1、1细胞的有丝分裂(30 分钟 100 分)一、选择题(共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分)1.(2019桂林模拟)下列有关细胞的说法正确的是 ( )A.大肠杆菌的细胞膜、线粒体的内外膜、高尔基体膜都属于生物膜系统B.人体心肌细胞与神经细胞都具有细胞周期C.有氧呼吸过程中产生的H和光合作用产生的H是同一种物质D.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大【解析】选 D。大肠杆菌是原核生物，细胞中没有线粒体、高尔基体，A 错误；人体心肌细胞、神经细胞是高度分化的动物细胞，不能进行细胞分裂，因此没有细胞周期，B 错误；有氧呼吸过程中产生的H是 NADH，光合作用产生的H是 NADPH，C 错误；
2、细胞体积越大，其相对表面积(细胞表面积与体积的比值)越小，物质运输能力越低，因此细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大，D 正确。2.下列有关细胞周期的叙述，正确的是 ( )A.进行有丝分裂的细胞都具有细胞周期B.细胞周期中可以发生基因突变和基因重组C.抑制 DNA 复制，细胞会停滞在分裂期D.不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同【解析】选 D。有丝分裂完成后的细胞有三种去向：继续分裂、暂时停止分裂、分化，只有连续分裂的细胞才有细胞周期，A 错误；基因重组通常发生在减数分裂过程中，而进行减数分裂的细胞没有细胞周期，B 错误；DNA 复制发生在细胞分裂间期的 S 期，所以抑制DNA 复制，细胞
3、会停滞在分裂间期，C 错误；不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同，D 正确。【知识总结】细胞分裂后产生子细胞的三种去向(1)持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。2(2)暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T 细胞、B 细胞、记忆细胞。(3)永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。3.下列各项中，能看到完整细胞核的是 ( )A.蛙的红细胞的分裂过程B.正在分裂的细菌C.洋葱根尖细胞
4、有丝分裂的后期D.人的成熟红细胞【解析】选 A。蛙的红细胞进行的是无丝分裂，无丝分裂过程中可以看到完整的细胞核；细菌属于原核生物，没有成形的细胞核；核膜和核仁在有丝分裂前期消失，在有丝分裂末期重建，因此在洋葱根尖细胞有丝分裂的后期不能看到完整的细胞核；人的成熟红细胞没有细胞核。4.在大蒜根尖分生区细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是 ( )A.中心体的移动和纺锤体的形成B.DNA 双链解旋和蛋白质的合成C.DNA 数目加倍和染色体数目加倍D.核膜、核仁的消失和赤道板的形成【解析】选 B。大蒜是高等植物，细胞中不含中心体，A 错误；DNA 双链解旋和蛋白质的合成都发生在分裂间期，B 正确
5、；DNA 数目加倍发生在分裂间期，染色体数目加倍发生在分裂后期，C 错误；核膜、核仁的消失发生在前期，而赤道板不是真实存在的结构，不会形成，D 错误。【知识总结】与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用名称 生物类型 作用时期 生理作用核糖体 动物、植物 主要是间期 合成有关蛋白质线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量高尔基体植物 末期 与细胞壁(板)的形成有关中心体 动物、低 前期 与纺锤体的形成有关3等植物5.下列有关观察高等植物细胞有丝分裂实验现象的叙述，错误的是 ( )A.分生区的细胞呈正方形B.能够观察到中心体发出的星射线形成纺锤体C.处于分裂前期的细胞可以观察到核仁D.向左下方略移动
6、装片，物像向右上方移动【解析】选 B。分生区的细胞呈正方形，高等植物细胞中不存在中心体，纺锤体是由细胞的两极发出的；分裂前期核仁和核膜是逐渐消失的，所以可以在前期观察到核仁；由于显微镜形成的是一个倒像，所以向左下方略移动装片，物像向右上方移动。【加固训练】用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，下列叙述正确的是( )A.同一视野中各个细胞的染色体数目相等B.在一个视野中处于分裂前期和中期的细胞数目可能相等C.观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体D.每个细胞是独立分裂的，任选一个细胞可持续观察它的整个分裂过程【解析】选 B。同一视野中各个细胞所处的时期可能不一样，各个细胞的染色体数
