資源簡介

(共83張PPT)
細胞的增殖
第19課時
描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性。
課標要求
考情分析
有絲分裂的過程 2023·遼寧·T11　2022·遼寧·T8　2022·天津·T6　2021·海南·T7
2021·全國乙·T1　2020·山東·T5　
1.細胞增殖
生長、發育、繁殖、遺傳
細胞分裂
有絲分裂
2.細胞周期
蛋白質
連續分裂
下一次分裂完成
蛋白質
3.動植物細胞有絲分裂的過程
時期 分裂圖像 特點
植物細胞 動物細胞
前期 ①染色質絲→ ；②核仁逐漸解體， 逐漸消失；③形成紡錘體；④染色體散亂分布
染色體
核膜
時期 分裂圖像 特點
植物細胞 動物細胞
中期 染色體的 排列在赤道板上
后期 ①著絲粒分裂；②子染色體_____
_________；③染色體數目_____
著絲粒
移向
細胞兩極
加倍
時期 分裂圖像 特點
植物細胞 動物細胞
末期 ①染色體→ ；②_____
逐漸消失；③ 重新出現；④細胞質分裂
染色質絲
紡錘
絲
核膜、核仁
4.動植物細胞有絲分裂的主要區別
縊裂
紡錘絲
中心體
胞板
細
5.有絲分裂的意義
平均
染色體
DNA
遺傳
6.無絲分裂
細胞核
紡錘絲和染色體
7.細胞不能無限長大
細胞的大小影響 ，即細胞越大，細胞的表面積與體積的比值越 ，物質運輸的效率越 ，不利于細胞與外界進行物質交換。
物質運輸效率
小
低
(1)細胞周期中染色質DNA比染色體DNA更容易復制(　　)
(2)使用高倍鏡可觀察到赤道板和細胞板的時期分別是中期和末期
(　　)
提示　赤道板不是真實存在的結構，因此觀察不到；細胞板在有絲分裂末期才能被觀察到。
×
√
(3)蛙的紅細胞能通過無絲分裂增殖，人的紅細胞能通過有絲分裂增殖(　　)
提示　人的成熟紅細胞無細胞核，不能發生增殖。
(4)有核膜和核仁的時期，細胞內的DNA聚合酶和RNA聚合酶均可能較為活躍(　　)
(5)除中心體之外的細胞器在子細胞中的分配是隨機的(　　)
×
√
√
(6)細胞越大，表面積與體積的比值越小，物質運輸的效率就越低，因此細胞體積越小越好(　　)
提示　細胞體積不能過小，因為細胞中眾多的必需物質和細胞器都需要一定的容納空間。
×
從理論上講，任何涉及喪失正常細胞的疾病，都可以通過移植由胚胎干細胞分化而來的特異細胞或組織來治療。人的胚胎干細胞可由人重組細胞(類似受精卵)經有絲分裂而獲得。請回答以下問題：
1.研究人員在實驗中觀察到下列處于有絲分裂的細胞，它們在一個細胞周期中正確的排序為 (用字母和箭頭表示)。
A→C→D→E→B
2.下列選項表示細胞有絲分裂過程中染色體的不同形態特征，其中與遺傳物質精確分配到兩個子細胞相關的是 (填字母，多選)。
BCD
3.細胞周期的有序性依賴于細胞周期調控系統和細胞周期的檢驗機制。請根據資料回答問題：
資料1：細胞周期內具有一系列的檢驗點，部分檢驗點如圖1所示。只有當相應的過程正常完成，細胞周期才能進入下一個階段運行。
(1)圖1中檢驗點1、2和3的作用在于檢驗DNA分子是否 (填序號：①損傷和修復、②完成復制)；檢驗發生分離的染色體是否正確到達細胞兩極，從而決定胞質是否分裂的檢驗點是 。
①②
檢驗點5
資料2：研究證明，細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)在細胞順利通過檢驗點中發揮著重要作用。CDK可與細胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin復合物，推動細胞跨越細胞周期各時期轉換的檢驗點，且不同的CDK/ Cyclin復合物在細胞周期不同時期的作用不同(如圖2)。
(2)細胞由靜止狀態進入細胞周期時首先合成____(填字母)。
A.Cyclin A B.Cyclin B
C.Cyclin D D.Cyclin E
(3)CDK/Cyclin E能夠促進細胞內發生的生理變化有____(填字母)。
A.染色質螺旋化 B.合成與DNA復制有關的酶
C.紡錘體形成 D.核DNA數量倍增
C
D
(4)若使更多細胞阻滯在G1期/S期檢驗點，可采取的措施有 (填字母，多選)。
A.降低CDK的合成
B.抑制Cyclin E活性
C.抑制脫氧核苷酸的吸收
D.抑制Cyclin A活性
ABC
4.細胞周期同步化
干細胞技術是一把雙刃劍，若細胞過度分裂可誘發腫瘤等疾病。研究發現放療前用藥物使腫瘤細胞同步化在細胞周期的某個特定階段，治療效果往往更好。誘導細胞同步化的方法主要有兩種：胸苷(TdR)雙阻斷法、分裂中期阻斷法。前者的作用原理：若G1、S、G2、M期依次為10 h、7 h、3 h、1 h，經第一次阻斷，S期細胞立刻被抑制，其余細胞最終停留在G1期/S期交界處；
洗去TdR可恢復正常的細胞周期，若要使所
有細胞均停留在G1期/S期處，第二次阻斷應
該在第一次洗去TdR之后 h進行。后
者可用秋水仙素抑制 的形成，主要
激活檢驗點 (見圖1)，使腫瘤細胞停滯于
中期。
7～14
紡錘體
4
考向一　有絲分裂的基本過程分析
1.(2023·遼寧，11)如圖為眼蟲在適宜條件下增殖的示意圖(僅顯示部分染色體)。下列敘述正確的是
A.②時期，細胞核的變化與高等
動物細胞相同
B.③時期，染色體的著絲粒排列
在赤道板上
C.④時期，非同源染色體自由組合
D.⑤時期，細胞質的分裂方式與高等植物細胞相同
√
1
2
3
4
1
2
②時期已經完成了DNA的復制，相當于高等動物的有絲分裂前期，但圖中還能觀察到核膜，高等動物有絲分裂前期核仁、核膜消失，A錯誤；
④時期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，分別移向兩極，C錯誤；
⑤時期細胞質的分裂方式與高等動物細胞相同，都是直接從細胞中央縊裂，D錯誤。
3
4
2.(2022·天津，6)用熒光標記技術顯示細胞中心體和DNA，獲得有絲分裂某時期熒光圖。下列有關敘述正確的是
A.中心體復制和染色體加倍均發生在圖示時期
B.圖中兩處DNA熒光標記區域均無同源染色體
C.圖中細胞分裂方向由中心體位置確定
D.秋水仙素可促使細胞進入圖示分裂時期
√
1
2
3
4
圖示為有絲分裂后期，染色體數目因著絲粒分裂而
加倍，但中心體的復制發生在分裂間期，A錯誤；
在有絲分裂過程中同源染色體不分離，細胞兩極均
存在同源染色體，B錯誤；
中心體的位置決定了染色體移動的方向，中心體周圍發出的星射線將分裂開的染色體拉向細胞兩極，從而決定細胞分裂的方向，C正確；
秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，使有絲分裂停滯在中期，不能進入后期，D錯誤。
1
2
3
4
考向二　細胞周期的調控及同步化
3.(2020·山東，5)CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白。在DNA復制開始后，CDK1發生磷酸化導致其活性被抑制，當細胞中的DNA復制完成且物質準備充分后，磷酸化的CDK1發生去磷酸化而被激活，使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中
CDK1的磷酸化水平而使農作物患病。正常細胞和感染
BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列
說法錯誤的是
1
2
3
4
A.正常細胞中DNA復制未完成時，磷酸化的CDK1
的去磷酸化過程受到抑制
B.正常細胞中磷酸化的CDK1發生去磷酸化后，染色
質螺旋化形成染色體
C.感染BYDV的細胞中，M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期
D.M蛋白發揮作用后，感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期
1
2
√
3
4
正常細胞中DNA復制未完成時，CDK1處于磷酸化
狀態，去磷酸化過程被抑制，A正確；
正常細胞中，CDK1去磷酸化之后使細胞進入分裂
期，染色質變為染色體，B正確；
感染BYDV的細胞中，CDK1磷酸化水平高，無法去磷酸化，M蛋白是通過抑制CDK1的去磷酸化過程而影響細胞周期的，C錯誤；
感染BYDV的細胞中，CDK1磷酸化水平高，去磷酸化受抑制，不能正常進入分裂期，停留在分裂間期，D正確。
1
2
3
4
4.(2024·湖北襄陽一中高三質檢)細胞周期
可分為分裂間期和分裂期(M)，分裂間期
又可分成G1期(DNA合成前期)、S期(DNA
合成期)和G2期(DNA合成后期)。CDK1激
酶是細胞周期運轉中的一種關鍵酶，周期
蛋白B的含量達到一定值并與CDK1激酶結合，使其活性達到最大，兩者關系如圖所示。據圖分析，下列相關說法錯誤的是
1
2
3
4
A.CDK1激酶的活性依賴周期蛋白B含
量的積累
B.CDK1激酶是調控G2期/M期轉化的關
鍵酶
C.CDK1激酶與周期蛋白B的含量都是周
期性變化的
D.CDK1激酶可能促進染色質凝縮
1
2
√
3
4
當周期蛋白B逐漸積累到一定程度時，
CDK1激酶的活性開始逐漸增加，所以
