資源簡介

第三單元　細胞的生命歷程　　　　　
專題七　細胞的生命歷程
1
考典1622細胞周期和有絲分裂及觀察細胞的有絲分裂
A、五年高考真題（2020-2024）
（山東五年二考）
1.(2024·湖北,13,2分,難度★★★★)芽殖酵母通過出芽形成芽體進行無性繁殖(圖1),出芽與核DNA復制同時開始。一個母體細胞出芽達到最大次數后就會衰老、死亡?？茖W家探究了不同因素對芽殖酵母最大分裂次數的影響,實驗結果如圖2所示。下列敘述錯誤的是( )
酵母菌出芽生殖
圖1 圖2
A.芽殖酵母進入細胞分裂期時開始出芽
B.基因和環境都可影響芽殖酵母的壽命
C.成熟芽體的染色體數目與母體細胞的相同
D.該實驗結果為延長細胞生命周期的研究提供新思路
2.(2023·遼寧,11,2分,難度★★★)下圖為眼蟲在適宜條件下增殖的示意圖(僅顯示部分染色體)。下列敘述正確的是( )
A.②時期,細胞核的變化與高等動物細胞相同
B.③時期,染色體的著絲粒排列在赤道板上
C.④時期,非同源染色體自由組合
D.⑤時期,細胞質的分裂方式與高等植物細胞相同
3.(2023·重慶,14,3分,難度★★★)藥物甲常用于腫瘤治療,但對正常細胞有一定的毒副作用。某小組利用試劑K(可將細胞阻滯在細胞周期某時期)研究了藥物甲的毒性與細胞周期的關系,實驗流程和結果如下圖所示。下列推測正確的是 ( )
注:G1表示DNA合成前期;S表示DNA合成期;G2表示分裂準備期;M期表示分裂期。
A.試劑K可以將細胞阻滯在G1期
B.試劑K對細胞周期的阻滯作用不可逆
C.藥物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ組的凋亡率應最低
D.在機體內,藥物甲對漿細胞的毒性強于造血干細胞
4.(2023·浙江,10,3分,難度★★★)為篩選觀察有絲分裂的合適材料,某研究小組選用不同植物的根尖,制作并觀察根尖細胞的臨時裝片。下列關于選材依據的敘述,不合理的是( )
A.選用易獲取且易大量生根的材料
B.選用染色體數目少易觀察的材料
C.選用解離時間短分散性好的材料
D.選用分裂間期細胞占比高的材料
5.(2023·湖北,10,2分,難度★★★★)在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的實驗中,某同學制作的裝片效果非常好,他將其中的某個視野放大拍照,發給5位同學觀察細胞并計數,結果如下表(單位:個)。關于表中記錄結果的分析,下列敘述錯誤的是( )
學生 分裂間期 分裂期 總計
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁計數的差異是由于有絲分裂是一個連續過程,某些細胞所處時期易混淆
B.五位同學記錄的中期細胞數一致,原因是中期染色體排列在細胞中央,易區分
C.五位同學記錄的間期細胞數不多,原因是取用的材料處于旺盛的分裂階段
D.戊統計的細胞數量較多,可能是該同學的細胞計數規則與其他同學不同
6.(2022·天津,6,4分,難度★)用熒光標記技術顯示細胞中心體和DNA,獲得有絲分裂某時期熒光圖。有關敘述正確的是( )
A.中心體復制和染色體加倍均發生在圖示時期
B.圖中兩處DNA熒光標記區域均無同源染色體
C.圖中細胞分裂方向由中心體位置確定
D.秋水仙素可促使細胞進入圖示分裂時期
7.(2022·遼寧,8,2分,難度★)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合,常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結果見下表。下列敘述錯誤的是( )
指標 凍存劑
合成培養基+DMSO 合成培養基+DMSO+血清
G1期細胞數百分比/% 65.78 79.85
活細胞數百分比/% 15.29 41.33
注:細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期
A.凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病
B.G1期細胞數百分比上升,導致更多干細胞直接進入分裂期
C.血清中的天然成分影響G1期,增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比
D.DMSO的作用是使干細胞中的自由水轉化為結合水
8.(2022·浙江,8,2分,難度★★)用同位素示蹤法檢測小鼠雜交瘤細胞是否處于細胞周期的S期,放射性同位素最適合標記在( )　　　　　　　　
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶
C.腺嘌呤 D.鳥嘌呤
9.(2022·湖南,6,2分,難度★★)洋蔥根尖細胞染色體數為8對,細胞周期約12 h。觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂,拍攝照片如圖所示。下列分析正確的是( )
A.a為分裂后期細胞,同源染色體發生分離
B.b為分裂中期細胞,含染色體16條,核DNA分子32個
C.根據圖中中期細胞數的比例,可計算出洋蔥根尖細胞分裂中期時長
D.根尖培養過程中用DNA合成抑制劑處理,分裂間期細胞所占比例降低
10.(2022·江蘇,7,2分,難度★★)培養獲得二倍體和四倍體洋蔥根尖后,分別制作有絲分裂裝片,鏡檢、觀察。下圖為二倍體根尖細胞的照片。下列相關敘述錯誤的是( )
A.兩種根尖都要用有分生區的區段進行制片
B.裝片中單層細胞區比多層細胞區更易找到理想的分裂期細胞
C.在低倍鏡下比高倍鏡下能更快找到各種分裂期細胞
D.四倍體中期細胞中的染色體數與①的相等,是②的4倍,③的2倍
11.(2022·廣東,4,2分,難度★)用洋蔥根尖制作臨時裝片以觀察細胞有絲分裂,右圖為光學顯微鏡下觀察到的視野。下列實驗操作正確的是( )
A.根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色,以防解離過度
B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后鏡檢
C.找到分生區細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調焦
D.向右下方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央
12.(2021·全國乙,1,6分,難度★★)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關于果蠅體細胞有絲分裂的敘述,錯誤的是( )
A.在間期,DNA進行半保留復制,形成16個DNA分子
B.在前期,每條染色體由2條染色單體組成,含2個DNA分子
C.在中期,8條染色體的著絲粒排列在赤道板上,易于觀察染色體
D.在后期,成對的同源染色體分開,細胞中有16條染色體
13.(2021·海南,7,2分,難度★★)真核細胞有絲分裂過程中核膜解體和重構過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是( )
A.Ⅰ時期,核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構
B.Ⅰ→Ⅱ過程中,核膜圍繞染色體重新組裝
C.Ⅲ時期,核膜組裝完畢,可進入下一個細胞周期
D.組裝完畢后的核膜允許蛋白質等物質自由進出核孔
14.(2021·重慶,7,2分,難度★★)有研究表明,人體相胞中DNA發生損傷時,P53蛋白能使細胞停止在細胞周期的間期并激活DNA的修復,修復后的細胞能夠繼續完成細胞周期的其余過程。據此分析,下列敘述錯誤的是( )
A.P53基因失活,細胞癌變的風險提高
B.P53蛋白參與修復的細胞,與同種正常細胞相比,細胞周期時間變長
C.DNA損傷修復后的細胞,與正常細胞相比,染色體數目發生改變
D.若組織內處于修復中的細胞增多,則分裂期的細胞比例降低
15.(2021·全國乙,2,6分,難度★★)選擇合適的試劑有助于達到實驗目的。下列關于生物學實驗所用試劑的敘述,錯誤的是( )
A.鑒別細胞的死活時,臺盼藍能將代謝旺盛的動物細胞染成藍色
B.觀察根尖細胞有絲分裂中期的染色體,可用龍膽紫溶液使其著色
C.觀察RNA在細胞中分布的實驗中,鹽酸處理可改變細胞膜的通透性
D.觀察植物細胞吸水和失水時,可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮
16.(2021·浙江,13,2分,難度★★)“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”實驗中,觀察到的一個視野如圖所示。下列屬于箭頭所指細胞分裂期的上一時期的特點是( )
A.出現染色體,核膜開始解體
B.著絲粒分裂,姐妹染色單體分離
C.染色體凝聚,著絲粒排列在赤道面上
D.紡錘體消失,細胞板擴展形成新的細胞壁
17.(2020·山東,5,2分,難度★★★★)CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白。在DNA復制開始后,CDK1發生磷酸化導致其活性被抑制,當細胞中的DNA復制完成且物質準備充分后,磷酸化的CDK1發生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如右圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制
B.正常細胞中磷酸化的CDK1發生去磷酸化后,染色質螺旋化形成染色體
C.感染BYDV的細胞中,M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期
D.M蛋白發揮作用后,感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期
18.(2020·山東,6,2分,難度★★★)在細胞分裂過程中,末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定,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“染色體橋”結構,如圖所示。若某細胞進行有絲分裂時,出現“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發生斷裂,形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異,關于該細胞的說法錯誤的是( )
A.可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構
B.其子細胞中染色體的數目不會發生改變
C.其子細胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段
D.若該細胞基因型為Aa,可能會產生基因型為Aaa的子細胞
19.(2020·浙江,8,2分,難度★★)高等動物胚胎干細胞分裂過程中,發生在同一時期的是( )
A.核糖體的增生和環溝的形成
B.染色體的出現和紡錘體的出現
C.染色單體的形成和著絲粒的分裂
D.中心體的復制和染色體組數的加倍
20.(2020·北京,5,2分,難度★★★★)為探究干旱對根尖細胞有絲分裂的影響,用聚乙二醇溶液模擬干旱條件,處理白刺花的根尖,制片(壓片法)后用顯微鏡觀察染色體變異(畸變)的情況,細胞圖像如圖。相關敘述正確的是( )
A.制片需經龍膽紫染色→漂洗→鹽酸解離等步驟
B.直接使用高倍物鏡尋找分生區細胞來觀察染色體
