄豆研磨液中也能检测到脂肪，A正确；在观察植物细胞质壁分离后，应在盖玻片一侧滴加清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，重复几次，继续观察其复原情况，B错误；在探究酵母菌细胞呼吸的方式时，可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的含量，C错误；在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时，实验步骤为解离→漂洗→染色→制片，D错误。]
课时分层作业(十三)
1．某生物学兴趣小组用入侵植物南美蟛蜞菊的浸提液处理蚕豆根尖48 h后发现：与未处理组相比，在处理组根尖分生组织的分裂期细胞中，后期和末期的细胞数目相对较少。据此推测，浸提液最可能抑制蚕豆根尖分生组织细胞的(　　)
A．DNA的复制　　　　 B．纺锤体的形成
C．细胞板的形成 D．核膜的重新形成
B　[若DNA复制受抑制，则分裂间期的细胞数目会变多，A错误；南美蟛蜞菊的浸提液使得根尖分生组织分裂期细胞中后期和末期的细胞数目变少，说明大多数细胞被阻断在分裂的中期，所以有可能是抑制了纺锤体的形成，B正确；若细胞壁或核膜的重新形成受抑制，则细胞停留在末期的数目应该较多，C、D错误。]
2．下表为细胞分裂的相关信息，下列说法正确的是(　　)
真核细胞分裂方式 部分特点
甲 无纺锤丝或星射线出现
乙 具有周期性
丙 产生生殖细胞
A．甲不发生DNA复制，在分裂过程中没有出现染色体的变化
B．蛙的红细胞能通过甲方式增殖，人的成熟红细胞能通过乙方式增殖
C．动物细胞通过乙方式进行分裂时，一对中心粒在前期倍增为两对
D．哺乳动物的精原细胞可通过乙或丙的方式进行分裂
D　[甲为无丝分裂，乙为有丝分裂，丙为减数分裂，甲过程会发生DNA复制，A错误；人的成熟红细胞不能增殖，B错误；动物细胞通过乙方式(有丝分裂)进行分裂时，一对中心粒在间期倍增为两对，C错误；哺乳动物的精原细胞既可以进行有丝分裂，又可以进行减数分裂，D正确。]
3．(2025·广东肇庆模拟)不同植物根尖分生区组织细胞的细胞周期及分裂期时长如下表所示。下列说法正确的是(　　)
植物品种 细胞周期/h 分裂期/h
甲 38 5.8
乙 23 4.0
丙 32 3.5
丁 16 3.1
A．植物根尖分生区组织细胞分裂旺盛，进行连续分裂的细胞具有细胞周期
B．分裂间期只发生DNA的复制，且分裂间期时长比分裂期长
C．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时需选取根毛区域的细胞
D．观察植物细胞的有丝分裂时需用双缩脲试剂作为染色剂
A　[植物根尖分生区组织细胞分裂旺盛，进行连续分裂的细胞具有细胞周期，A正确；分裂间期发生DNA的复制和相关蛋白质的合成，并且细胞有适度生长，B错误；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时需选取分生区的细胞，C错误；观察植物细胞的有丝分裂时需用甲紫溶液或醋酸洋红液作为染色剂，D错误。]
4．(2025·广东湛江模拟)除草剂乙草胺能被棉花根系吸收，高浓度乙草胺抑制棉花细胞呼吸，干扰核酸和蛋白质合成，造成DNA损伤和有丝分裂过程中染色体变异。图1为棉花细胞染色体桥显微图，图2为染色体桥示意图，染色体桥会在着丝粒移向两极时，在两着丝粒间的任意位置断裂。下列表述正确的是(　　)
A．高浓度乙草胺能使棉花根尖分生区细胞周期变短
B．若高浓度乙草胺干扰DNA的合成，则可能导致棉花根尖分生区间期细胞增多
C．观察棉花细胞有丝分裂染色体异常时，制作装片的流程为：解离→染色→漂洗→制片
D．染色体桥的断裂发生在后期，所产生的子细胞会出现染色体结构和数目变异
B　[高浓度乙草胺抑制棉花细胞呼吸，干扰核酸和蛋白质合成，故能使棉花根尖分生区细胞周期变长，A错误；DNA在分裂间期合成，若高浓度乙草胺干扰DNA的合成，则可能导致棉花根尖分生区间期细胞增多，B正确；观察棉花细胞有丝分裂染色体异常时，制作装片的流程为：解离→漂洗→染色→制片，C错误；染色体桥的断裂发生在后期，所产生的子细胞会出现染色体结构变异，不会出现数目变异，D错误。]
5．Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程，其机制是Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始，直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上，该蛋白就会消失；若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是(　　)
A．Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离
B．Mad2蛋白异常可能导致细胞发生非整倍体变异
C．Mad2蛋白异常的细胞在染色体错误排列时停止在中期
D．当染色体只受到一极拉力时，人为提供对极拉力，可能促进细胞进入后期
C　[后期进行姐妹染色单体的分离，而Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始，直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上，才会进入后期，因此Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离，A正确；若Mad2蛋白异常，则不能起到监控作用，染色体分离不同步，可能导致细胞发生非整倍体变异，B 正确；Mad2蛋白功能异常，细胞分裂监控缺失，不会停止在中期，能继续分裂，C错误；由题意“若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失”可知，细胞能否进入后期与两极均衡拉力是否对等有关，人为提供对极拉力，该蛋白也会消失，延缓信号解除，可能促进细胞进入后期，D正确。]
