【备考2024】新人教生物一轮分层训练：第11讲　细胞的增殖（含答案）

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第11讲细胞的增殖

[A组基础巩固练]

1．(2022·华中师大附中高三模拟)利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来研究细胞周期长短，将用3H标记了的细胞移至普通培养基中培养，取样时间及顺序：A(细胞核被标记)→B(一个被标记细胞X开始进入分裂期)→C(细胞X着丝粒开始分裂)→D(细胞X分裂成两个子细胞，被标记细胞的数目在增加)→E(标记细胞第二次进入分裂期)→F(被标记细胞的比例在减少)→G(被标记细胞的数目在减少)。实验小组对不同间隔时间所取的样品进行放射性检测、计数，统计标记细胞的百分数，得到如下图结果。下列叙述错误的是()

A．该细胞分裂一次平均经历的时间约为10h

B．细胞核中被标记的物质DNA在图中A～B和D～E期DNA分子稳定性最低

C．F时被标记的细胞比例逐渐减少的原因是原来被标记的细胞死亡消失

D．图甲位于图中的C～D期

C[细胞分裂一次经历的时间为一个细胞周期，由题意可知，由B(标记细胞开始进入分裂期)到E(标记细胞第二次进入分裂期)时间上等于一个周期，时间为13－3＝10h，A正确；实验开始时细胞核中被标记的物质是DNA，DNA分子结构稳定性最低的时段是DNA复制的时段，即有丝分裂间期，根据题意可知，B点进入分裂期，E点进入第二次分裂的分裂期，故AB段和DE段属于间期，DNA的稳定性最低，B正确；依据DNA半保留复制的特点，细胞增殖1次，100%的细胞被标记，以后随着细胞增殖次数的增加，不被标记的细胞开始出现并不断增多，所以被标记细胞比例会逐渐减少。G时，由于细胞的衰老、死亡、脱落，被标记的细胞数目也会逐渐减少，C错误；图甲细胞为有丝分裂后期，原因是着丝粒已分裂，细胞一极有同源染色体，因此图甲分裂状态位于图1的CD段，D正确。]

2．(2022·连云港高三检测)下图表示洋葱根尖分生区细胞进行分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列相关叙述错误的是()

A．细胞核体积增大到最大体积的一半时，细胞核中进行DNA的复制及蛋白质的合成

B．图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成

C．利用药物抑制DNA聚合酶的活性，细胞将停留在分裂间期

D．染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础

A[分析图形可知，在细胞分裂间期，细胞核体积达到其最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加，此时细胞核中进行DNA的复制过程，而蛋白质的合成发生在细胞质中，A错误；图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成，细胞一分为二，染色体均分到两个细胞中，B正确；DNA聚合酶是DNA的复制过程中需要的酶，而DNA复制过程发生在分裂间期，因此利用药物抑制DNA聚合酶的活性，细胞将停留在分裂间期，C正确；核DNA的均等分配依靠纺锤体牵引，高度螺旋化的染色体形态有利于染色体的分裂和运动过程的发生，即染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础，D正确。]

3．(2022·怀化高三检测)不管是高等植物的种子还是哺乳动物的受精卵，进行个体发育时的细胞分裂方式主要是有丝分裂，下列关于两种细胞有丝分裂异同点的叙述，正确的是()

A．两者的中心体在前期复制并移向细胞两极

B．两种细胞分裂前期纺锤体的形成方式不同

C．两种细胞分裂时都会在细胞上都形成赤道板

D．两种细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引导致着丝粒分裂

B[动物细胞受精卵在细胞分裂间期进行中心体复制，有丝分裂前期中心体移向细胞两极，高等植物细胞没有中心体，A错误；动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线构成，高等植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成，B正确；赤道板是一种假想的平面，并不真实存在，C错误；着丝粒自动分裂，细胞分裂后期着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引作用无关，D错误。]

4．(2022·荆州高三检测)中心体位于细胞的中心部位。由两个相互垂直的中心粒和周围的一些蛋白质构成。从横切面看，每个中心粒是由9组微管组成，微管属于细胞骨架。细胞分裂时，中心体进行复制，结果每个子代中心粒与原中心粒成为一组新的中心体行使功能。中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛，并影响其运动能力；在超微结构的水平上，调节着细胞的运动。下列关于中心体的叙述错误的是()

