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細(xì)胞的增殖 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1.下列各項中,能看到完整細(xì)胞核的是(　　) A.蛙的紅細(xì)胞的分裂過程 B.正在分裂的細(xì)菌 C.洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的后期 D.人的成熟紅細(xì)胞 答案 A 解析 蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行的是無絲分裂,無絲分裂過程中可看到完整的細(xì)胞核,A項正確;細(xì)菌屬于原核生物,沒有成形的細(xì)胞核,B項錯誤;核膜和核仁在有絲分裂前期消失,在有絲分裂末期重建,因此在洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的后期不會看到完整的細(xì)胞核,C項錯誤;人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核,D項錯誤。 2.(2018北京豐臺期末)下列關(guān)于細(xì)胞增殖的敘述,正確的是 (　　) A.細(xì)胞的增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個連續(xù)的過程 B.細(xì)胞分裂都有染色體的復(fù)制,但無絲分裂不出現(xiàn)紡錘體 C.真核生物和原核生物都存在有絲分裂、減數(shù)分裂和無絲分裂 D.有絲分裂過程中抑制紡錘體的形成就能抑制著絲點的分裂 答案 A 解析 原核細(xì)胞不含染色體,因此原核細(xì)胞的分裂過程中沒有染色體的復(fù)制,B項錯誤;真核生物存在有絲分裂、減數(shù)分裂和無絲分裂,而原核生物主要通過二分裂方式增殖,C項錯誤;著絲點的分裂與紡錘絲無關(guān),紡錘體會影響染色體被拉向兩極,不會抑制著絲點的分裂,D項錯誤。 3.(2018山東淄博淄川高中第一次月考)下列關(guān)于高等植物細(xì)胞有絲分裂的敘述,正確的是(　　) A.前期時完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 B.中期時每條染色體的著絲點排列在細(xì)胞中央的一個平面上 C.后期時配對的同源染色體彼此分離,分別向細(xì)胞的兩極移動 D.末期時細(xì)胞膜通過從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷進(jìn)行胞質(zhì)分裂 答案 B 解析 間期時完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,A項錯誤;在減數(shù)第一次分裂后期,配對的同源染色體彼此分離,分別向細(xì)胞的兩極移動,C項錯誤;動物細(xì)胞有絲分裂末期,細(xì)胞膜通過從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷進(jìn)行胞質(zhì)分裂,植物細(xì)胞通過形成新的細(xì)胞壁完成胞質(zhì)分裂,D項錯誤。 4.科學(xué)家用32P標(biāo)記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗,追蹤放射性的去向以研究蠶豆根尖細(xì)胞分裂情況,得到根尖細(xì)胞連續(xù)分裂的時間(單位:h)數(shù)據(jù)如下圖所示。下列敘述正確的是(　　) A.DE階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配 B.BC階段結(jié)束時DNA含量增加一倍 C.CD階段完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 D.一個細(xì)胞周期(可表示為CD+DE)等于17.3 h 答案 B 解析 據(jù)圖可知,AB、CD、EF都是分裂期;BC、DE都是分裂間期;分裂期發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配,A項錯誤;BC為分裂間期,完成了DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成,其結(jié)束時DNA含量增加一倍,B項正確,C項錯誤;細(xì)胞周期從間期開始,結(jié)束于分裂期,故“BC+CD”“DE+EF”都表示一個細(xì)胞周期,D項錯誤。 5.在探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系的實驗中,用NaOH溶液浸泡不同邊長的含酚酞的瓊脂立方塊一定時間后,取出立方塊切成兩半。其剖面如下圖所示,其中x為NaOH擴(kuò)散的深度,y為立方塊的邊長,陰影代表紅色。則(　　) A.