7、目不一定相等，在分裂后期染色体会加倍；在一个视野中处于分裂前期和中期的细胞数目可能相等；观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到染色体，但看不到赤道板，赤道板是假想的一个平面；每个细胞是独立分裂的，但在解离的时候已经杀死了细胞，所以我们看到的是细胞分裂某个阶段的静态图。6.下图为四组植物材料在“观察分生组织细胞的有丝分裂”实验中的实验结果，下列说法正确的是 ( )A.细胞周期的持续时间取决于细胞类型，与外界因子无关B.秋水仙素作用于分裂期，能使细胞染色体数目加倍C.最好选用植物 D 观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短D.分裂期细胞核中可以进行转录和翻译过程4【解析】选 B。细胞周期的持续时间既取决
8、于细胞类型，也与温度、营养等外界因子有关；秋水仙素作用于有丝分裂前期，能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍；观察植物细胞有丝分裂时，最好选择分裂期所占比例较大的细胞，如植物 D；分裂期核膜解体，没有细胞核。7.(2019六盘水模拟)如图为细胞周期的不同表示形式，图甲中 G1期、S 期、G 2期分别表示有丝分裂间期的三个阶段，M 期表示有丝分裂的分裂期。下列描述细胞周期的相关说法中，正确的是 ( )A.诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的 S 期或丙的 AB 段B.一个完整的细胞周期是指图乙的 a+b 段或 b+c 段C.用秋水仙素处理细胞可作用于丙细胞的 AB 段D.细胞中始终含
9、有染色单体的时间段是 M 或 b、d 或 AB 段【解题指南】解答本题需要从图中明确以下三点：(1)图甲中：G 1、S、G 2为分裂间期，M 为分裂期。(2)图乙中：a 和 c 时间长，为分裂间期，b 和 d 为分裂期。(3)图丙中：AB 段表示分裂期，BA 段表示分裂间期。【解析】选 C。本题主要考查细胞周期的概念及有丝分裂的过程。基因突变可发生于有丝分裂间期 DNA 分子的复制时，所以用物理或化学方法诱导基因突变需要作用于甲的 S 期或丙的 BA 段，A 错误；图乙中 a、c 表示有丝分裂间期，b、d 表示分裂期，所以 a+b 或c+d 可表示为一个细胞周期，b+c 不能表示一个细胞周期，
10、B 错误；秋水仙素可抑制纺锤体的形成，而纺锤体形成于有丝分裂前期，所以用秋水仙素作用于丙细胞的 AB 段，C 正确；M 或 b、d 或 AB 段均表示分裂期，分裂期中，只有前期和中期存在染色单体，而后期和末期不存在染色单体，D 错误。58.(2019银川模拟)某科学家用放射性同位素分别标记的 T 和 U 培养基培养蚕豆根尖分生区细胞，观察其有丝分裂，已知蚕豆有丝分裂周期为 20 小时，根据这两种碱基被细胞利用的速率绘制的曲线如图所示。下列对此结果的分析中，不正确的是 ( )A.b 点时刻，细胞正大量合成 RNAB.d 点时刻，细胞中 DNA 含量达到最大值C.ce 阶段，细胞最容易发生基因突变
11、D.在显微镜下，处于 ae 阶段的细胞数目最多【解析】选 B。碱基 U 是 RNA 特有的，b 点时刻 U 的利用率最高，说明细胞正大量合成RNA，A 正确；碱基 T 是 DNA 特有的，d 点时刻 T 的利用率最高，说明细胞正大量合成DNA，但此后仍在利用 T，说明 DNA 复制没有停止，因此 e 点时刻，细胞中 DNA 含量达到最大值，B 错误；ce 阶段，DNA 分子进行复制，双链要解旋，所以细胞最容易发生基因突变，C 正确；由于在细胞周期中，间期时间最长，所以在显微镜下，处于 ae 阶段的细胞数目最多，D 正确。二、非选择题(共 22 分)9.图甲是某生物细胞周期各阶段的染色体 DNA
12、 和细胞质中 mRNA 含量的变化曲线，图乙是该生物细胞分裂过程中的某一时期图像，请据图回答下列问题：6(1)图甲的_(填图中字母)阶段，细胞最易受到致癌因子影响，导致癌变。 (2)图甲曲线表明，细胞分裂过程中核糖体功能活跃的时期是_(填图中字母)。d 段细胞质中 mRNA 明显减少，最可能的原因是细胞分裂前期发生了_，导致 mRNA 合成减少，且原来的 mRNA 不断减少。 (3)图乙细胞此时应处于有丝分裂中期，则判断依据是_。在图甲所示各阶段中，细胞中染色体数目最多为_条。 【解析】(1)图甲中的 b 阶段处于 DNA 复制过程，细胞最易受到致癌因子影响，导致癌变。(2)mRNA 是翻译的
13、模板，翻译在核糖体中进行，mRNA 含量高的时期代表翻译过程活跃。图甲曲线 a、c 时期 mRNA 含量高，核糖体功能活跃。d 段细胞中 mRNA 明显减少，最可能的原因是染色体高度螺旋化，DNA 不能正常解旋，原来的 mRNA 被分解而减少。(3)图乙细胞中存在同源染色体，且染色体的着丝点位于赤道板上，应处于有丝分裂中期。图乙细胞中有 4 条染色体，有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数目达到最多，后期细胞中染色体数目为 8 条。答案：(1)b(2)a、c 染色质(丝)高度螺旋化形成染色体(3)着丝点排列在细胞中央且有同源染色体 8【知识总结】与细胞周期相联系的知识(1)联系基因突变：在细胞分裂间
