课时分层作业11 细胞的增殖

课时分层作业(十一)细胞的增殖1．(2020·浙江7月选考)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，发生在同一时期的是()
A．核糖体的增生和环沟的形成
B．染色体的出现和纺锤体的出现
C．染色单体的形成和着丝粒的分裂
D．中心体的复制和染色体组数的加倍
B[高等动物胚胎干细胞进行的是有丝分裂。

细胞周期中，核糖体增生发生在G1期，环沟形成于后期或末期，A项错误。

染色体出现在前期，纺锤体也出现在前期，B项正确。

染色单体因为染色体复制而形成，发生在间期，着丝粒分裂发生在后期，C项错误。

中心体复制发生在间期，染色体组数加倍发生在后期，D项错误。

]
2．(2019·江苏高考)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是()
A．只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂
B．解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离
C．滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D．临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞
C[高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长，细胞会被破坏，将会影响实验结果，B错误；制片时用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后，用拇指轻轻地按压载玻片，可以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，C正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D错误。

]
3．(2021·南通检测)花青素是一类天然色素，能抑制多种癌细胞增殖。

用不同浓度的蓝莓花青素处理人口腔癌(KB)细胞，得到结果如图所示。

下列叙述正确的是()
A．蓝莓花青素可抑制KB细胞的DNA复制
B．蓝莓花青素可能使KB细胞停留在G2或M期
C．随蓝莓花青素浓度增加，G1期细胞所占比例不断降低
D．蓝莓花青素抑制KB细胞增殖的最适浓度是200μg/mL
B[蓝莓花青素不抑制KB细胞的DNA复制，A错误；由图中可以看出，蓝莓花青素可使KB细胞在G2与M期的比例增加，因此蓝莓花青素可能使KB 细胞停留在G2或M期，B正确；随蓝莓花青素浓度增加，G1期细胞所占比例不断降低，但超过150μg/mL后，不再降低，C错误；蓝莓花青素抑制KB细胞增殖的最适浓度可能是150μg/mL，D错误。

]
4．(2021·南通检测)某生物细胞周期中的三个阶段(用①、②、③表示)示意图如下，每个阶段内绘有相应的流式细胞仪分析图谱，据图分析判断下列叙述错误的是()
A．DNA复制发生在①阶段
B．用显微镜对染色体计数最好在②阶段的细胞中进行选择
C．着丝粒分裂发生在③阶段
D．③阶段的细胞可能是刚刚完成分裂的细胞
C[①细胞中DNA数目处于2N～4N之间，故DNA复制发生在①阶段，A正确；用显微镜对染色体计数应该选择中期的细胞，②阶段的细胞包含中期，B正确；着丝粒分裂发生在后期，在②阶段，C错误；③阶段的细胞包括末期和G1期，故可能是刚刚完成分裂的细胞，D正确。

]
5．(2021·唐山模拟)如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时，
细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。

下列叙述错误的是()
A．细胞周期中显著的变化有DNA含量和染色体行为及数量的变化
B．当细胞核体积增大到最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加
C．利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂期的中期
D．图中核DNA数量减半的原因是核膜重新形成
C[细胞分裂过程中，核DNA含量与染色体数量的增加分别发生在间期、后期，核DNA含量与染色体数量均在末期随着子细胞的形成而恢复原来的数目，而染色体的行为在间期和分裂期均有不同的变化，可见，细胞分裂过程中显著的变化有DNA含量和染色体行为及数量的变化，A正确；由图示信息可知，当细胞核体积增大到最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加，B正确；DNA 合成发生在间期，因此利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂间期，C错误；有丝分裂末期，核膜重现，一个细胞中出现两个细胞核，每个核中的DNA 都与体细胞中核DNA相同，D正确。