該實驗的自變量為x,因變量為y B.x值隨y值的增大而增大 C.NaOH擴(kuò)散的體積為(y-x)3 D.y值越小,擴(kuò)散體積的比例越大 答案 D 解析 該實驗的目的為探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系,即自變量為y,因變量為NaOH擴(kuò)散體積占瓊脂立方塊體積的比例,A項錯誤;x為NaOH擴(kuò)散的深度,與y(立方塊的邊長)沒有關(guān)系,B項錯誤;NaOH擴(kuò)散的體積應(yīng)為y3-(y-2x)3,C項錯誤;y值越小,瓊脂立方塊的相對表面積越大,擴(kuò)散體積的比例越大,D項正確。 6.下圖中圖甲表示在一個細(xì)胞周期中不同時期所需時間的示意圖,圖乙表示不同溫度條件下酶活性的變化曲線。下列關(guān)于這兩幅圖的描述,正確的是(　　) A.利用一定劑量的射線處理a時期的細(xì)胞可誘發(fā)基因突變 B.觀察細(xì)胞的有絲分裂裝片時,視野中的大多數(shù)細(xì)胞都處于b時期 C.溫度在C點時酶的分子結(jié)構(gòu)被破壞 D.酶的最適溫度必定為D點時的溫度 答案 A 解析 基因突變主要發(fā)生在分裂間期,因此利用一定劑量的射線處理a時期(分裂間期)的細(xì)胞可誘發(fā)基因突變,A項正確;分裂間期占整個細(xì)胞周期的比例大,因此觀察細(xì)胞的有絲分裂裝片時,視野中的大多數(shù)細(xì)胞都處于a時期,B項錯誤;C點對應(yīng)的溫度較低,酶的活性受到抑制,但酶的空間結(jié)構(gòu)沒有被破壞,C項錯誤;CD段曲線還處于上升階段,D點后酶的活性無法確定,因此不能說明D點時的溫度為酶的最適溫度,D項錯誤。 7.下圖表示某種哺乳動物細(xì)胞分別在正常培養(yǎng)和藥物處理培養(yǎng)時,所測得的細(xì)胞中DNA含量與細(xì)胞數(shù)的關(guān)系。推測該藥物的作用是(　　) A.通過抑制DNA的復(fù)制,抑制細(xì)胞分裂 B.通過促進(jìn)DNA的復(fù)制,促進(jìn)細(xì)胞分裂 C.通過抑制紡錘體的形成,抑制細(xì)胞分裂 D.通過促進(jìn)著絲點分裂,促進(jìn)細(xì)胞分裂 答案 C 解析 細(xì)胞分裂過程中,間期DNA復(fù)制,細(xì)胞中的DNA含量加倍,通過細(xì)胞分裂,細(xì)胞DNA含量又恢復(fù)正常。若間期受阻,則細(xì)胞不能完成DNA復(fù)制,DNA含量為2n的細(xì)胞數(shù)目將增多;若細(xì)胞不能完成分裂過程,則DNA含量為4n的細(xì)胞數(shù)目將增多。 8.染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)組成如下圖。下列說法正確的是(　　) A.染色體易被堿性染料龍膽紫溶液或醋酸洋紅液染成深色 B.圖中染色體上含有一個雙鏈DNA分子 C.染色單體在細(xì)胞周期中形成于分裂前期 D.人體細(xì)胞中的DNA都分布在染色體上 答案 A 解析 染色體易被堿性染料龍膽紫溶液或醋酸洋紅液染成深色,A項正確;圖中染色體含有染色單體,一條染色體上含有兩個雙鏈DNA分子,B項錯誤;染色單體在細(xì)胞周期中形成于間期,C項錯誤;人體細(xì)胞中的DNA主要分布在染色體上,也存在于線粒體中,D項錯誤。 9.培養(yǎng)某哺乳動物胚胎干細(xì)胞,測量出其細(xì)胞周期中各時期長度為:G1期(DNA合成準(zhǔn)備期)10 h、S期(DNA復(fù)制期)8 h、G2期(紡錘絲形成準(zhǔn)備期)4 h、分裂期(M期)2 h。細(xì)胞中DNA相對含量和細(xì)胞數(shù)的關(guān)系如下圖所示。若在培養(yǎng)液中加入DNA聚合酶抑制劑培養(yǎng)30 h,再更換到不含DNA聚合酶抑制劑的培養(yǎng)液中培養(yǎng)4 h。下列有關(guān)培養(yǎng)結(jié)果的圖示中,細(xì)胞中的DNA相對量和細(xì)胞數(shù)的關(guān)系最相符的是(　　) 答案 C 解析 由題干信息可知,S期進(jìn)行DNA的復(fù)制,細(xì)胞中DNA含量由2n→4n,完成S期的細(xì)胞中DNA含量為4n,在培養(yǎng)液中加入DNA聚合酶抑制劑培養(yǎng)30 h,可將絕大多數(shù)細(xì)胞阻斷在G1期和S期之間,再換到不含DNA聚合酶抑制劑的培養(yǎng)液中培養(yǎng)4 h(<8 h),可使絕大多數(shù)細(xì)胞處于S期,C圖符合。 10.下列關(guān)于“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實驗的敘述,正確的是 (　　) A.本實驗可用蘇丹紅代替龍膽紫染液為染色體染色 B.可觀察到處于分裂中期的細(xì)胞核內(nèi)染色體整齊地排列在赤道板上 C.該實驗的操作過程為取材→解離→漂洗→染色→制片→觀察 D.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液主要起固定作用 答案 C 解析 觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實驗中使用的染液為醋酸洋紅液或龍膽紫溶液,A項錯誤;分裂中期,核膜、核仁已經(jīng)消失,視野中觀察不到細(xì)胞核,B項錯誤;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液主要起解離作用,D項錯誤。 