整合訓練(五)細胞增殖和受精作用全員必做題1.[2023·山東濟南一模](不定項)成體果蠅的神經(jīng)干細胞(NSC)對維持機體細胞數(shù)量穩(wěn)定或修復有重要作用。在早期胚胎發(fā)育時，NSC可能進入暫不增殖的狀態(tài)(即處于停滯期)。下圖是NSC進入或解除停滯狀態(tài)的機制，其中Trbl、Akt、dILPs都是蛋白質分子。下列說法正確的是()A．與受精卵相比，成體果蠅NSC的全能性更高B．處于停滯期的NSC細胞核DNA含量可能是體細胞的2倍C．Akt能促進NSC由增殖狀態(tài)轉化為暫不增殖的狀態(tài)D．控制Trbl的合成可以達到維持NSC數(shù)量穩(wěn)定的目的2．如圖表示洋蔥根尖分生區(qū)細胞進行分裂時，細胞核中DNA含量的變化，每個點代表記錄到的一個細胞。下列相關敘述錯誤的是()A.細胞核體積增大到最大體積的一半時，細胞核中進行DNA的復制及蛋白質的合成B．圖中核DNA數(shù)量減半的原因是細胞質分裂和核膜重新形成C．利用藥物抑制DNA聚合酶的活性，細胞將停留在分裂間期D．染色體和紡錘體等結構周期性變化是核DNA均等分配的結構基礎3．[2023·山東濟南一模](不定項)紡錘絲在細胞有絲分裂過程中起著重要的作用，若某紡錘絲被破壞，未能移向兩極的整條染色體可形成微核，即沒有進入子細胞核而殘留在細胞核外的微小染色質塊。動物細胞在有絲分裂過程中，母細胞中的姐妹染色單體均附著于紡錘絲上，才能啟動中—后期轉換，轉換過程的部分圖解如圖。下列相關分析正確的是()A．蛋白S與分離酶結合抑制分離酶的活性，有絲分裂中—后期轉換由活化的APC啟動B.有活性的APC能降解蛋白S使分離酶活化，進而黏連蛋白被切割使姐妹染色單體相互分離C．若要觀察用秋水仙素溶液處理的植物根尖細胞中的微核，最好選擇處于中期的細胞觀察D．若細胞質分裂時微核隨機進入其中一個子細胞，則母細胞產(chǎn)生的子細胞中DNA含量增加或減少4．[2023·四川省綿陽高三演練]真核細胞分裂間期，染色體完成復制后產(chǎn)生的姐妹染色單體保持相互黏附狀態(tài)，在分裂期才會分離并平均分配到子細胞中。黏連蛋白(姐妹染色單體之間的連結蛋白)的裂解是分離姐妹染色單體的關鍵性事件，分離酶(SEP)是水解黏連蛋白的關鍵酶，它的活性被嚴密調控。如圖(a)(b)(c)分別表示分裂過程中細胞內發(fā)生的變化以及對應細胞內某些化合物的含量變化。下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)時期，SCR能與SEP緊密結合，阻止SEP水解黏連蛋白B．b時期，APC含量上升，使SCR分解C．與b時期相比，c時期染色體和DNA數(shù)目均加倍D．若SEP的活性被抑制，姐妹染色單體就無法分離5．[2023·浙睿原創(chuàng)聯(lián)盟高三二模]微核是染色體或缺少著絲粒的染色體片段在分裂過程中行動滯后，不能進入主核而形成的游離于細胞核之外的小核。我國科學家建立了一套蠶豆根尖微核測試系統(tǒng)，并首次用于監(jiān)測水環(huán)境污染。下圖是鉛污染水體中蠶豆根尖細胞分裂部分時期圖。下列有關敘述錯誤的是()A．微核的主要成分是DNA和蛋白質B．物理輻射和化學誘變劑也可能誘導微核的產(chǎn)生C．圖乙細胞發(fā)生了染色體數(shù)目變異，圖丙細胞發(fā)生了染色體結構變異D．根據(jù)甲圖中微核的數(shù)目不能判斷發(fā)生變異的細胞數(shù)目6．[2023·山東濟南一模](不定項)細胞周期蛋白依賴性激酶(簡稱CDK)是細胞周期調控的核心物質，不同的CDK能使其特異性靶蛋白質磷酸化從而激發(fā)細胞周期各期的順利進行，其中CDK4或CDK6被激活能激發(fā)細胞進入細胞周期G1期(DNA合成準備期)。