綜合提能檢測（五）由“蛋白激酶在細(xì)胞周期的作用”理清細(xì)胞分裂及其與變異的關(guān)系一、選擇題1．(2021·德州二模)維管組織中心(MTOC)是細(xì)胞內(nèi)能夠發(fā)出蛋白纖維并使之延伸的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，參與紡錘體的形成。研究發(fā)現(xiàn)，長春花堿能夠抑制MTOC發(fā)出的蛋白纖維的解聚和組裝。下列相關(guān)敘述正確的是()A．動、植物細(xì)胞的MTOC中具有一對中心粒B．真核細(xì)胞在分裂過程中細(xì)胞兩極均會出現(xiàn)MTOCC．洋蔥根尖細(xì)胞分裂過程中，同源染色體分離與MTOC有關(guān)D．長春花堿能將連續(xù)分裂的細(xì)胞的細(xì)胞周期抑制在分裂期解析：選D高等植物細(xì)胞具有維管組織中心(MTOC)，但是沒有中心體，A錯誤；真核細(xì)胞在無絲分裂過程中，沒有紡錘體的形成，細(xì)胞兩極不會出現(xiàn)MTOC，B錯誤；洋蔥根尖細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，不能進(jìn)行減數(shù)分裂，沒有同源染色體分離，C錯誤；分裂前期，紡錘體形成，長春花堿能夠抑制MTOC發(fā)出的蛋白纖維的解聚和組裝，抑制紡錘體的形成，能將連續(xù)分裂的細(xì)胞的細(xì)胞周期抑制在分裂期，D正確。2．甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)中N元素位置上帶有乙基而成為7乙基鳥嘌呤(mG)，mG不與胞嘧啶配對而與胸腺嘧啶配對。細(xì)胞中某核DNA分子的一條鏈中一個G(在X位點)在EMS作用下轉(zhuǎn)化成mG，經(jīng)連續(xù)的細(xì)胞分裂形成一定數(shù)量的子細(xì)胞。下列說法正確的是()A．若進(jìn)行減數(shù)分裂，會有一個子細(xì)胞出現(xiàn)A—T的X位點B．若進(jìn)行減數(shù)分裂，有一半的子細(xì)胞會出現(xiàn)變異的X位點C．若進(jìn)行兩次有絲分裂，會產(chǎn)生三種不同X位點的子細(xì)胞D．若進(jìn)行三次有絲分裂，有3/4的子細(xì)胞其X位點仍為G—C解析：選CEMS誘發(fā)基因突變(G—C轉(zhuǎn)換成A—T)至少需要經(jīng)過兩次DNA復(fù)制，而減數(shù)分裂過程中只有一次DNA復(fù)制過程，因此，產(chǎn)生的子細(xì)胞中的X位點不會出現(xiàn)A—T堿基對，A錯誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，由于經(jīng)過了一次DNA復(fù)制過程，則會有1/4的子細(xì)胞會出現(xiàn)變異的X位點，B錯誤；若進(jìn)行兩次有絲分裂，則意味著DNA經(jīng)過兩次DNA復(fù)制，會產(chǎn)生三種不同X位點的子細(xì)胞，分別為G—C、mG—T、A—T，C正確；EMS能使DNA序列中G—C轉(zhuǎn)換成A—T，若進(jìn)行三次有絲分裂，有1/2的子細(xì)胞其X位點仍為G—C，D錯誤。3．(2021·唐山模擬)將分生區(qū)細(xì)胞培養(yǎng)在含放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，短時間后更換到無放射性的培養(yǎng)基中再培養(yǎng)一段時間。測定分裂期細(xì)胞中帶放射性DNA的細(xì)胞的百分率，結(jié)果如圖所示。下列分析錯誤的是()A．10～20h曲線下降，與被標(biāo)記的細(xì)胞逐漸完成分裂有關(guān)B．20h后曲線再次開始上升，是因為被標(biāo)記的細(xì)胞進(jìn)入第二輪分裂的分裂期C．每一個被標(biāo)記的細(xì)胞分裂兩次形成的四個細(xì)胞中，均只有兩個細(xì)胞帶有放射性DNAD．