6．将变形虫培养在含有3H标记的胆碱(一种构成磷脂的成分)的培养基中。一段时间后，将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞核供体变形虫中含有放射性标记的结构只有细胞核
B．在重组变形虫细胞分裂的中期、后期检测不到放射性
C．在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子也会被分解
D．该实验证明母细胞解体的核膜参与了子细胞的核膜重建
D　[3H标记的胆碱是一种构成磷脂的成分，则供体变形虫细胞中所有的膜结构都有放射性标记，A错误；虽然细胞分裂前期核膜解体，但是核膜的成分没有消失，所以在重组变形虫细胞分裂的中期、后期能检测到放射性，B错误；在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子不会被分解，C错误；根据题干信息“将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上”，说明母细胞解体的核膜参与了子细胞核膜的构建，D正确。]
7．下图为处于有丝分裂不同时期的模式图，图中1代表囊泡，2代表细胞壁，3代表纺锤丝。下列分析正确的是(　　)
A．图甲细胞中的着丝粒分裂导致DNA数目加倍
B．图乙细胞中的2是通过1与赤道板融合而形成的
C．若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂
D．若用秋水仙素抑制3的形成，则图甲细胞中的着丝粒不能正常分裂
C　[图甲为处于有丝分裂后期的细胞，图乙为处于有丝分裂末期的细胞，图丙为分裂形成的子细胞或间期细胞。DNA数目加倍的原因是DNA复制，着丝粒分裂导致染色体数目加倍，A错误；赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝粒分裂与纺锤丝无关，D错误。]
8．在细胞周期中有一系列检验点对细胞增殖进行严密监控，确保细胞增殖严格有序进行。在细胞质中细胞周期蛋白浓度呈周期性变化，周期蛋白浓度越高，激酶活性越高，细胞周期蛋白与激酶结合形成复合物后，激酶被激活帮助细胞通过这些检验点。如周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后，激酶1促进细胞由G2期进入M期，周期蛋白2与激酶2结合形成复合物SPF后，激酶2促进细胞由G1期进入S期。下图显示了分裂过程中相关复合物的活性和周期蛋白的浓度变化规律，下列有关说法错误的是(　　)
注：M表示分裂期，G1表示DNA合成前期，S表示DNA合成期，G2表示DNA合成后期。
A．图示周期蛋白是周期蛋白1，其浓度在分裂间期逐渐增多，分裂期减少
B．周期蛋白1的增加能够促进细胞内核膜消失、染色质的螺旋化
C．若使更多细胞阻滞在检验点G2/M，只能通过抑制激酶1的活性来实现
D．若将G2期细胞和M期细胞融合，则G2期细胞进入M期时间会提前
C　[结合题干信息“周期蛋白1与激酶1结合形成复合物MPF后，激酶1促进细胞由G2期进入M期”可知，该周期蛋白是周期蛋白1，曲线在分裂间期上升，分裂期下降，A正确；周期蛋白1增加，与激酶1形成复合物MPF后，激酶1促进细胞由G2期进入M期，M期的前期中核膜逐渐消失，染色质螺旋化缩短变粗形成染色体，B正确；还可以抑制周期蛋白1的表达，从而抑制周期蛋白1与激酶1形成复合物，激酶1不能被激活，细胞不能由G2期进入M期，就被阻滞在检验点G2/M，C错误；由于M期细胞存在复合物MPF，若将G2期细胞与M期细胞融合，MPF进入融合细胞，可促进融合细胞由G2期进入M期，所以G2期细胞进入M期时间会提前，D正确。]
9．如图所示，一条染色体上有一对等位基因(D和d)，当染色体的端粒断裂(图②)后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合(图③)。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂。下列说法错误的是(　　)
A．端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截
B．图④和图⑤分别表示细胞分裂的中期和后期
C．图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中
D．上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异
B　[每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，A正确。由题图可知，图④的着丝粒已经一分为二；图⑤表示融合的染色体在细胞分裂后期，由于纺锤丝的牵引而移向细胞两极，故图④和图⑤都处于细胞分裂的后期，B错误。据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧，则图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中，C正确。若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部，则可能会造成该基因部分碱基对的缺失，而发生基因突变；若该变异发生在减数分裂的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换，即基因重组；由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂，会发生染色体(结构)变异，故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异，D正确。]