實驗測得體外培養(yǎng)某種動物細胞的細胞周期各階段時間為：分裂間期分為G1期(10h)、S期(DNA復制，7h)、G2期(3.5h)，分裂期(M期，1.5h)。下列說法錯誤的是()A．G2期的細胞中，每條染色體含2條染色單體，核DNA數(shù)目加倍B．不同的CDK使特異性靶蛋白質磷酸化的過程，改變了靶蛋白質的空間結構C．CDK4或CDK6被激活的細胞，細胞周期S期(DNA合成期)會縮短D．用含有DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)10h后，細胞都被阻斷在S期7．[2023·河南省豫北名校高三聯(lián)考]用植物作為實驗材料，可以做很多研究。請根據(jù)下列圖表信息回答相關問題：(1)用光學顯微鏡觀察植物細胞有絲分裂過程，觀察的是植物根尖________區(qū)，此區(qū)細胞的特點是________________，如果從細胞周期的角度分析，圖甲中植物作為實驗材料最適合的是()(2)圖乙表示利用某二倍體植物進行單倍體育種過程中細胞內的染色體或核DNA含量變化，圖丙表示各個階段細胞分裂部分染色體圖像，請據(jù)圖回答問題：①圖乙BC段發(fā)生變化的原因是______________________，NO段發(fā)生變化的原因是________________________。②可以表示配子形成過程的是________________，表示秋水仙素使染色體含量加倍階段的是________________，可發(fā)生基因重組的階段是________________(所有答案均用羅馬數(shù)字表示)。③圖丙表示植物細胞減數(shù)分裂過程中的圖像，b、c細胞分別對應圖乙中字母________所表示的階段。8．[2023·山東濟南德潤高級中學高三月考]圖甲、乙均為某二倍體生物的細胞分裂模式圖，圖丙為每條染色體上的DNA含量在細胞分裂各時期的變化情況，圖丁表示某時期一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。請結合圖示分析回答下列問題：(1)圖甲細胞含有________個四分體，對應圖丙的________段；圖乙細胞中有________個染色體組，對應圖丙的________段，不考慮變異，圖乙細胞中染色體2上對應位置的基因是________(填“A”或“a”)。(2)圖丙中bc段可能會出現(xiàn)基因1和基因8的重新組合，其重組類型產(chǎn)生的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若將某一精原細胞中的一條染色體用14C充分標記，其同源染色體用32P充分標記，置于不含放射性的培養(yǎng)液中進行減數(shù)分裂，圖乙細胞中染色體的同位素標記情況是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。重點選做題9.[2023·山東濟南一模](不定項)真核細胞的細胞周期分為間期和分裂期，受多種物質的調控，分裂間期又分為G1、S、G2三個階段。下圖是某動物細胞的調節(jié)過程，圖中CDK2－CyclinE能促進細胞從G1期進入G2期。如果細胞中的DNA受損，會發(fā)生如圖所示的調節(jié)過程。下列敘述正確的是()A．某些蛋白質具有調控細胞增殖的功能B．活化的p53蛋白有利于DNA復制的發(fā)生C．DNA受損傷可能導致連續(xù)分裂的細胞大量停留在分裂期D．