14、期的 S 期，DNA 复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。(2)联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA 分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。(4)联系免疫：在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的 B 细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。71.(5 分)在癌细胞培养液中加入维生素 C(实验组)以研究其对癌细胞增殖的影响。培养过程中定时检测处于分裂期细胞的百分比，得到如图曲线。据此分析，下列有关说法正确的是( )A.10 h 时对照组细胞对培养液中含氮、磷的物质吸收
15、速率最快B.10 h 时对照组中细胞染色体数和 DNA 数均为体细胞的 2 倍C.维生素 C 对分裂期和细胞周期基本没有影响D.维生素 C 对癌细胞分裂间期的抑制作用比对分裂期的抑制作用明显【解析】选 C。含氮、磷的物质是合成 DNA 和蛋白质的重要原料，DNA 的复制和蛋白质的合成发生在间期，对照组细胞在 67 h 时分裂期细胞百分比迅速升高，所以 10 h 时对培养液中含氮、磷的物质吸收速率最慢，A 错误；10 h 时对照组中的细胞均处于分裂期，包括前期、中期、后期和末期，其中前期、中期和末期细胞中染色体数均和体细胞中的相同，且末期细胞中的 DNA 数也和体细胞中的相同，但后期细胞中染色体
16、数是体细胞的 2 倍，B错误；由图可知，使用维生素 C 后实验组经较长时间分裂期细胞数目才达到 100%，说明分裂间期的时间明显延长，而分裂期细胞数目持续 100% 的时间基本相等，说明分裂期的时间基本不变，说明维生素 C 对癌细胞分裂间期的抑制作用比对分裂期的抑制作用明显，所以 C 正确、D 错误。2.(5 分)(2018全国卷)已知药物 X 对细胞增殖有促进作用，药物 D 可抑制药物 X 的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是 (
17、 )8A.乙组加入了药物 X 后再进行培养B.丙组先加入药物 X，培养一段时间后加入药物 D，继续培养C.乙组先加入药物 D，培养一段时间后加入药物 X，继续培养D.若药物 X 为蛋白质，则药物 D 可能改变了药物 X 的空间结构【解题指南】(1)由曲线图分析知：乙组细胞数增加较快，乙组应加入了促进细胞增殖的药物。(2)经曲线对比知：丙组细胞数开始一段时间内增加速度同乙组，所以丙组先加入药物X(促进)，培养一段时间后较乙组细胞数增加速度慢，应是加入药物 D(抑制)继续培养。【解析】选 C。本题考查细胞增殖、蛋白质变性和科学思维能力。根据图示，乙、丙两组的细胞增殖速度都大于甲组，且开始一段时间内
18、乙、丙两组增殖速度相同，所以两组均为先加入药物 X，而丙组培养一段时间后细胞增殖速度低于乙组，说明丙组培养一段时间后又加入了药物 D；药物 D 可抑制药物 X 的作用，可能是药物 D 改变了药物 X(蛋白质)的空间结构。综合上述分析，C 项叙述不合理。3.(20 分)如图 1 表示某种体外培养细胞的细胞周期及各阶段(用字母表示)的时间，图 2 表示姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构，其中动粒有驱动染色单体分离的作用，据图回答问题：(1)据图 1 可知，一个细胞周期所经历的时期依次是_(用图中字母和箭头表示)，脱氧核苷酸在_(用图中字母表示)期被消耗。根尖成熟区细胞是否会出现如图 2 的动粒结构？_
19、(填“是”或“否”)，原因是_ _。 9(2)若在电子显微镜下观察发现纺锤丝正在缩短，则此时细胞处于分裂_期。 (3)姐妹染色单体分离与粘连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。通常情况下，分离酶与 securin 蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体(APX)被激活，此复合体能特异性选择并引导 securin 蛋白降解，激活分离酶。APX 自身不能独立工作，需要 Cdc20(一种辅助因子)协助。上述资料能表明的事实是_(多选)。A.姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关B.粘连蛋白解聚是动粒驱动的结果C.姐妹染色单体的分离需要酶的参与D.Cdc20、APX 等物质
20、的作用结果导致细胞染色体数目加倍【解析】(1)据图 1，G 1为 DNA 复制前期，S 期完成染色体的复制，G 2为 DNA 复制后期，M期为分裂期，一个细胞周期所经历的时期依次是 G1SG 2M。脱氧核苷酸用于 DNA 复制，在 S 期被消耗。根尖成熟区细胞高度分化，不再进行细胞分裂，不会出现染色单体分离的现象，不会出现动粒结构。(2)在电子显微镜下观察发现纺锤丝正在缩短，说明纺锤丝正牵引染色体向细胞两极运动，此时细胞应处于有丝分裂后期。(3)姐妹染色单体分离与粘连蛋白解聚有关，与纺锤丝的活动无关，A 项符合题意；粘连蛋白解聚是分离酶作用的结果，而不是动粒驱动的结果，B 项不符合题意，C 项符合题意；Cdc20、APX 等物质的作用导致分离酶被激活，进而使染色单体分离，导致细胞染色体数目加倍，D 项符合题意。答案：(1)G 1SG 2M S 否 根尖成熟区细胞不分裂，不存在姐妹染色单体(2)后 (3)A、C、D10