10．科学家研究了p38抑制剂(p38i)和核糖体翻译功能的抑制剂茴香霉素(ANS)对细胞周期的作用，结果如图。
下列说法错误的是(　　)
A．ANS能够使细胞阻滞在分裂期
B．ANS可能影响了细胞周期相关酶的合成，从而影响了细胞周期
C．p38i能够使细胞阻滞在分裂期
D．p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响
C　[由题图可知，第一组为对照；第二组为施加p38i的效果，分裂间期细胞数目和分裂期细胞数目不变；第三组为施加ANS的效果，分裂间期细胞数目减少，分裂期细胞数目增多；第四组为同时施加p38i和ANS的效果。与第一组细胞相比，第三组分裂间期细胞数目减少，分裂期细胞数目增多，说明茴香霉素(ANS)能够使细胞阻滞在分裂期，导致分裂期细胞数目增多，A正确。茴香霉素(ANS)是核糖体翻译功能的抑制剂，影响细胞周期，可能是影响了细胞周期相关酶的合成，从而影响了细胞周期，B正确。与第一组相比，第二组分裂间期和分裂期细胞数目在施加p38i前后无明显变化，说明p38i不能使细胞阻滞在分裂期，C错误。与第一组相比，第三组分裂间期细胞数目减少，分裂期细胞数目增多，与第三组相比，第四组分裂间期细胞数目增多，分裂期细胞数目减少，说明p38i能够缓解ANS对细胞周期的影响，D正确。]
11．细胞增殖具有周期性，一个细胞周期分为分裂间期与分裂期(M期)两个阶段。间期很长，根据DNA合成情况，又可分为G1期(合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备)、S期(DNA复制期)与G2期(合成纺锤丝、微管蛋白等蛋白质，为M期做准备)(如图1)。
(1)动物胚胎干细胞(ES细胞)能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中，研究其有丝分裂周期G1期、S期、G2期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用3H标记，即3H-dTMP；培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，即32P-UMP。分别测量3H-dTMP、32P-UMP在细胞周期各个时期被利用的速率，则3H-dTMP被大量利用的时期是________________；32P-UMP被大量利用的时期是__________________。
(2)S期结束后，经过G2期进入分裂期(M期)，细胞分裂成为两个子细胞。下列事件中有利于染色体平均分开的有__________(填序号)。
①G2期对DNA的检查修复　②核膜的解体与重建　③染色体的形成　④纺锤体的形成
(3)细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象。高浓度的胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成，而不作用于其他细胞阶段的运转，最终导致细胞群被同步化。某研究小组利用上述方法来同步化细胞周期，实验过程如图2。
①阻断Ⅰ：将连续分裂的动物细胞培养在含有过量
TdR的培养液中，培养时间不短于________h，才能使细胞都停留在图2中b所示的S期。
②解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6 h至13 h之间，才能继续进行第二次TdR的阻断，原因是_______________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后，所有细胞都停留在______________，从而实现细胞周期的同步化。
解析：(1)根据题意分析可知，S期是DNA复制期，而胸腺嘧啶是DNA特有的含氮碱基，培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA复制的原料)用3H标记，所以3H-dTMP被大量利用的时期是S期。G1期和G2期合成蛋白质，而合成蛋白质先要进行转录形成mRNA，又由于尿嘧啶核糖核苷酸是RNA特有的，培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，所以32P-UMP被大量利用的时期是G1和G2期。(2)G2期对DNA的检查修复，不影响染色体平均分开，①错误；核膜的解体与重建是细胞分裂的重要进程，有利于染色体平均分开，②正确；染色体的形成有利于染色体平均分开，③正确；纺锤体的形成有利于染色体平均分开，④正确，故选②③④。(3)①阻断Ⅰ：TdR是DNA复制抑制剂，在细胞培养液中加入过量的TdR，会阻碍细胞发生DNA复制，其余时期的细胞不受影响而继续进行。其中刚刚度过S时期的细胞要被阻断，需要继续经过完整的G2、M、G1时期才能到达S期被阻断，因此在加入过量的TdR培养液中的培养时间不短于4＋1＋8＝13 h。②解除：更换正常培养液，培养时间应该控制在大于S，小于G2＋M＋G1，使得所有细胞均处于G2、M、G1期。③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同，使得细胞同步化。这样做的目的是让所有细胞均处于G1/S期交界处。
答案：(1)S期　G1期和G2期　(2)②③④
(3)①13　②保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期　③G1/S期交界处
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