【一轮复习基础知识随堂练】第四单元 细胞的生命历程-细胞的增殖（含解析）

第四单元　细胞的生命历程
细胞的增殖
一、选择题
1．(2024·广东梅州模拟)小明同学在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，观察到的处于不同分裂期细胞的图像如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．甲与乙的染色体数目相同，核DNA数目不同
B．甲的染色体高度螺旋化，在细胞板处排列整齐
C．丙发生着丝粒分裂，姐妹染色单体的数目倍增
D．这三个细胞的分裂顺序可能是乙→甲→丙
2．(2024·山东日照模拟)斑马鱼幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezo1离子通道开放有关(如图)，激活Piezo1能显著增加SEC的“无复制分裂”。这种“无复制分裂”得到的子SEC细胞的总体积与母SEC细胞的体积一致，保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法错误的是(　　)
A．抑制Piezo1基因表达可能会使“无复制分裂”减弱
B．基因选择性表达导致母SEC细胞和受精卵采用不同的分裂方式
C．“无复制分裂”产生的全部子SEC细胞均含斑马鱼全部的遗传物质
D．子SEC细胞总的表面积大于母SEC保障了生长中幼鱼的体表覆盖
3．在细胞增殖时细胞核发生消失与重建。重建时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终融合形成新的细胞核，过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．核膜小泡中的每条染色体上均含有2个DNA分子
B．核膜小泡形成完整细胞核与生物膜的流动性密切相关
C．核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开
D．重建后的细胞核中，染色质是行使遗传功能的结构
4．(2024·山东聊城模拟)细胞周期的分裂间期包括G1期(主要合成RNA和核糖体)、S期(DNA复制时期)和G2期(DNA复制后期，大量合成RNA及蛋白质)，M期为分裂期。P38蛋白在细胞周期的调节中起着重要作用，科学家研究了P38抑制剂(P38i)和核糖体翻译功能的抑制剂茴香霉素(ANS)对细胞周期的作用，如图所示。下列推测合理的是(　　)
A．P38i能够使细胞阻滞在G2期
B．P38i能拮抗ANS对细胞周期的影响
C．ANS促使M期细胞正常进行细胞分裂
D．ANS需要进入细胞核内发挥作用
5．科研人员用显微镜观察被化学药剂处理过的某种植物根尖分生区细胞，发现有的细胞中姐妹染色单体末端黏合，进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成“染色体桥”(下图所示)，并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移向细胞两极。不考虑其他变异，下列相关叙述正确的是(　　)
A．据图中染色体形态判断该细胞处于分裂中期
B．图中细胞与同时期正常细胞的着丝粒数目相同
C．碱性染料染色后，经过解离、漂洗再进行观察
D．子细胞中有的染色体会连接了非同源染色体片段
6．(2024·广东肇庆模拟)下列关于植物根尖分生区组织细胞的细胞周期及分裂期的说法中，正确的是(　　)
A．植物根尖分生区组织细胞分裂旺盛，进行有丝分裂的细胞具有细胞周期
B．分裂间期只发生DNA的复制，且分裂间期时长比分裂期长
C．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时需选取根毛区域的细胞
D．观察植物细胞的有丝分裂时需用双缩脲试剂作为染色剂
7．图1表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上DNA数的变化。下列有关叙述错误的是(　　)
　
A．图1中有丝分裂发生的时间顺序可能是c→b→a→c
B．图1中a时期与图2中②之后时期对应，着丝粒分裂，非同源染色体自由组合
C．图2中0到①时期细胞中主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成
D．图2中①到②之间对应时期可以为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前期和中期
8．成体果蝇的神经干细胞(NSC)对维持机体细胞数量稳定或修复有重要作用。在早期胚胎发育时，NSC可能进入暂不增殖的状态(即处于停滞期)。下图是NSC进入或解除停滞状态的机制，其中Trbl、Akt、dILPs都是蛋白质分子。下列说法错误的是(　　)
A．与受精卵相比，成体果蝇NSC的全能性较低
B．处于停滞期的NSC细胞核DNA含量可能是体细胞的2倍
C．Akt能促进NSC由增殖状态转化为暂不增殖的状态
D．控制Trbl的合成可以达到维持NSC数量稳定的目的
二、非选择题