CDK1激酶的活性依賴周期蛋白B含量
的積累，A正確；
CDK1激酶活性在G2期/M期交界處最大，
可見CDK1激酶的作用是促進細胞由G2期進入M期，B正確；
1
2
3
4
CDK1激酶的活性與周期蛋白B的含量
是周期性變化的，但是CDK1激酶的含
量是否呈周期性變化不確定，C錯誤；
CDK1激酶可促進細胞由分裂間期進入
分裂期，推測其可能與促進染色質凝縮
有關，D正確。
1
2
3
4
1.(必修1 P111)一個細胞周期指的是_________________________________
___________________________。下列細胞可能具有細胞周期的是______
(填序號)。
①根尖分生區細胞；②精原細胞；③初級卵母細胞；④神經干細胞；
⑤神經元
連續分裂的細胞，從一次分裂完成時
開始到下一次分裂完成時為止
①②④
2.(必修1 P114)細胞有絲分裂的重要意義，是_________________________
_______________________________________________________。由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了________
_______。
3.(2020·江蘇，29節選)與G1期細胞相比，G2期細胞中染色體及核DNA數量的變化是 。
將親代細胞的染色體經過復制(關鍵是DNA的復制)之后，精確地平均分配到兩個子細胞中
遺傳的
穩定性
染色體數不變，核DNA數加倍
4.(2023·新課標，31節選)細胞增殖是植物生長發育的基礎。細胞增殖具有周期性，細胞周期中的分裂間期為分裂期進行物質準備，物質準備過程主要包括 。
5.(必修1 P112)處于有絲分裂前期的細胞發生的變化：_________________
______________________________________________________________________________________________________。
DNA分子的復制和有關蛋白質的合成
染色質絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體。核仁逐漸解體，核膜逐漸消失。從細胞的兩極發出紡錘絲，形成一個梭形的紡錘體
6.(必修1 P112)處于有絲分裂中期的細胞的特點：_____________________
_______________________________________________________________________________________。
7.(必修1 P113)處于有絲分裂后期的細胞發生的變化：_________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
每條染色體的著絲粒兩側，都有紡錘絲附著在上面，紡錘絲牽引著染色體運動，使每條染色體的著絲粒排列在赤道板上
每個著絲粒分裂成兩個，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，由紡錘絲牽引著分別向細胞的兩極移動，結果是細胞的兩極各有一套染色體
8.(必修1 P113)處于有絲分裂末期的細胞發生的變化：_________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
9.(必修1 P114)與高等植物細胞相比，動物細胞分裂期中的不同點：_____
_____________________________________________________________________________________________(答出2點)。
每條染色體逐漸變成細長而盤曲的染色質絲，紡錘絲逐漸消失，出現了新的核膜和核仁，形成兩個新的細胞核。這時候，在赤道板的位置出現一個細胞板，細胞板逐漸擴展，形成新的細胞壁
分裂
前期中心粒發出星射線形成紡錘體；分裂末期細胞膜從細胞的中部向內凹陷，使細胞縊裂成兩個子細胞
10.(必修1 P115)蛙的紅細胞通過 分裂進行增殖，其增殖的過程：___
_____________________________________________________________________________________________________。其增殖的特點：_________
________________________________。
無絲
胞核先延長，核的中部向內凹陷，縊裂成為兩個細胞核；接著，整個細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞
細
中沒有出現紡錘絲和染色體的變化
分裂過程
課時精練
一、選擇題
1.(2024·十堰高三統考)下列關于細胞增殖的敘述，正確的是
A.真核細胞進行有絲分裂，原核細胞進行無絲分裂
B.細胞周期是指從一次細胞分裂開始到這次細胞分裂結束時為止
C.可以用14C標記法研究細胞有絲分裂過程中染色體變化的基本規律
D.紡錘體在有絲分裂的分裂前期形成，分裂末期消失
√
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有絲分裂和無絲分裂都是真核細胞進行細胞分裂的方式，A錯誤；
一個細胞周期是指連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，B錯誤；
染色體主要由DNA和蛋白質組成，細胞中的糖類、脂質、蛋白質和核酸(包括DNA和RNA)中都含有C元素，因此不能用14C標記法研究細胞有絲分裂過程中染色體變化的基本規律，C錯誤。
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2.(2022·遼寧，8)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合，常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結果如表所示。下列敘述錯誤的是
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注：細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期。
凍存劑指標 合成培養基＋DMSO 合成培養基＋DMSO＋血清
G1期細胞數百分比(%) 65.78 79.85
活細胞數百分比(%) 15.29 41.33
A.凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病
B.G1期細胞數百分比上升，導致更多干細胞直接進入分裂期
C.血清中的天然成分影響G1期，增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比
D.DMSO的作用是使干細胞中自由水轉化為結合水
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凍存劑指標 合成培養基＋DMSO 合成培養基＋DMSO＋血清
G1期細胞數百分比(%) 65.78 79.85
活細胞數百分比(%) 15.29 41.33
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凍存復蘇后的干細胞經誘導分裂、分化可形成多種組織器官，可用于治療人類某些疾病，A正確；
G1期細胞數百分比上升，說明細胞進入分裂間期，但不會導致干細胞直接進入分裂期，還需經過S期和G2期，B錯誤；
分析表格可知，血清中的天然成分影響G1期(該時期細胞數百分比增大)，能增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比，C正確；
由題干信息“二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合”可推知，DMSO可以使干細胞中的自由水轉化為結合水，D正確。
3.(2021·海南，7)真核細胞有絲分裂過程中核膜解體和重構過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是
A.Ⅰ時期，核膜解體后形成的小泡可參與新
核膜重構
B.Ⅰ→Ⅱ過程中，核膜圍繞染色體重新組裝
C.Ⅲ時期，核膜組裝完畢，可進入下一個細胞周期
D.組裝完畢后的核膜允許蛋白質等物質自由進出核孔
√
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真核細胞有絲分裂前期會發生核膜解體，即圖中
的Ⅰ時期，核膜解體后形成的小泡可參與新核膜
重構，A正確；
真核細胞有絲分裂末期核膜會重新合成，即對應
圖中的Ⅲ時期，重新合成的核膜為下一次細胞分
裂做準備，C正確；
核膜上的核孔可以允許蛋白質等大分子物質進出細胞核，但核孔具有選擇性，大分子物質不能自由進出核孔，D錯誤。