C.染色體的形態表明該細胞正處于細胞分裂的間期
D.觀察結果表明該細胞染色體發生了變異(畸變)
21.(2020·天津,4,4分,難度★★)某同學居家學習期間,準備洋蔥根尖有絲分裂實驗材料。在下列方法中(每天換一次水),根尖生長狀況最好的是( )
22.(2020·江蘇,25,3分,難度★★)(多選)某同學用光學顯微鏡對4種實驗材料進行觀察并記錄,下表實驗現象合理的是( )
選項 實驗材料 實驗現象
A 用蘇丹Ⅲ染液染色的花生子葉切片 子葉細胞中有橘黃色顆粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液處理的紫色洋蔥鱗片葉外表皮裝片 紫色的液泡逐漸變小,顏色逐漸變深
C 用龍膽紫染液染色的洋蔥根尖裝片 染色體在細胞中移動并平均分配到兩極
D 用臺盼藍染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成藍色
23.(2023·北京,21,10分,難度★★★★)變胖過程中,胰島B細胞會增加。增加的B細胞可能源于自身分裂(途徑I),也可能來自胰島中干細胞的增殖、分化(途徑Ⅱ)?？茖W家采用胸腺嘧啶類似物標記的方法,研究了L基因缺失導致肥胖的模型小鼠IK中新增B細胞的來源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物,能很快進入細胞并摻入正在復制的DNA中,摻入DNA的EdU和BrdU均能與　　　　　互補配對,并可以被分別檢測。未摻入的EdU和BrdU短時間內即被降解。
(2)將處于細胞周期不同階段的細胞混合培養于多孔培養板中,各孔同時加入EdU,隨后每隔一定時間向一組培養孔加入BrdU,再培養十幾分鐘后收集該組孔內全部細胞,檢測雙標記細胞占EdU標記細胞的百分比(如圖)。圖中反映DNA復制所需時長的是從　　　　　點到　　　　　點。
(3)為研究變胖過程中B細胞的增殖,需使用一批同時變胖的小鼠。為此,本實驗使用誘導型基因敲除小鼠,即飼喂誘導物后小鼠的L基因才會被敲除,形成小鼠IK?？茖W家利用以下實驗材料制備小鼠IK:
①純合小鼠Lx:小鼠L基因兩側已插入特異DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌體,其編碼的酶進入細胞核后作用于x,導致兩個x間的DNA片段丟失;
③Er基因:編碼的Er蛋白位于細胞質,與Er蛋白相連的物質的定位由Er蛋白決定;
④口服藥T:小分子化合物,可誘導Er蛋白進入細胞核。
請完善制備小鼠IK的技術路線:　　　　　　　　→連接到表達載體→轉入小鼠Lx→篩選目標小鼠→　　　　　→獲得小鼠IK。
(4)各種細胞DNA復制所需時間基本相同,但途徑Ⅰ的細胞周期時長(t1)是途徑Ⅱ細胞周期時長(t2)的三倍以上。據此,科學家先用EdU飼喂小鼠IK,t2時間后換用BrdU飼喂,再過t2時間后檢測B細胞被標記的情況。研究表明,變胖過程中增加的B細胞大多數來源于自身分裂,與之相應的檢測結果應是 　。
24.(2020·江蘇,29,8分,難度★★★)細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期),根據DNA合成情況,分裂間期又分為G1期、S期和G2期。為了保證細胞周期的正常運轉,細胞自身存在著一系列監控系統(檢驗點),對細胞周期的過程是否發生異常加以檢測,部分檢驗點如下圖所示。只有當相應的過程正常完成,細胞周期才能進入下一個階段運行。請據圖回答下列問題。
(1)與G1期細胞相比,G2期細胞中染色體及核DNA數量的變化是　　　　　　　　　　。
(2)細胞有絲分裂的重要意義在于通過　,
保持親子代細胞之間的遺傳穩定性。圖中檢驗點1、2和3的作用在于檢驗DNA分子是否　　　　(填序號:①損傷和修復、②完成復制);檢驗發生分離的染色體是否正確到達細胞兩極,從而決定胞質是否分裂的檢驗點是　　　　。
(3)細胞癌變與細胞周期調控異常有關,癌細胞的主要特征是　　　　　　　。有些癌癥采用放射性治療效果較好,放療前用藥物使癌細胞同步化,治療效果會更好。誘導細胞同步化的方法主要有兩種:DNA合成阻斷法、分裂中期阻斷法。前者可用藥物特異性抑制DNA合成,主要激活檢驗點　　　　,將癌細胞阻滯在S期;后者可用秋水仙堿抑制　　　　的形成,主要激活檢驗點　　　　,使癌細胞停滯于中期。
B、二年山東一模試題（2024-2025）
1.（2025山東名?？荚嚶撁寺摽迹┖死w層是緊貼內層核膜的網狀蛋白結構。在細胞分裂前期，分裂期促進因子 MPF 使核纖層蛋白磷酸化，核纖層瓦解，核膜破裂形成膜泡。在細胞分裂末期，APC蛋白通過降解相關周期蛋白，導致MPF失活，核纖層蛋白開始去磷酸化并圍繞染色質形成新的核纖層，膜泡圍繞核纖層形成新的核膜。下列說法正確的是（　?。?br/>A. 核纖層蛋白去磷酸化的同時，染色質可能正在螺旋化形成染色體
B. 核纖層位于內外核膜之間，有利于維持細胞核的形態結構
C. 抑制 APC 的功能會阻礙 MPF活性喪失，可能使細胞分裂暫停在末期
D. 真核細胞正常分裂過程中，核纖層蛋白都會發生周期性的磷酸化和去磷酸化
2.（2024濰坊濱州一模）細胞周期可分為G 、S、G 、M 四個時期， 其中S期為 DNA 合成期， TdR 能被S期細胞攝入并摻進DNA中。高濃度TdR 可抑制DNA 合成，常用于誘導細胞周期同步化，過程如下表。下列說法正確的是（　?。?br/>步驟 第一步： 含高濃度TdR培養基中培養 第二步： 普通培養基中培養 第三步： 含高濃度 TdR培養基中培養
時間 至少15h 至少7h ？
A. TdR 能阻止 RNA 聚合酶與DNA 結合而阻斷復制
B. 第一步操作的目的是使所有細胞都停留在S期
C. 第二步細胞在普通培養基中培養不能超過15h
D. 第三步需至少持續22h才能確保所有細胞同步化
3.（2024煙臺德州一模）姐妹染色單體通過粘連蛋白相互黏附而不能分離。分離酶(SEP)可水解粘連蛋白，其活性受核基因編碼的兩種蛋白調控：SCR蛋白與SEP結合抑制其活性，而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下列說法錯誤的是（ ）
A. SCR蛋白基因可能在分裂間期表達
B. SEP的功能異?？赡軐е伦蛹毎旧w數目異常
C. APC蛋白失活會導致姐妹染色單體不能正常分離
D. SCR蛋白基因和APC蛋白基因的表達說明細胞發生了分化
C、山東考題原創預測
【命題趨勢】
1. 情境設計：覆蓋農業生產（多倍體育種）、醫學（抗癌藥物）、環境問題（微塑料污染）、科研實驗（數據與圖表分析），體現“學以致用”。
2. 能力考查：
（1）圖表解讀（坐標圖、表格、流程圖）；
（2）實驗設計與誤差分析；
（3）知識遷移（如結合細胞周期理論解決實際問題）。
3. 核心素養：科學思維（演繹推理）、科學探究（實驗操作與數據分析）。
（一）單項選擇題
1.（抗癌藥物與細胞周期調控）2023年諾貝爾生理學或醫學獎授予在“細胞周期調控機制”研究中取得突破的科學家。研究發現，紫杉醇通過抑制微管解聚，使分裂期細胞停滯在染色體排列階段。若用紫杉醇處理體外培養的癌細胞，最可能觀察到（ ）
A. 染色體數目加倍的雙核細胞
B. 姐妹染色單體分離的停滯現象
C. 核膜重新形成的細胞
D. 染色體排列在赤道面的細胞
2.（姐妹染色單體分離的分子機制）黏連蛋白（Cohesin）是連接姐妹染色單體的關鍵蛋白。APC/C復合體可降解黏連蛋白，其活性受CDK1調控。下列說法錯誤的是（ ）
A. 有絲分裂中期，黏連蛋白未被完全降解
B. APC/C復合體活性在G1期達到峰值
C. CDK1抑制劑處理會導致染色體橋形成
D. 黏連蛋白異常降解可能導致染色體結構變異
3.科學家在研究細胞周期調控機制時，發現了一種關鍵蛋白激酶（CDK）。當細胞進入分裂期時，CDK被激活，促進細胞周期的進程。若將處于分裂間期的細胞與CDK活性被抑制的細胞融合，融合細胞的細胞周期進程受到影響。下列關于細胞周期和CDK的敘述，錯誤的是（ ）
A. 細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期為分裂期做物質準備
B. CDK活性被抑制的細胞可能停留在分裂間期
C. 融合細胞的細胞周期進程變慢，說明CDK對細胞周期的調控是不可缺少的
D. 有絲分裂過程中，紡錘體的形成在分裂間期
4.在農業生產中，發現一種除草劑能抑制雜草細胞的有絲分裂。研究人員用該除草劑處理雜草根尖分生區細胞，一段時間后，制作臨時裝片并觀察。結果發現，與未處理組相比，處理組中處于分裂期的細胞數目明顯減少。下列推測合理的是（ ）
A. 該除草劑可能抑制了DNA的復制
B. 該除草劑可能破壞了紡錘體的形成
C. 該除草劑可能促進了著絲點的分裂
D. 該除草劑可能使細胞周期縮短
5.科研人員利用熒光標記技術研究細胞有絲分裂過程中染色體的行為。將某動物細胞（2N=4）的DNA雙鏈用3H標記后，置于不含3H的培養液中培養，經過兩次連續的有絲分裂。下列有關說法正確的是（ ）
A. 第一次有絲分裂中期，每條染色體的兩條姐妹染色單體都被3H標記
B. 第一次有絲分裂后期，細胞中含有3H標記的染色體為2條
C. 第二次有絲分裂中期，細胞中含有3H標記的DNA分子為4個
D. 第二次有絲分裂后期，細胞中含有3H標記的染色體為4條
6.（染色體橋的遺傳效應）某玉米植株(基因型為Cc，C基因決定籽粒有色，c基因決定籽粒無色)中攜帶C基因的染色體發生了末端缺失。在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，并在著絲粒分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構。因紡錘絲的作用，“染色體橋”可在兩著絲粒間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，關于該缺失個體的說法錯誤的是（ ）
A.在籽粒細胞有絲分裂中期可觀察到“染色體橋”結構
B.某些籽粒細胞可能因不含C基因而形成無色組織
C.含C基因的子細胞持續分裂，可形成含多個C基因的子細胞
D.該植株所結籽粒可能呈現出花斑色(有色組織和無色組織混合在一起)
7.（細胞周期時間計算與實驗分析）科研人員用 P標記的脫氧核苷酸培養某動物細胞，測定不同處理下細胞周期各階段時長（如表）。下列分析錯誤的是（ ）
處理方式 G1期(h) S期(h) G2期(h) M期(h)
正常培養 10 7 3 1
加入抑制劑X 15 12 5 1
A. 抑制劑X可能作用于S期，延長DNA復制時間
B. 正常培養時，M期細胞占比約為4.76%
C. 抑制劑X使G2期細胞無法進入M期
D. S期細胞中放射性強度最高
8.（科研實驗）下表為實驗測得離體培養的胡蘿卜根尖細胞的細胞周期各階段時間。
周期 G1 S G 2 M 合計
時間（h） 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
用DNA合成抑制劑處理胡蘿卜根尖細胞，處理X小時后發現所有的細胞處于G和S期交界以及S期。去除DNA合成抑制劑Y小時后，再用DNA合成抑制劑處理Z小時,最終發現所有細胞均處于G和S期交界(注:去除DNA合成抑制劑后細胞可繼續分裂)。則X、Y、Z可以為(A)
A.4.8;2.7;4.8 B.3.5;2.7;4.8
C.1.9;2.7;3.5 D.4.8;2.7;3.5
（二）不定項選擇題（每題3分，少選得1分，錯選不得分）
9.某研究小組用秋水仙素處理某二倍體植物的幼苗，誘導其染色體數目加倍，得到多倍體植株。取該多倍體植株的根尖分生區細胞進行有絲分裂觀察，結果如下表所示。下列分析正確的是（ ）
觀察項目 對照組 實驗組
細胞周期時長（h） 18 24
分裂期細胞所占比例（%） 10 5