從DNA復(fù)制完成到分裂期開始的時長約為2h解析：選C由題圖分析可知，10～20h曲線下降與被標(biāo)記的細(xì)胞逐漸完成分裂有關(guān)，A正確；20h之后曲線再次上升是因為被標(biāo)記的細(xì)胞再次進(jìn)入分裂期，B正確；細(xì)胞內(nèi)有多對染色體(不是只有一條染色體)，分裂形成的四個細(xì)胞中不可能均有兩個帶有放射性，C錯誤；細(xì)胞被標(biāo)記說明已完成了復(fù)制，而題干又說“短時間”，故從DNA復(fù)制完成到分裂期開始的時長約為2h，D正確。4.(2021·廈門模擬)染色體的核型分析是在有絲分裂中期對染色體進(jìn)行測量計算后，將染色體進(jìn)行分組、同源配對和排隊。某種雄性昆蟲的體細(xì)胞內(nèi)僅含有一條X染色體，其染色體組成為2N＝21，其部分染色體的核型如圖所示。下列有關(guān)該昆蟲細(xì)胞有絲分裂的分析，正確的是()A．分裂前期，從細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體B．分裂中期，1與2,3與4分別排列在赤道板兩側(cè)C．分裂后期，細(xì)胞出現(xiàn)2條性染色體，沒有染色單體D．細(xì)胞膜向中部縊裂時，每個細(xì)胞核含有7個核DNA解析：選C動物細(xì)胞在有絲分裂的前期，從中心體周圍發(fā)出星射線形成紡錘體，A錯誤；在有絲分裂中期，染色體的著絲粒排列在赤道板上，B錯誤；在有絲分裂后期，由于著絲粒分裂，細(xì)胞出現(xiàn)2條性染色體，沒有染色單體，C正確；有絲分裂末期，細(xì)胞膜向中部縊裂時，每個細(xì)胞核含有21個核DNA，D錯誤。5．(2021·泰安模擬)激活的細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)抑制因子會造成細(xì)胞周期停滯，引發(fā)細(xì)胞衰老。如圖反映的是一種癌基因誘導(dǎo)激活CDKs的抑制因子而引起的細(xì)胞衰老的過程。下列敘述錯誤的是()A．原癌基因突變不一定會導(dǎo)致細(xì)胞癌變B．衰老細(xì)胞中多種酶的活性降低C．CDKs抑制因子基因?qū)儆谝职┗駾．CDKs有活性就會導(dǎo)致細(xì)胞衰老的發(fā)生解析：選D原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的過程，抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖，因此原癌基因突變不一定會導(dǎo)致細(xì)胞癌變，A正確；衰老細(xì)胞中多種酶的活性降低，B正確；CDKs抑制因子基因表達(dá)產(chǎn)生的激酶(CDKs)抑制因子會造成細(xì)胞周期停滯，引發(fā)細(xì)胞衰老，可見其屬于抑癌基因，C正確；由圖可知，抑制CDKs活性會導(dǎo)致細(xì)胞衰老的發(fā)生，D錯誤。6.在細(xì)胞分裂過程中，某些正常的染色體容易斷裂，若斷裂發(fā)生于染色體的兩個末端，那么斷裂下來的兩個片段彼此可以粘合成無著絲粒的片段，而帶著絲粒的部分可通過兩斷端的粘合形成環(huán)狀染色體(如圖)。不帶著絲粒的片段往往消失，而帶著絲粒的部分能繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂。已知基因型為Aa的細(xì)胞中含有一條環(huán)狀染色體，關(guān)于該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂(不考慮其他變異)的說法，錯誤的是()A．在間期時可形成兩條環(huán)狀染色單體B．其子細(xì)胞中可能不含有環(huán)狀染色體C．其子細(xì)胞中染色體數(shù)目與母細(xì)胞相同D．其子細(xì)胞的基因型可能為A、a或Aa解析：選B在該細(xì)胞分裂過程中，間期環(huán)狀染色體復(fù)制后可形成由同一個著絲粒連接的兩個環(huán)狀染色單體，A正確；根據(jù)題干信息可知，某正在分裂的細(xì)胞中已形成一條環(huán)狀染色體，環(huán)狀染色體能繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂，其子細(xì)胞中均存在環(huán)狀染色體，B錯誤；雖然環(huán)狀染色體的形成是正常染色體斷裂所致，但環(huán)狀染色體能繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞中染色體數(shù)目并未發(fā)生改變，則環(huán)狀染色體不會改變其子細(xì)胞中染色體的數(shù)目，所以進(jìn)行有絲分裂，其子細(xì)胞與母細(xì)胞染色體數(shù)目相同，C正確；分裂完成后不能確定Aa基因的位置，有可能其中一個基因隨無著絲粒的片段丟失，所以子細(xì)胞基因型可能為A、a或Aa，D正確。