]
6．(2021·临沂一模)着丝粒蛋白F(CENPF)参与纺锤丝附着位点的组成，与染色体的运动和分离密切相关。

CENPF在有丝分裂前期大量增加，末期迅速降解。

下列推测不合理的是()
A．CENPF缺失会导致细胞发生染色体结构变异
B．细胞分裂中期着丝粒的整齐排列与CENPF有关
C．抑制CENPF基因表达会导致细胞周期延长
D．CENPF迅速降解离不开细胞内溶酶体的参与
A[CENPF与染色体的运动和分离密切相关，CENPF缺失会使染色体无法分裂，会导致染色体数目变异，A错误；分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，与CENPF有关，因为CENPF与染色体的运动有关，B正确；CENPF
基因不表达，纺锤丝无附着位点，会延长细胞周期，C正确；CENPF在末期迅速降解，溶酶体中有多种水解酶，可以参与CENPF的降解，D正确。

] 7．(2021·南京模拟)在细胞周期中有一系列的检验点对细胞增殖进行严密监控，确保细胞增殖有序进行。

周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期；周期蛋白cyclinE与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后，激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期。

上述调控过程中MPF的活性和周期蛋白的浓度变化如下图所示。

下列有关叙述错误的是()
A．周期蛋白发挥作用的时间主要是分裂间期
B．抑制CDK1的活性可使细胞周期停滞在G2/M检验点
C．抑制cyclinE蛋白基因的表达，促进细胞由G1期进入S期
D．蛋白激酶CDK2可能参与解旋酶和DNA聚合酶合成的调控
C[根据“周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期”可知，周期蛋白发挥作用的时间主要是分裂间期，A正确；根据题干信息：周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，被激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期，故抑制CDK1的活性可使细胞周期停滞在G2/M检验点，B正确；cyclinE蛋白基因的表达产物周期蛋白cyclinE与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后，被激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期，故抑制cyclinE蛋白基因的表达，会抑制细胞由G1期进入S期，C错误；激活的CDK2能够促进细胞由G1期进入S期，故蛋白激酶CDK2可能参与解旋酶和DNA聚合酶合成的调控，D正确。

] 8．(不定项)(2021·河北实验中学调研)将正常生长的玉米根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其经历一个细胞周期的时间后，再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，让其再经历一个细胞周期的时间。

此时获得的子细胞内DNA分子的标记情况可能为(只考虑其中一
对同源染色体上的DNA分子)()
A．①B．②
C．③D．④
ACD[玉米根尖细胞进行有丝分裂，根据DNA分子的复制方式为半保留复制，所以第一次分裂结束后的第一代DNA分子中，一条链有放射性标记，另一条链没有放射性标记；之后，转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养第二代，复制后在所得到的第二代DNA分子中，两条链均不含放射性的占1/2，只有一条链有放射性的占1/2；在有丝分裂后期，着丝粒分裂后所形成的子染色体随机移向细胞两极，最终得到的子细胞内DNA分子的标记情况会出现①、③、④所示的结果。

]
9．(2021·河北十校联考)图甲表示某动物体细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系；图乙表示细胞分裂过程中某两个时期的图像，图丙表示根尖各区细胞分裂与分化的过程。

请分析回答：
甲乙
丙
(1)图甲中a、c分别表示的是________、________。

(2)图乙中Ⅱ细胞对应于图甲中的________(填“1”或“2”)时期。

Ⅰ中细胞染色单体数为________。

Ⅱ细胞中染色体与核DNA数之比为________。

(3)在电镜下观察处于分裂期的细胞，可见放射状星射线是由细胞两极的结构发出的，该结构复制的时间在____________，该时期的主要特征是__________________________________________。

(4)观察根尖有丝分裂时应选择图丙中________(填图中的字母)区细胞，该区域细胞特点是________，在③与④过程中，细胞核所含遗传物质________(填“会”或“不会”)发生改变，形成不同细胞的根本原因是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

[解析](1)由题意分析可知，图甲中a表示核DNA，b是染色体，c表示染色单体。

(2)图乙中Ⅱ细胞每条染色体上含有2个DNA分子，染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2，对应于图甲中的2时期。