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4.(2023·湖北，13)快速分裂的癌細胞內會積累較高濃度的乳酸。研究發現，乳酸與鋅離子結合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，進而加快有絲分裂后期的進程。下列敘述正確的是
A.乳酸可以促進DNA的復制
B.較高濃度乳酸可以抑制細胞的有絲分裂
C.癌細胞通過無氧呼吸在線粒體中產生大量乳酸
D.敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平
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分析題目信息可知，乳酸不能促進DNA復制，A錯誤；
乳酸能促進有絲分裂后期的進程，進而促進分裂，B錯誤；
無氧呼吸發生在細胞質基質，不發生在線粒體，C錯誤；
根據題目信息，甲活性下降導致蛋白乙SUMO化修飾加強，故敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平，D正確。
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5.(2021·全國乙，1)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關于果蠅體細胞有絲分裂的敘述，錯誤的是
A.在分裂間期，DNA進行半保留復制，形成16個DNA分子
B.在前期，每條染色體由2條染色單體組成，含2個DNA分子
C.在中期，8條染色體的著絲粒排列在赤道板上，易于觀察染色體
D.在后期，成對的同源染色體分開，細胞中有16條染色體
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√
有絲分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數目加倍，由8條變成16條，同源染色體不分離，D錯誤。
6.(2024·江蘇南京第九中學高三模擬)細胞周期檢驗點是細
胞周期調控的一種機制，主要是確保周期每一時相事件有
序、全部完成，并與外界環境因素相聯系。在真核細胞中，
細胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是啟動細胞DNA復制的必需蛋白，
其主要功能是促進“復制前復合體”形成，進而啟動DNA復制。參照如圖所示的細胞周期，下列相關敘述正確的是
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A.“復制前復合體”組裝完成的時間點是②
B.所有的細胞都具有細胞周期，但不同細胞的細胞周期
有差異
C.DNA的復制發生在S期
D.①→②→③→④過程為一個完整的細胞周期
√
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細胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是啟動細胞DNA復制的必需
蛋白，其主要功能是促進“復制前復合體”形成，進而
啟動DNA復制(S期為DNA復制期)，說明“復制前復合
體”組裝完成的時間是在DNA復制開始前，即時間點①，
A錯誤；
連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止為一個細胞周期，包括分裂間期和分裂期(M期)，分裂間期又分為G1、S、G2期，因此④→①→②→③→④過程為一個完整的細胞周期，D錯誤。
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7.科學家把整個細胞群體處于細胞周期同一時期的現象稱為細胞周期同步化。昆蟲產下一批卵后同時受精，會出現所有受精卵同時卵裂的現象，這是一種自然同步化；通過人工選擇或誘導可使受精卵細胞都停在分裂中期，這是一種人工同步化。下列敘述正確的是
A.連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一次有
絲分裂
B.根據裂殖酵母不同時期細胞體積和重量不同，采用離心法分離出處于某一時期的
細胞，這是一種自然同步化
C.將DNA合成抑制劑加入細胞培養液中，可讓所有細胞都停留在G1期與S期的交界處
D.細胞周期同步化后更有助于研究調控細胞周期的內在機制和影響細胞周期的外在
因素
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連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一個細胞周期，A錯誤；
采用離心法分離出處于某一時期的細胞，是通過人工選擇處于某一時期的細胞，這是一種人工同步化，B錯誤；
將DNA合成抑制劑加入細胞培養液中，處于S期的細胞立刻被抑制，停留在S期，處于G1期的細胞停留在G1期與S期的交界處，S期后的細胞經過一次有絲分裂后，再分裂時會停留在G1期與S期的交界處，C錯誤。
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8.(2023·昆明高三期末)細胞周期受到一系列功能蛋白的調控。如p53蛋白是一種由抑癌基因控制的蛋白質，可以判斷DNA損傷的程度。若DNA損傷小，該蛋白能促使DNA 自我修復；若DNA損傷大，則誘導細胞凋亡。蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促進細胞由G1期進入S期；蛋白激酶CDK1被周期蛋白Cyclin B激活后促進細胞由G2期進入M期。下列有關敘述錯誤的是
A.抑制p53蛋白基因的表達，則細胞分裂更旺盛
B.p53蛋白可使DNA受損的細胞分裂間期延長
C.抑制Cyclin B基因的表達可使細胞周期停滯在G2期/M期交界處
D.Cyclin E可能與細胞內染色質螺旋化和紡錘體的形成密切相關
√
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蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促進細胞由G1期進入S期，而細胞內染色質螺旋化和紡錘體的形成出現在前期，D錯誤。
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9.(2024·洛陽高三調研)有絲分裂過程中，紡錘體組裝檢驗點依賴SAC蛋白監控紡錘絲與著絲粒之間的連接，從而保證染色體的正確分離，該檢驗機制如圖所示(APC是后期促進因子，是一種蛋白質復合體)。下列相關敘述正確的是
A.結構①的復制發生在圖甲時期，復制后
會移向兩極
B.當所有染色體排列在赤道板上時，SAC
開始與著絲粒脫離且失活
C.若圖丁中APC不能被活化，則細胞可能
停留在后期
D.SAC和APC在不同時期活性存在差異，可能與其他蛋白質的調控有關
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由題圖分析可知，結構①是中心體，
中心體的復制發生在分裂間期，而
圖甲是前期，A錯誤；
從圖丙、丁可以看出，當一條染色
體的著絲粒排列在赤道板上后，其
上的SAC與其脫離，當另一條染色體的著絲粒也排列在赤道板上時，其上的SAC也與其脫離，染色體并不是同時到達并排列在赤道板上的，所以SAC應該是依次脫離的，B錯誤；
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APC是中期進入后期的關鍵蛋白，
若APC不能被活化，則細胞將停
留在圖丁的中期狀態，C錯誤；
SAC和APC都是蛋白質，二者的
活性在不同時期存在差異，推測
可能受到其他蛋白質的調控，D正確。
10.利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段，稱為細胞周期同步化，如圖是動物細胞周期同步化的方法之一。下列說法不正確的是
A.阻斷Ⅰ需在培養液中添加毒性較強的DNA合成抑制劑，可逆地抑制DNA復制
B.解除阻斷時應更換正常的新鮮培養液，培養的時間應控制在大于S即可
C.阻斷Ⅱ處理與阻斷Ⅰ相同，經過處理后，所有細胞都應停滯在G1期/S期交界處
D.培養液中添加適量的秋水仙素也能夠實現動物細胞周期同步化
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√
據圖可知，阻斷Ⅰ會將細胞周期
阻斷在S期(DNA復制期)，解除后，
細胞周期可以正常進行，說明阻
斷Ⅰ添加的是DNA合成抑制劑，
能可逆地抑制DNA復制，A正確；
為避免抑制劑對細胞周期的影響，解除阻斷時應更換成正常的新鮮培養液，據圖可知，解除阻斷后細胞分布在G2、M和G1期，故培養的時間應控制在大于S期(使處于S期起點的細胞順利通過S期)、小于G2＋M＋G1期(使處于S期終點的細胞不會再次進入S期)，B錯誤；
