2021版新高考生物 第四单元 细胞的生命历程 第10讲 细胞的增殖高效作业知能提升 新人教版.doc

第10讲细胞的增殖

[基础达标]

1．(2020·南昌高三模拟)下列有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是( )

A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低

B．原核细胞只能通过无丝分裂增加细胞数目

C．人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂

D．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加解析：选D。细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A项错误；原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B项错误；人的成熟红细胞无细胞核，且不能再进行分裂，C项错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D项正确。

2．(2020·南昌高三月考)下列据图描述细胞周期的相关说法，正确的是( )

A．诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的S期或图丙的A→B段B．一个完整的细胞周期是指图乙的a＋b段或b＋c段

C．用秋水仙素作用于图丙细胞可使细胞分裂停留在B→A段

D．细胞中可能含有染色单体的时间段是M或b、d或A→B段

解析：选D。用物理或化学方法诱导细胞的基因突变时，要作用于分裂间期的DNA复制时期，即作用于图甲的S期或图丙的B→A段，A错误；一个完整的细胞周期是指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，即图乙中的a＋b段或c＋d段，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使图丙细胞的细胞分裂停留在分裂期即A→B段，C错误；题图中M 或b、d或A→B段均表示分裂期，其中分裂期的前期和中期存在染色单体，D正确。

3．(2020·烟台模拟)下图为高等植物细胞(2n)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．图甲细胞中的着丝点分裂导致DNA数目加倍

B．图乙细胞中的结构2是通过结构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．若用秋水仙素抑制结构3的形成，则图甲细胞中的着丝点不能正常分裂

解析：选C。DNA数目加倍的原因是DNA复制，着丝点分裂导致染色体数目加倍，A错误；图乙细胞中的结构2是通过结构1与细胞板融合而成的，赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在分裂间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝点分裂与纺锤丝无关，D错误。

4．(2020·河南名校调研)下图为某动物细胞的有丝分裂过程图。下列相关叙述正确的是( )

A．图中从时期1到8可表示一个完整的细胞周期

B．图中时期2染色质已变成空间结构稳定的染色体

C．图中时期3同源染色体两两配对并形成四分体

D．图中时期6到7在赤道板的位置不会出现细胞板

解析：选D。细胞周期是指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，因此题图中可表示一个完整的细胞周期的应该是从时期8到8，A错误；有丝分裂中期的染色体空间结构最稳定，时期2为前期，此时期染色质变为染色体，B错误；同源染色体联会形成四分体发生于减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生联会现象，C错误；动物细胞有丝分裂过程中不出现细胞板，D正确。

5．(2020·湖北黄冈第一次月考)下列变化会出现在洋葱根尖分生区细胞分裂过程中的是( )

A．间期，中心体进行复制和分离

B．中期，可清晰地看到赤道板和染色体

C．后期，在纺锤丝的牵拉下着丝点断裂

D．末期，高尔基体参与细胞板的形成

解析：选D。洋葱是高等植物，没有中心体，A错误；赤道板不是真实存在的结构，B 错误；有丝分裂后期，着丝点分裂，纺锤丝牵引染色体均匀地向两极移动，C错误；有丝分裂末期细胞板向四周扩展形成细胞壁，高尔基体与细胞壁的形成有关，D正确。

6．(2020·河南洛阳联考)下列关于细胞分裂各阶段的叙述，正确的是( )

A．有核膜和核仁的时期，细胞内的DNA聚合酶较为活跃，而RNA聚合酶不活跃

B．染色体螺旋化程度达到最高的时期，细胞内不一定有同源染色体，但一定有染色单体

C．着丝点数目加倍的时期，细胞内的全部染色体数与全部DNA分子数之比为1∶1

D．蛋白质合成较旺盛的时期，纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤丝形成

解析：选B。细胞分裂间期有核膜和核仁，间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，此时细胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃，A错误；中期染色体螺旋化程度达到最高，此时细胞内一定有染色单体，但对于只含一个染色体组的单倍体而言，其中期细胞内没有同源染色体，B正确；有丝分裂后期着丝点数目加倍，该时期细胞内染色体数与核DNA分子数之比为1∶1，但细胞质中还有少量DNA分子，C错误；间期蛋白质合成较旺盛，而纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期，D错误。