A. 秋水仙素處理后，細胞周期變長
B. 秋水仙素可能抑制了紡錘體的形成
C. 實驗組中分裂期細胞減少，可能是因為秋水仙素使細胞分裂間期延長
D. 秋水仙素處理后，染色體數目加倍發生在有絲分裂后期
10.為了研究癌細胞的細胞周期，研究人員進行了下列實驗。首先，用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸（3H—TdR）短期培養細胞，使凡是處于DNA復制期的細胞均被標記。數分鐘至半小時后，將細胞外的3H—TdR洗掉，置換新鮮培養液并繼續培養。隨后，每隔半小時或一小時定期取樣，觀察并統計被標記的分裂期細胞數和分裂期細胞總數，從而確定細胞周期各個時期的長短。其結果如圖所示（橫軸為時間，縱軸為分裂期細胞中被標記的細胞所占的百分比）。據圖分析正確的是
A．一個細胞周期所經歷的時間可用圖中的A+E段表示
B．圖中的C段時間可表示細胞中DNA復制時間的長短
C．細胞周期的分裂期為圖中的D段
D．圖中的A段時間表明，在細胞分裂的間期，DNA復制完成以后，細胞沒有立即進入分裂期
11.有絲分裂過程中，染色體的行為變化對遺傳物質的準確分配至關重要。研究發現，染色體的運動與紡錘體微管有關，微管的組裝和解聚受多種因素影響。下列說法正確的是（ ）
A. 紡錘體微管在分裂前期開始組裝
B. 若抑制微管的組裝，可能導致染色體無法正常分離
C. 微管的解聚與ATP水解無關
D. 染色體在紡錘體微管的牽引下向兩極移動
12.（染色體斷裂與育種）輻射誘導的染色體斷裂后可能發生錯誤連接（如圖），用于小麥抗病育種。下列說法正確的是（ ）
A. 該變異屬于染色體結構變異
B. 斷裂連接可使抗病基因重復表達
C. 子代均需通過顯微鏡篩選
D. 該育種方式可突破生殖隔離
13.（CDK1磷酸化與細胞周期阻滯）在細胞增殖過程中,周期蛋白依賴性激酶(CDK1)是細胞由DNA復制后進入分裂期的主要酶,CDK1的活性受周期蛋(cyclinB)的調節,cyclinB的降解那么是進入分裂期的必要條件,CDK1在連續分裂的細胞中一直存在。HIV感染T細胞可使CDK1 失活,并使cyclinB積聚。以下圖表示cyclinB的含量與CDK1的活性在細胞周期中規律性的變化曲線,有關表達合理的是( )
A.CDK1的活性下降是因為cyc1inB在M期不能合成
B.CDK1持續保持較高活性的細胞,細胞周期會延長
C.CDK1 可能具有促進染色質凝縮的作用
D.HIV感染會使T細胞停留在圖中的G2期
14.（細胞周期檢查點機制）細胞周期檢查點是細胞周期調控的一種機制,以調控周期各時相有序而適時進行更迭,若檢查異常，細胞將停滯在相應階段。下列說法正確的是（ ）
A. G1期檢查點防止DNA未復制的細胞進入S期
B. 紡錘體組裝檢查點異?？赡軐е氯旧w數目變異
C. M期檢查點確保染色體平均分配到子細胞
D. 所有真核生物均具有相同的檢查點機制
15.（病毒干擾與細胞周期）研究表明，HPV病毒通過E6蛋白結合并降解p53蛋白（調控G1期檢查點）。感染HPV的宮頸細胞可能（ ）
A. 繞過G1期檢查點直接進入S期
B. 積累大量DNA損傷未修復
C. 分裂期時長顯著延長
D. 染色體數目保持穩定
16.（細胞周期同步化處理）某連續分裂的細胞周期總時長為L。用 TdR( DNA 合成抑制劑)雙阻斷法可使細胞周期同步化，在培養連續分裂的細胞的培養基中加入適量的TdR，繼續培養一個細胞周期的時長，洗脫TdR 并在普通培養基中繼續培養適宜時間后，再次加入TdR 培養充足時間后洗脫TdR，即可使細胞周期同步化。下圖表示用TdR( DNA 合成抑制劑)雙阻斷法使細胞周期同步化，其中t1~t8表示時間點。
下列敘述正確的是
A.t4 - t5 的時長應大于S期，但必須小于G 1期+G 2期
B.若 t5- t8 的時長等于G1+G2 +M-S期，且t7-t8 的時長大于G1期，
則 t6 和t7時，核DNA含量為 4N 的細胞所占的比例相等
C.若改用秋水仙素代替 TdR 處理，且取 t2-t3時的細胞用堿性染料染色，則t3
時能觀察到細胞核的細胞數等于t2時
D.若要進行動物細胞有絲分裂的觀察活動，選擇t8時的細胞比選擇t1時的細
胞，通常可獲得更好的效果
非選擇題
17.（實驗探究與數據分析） CDK1 在細胞周期中起著重要作用，它可以促進細胞從 G 期進入 M 期。為探究溫度對植物細胞周期的影響，科研人員測定25℃和10℃下洋蔥根尖細胞周期各階段時長（如圖）。
| 溫度 | 總周期時長 | G1期 | S期 | G2期| M期 |
|-------|------------|------|-----|------|------|
| 25℃ | 20小時 | 8h | 7h | 4h | 1h |
| 10℃ | 32小時 | 12h | 13h | 5h | 2h |
（1）與25℃相比，10℃下總時長增加的主要原因是________。
（2）若在10℃組中加入CDK1激活劑，推測M期細胞比例將________，理由是________。
（3）設計實驗驗證“低溫通過抑制CDK1活性延長細胞周期”，簡述實驗思路。實驗材料：洋蔥、CDK1 抑制劑、CDK1 激活劑、恒溫培養箱等。 ________。
18.某生物興趣小組以大蒜根尖為實驗材料，探究不同濃度的Cu2+對細胞有絲分裂的影響。實驗步驟如下：
①將大蒜放在適宜條件下培養生根，選取生長狀況一致的根尖，隨機均分為5組，分別用含不同濃度Cu2+的培養液培養24h。
②剪取根尖，用卡諾氏液固定，然后用體積分數為95%的酒精沖洗。
③將根尖放入盛有質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精混合液（1：1）的培養皿中，在室溫下解離10min。
④將解離后的根尖用清水漂洗后，放入盛有0.01g/mL龍膽紫溶液的培養皿中染色3—5min。
⑤制片并觀察，統計處于分裂期的細胞數目和細胞總數，計算細胞分裂指數（細胞分裂指數=分裂期細胞數/細胞總數×100%），結果如下表所示。
Cu2+濃度（mg/L） 細胞總數 分裂期細胞數 細胞分裂指數（%）
0 500 50 10.0
20 500 40 8.0
40 500 30 6.0
60 500 20 4.0
80 500 10 2.0
（1）步驟②中用卡諾氏液固定的目的是______。
（2）步驟③中解離的目的是______。
（3）根據實驗結果，分析不同濃度的Cu2+對細胞有絲分裂的影響：。
（4）該實驗中，設置對照組的目的是。
（5）若要進一步探究Cu2+影響細胞有絲分裂的原因，可從DNA復制、紡錘體形成等方面進行研究，請設計實驗探究Cu2+是否通過影響紡錘體的形成來影響細胞有絲分裂（寫出實驗思路即可）：______。
【附】2015-2019年高考
1.(2019·海南,22,2分,難度★)若要觀察植物細胞有絲分裂中期的染色體,適宜的材料和染液組合是( )
A.大蒜根尖細胞,龍膽紫溶液
B.玉米根尖細胞,臺盼藍染液
C.菠菜葉肉細胞,碘液
D.番茄果肉細胞,吡羅紅染色劑
2.(2019·北京,1,6分,難度★)玉米根尖縱切片經堿性染料染色,用普通光學顯微鏡觀察到的分生區圖像如圖。對此圖像的觀察與分析,錯誤的是( )
A.先用低倍鏡再換高倍鏡觀察符合操作規范
B.可觀察到箭頭所指細胞的細胞核和細胞壁
C.在圖像中可觀察到處于分裂期前期的細胞
D.細胞不同結構成分與該染料結合能力不同
3.(2019·浙江,18,2分,難度★)在“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”活動中,觀察到不同分裂時期的細胞如圖所示:
下列敘述錯誤的是( )
A.裝片制作過程中需用清水漂洗已解離的根尖便于染色
B.觀察過程中先用低倍鏡找到分生區細胞再換用高倍鏡
C.圖甲細胞所處時期發生DNA復制及相關蛋白質的合成
D.圖丙細胞中的染色體數目比圖乙細胞中的增加了一倍
4.(2019·海南,3,2分,難度★)下列與細胞有關的敘述,正確的是( )
A.T2噬菌體不含有膜包被的細胞核,因此屬于原核細胞
B.人肝細胞分裂期的持續時間大于分裂間期的持續時間
C.植物葉肉細胞在缺氧條件下可通過無氧呼吸產生ATP
D.心肌細胞是高度分化的細胞,其細胞膜不具有流動性
5.(2016·江蘇,19,2分,難度★)下列實驗都需要使用光學顯微鏡進行觀察,有關實驗現象描述合理的是( )
實驗 編號 實驗名稱 觀察到的實驗現象
① 觀察植物細胞的 質壁分離和復原 鏡檢1:幾乎整個紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞呈紫色; 鏡檢2:不同細胞質壁分離的位置、程度并不一致
② 觀察多種多 樣的細胞 菠菜葉表皮細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質和細胞核組成;人口腔上皮細胞具有細胞核和核糖體
③ 觀察細胞的 有絲分裂 洋蔥根尖伸長區細胞長,液泡大;分生區細胞呈正方形,多數細胞中呈紫色的染色體形態清晰
④ 探究酵母菌種群 數量的動態變化 酵母細胞呈球形或橢圓形,細胞核、液泡和線粒體的形態、數目清晰可見
A.實驗① B.實驗②
C.實驗③ D.實驗④
參考答案與詳細解析
1
考典1622細胞周期和有絲分裂及觀察細胞的有絲分裂
A、五年高考真題（2020-2024）
（山東五年二考）
1.(2024·湖北,13,2分,難度★★★★)芽殖酵母通過出芽形成芽體進行無性繁殖(圖1),出芽與核DNA復制同時開始。一個母體細胞出芽達到最大次數后就會衰老、死亡?？茖W家探究了不同因素對芽殖酵母最大分裂次數的影響,實驗結果如圖2所示。下列敘述錯誤的是 (A)
酵母菌出芽生殖
圖1 圖2
A.芽殖酵母進入細胞分裂期時開始出芽
B.基因和環境都可影響芽殖酵母的壽命
C.成熟芽體的染色體數目與母體細胞的相同
D.該實驗結果為延長細胞生命周期的研究提供新思路
解析 由題意可知,芽殖酵母出芽與核DNA復制同時開始,核DNA復制發生在細胞周期的分裂間期,芽殖酵母出芽發生在分裂間期,A項錯誤;由圖2實驗結果可知,基因甲、乙和溶液丙都會影響芽殖酵母最大分裂次數,可以通過調節環境因素或基因的表達調控細胞生命周期,B、D兩項正確;出芽生殖為無性繁殖,可以很好地保持親本性狀,成熟芽體的染色體數目與母體細胞的相同,C項正確。
2.(2023·遼寧,11,2分,難度★★★)下圖為眼蟲在適宜條件下增殖的示意圖(僅顯示部分染色體)。下列敘述正確的是 (B)
A.②時期,細胞核的變化與高等動物細胞相同
B.③時期,染色體的著絲粒排列在赤道板上
C.④時期,非同源染色體自由組合
D.⑤時期,細胞質的分裂方式與高等植物細胞相同
解析 由圖可知,②時期已經完成了DNA的復制,相當于高等動物的有絲分裂前期,但圖中還能觀察到核膜,高等動物有絲分裂前期核仁、核膜消失,A錯誤;圖③中染色體的著絲粒排列在赤道板上,相當于高等動物有絲分裂中期,B正確;④時期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開形成子染色體,在紡錘絲的牽引下移向兩極,C錯誤;⑤時期,細胞質的分裂方式與高等動物細胞相同,都是直接從細胞中央縊開,D錯誤。
3.(2023·重慶,14,3分,難度★★★)藥物甲常用于腫瘤治療,但對正常細胞有一定的毒副作用。某小組利用試劑K(可將細胞阻滯在細胞周期某時期)研究了藥物甲的毒性與細胞周期的關系,實驗流程和結果如下圖所示。下列推測正確的是 (C)
注:G1表示DNA合成前期;S表示DNA合成期;G2表示分裂準備期;M期表示分裂期。
A.試劑K可以將細胞阻滯在G1期
B.試劑K對細胞周期的阻滯作用不可逆
C.藥物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ組的凋亡率應最低
