高中生物同步训练案 (11)细胞的增殖(含答案详解)

必修一第四单元细胞的生命历程
第1讲细胞的增殖
一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)
1．(2020·大武口区期末)真核细胞的直径一般在10～100 μm之间，下列有关生物体细胞不能无限长大的原因的叙述中，错误的是(B)
A．体积大，物质运输的效率较低
B．相对表面积小，有利于物质的迅速转运
C．受细胞核所能控制范围的制约
D．相对表面积大，有利于物质的转运和交换
[解析]细胞体积越大，相对表面积越小，物质的转运效率越低，A正确，B错误；细胞不能无限长大与细胞核所能控制的范围有限有关，C正确；细胞较小，相对表面积大，有利于物质的迅速转运和交换，D正确。

2．(2020·北师大广东石竹附校第一次月考)下列关于细胞周期的说法，正确的是(D) A．人体成熟的红细胞产生后立即进入下一个细胞周期
B．机体内所有的体细胞都处于细胞周期中
C．细胞周期由前期、中期、后期、末期组成
D．细胞种类不同，细胞周期持续的时间一般不同
[解析]人体成熟的红细胞已经高度分化，不能再进行细胞分裂，A错误；只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，并不是所有体细胞都有细胞周期，B错误；细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期包括前期、中期、后期和末期，C错误；不同种类的细胞，细胞周期持续的时间一般不同，D正确。

3．(2020·温州期中)下列关于细胞分裂的描述，错误的是(D)
A．植物细胞进入分裂前期时，最明显的变化是细胞核内出现染色体
B．植物细胞在分裂中期，各染色体的着丝点都排列在赤道面上
C．动物细胞在分裂后期，分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D．动物细胞在分裂末期，在两个新细胞间的赤道板上会出现许多囊泡
[解析]植物细胞进入分裂前期时，最明显的变化是细胞核内出现染色体，A正确；植物细胞在分裂中期，各染色体的着丝点都排列在赤道板上，B正确；动物细胞在分裂后期，分离的染色体被纺锤丝拉向两极，C正确；植物细胞在分裂末期，在两个新细胞间的赤道板平面上会出现许多囊泡，形成细胞板，最终向四周延伸形成细胞壁，D错误。

4．(2021·河南郑州月考)如图表示某植物体细胞的一个细胞周期，下列叙述正确的是
(A)
A．核膜、核仁的解体应发生在A时期
B．B时期可发生基因突变，A时期可发生基因重组
C．染色体和染色质的相互转化在B时期发生
D．秋水仙素可抑制纺锤体的形成，其发挥作用在B时期
[解析]图中A为细胞分裂期，B为细胞分裂间期。

核膜、核仁的解体应发生在前期，基因突变容易发生在分裂间期，DNA复制时；该细胞有细胞周期，应为有丝分裂，不发生基因重组；染色体和染色质的相互转化发生在前期和末期；纺锤体形成发生在前期。

5．(2020·贵州铜仁模拟考试)下列与有丝分裂相关的叙述，正确的是(D)
A．随着着丝点的分裂，DNA数目加倍
B．有丝分裂是真核细胞的主要增殖方式，无丝分裂是原核细胞的主要增殖方式
C．与动物细胞有丝分裂方式不同，植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板
D．动物细胞有丝分裂与细胞膜的流动性密切相关
[解析]有丝分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数目加倍，DNA含量不变，A错误；有丝分裂、减数分裂和无丝分裂都是真核细胞的分裂方式，原核细胞的主要增殖方式为二分裂，B错误；植物细胞有丝分裂末期形成细胞板，C错误；动物细胞有丝分裂末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂成两个子细胞，这与细胞膜流动性密切相关，D正确。

6．(2021·四川成都石室中学高三入学考)某同学在显微镜下观察到某种细胞的分裂图像如图所示，下列分析正确的是(D)
A．该图可能是高等植物根尖细胞的分裂图像
B．该图细胞中每条染色体中含有两条脱氧核苷酸链
C．该图可能是有丝分裂后期的图像
D．该图可能是动物细胞的分裂图像
[解析]图中细胞的核膜正在消失，4条染色体散乱分布，两组中心体正向细胞两极移动，且在其周围发出星射线形成纺锤体，图中细胞为分裂前期，高等植物细胞没有中心体，动物细胞和某些低等植物细胞存在中心体，该图细胞中每条染色体含有两个DNA分子，含
有四条脱氧核苷酸链。

7．(2021·山东省青岛市高三一模)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，当细胞周期中某一节点出现“异常事件”，调节机制就被激活，排除“故障”或使细胞周期中断。