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阻斷Ⅱ處理與阻斷Ⅰ相同，經
過DNA合成抑制劑處理后，細
胞不能進入S期進行DNA復制，
所有細胞都應停滯在細胞周期
的G1期/S期交界處，從而實現細胞周期的同步化，C正確；
在培養液中添加適量的秋水仙素，可抑制紡錘體的形成，使細胞不能正常分裂，也能夠實現動物細胞周期同步化，D正確。
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11.(2023·成都高三模擬)在相同時間內，物質擴散進細胞的體積與細胞的總體積之比可以反映細胞的物質運輸效率，則
A.細胞體積越大，其表面積也越大，物質的運輸效率越高
B.細胞體積越大，其相對表面積越小，物質運輸效率越高
C.細胞體積越小越好，細胞的物質運輸效率越高，則代謝一定更旺盛
D.細胞體積不是越小越好，細胞內要有充足的酶促反應空間
√
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物質的運輸效率與相對表面積有關，細胞體積越大，其相對表面積越小，物質的運輸效率越低，A、B錯誤；
細胞體積不是越小越好，細胞內要有充足的酶促反應空間，細胞過小，酶促反應空間不足，細胞代謝不旺盛，C錯誤，D正確。
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12.(2024·湖北華中師大一附中高三檢測)真核細胞的細胞周期分為分裂間期和分裂期(M期)，分裂間期又分為DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)與DNA合成后期(G2期)三個時期。為了探究細胞周期運行的調控機制，研究人員取不同時期的細胞進行了融合實驗，獲得如表結果。下列推斷正確的是
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細胞融合的組合方式 融合細胞中的現象
M期細胞和G1期細胞 原G1期細胞中染色質出現凝縮成單線狀染色體
M期細胞和G2期細胞 原G2期細胞中染色質出現凝縮成雙線狀染色體
S期細胞和G1期細胞 原G1期細胞核中DNA進行復制
S期細胞和G2期細胞 原G2期細胞核中DNA沒有啟動復制
A.誘導染色質凝縮成染色體的調控因子存在于M期細胞中，且隨M期進行含量
越來越高
B.G2期凝縮成雙線狀的原因是復制后的兩條DNA鏈未及時形成雙螺旋結構
C.將M期細胞和S期細胞融合，原S期細胞中染色質不會凝縮
D.將M期細胞和S期細胞融合，原M期細胞染色體DNA不會復制
細胞融合的組合方式 融合細胞中的現象
M期細胞和G1期細胞 原G1期細胞中染色質出現凝縮成單線狀染色體
M期細胞和G2期細胞 原G2期細胞中染色質出現凝縮成雙線狀染色體
S期細胞和G1期細胞 原G1期細胞核中DNA進行復制
S期細胞和G2期細胞 原G2期細胞核中DNA沒有啟動復制
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M期細胞和G1期細胞融合，原G1期細胞中染色質出現凝縮成單線狀染色體；M期細胞和G2期細胞融合，原G2期細胞中染色質出現凝縮成雙線狀染色體，說明M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，但不能說明隨著M期進行調控因子含量越來越高，A錯誤；
G2期凝縮成雙線狀的原因是G2期的細胞中DNA經過了復制，即每條染色體含有2條染色單體，B錯誤；
M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，將M期細胞和S期細胞融合，原S期細胞中染色質會凝縮，C錯誤。
13.(2024·福州高三模擬)動物細胞有絲分裂階段，多功能骨架蛋白(CEP192)參與紡錘體的形成，中心體負責紡錘體的組裝，并受蛋白激酶(PLK4)的調控。PLK4失活后，PLK4凝聚體可招募其他成分充當中心體作用，使正常細胞分裂可在無中心體復制的條件下進行。泛素連接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促進CEP192的降解。下列分析錯誤的是
A.在 PLK4 的正常調控下，中心體在每個細胞周期的前期復制一次
B.PLK4 失活后，非中心體型紡錘體組裝取決于 TRIM37 的水平
C.在PLK4失活的情況下，TRIM37基因過度表達可抑制癌細胞分裂
D.在TRIM37基因過度表達的細胞中可能觀察到染色體數目加倍
√
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中心體與紡錘體的形成有關，在PLK4的正常調控下，中心體在每個細胞周期的間期復制一次，A錯誤；
由題干信息“PLK4失活后，PLK4凝聚體可招募其他成分充當中心體作用，而泛素連接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促進CEP192的降解”可知，非中心體型紡錘體組裝取決于TRIM37的水平，B正確；
在PLK4失活的情況下，泛素連接酶(TRIM37)可抑制PLK4 凝聚、促進CEP192的降解，故TRIM37基因過度表達可使癌細胞分裂終止，C 正確；
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在TRIM37基因過度表達的細胞中，PLK4 凝聚體不能形成，故不可招募其他成分充當中心體作用，所以染色體不能平均移向細胞兩極，染色體數目加倍， D正確。
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14.(2024·重慶鳳鳴山中學高三期中)黏連蛋白在姐妹染色單體的聚合、分離過程中發揮重要的作用。姐妹染色單體被黏連蛋白聚合在一起，黏連蛋白被酶水解后姐妹染色單體在紡錘體的牽引下向細胞兩極移動。若黏連蛋白存在缺陷，則會導致姐妹染色單體提前分離，隨后紡錘體與姐妹染色單體之間隨機結合。下列分析正確的是
A.正常情況下，有絲分裂前期的黏連蛋白水解酶活性高
B.處于有絲分裂前期的細胞，其染色單體數與核DNA數的比值為0.5
C.黏連蛋白存在缺陷的細胞，有絲分裂過程可出現同源染色體彼此分離
D.黏連蛋白存在缺陷的細胞，有絲分裂后子細胞的染色體數目保持相同
√
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正常情況下，有絲分裂前期姐妹染色單體不分離，此時黏連蛋白水解酶活性低，有絲分裂后期姐妹染色單體分離，此時黏連蛋白水解酶活性高，A錯誤；
處于有絲分裂前期的細胞，其染色單體數與核DNA數目相同，B錯誤；
若黏連蛋白存在缺陷，則會導致姐妹染色單體提前分離，隨后紡錘體與姐妹染色單體之間隨機結合，染色體會隨機移向細胞兩極，可能出現同源染色體彼此分離，C正確；
黏連蛋白存在缺陷的細胞，有絲分裂過程中染色體是隨機進入子細胞的，故有絲分裂后子細胞的染色體數目可能相同，也可能不同，D錯誤。
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二、非選擇題
15.(2024·鎮江高三統考)細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期)，根據DNA合成情況，分裂間期又分為G1期(蛋白質合成)、S期(DNA復制)和G2期(蛋白質合成)。腫瘤的研究經常涉及細胞周期長短的測定。下面介紹了兩種測定細胞周期長短的方法，請回答下列問題：
(1)流式細胞技術的基本原理是通過經DNA特異性熒
光染色測定細胞增殖過程中DNA含量的變化。根據
細胞中核DNA含量不同，將某種連續增殖的細胞株
細胞分為三組，每組的細胞數如圖1所示。
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①乙組中核DNA含量從2c達到了4c，說明細胞中正在進行_________________。甲組細胞核DNA含量為2c，處于G1期，處于甲組和乙組狀態的細胞較多，說明______________________________。丙組細胞核DNA含量為4c，說明已完成DNA復制，為________期細胞。
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DNA分子的復制
細胞分裂間期的時間比分裂期長
G2和M
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乙組中核DNA含量從2c達到了4c，核DNA含量加倍，說明細胞進行了DNA的復制。細胞分裂間期的時間比分裂期長，所以處于甲組和乙組狀態的細胞較多。G2和M期的細胞是完成DNA復制的細胞，此時期核DNA含量為4c。
②下表數據為科研人員實驗測得體外培養的某種動物細胞的細胞周期各階段時間。若在細胞的培養液中加入DNA合成抑制劑，處于____期的細胞立刻被抑制，再至少培養____小時，則其余細胞都將被抑制在G1期/S期交界處；然后去除抑制劑，更換新鮮培養液，細胞將繼續沿細胞周期運行，在所有細胞達到____期終點前，再加入DNA合成抑制劑，則全部細胞都將被阻斷在G1期/S期交界處，實現細胞周期同步。