D.在機體內,藥物甲對漿細胞的毒性強于造血干細胞
解析 根據表中Ⅰ、Ⅱ組數據可知,Ⅱ組S期細胞比例明顯增多,故試劑K可以將細胞阻滯在S期,A錯誤;根據表中Ⅱ、Ⅲ組數據可知,去除試劑K后,S期細胞比例大幅下降,G2+M期細胞數目大幅增多,說明試劑K對細胞周期的阻滯作用是可逆的,B錯誤;用藥物甲處理后,Ⅰ組細胞主要處于G1和S期,細胞凋亡率較低,Ⅲ組細胞主要處于G2+M期,細胞凋亡率較高,說明藥物甲主要作用于G2+M期,促進細胞凋亡,Ⅱ組處于G2+M期的細胞數目最少,凋亡率應最低,C正確;漿細胞已經高度分化,不再分裂,受藥物甲的影響較小,造血干細胞分裂旺盛,受藥物甲的影響較大,D錯誤。
4.(2023·浙江,10,3分,難度★★★)為篩選觀察有絲分裂的合適材料,某研究小組選用不同植物的根尖,制作并觀察根尖細胞的臨時裝片。下列關于選材依據的敘述,不合理的是 (D)
A.選用易獲取且易大量生根的材料
B.選用染色體數目少易觀察的材料
C.選用解離時間短分散性好的材料
D.選用分裂間期細胞占比高的材料
解析 易大量生根的材料,其根尖分生區的細胞分裂能力較強,A項合理。選用染色體數目少易觀察的材料有利于觀察有絲分裂每一個時期的染色體數目變化,B項合理。選用解離時間短分散性好的材料有利于細胞的分散,便于觀察,C項合理。分裂間期細胞占比高,則處于分裂期的細胞占比低,不利于觀察細胞的有絲分裂,D項不合理。
5.(2023·湖北,10,2分,難度★★★★)在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的實驗中,某同學制作的裝片效果非常好,他將其中的某個視野放大拍照,發給5位同學觀察細胞并計數,結果如下表(單位:個)。關于表中記錄結果的分析,下列敘述錯誤的是 (C)
學生 分裂間期 分裂期 總計
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁計數的差異是由于有絲分裂是一個連續過程,某些細胞所處時期易混淆
B.五位同學記錄的中期細胞數一致,原因是中期染色體排列在細胞中央,易區分
C.五位同學記錄的間期細胞數不多,原因是取用的材料處于旺盛的分裂階段
D.戊統計的細胞數量較多,可能是該同學的細胞計數規則與其他同學不同
解析 有絲分裂是一個連續的過程,不同細胞可能處于不同的時期,某些細胞所處的時期可能會導致觀察者的混淆,從而導致計數差異,A項正確。在有絲分裂中期,染色體的著絲粒位于赤道板上,此時染色體排列整齊,易于觀察,B項正確。由于分裂期只占整個細胞周期的5%~15%,而分裂間期占到整個細胞周期的85%~95%,即使取用的材料處于較旺盛的分裂階段,間期細胞數量也應該多于分裂期細胞數量,五位同學記錄的間期細胞數不多,原因可能是某位同學選擇的視野含有較多分裂期的細胞,C項錯誤。根據表中記錄的結果,戊統計的細胞數量較多,有可能是由其計數規則與其他同學不同導致的,D項正確。
6.(2022·天津,6,4分,難度★)用熒光標記技術顯示細胞中心體和DNA,獲得有絲分裂某時期熒光圖。有關敘述正確的是 (C)
A.中心體復制和染色體加倍均發生在圖示時期
B.圖中兩處DNA熒光標記區域均無同源染色體
C.圖中細胞分裂方向由中心體位置確定
D.秋水仙素可促使細胞進入圖示分裂時期
解析 中心體的復制發生在分裂間期,由題圖可知該圖為有絲分裂后期熒光圖,A項錯誤。該圖為有絲分裂某時期熒光圖,有絲分裂過程始終存在同源染色體,B項錯誤。秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成,而紡錘體的形成是在有絲分裂前期,圖示表示有絲分裂后期,D項錯誤。
7.(2022·遼寧,8,2分,難度★)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結合,常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結果見下表。下列敘述錯誤的是 (B)
指標 凍存劑
合成培養基+DMSO 合成培養基+DMSO+血清
G1期細胞數百分比/% 65.78 79.85
活細胞數百分比/% 15.29 41.33
注:細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期
A.凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病
B.G1期細胞數百分比上升,導致更多干細胞直接進入分裂期
C.血清中的天然成分影響G1期,增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比
D.DMSO的作用是使干細胞中的自由水轉化為結合水
解析 干細胞可以經培養分化為特定的細胞、組織或器官,治療人類某些疾病,如帕金森綜合征、糖尿病、阿爾茨海默病等,A項正確;G1期細胞數百分比上升,說明細胞進入分裂間期,但不會導致干細胞直接進入分裂期,還需經過S期和G2期,B項錯誤;由表格信息可知,血清中的天然成分影響G1期,增加干細胞復蘇后的活細胞數百分比,C項正確;DMSO易與水分子結合,常用作細胞凍存的滲透性保護劑,其作用是使干細胞中的自由水轉化為結合水,防止細胞凍傷,D項正確。
8.(2022·浙江,8,2分,難度★★)用同位素示蹤法檢測小鼠雜交瘤細胞是否處于細胞周期的S期,放射性同位素最適合標記在 (B)　　　　　　　　
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶
C.腺嘌呤 D.鳥嘌呤
解析 細胞周期的S期是DNA合成期。DNA復制以4種游離的脫氧核苷酸(分別含A、T、C、G 4種堿基)為原料。與RNA相比,DNA特有的堿基是胸腺嘧啶。故用同位素示蹤法檢測小鼠雜交瘤細胞是否處于細胞周期的S期,放射性同位素最適合標記在胸腺嘧啶。
9.(2022·湖南,6,2分,難度★★)洋蔥根尖細胞染色體數為8對,細胞周期約12 h。觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂,拍攝照片如圖所示。下列分析正確的是 (B)
A.a為分裂后期細胞,同源染色體發生分離
B.b為分裂中期細胞,含染色體16條,核DNA分子32個
C.根據圖中中期細胞數的比例,可計算出洋蔥根尖細胞分裂中期時長
D.根尖培養過程中用DNA合成抑制劑處理,分裂間期細胞所占比例降低
解析 根尖細胞進行有絲分裂,不發生同源染色體的分離,A項錯誤;b細胞中著絲粒排列在赤道板上,為有絲分裂中期細胞,此時DNA復制已經完成,含染色體16條,核DNA分子32個,B項正確;圖中細胞數量較少,不能準確計算各時期細胞的比例,無法計算各時期的時長,C項錯誤;根尖培養過程中用DNA合成抑制劑處理,能使細胞停止在分裂間期,因此間期細胞所占比例升高,D項錯誤。
10.(2022·江蘇,7,2分,難度★★)培養獲得二倍體和四倍體洋蔥根尖后,分別制作有絲分裂裝片,鏡檢、觀察。下圖為二倍體根尖細胞的照片。下列相關敘述錯誤的是 (D)
A.兩種根尖都要用有分生區的區段進行制片
B.裝片中單層細胞區比多層細胞區更易找到理想的分裂期細胞
C.在低倍鏡下比高倍鏡下能更快找到各種分裂期細胞
D.四倍體中期細胞中的染色體數與①的相等,是②的4倍,③的2倍
解析 根尖只有分生區細胞分裂能力旺盛,因此兩種根尖都要用有分生區的區段進行制片,A項正確;多層細胞相互遮擋不容易觀察,裝片中單層細胞區比多層細胞區更易找到理想的分裂期細胞,B項正確;低倍鏡下觀察到的視野比高倍鏡大,因此在低倍鏡下比高倍鏡下能更快找到各種分裂期細胞,C項正確;四倍體中期細胞中的染色體數是二倍體體細胞的2倍,二倍體有絲分裂后期細胞中的染色體數目也是體細胞的2倍,所以四倍體中期細胞中的染色體數與①的相等,是②的2倍,③的2倍,D項錯誤。
11.(2022·廣東,4,2分,難度★)用洋蔥根尖制作臨時裝片以觀察細胞有絲分裂,右圖為光學顯微鏡下觀察到的視野。下列實驗操作正確的是(C)
A.根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色,以防解離過度
B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后鏡檢
C.找到分生區細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調焦
D.向右下方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央
解析 根尖解離后需要用清水漂洗,以防解離過度,A項錯誤;染色后用鑷子將根尖取出來,放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子尖把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,然后用拇指輕輕地按壓蓋玻片,然后再鏡檢,B項錯誤;找到分生區細胞后,需要將分生區細胞移到視野中央,然后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調焦,C項正確;圖中分裂中期細胞位于視野左上方,因此向左上方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央,D項錯誤。
12.(2021·全國乙,1,6分,難度★★)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關于果蠅體細胞有絲分裂的敘述,錯誤的是 (D)
A.在間期,DNA進行半保留復制,形成16個DNA分子
B.在前期,每條染色體由2條染色單體組成,含2個DNA分子
C.在中期,8條染色體的著絲粒排列在赤道板上,易于觀察染色體
D.在后期,成對的同源染色體分開,細胞中有16條染色體
解析 在有絲分裂間期,DNA進行半保留復制,數目由8個變為16個,A項正確。在有絲分裂前期,染色質高度螺旋化形成染色體,此時染色體已經完成復制,每條染色體包括2條姐妹染色單體,含2個DNA分子,B項正確;在有絲分裂中期,染色體已經完成復制,但數量不變,仍為8條,此時著絲粒排列在赤道板上,染色體的形態比較穩定,數目比較清晰,是觀察染色體的最佳時期,C項正確;在有絲分裂后期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,染色體數目由8條變為16條。同源染色體一般在減數分裂Ⅰ后期分開,有絲分裂不涉及同源染色體的變化,D項錯誤。
細胞分裂過程中的數量變化
有絲分裂時期 間期 前期 中期 后期 末期
核DNA數量 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n
染色體(質)數量 2n 2n 2n 4n 4n→2n
染色單體數量 0→4n 4n 4n 4n→0 0
減數 分裂 時期 減數 分裂 Ⅰ前 的間 期 MⅠ 前期 MⅠ 中期 MⅠ 后期 MⅠ 末期 MⅡ 前期 MⅡ 中期 MⅡ 后期 MⅡ 末期
核 DNA 數量 2n→ 4n 4n 4n 4n 4n→ 2n 2n 2n 2n 2n→ n
染色 體 (質) 數量 2n 2n 2n 2n 2n→ n n n n→ 2n 2n→ n
染色 單體 數量 0→ 4n 4n 4n 4n 4n→ 2n 2n 2n 2n→ 0 0
13.(2021·海南,7,2分,難度★★)真核細胞有絲分裂過程中核膜解體和重構過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是 (D)
A.Ⅰ時期,核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構