A．中心体是由蛋白质构成的，能与双缩脲试剂发生紫色反应

B．中心体在分裂间期复制后，每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代

C．白细胞变形穿过血管壁吞噬抗原的运动与溶酶体有关，与中心体无关

D．气管上皮细胞中心体异常易患慢性支气管炎，推测可能与纤毛运动能力过弱有关

C[中心体由中心粒及周围的一些蛋白质构成，每个中心粒是由9组微管组成，微管属于细胞骨架，是由蛋白质构成，能与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；中心体在分裂间期复制，结果每个子代中心粒与原中心粒成为一组新的中心体，故每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代，B正确；白细胞分解病原体的过程与溶酶体有关，中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛，并影响其运动能力，故白细胞的运动与中心体有关，C错误；中心体异常会造成纤毛的运动能力过弱，会使气管的病原体不易被清除，从而易患慢性支气管炎，D正确。]

5．(2022·锦州高三检测)有丝分裂中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证，纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白，它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接，APC为后期促进因子，如下图所示。据此下列叙述正确的是()

A．SAC蛋白与APC蛋白最可能在细胞分裂期合成

B．染色体上的着丝粒在有丝分裂前期复制并移向两极

C．当进入有丝分裂中期时SAC蛋白与APC蛋白分别表现为失活和活化

D．若在细胞分裂时用秋水仙素处理，最可能会抑制APC的活性

C[有丝分裂过程中蛋白质的合成在分裂间期完成，因此，SAC蛋白与APC蛋白最可能在细胞分裂间期合成，A错误；染色体上的着丝粒在有丝分裂间期复制，B错误；根据所给图可以看出SAC蛋白与APC蛋白的状态，进入有丝分裂中期时(B图与C图)，SAC蛋白与APC蛋白分别表现为失活和活化，C正确；秋水仙素的作用是在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，并且不会抑制着丝粒分裂，同时APC的作用是后期促进因子，因此秋水仙素不会抑制APC蛋白的活性，D错误。]

6．(2022·广州高三检测)某研究小组利用电子显微镜观察动物肝脏临时装片，得到如右图所示图像(仅显示部分)。下列相关分析错误的是()

A．视野中还可以观察到染色体、纺锤体和中心体

B．该细胞处于有丝分裂中期，着丝粒均排列在赤道板位置

C．该时期之后，细胞中的同源染色体受纺锤丝牵引分别移向两极

D．统计多个视野中的细胞，会发现处于此时期的细胞数少于间期细胞数

C[肝细胞进行的是有丝分裂，图中着丝粒排列在赤道板位置，所以该细胞处于有丝分裂中期，视野中可以观察到染色体、纺锤体和中心体，A正确；图中着丝粒排列在赤道板位置，所以该细胞处于有丝分裂中期，B正确；有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离，C错误；分裂期的时间短于分裂间期，该细胞处于有丝分裂中期，时间更短，所以统计多个视野中的细胞，会发现处于此时期的细胞数少于间期细胞数，D正确。]

7．(2022·台州高三检测)下图甲—戊为植物细胞有丝分裂不同时期的显微照片图，下列叙述正确的是()

A．图丙细胞中的染色单体数和DNA分子数相同

B．图丁中的染色体比图戊更为分散，更便于观察形态和数目

C．细胞从图甲所示状态到图乙所示状态所经历的时间为一个细胞周期

D．质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精解离细胞的本质是可以将果胶水解成小分子物质，降低细胞间的黏着性

D[图丙为有丝分裂前期，细胞中的染色单体数和核DNA分子数相同，但是细胞中还有质DNA，因此染色单体数和DNA分子数不同，A错误；图丁为有丝分裂后期，图戊为有丝分裂中期，有丝分裂中期染色体缩短变粗最清晰，最便于观察形态和数目，B错误；细胞甲为间期，从图甲所示状态到图乙所示状态所经历的时间少于一个细胞周期，细胞周期是指一次分裂结束到下次分裂结束所经历的时间，包括分裂间期和分裂期，C错误；植物细胞间有果胶质层，使植物细胞粘连在一起，质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精解离细胞的本质是可以将果胶水解成小分子物质，降低细胞间的黏着性，使植物细胞分散开，D正确。]

[B组能力提升练]

8．(多选)(2022·辽宁高三考前模拟)使用DNA合成抑制剂可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h，7h，3h，1h，其中G1期、S期、G2期属于分裂间期，DNA的复制发生在S期，M期为分裂期，第一次使用DNA合成抑制剂，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去DNA合成抑制剂可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，还需第二次使用DNA合成抑制剂。下列说法错误的有()