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周期 G1 S G2 M 合計
時長/h 12 9 3.5 1.5 26
S
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G1
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若在細胞的培養液中加入DNA合成抑制劑，DNA的合成受抑制，則處于S期的細胞立刻被抑制，S期共9 h，其他時期的細胞不進行DNA復制，所以至少經過26－9＝17(h)，其余細胞都將被抑制在G1期/S期交界處。然后去除抑制劑，更換新鮮培養液，細胞將繼續沿細胞周期運行，在所有細胞達到G1期(DNA復制之前)終點前，再加入DNA合成抑制劑，則全部細胞都將被阻斷在G1期/S期交界處，實現細胞周期同步。
(2)標記有絲分裂比率法(PLM)是最經典的測定細胞周期各時期時間的方法。在某生物細胞培養液中加入用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，短暫培養一段時間后，洗去3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸。使在該段時間內已處于DNA復制期不同階段的全部細胞中DNA被3H標記，而當時處于其他時期的細胞則不帶標記。不同時間取樣做細胞放射性自顯影，找出正處于有絲分裂的分裂期細胞，計算其中帶3H標記的細胞占有絲分裂細胞的百分數。得到圖2(圖A～D中橫軸為時間，縱軸為帶標記細胞占有絲分裂細胞的百分數)。
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①圖B中a點開始檢測到帶3H標記的分裂期細胞，則O～a為_____期。
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G2
分析題圖2可知，圖B中a點開始檢測到帶3H標記的分裂期細胞，該標記細胞應是原處于DNA復制剛剛結束時的細胞開始進入分裂期，經歷的時間為DNA復制后期，即G2期。
②圖B中b點帶3H標記分裂期細胞數開始達到最大值，則a～b段可表示_____期。
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M
圖B中b點帶3H標記的分裂期細胞數開始達到最大值，說明此時細胞分裂已經結束，則a～b段表示M(或分裂)期。
③圖C中c點時，帶標記的細胞百分數開始下降，則a～c段可表示____期。
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S
圖C中c點帶標記的細胞百分數開始下降，說明原標記的處于DNA分子復制開始的細胞進入了細胞分裂期，該細胞經歷的時間(a～c段)是DNA復制期。
④此后帶標記的分裂期細胞數逐漸減少，直到消失，到第二次出現帶標記的細胞數時為圖D中e點，則一個完整的細胞周期時間可為_________。
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a～e段
到圖D中e點時，第二周期的細胞開始出現標記，即處于DNA復制期最后階段的細胞再次進入分裂期。經歷的時間為一個細胞周期(連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止)，即a～e段。第19課時　細胞的增殖
課標要求 描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性。
考情分析 有絲分裂的過程 2023·遼寧·T11　2022·遼寧·T8　2022·天津·T6　2021·海南·T7　2021·全國乙·T1　2020·山東·T5　
1．細胞增殖
2．細胞周期
3．動植物細胞有絲分裂的過程
時期 分裂圖像 特點
植物細胞 動物細胞
前期 ①染色質絲→染色體；②核仁逐漸解體，核膜逐漸消失；③形成紡錘體；④染色體散亂分布
中期 染色體的著絲粒排列在赤道板上
后期 ①著絲粒分裂；②子染色體移向細胞兩極；③染色體數目加倍
末期 ①染色體→染色質絲；②紡錘絲逐漸消失；③核膜、核仁重新出現；④細胞質分裂
4.動植物細胞有絲分裂的主要區別
5．有絲分裂的意義
6．無絲分裂
7．細胞不能無限長大
細胞的大小影響物質運輸效率，即細胞越大，細胞的表面積與體積的比值越小，物質運輸的效率越低，不利于細胞與外界進行物質交換。
判斷正誤
(1)細胞周期中染色質DNA比染色體DNA更容易復制(　√　)
(2)使用高倍鏡可觀察到赤道板和細胞板的時期分別是中期和末期(　×　)
提示　赤道板不是真實存在的結構，因此觀察不到；細胞板在有絲分裂末期才能被觀察到。
(3)蛙的紅細胞能通過無絲分裂增殖，人的紅細胞能通過有絲分裂增殖(　×　)
提示　人的成熟紅細胞無細胞核，不能發生增殖。
(4)有核膜和核仁的時期，細胞內的DNA聚合酶和RNA聚合酶均可能較為活躍(　√　)
(5)除中心體之外的細胞器在子細胞中的分配是隨機的(　√　)
(6)細胞越大，表面積與體積的比值越小，物質運輸的效率就越低，因此細胞體積越小越好(　×　)
提示　細胞體積不能過小，因為細胞中眾多的必需物質和細胞器都需要一定的容納空間。
從理論上講，任何涉及喪失正常細胞的疾病，都可以通過移植由胚胎干細胞分化而來的特異細胞或組織來治療。人的胚胎干細胞可由人重組細胞(類似受精卵)經有絲分裂而獲得。請回答以下問題：
1．研究人員在實驗中觀察到下列處于有絲分裂的細胞，它們在一個細胞周期中正確的排序為A→C→D→E→B(用字母和箭頭表示)。
2．下列選項表示細胞有絲分裂過程中染色體的不同形態特征，其中與遺傳物質精確分配到兩個子細胞相關的是BCD(填字母，多選)。
3．細胞周期的有序性依賴于細胞周期調控系統和細胞周期的檢驗機制。請根據資料回答問題：
資料1：細胞周期內具有一系列的檢驗點，部分檢驗點如圖1所示。只有當相應的過程正常完成，細胞周期才能進入下一個階段運行。
(1)圖1中檢驗點1、2和3的作用在于檢驗DNA分子是否①②(填序號：①損傷和修復、②完成復制)；檢驗發生分離的染色體是否正確到達細胞兩極，從而決定胞質是否分裂的檢驗點是檢驗點5。
資料2：研究證明，細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)在細胞順利通過檢驗點中發揮著重要作用。CDK可與細胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin復合物，推動細胞跨越細胞周期各時期轉換的檢驗點，且不同的CDK/Cyclin復合物在細胞周期不同時期的作用不同(如圖2)。
(2)細胞由靜止狀態進入細胞周期時首先合成C(填字母)。
A．Cyclin A B．Cyclin B
C．Cyclin D D．Cyclin E
(3)CDK/Cyclin E能夠促進細胞內發生的生理變化有D(填字母)。
A．染色質螺旋化
B．合成與DNA復制有關的酶
C．紡錘體形成
D．核DNA數量倍增
(4)若使更多細胞阻滯在G1期/S期檢驗點，可采取的措施有ABC(填字母，多選)。
A．降低CDK的合成
B．抑制Cyclin E活性
C．抑制脫氧核苷酸的吸收
D．抑制Cyclin A活性
4．細胞周期同步化
干細胞技術是一把雙刃劍，若細胞過度分裂可誘發腫瘤等疾病。研究發現放療前用藥物使腫瘤細胞同步化在細胞周期的某個特定階段，治療效果往往更好。誘導細胞同步化的方法主要有兩種：胸苷(TdR)雙阻斷法、分裂中期阻斷法。前者的作用原理：若G1、S、G2、M期依次為10 h、7 h、3 h、1 h，經第一次阻斷，S期細胞立刻被抑制，其余細胞最終停留在G1期/S期交界處；洗去TdR可恢復正常的細胞周期，若要使所有細胞均停留在G1期/S期處，第二次阻斷應該在第一次洗去TdR之后7～14 h進行。后者可用秋水仙素抑制紡錘體的形成，主要激活檢驗點4 (見圖1)，使腫瘤細胞停滯于中期。
考向一　有絲分裂的基本過程分析
1．(2023·遼寧，11)如圖為眼蟲在適宜條件下增殖的示意圖(僅顯示部分染色體)。下列敘述正確的是(　　)
A．②時期，細胞核的變化與高等動物細胞相同
B．③時期，染色體的著絲粒排列在赤道板上
C．④時期，非同源染色體自由組合
D．⑤時期，細胞質的分裂方式與高等植物細胞相同
答案　B
解析　②時期已經完成了DNA的復制，相當于高等動物的有絲分裂前期，但圖中還能觀察到核膜，高等動物有絲分裂前期核仁、核膜消失，A錯誤；④時期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，分別移向兩極，C錯誤；⑤時期細胞質的分裂方式與高等動物細胞相同，都是直接從細胞中央縊裂，D錯誤。
2.(2022·天津，6)用熒光標記技術顯示細胞中心體和DNA，獲得有絲分裂某時期熒光圖。下列有關敘述正確的是(　　)
A．中心體復制和染色體加倍均發生在圖示時期