7．(2020·湖南长郡中学月考)下图为某二倍体植物有丝分裂过程中有关数量变化情况，下列相关叙述正确的是( )

A．DE时间段染色单体数是AB时间段的两倍

B．AB、BC、CD三个时间段都有水生成，并且来源完全相同

C．FG段染色体数是该生物正常染色体数的两倍

D．若用秋水仙素处理该植物，会抑制分裂后期着丝点的分裂

解析：选C。题图中AB、BC、CD段分别为G1期、S期和G2期，G1期还未进行DNA复制，此时没有染色单体，A错误；G1期、S期和G2期都可进行核酸和蛋白质的合成，都有水的生成，S期中水的生成主要来自脱氧核苷酸的脱水缩合，G1期和G2期中水的生成主要来自氨基酸的脱水缩合和核糖核苷酸的脱水缩合，B错误；FG段由于着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，C正确；染色体的着丝点分裂是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，与纺锤体无关，D错误。

8．(2020·福建龙岩期末)下列关于洋葱根尖分生区细胞的叙述，正确的是( )

A．根尖分生区细胞进行有丝分裂时，赤道板先于细胞板形成

B．根尖分生区细胞进行有丝分裂时，中心体先于姐妹染色单体分离

C．根尖分生区细胞无叶绿体，但可培养出含叶绿体的植株

D．根尖分生区细胞可用于观察质壁分离和复原现象

解析：选C。根尖分生区细胞进行有丝分裂时，赤道板是一个虚拟的平面，不可能真正

出现，A错误；洋葱根尖分生区细胞没有中心体，B错误；根尖分生区细胞无叶绿体，但其含有该种植物全部的基因，具有发育为完整植株的能力，C正确；根尖分生区细胞没有成熟的大液泡，不能观察质壁分离和复原现象，D错误。

9．(2020·湖北黄冈质检)下图所示为动、植物细胞有丝分裂的模式图，顺序已经打乱。回答下列问题：

(1)图中表示植物细胞有丝分裂的正确细胞分裂顺序是______________(填序号)。图中细胞⑥内染色单体数及染色体数分别为________，中心粒的复制是在细胞分裂的________期完成的。染色体主要由________________________组成。

(2)下表为培养液中某种动物细胞数目和培养时间的关系。连续分裂的细胞，从一次分裂________时开始，到________________时为止，为一个细胞周期。该细胞完成一个细胞周期需要________h。

培养时间(h) 10 20 30 40 50 60 70 培养液中细胞数目(千个) 25 35 50 70 100 145 200

胞的分裂将停留在细胞分裂的________期。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度，请写出简要的设计思路：_________________________________。

解析：(1)根据染色体的行为可判断题图中①～⑩分别处于有丝分裂中期、间期、中期、前期、末期、后期、末期、后期、前期、间期。由于细胞壁的存在，植物细胞呈长方形，题图中表示植物细胞有丝分裂顺序的是②→⑨→①→⑧→⑤。图中⑥为处于有丝分裂后期的动物细胞，此时细胞内染色单体数及染色体数分别为0、8。中心粒的复制是在有丝分裂间期完成的。染色体主要由DNA和蛋白质组成。(2)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。一个细胞周期持续的时间为细胞数目加倍所需要的时间，表格中细胞数目加倍所需时间为30－10＝50－30＝70－50＝20(h)。(3)细胞分裂过程中，纺锤体虽形成于前期，但其作用是牵引着姐妹染色单体分开后形成的子染色体向细胞两极移动，子染色体向两极移动发生于后期，故题中药物处理后的细胞将停留在后期。探究药物抑制纺锤体形成的最适浓度时，需设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制成临时装片观察并比较染色体数目的变化，显微镜下处于后期的细胞数目最多的药物浓度就是抑制纺锤体形成的最适浓度。