A．若检测处于各时期的细胞数量，则处于M期的细胞数量最多

B．若加入足量的DNA合成抑制剂，则至少培养21h，细胞才能都被抑制在S期

C．若检测某M期细胞中的核DNA含量，则其与G2期细胞中核DNA含量不同

D．第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7～14h

ABC[若检测处于各时期的细胞数量，则处于间期的细胞数量最多，A错误；若加入足量的DNA合成抑制剂，S期的下一时期(G2期)细胞经过11～14h后被抑制在G/S交界处，则至少培养14h，细胞才能都被抑制在S期，B错误；若检测某M期细胞中的核DNA含量，则其与G2期细胞中核DNA含量可能相同，C错误；处于G/S交界处的细胞需要经过7h后才完成S期，而处于S期即将结束的细胞经过14h后会再次进入S期，因此第二次使用DNA合成抑制剂的时间可以在洗去DNA合成抑制剂之后的7～14h，D正确。]

9．(多选)(2022·保定高三检测)在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间的相同位置上可能发生部分交换(SCE)。为研究被动吸烟对小鼠骨髓细胞SCE率的影响，科研小组将小鼠置于密闭小室内，每日两次香烟烟雾染毒30min，分别在第9、18、27d采集小鼠骨髓细胞，统计SCE率，结果如下图所示。下列相关叙述正确的有()

A．该实验的自变量是染毒时间和是否染毒

B．香烟烟雾会导致小鼠骨髓细胞的SCE率升高

C．SCE不会改变小鼠骨髓细胞中的染色体数目

D．骨髓细胞的减数分裂Ⅰ前期能观察到SCE

ABC[本实验是研究被动吸烟对小鼠骨髓细胞SCE率的影响，据题图可知，该实验的自变量是染毒时间和是否染毒，A正确；与对照组相比，染毒组的SCE率较高，说明香烟烟雾会导致小鼠骨髓细胞的SCE率升高，B正确；本实验的结果显示，香烟烟雾会导致小鼠骨髓细胞的SCE率升高，而SCE是指染色体的两条姐妹染色单体之间的相同位置上可能发生部分交换，该过程没有导致染色体数目变异，C正确；骨髓细胞只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，D错误。]

10．(多选)(2022·娄底高三模拟预测)如图为洋葱根尖分生区细胞在高倍显微镜下观察的结果。下列叙述正确的有()

A．在低倍镜下根据细胞形态特征找分生区再换高倍镜观察

B．染色单体形成于间期，细胞b中的染色体数目与细胞a相同

C．细胞c、d都能观察到细胞板，其由高尔基体小泡融合而成

D．可通过观察分生区不同类型的细胞来还原有丝分裂的连续过程

AD[根尖分生区细胞排列紧密，有的正在分裂，根据此形态特征找到分生区，然后再换用高倍镜观察，A正确；间期完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成，形成两条完全一样的姐妹染色单体，根据染色体的行为变化可知，细胞b处于有丝分裂后期，后者中的染色体数目是前者的2倍，B错误；细胞c中不出现细胞板，细胞d为末期，植物细胞在赤道板的位置形成由高尔基体小泡融合而成的细胞板，细胞板向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁，C错误；由于在解离时已经杀死了细胞，故不能直接观察到一个细胞的动态分裂过程，可以通过观察不同类型的细胞来还原有丝分裂的连续过程，D正确。]

11．(2022·南通高三检测)下图1是某动物细胞(染色体数为2n)的细胞周期及时长示意图，细胞周期可分为分裂间期(包括G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。种类丰富的周期蛋白影响细胞周期的进行，其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期；周期蛋白cyclinE与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后，激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期，细胞周期进程中MPF的活性和周期蛋白的浓度变化如下图2，请回答：

(1)图1中G1期和G2期细胞中染色体的数量分别是____________、____________。在正常情况下，人体90%以上的造血干细胞处于G0期，需要的时候G0期的造血干细胞将回到G1期，这种调节的意义是________________________________________________________________________。

(2)周期蛋白发挥作用的时间主要是__________(填“间期”或“分裂期”),若将G2期和M期细胞融合，则G2期细胞进入M期的时间会________________________。