B．圖中兩處DNA熒光標記區域均無同源染色體
C．圖中細胞分裂方向由中心體位置確定
D．秋水仙素可促使細胞進入圖示分裂時期
答案　C
解析　圖示為有絲分裂后期，染色體數目因著絲粒分裂而加倍，但中心體的復制發生在分裂間期，A錯誤；在有絲分裂過程中同源染色體不分離，細胞兩極均存在同源染色體，B錯誤；中心體的位置決定了染色體移動的方向，中心體周圍發出的星射線將分裂開的染色體拉向細胞兩極，從而決定細胞分裂的方向，C正確；秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，使有絲分裂停滯在中期，不能進入后期，D錯誤。
考向二　細胞周期的調控及同步化
3．(2020·山東，5)CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白。在DNA復制開始后，CDK1發生磷酸化導致其活性被抑制，當細胞中的DNA復制完成且物質準備充分后，磷酸化的CDK1發生去磷酸化而被激活，使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．正常細胞中DNA復制未完成時，磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制
B．正常細胞中磷酸化的CDK1發生去磷酸化后，染色質螺旋化形成染色體
C．感染BYDV的細胞中，M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期
D．M蛋白發揮作用后，感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期
答案　C
解析　正常細胞中DNA復制未完成時，CDK1處于磷酸化狀態，去磷酸化過程被抑制，A正確；正常細胞中，CDK1去磷酸化之后使細胞進入分裂期，染色質變為染色體，B正確；感染BYDV的細胞中，CDK1磷酸化水平高，無法去磷酸化，M蛋白是通過抑制CDK1的去磷酸化過程而影響細胞周期的，C錯誤；感染BYDV的細胞中，CDK1磷酸化水平高，去磷酸化受抑制，不能正常進入分裂期，停留在分裂間期，D正確。
4．(2024·湖北襄陽一中高三質檢)細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M)，分裂間期又可分成G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)。CDK1激酶是細胞周期運轉中的一種關鍵酶，周期蛋白B的含量達到一定值并與CDK1激酶結合，使其活性達到最大，兩者關系如圖所示。據圖分析，下列相關說法錯誤的是(　　)
A．CDK1激酶的活性依賴周期蛋白B含量的積累
B．CDK1激酶是調控G2期/M期轉化的關鍵酶
C．CDK1激酶與周期蛋白B的含量都是周期性變化的
D．CDK1激酶可能促進染色質凝縮
答案　C
解析　當周期蛋白B逐漸積累到一定程度時，CDK1激酶的活性開始逐漸增加，所以 CDK1激酶的活性依賴周期蛋白B含量的積累，A正確；CDK1激酶活性在G2期/M期交界處最大，可見CDK1激酶的作用是促進細胞由G2期進入M期，B正確；CDK1激酶的活性與周期蛋白B的含量是周期性變化的，但是CDK1激酶的含量是否呈周期性變化不確定，C錯誤；CDK1激酶可促進細胞由分裂間期進入分裂期，推測其可能與促進染色質凝縮有關，D正確。
1．(必修1 P111)一個細胞周期指的是連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始到下一次分裂完成時為止。下列細胞可能具有細胞周期的是①②④(填序號)。
①根尖分生區細胞；②精原細胞；③初級卵母細胞；④神經干細胞；⑤神經元
2．(必修1 P114)細胞有絲分裂的重要意義，是將親代細胞的染色體經過復制(關鍵是DNA的復制)之后，精確地平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性。
3．(2020·江蘇，29節選)與G1期細胞相比，G2期細胞中染色體及核DNA數量的變化是染色體數不變，核DNA數加倍。
4．(2023·新課標，31節選)細胞增殖是植物生長發育的基礎。細胞增殖具有周期性，細胞周期中的分裂間期為分裂期進行物質準備，物質準備過程主要包括DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。
5．(必修1 P112)處于有絲分裂前期的細胞發生的變化：染色質絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體。核仁逐漸解體，核膜逐漸消失。從細胞的兩極發出紡錘絲，形成一個梭形的紡錘體。
6．(必修1 P112)處于有絲分裂中期的細胞的特點：每條染色體的著絲粒兩側，都有紡錘絲附著在上面，紡錘絲牽引著染色體運動，使每條染色體的著絲粒排列在赤道板上。
7．(必修1 P113)處于有絲分裂后期的細胞發生的變化：每個著絲粒分裂成兩個，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，由紡錘絲牽引著分別向細胞的兩極移動，結果是細胞的兩極各有一套染色體。
8．(必修1 P113)處于有絲分裂末期的細胞發生的變化：每條染色體逐漸變成細長而盤曲的染色質絲，紡錘絲逐漸消失，出現了新的核膜和核仁，形成兩個新的細胞核。這時候，在赤道板的位置出現一個細胞板，細胞板逐漸擴展，形成新的細胞壁。
9．(必修1 P114)與高等植物細胞相比，動物細胞分裂期中的不同點：分裂前期中心粒發出星射線形成紡錘體；分裂末期細胞膜從細胞的中部向內凹陷，使細胞縊裂成兩個子細胞(答出2點)。
10．(必修1 P115)蛙的紅細胞通過無絲分裂進行增殖，其增殖的過程：細胞核先延長，核的中部向內凹陷，縊裂成為兩個細胞核；接著，整個細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞。其增殖的特點：分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體的變化。
課時精練
一、選擇題
1．(2024·十堰高三統考)下列關于細胞增殖的敘述，正確的是(　　)
A．真核細胞進行有絲分裂，原核細胞進行無絲分裂
B．細胞周期是指從一次細胞分裂開始到這次細胞分裂結束時為止
C．可以用14C標記法研究細胞有絲分裂過程中染色體變化的基本規律
D．紡錘體在有絲分裂的分裂前期形成，分裂末期消失
答案　D
解析　有絲分裂和無絲分裂都是真核細胞進行細胞分裂的方式，A錯誤；一個細胞周期是指連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，B錯誤；染色體主要由DNA和蛋白質組成，細胞中的糖類、脂質、蛋白質和核酸(包括DNA和RNA)中都含有C元素，因此不能用14C標記法研究細胞有絲分裂過程中染色體變化的基本規律，C錯誤。
2．(2022·遼寧，8)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合，常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結果如表所示。下列敘述錯誤的是(　　)
凍存劑指標 合成培養基＋DMSO 合成培養基＋DMSO＋血清
G1期細胞數百分比(%) 65.78 79.85
活細胞數百分比(%) 15.29 41.33
注：細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期。
A．凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病
B．G1期細胞數百分比上升，導致更多干細胞直接進入分裂期
C．血清中的天然成分影響G1期，增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比
D．DMSO的作用是使干細胞中自由水轉化為結合水
答案　B
解析　凍存復蘇后的干細胞經誘導分裂、分化可形成多種組織器官，可用于治療人類某些疾病，A正確；G1期細胞數百分比上升，說明細胞進入分裂間期，但不會導致干細胞直接進入分裂期，還需經過S期和G2期，B錯誤；分析表格可知，血清中的天然成分影響G1期(該時期細胞數百分比增大)，能增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比，C正確；由題干信息“二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合”可推知，DMSO可以使干細胞中的自由水轉化為結合水，D正確。
3.(2021·海南，7)真核細胞有絲分裂過程中核膜解體和重構過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A. Ⅰ 時期，核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構
B. Ⅰ → Ⅱ 過程中，核膜圍繞染色體重新組裝