如G2期末检验点主要检测复制后的DNA是否损伤，细胞中合成的物质是否够多，细胞的体积是否足够大；纺锤体组装检验点(SAC)能够检查纺锤体是否正确组装，纺锤丝是否正确连接在染色体的着丝点上。

下列相关叙述不正确的是(B)
A．G2期末检验通过后，说明具备分裂条件，细胞将进入分裂期
B．SAC检验未通过，细胞将停留在染色体数目暂时加倍的状态
C．细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用
D．有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期，不进行增殖
[解析]细胞周期的顺序是G1→S→G2→M，G2期正常后，细胞将进入分裂期，A正确；纺锤体的形成是在有丝分裂的前期，若SAC检验未通过，细胞将停留在分裂前期，而染色体数目加倍是在分裂的后期，B错误；题干信息“当细胞周期中某一节点出现‘异常事件’，调节机制就被激活，排除‘故障’或使细胞周期中断”可知，细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用，C正确；有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期，处于G0期，如B细胞，当受到抗原刺激时，继续进行细胞增殖，D正确。

故选B。

8．(2021·广东六校联考)如图为高等植物细胞(2N)处于有丝分裂不同时期的模式图，图中1代表囊泡，2代表细胞壁，3代表纺锤丝。

下列分析正确的是(C)
A．图甲细胞中的着丝点断裂导致DNA数目加倍
B．图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的
C．若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂
D．若用秋水仙素抑制结构3的形成，则图甲细胞中的着丝点不能正常断裂
[解析]DNA数目加倍原因是DNA复制，着丝点分裂导致染色体数目加倍；结构2是细胞板，是由结构1融合而形成的，赤道板不是真实的结构；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在间期，图丙细胞不能继续分裂；着丝点分裂与纺锤体无关。

9．(2020·山东模拟)使用特定的方法可以抑制蚕豆根尖细胞的分裂，使细胞停留在分裂的某一阶段，如下表所示，“—”表示停留时期。

由表不能得出的结论是(D)
时期
间期前期中期后期末期
处理方法
加入过量的胸苷—
秋水仙素—
低温(2～4 ℃)—————
A.胸苷不能直接作为DNA复制的原料
B．秋水仙素可能通过抑制纺锤体的形成使细胞停留在中期
C．低温主要抑制细胞分裂中有关酶的活性
D．加入过量的胸苷使细胞停留在间期可能的原因是抑制了RNA合成
[解析]胸苷是胸腺嘧啶脱氧核苷的简称，在细胞内可代谢生成胸腺嘧啶脱氧核苷酸，胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，从而使细胞停留在中期；低温处理可使细胞停留在细胞分裂的各个时期，原因是低温抑制细胞分裂中有关酶的活性；加入过量的胸苷抑制了DNA合成，使细胞停留在间期。

10．(2021·广东六校联考)将洋葱根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基上培养，让其完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续培养子细胞至分裂中期，其染色体的放射性标记分布情况是(A)
A．每条染色体中都只有一条染色单体被标记
B．每条染色体的两条染色单体都被标记
C．每条染色体的两条染色单体都不被标记
D．有半数的染色体中只有一条染色单体被标记
[解析]将洋葱根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基上培养，让其完成一个细胞周期后，每条染色体都被标记，但只有新合成的脱氧核苷酸单链含有标记；在不含放射性标记的培养基中继续培养子细胞至分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，但只有一条染色单体含有标记，另一条不含标记。

11．(2020·天津河西区高三期末)PCNA是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质，其浓度在细胞周期中呈周期性变化(如图)，检测其在细胞中的表达可作为评价细胞增殖状态的一个指标。

下列推断错误的是(C)
A．PCNA经核糖体合成，主要在细胞核内发挥作用
B．曲线表明PCNA可能辅助DNA复制
C．高等动物细胞中PCNA可能与中心体在分裂前期的复制有关
D．癌细胞内的PCNA含量较正常细胞高
[解析]DNA复制主要在细胞核进行，而PCNA能促进DNA的复制，所以PCNA主要
在细胞核内发挥作用，A正确；
PCNA浓度在DNA复制时期达到最高峰，随着DNA复制完毕，其浓度又下降，说明PCNA与DNA复制相关，B正确；高等动物细胞的中心体在分裂间期倍增，而非前期，C 错误；细胞癌变后，细胞增殖加快，PCNA含量将升高，D正确。