DNA受損傷可能是隨細胞分裂次數(shù)增加，端粒被截短造成的10．[2023·山東濟南一模](不定項)在有絲分裂中期，若出現(xiàn)單附著染色體(染色體的著絲粒只與一側的紡錘絲相連，如下圖所示)細胞將延緩后期的起始，直至該染色體與另一極的紡錘絲相連，并正確排列在赤道板上。此過程受位于前期和錯誤排列的中期染色體上的MAD2蛋白的監(jiān)控，正確排列的中期染色體上沒有MAD2蛋白。用玻璃微針勾住單附著染色體，模擬施加來自對極的正常拉力時，細胞會進入分裂后期。下列說法正確的是()A．細胞分裂能否進入到后期與來自兩極紡錘絲的均衡拉力有關B．當所有染色體上的MAD2蛋白都消失后細胞才能進入分裂后期C．MAD2蛋白功能異常，細胞將在染色體錯誤排列時停止在分裂中期D．癌細胞的染色體排布異常時仍然能繼續(xù)分裂可能與監(jiān)控缺失有關11．[2023·江蘇省無錫高三期末]蕓薹屬植物包括白菜(AA，2n＝20)、黑芥(BB，2n＝16)和甘藍(CC，2n＝18)三個基本種，其中A、B、C代表染色體組。白菜(AA)與甘藍(CC)通過人工雜交，獲得雜交種油菜(AC)，再經(jīng)秋水仙素加倍處理，獲得新合成甘藍型油菜(AACC)。為分析新合成甘藍型油菜花粉母細胞在減數(shù)分裂過程中染色體的行為特點，研究人員進行了如下實驗，請回答問題：實驗步驟的目的簡要操作過程①________選取生長健壯的新合成甘藍型油菜，采集花序置于卡諾氏液(無水乙醇∶冰醋酸＝3∶1)中，24h后轉入70%乙醇中冰箱冷藏備用制作裝片擇取花蕾期的花藥，用②________酶的混合酶液在37℃烘箱中酶解過夜，清水低滲處理30min，涂片、染色③________在熒光顯微鏡下觀察不同時期染色體行為，部分時期的顯微圖像如圖1所示，箭頭所指部位為異常染色體(1)請完成上表中①～③的內容。①________；②________；③________。(2)實驗中擇取的是花蕾期而非盛花期的花藥，其主要原因是________________________；酶解時需輕輕搖動錐形瓶，其主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)圖1結果顯示，a對應的細胞中除部分異常染色體外，其余均成對排列在____________兩側；b、d對應的細胞中均觀察到了分離時落后的染色體，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是________(填序號)。注：照片中呈亮白色的結構為染色體。①同源染色體聯(lián)會異常②紡錘體結構異常③著絲粒分裂異常(4)研究人員進一步統(tǒng)計了新合成甘藍型油菜與栽培種甘藍型油菜(來源于自然界中兩個基本種的自然雜交)花粉母細胞在減數(shù)分裂特定時期出現(xiàn)異常的比例(如圖2)。由圖可知，新合成甘藍型油菜出現(xiàn)異常染色體行為頻率較低的是________期；栽培種甘藍型油菜減數(shù)分裂時染色體行為異常的細胞比例明顯低于新合成油菜，其原因可能是栽培種甘藍型油菜在進化過程中經(jīng)歷了________，從而導致染色體行為的二倍化。整合訓練（五）1．解析：一般來說，細胞分化程度與全能性高低呈反比，細胞全能性大小的比較：受精卵>干細胞>生殖細胞>體細胞，因此，與受精卵相比，成體果蠅的NSC分化程度更高，全能性更低，A錯誤；據(jù)圖可知，S期主要進行DNA復制，S期后為停滯期，該時期核DNA含量可能是體細胞的2倍，B正確；Akt能促進NSC由暫不增殖的狀態(tài)轉化為增殖狀態(tài)，C錯誤；Trbl能促進NSC進入暫不增殖的狀態(tài)，同時抑制Akt的功能，因此控制Trbl的合成可促進NSC細胞增殖，維持NSC數(shù)量的穩(wěn)定，D正確。