B.Ⅰ→Ⅱ過程中,核膜圍繞染色體重新組裝
C.Ⅲ時期,核膜組裝完畢,可進入下一個細胞周期
D.組裝完畢后的核膜允許蛋白質等物質自由進出核孔
解析 Ⅰ時期,核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構,細胞處于有絲分裂前期,A項正確;Ⅱ時期核膜圍繞染色體重新組裝,細胞處于有絲分裂末期,B項正確;Ⅲ時期,核膜組裝完畢,形成新的細胞核,可進入下一個細胞周期,C項正確;組裝完畢后的核膜允許蛋白質等物質通過核孔進入細胞核,但不能自由進出,D項錯誤。
14.(2021·重慶,7,2分,難度★★)有研究表明,人體相胞中DNA發生損傷時,P53蛋白能使細胞停止在細胞周期的間期并激活DNA的修復,修復后的細胞能夠繼續完成細胞周期的其余過程。據此分析,下列敘述錯誤的是 (C)
A.P53基因失活,細胞癌變的風險提高
B.P53蛋白參與修復的細胞,與同種正常細胞相比,細胞周期時間變長
C.DNA損傷修復后的細胞,與正常細胞相比,染色體數目發生改變
D.若組織內處于修復中的細胞增多,則分裂期的細胞比例降低
解析 由題干信息可知,P53蛋白能使細胞停止在細胞周期的間期并激活DNA的修復,當P53基因失活,不能正常合成P53蛋白,DNA分子產生錯誤無法修復,容易癌變,所以細胞癌變的風險提高,A項正確;DNA發生損傷時,P53蛋白會參與修復并使細胞停止在細胞周期的間期,所以與同種正常細胞相比,P53蛋白參與修復的細胞的細胞周期時間變長,B項正確;DNA損傷修復發生在DNA堿基對中,與染色體無關,C項錯誤;若組織內處于修復中的細胞增多,則處于間期的細胞較多,故分裂期的細胞比例降低,D項正確。
15.(2021·全國乙,2,6分,難度★★)選擇合適的試劑有助于達到實驗目的。下列關于生物學實驗所用試劑的敘述,錯誤的是 (A)
A.鑒別細胞的死活時,臺盼藍能將代謝旺盛的動物細胞染成藍色
B.觀察根尖細胞有絲分裂中期的染色體,可用龍膽紫溶液使其著色
C.觀察RNA在細胞中分布的實驗中,鹽酸處理可改變細胞膜的通透性
D.觀察植物細胞吸水和失水時,可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮
解析 活細胞的細胞膜具有控制物質進出細胞的功能,臺盼藍無法進入活細胞,故代謝旺盛的活細胞不能被染色,死細胞可以被染成藍色,A項錯誤;觀察根尖細胞有絲分裂中期的染色體,可以用甲溶液、龍膽紫溶液或醋酸洋紅液等使其著色,B項正確;觀察RNA在細胞中分布的實驗中,質量分數為8%的鹽酸能夠改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞,同時使染色質中的DNA與蛋白質分離,便于染色,C項正確;蔗糖溶液不容易透過原生質層,且紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞有紫色大液泡,觀察時現象明顯,因此可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮,觀察植物細胞吸水和失水,D項正確。
洋蔥考點匯總
洋 蔥 部位 特點 相關實驗
管狀葉 綠色,富含葉綠素 綠葉中色素 的提取和分離
鱗片葉 外表皮 有紫色大液泡 探究植物細胞 的吸水和失水
鱗片葉 內表皮 無色透明 觀察DNA和RNA在細胞中的分布,用高倍顯微鏡觀察線粒體
根尖 分生區 細胞呈正方形,排列緊密,無大液泡,分裂旺盛 觀察根尖分生組織 細胞的有絲分裂
16.(2021·浙江,13,2分,難度★★)“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”實驗中,觀察到的一個視野如圖所示。下列屬于箭頭所指細胞分裂期的上一時期的特點是 (C)
A.出現染色體,核膜開始解體
B.著絲粒分裂,姐妹染色單體分離
C.染色體凝聚,著絲粒排列在赤道面上
D.紡錘體消失,細胞板擴展形成新的細胞壁
解析 由圖可見,箭頭所指細胞的染色體移向細胞兩極,應為有絲分裂后期,故其上一個時期為有絲分裂中期,特點為染色體的著絲粒整齊排列在赤道面上,C項符合題意。
17.(2020·山東,5,2分,難度★★★★)CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白。在DNA復制開始后,CDK1發生磷酸化導致其活性被抑制,當細胞中的DNA復制完成且物質準備充分后,磷酸化的CDK1發生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如右圖所示。下列說法錯誤的是 (C)
A.正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制
B.正常細胞中磷酸化的CDK1發生去磷酸化后,染色質螺旋化形成染色體
C.感染BYDV的細胞中,M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期
D.M蛋白發揮作用后,感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期
解析 正常細胞中DNA復制未完成時,CDK1發生磷酸化,即去磷酸化過程受到抑制,A項正確;正常細胞中磷酸化的CDK1發生去磷酸化后,使細胞進入分裂期,染色質螺旋化形成染色體,B項正確;由曲線可知,感染BYDV的細胞中CDKl的磷酸化水平較正常細胞高,說明磷酸化的CDK1去磷酸化過程受到抑制,可推測M蛋白通過抑制CDK1的去磷酸化而影響細胞周期,C項錯誤;M蛋白發揮作用后,感染BYDV的細胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化受到抑制,不能進入分裂期而被阻滯在分裂間期,D項正確。
18.(2020·山東,6,2分,難度★★★)在細胞分裂過程中,末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定,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“染色體橋”結構,如圖所示。若某細胞進行有絲分裂時,出現“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發生斷裂,形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異,關于該細胞的說法錯誤的是(C)
A.可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構
B.其子細胞中染色體的數目不會發生改變
C.其子細胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段
D.若該細胞基因型為Aa,可能會產生基因型為Aaa的子細胞
解析 由題干可知,姐妹染色單體連接在一起,著絲粒分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構,因此可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構,A項正確;進行有絲分裂時,“染色體橋”在兩著絲粒間任一位置發生斷裂,形成的兩條子染色體移到細胞兩極,因此其子細胞中染色體的數目不發生改變,B項正確;姐妹染色單體連接在一起,著絲粒分裂后出現“染色體橋”結構,其子細胞中染色體上不會連接非同源染色體片段,C項錯誤;姐妹染色單體形成的“染色體橋”結構在分裂時,在兩著絲粒間任一位置都可能發生斷裂,形成的兩條子染色體中一條子染色體可能攜帶2個相同基因移到細胞一極,故若該細胞基因型為Aa,可能會產生基因型為Aaa的子細胞,D項正確。
19.(2020·浙江,8,2分,難度★★)高等動物胚胎干細胞分裂過程中,發生在同一時期的是 (B)
A.核糖體的增生和環溝的形成
B.染色體的出現和紡錘體的出現
C.染色單體的形成和著絲粒的分裂
D.中心體的復制和染色體組數的加倍
解析 在胚胎干細胞分裂間期的G1期核糖體增生,環溝是在胞質分裂的時期形成的,A項不符合題意;染色體和紡錘體都出現在有絲分裂分裂期的前期,B項符合題意;在細胞分裂的間期,染色體復制,一條染色體含有兩條姐妹染色單體,在有絲分裂的后期染色體的著絲粒分裂成兩個,姐妹染色單體分開成為兩條子染色體,C項不符合題意;中心體在細胞分裂間期復制,染色體組數加倍的時期是有絲分裂的后期,D項不符合題意。
細胞周期的3個易錯點
(1)細胞周期以分裂間期的開始為起點,而不是以分裂期為起點。
(2)分裂間期的時間遠遠長于分裂期。
(3)分裂后產生的子細胞有三種去路:繼續分裂、暫不分裂和細胞分化。
20.(2020·北京,5,2分,難度★★★★)為探究干旱對根尖細胞有絲分裂的影響,用聚乙二醇溶液模擬干旱條件,處理白刺花的根尖,制片(壓片法)后用顯微鏡觀察染色體變異(畸變)的情況,細胞圖像如圖。相關敘述正確的是 (D)
A.制片需經龍膽紫染色→漂洗→鹽酸解離等步驟
B.直接使用高倍物鏡尋找分生區細胞來觀察染色體
C.染色體的形態表明該細胞正處于細胞分裂的間期
D.觀察結果表明該細胞染色體發生了變異(畸變)
解析 觀察根尖細胞有絲分裂實驗中,實驗步驟為解離→漂洗→染色→制片,A項錯誤;應先在低倍物鏡下找到分生區細胞并移至視野中央,然后再換高倍物鏡進一步觀察,B項錯誤;圖示根尖細胞中姐妹染色單體正分開,由紡錘絲牽引正分別移向兩極,則處于有絲分裂的后期,C項錯誤;圖示細胞中有斷裂的染色體片段,可能發生了染色體結構的變異,D項正確。
21.(2020·天津,4,4分,難度★★)某同學居家學習期間,準備洋蔥根尖有絲分裂實驗材料。在下列方法中(每天換一次水),根尖生長狀況最好的是 (C)
解析 培養洋蔥根尖時,需讓洋蔥的底部接觸水面,既要保證足夠的水分,又不抑制根細胞呼吸,A項容器中水分不足,B、D項容器中水過多,會抑制根細胞呼吸,C項容器中的水浸潤洋蔥底部,容器中適當放入石子,促其生根和呼吸,故C項容器中的根尖生長狀況最好。
22.(2020·江蘇,25,3分,難度★★)(多選)某同學用光學顯微鏡對4種實驗材料進行觀察并記錄,下表實驗現象合理的是 (ABD)
選項 實驗材料 實驗現象
A 用蘇丹Ⅲ染液染色的花生子葉切片 子葉細胞中有橘黃色顆粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液處理的紫色洋蔥鱗片葉外表皮裝片 紫色的液泡逐漸變小,顏色逐漸變深
C 用龍膽紫染液染色的洋蔥根尖裝片 染色體在細胞中移動并平均分配到兩極
D 用臺盼藍染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成藍色
解析 脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色,花生子葉細胞中含有脂肪,因此用顯微鏡觀察用蘇丹Ⅲ染液染色的花生子葉切片,可看到橘黃色顆粒,A項正確;紫色洋蔥鱗片葉外表皮含紫色中央大液泡且0.3 g/mL蔗糖溶液的濃度大于細胞液濃度,因此用顯微鏡觀察用0.3 g/mL蔗糖溶液處理的紫色洋蔥鱗片葉外表皮,可觀察到紫色的液泡逐漸變小,顏色逐漸變深,B項正確;洋蔥根尖裝片中細胞在解離時已被殺死,因此在顯微鏡下無法觀察到染色體在細胞中移動,C項錯誤;酵母菌涂片中部分細胞已死亡,細胞膜失去選擇透過性,用臺盼藍染色,死細胞會被染成藍色,而活細胞不著色,D項正確。
23.(2023·北京,21,10分,難度★★★★)變胖過程中,胰島B細胞會增加。增加的B細胞可能源于自身分裂(途徑I),也可能來自胰島中干細胞的增殖、分化(途徑Ⅱ)?？茖W家采用胸腺嘧啶類似物標記的方法,研究了L基因缺失導致肥胖的模型小鼠IK中新增B細胞的來源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物,能很快進入細胞并摻入正在復制的DNA中,摻入DNA的EdU和BrdU均能與　　　　　互補配對,并可以被分別檢測。未摻入的EdU和BrdU短時間內即被降解。