Ⅰ中细胞处于有丝分裂后期，染色单体数为0。

Ⅱ细胞中染色体与核DNA数之比为1∶2。

(3)动物细胞有丝分裂前期，中心体发出星射线形成纺锤体，中心体是在细胞分裂间期复制的，有丝分裂间期的主要特征是DNA的复制和有关蛋白质的合成。

(4)观察图丙中根尖有丝分裂时应选择b分生区细胞，该区域细胞特点是呈正方形，排列紧密，③和④为细胞伸长与分化，该过程中细胞核遗传物质不会发生改变，只是基因的选择性表达。

[答案](1)核DNA染色单体(2)201∶2(3)分裂间期DNA的复制和有关蛋白质的合成(4)b呈正方形，排列紧密不会基因选择性表达10．有丝分裂中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证，如图所示。

纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白(该机制的重要蛋白质)，它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接。

回答下列问题：
(1)细胞增殖具有周期性，分裂间期进行的物质准备主要是________________________。

(2)图A细胞处于有丝分裂的________期，结构①是____________________。

(3)如图所示，②表示染色体的________，一开始SAC蛋白位于②上，如果
②__________________，SAC蛋白会很快失活并脱离②，当所有的SAC蛋白都脱离后，细胞进入图D所示的时期，APC被激活。

(4)若此机制出现异常，经常会导致子细胞中染色体数目改变，请结合已有知识解释本检验机制对有丝分裂正常进行的意义：_________________________ _____________________________________________________________________ _______________________________________________________________。

[解析](1)分裂间期进行的物质准备主要是DNA复制和有关蛋白质的合成。

(2)图A细胞的染色体散乱分布在细胞内，处于有丝分裂的前期，结构①是中心体。

(3)SAC蛋白位于染色体的②着丝粒上，在细胞分裂中期，染色体在纺锤丝的牵引下位于细胞中央的赤道板上，SAC蛋白会失活并脱离②。

(4)此检验机制能保证所有染色体的着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上，才能激活APC，从而使细胞进入分裂后期，保证染色单体分开后同步移向细胞两极，这样复制的染色体都能平均进入子细胞，维持子代细胞遗传性状的稳定性。

[答案](1)DNA复制和有关蛋白质的合成
(2)前中心体
(3)着丝粒与纺锤丝连接并排列在赤道板上
(4)能保证所有染色体的着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上，才能激活APC，使细胞进入分裂后期，保证复制的染色体都能平均进入子细胞，维持子代细胞遗传性状的稳定性
11．(2021·河北实验中学调研)细胞分裂过程中姐妹染色单体的分离与黏连蛋白解聚有关。

分离酶能使黏连蛋白解聚。

通常情况下，securin蛋白(分离酶抑
制蛋白)与分离酶结合并充当假底物而阻断其活性。

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。

下列说法正确的是()
A．姐妹染色单体的分离是纺锤丝牵引的结果
B．黏连蛋白和securin蛋白都能与分离酶结合，说明分离酶不具有专一性C．securin蛋白和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
D．若抑制APX的活性，会导致细胞内的染色体数目加倍
C[根据分析：姐妹染色单体的分离是黏连蛋白解聚的结果，A错误；黏连蛋白和securin蛋白都能与分离酶结合，说明他们有和分离酶结合的位点，而不是分离酶不具有专一性，B错误；securin蛋白和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位，抑制分离酶的作用，C正确；抑制APX的活性，导致细胞内染色单体不能分离，细胞染色体数目不变，一直存在姐妹染色单体，D错误。

] 12．(2021·南京二模)纺锤丝由微管蛋白组成，KIF18A是以微管为轨道的驱动蛋白，在细胞内依赖ATP可调控微管的动态不稳定性，发挥类似于微管解聚酶的活性，从而在有丝分裂过程中发挥功能(如下图所示)。