7．研究人員用小鼠進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂時，同源染色體著絲粒大小有所不同，著絲粒較大的染色體更易與酪氨酸化(Tyr)紡錘絲分離，并與去酪氨酸化(dTyr)的紡錘絲結(jié)合，從而有更多的機(jī)會進(jìn)入卵細(xì)胞(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A．圖示過程發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，同源染色體進(jìn)行分離B．圖中細(xì)胞分裂后有dTyr紡錘絲微管的一端將形成次級卵母細(xì)胞C．圖中同源染色體分別向細(xì)胞的兩極移動需要紡錘絲的牽引D．與卵細(xì)胞同時形成的極體中著絲粒小的染色體較多解析：選D同源染色體著絲粒大小有所不同，圖示過程同源染色體進(jìn)行分離，發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，A正確；根據(jù)題意可知，著絲粒較大的染色體有更多的機(jī)會進(jìn)入卵細(xì)胞，所以圖中細(xì)胞分裂后有dTyr紡錘絲微管的一端將形成次級卵母細(xì)胞，B正確；圖中同源染色體分別向細(xì)胞的兩極移動需要紡錘絲的牽引，C正確；次級卵母細(xì)胞著絲粒分裂，染色單體分開形成子染色體分別進(jìn)入卵細(xì)胞和極體，所以與卵細(xì)胞同時形成的極體中著絲粒大的染色體較多，D錯誤。8．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在某雄性動物中有參與減數(shù)分裂的O基因和S基因，誘導(dǎo)其突變后，相應(yīng)的減數(shù)分裂結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A．O基因突變導(dǎo)致減數(shù)分裂Ⅰ中細(xì)胞質(zhì)無法正常分裂B．S基因可能參與減數(shù)分裂Ⅰ中四分體的形成C．S基因突變后形成的精子與正常的卵細(xì)胞受精形成三倍體D．若兩個基因同時突變后進(jìn)行減數(shù)分裂，形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目均異常解析：選BO基因突變導(dǎo)致減數(shù)分裂Ⅱ中細(xì)胞質(zhì)無法正常分裂，A錯誤；S基因突變導(dǎo)致減數(shù)分裂Ⅰ時同源染色體無法正常聯(lián)會，B正確；S基因突變后形成的精子與正常的卵細(xì)胞受精不會形成三倍體，C錯誤；若兩個基因同時突變后進(jìn)行減數(shù)分裂，形成的子細(xì)胞中可能會出現(xiàn)染色體數(shù)目正常的細(xì)胞，D錯誤。9．細(xì)胞在有絲分裂時，細(xì)胞中的姐妹染色單體均須附著于紡錘絲上，這稱為雙定向作用，一種名為紡錘體裝配檢查點(SAC)的監(jiān)控機(jī)制能監(jiān)視紡錘絲附著過程，一旦發(fā)現(xiàn)如圖所示的異常現(xiàn)象，便暫停姐妹染色單體的分離直到雙定向作用完成才能繼續(xù)進(jìn)行分裂。下列推測錯誤的是()A．圖中細(xì)胞處于分裂前期B．MCC對APC具有抑制作用C．上述現(xiàn)象也可發(fā)生在減數(shù)分裂中D．