能力提升 1.下面為細(xì)胞周期示意圖,其中S期內(nèi)DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性較高,處于G0期的細(xì)胞屬于暫不分裂的細(xì)胞。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.圖示細(xì)胞的細(xì)胞周期為24 h B.S期應(yīng)為染色體復(fù)制及加倍的時期 C.記憶B細(xì)胞所處時期應(yīng)為G0期 D.M期是染色單體出現(xiàn)和消失的時期 答案 B 解析 一個細(xì)胞周期的總時長為分裂期用時與間期用時之和;染色體加倍發(fā)生在有絲分裂后期,屬于M期;記憶B細(xì)胞受特定抗原刺激后會迅速增殖和分化,可見記憶B細(xì)胞屬于暫不分裂的細(xì)胞,即處于G0期的細(xì)胞;染色單體出現(xiàn)在有絲分裂前期,消失在有絲分裂后期,這兩個時期均屬于M期。 2.下圖是在一個細(xì)胞周期中染色單體數(shù)目的變化,相關(guān)說法錯誤的是(　　) A.I→M段變化的原因是DNA分子復(fù)制 B.N→P段變化的原因是著絲點分裂,姐妹染色單體分開 C.在減數(shù)分裂中N→P發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 D.在細(xì)胞周期中染色單體數(shù)的變化趨勢為0→4n→0 答案 C 解析 I→M段染色單體從無到有,變化的原因是DNA分子復(fù)制,每條染色體含有兩條姐妹染色單體,但共用一個著絲點,A項正確;N→P段染色單體從有到無,變化的原因是著絲點分裂,姐妹染色單體分開形成兩條染色體,B項正確;在減數(shù)分裂中N→P發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期,C項錯誤;在細(xì)胞周期中染色單體數(shù)的起點為0,終點也為0,D項正確。 3.(2018江蘇徐州模擬)圖甲表示某二倍體動物細(xì)胞有絲分裂圖像,圖乙、丙、丁分別是對該動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的統(tǒng)計(圖乙、丙、丁中的a、b、c表示的含義相同)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.該動物的體細(xì)胞中都含有4條染色體 B.圖乙中的a、b、c分別表示染色體、DNA和染色單體 C.圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、DNA和染色單體的關(guān)系 D.圖丁所示細(xì)胞正處于有絲分裂后期 答案 C 解析 圖甲細(xì)胞處于有絲分裂后期,此時細(xì)胞中染色體數(shù)目是體細(xì)胞的2倍,因此該動物的體細(xì)胞中含有4條染色體,但不是所有體細(xì)胞都含有4條染色體,如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中不含染色體,A項錯誤。圖乙中的a、b、c分別表示染色體、染色單體和DNA,B項錯誤。圖丙中沒有染色單體,染色體∶DNA=1∶1,且染色體數(shù)目是體細(xì)胞的2倍,處于有絲分裂后期,因此圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、DNA和染色單體的關(guān)系,C項正確。圖丁中沒有染色單體,染色體∶DNA=1∶1,且染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同,處于有絲分裂G1期,D項錯誤。 4.(2018河南鄭州嵩陽中學(xué)第六次段檢)PCNA是一類只存在于增殖細(xì)胞的階段性表達(dá)的蛋白質(zhì),其濃度在細(xì)胞周期中呈周期變化(如下圖),檢測其在細(xì)胞中的表達(dá)可作為評價細(xì)胞增殖狀態(tài)的一個指標(biāo)。下列推斷錯誤的是(　　) A.PCNA經(jīng)核糖體合成,可能主要在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用 B.曲線表明PCNA可能輔助DNA復(fù)制 C.高等動物細(xì)胞中PCNA可能與中心體在分裂前期的復(fù)制有關(guān) D.癌細(xì)胞內(nèi)的PCNA含量比正常細(xì)胞的高 答案 C 解析 結(jié)合題干和圖示信息可知,PCNA為蛋白質(zhì),在核糖體上合成;DNA復(fù)制主要發(fā)生在細(xì)胞核中,故PCNA可能主要在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用。PCNA的濃度在DNA復(fù)制過程中含量最高,推測PCNA可能輔助DNA復(fù)制。由題圖看出,PCNA主要在間期發(fā)揮作用,中心體的復(fù)制在間期,而不是前期。