(2)將處于細胞周期不同階段的細胞混合培養于多孔培養板中,各孔同時加入EdU,隨后每隔一定時間向一組培養孔加入BrdU,再培養十幾分鐘后收集該組孔內全部細胞,檢測雙標記細胞占EdU標記細胞的百分比(如圖)。圖中反映DNA復制所需時長的是從　　　　　點到　　　　　點。
(3)為研究變胖過程中B細胞的增殖,需使用一批同時變胖的小鼠。為此,本實驗使用誘導型基因敲除小鼠,即飼喂誘導物后小鼠的L基因才會被敲除,形成小鼠IK?？茖W家利用以下實驗材料制備小鼠IK:
①純合小鼠Lx:小鼠L基因兩側已插入特異DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌體,其編碼的酶進入細胞核后作用于x,導致兩個x間的DNA片段丟失;
③Er基因:編碼的Er蛋白位于細胞質,與Er蛋白相連的物質的定位由Er蛋白決定;
④口服藥T:小分子化合物,可誘導Er蛋白進入細胞核。
請完善制備小鼠IK的技術路線:　　　　　　　　→連接到表達載體→轉入小鼠Lx→篩選目標小鼠→　　　　　→獲得小鼠IK。
(4)各種細胞DNA復制所需時間基本相同,但途徑Ⅰ的細胞周期時長(t1)是途徑Ⅱ細胞周期時長(t2)的三倍以上。據此,科學家先用EdU飼喂小鼠IK,t2時間后換用BrdU飼喂,再過t2時間后檢測B細胞被標記的情況。研究表明,變胖過程中增加的B細胞大多數來源于自身分裂,與之相應的檢測結果應是 　。
答案 (1)A(或腺嘌呤)
(2)Q　R
(3)將Ce酶基因和Er基因連接　飼喂口服藥T
(4)大多數B細胞沒有被BrdU標記
解析 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶(T)類似物,根據堿基互補配對的原則可知,摻入DNA的EdU和BrdU均能與A(腺嘌呤)互補配對,并可以被分別檢測。
(2)由題干信息及題圖分析可知,Q點雙標記細胞占EdU標記細胞的百分比為0,說明被EdU標記的細胞剛開始進入S期,R點雙標記細胞占EdU標記細胞的百分比增加至100%,說明被EdU標記的細胞已經完成DNA復制,開始進入G2期,所以Q點(被EdU標記的細胞開始進入S期)到R點(被EdU標記的細胞開始進入G2期)即可反映DNA復制所需時長。
(3)由題意知,敲除L基因的關鍵是Ce酶基因編碼的酶進入細胞核,而口服藥物T作為誘導物可誘導Er蛋白(攜帶相連的物質)進入細胞核,故制備小鼠IK的第一步是獲得Er-Ce酶的融合基因,然后構建該融合基因的基因表達載體,轉入小鼠Lx后,篩選完成轉化的目標小鼠,再飼喂口服藥T,即可誘導小鼠的Er-Ce酶融合蛋白進入細胞核,從而將L基因敲除,獲得小鼠IK。
(4)若增加的B細胞來源于途徑Ⅱ(干細胞),經一個細胞周期的時間(t2)后,雙標記細胞應占EdU標記細胞的100%。所以若增加的B細胞大多數來源于途徑Ⅰ(自身分裂),由于其細胞周期時長t1大于三倍的t2,大多數B細胞應沒有被BrdU標記。
24.(2020·江蘇,29,8分,難度★★★)細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期),根據DNA合成情況,分裂間期又分為G1期、S期和G2期。為了保證細胞周期的正常運轉,細胞自身存在著一系列監控系統(檢驗點),對細胞周期的過程是否發生異常加以檢測,部分檢驗點如下圖所示。只有當相應的過程正常完成,細胞周期才能進入下一個階段運行。請據圖回答下列問題。
(1)與G1期細胞相比,G2期細胞中染色體及核DNA數量的變化是　　　　　　　　　　。
(2)細胞有絲分裂的重要意義在于通過　,
保持親子代細胞之間的遺傳穩定性。圖中檢驗點1、2和3的作用在于檢驗DNA分子是否　　　　(填序號:①損傷和修復、②完成復制);檢驗發生分離的染色體是否正確到達細胞兩極,從而決定胞質是否分裂的檢驗點是　　　　。
(3)細胞癌變與細胞周期調控異常有關,癌細胞的主要特征是　　　　　　　。有些癌癥采用放射性治療效果較好,放療前用藥物使癌細胞同步化,治療效果會更好。誘導細胞同步化的方法主要有兩種:DNA合成阻斷法、分裂中期阻斷法。前者可用藥物特異性抑制DNA合成,主要激活檢驗點　　　　,將癌細胞阻滯在S期;后者可用秋水仙堿抑制　　　　的形成,主要激活檢驗點　　　　,使癌細胞停滯于中期。
答案 (1)染色體數不變,核DNA數加倍　(2)染色體正確復制和平均分配?、佗凇z驗點5　(3)細胞無限增殖　2　紡錘體　4
解析 (1)細胞分裂間期的G1期,主要是合成DNA復制所需要的蛋白質以及核糖體的增生。S期主要是發生DNA的復制,DNA數加倍;G2期合成M期所必需的一些蛋白質,所以與G1期相比,G2期細胞中染色體數不變,核DNA數加倍。(2)細胞有絲分裂的意義是通過染色體正確復制和平均分配,保持親子代細胞之間的遺傳穩定性。檢驗點1檢驗G1期染色體是否正常,若有損傷是否進行了修復,檢驗點2檢驗是否在S期完成了DNA復制。檢驗點5檢驗在細胞分裂末期,分離的染色體是否正確到達細胞兩極。(3)癌細胞的主要特征是細胞無限增殖。DNA的合成發生在細胞分裂間期的S期,DNA合成阻斷法是用藥物特異性抑制DNA的合成,激活檢驗點2,使癌細胞停滯在S期;秋水仙堿能抑制細胞分裂前期紡錘體的形成,主要激活檢驗點4,使癌細胞停滯于中期。
B、二年山東一模試題（2024-2025）
1.（2025山東名?？荚嚶撁寺摽迹┖死w層是緊貼內層核膜的網狀蛋白結構。在細胞分裂前期，分裂期促進因子 MPF 使核纖層蛋白磷酸化，核纖層瓦解，核膜破裂形成膜泡。在細胞分裂末期，APC蛋白通過降解相關周期蛋白，導致MPF失活，核纖層蛋白開始去磷酸化并圍繞染色質形成新的核纖層，膜泡圍繞核纖層形成新的核膜。下列說法正確的是（　　）
A. 核纖層蛋白去磷酸化的同時，染色質可能正在螺旋化形成染色體
B. 核纖層位于內外核膜之間，有利于維持細胞核的形態結構
C. 抑制 APC 的功能會阻礙 MPF活性喪失，可能使細胞分裂暫停在末期
D. 真核細胞正常分裂過程中，核纖層蛋白都會發生周期性的磷酸化和去磷酸化
【答案】C
【解析】
【分析】核膜是雙層膜，外膜上附有許多核糖體，常與內質網相連；其上有核孔，是核質之間頻繁進行物質交換和信息交流的通道；在代謝旺盛的細胞中，核孔的數目較多。
【詳解】A、核纖層蛋白去磷酸化形成新的核纖層進而形成新的核膜，因此該時期處于末期，此時染色體正在解螺旋形成染色質，A錯誤；
B、由題意可知，核纖層是緊貼內層核膜的網狀蛋白結構，B錯誤；
C、APC蛋白通過降解相關周期蛋白，導致MPF失活，抑制 APC 的功能會阻礙 MPF活性喪失，可能使細胞分裂暫停在末期，C正確；
D、真核細胞的分裂方式有有絲分裂、減數分裂和無絲分裂，其中有絲分裂具有細胞周期，在有絲分裂中核纖層蛋白會發生周期性的磷酸化和去磷酸化，D錯誤。
故選C。
2.（2024濰坊濱州一模）細胞周期可分為G 、S、G 、M 四個時期， 其中S期為 DNA 合成期， TdR 能被S期細胞攝入并摻進DNA中。高濃度TdR 可抑制DNA 合成，常用于誘導細胞周期同步化，過程如下表。下列說法正確的是（　?。?br/>步驟 第一步： 含高濃度TdR培養基中培養 第二步： 普通培養基中培養 第三步： 含高濃度 TdR培養基中培養
時間 至少15h 至少7h ？
A. TdR 能阻止 RNA 聚合酶與DNA 結合而阻斷復制
B. 第一步操作的目的是使所有細胞都停留在S期
C. 第二步細胞在普通培養基中培養不能超過15h
D. 第三步需至少持續22h才能確保所有細胞同步化
【答案】C
【解析】
【分析】抑制S期的DNA復制，處于分裂期的細胞不受影響而繼續細胞周期的運轉，所有最終細胞停留在G1/S交界處，以達到細胞周期同步化的目的。
【詳解】A、TdR 能阻止 DNA 聚合酶與DNA 結合而阻斷復制，A錯誤；
B、第一步操作的目的是使位于S期的細胞停留在S期，其他時期的細胞停留在G1/S交界處，B錯誤；
C、第一步： 含高濃度TdR培養基中培養至少15h（G2＋M＋G1），第二步： 普通培養基中培養（洗脫DNA合成抑制劑）至少7h（S時期），第二步細胞在普通培養基中培養不能超過15h（G2＋M＋G1），防止有些細胞再次進入S期，無法達到細胞周期同步化的目的，C正確；
D、第三步： 含高濃度 TdR培養基中培養，第三步與第一步相同，處理時間也是必須大于15h，D錯誤。
故選C。
3.（2024煙臺德州一模）姐妹染色單體通過粘連蛋白相互黏附而不能分離。分離酶(SEP)可水解粘連蛋白，其活性受核基因編碼的兩種蛋白調控：SCR蛋白與SEP結合抑制其活性，而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下列說法錯誤的是（ ）
A. SCR蛋白基因可能在分裂間期表達
B. SEP的功能異常可能導致子細胞染色體數目異常
C. APC蛋白失活會導致姐妹染色單體不能正常分離
D. SCR蛋白基因和APC蛋白基因的表達說明細胞發生了分化
【答案】D
【解析】
【分析】分裂間期，染色體（質）進行復制形成染色單體，后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分離。
【詳解】A、姐妹染色單體通過粘連蛋白相互黏附而不能分離，分離酶(SEP)可水解粘連蛋白，SCR蛋白基因可能在分裂間期表達，與SEP結合抑制其活性，A正確；
B、SEP的功能異常，導致粘連蛋白不能正常水解，可能導致子細胞染色體數目異常，B正確；
C、APC蛋白可催化SCR蛋白水解，而SCR蛋白與SEP結合抑制其活性，APC蛋白失活會導致姐妹染色單體不能正常分離，C正確；
D、SCR蛋白基因和APC蛋白基因是與姐妹染色體單體形成和分離相關的基因，二者表達說明細胞發生了增殖，D錯誤。
故選D。
C、山東考題原創預測
【命題趨勢】
1. 情境設計：覆蓋農業生產（多倍體育種）、醫學（抗癌藥物）、環境問題（微塑料污染）、科研實驗（數據與圖表分析），體現“學以致用”。
2. 能力考查：
（1）圖表解讀（坐標圖、表格、流程圖）；
（2）實驗設計與誤差分析；
（3）知識遷移（如結合細胞周期理論解決實際問題）。
3. 核心素養：科學思維（演繹推理）、科學探究（實驗操作與數據分析）。
（一）單項選擇題
1.（抗癌藥物與細胞周期調控）2023年諾貝爾生理學或醫學獎授予在“細胞周期調控機制”研究中取得突破的科學家。研究發現，紫杉醇通過抑制微管解聚，使分裂期細胞停滯在染色體排列階段。若用紫杉醇處理體外培養的癌細胞，最可能觀察到（ ）
A. 染色體數目加倍的雙核細胞
B. 姐妹染色單體分離的停滯現象
C. 核膜重新形成的細胞
D. 染色體排列在赤道面的細胞
答案：D
解析：有絲分裂過程中，微管在細胞分裂前期形成紡錘體，牽引染色體移動。在中期，染色體在紡錘體的牽引下排列在赤道板上。紫杉醇能抑制微管解聚，使微管穩定存在，這就導致染色體無法正常分離并向細胞兩極移動，細胞分裂被阻滯在中期，D正確。染色體數目加倍的雙核細胞通常出現在細胞分裂末期，由于細胞質分裂異常導致，而紫杉醇主要作用于分裂中期，抑制微管解聚，不會直接導致染色體數目加倍的雙核細胞出現，A錯誤。姐妹染色單體分離發生在有絲分裂后期，是著絲粒分裂的結果，紫杉醇抑制的是微管解聚，使細胞停滯在染色體排列階段，而不是直接影響姐妹染色單體分離，B錯誤。核膜重新形成發生在細胞分裂末期，紫杉醇使細胞停滯在分裂中期，不會出現核膜重新形成的細胞，C錯誤。
2.（姐妹染色單體分離的分子機制）黏連蛋白（Cohesin）是連接姐妹染色單體的關鍵蛋白。APC/C復合體可降解黏連蛋白，其活性受CDK1調控。下列說法錯誤的是（ ）