答案：BD2．解析：分析圖形可知，在細胞分裂間期，細胞核體積達到其最大體積的一半時，DNA的含量開始急劇增加，此時細胞核中進行DNA的復制過程，而蛋白質的合成發(fā)生在細胞質中，A錯誤；圖中核DNA數(shù)量減半的原因是細胞質分裂和核膜重新形成，細胞一分為二，染色體均分到兩個細胞中，B正確；DNA聚合酶是DNA的復制過程中需要的酶，而DNA復制過程發(fā)生在分裂間期，因此利用藥物抑制DNA聚合酶的活性，細胞將停留在分裂間期，C正確；核DNA的均等分配依靠紡錘絲牽引，高度螺旋化的染色體形態(tài)有利于染色體著絲粒的分裂和運動過程的發(fā)生，即染色體和紡錘體等結構周期性變化是核DNA均等分配的結構基礎，D正確。答案：A3．解析：由圖可知，蛋白S與分離酶結合抑制分離酶的活性，有活性的APC能夠分解蛋白S，從而使分離酶活化，進而黏連蛋白被切割使姐妹染色單體分離，有絲分裂中—后期轉換由活化APC啟動，A、B正確；依據(jù)題干信息“某紡錘絲被破壞，未能移向兩極的整條染色體可形成微核，即沒有進入子細胞核而殘留在細胞核外的微小染色質塊”，在有絲分裂末期核膜重建后，會被遺留在細胞核外，而成為微核，觀察細胞中的微核最好選擇處于末期的細胞觀察，C錯誤；細胞質分裂時微核隨機進入其中一個子細胞，母細胞產(chǎn)生的子細胞中DNA含量減少或增加，D正確。答案：ABD4．解析：由題圖可知，a時期，SCR能與SEP緊密結合，阻止SEP水解黏連蛋白，防止染色單體分離，A正確；b時期，APC含量上升，APC與SCR結合，使SCR分解，B正確；c圖對應有絲分裂后期，與b中期相比，c時期染色體數(shù)目加倍，DNA數(shù)目不變，C錯誤；分離酶（SEP）是水解黏連蛋白的關鍵酶，若SEP的活性被抑制，姐妹染色單體就無法分離，D正確。答案：C5．解析：根據(jù)題意分析已知，微核是由染色體或缺少著絲粒的染色體片段形成的，因此其主要成分是蛋白質和DNA，A正確；輻射和化學誘變劑可能誘導染色體變異，進而引起微核的產(chǎn)生，B正確；圖乙細胞發(fā)生了染色體結構變異，圖丙細胞發(fā)生了染色體數(shù)目變異，C錯誤；發(fā)生染色體變異的細胞中微核數(shù)目是不固定的，所以根據(jù)甲圖只能判斷哪些細胞發(fā)生了變異，但是不能根據(jù)微核的數(shù)目判斷發(fā)生變異的細胞數(shù)目，D正確。答案：C6．解析：G2期的細胞中，每條染色體含2條染色單體，因為DNA已完成復制，所以核DNA數(shù)目加倍，A正確；蛋白質能正常行使功能與其具有特定的空間結構有關，不同的CDK使特異性靶蛋白質磷酸化的過程，可能改變了靶蛋白質的空間結構從而使其功能發(fā)生改變，B正確；題干表明CDK4或CDK6被激活能激發(fā)細胞進入細胞周期G1期，開始為DNA合成做準備，不會影響S期的時間，C錯誤；S期是DNA復制期，用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)10h后，DNA復制不能進行，則G1期細胞被阻斷在S期，但G2期等細胞并未進入S期，不會被阻斷在S期，D錯誤。答案：CD7．解析：（1）根尖分生區(qū)的細胞具有較強的分裂能力，其特點是細胞呈正方形，排列緊密；用顯微鏡觀察有絲分裂過程的實驗中，應選擇分裂期占細胞周期的比例最大的細胞進行觀察，A植物分裂期所占比例為3÷15×100%＝20%，B植物分裂期所占比例為4÷23×100%≈17.4%，C植物分裂期所占比例為3.5÷32×100%≈10.9%，D植物分裂期所占比例為3.1÷16×100%≈19.4%，綜上分析，A植物作為實驗材料最適合。