C. Ⅲ 時期，核膜組裝完畢，可進入下一個細胞周期
D．組裝完畢后的核膜允許蛋白質等物質自由進出核孔
答案　D
解析　真核細胞有絲分裂前期會發生核膜解體，即圖中的 Ⅰ 時期，核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構，A正確；真核細胞有絲分裂末期核膜會重新合成，即對應圖中的 Ⅲ 時期，重新合成的核膜為下一次細胞分裂做準備，C正確；核膜上的核孔可以允許蛋白質等大分子物質進出細胞核，但核孔具有選擇性，大分子物質不能自由進出核孔，D錯誤。
4．(2023·湖北，13)快速分裂的癌細胞內會積累較高濃度的乳酸。研究發現，乳酸與鋅離子結合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導致蛋白乙的SUMO化修飾加強，進而加快有絲分裂后期的進程。下列敘述正確的是(　　)
A．乳酸可以促進DNA的復制
B．較高濃度乳酸可以抑制細胞的有絲分裂
C．癌細胞通過無氧呼吸在線粒體中產生大量乳酸
D．敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平
答案　D
解析　分析題目信息可知，乳酸不能促進DNA復制，A錯誤；乳酸能促進有絲分裂后期的進程，進而促進分裂，B錯誤；無氧呼吸發生在細胞質基質，不發生在線粒體，C錯誤；根據題目信息，甲活性下降導致蛋白乙SUMO化修飾加強，故敲除蛋白甲基因可升高細胞內蛋白乙的SUMO化水平，D正確。
5．(2021·全國乙，1)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關于果蠅體細胞有絲分裂的敘述，錯誤的是(　　)
A．在分裂間期，DNA進行半保留復制，形成16個DNA分子
B．在前期，每條染色體由2條染色單體組成，含2個DNA分子
C．在中期，8條染色體的著絲粒排列在赤道板上，易于觀察染色體
D．在后期，成對的同源染色體分開，細胞中有16條染色體
答案　D
解析　有絲分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數目加倍，由8條變成16條，同源染色體不分離，D錯誤。
6.(2024·江蘇南京第九中學高三模擬)細胞周期檢驗點是細胞周期調控的一種機制，主要是確保周期每一時相事件有序、全部完成，并與外界環境因素相聯系。在真核細胞中，細胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是啟動細胞DNA復制的必需蛋白，其主要功能是促進“復制前復合體”形成，進而啟動DNA復制。參照如圖所示的細胞周期，下列相關敘述正確的是(　　)
A．“復制前復合體”組裝完成的時間點是②
B．所有的細胞都具有細胞周期，但不同細胞的細胞周期有差異
C．DNA的復制發生在S期
D．①→②→③→④過程為一個完整的細胞周期
答案　C
解析　細胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是啟動細胞DNA復制的必需蛋白，其主要功能是促進“復制前復合體”形成，進而啟動DNA復制(S期為DNA復制期)，說明“復制前復合體”組裝完成的時間是在DNA復制開始前，即時間點①，A錯誤；連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止為一個細胞周期，包括分裂間期和分裂期(M期)，分裂間期又分為G1、S、G2期，因此④→①→②→③→④過程為一個完整的細胞周期，D錯誤。
7．科學家把整個細胞群體處于細胞周期同一時期的現象稱為細胞周期同步化。昆蟲產下一批卵后同時受精，會出現所有受精卵同時卵裂的現象，這是一種自然同步化；通過人工選擇或誘導可使受精卵細胞都停在分裂中期，這是一種人工同步化。下列敘述正確的是(　　)
A．連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一次有絲分裂
B．根據裂殖酵母不同時期細胞體積和重量不同，采用離心法分離出處于某一時期的細胞，這是一種自然同步化
C．將DNA合成抑制劑加入細胞培養液中，可讓所有細胞都停留在G1期與S期的交界處
D．細胞周期同步化后更有助于研究調控細胞周期的內在機制和影響細胞周期的外在因素
答案　D
解析　連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一個細胞周期，A錯誤；采用離心法分離出處于某一時期的細胞，是通過人工選擇處于某一時期的細胞，這是一種人工同步化，B錯誤；將DNA合成抑制劑加入細胞培養液中，處于S期的細胞立刻被抑制，停留在S期，處于G1期的細胞停留在G1期與S期的交界處，S期后的細胞經過一次有絲分裂后，再分裂時會停留在G1期與S期的交界處，C錯誤。
8．(2023·昆明高三期末)細胞周期受到一系列功能蛋白的調控。如p53蛋白是一種由抑癌基因控制的蛋白質，可以判斷DNA損傷的程度。若DNA損傷小，該蛋白能促使DNA 自我修復；若DNA損傷大，則誘導細胞凋亡。蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促進細胞由G1期進入S期；蛋白激酶CDK1被周期蛋白Cyclin B激活后促進細胞由G2期進入M期。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．抑制p53蛋白基因的表達，則細胞分裂更旺盛
B．p53蛋白可使DNA受損的細胞分裂間期延長
C．抑制Cyclin B基因的表達可使細胞周期停滯在G2期/M期交界處
D．Cyclin E可能與細胞內染色質螺旋化和紡錘體的形成密切相關
答案　D
解析　蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促進細胞由G1期進入S期，而細胞內染色質螺旋化和紡錘體的形成出現在前期，D錯誤。
9．(2024·洛陽高三調研)有絲分裂過程中，紡錘體組裝檢驗點依賴SAC蛋白監控紡錘絲與著絲粒之間的連接，從而保證染色體的正確分離，該檢驗機制如圖所示(APC是后期促進因子，是一種蛋白質復合體)。下列相關敘述正確的是(　　)
A．結構①的復制發生在圖甲時期，復制后會移向兩極
B．當所有染色體排列在赤道板上時，SAC開始與著絲粒脫離且失活
C．若圖丁中APC不能被活化，則細胞可能停留在后期
D．SAC和APC在不同時期活性存在差異，可能與其他蛋白質的調控有關
答案　D
解析　由題圖分析可知，結構①是中心體，中心體的復制發生在分裂間期，而圖甲是前期，A錯誤；從圖丙、丁可以看出，當一條染色體的著絲粒排列在赤道板上后，其上的SAC與其脫離，當另一條染色體的著絲粒也排列在赤道板上時，其上的SAC也與其脫離，染色體并不是同時到達并排列在赤道板上的，所以SAC應該是依次脫離的，B錯誤；APC是中期進入后期的關鍵蛋白，若APC不能被活化，則細胞將停留在圖丁的中期狀態，C錯誤；SAC和APC都是蛋白質，二者的活性在不同時期存在差異，推測可能受到其他蛋白質的調控，D正確。
10．利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段，稱為細胞周期同步化，如圖是動物細胞周期同步化的方法之一。下列說法不正確的是(　　)
A．阻斷Ⅰ需在培養液中添加毒性較強的DNA合成抑制劑，可逆地抑制DNA復制
B．解除阻斷時應更換正常的新鮮培養液，培養的時間應控制在大于S即可
C．阻斷Ⅱ處理與阻斷Ⅰ相同，經過處理后，所有細胞都應停滯在G1期/S期交界處
D．培養液中添加適量的秋水仙素也能夠實現動物細胞周期同步化
答案　B
解析　據圖可知，阻斷Ⅰ會將細胞周期阻斷在S期(DNA復制期)，解除后，細胞周期可以正常進行，說明阻斷Ⅰ添加的是DNA合成抑制劑，能可逆地抑制DNA復制，A正確；為避免抑制劑對細胞周期的影響，解除阻斷時應更換成正常的新鮮培養液，據圖可知，解除阻斷后細胞分布在G2、M和G1期，故培養的時間應控制在大于S期(使處于S期起點的細胞順利通過S期)、小于G2＋M＋G1期(使處于S期終點的細胞不會再次進入S期)，B錯誤；阻斷Ⅱ處理與阻斷Ⅰ相同，經過DNA合成抑制劑處理后，細胞不能進入S期進行DNA復制，所有細胞都應停滯在細胞周期的G1期/S期交界處，從而實現細胞周期的同步化，C正確；在培養液中添加適量的秋水仙素，可抑制紡錘體的形成，使細胞不能正常分裂，也能夠實現動物細胞周期同步化，D正確。
11．(2023·成都高三模擬)在相同時間內，物質擴散進細胞的體積與細胞的總體積之比可以反映細胞的物質運輸效率，則(　　)
A．細胞體積越大，其表面積也越大，物質的運輸效率越高
B．細胞體積越大，其相對表面積越小，物質運輸效率越高
C．細胞體積越小越好，細胞的物質運輸效率越高，則代謝一定更旺盛
D．細胞體積不是越小越好，細胞內要有充足的酶促反應空間
答案　D
解析　物質的運輸效率與相對表面積有關，細胞體積越大，其相對表面積越小，物質的運輸效率越低，A、B錯誤；細胞體積不是越小越好，細胞內要有充足的酶促反應空間，細胞過小，酶促反應空間不足，細胞代謝不旺盛，C錯誤，D正確。