9．下图1为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞图像，图2为洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程中细胞一分为二的示意图。回答下列问题：
(1)根据图1中显微镜下细胞图像进行分析，洋葱根尖分生区细胞是图中的______(填序号)，判断的依据是______________________________。
(2)图2中囊泡的形成很可能与__________(填细胞器名称)有关，若该细胞器功能紊乱，则此次细胞分裂可能形成________的细胞。
(3)与植物细胞有丝分裂过程相比，动物细胞的有丝分裂过程在______期和末期都存在差异，其中末期的差异是___________________________________________。
10．(2024·山东潍坊模拟)某种植物根尖分生区细胞(简称g细胞)的细胞周期中，G1、S、G2、M经历时间依次为8 h、6 h、5 h、1 h。HU(羟基脲)是一种可逆的DNA合成抑制剂，对S期以外的细胞无影响，但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞)。某科学小组为实现细胞周期同步化，设计了如下的实验步骤，每组设置多个重复样品。
步骤一：A组：培养液＋g细胞＋HU；B组：培养液＋g细胞。
步骤二：培养14 h后，检测A、B两组各时期细胞数所占百分比。
步骤三：将A组中的HU全部洗脱，A、B均更换新鲜培养液培养10 h。
步骤四：向A组中加入HU，继续培养14 h后，检测A、B两组各时期细胞数所占百分比。
(1)本实验中设置B组的作用是________________________________，实验中每组设置多个重复样品的作用是____________________________。
(2)在显微镜下观察前，使用解离液处理根尖细胞的作用是___________________，在动物细胞培养时，与本实验中解离液起相似作用的物质是____________。
(3)本实验中洗脱HU后培养10 h的目的是____________________________。将本实验的预期实验结果填写在下表中。
第一次检测 第二次检测
A组 G1期 ____ 100%
S期 ____ 0%
G2期 0% 0%
M期 0% 0%
B组 G1期 ____
S期 ____
G2期 25%
M期 5%
答案解析
1、D　解析：甲与乙的染色体数目、核DNA数目均相同，A错误；甲的染色体高度螺旋化，在赤道板处排列整齐，B错误；丙的着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开成为两条染色体，此时不存在姐妹染色单体，C错误；甲、乙和丙分别处于有丝分裂的中期、前期和后期，所以这三个细胞的分裂顺序可能是乙→甲→丙，D正确。
2、C　解析：激活Piezo1能显著增加SEC的“无复制分裂”，则抑制Piezo1基因表达可能会使“无复制分裂”减弱，A正确；母SEC细胞和受精卵遗传物质相同，但受精卵以有丝分裂方式分裂，母SEC细胞能在DNA不复制的情况下进行分裂，原因主要是基因的选择性表达，B正确；题图中“无复制分裂”DNA不复制，1个母SEC细胞产生2个子SEC细胞时将核DNA平均分配，则全部子SEC细胞均不含斑马鱼全部的遗传物质，C错误；这种“无复制分裂”得到的子SEC细胞的总体积与母SEC细胞的体积一致，但一个细胞分裂为两个细胞，子SEC细胞总的表面积大于母SEC细胞，保障了生长中幼鱼的体表覆盖，D正确。
3、A　解析：根据题干信息，核膜重建时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终融合形成新的细胞核，可判断该过程处于分裂末期，此时每条染色体上均含有1个DNA分子，A错误；核膜小泡形成完整细胞核体现了生物膜的流动性，B正确；核膜是双层膜，起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开，控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，C正确；染色质由DNA和蛋白质组成，细胞核中的染色质是行使遗传功能的结构，D正确。
4、B　解析：单独加入P38i组时，细胞处于G2/M期的相对数量没有发生改变，所以说明P38i不能使细胞阻滞在G2期，A错误；据题图可知，单独添加ANS能够减少G1期细胞、增加G2/M期细胞，同时添加P38i和AMS能减弱AMS对细胞的影响，所以P38i能拮抗ANS对细胞周期的影响，B正确；AMS抑制核糖体的翻译功能，故可能影响细胞间期细胞，而不影响M期细胞，C错误；ANS抑制了核糖体的翻译功能，翻译过程在细胞质中进行，所以ANS需要进入细胞质内发挥作用，D错误。
5、B　解析：结合题干信息“在着丝粒分裂后向两极移动时形成染色体桥”，着丝粒向两极移动的时期为有丝分裂后期，故该细胞处于分裂后期，A错误；染色体桥的末端连接处并不形成着丝粒，故图中有染色体桥的细胞中着丝粒数目与同时期(有丝分裂后期)正常细胞的着丝粒数目相同，B正确；制作植物根尖细胞有丝分裂装片的流程为解离、漂洗、染色、制片，即需要经解离、漂洗再用碱性染料染色，C错误；据题干信息可知，染色体桥是细胞中姐妹染色单体末端黏合，没有连接非同源染色体片段，D错误。