(3)激活的CDK1可能具有的作用有__________。(①促进核膜消失②促进染色质螺旋形成染色体③促进细胞缢裂为两个子细胞④促进纺锤体形成)

(4)激活的CDK2可能参与____________________酶合成的调控。

(5)已知胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制，而其他时期的细胞不受影响。预计加入TdR约________h后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G1/S交界处；洗去TdR所有细胞恢复正常的细胞周期，一段时间后再加入TdR进行第二次阻断，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之后的__________h之间。

答案(1)2n2n及时补充造血干细胞(2)间期提前(3)①②④(4)DNA聚合酶和解旋(5)157～15

解析(1)G1期和G2期都属于分裂间期，G1期是为DNA复制的准备时期，染色体还没复制，染色体数目与体细胞相同，为2n，G2期时DNA复制已完成，但复制后只是一条染色体上含有两条染色单体，染色体数目没有发生改变，还是2n。在正常情况下，人体90%以上的造血干细胞处于G0期，细胞不分裂，需要的时候G0期的造血干细胞将回到G1期，增加造血干细胞的数量，这种调节的意义是能及时补充体内的造血干细胞。

(2)据题干“周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期；周期蛋白cyclinE与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后，激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期”，G1期、S期和G2期都属于分裂间期，因此周期蛋白发挥作用的时间主要是分裂间期。M期细胞存在周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF，将G2期和M期细胞融合，激活的CDK1促进融合细胞由G2期进入M期，因此G2期细胞进入M期的时间会提前。

(3)据题干“激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期”，M细胞的前期核膜消失、染色质形成染色体，纺锤体形成，因此激活的CDK1可能具有的作用有促进核膜消失、促进染色质螺旋形成染色体和促进纺锤体形成，细胞缢裂为两个子细胞是M期的末期特点，不是由G2期进入M期的特点，因此①②④正确，③错误。故选①②④。

(4)据题干“激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期”，S是DNA复制的时期，DNA复制需要DNA聚合酶和解旋酶，因此激活的CDK2可能参与DNA聚合酶和解旋酶合成的调控。

(5)据图可知，G1期、S期、G2期和M期分别为10h、7h、3.5h、1.5h。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制，而其他时期的细胞不受影响。预计加入TdR(G2＋M＋G1)的时间即15h后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G1/S交界处。由于S期时间为7h，G1＋G2＋M＝15h，故第二次阻断后应该在第一次洗去TdR之后的7h到15h之间。

12．(2022·重庆高三检测)CuSO4常用于纺织品媒染、农业杀虫以及饲料添加剂等，铜是一种重金属污染物，对细胞有丝分裂影响较大。科研人员以有丝分裂指数(有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞总数×100%)为指标，探究CuSO4对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响。据此回答下列问题：

材料用具：蚕豆种子若干，蒸馏水，质量分数分别为0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL的CuSO4溶液，卡诺氏液，95%酒精，15%的盐酸，石炭酸，光学显微镜、载玻片，冰箱等。

(1)补充并完善下列实验步骤：

①根尖培养：取生长均匀的蚕豆种子在蒸馏水中浸泡1天，置于17°C的培养箱中发根。②分组处理：将蚕豆均分成四组，实验组将蚕豆分别移入添加适量的质量分数为0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL的CuSO4溶液烧杯中进行培养；对照组：______________________________。

③根尖固定：分别于24h、48h后，分别剪取______________长度的根尖，放入卡诺氏液中2～3天，以达到固定细胞形态的目的，然后用95%的酒精冲洗2次。

④装片制作：制作流程依次为________→漂洗→染色→制片。

⑤镜检及统计：调节显微镜的放大倍数，使视野中同时看到约50个分生区细胞，从而构成一组观察样本，判断每个细胞所处的具体时期，统计并计算该组细胞的有丝分裂指数。

(2)下图是在显微镜下拍摄的大蒜根尖有丝分裂的图像，请按分裂过程进行排序___________(用字母和箭头表示)，下图C中染色体的主要行为特点是__________________________________。实验所用材料中的石炭酸可以将染色体染成深色，据此可知，该染色剂是一种__________(填“酸性”或“碱性”)染料。

(3)结果与结论：部分实验结果如下图所示。

处理CuSO4浓度(mol/L)0.000.050.100.20

实验结果时间(h)2448244824482448

有丝分裂指数/%6.977.516.466.285.845.444.734.27

为了统计数据更加科学，