答案：(1)②⑨①⑧⑤0、8 间DNA和蛋白质(填完整) (2)完成下一次分裂完成20 (3)后设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制成临时装片观察并比较染色体数目的变化

10．(2020·广东深圳一模)利用洋葱根尖为材料观察植物细胞的有丝分裂，请根据相关实验回答下列问题：

(1)实验过程中，通常所用的染色剂是________，染色的目的是_________________。低倍镜下，某同学观察到的正方形细胞所占的比例偏低，其原因可能是________________。

(2)为确定根尖适合观察有丝分裂的最佳部位，丙同学进行了下列实验。

①取相同大小的洋葱若干，等分成A、B两组，在适宜条件下进行培养。

②A组加入适量的清水，B组加入等量的用3H标记的________(填“UTP”或“dTTP”)溶液(UTP表示三磷酸尿苷，dTTP表示三磷酸脱氧胸苷)。待根长至5 cm时，测量不同部位的放射性。实验组中最适取材部位是放射性强的区域，原因是____________________________。

解析：(1)有丝分裂实验中，为便于观察染色体的形态、数目和分布，进而识别其所处的分裂时期，通常用碱性染料龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色。低倍镜下，某同学观察到的正方形细胞所占的比例偏低，其原因可能是取材的部位不是位于根尖分生区，可能偏向于伸长区细胞或者根冠细胞。(2)分裂间期DNA分子复制时需要消耗dTTP(三磷酸脱氧胸苷)。为确定根尖适合观察有丝分裂的最佳部位，可取相同大小的洋葱若干，等分成A、B两组，A组加入适量的清水，B组加入等量的用3H标记的dTTP溶液；待根长至5 cm时，测量不同部位的放射性。实验组中最适取材部位是放射性强的区域，因为放射性强的区域意味着细胞分裂相对旺盛，放射性3H标记的dTTP是作为DNA分子复制的原料参与细胞分裂的，而DNA分子的复制可发生在细胞分裂周期中。

答案：(1)龙胆紫溶液(醋酸洋红液) 便于观察染色体的形态、数目和分布，进而了解其分裂的时期取材偏向于伸长区细胞(取材过长，观察的视野偏向于伸长区或根冠细胞) (2)dTTP 放射性强的区域意味着细胞分裂相对旺盛，因为放射性3H标记的dTTP是作为DNA 复制的原料参与细胞分裂的，而DNA分子的复制可发生在细胞分裂周期中

[素养提升]

11．(不定项)下列有关植物愈伤组织培养中细胞增殖过程的叙述，正确的是( ) A．若将处于间期的细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期，每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H

B．间期某染色体的一个DNA分子发生突变，则该细胞产生的两个子细胞均可含有该异常DNA

C．使用秋水仙素使得细胞周期被阻断，原因是秋水仙素在前期抑制了纺锤体形成

D．愈伤组织细胞不断增殖使得细胞数目增多，体现了细胞的全能性

解析：选BC。将间期细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，该细胞利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行DNA复制，第一次分裂结束，每个DNA分子都有一条链含有放射性3H，另一条链没有放射性3H；经过第二次DNA复制，每个DNA分子形成的两个子代DNA分子均含有放射性3H，其中一个DNA分子含有一条标记链，另一个DNA分子含有两条标记链，有丝分裂中期时，形成的这两个DNA分子分别位于一对姐妹染色单体中，即在同一条染色体上，A错误。若间期某染色体的一个DNA分子发生突变，突变DNA分子复制后在有丝分裂后期移向两极，形成的两个子细胞均可含有该异常DNA，B正确。秋水仙素在有丝分裂前期发挥作用，C正确。愈伤组织细胞不断增殖使得细胞数目增多，该过程并没有形成个体，不能体现细胞的全能性，D错误。