若SAC監(jiān)控機(jī)制異常，子細(xì)胞可能發(fā)生染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異解析：選D該細(xì)胞中核仁、核膜消失，出現(xiàn)紡錘絲，染色體散亂分布且每條染色體包括兩條染色單體，因此圖中細(xì)胞處于分裂前期，A正確；如果只有一條染色單體附著在紡錘絲上，則3M2B附著在對側(cè)著絲粒上，并激活MCC，后者抑制APC的活性，暫停姐妹染色單體分離和有絲分裂的進(jìn)行，由此確保只有雙定向作用完成，染色單體才能順利分離，所以MCC對APC具有抑制作用，B正確；減數(shù)分裂Ⅱ也有姐妹染色單體的分離，因此上述現(xiàn)象也可發(fā)生在減數(shù)分裂中，C正確；若SAC監(jiān)控機(jī)制異常，子細(xì)胞中可能產(chǎn)生染色體數(shù)目的變異，D錯誤。10．(2021·德州一模，多選)磷酸化的Cdc2發(fā)生去磷酸化后才能被激活從而使細(xì)胞進(jìn)入分裂期，Cdc2的磷酸化受基因Cdc25和基因Weel調(diào)節(jié)。裂殖酵母經(jīng)過自身延長后從中間斷裂進(jìn)行生殖，科研人員通過培養(yǎng)野生型、Weel突變體和Cdc25突變體裂殖酵母，進(jìn)行了細(xì)胞周期的研究，表型如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．基因Cdc25表達(dá)、基因Weel不表達(dá)時細(xì)胞才能正常分裂B．基因Weel和基因Cdc25分別抑制和促進(jìn)了Cdc2的去磷酸化C．正常細(xì)胞中磷酸化的Cdc2發(fā)生去磷酸化后，核膜解體D．基因Cdc25在分裂期表達(dá)，基因Weel在間期表達(dá)解析：選AD由題意可知，基因Cdc25表達(dá)、基因Weel不表達(dá)時細(xì)胞不能正常分裂，A錯誤；磷酸化的Cdc2發(fā)生去磷酸化后才能被激活從而使細(xì)胞進(jìn)入分裂期，根據(jù)圖示可知，基因Weel和基因Cdc25分別抑制和促進(jìn)了Cdc2的去磷酸化，B正確；正常細(xì)胞中磷酸化的Cdc2發(fā)生去磷酸化后，細(xì)胞能進(jìn)入分裂期，所以會發(fā)生核膜解體現(xiàn)象，C正確；基因Cdc25和基因Weel都應(yīng)該在間期表達(dá)，D錯誤。11．(多選)某種動物(2N＝6)的基因型為AaBbRrXTY，其中A、B在一條常染色體上，R、r在另一對常染色體上。該動物的一個精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生甲、乙、丙、丁四個精細(xì)胞，甲和乙來自一個次級精母細(xì)胞，丙和丁來自另一個次級精母細(xì)胞。已知甲的基因型是AbRXTY，不考慮基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異，下列判斷錯誤的是()A．甲形成過程中發(fā)生了基因重組B．乙的基因型可能是ABRXTYC．丙含有3條染色體D．丁的基因型不可能是aBr解析：選CDA、B位于一條染色體上，減數(shù)分裂過程應(yīng)不分開，現(xiàn)在產(chǎn)生基因型為Ab的配子，不考慮基因突變和染色體變異，則發(fā)生了基因重組，A/a或B/b片段出現(xiàn)了交叉互換，屬于基因重組，A正確；甲和乙來自一個次級精母細(xì)胞，若發(fā)生的是B/b交叉互換，乙的基因型可能是ABRXTY，B正確；甲和丙來自不同的次級精母細(xì)胞，甲細(xì)胞同時含有X和Y染色體，則在減數(shù)分裂Ⅰ后期XY同源染色體未分離而移向同一極，導(dǎo)致丙所在次級精母細(xì)胞沒有性染色體，只有2條常染色體，C錯誤；根據(jù)題干信息分析可知，減數(shù)分裂Ⅰ后期XY未分離，同時移動到甲所在的次級精母細(xì)胞，且發(fā)生了交叉互換，則丁的基因型可能是aBr，D錯誤。二、非選擇題12．(2021·錦州模擬)某雄性哺乳動物的基因型為HhXBY，圖1是該動物某器官內(nèi)的細(xì)胞分裂模式圖，圖2是測定的該動物體內(nèi)①～⑦細(xì)胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的關(guān)系圖。請回答下列問題：(1)圖1細(xì)胞所處的時期是______________________，其染色體數(shù)量和核DNA數(shù)量與圖2中________細(xì)胞相同。(2)圖1細(xì)胞中的基因h可能是____________________的結(jié)果，該細(xì)胞繼續(xù)分裂形成的子細(xì)胞基因型為____________________。