癌細(xì)胞分裂能力強,單位時間內(nèi)DNA復(fù)制次數(shù)多,癌細(xì)胞的PCNA含量可能比正常細(xì)胞的高。 5.下圖A表示在一個細(xì)胞周期(G1、S、G2組成了分裂間期,M為分裂期)中細(xì)胞核DNA含量的變化曲線;圖B表示一個細(xì)胞周期中各個時期細(xì)胞數(shù)目的變化(用特殊的方法在一個培養(yǎng)基中測得的)。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖B中DNA含量為2c~4c之間的細(xì)胞正處于　　　　　　　　　　　　階段。 (2)用DNA合成抑制劑處理,圖B中DNA含量為　　　　　的細(xì)胞數(shù)目會增加。用秋水仙素處理,圖B中DNA含量為　　　　　的細(xì)胞數(shù)目會增加。 (3)細(xì)胞周期中,完成各時期所需時間的計算公式是t=Tn/N(T為一個細(xì)胞周期所需的時間,N為取樣的總細(xì)胞數(shù),n為各期的細(xì)胞數(shù)),根據(jù)圖示與公式,S期的細(xì)胞數(shù)目是　　　　　個。 答案 (1)DNA復(fù)制 (2)2c　4c (3)2 000 解析 (1)在一個細(xì)胞周期中,隨著DNA復(fù)制,DNA含量逐漸增加;DNA復(fù)制之后,它們的DNA含量是G1期的2倍。(2)用DNA合成抑制劑處理,DNA不能復(fù)制,圖B中DNA含量為2c的細(xì)胞數(shù)目會增加。用秋水仙素處理,DNA復(fù)制后,有絲分裂不能正常進(jìn)行,圖B中DNA含量為4c的細(xì)胞數(shù)目會增加。(3)從圖A可以看出細(xì)胞周期為10 h,S期為2 h,G1期為6 h,G1期共6 000個細(xì)胞,所以取樣總細(xì)胞數(shù)為N=Tn/t=106 000/6=10 000(個)。所以S期的細(xì)胞數(shù)目為n=tN/T=210 000/10=2 000(個)。 6.微核是真核生物細(xì)胞中的一種異常結(jié)構(gòu),通常認(rèn)為是在有絲分裂后期由喪失著絲點的染色體片段產(chǎn)生的,是染色體變異在間期細(xì)胞中的一種表現(xiàn)形式?？茖W(xué)家根據(jù)蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞(經(jīng)鉻處理后)的微核率,研究水中鉻的毒性,得到下面的結(jié)果。 注細(xì)胞分裂指數(shù)是指視野內(nèi)分裂期細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的比例。 (1)統(tǒng)計蠶豆根尖細(xì)胞的微核率,需要觀察蠶豆根尖細(xì)胞的有絲分裂情況,制作蠶豆根尖有絲分裂臨時裝片的實驗步驟為　　　　　　　　　　　　　　　　,實驗用到的藥品有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。為了使統(tǒng)計數(shù)據(jù)更科學(xué),計數(shù)時應(yīng)采用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)當(dāng)鉻離子相對濃度為0時,細(xì)胞分裂指數(shù)約為2.5%,這說明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)由圖1可知,鉻離子對細(xì)胞分裂能力的影響是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。比較圖1和圖2,分析當(dāng)鉻離子相對濃度達(dá)到100時,細(xì)胞的微核率反而下降的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 (1)解離、漂洗、染色、制片　質(zhì)量濃度為0.01 g/mL(或0.02 g/mL)的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精　每組裝片觀察多個視野 (2)分裂間期在細(xì)胞周期中所占的比例大 (3)鉻離子能抑制細(xì)胞分裂,濃度越大抑制力越強　高濃度的鉻抑制了細(xì)胞的有絲分裂,所以微核率下降 解析 (1)制作有絲分裂臨時裝片的步驟是解離、漂洗、染色、制片;實驗中用到的藥品有質(zhì)量濃度為0.01 g/mL(或0.02 g/mL)的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精;要使統(tǒng)計結(jié)果更科學(xué),計數(shù)時需要多計數(shù)幾個視野。 (2)當(dāng)水中鉻離子相對濃度為0時,分裂指數(shù)約為2.5%,說明正常情況下絕大多數(shù)細(xì)胞處于細(xì)胞分裂間期。 (3)從圖1可以看出,隨著鉻離子相對濃度增大,分裂指數(shù)下降,說明鉻離子能夠抑制細(xì)胞分裂。當(dāng)鉻離子相對濃度達(dá)到100時,細(xì)胞的有絲分裂被抑制,由于微核形成于有絲分裂后期,故細(xì)胞的微核率會下降。