6、A　解析：植物根尖分生区组织细胞分裂旺盛，进行有丝分裂的细胞具有细胞周期，A正确；分裂间期发生DNA的复制和相关蛋白质的合成，并且细胞适度生长，B错误；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时需选取分生区的细胞，C错误；观察植物细胞的有丝分裂时需用甲紫溶液或醋酸洋红液作为染色剂，D错误。
7、B　解析：分析题图1，a中染色体数和核DNA数都是4n，所以处于有丝分裂后期；b中染色体数∶核DNA数＝2n∶4n，所以处于有丝分裂前期和中期；c中染色体数∶核DNA数＝2n∶2n，所以处于有丝分裂末期和有丝分裂间期中的G1期，故有丝分裂发生的时间顺序是c→b→a→c，A正确。题图1的a中染色体数和核DNA数都是4n，处于有丝分裂的后期；题图2中②时期着丝粒分裂，染色单体消失，说明处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ的后期，而非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期，B错误。题图2中0到①时期为有丝分裂间期，每条染色体上DNA数由1变为2，所以此时期细胞中主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成，C正确。题图2中①到②之间，每条染色体上DNA数都为2，对应时期可以为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前期和中期，D正确。
8、C　解析：一般来说，细胞分化程度与全能性高低呈反比，细胞全能性大小的比较：受精卵>干细胞>生殖细胞>体细胞，因此，与受精卵相比，成体果蝇的NSC分化程度更高，其全能性较低，A正确；据题图可知，S期主要进行DNA复制，S期后为停滞期，该时期核DNA含量可能是体细胞的2倍，B正确；Akt能促进NSC由暂不增殖的状态转化为增殖状态，C错误；Trbl能促进NSC进入暂不增殖的状态，同时抑制Akt的功能，因此控制Trbl的合成可促进NSC细胞增殖，维持NSC数量的稳定，D正确。
9、解析：(1)洋葱根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂，故洋葱根尖分生区细胞是图中的②，判断的依据是②中的细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。(2)根据题图2中“囊泡内含有形成细胞壁的物质”可推测囊泡的形成很可能与高尔基体有关。在植物细胞有丝分裂过程中，细胞壁的形成与高尔基体有关，因此若高尔基体功能紊乱，则此次细胞分裂可能形成无细胞壁的细胞。(3)动植物细胞有丝分裂过程的差异：①纺锤体的形成方式不同(有丝分裂前期)：植物细胞从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物细胞的两组中心体之间发出星射线形成纺锤体；②细胞质分裂方式不同(有丝分裂末期)：植物细胞由细胞板形成细胞壁，将细胞分隔成两部分，动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分。答案：(1)②　②中的细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂　(2)高尔基体　无细胞壁　(3)前　植物细胞由细胞板形成细胞壁，将细胞分隔成两部分，动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分
10、解析：(1)本实验中B组没有加入HU，其作用是排除培养液对细胞周期的干扰。实验中每组设置多个重复样品遵循了平行重复的实验原则，目的是避免偶然性，提高实验的准确性。(2)解离液由盐酸和酒精配制而成，使用解离液的目的是将组织中的细胞相互分离开。动物细胞中可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使组织细胞相互分散。(3)洗脱HU后培养10 h的目的是让第一次处理后停留在G1/S交界以及S期的细胞均不再处于S期。A组培养液中加入了HU，HU能抑制DNA的合成，阻滞细胞进入S期而停留在G1/S交界(看做G1期)，因此，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，而14 h后其余细胞都处于G1期，S期时长为6 h，细胞周期共20 h，S期细胞占细胞周期的比例为30%，其余细胞均处于G1期，占70%。B组细胞正常分裂，S期细胞占30%，G1期细胞占40%。
答案：(1)排除细胞液对细胞周期的干扰　避免偶然性，提高实验的准确性　(2)将组织中的细胞相互分离开　胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　(3)让第一次处理后停留在G1/S交界以及S期的细胞均不再处于S期　70%　30%　40%　30%