12．(2021·浙江高考模拟)下图是一位同学制作洋葱根尖有丝分裂的临时装片并进行观察的实验流程，下列说法正确的是(C)
A．b中的解离液能够使果胶质松散，使根尖细胞分散开
B．细胞是独立的单位，在每一个视野中都能观察到细胞分裂的各时期
C．f操作时一般先用手指轻轻按压盖玻片，再覆盖上滤纸用橡皮或笔端轻轻敲击
D．图示实验流程操作，g中通过移动装片能观察到不同时期被染成深颜色的染色体[解析]b中的解离液中的盐酸能溶解果胶质，使根尖细胞彼此分离，并没有散开，故A错误；只有分生区的细胞才能分裂，所以并不是每一个视野中都能观察到细胞分裂的各时期，故B错误；压片操作时一般先用手指轻轻按压盖玻片，再覆盖上滤纸用橡皮或笔端轻轻敲击，故C正确；细胞分裂前期、中期和后期才能观察到染色体，故D错误。

13．(2021·河北高三期中)下列有关细胞有丝分裂的叙述，正确的是(A)
①在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体
②在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板
③在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
④在动物细胞有丝分裂末期、细胞膜内陷形成两个子细胞
⑤如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，它可能是前期细胞
A．④⑤B．②④
C．①⑤D．③④
[解析]在动物细胞有丝分裂前期能观察到由星射线形成的纺锤体，①错误；在植物细胞有丝分裂末期形成了细胞板，②错误；在动物细胞有丝分裂间期，两个中心粒复制形成两组中心粒，③错误；在动物细胞有丝分裂末期、细胞膜内陷形成两个子细胞，④正确；如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，说明存在染色单体，则它可能是前期细胞，⑤正确。

综上分析，A正确，B、C、D均错误。

二、非选择题
14．(2020·铜官区期中)图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期)。

图乙表示流式细胞仪测定细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA含量。

请
据图回答下列问题：
(1)用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期G1→S→G2→M。

(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞，可见由细胞两极的中心体发出星射线。

在M 期，染色单体的消失发生在有丝分裂后期，染色体数与核DNA数之比为1∶2在有丝分裂前、中期。

(3)图乙中细胞数量呈现两个峰值，左侧峰值表示图甲中的G1期细胞，右侧峰值表示图甲中的G2和M期细胞，两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的S期细胞。

(4)若向小鼠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。

现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示：
分裂时期
分裂间期分裂期
合计G1S G2M
时长(h)3.47.92.21.815.3预计加入过量胸苷约7.4 h后，细胞都将停留在S期。

[解析](1)一个完整细胞周期指从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时结束，用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期为G1→S→G2→M。

(2)小鼠细胞是动物细胞，在分裂前期可见由细胞两极的中心体发出纺锤丝。

在M期，染色单体的消失发生在后期(着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为独立的染色体)，在前期和中期，每条染色体含有2条染色单体，染色体数与核DNA数之比为1∶2。

(3)图乙左侧峰值表示DNA含量为2C的细胞，表示图甲中的G1期细胞，右侧峰值表示DNA含量为4C的细胞，表示图甲中的G2和M 期细胞，两个峰值之间(不含峰值)的细胞表示DNA的复制，对应图甲中的S期细胞。

(4)加入过量胸苷，使所有细胞都停留在S期，需要经历的时间为G2＋M＋G1＝2.2＋1.8＋3.4＝7.4 h。

15．(2020·山东日照期中)研究发现，细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的粘连蛋白有关，粘连蛋白的作用机理如图所示。

请回答下列问题：
(1)图中所示染色体的行为变化主要是着丝点分裂，姐妹染色单体分离。

(2)在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，说明酶具有专一性。

粘连蛋白被水解的时期是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。

(3)细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白，主要集中在染色体的着丝点位置。

科学家研究有丝分裂时发现，水解粘连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂。

据图推测，SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶破坏，如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图示过程会提前(填“提前”“不变”或“推后”)进行。

(4)粘连蛋白、SGO蛋白在细胞中的合成场所是核糖体，它们结构与功能不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因不同。

[解析](1)图中所示染色体的行为变化主要是含染色单体的染色体中的着丝点分裂，姐妹染色单体分离。

(2)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。

因此，在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，体现了酶具有专一性。

粘连蛋白被水解时，染色体的着丝点分裂及姐妹染色单体分离，故其发生的时期可能是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。

(3)根据题文“细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白，主要集中在染色体的着丝点位置。

科学家研究有丝分裂时发现，水解粘连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂”，结合题图推测，SGO蛋白可以在细胞分裂中保护粘连蛋白不被水解酶破坏；如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则无SGO蛋白保护粘连蛋白不被水解酶破坏，水解粘连蛋白的酶在中期就起作用，则着丝点分裂，姐妹染色单体分离会由相应的细胞分裂后期提前到中期，故图示过程会提前进行。

(4)粘连蛋白、SGO蛋白都是蛋白质，蛋白质在细胞中的合成场所是核糖体。

蛋白质的结构与功能不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因不同。