(3)圖2中，肯定不含姐妹染色單體的細(xì)胞有____________，正在進(jìn)行DNA復(fù)制的細(xì)胞有________，可能會出現(xiàn)四分體的細(xì)胞是________。(4)在細(xì)胞分裂過程中，染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動時出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖3所示。若在形成圖2中細(xì)胞⑦的過程中，H基因所在的染色體出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到兩極，不考慮其他變異和性染色體的情況下，該細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型可能是____________，該變異類型屬于____________________。解析：(1)由題圖可知，該細(xì)胞不存在同源染色體，而且染色體著絲粒未斷裂，染色體排列混亂所以該細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ前期，該時期染色體數(shù)量是體細(xì)胞中的一半，DNA數(shù)量和體細(xì)胞相同。所以與圖2的②對應(yīng)。(2)圖1細(xì)胞的基因型為HhXBXB，該細(xì)胞中染色體含有H也有h，說明h可能來自基因突變或者在減數(shù)分裂Ⅰ時發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換。該細(xì)胞繼續(xù)分裂形成子細(xì)胞的基因型為HXB和hXB。(3)不含有姐妹染色單體的細(xì)胞中染色體數(shù)目等于DNA數(shù)目即①③⑦，正在DNA復(fù)制的細(xì)胞DNA數(shù)目處在2n和4n之間即④⑤，可能出現(xiàn)四分體的細(xì)胞(處于減數(shù)分裂Ⅰ前期或中期)，其染色體數(shù)目和體細(xì)胞相同，DNA數(shù)目是體細(xì)胞的二倍即⑥。(4)根據(jù)題意，染色體橋可能導(dǎo)致基因重復(fù)分配到一個子細(xì)胞中，所以H基因所在的染色體出現(xiàn)染色體橋子細(xì)胞的基因型可能是Hh或HHh或h，該變異屬于染色體變異。答案：(1)減數(shù)分裂Ⅱ前期②(2)基因突變或交叉互換HXB和hXB(3)①③⑦④⑤⑥(4)Hh或HHh或h染色體結(jié)構(gòu)變異13．雌激素受體陽性/表皮細(xì)胞生長因子受體2陰性(HR′/HER2)乳腺癌是常見的一種乳腺癌分型。雌激素有促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖的作用，機(jī)理是上調(diào)乳腺癌細(xì)胞中周期蛋白D(cyclinD)的表達(dá)，cyclinD與周期蛋白依賴性激酶4/6(CDK4/6)結(jié)合形成復(fù)合物，促進(jìn)乳腺癌的惡性發(fā)展(如圖所示)。請回答下列問題：(1)雌激素經(jīng)________傳送后，以____________方式進(jìn)入細(xì)胞。與雌激素受體結(jié)合，形成激素受體復(fù)合物，上調(diào)cyclinD基因的表達(dá)。(2)分裂間期的第一個時期為G1期，為了復(fù)制出一套遺傳物質(zhì)，G1期需準(zhǔn)備好主要原料__________和__________，然后在cyclinD與CDK4/6結(jié)合形成的復(fù)合物的作用下，細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期。(3)S期進(jìn)行遺傳物質(zhì)的復(fù)制，細(xì)胞核中DNA分子數(shù)________，染色體數(shù)________。(4)S期結(jié)束后，經(jīng)過G2期進(jìn)入分裂期(M期)，細(xì)胞分裂成為兩個子細(xì)胞。下列事件中有利于染色體平均分開的有__________(填序號)。①G2期對DNA的檢查修復(fù)②核膜的解體與重建