高中生物复习第11讲细胞的增殖

第11讲细胞的增殖

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知识点题号

1.细胞不能无限长大 1

2.细胞周期2,3,4,13

3.有丝分裂各时期的特征及相关数量变化6,7,8,14

4.无丝分裂 5

5.实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂9,10,11,15

6.综合考查12

一、选择题

1.下列有关细胞的表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系的叙述中,正确的是( A )

A.细胞的相对表面积越大,物质交换效率越高,细胞新陈代谢越旺盛

B.细胞的相对表面积越大,物质交换效率越低,细胞新陈代谢越缓慢

C.细胞的相对表面积越小,物质交换效率越高,细胞新陈代谢越缓慢

D.细胞的相对表面积越小,物质交换效率越低,细胞新陈代谢越旺盛解析:细胞的相对表面积越大,物质交换效率越高,细胞新陈代谢越旺盛。

2.(2016·海南卷)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是( C )

A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期

B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期

C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制

D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长

解析:进行有丝分裂的细胞具有细胞周期,正常情况下,有丝分裂过程中无等位基因的分离;在植物细胞的细胞周期中,纺锤丝出现在分裂前期;染色质DNA高度螺旋化形成染色体DNA,而DNA复制需要解旋后才能复制;一个细胞周期中,间期以染色质的形式存在,分裂期的前期至后期存在染色体,而间期的时间远大于分裂期,因此肝细胞的细胞周期中,染色体存在的时间比染色质的短。

3. (2019·河南郑州月考)如图表示某植物体细胞的一个细胞周期,下列叙述正确的是( A )

A.核膜、核仁的解体应发生在A时期

B.B时期可发生基因突变,A时期可发生基因重组

C.染色体和染色质的相互转化在B时期发生

D.秋水仙素可抑制纺锤体的形成,其发挥作用在B时期

解析:图中A为细胞分裂期,B为细胞分裂间期。核膜、核仁的解体应发生在前期;基因突变容易发生在分裂间期,DNA复制时；细胞有细胞周期,应为有丝分裂,不发生基因重组;染色体和染色质的相互转化发生在前期和末期;纺锤体形成发生在前期。

4.研究发现人体不同细胞的细胞周期不同,正常骨髓细胞约为40 h,急性淋巴性白血病白细胞的细胞周期为2～10 d。下列相关叙述正确的是( D )

A.细胞周期是指一次细胞分裂开始至本次细胞分裂结束的时长

B.在细胞分裂间期和分裂期分别完成DNA的复制和DNA的转录

C.骨髓细胞群中细胞数目的倍增时长等于骨髓细胞的细胞周期

(40 h)

D.急性淋巴性白血病的化疗周期应根据其细胞周期制定

解析:细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止;在细胞分裂间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,在分裂期染色体高度螺旋化,核DNA一般不转录;骨髓细胞群中不是所有的细胞都能进行分裂,细胞倍增时长大于细胞周期时间;依据正常骨髓细胞和急性淋巴性白血病白细胞的细胞周期不同,选定杀死急性淋巴性白血病白细胞而保留正常骨髓细胞的化疗周期。

5.如图是蛙的红细胞无丝分裂过程,和有丝分裂相比,下列叙述正确的是( A )

A.分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化

B.没有DNA和染色体的复制

C.分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核,因此子细胞中染色体减少

一半

D.无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中,有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中

解析:无丝分裂过程中没有出现纺缍体和染色体,并不是DNA和染色体不复制。原核生物的细胞分裂为二分裂,不是无丝分裂,有丝分裂和无丝分裂都可发生在真核生物的细胞分裂中。

6.PCNA是一类只存在于增殖细胞中的蛋白质,其浓度变化如图所示。下列推断错误的是( B )

A.抑制PCNA的合成,细胞不能分裂

B.只有增殖细胞中含有PCNA的基因

C.PCNA经核糖体合成,通过核孔进入细胞核发挥作用

D.检测PCNA的浓度变化,可以推测细胞周期的时间

解析:从PCNA蛋白的含量变化推测PCNA蛋白与DNA分子复制有关,因此抑制PCNA的合成,会抑制DNA复制,细胞不能分裂;每个细胞中都有PCNA的基因,只有在增殖细胞中PCNA的基因才能表达;PCNA在核糖体上合成,进入细胞核参与DNA复制;在细胞周期中PCNA的变化有周期性。

7.如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化,下列分析错误的是( B )