下列叙述错误的是()
A．KIF18A可促进染色体排列在赤道板上
B．KIF18A与线粒体在分裂期均较为活跃
C．KIF18A在维持纺锤体正常形态上具有重要作用
D．KIF18A在间期表达量较低，在分裂期表达量升高
D[KIF18A是以微管(纺锤丝由微管蛋白组成)为轨道的驱动蛋白，纺锤丝牵引染色体排列到赤道板上，KIF18A可促进染色体排列到赤道板上，A正确；纺锤丝在分裂期中不断运动，需要消耗能量，主要由线粒体提供，因此KIF18A 与线粒体在M期均较为活跃，B正确；根据题意，纺锤丝由微管蛋白组成，KIF18A 是以微管为轨道的驱动蛋白，KIF18A对于纺锤体形态的维持具有重要作用，C 正确；G1期为DNA合成前期，为DNA复制作准备，KIF18A主要在M期发挥作用，G2期为DNA合成后期，能合成蛋白质，为分裂期作准备，因此KIF18A
在G2期(或间期)表达较高，而在分裂期表达较低，D错误。

]
13．(不定项)(2021·德州一模)磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活从而使细胞进入分裂期，Cdc2的磷酸化受基因Cdc25和基因Weel调节。

裂殖酵母经过自身延长后从中间断裂进行生殖，科研人员通过培养野生型、Weel突变体和Cdc25突变体裂殖酵母进行了细胞周期的研究，表型如下图所示。

下列相关叙述错误的是()
A．基因Cdc25表达、基因Weel不表达时细胞才能正常分裂
B．基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化
C．正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后，核膜解体
D．基因Cdc25在分裂期表达，基因Weel在间期表达
AD[基因Cdc25和基因Weel是调控细胞周期的基因，两种基因正常表达才能正常分裂，A项错误；Weel突变体细胞分裂加快，Cdc25突变体细胞不能分裂或分裂减慢，因此判断基因Weel和基因Cdc25分别抑制和促进了Cdc2的去磷酸化，B项正确；磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后才能被激活从而使细胞进入分裂期，因此正常细胞中磷酸化的Cdc2发生去磷酸化后，核膜解体，C项正确；基因Cdc25和基因Weel都在分裂间期表达，D项错误。

]
14．真核细胞分裂过程中，染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态，在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。

黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件，分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。

如图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。

(1)如图表示某细胞分裂的不同时期，其中(b)所处的时期为________，判断
依据是___________________________________________________________。

(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。

保全素(SCR)能与分离酶紧密结合，并充当假底物而阻断其活性。

据此分析，下列描述正确的是________。

A．分离酶没有专一性
B．保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C．保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D．保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)在人类细胞中，分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外。

如果此时核膜的通透性不恰当改变，使分离酶处于细胞核内，其可能的结果是__________________，而此时纺锤丝还没有形成，分散的染色单体随意移动会使得染色体分配混乱，从而无法保证DNA平均分配。

(4)据图中信息，蛋白复合物APC在间期和分裂期含量变化是____________________，该含量变化在细胞周期中的作用是_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

[解析](1)b中着丝粒整齐地排列在赤道板上，故为中期。

(2)分离酶具有专一性，只能催化黏连蛋白的水解，A错误；保全素和黏连蛋白是不同的蛋白质，B错误；保全素和黏连蛋白均可与分离酶结合，故二者空间结构有局部相似之处且二者竞争分离酶的活性部位，C、D正确。

(3)如果间期核膜的通透性不恰当改变，使分离酶处于细胞核内，可能会导致姐妹染色单体提前分开，无法保证DNA 平均分配。

(4)据图中信息可知，间期(a)时，APC含量很低，(b)时期APC含量又升高；APC含量上升，将使得保全素(SCR)分解，于是释放分离酶，分离酶水解染色单体之间的黏连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。

[答案](1)中期着丝粒整齐地排列在赤道板上(2)CD(3)使得姐妹染色单体提前分开(4)间期时APC含量低，到了中期APC含量上升APC含量上升，将使得保全素(SCR)分解，于是释放分离酶，分离酶水解染色单体之间的黏连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。