A. 有絲分裂中期，黏連蛋白未被完全降解
B. APC/C復合體活性在G1期達到峰值
C. CDK1抑制劑處理會導致染色體橋形成
D. 黏連蛋白異常降解可能導致染色體結構變異
答案：B
解析：有絲分裂中期，姐妹染色單體尚未分離，黏連蛋白將姐妹染色單體連接在一起，此時黏連蛋白未被完全降解，A正確。APC/C復合體可降解黏連蛋白，在有絲分裂后期，APC/C復合體活性升高，促使黏連蛋白降解，姐妹染色單體分離，而不是在G1期達到峰值，B 錯誤。CDK1抑制劑處理會抑制CDK1的活性，進而影響APC/C復合體的活性，使黏連蛋白不能正常降解，導致姐妹染色單體分離異常，可能會形成染色體橋，C正確。黏連蛋白異常降解可能導致染色體分離異常，進而可能導致染色體結構變異，D正確。
3.科學家在研究細胞周期調控機制時，發現了一種關鍵蛋白激酶（CDK）。當細胞進入分裂期時，CDK被激活，促進細胞周期的進程。若將處于分裂間期的細胞與CDK活性被抑制的細胞融合，融合細胞的細胞周期進程受到影響。下列關于細胞周期和CDK的敘述，錯誤的是（ ）
A. 細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期為分裂期做物質準備
B. CDK活性被抑制的細胞可能停留在分裂間期
C. 融合細胞的細胞周期進程變慢，說明CDK對細胞周期的調控是不可缺少的
D. 有絲分裂過程中，紡錘體的形成在分裂間期
答案：D
解析：紡錘體的形成在有絲分裂前期，D錯誤；細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期進行DNA復制和有關蛋白質合成，為分裂期做物質準備，A正確；CDK被激活促進細胞周期進程，其活性被抑制的細胞可能停留在分裂間期，B正確；融合細胞進程受影響變慢，說明CDK對細胞周期調控不可缺少，C正確。
4.在農業生產中，發現一種除草劑能抑制雜草細胞的有絲分裂。研究人員用該除草劑處理雜草根尖分生區細胞，一段時間后，制作臨時裝片并觀察。結果發現，與未處理組相比，處理組中處于分裂期的細胞數目明顯減少。下列推測合理的是（ ）
A. 該除草劑可能抑制了DNA的復制
B. 該除草劑可能破壞了紡錘體的形成
C. 該除草劑可能促進了著絲點的分裂
D. 該除草劑可能使細胞周期縮短
答案：B
解析：處理組分裂期細胞數目明顯減少，可能是除草劑破壞紡錘體形成，使細胞不能正常進入分裂期，B正確；若抑制DNA復制，影響的是分裂間期，A錯誤；若促進著絲點分裂，不會導致分裂期細胞數目減少，C錯誤；分裂期細胞數目減少，細胞周期應延長，D錯誤。
5.科研人員利用熒光標記技術研究細胞有絲分裂過程中染色體的行為。將某動物細胞（2N=4）的DNA雙鏈用3H標記后，置于不含3H的培養液中培養，經過兩次連續的有絲分裂。下列有關說法正確的是（ ）
A. 第一次有絲分裂中期，每條染色體的兩條姐妹染色單體都被3H標記
B. 第一次有絲分裂后期，細胞中含有3H標記的染色體為2條
C. 第二次有絲分裂中期，細胞中含有3H標記的DNA分子為4個
D. 第二次有絲分裂后期，細胞中含有3H標記的染色體為4條
答案：A
解析：DNA復制是半保留復制，第一次有絲分裂中期，每條染色體的兩條姐妹染色單體都含3H，A正確；第一次有絲分裂后期，著絲點分裂，染色體加倍，細胞中含有3H標記的染色體為4條，B錯誤；第二次有絲分裂中期，細胞中含有3H標記的DNA分子為2個 ，C錯誤；第二次有絲分裂后期，含有3H標記的染色體為2條，D錯誤。
6.（染色體橋的遺傳效應）某玉米植株(基因型為Cc，C基因決定籽粒有色，c基因決定籽粒無色)中攜帶C基因的染色體發生了末端缺失。在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，并在著絲粒分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構。因紡錘絲的作用，“染色體橋”可在兩著絲粒間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，關于該缺失個體的說法錯誤的是（ ）
A.在籽粒細胞有絲分裂中期可觀察到“染色體橋”結構
B.某些籽粒細胞可能因不含C基因而形成無色組織
C.含C基因的子細胞持續分裂，可形成含多個C基因的子細胞
D.該植株所結籽?？赡艹尸F出花斑色(有色組織和無色組織混合在一起)
答案：A
解析：“染色體橋”形成于著絲粒分裂后子染色體向兩極移動時，因此應在細胞分裂后期進行觀察，A錯誤。由于“染色體橋”可在兩著絲粒間任一位置斷裂，因此可以形成含1個C基因的子細胞、含2個C基因的子細胞或不含C基因的
子細胞，形成的籽粒細胞有的有色、有的無色，籽粒細胞還可能呈現出花斑色，B、D正確。因為C基因所在染色體末端缺失，在其分裂過程中會不斷形成“染色體橋”，因為子細胞持續分裂，可形成含多個C基因的子細胞，C正確。
7.（細胞周期時間計算與實驗分析）科研人員用 P標記的脫氧核苷酸培養某動物細胞，測定不同處理下細胞周期各階段時長（如表）。下列分析錯誤的是（ ）
處理方式 G1期(h) S期(h) G2期(h) M期(h)
正常培養 10 7 3 1
加入抑制劑X 15 12 5 1
A. 抑制劑X可能作用于S期，延長DNA復制時間
B. 正常培養時，M期細胞占比約為4.76%
C. 抑制劑X使G2期細胞無法進入M期
D. S期細胞中放射性強度最高
答案：C
解析：加入抑制劑X后，S期時間明顯延長，所以抑制劑X可能作用于S期，延長了DNA復制時間，A正確。正常培養時，細胞周期總時長為 10+7+3+1=21h， M 期時長為1h，則M期細胞占比為2/11×100%≈4.76% ，B 正確。加入抑制劑 X 后， G2期時間延長，且有細胞進入了M期（M期時長不變），說明抑制劑 X 沒有使 G 2期細胞無法進入M期，C 錯誤。S期進行DNA復制，會利用含32P標記的脫氧核苷酸，所以S期細胞中放射性強度最高，D 正確。
8.（科研實驗）下表為實驗測得離體培養的胡蘿卜根尖細胞的細胞周期各階段時間。
周期 G1 S G 2 M 合計
時間（h） 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
用DNA合成抑制劑處理胡蘿卜根尖細胞，處理X小時后發現所有的細胞處于G和S期交界以及S期。去除DNA合成抑制劑Y小時后，再用DNA合成抑制劑處理Z小時,最終發現所有細胞均處于G和S期交界(注:去除DNA合成抑制劑后細胞可繼續分裂)。則X、Y、Z可以為(A)
A.4.8;2.7;4.8 B.3.5;2.7;4.8
C.1.9;2.7;3.5 D.4.8;2.7;3.5
答案：A
分析：DNA的合成在S期，當在培養液中加入DNA合成抑制劑時，DNA合成被抑制，即S期的細胞立刻被抑制。若使其他細胞都停留在G1、S期交界處，則剛完成DNA復制的細胞需要經過G2、M和G1。去除DNA合成抑制劑后，細胞可繼續分裂，至少2.7小時后所有細胞完成S期，這時可繼續添加DNA合成抑制劑，最終使所有細胞均處于G和S期交界處。
解析：由分析可知，DNA抑制劑會抑制DNA 分子復制，已經完成復制的細胞會繼續完成G2、M和G1，最終停留在G1、S期交界處，而處于S期的細胞會停留在S期，則第一次添加DNA抑制劑會使細胞停留在G1、S期交界處或S期，最長需要G2+M+G1的時間即4.8h。去除DNA合成抑制劑后，細胞可繼續分裂，至少2.7小時后所有細胞完成S期，可第二次用DNA抑制劑處理，最長再需4.8h，所有細胞停留在G、S期交界處。綜上所述，A正確;B、C、D錯誤。
（二）不定項選擇題（每題3分，少選得1分，錯選不得分）
9.某研究小組用秋水仙素處理某二倍體植物的幼苗，誘導其染色體數目加倍，得到多倍體植株。取該多倍體植株的根尖分生區細胞進行有絲分裂觀察，結果如下表所示。下列分析正確的是（ ）
觀察項目 對照組 實驗組
細胞周期時長（h） 18 24
分裂期細胞所占比例（%） 10 5
A. 秋水仙素處理后，細胞周期變長
B. 秋水仙素可能抑制了紡錘體的形成
C. 實驗組中分裂期細胞減少，可能是因為秋水仙素使細胞分裂間期延長
D. 秋水仙素處理后，染色體數目加倍發生在有絲分裂后期
答案：ABCD
解析：由表可知，處理后細胞周期從18h變為24h，周期變長，A正確；秋水仙素抑制紡錘體形成，使染色體不能移向兩極，導致染色體數目加倍，B正確；實驗組分裂期細胞比例減少，可能是間期延長，C正確；秋水仙素抑制紡錘體形成，有絲分裂后期著絲點分裂，使加倍的染色體不能均分到兩個子細胞，從而使染色體數目加倍，D正確。
10.為了研究癌細胞的細胞周期，研究人員進行了下列實驗。首先，用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸（3H—TdR）短期培養細胞，使凡是處于DNA復制期的細胞均被標記。數分鐘至半小時后，將細胞外的3H—TdR洗掉，置換新鮮培養液并繼續培養。隨后，每隔半小時或一小時定期取樣，觀察并統計被標記的分裂期細胞數和分裂期細胞總數，從而確定細胞周期各個時期的長短。其結果如圖所示（橫軸為時間，縱軸為分裂期細胞中被標記的細胞所占的百分比）。據圖分析正確的是
A．一個細胞周期所經歷的時間可用圖中的A+E段表示
B．圖中的C段時間可表示細胞中DNA復制時間的長短
C．細胞周期的分裂期為圖中的D段
D．圖中的A段時間表明，在細胞分裂的間期，DNA復制完成以后，細胞沒有立即進入分裂期
答案：D。
解析：細胞周期是指連續分裂的細胞從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止所經歷的全過程，包括分裂間期和分裂期。圖中 A + B + C + D + E 段才表示一個細胞周期，A 錯誤。 B 選項：用 3 H TdR 短期培養細胞，凡是處于 DNA 復制期的細胞均被標記，數分鐘至半小時后，將細胞外的 3 H TdR 洗掉，置換新鮮培養液并繼續培養，開始出現被標記的分裂期細胞的時間差（圖中 A 段）可表示 G 期（DNA 復制完成到進入分裂期的時間段），而不是 DNA 復制時間，B 錯誤。 C 選項：細胞周期的分裂期為圖中的 B + D 段，C 錯誤。 D 選項：圖中的 A 段時間表明，在細胞分裂的間期，DNA 復制完成以后，細胞沒有立即進入分裂期，而是經過了一段時間的準備，即 G 期，D 正確。
11.有絲分裂過程中，染色體的行為變化對遺傳物質的準確分配至關重要。研究發現，染色體的運動與紡錘體微管有關，微管的組裝和解聚受多種因素影響。下列說法正確的是（ ）
A. 紡錘體微管在分裂前期開始組裝
B. 若抑制微管的組裝，可能導致染色體無法正常分離
C. 微管的解聚與ATP水解無關
D. 染色體在紡錘體微管的牽引下向兩極移動
答案：ABD
解析：紡錘體微管在分裂前期開始組裝，A正確；抑制微管組裝，紡錘體無法形成，染色體無法正常分離，B正確；微管的組裝和解聚需要能量，與ATP水解有關，C錯誤；有絲分裂后期，染色體在紡錘體微管的牽引下向兩極移動，D正確。
12.（染色體斷裂與育種）輻射誘導的染色體斷裂后可能發生錯誤連接（如圖），用于小麥抗病育種。下列說法正確的是（ ）
A. 該變異屬于染色體結構變異
B. 斷裂連接可使抗病基因重復表達
C. 子代均需通過顯微鏡篩選
D. 該育種方式可突破生殖隔離
答案：AD。
解析：輻射誘導染色體斷裂后發生錯誤連接，導致染色體片段的位置發生改變，屬于染色體結構變異中的易位，A正確。圖中所示的斷裂連接是染色體結構的改變，不一定能使抗病基因重復表達?；虮磉_受多種因素調控，染色體結構變異可能影響基因的表達，但不是必然導致基因重復表達，B錯誤。雖然染色體結構變異可以通過顯微鏡觀察到，但并不是所有子代都需要通過顯微鏡篩選?？梢韵韧ㄟ^抗病性狀進行初步篩選，然后再對具有抗病性狀的植株進一步通過顯微鏡觀察染色體結構，以確定是否發生了預期的變異，C錯誤。通過輻射誘導染色體變異，可以將其他物種的抗病基因導入小麥中，從而突破生殖隔離，創造出新的小麥品種，D 正確。