（2）①圖乙BC段發(fā)生變化的原因是DNA的復制（和蛋白質的合成），NO段發(fā)生變化的原因是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開。②配子形成過程發(fā)生在減數(shù)分裂，對應圖中的Ⅰ和Ⅱ；表示秋水仙素使染色體含量加倍階段的是有絲分裂前期，對應圖中的Ⅳ；可發(fā)生基因重組的階段是減數(shù)分裂Ⅰ的前期和后期，對應圖中的Ⅰ。③b細胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，對應圖中的CD段；c細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ中期，對應圖中的EF。答案：（1）分生細胞呈正方形，排列緊密A（2）①DNA的復制（和蛋白質的合成）著絲粒分裂，姐妹染色單體分開②Ⅰ和ⅡⅣI③CD、EF8．解析：（1）圖甲細胞中存在同源染色體且著絲粒排列在細胞赤道板上，處于有絲分裂中期，沒有四分體，對應圖丙中的bc段；圖乙細胞中有2個染色體組，沒有染色單體，對應圖丙中的de段。圖乙細胞中染色體2與1是一對姐妹染色單體分開后形成的，不考慮變異的情況下，對應位置的基因相同，都是a基因。（2）圖丙bc段表示每條染色體上有兩個DNA分子，對應有絲分裂過程中的前期和中期，對應減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ前期和中期，基因1和基因8為同源染色體上的非等位基因，其基因發(fā)生重組的原因為減數(shù)分裂Ⅰ位于同源染色體上的等位基因會隨著非姐妹染色單體的交換發(fā)生交換。（3）若將某一精原細胞中的一條染色體用14C充分標記，其同源染色體用32P充分標記，置于不含放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，進行一次完整的減數(shù)分裂，在減數(shù)分裂Ⅰ前的間期，DNA會發(fā)生復制，則題中染色體的兩條姐妹染色單體上各有一條DNA鏈帶有標記，減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生同源染色體分離，兩個次級精母細胞中一個含有14C標記，另一個含有32P標記，因此圖乙細胞中有兩條含有14C標記的染色體或兩條含有32P標記的染色體。答案：（1）0bc2dea（2）減數(shù)分裂Ⅰ位于同源染色體上的等位基因會隨著非姐妹染色單體的交換發(fā)生交換（3）兩條含有14C標記的染色體或兩條含有32P標記的染色體9．解析：某些蛋白質具有調控細胞增殖的功能，如p21蛋白使CDK2－CyclinE失活，導致細胞不能從G1期進入G2期，A正確；活化的p53蛋白能促進p21基因表達形成p21蛋白，p21蛋白使CDK2－CyclinE失活，導致細胞不能從G1期進入G2期，不利于DNA復制的發(fā)生，B錯誤；DNA受損傷，導致細胞不能從G1期進入G2期，可能導致連續(xù)分裂的細胞大量停留在間期，C錯誤；端粒是指染色體兩端的DNA片段，DNA受損傷可能是隨細胞分裂次數(shù)增加，端粒被截短造成的，D正確。答案：AD10．解析：出現(xiàn)單附著染色體時，細胞后期將延后，而用微針勾出單附著染色體施加壓力，細胞分裂能正常進行，故細胞分裂能否進入后期與來自兩極紡錘絲的拉力有關，A正確；MAD2蛋白監(jiān)控單附著染色體的存在，正確排列的細胞中期的染色體