A.a～b过程高尔基体活动活跃,有细胞板的形成

B.b～c过程发生了中心粒的倍增

C.c～d过程核膜逐渐解体

D.e时期染色体的着丝点可能排列在赤道板上

解析:高等植物细胞中没有中心体,不会发生中心粒的倍增。

8.(2019·湖北宜昌月考)如图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培

养和药物处理培养时,所测得的细胞中DNA含量与细胞数的关系。推

测该药物的作用是( C )

A.通过抑制DNA的复制,抑制细胞分裂

B.通过促进DNA的复制,促进细胞分裂

C.通过抑制纺锤体的形成,抑制细胞分裂

D.通过促进着丝点分裂,促进细胞分裂

解析:细胞分裂过程中,通过间期DNA复制,细胞DNA含量加倍,通过细胞分裂,细胞DNA含量又恢复正常。若间期受阻,则细胞不能完成DNA 复制,DNA含量为2n的细胞数将增多;若细胞不能完成分裂过程,则DNA含量为4n的细胞数量将增多。

9.(2018·湖北重点中学联考)下列有关观察洋葱根尖分生组织细胞

有丝分裂实验的叙述中正确的是( D )

A.盐酸和酒精的混合液起固定细胞的作用

B.碱性染料吡罗红可用于染色体染色

C.观察到分裂末期细胞膜从细胞中部向内凹陷

D.染色体的存在状态可作为判断各分裂时期的依据

解析:盐酸和酒精的混合液起解离的作用;碱性染料龙胆紫或醋酸洋红可用于染色体染色;在解离时细胞已经死亡,因此观察不到分裂末期细胞膜从细胞中部向内凹陷,植物细胞有丝分裂中细胞质的分裂方式是形成细胞壁;染色体的存在状态可作为判断各分裂时期的依据。10.(2017·北京卷)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝

分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( B )

A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离

B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察

C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍

D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板

解析:在观察细胞有丝分裂实验中,使用显微镜的操作步骤是先使用

低倍镜找到细胞,再转动转换器换高倍镜观察细胞中染色体的数目;观察根尖细胞有丝分裂的实验需要解离(用酒精和盐酸混合液处理),观察动物细胞有丝分裂时不需要解离;有丝分裂过程中,染色体的数目加倍发生在后期着丝点分裂时,中期是染色体形态和数目最清晰的时期;植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板, 最终形成细胞壁,而

动物细胞在有丝分裂末期从细胞中央缢裂成两个子细胞,不会形成细胞板。

11.(2018·安徽宣城二模)如图为实验小组同学探究月季茎尖细胞分

裂的实验过程中在显微镜下拍摄的一张照片,茎尖取材时间为上午10时。下列相关说法不正确的是( C )

A.上午10时取材是因为此时细胞分裂旺盛,处于分裂期细胞多

B.制片时漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,便于着色

C.①细胞处于分裂中期,②细胞中同源染色体正在分离

D.据图可知在月季细胞周期中分裂后期时间长于分裂中期

解析:上午10时取材是因为此时细胞分裂旺盛,处于分裂期细胞多;制片时漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,便于着色;①细胞处于分裂中期,②细胞处于有丝分裂后期,此时不会发生同源染色体的分离,因为同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期;图中处于分裂后期的细胞数目明显多于处于分裂中期的细胞数目,由此可推知在月季细胞周期中分裂后期时间长于分裂中期。

12.(2018·全国Ⅰ卷)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙

三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是( C )

A.乙组加入了药物X后再进行培养

B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养

C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养

D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构

解析:乙组细胞数增加最快,应该是加入了促进细胞增殖的药物X后进行的培养;丙组细胞开始时增殖速度与乙组几乎相同,曲线和乙组基本重合,后期比乙组慢,说明丙组先加入药物X促进细胞增殖,后期加入药物D,抑制了药物X的作用;若乙组先加入药物D,因培养液中无药物X,则开始阶段其细胞数变化曲线应与甲组基本重合,加入药物X 后略有增加;药物D对药物X有抑制作用,若药物X为蛋白质,其抑制原理可能是药物D改变了药物X的空间结构,导致药物X的活性降低。

二、非选择题

13.(2019·福建漳州月考)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌物处理体外培养的癌细胞,一段时间后用流式细胞仪检测,结果如图所示。

(1)与体外培养的正常细胞相比,体外培养的癌细胞的最显著特点是

能够。

(2)图中ab两峰之间的细胞正在进行的与细胞分裂有关的主要活动

是。

(3)细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又包括一个DNA 复制期(S期)和复制期前后的两个间隙期(G1期和G2期)。图中结果说明该药物可以将癌细胞阻滞于细胞周期中的期,图中b峰所代表的细胞处于期。若用秋水仙素处理癌细胞,与对照组相比,其a峰所代表的细胞数目将。