12．(不定项)下图是高等动物的细胞周期示意图，图1中①～⑥表示细胞周期的不同时期，其中③～⑥表示分裂期；图2表示蛋白质A、B、D、E在细胞周期中表达量的变化情况。下列有关叙述正确的是( )

A．在整个间期都有蛋白质的合成和DNA的复制

B．在图1中的③时期形成纺锤体的方式与低等植物细胞相同

C．蛋白质B合成于图1中的②时期

D．由于在分裂期各种蛋白质含量降低，所以分裂期也能进行大量蛋白质的合成

解析：选BC。从题图2中可以看出，DNA复制前期、DNA复制期、DNA复制后期都有蛋白质含量的增加，所以整个间期都有蛋白质的合成，但DNA复制前期和后期没有DNA的复制，A项错误。动物细胞和低等植物细胞形成纺锤体的方式相同，B项正确。从图2中可以看出，蛋白质B在DNA复制后期合成，该时期对应图1中的②时期，C项正确。分裂期染色体高度螺旋化，DNA不便于解旋进行转录，所以分裂期不能进行大量蛋白质的合成，D项错误。

13．(不定项)(2020·济南高三模拟)下图1、2表示某种生物细胞有丝分裂过程某时期模式图，图3表示不同时期每条染色体上DNA数目的变化，图4表示不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是( )

A．图1细胞中共有8条染色体，8个核DNA分子；图2细胞中共有0条姐妹染色单体B．有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况

C．图4中a可对应图3中的BC段，图4中c可对应图3中的AB段

D．图1细胞处于图3中BC段，完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期

解析：选AC。题图1、2分别为有丝分裂中期和后期，图1细胞中有4条染色体，8个核DNA分子，有丝分裂后期细胞中没有姐妹染色单体，A错误。题图4的d中染色体数是核DNA数的2倍，任何时期都不会存在这种数量关系，B正确。题图4的a中核DNA数与染色体数都为4N，表示有丝分裂后期，不可对应题图3中的BC段；题图4的c中核DNA数与染色体数都为2N，可对应题图3中的EA段，C错误。题图1细胞含姐妹染色单体，处于题图3中的BC段；完成题图3中CD段变化的细胞分裂时期是有丝分裂后期，该时期着丝点分裂，D正确。

14．研究发现，细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的黏连，黏连蛋白的作用机理如下图所示。请回答下列问题：

(1)图中所示染色体的行为变化主要是________________________________。

(2)在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，说明酶具有________。黏连蛋白被水解发生的时期是____________________。

(3)细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白，主要集中在染色体的着丝点位置。科学家研究有丝分裂时发现，水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂。据图推测，SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是___________，如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，细胞最可能出现的可遗传变异类型是________________________________________________________________________。

(4)黏连蛋白、SGO蛋白在细胞中的合成场所是______________，它们的结构与功能不同的根本原因是____________________________________________________________。

解析：(1)题图中所示染色体的行为变化主要是含染色单体的染色体中的着丝点分裂，姐妹染色单体分离。(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，因此在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，体现了酶具有专一性。黏连蛋白被水解时，染色体的着丝点分裂及姐妹染色单体分离，故其发生的时期可能是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(3)水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂，这说明SGO蛋白可以在细胞分裂中保护黏连蛋白不被水解酶破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则着丝点位置的黏连蛋白提前被水解酶破坏，最可能导致细胞中染色体数目的增加或减少。(4)黏连蛋白、SGO蛋白都是蛋白质，蛋白质在细胞中的合成场所是核糖体，蛋白质的结构与功能不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因不同。

答案：(1)着丝点分裂，姐妹染色单体分离(2)专一性

有丝分裂后期或减数第二次分裂后期(3)保护黏连蛋白不被水解酶破坏染色体(数目)变异(4)核糖体控制蛋白质合成的基因不同