13.（CDK1磷酸化與細胞周期阻滯）在細胞增殖過程中,周期蛋白依賴性激酶(CDK1)是細胞由DNA復制后進入分裂期的主要酶,CDK1的活性受周期蛋(cyclinB)的調節,cyclinB的降解那么是進入分裂期的必要條件,CDK1在連續分裂的細胞中一直存在。HIV感染T細胞可使CDK1 失活,并使cyclinB積聚。以下圖表示cyclinB的含量與CDK1的活性在細胞周期中規律性的變化曲線,有關表達合理的是( )
A.CDK1的活性下降是因為cyc1inB在M期不能合成
B.CDK1持續保持較高活性的細胞,細胞周期會延長
C.CDK1 可能具有促進染色質凝縮的作用
D.HIV感染會使T細胞停留在圖中的G2期
答案：CD
解析：CDK1 的活性下降是因為 cyclinB 在 M 期被降解，而不是不能合成，A不合理。CDK1 持續保持較高活性，細胞會快速進入分裂期，細胞周期會縮短，而不是延長，B不合理。CDK1 活性在分裂期升高，可能與染色質凝縮等分裂期的變化有關，具有促進染色質凝縮的作用，C合理。HIV 感染 T 細胞可使 CDK1 失活，并使 cyclinB 積聚，而 cyclinB 積聚在 G2 期，所以 HIV 感染會使 T 細胞停留在圖中的 G2 期，D合理。
14.（細胞周期檢查點機制）細胞周期檢查點是細胞周期調控的一種機制,以調控周期各時相有序而適時進行更迭,若檢查異常，細胞將停滯在相應階段。下列說法正確的是（ ）
A. G1期檢查點防止DNA未復制的細胞進入S期
B. 紡錘體組裝檢查點異常可能導致染色體數目變異
C. M期檢查點確保染色體平均分配到子細胞
D. 所有真核生物均具有相同的檢查點機制
答案：ABC
解析：G1期檢查點主要檢查細胞的大小、營養狀況、DNA 是否損傷等，以確保細胞具備進入S期進行DNA復制的條件，防止DNA未復制的細胞進入S期，A 正確。紡錘體組裝檢查點能保證紡錘體正確組裝，若其異常，可能導致染色體不能正常分離，從而使子細胞中染色體數目異常，進而導致染色體數目變異，B 正確。 M 期檢查點主要檢查染色體的著絲粒是否正確連接到紡錘體上，以確保染色體能平均分配到子細胞中，C正確。不同真核生物的細胞周期檢查點機制可能存在差異，比如酵母細胞和哺乳動物細胞的檢查點機制就有一些不同之處，D錯誤。
15.（病毒干擾與細胞周期）研究表明，HPV病毒通過E6蛋白結合并降解p53蛋白（調控G1期檢查點）。感染HPV的宮頸細胞可能（ ）
A. 繞過G1期檢查點直接進入S期
B. 積累大量DNA損傷未修復
C. 分裂期時長顯著延長
D. 染色體數目保持穩定
答案：AB
解析：p53蛋白調控G1期檢查點，HPV病毒的E6蛋白結合并降解p53蛋白，會使細胞失去p53蛋白對G1期檢查點的調控，從而可能繞過G1期檢查點直接進入 S期，A正確。p53蛋白在DNA損傷修復中發揮著重要作用，p53蛋白被降解后，細胞對DNA損傷的修復能力下降，會導致大量DNA損傷未修復，B正確。題干中沒有信息表明感染HPV后分裂期時長會顯著延長，通常細胞周期的改變是一個復雜的過程，雖然p53蛋白異常會影響細胞周期，但不一定就導致分裂期時長顯著延長，C錯誤。由于細胞可能繞過G1期檢查點直接進入S期，且DNA 損傷未得到有效修復，在細胞分裂過程中可能會出現染色體分配異常等情況，染色體數目難以保持穩定，D錯誤。
16.（細胞周期同步化處理）某連續分裂的細胞周期總時長為L。用 TdR( DNA 合成抑制劑)雙阻斷法可使細胞周期同步化，在培養連續分裂的細胞的培養基中加入適量的TdR，繼續培養一個細胞周期的時長，洗脫TdR 并在普通培養基中繼續培養適宜時間后，再次加入TdR 培養充足時間后洗脫TdR，即可使細胞周期同步化。下圖表示用TdR( DNA 合成抑制劑)雙阻斷法使細胞周期同步化，其中t1~t8表示時間點。
下列敘述正確的是
A.t4 - t5 的時長應大于S期，但必須小于G 1期+G 2期
B.若 t5- t8 的時長等于G1+G2 +M-S期，且t7-t8 的時長大于G1期，
則 t6 和t7時，核DNA含量為 4N 的細胞所占的比例相等
C.若改用秋水仙素代替 TdR 處理，且取 t2-t3時的細胞用堿性染料染色，則t3
時能觀察到細胞核的細胞數等于t2時
D.若要進行動物細胞有絲分裂的觀察活動，選擇t8時的細胞比選擇t1時的細
胞，通常可獲得更好的效果
答案:B
解析:總體來說，雙阻斷法的目的是讓細胞同步化在G1/S交界處。第一次在培養連續分裂的細胞的培養基中加入適量的TdR，細胞都停留在S期。洗脫 TdR后會恢復正常的細胞周期，S期的細胞進入G2、M、G1時期，但必須在進入S期之前再次在培養基中加入適量的TdR阻斷，讓細胞全部同步在G1/S交界處。t4-t5 的時長應大于 S期，但必須小于 G 2期+M期+G 1期，A錯誤。若 t5-t8 的時長等于G1+G2 +M-S期，且t7-t8 的時長大于G1 期，t6 和 t7時的細胞都是處于G2或M期，則所有的細胞核DNA含量為 4N ，即比例為100%，B正確。若改用秋水仙素代替 TdR 處理，會影響細胞紡錘體的形成，會停留在分裂中期(中學老師往往知識分子為是前期)，所以取 t2-t3時的細胞用堿性染料染色，t3時分裂期可能要多，能觀察到細胞核的細胞數可能少于t2時，C錯誤。因為t8時的細胞都處于G1/S交界處，如要進行動物細胞有絲分裂的觀察活動，需要分裂期的細胞，t8時沒有分裂期細胞，而t1時有分裂期的細胞，獲得的效果好，D錯誤。
非選擇題
17.（實驗探究與數據分析） CDK1 在細胞周期中起著重要作用，它可以促進細胞從 G 期進入 M 期。為探究溫度對植物細胞周期的影響，科研人員測定25℃和10℃下洋蔥根尖細胞周期各階段時長（如圖）。
| 溫度 | 總周期時長 | G1期 | S期 | G2期| M期 |
|-------|------------|------|-----|------|------|
| 25℃ | 20小時 | 8h | 7h | 4h | 1h |
| 10℃ | 32小時 | 12h | 13h | 5h | 2h |
（1）與25℃相比，10℃下總時長增加的主要原因是________。
（2）若在10℃組中加入CDK1激活劑，推測M期細胞比例將________，理由是________。
（3）設計實驗驗證“低溫通過抑制CDK1活性延長細胞周期”，簡述實驗思路。實驗材料：洋蔥、CDK1 抑制劑、CDK1 激活劑、恒溫培養箱等。 ________。
答案：（1）分裂間期的 G 期時間明顯延長
（2）上升 加入CDK1激活劑后，CDK1被激活，細胞進入M期的速度加快
（3）選取若干大小、生長狀況相似的洋蔥，隨機均分為 A、B、C三組。將 A組置于25℃恒溫培養箱，B、C組置于 10℃恒溫培養箱，設置不同溫度培養條件。對 A 組不做處理，B組加入適量CDK1 抑制劑，C組加入等量CDK1激活劑，形成對照與處理組。分別取三組洋蔥根尖制作臨時裝片，顯微鏡下統計各時期細胞數目，計算細胞周期各階段時長及M期細胞比例，多次重復實驗記錄數據，通過對比分析驗證 “低溫通過抑制 CDK1 活性延長細胞周期” 。
解析：（1）與 25℃相比，10℃下總時長增加的主要原因是分裂間期的 G 期時間明顯延長。從圖中可以看出，10℃時G 期時長約為 10.5h，而25℃時G 期時長約為 4.5h，G 期的延長是導致 10℃下細胞周期總時長增加的主要因素。 （2）CDK1激活劑能夠激活CDK1，而CDK1可以促進細胞從G 期進入M期。在10℃時，由于溫度較低，CDK1活性可能受到抑制，導致細胞進入M期的進程減緩，M期細胞比例較低。當加入CDK1激活劑后，CDK1被激活，細胞進入M期的速度加快，因此M期細胞比例將上升。
（3）實驗設計如下： 實驗步驟分組：選取若干大小、生長狀況相似的洋蔥，隨機均分為三組，分別標記為 A、B、C 組。 培養條件設置：將A組洋蔥置于25℃恒溫培養箱中培養，B組和C組洋蔥置于10℃恒溫培養箱中培養。處理方式：在 B 組中加入適量的CDK1抑制劑，在C組中加入等量的CDK1激活劑，A組不做任何處理，作為對照組。觀察與記錄：分別取三組洋蔥的根尖，制作臨時裝片，在顯微鏡下觀察并統計各時期細胞數目，計算細胞周期各階段時長以及M期細胞比例，重復多次實驗，記錄數據。預期結果：在25℃下培養的A組細胞周期正常，M期細胞比例正常；10℃下加入CDK1抑制劑的B組細胞周期進一步延長，M期細胞比例下降；10℃下加入CDK1激活劑的C組細胞周期縮短，M期細胞比例上升，接近25℃下A組的水平。 實驗結論：若實驗結果與預期結果相符，則可證明 “低溫通過抑制 CDK1 活性延長細胞周期”。
18.某生物興趣小組以大蒜根尖為實驗材料，探究不同濃度的Cu2+對細胞有絲分裂的影響。實驗步驟如下：
①將大蒜放在適宜條件下培養生根，選取生長狀況一致的根尖，隨機均分為5組，分別用含不同濃度Cu2+的培養液培養24h。
②剪取根尖，用卡諾氏液固定，然后用體積分數為95%的酒精沖洗。
③將根尖放入盛有質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精混合液（1：1）的培養皿中，在室溫下解離10min。
④將解離后的根尖用清水漂洗后，放入盛有0.01g/mL龍膽紫溶液的培養皿中染色3—5min。
⑤制片并觀察，統計處于分裂期的細胞數目和細胞總數，計算細胞分裂指數（細胞分裂指數=分裂期細胞數/細胞總數×100%），結果如下表所示。
Cu2+濃度（mg/L） 細胞總數 分裂期細胞數 細胞分裂指數（%）
0 500 50 10.0
20 500 40 8.0
40 500 30 6.0
60 500 20 4.0
80 500 10 2.0
（1）步驟②中用卡諾氏液固定的目的是______。
（2）步驟③中解離的目的是______。
（3）根據實驗結果，分析不同濃度的Cu2+對細胞有絲分裂的影響：。
（4）該實驗中，設置對照組的目的是。
（5）若要進一步探究Cu2+影響細胞有絲分裂的原因，可從DNA復制、紡錘體形成等方面進行研究，請設計實驗探究Cu2+是否通過影響紡錘體的形成來影響細胞有絲分裂（寫出實驗思路即可）：______。
答案：
（1）固定細胞形態，維持染色體結構的完整性
（2）使組織中的細胞相互分離開來
（3）隨著Cu2+濃度的升高，細胞分裂指數逐漸降低，說明Cu2+抑制細胞有絲分裂，且濃度越高抑制作用越強
（4）作為對照，排除無關變量對實驗結果的影響，以確定Cu2+對細胞有絲分裂的影響
（5）取生長狀況一致的大蒜根尖，隨機均分為兩組，一組用含適宜濃度Cu2+的培養液培養，另一組用等量的不含Cu2+的培養液培養；在分裂中期，觀察兩組細胞中染色體的形態和分布情況（是否排列在赤道板上）
解析：（1）步驟②中用卡諾氏液固定的目的是固定細胞形態，使其停留在特定的分裂時期，維持染色體結構的完整性，便于觀察。
（2）步驟③中解離的目的是使組織中的細胞相互分離開來，便于后續制片時細胞能分散開來，有利于觀察。
（3）根據實驗結果，不同濃度的Cu2+對細胞有絲分裂的影響為：隨著Cu2+濃度的升高，細胞分裂指數逐漸降低，說明Cu2+對細胞有絲分裂具有抑制作用，且濃度越高，抑制作用越明顯。
（4）該實驗中，設置對照組的目的是作為對照標準，排除無關變量的干擾，以確定Cu2+濃度變化是導致細胞有絲分裂變化的原因。通過與對照組比較，能更直觀地看出不同濃度Cu2+對細胞有絲分裂的影響。
（5）實驗思路：將大蒜根尖分為兩組，一組用含適量Cu2+的培養液培養，另一組用等量的不含Cu2+的培養

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