12．(2024·湖北華中師大一附中高三檢測)真核細胞的細胞周期分為分裂間期和分裂期(M期)，分裂間期又分為DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)與DNA合成后期(G2期)三個時期。為了探究細胞周期運行的調控機制，研究人員取不同時期的細胞進行了融合實驗，獲得如表結果。下列推斷正確的是(　　)
細胞融合的組合方式 融合細胞中的現象
M期細胞和G1期細胞 原G1期細胞中染色質出現凝縮成單線狀染色體
M期細胞和G2期細胞 原G2期細胞中染色質出現凝縮成雙線狀染色體
S期細胞和G1期細胞 原G1期細胞核中DNA進行復制
S期細胞和G2期細胞 原G2期細胞核中DNA沒有啟動復制
A.誘導染色質凝縮成染色體的調控因子存在于M期細胞中，且隨M期進行含量越來越高
B．G2期凝縮成雙線狀的原因是復制后的兩條DNA鏈未及時形成雙螺旋結構
C．將M期細胞和S期細胞融合，原S期細胞中染色質不會凝縮
D．將M期細胞和S期細胞融合，原M期細胞染色體DNA不會復制
答案　D
解析　M期細胞和G1期細胞融合，原G1期細胞中染色質出現凝縮成單線狀染色體；M期細胞和G2期細胞融合，原G2期細胞中染色質出現凝縮成雙線狀染色體，說明M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，但不能說明隨著M期進行調控因子含量越來越高，A錯誤；G2期凝縮成雙線狀的原因是G2期的細胞中DNA經過了復制，即每條染色體含有2條染色單體，B錯誤；M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，將M期細胞和S期細胞融合，原S期細胞中染色質會凝縮，C錯誤。
13．(2024·福州高三模擬)動物細胞有絲分裂階段，多功能骨架蛋白(CEP192)參與紡錘體的形成，中心體負責紡錘體的組裝，并受蛋白激酶(PLK4)的調控。PLK4失活后，PLK4凝聚體可招募其他成分充當中心體作用，使正常細胞分裂可在無中心體復制的條件下進行。泛素連接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促進CEP192的降解。下列分析錯誤的是(　　)
A．在 PLK4 的正常調控下，中心體在每個細胞周期的前期復制一次
B．PLK4 失活后，非中心體型紡錘體組裝取決于 TRIM37 的水平
C．在PLK4失活的情況下，TRIM37基因過度表達可抑制癌細胞分裂
D．在TRIM37基因過度表達的細胞中可能觀察到染色體數目加倍
答案　A
解析　中心體與紡錘體的形成有關，在 PLK4 的正常調控下，中心體在每個細胞周期的間期復制一次，A錯誤；由題干信息“PLK4 失活后，PLK4 凝聚體可招募其他成分充當中心體作用，而泛素連接酶(TRIM37)可抑制 PLK4 凝聚、促進 CEP192 的降解”可知，非中心體型紡錘體組裝取決于 TRIM37 的水平，B正確； 在 PLK4 失活的情況下，泛素連接酶(TRIM37)可抑制 PLK4 凝聚、促進 CEP192 的降解，故TRIM37 基因過度表達可使癌細胞分裂終止，C 正確；在 TRIM37 基因過度表達的細胞中，PLK4 凝聚體不能形成，故不可招募其他成分充當中心體作用，所以染色體不能平均移向細胞兩極，染色體數目加倍， D正確。
14．(2024·重慶鳳鳴山中學高三期中)黏連蛋白在姐妹染色單體的聚合、分離過程中發揮重要的作用。姐妹染色單體被黏連蛋白聚合在一起，黏連蛋白被酶水解后姐妹染色單體在紡錘體的牽引下向細胞兩極移動。若黏連蛋白存在缺陷，則會導致姐妹染色單體提前分離，隨后紡錘體與姐妹染色單體之間隨機結合。下列分析正確的是(　　)
A．正常情況下，有絲分裂前期的黏連蛋白水解酶活性高
B．處于有絲分裂前期的細胞，其染色單體數與核DNA數的比值為0.5
C．黏連蛋白存在缺陷的細胞，有絲分裂過程可出現同源染色體彼此分離
D．黏連蛋白存在缺陷的細胞，有絲分裂后子細胞的染色體數目保持相同
答案　C
解析　正常情況下，有絲分裂前期姐妹染色單體不分離，此時黏連蛋白水解酶活性低，有絲分裂后期姐妹染色單體分離，此時黏連蛋白水解酶活性高，A錯誤；處于有絲分裂前期的細胞，其染色單體數與核DNA數目相同，B錯誤；若黏連蛋白存在缺陷，則會導致姐妹染色單體提前分離，隨后紡錘體與姐妹染色單體之間隨機結合，染色體會隨機移向細胞兩極，可能出現同源染色體彼此分離，C正確；黏連蛋白存在缺陷的細胞，有絲分裂過程中染色體是隨機進入子細胞的，故有絲分裂后子細胞的染色體數目可能相同，也可能不同，D錯誤。
二、非選擇題
15．(2024·鎮江高三統考)細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期)，根據DNA合成情況，分裂間期又分為G1期(蛋白質合成)、S期(DNA復制)和G2期(蛋白質合成)。腫瘤的研究經常涉及細胞周期長短的測定。下面介紹了兩種測定細胞周期長短的方法，請回答下列問題：
(1)流式細胞技術的基本原理是通過經DNA特異性熒光染色測定細胞增殖過程中DNA含量的變化。根據細胞中核DNA含量不同，將某種連續增殖的細胞株細胞分為三組，每組的細胞數如圖1所示。
①乙組中核DNA含量從2c達到了4c，說明細胞中正在進行__________________。甲組細胞核DNA含量為2c，處于G1期，處于甲組和乙組狀態的細胞較多，說明__________________。丙組細胞核DNA含量為4c，說明已完成DNA復制，為____________期細胞。
②下表數據為科研人員實驗測得體外培養的某種動物細胞的細胞周期各階段時間。若在細胞的培養液中加入DNA合成抑制劑，處于__________期的細胞立刻被抑制，再至少培養__________小時，則其余細胞都將被抑制在G1期/S期交界處；然后去除抑制劑，更換新鮮培養液，細胞將繼續沿細胞周期運行，在所有細胞達到__________期終點前，再加入DNA合成抑制劑，則全部細胞都將被阻斷在G1期/S期交界處，實現細胞周期同步。
周期 G1 S G2 M 合計
時長/h 12 9 3.5 1.5 26
(2)標記有絲分裂比率法(PLM)是最經典的測定細胞周期各時期時間的方法。在某生物細胞培養液中加入用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，短暫培養一段時間后，洗去3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸。使在該段時間內已處于DNA復制期不同階段的全部細胞中DNA被3H標記，而當時處于其他時期的細胞則不帶標記。不同時間取樣做細胞放射性自顯影，找出正處于有絲分裂的分裂期細胞，計算其中帶3H標記的細胞占有絲分裂細胞的百分數。得到圖2(圖A～D中橫軸為時間，縱軸為帶標記細胞占有絲分裂細胞的百分數)。
①圖B中a點開始檢測到帶3H標記的分裂期細胞，則O～a為__________期。
②圖B中b點帶3H標記分裂期細胞數開始達到最大值，則a～b段可表示__________期。
③圖C中c點時，帶標記的細胞百分數開始下降，則a～c段可表示__________期。
④此后帶標記的分裂期細胞數逐漸減少，直到消失，到第二次出現帶標記的細胞數時為圖D中e點，則一個完整的細胞周期時間可為____________________________________________。
答案　(1)①DNA分子的復制　細胞分裂間期的時間比分裂期長　G2和M　②S　17　G1　(2)①G2　②M　③S　④a～e段
解析　(1)①乙組中核DNA含量從2c達到了4c，核DNA含量加倍，說明細胞進行了DNA的復制。細胞分裂間期的時間比分裂期長，所以處于甲組和乙組狀態的細胞較多。G2和M期的細胞是完成DNA復制的細胞，此時期核DNA含量為4c。②若在細胞的培養液中加入DNA合成抑制劑，DNA的合成受抑制，則處于S期的細胞立刻被抑制，S期共9 h，其他時期的細胞不進行DNA復制，所以至少經過26－9＝17(h)，其余細胞都將被抑制在G1期/S期交界處。然后去除抑制劑，更換新鮮培養液，細胞將繼續沿細胞周期運行，在所有細胞達到G1期(DNA復制之前)終點前，再加入DNA合成抑制劑，則全部細胞都將被阻斷在G1期/S期交界處，實現細胞周期同步。(2)①分析題圖2可知，圖B中a點開始檢測到帶3H標記的分裂期細胞，該標記細胞應是原處于DNA復制剛剛結束時的細胞開始進入分裂期，經歷的時間為DNA復制后期，即G2期。②圖B中b點帶3H標記的分裂期細胞數開始達到最大值，說明此時細胞分裂已經結束，則a～b段表示M(或分裂)期。③圖C中c點帶標記的細胞百分數開始下降，說明原標記的處于DNA分子復制開始的細胞進入了細胞分裂期，該細胞經歷的時間(a～c段)是DNA復制期。④到圖D中e點時，第二周期的細胞開始出現標記，即處于DNA復制期最后階段的細胞再次進入分裂期。經歷的時間為一個細胞周期(連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止)，即a～e段。

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