解析:(1)癌细胞与正常细胞相比,最显著的特点是能够无限增殖。(2)由图可知,a峰对应的DNA相对含量为40,b峰对应的DNA相对含量为80,则两峰之间的细胞进行的主要活动应为DNA复制。

(3)对比实验组和对照组可知,实验组中两峰之间的细胞和b峰所对应的细胞数目明显减少,由此可推测该药物可抑制癌细胞的DNA复制;b峰对应的DNA相对含量相对a峰加倍,表明DNA复制完成,则b 峰所代表的细胞处于G2期或M期;秋水仙素可抑制纺锤体的形成,进而使癌细胞无法正常分裂,核DNA含量加倍,则一段时间后a峰所对应的细胞数目减少。

答案:(1)无限增殖(2)DNA复制(3)DNA复制G2期或M 减少14.(2018·山东菏泽模拟))下图是某动物体内细胞分裂示意图(依次编号为A、B、C、D、E),请分析回答下列问题:

(1)图示过程能发生的可遗传变异类型有。

(2)如果A为精原细胞,则D的子细胞的名称均为

。

(3)一个母细胞经过图示所示的一个周期后,产生的两个子细胞具有

完全相同的细胞核遗传物质,其原因是

。

(4)5氟尿嘧啶(5FU)静脉滴注是常用的癌症化疗方式,其原理是抑制癌细胞DNA复制而达到抑制癌细胞增殖的目的。请分析该治疗方法是否对正常细胞的正常分裂有影响,并说明原因:

。解析:据图分析,A处于有丝分裂间期,B处于有丝分裂前期,C处于有丝分裂中期,D处于有丝分裂末期,E处于有丝分裂后期。

(1)图示细胞进行的是有丝分裂,因此可以发生的可遗传变异包括基

因突变和染色体变异。(2)由于图示为有丝分裂过程,因此A精原细胞经过有丝分裂后产生的子细胞仍然是精原细胞。(3)经有丝分裂过程,母细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因此一个母细胞经过图示所示的一个周期后,产生的两个子细胞具有完全相同的细胞核遗传物质。(4)5氟尿嘧啶(5FU)的作用原理是抑制癌细胞DNA的复制,因此也会抑制正常细胞的DNA复制,进而影响正常细胞的分裂过程。

答案:(1)基因突变和染色体变异(2)精原细胞

(3)母细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞(4)是,5氟尿嘧啶(5FU)的作用原理是抑制癌细胞DNA的复制,因此也会抑制正常细胞的DNA复制,进而影响正常细胞的分裂过程

15.为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂,某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验

探究,结果如下表。请回答:

可可碱浓度(mmol·L-1)

根尖细胞有丝分裂

种子

发芽

率(%) 有丝分裂

指数(%)

分裂期细胞占比(%)

前期和

中期

后期和

末期

0 3.73 3.04 0.69 81.5

0.1 2.90 2.16 0.74 68.1

0.5 2.10 1.72 0.38 18.6

1.0 1.96 1.72 0.24

2.3 注:有丝分裂指数=(分裂期细胞数/观察细胞的总数)×100%。

(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片,制片过程中根尖解离需要用到的试剂是。如图为显微镜下观察到的部分细胞图像,箭头所指的细胞处于分裂期的期。

(2)实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度达到 1.0 mmol·L-1时,在分裂期的细胞中,后期和末期的细胞数目相对。产生这

种结果的原因可能是,导致染色体无法移向细胞两极。

(3)实验结果表明,随着可可碱浓度的升高,种子发芽率。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因,某同学提出假设:可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设,请写出实验设计的基本思路:

。解析:(1)在制作植物根尖细胞有丝分裂装片的过程中,解离液是体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸的混合液(1∶1)。图中箭头所指细胞的染色体的着丝点都集中在赤道板上,可知该细胞处于有丝分裂中期。

(2)由表格中数据可知,与对照组相比,可可碱浓度为 1.0 mmol·L-1时,在分裂期的细胞中,后期和末期的细胞所占百分比小,原因可能是可可碱抑制了纺锤体的形成,从而导致染色体无法移向细胞两极。(3)由表格中数据可知,随着可可碱浓度的升高,种子发芽率逐渐降低。赤霉素可解除种子的休眠,与种子的发芽有关。要探究可可碱是否降低了种子中赤霉素的含量,从而影响了发芽率,可用等量的鬼针草种子设置不同实验组,这些实验组分别用不同浓度的可可碱(自变量)溶液处理,一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量,从而分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系。

答案:(1)解离液(盐酸或盐酸和酒精) 中

(2)减少可可碱能够抑制纺锤体的形成

(3)降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子,一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量,分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系