新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练5细胞增殖和受精作用

这是一份新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练5细胞增殖和受精作用，共8页。试卷主要包含了5h)，分裂期，4%，C植物分裂期所占比例为3等内容，欢迎下载使用。
1.[2023·山东济南一模](不定项)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。下列说法正确的是( )
A．与受精卵相比，成体果蝇NSC的全能性更高
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
2．如图表示洋葱根尖分生区细胞进行分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞核体积增大到最大体积的一半时，细胞核中进行DNA的复制及蛋白质的合成
B．图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成
C．利用药物抑制DNA聚合酶的活性，细胞将停留在分裂间期
D．染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础
3．[2023·山东济南一模](不定项)纺锤丝在细胞有丝分裂过程中起着重要的作用，若某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块。动物细胞在有丝分裂过程中，母细胞中的姐妹染色单体均附着于纺锤丝上，才能启动中—后期转换，转换过程的部分图解如图。下列相关分析正确的是( )
A．蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性，有丝分裂中—后期转换由活化的APC启动
B.有活性的APC能降解蛋白S使分离酶活化，进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体相互分离
C．若要观察用秋水仙素溶液处理的植物根尖细胞中的微核，最好选择处于中期的细胞观察
D．若细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，则母细胞产生的子细胞中DNA含量增加或减少
4．[2023·四川省绵阳高三演练]真核细胞分裂间期，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，它的活性被严密调控。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。下列说法错误的是( )
A．a时期，SCR能与SEP紧密结合，阻止SEP水解黏连蛋白
B．b时期，APC含量上升，使SCR分解
C．与b时期相比，c时期染色体和DNA数目均加倍
D．若SEP的活性被抑制，姐妹染色单体就无法分离
5．[2023·浙睿原创联盟高三二模]微核是染色体或缺少着丝粒的染色体片段在分裂过程中行动滞后，不能进入主核而形成的游离于细胞核之外的小核。我国科学家建立了一套蚕豆根尖微核测试系统，并首次用于监测水环境污染。下图是铅污染水体中蚕豆根尖细胞分裂部分时期图。下列有关叙述错误的是( )
A．微核的主要成分是DNA和蛋白质
B．物理辐射和化学诱变剂也可能诱导微核的产生
C．图乙细胞发生了染色体数目变异，图丙细胞发生了染色体结构变异
D．根据甲图中微核的数目不能判断发生变异的细胞数目
6．[2023·山东济南一模](不定项)细胞周期蛋白依赖性激酶(简称CDK)是细胞周期调控的核心物质，不同的CDK能使其特异性靶蛋白质磷酸化从而激发细胞周期各期的顺利进行，其中CDK4或CDK6被激活能激发细胞进入细胞周期G1期(DNA合成准备期)。实验测得体外培养某种动物细胞的细胞周期各阶段时间为：分裂间期分为G1期(10h)、S期(DNA复制，7h)、G2期(3.5h)，分裂期(M期，1.5h)。下列说法错误的是( )
A．G2期的细胞中，每条染色体含2条染色单体，核DNA数目加倍
B．不同的CDK使特异性靶蛋白质磷酸化的过程，改变了靶蛋白质的空间结构
C．CDK4或CDK6被激活的细胞，细胞周期S期(DNA合成期)会缩短
D．用含有DNA合成抑制剂的培养液培养10h后，细胞都被阻断在S期
7．[2023·河南省豫北名校高三联考]用植物作为实验材料，可以做很多研究。请根据下列图表信息回答相关问题：
(1)用光学显微镜观察植物细胞有丝分裂过程，观察的是植物根尖________区，此区细胞的特点是________________，如果从细胞周期的角度分析，图甲中植物作为实验材料最适合的是( )
(2)图乙表示利用某二倍体植物进行单倍体育种过程中细胞内的染色体或核DNA含量变化，图丙表示各个阶段细胞分裂部分染色体图像，请据图回答问题：
①图乙BC段发生变化的原因是______________________，NO段发生变化的原因是________________________。
②可以表示配子形成过程的是________________，表示秋水仙素使染色体含量加倍阶段的是________________，可发生基因重组的阶段是________________(所有答案均用罗马数字表示)。
③图丙表示植物细胞减数分裂过程中的图像，b、c细胞分别对应图乙中字母________所表示的阶段。
8．[2023·山东济南德润高级中学高三月考]图甲、乙均为某二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化情况，图丁表示某时期一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。请结合图示分析回答下列问题：
(1)图甲细胞含有________个四分体，对应图丙的________段；图乙细胞中有________个染色体组，对应图丙的________段，不考虑变异，图乙细胞中染色体2上对应位置的基因是________(填“A”或“a”)。
(2)图丙中bc段可能会出现基因1和基因8的重新组合，其重组类型产生的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中进行减数分裂，图乙细胞中染色体的同位素标记情况是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
重点选做题
9.[2023·山东济南一模](不定项)真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期，受多种物质的调控，分裂间期又分为G1、S、G2三个阶段。下图是某动物细胞的调节过程，图中CDK2－CyclinE能促进细胞从G1期进入G2期。如果细胞中的DNA受损，会发生如图所示的调节过程。下列叙述正确的是( )
A．某些蛋白质具有调控细胞增殖的功能
B．活化的p53蛋白有利于DNA复制的发生
C．DNA受损伤可能导致连续分裂的细胞大量停留在分裂期
D．DNA受损伤可能是随细胞分裂次数增加，端粒被截短造成的
10．[2023·山东济南一模](不定项)在有丝分裂中期，若出现单附着染色体(染色体的着丝粒只与一侧的纺锤丝相连，如下图所示)细胞将延缓后期的起始，直至该染色体与另一极的纺锤丝相连，并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的MAD2蛋白的监控，正确排列的中期染色体上没有MAD2蛋白。用玻璃微针勾住单附着染色体，模拟施加来自对极的正常拉力时，细胞会进入分裂后期。下列说法正确的是( )
A．细胞分裂能否进入到后期与来自两极纺锤丝的均衡拉力有关
B．当所有染色体上的MAD2蛋白都消失后细胞才能进入分裂后期
C．MAD2蛋白功能异常，细胞将在染色体错误排列时停止在分裂中期
D．癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
11．[2023·江苏省无锡高三期末]芸薹属植物包括白菜(AA，2n＝20)、黑芥(BB，2n＝16)和甘蓝(CC，2n＝18)三个基本种，其中A、B、C代表染色体组。白菜(AA)与甘蓝(CC)通过人工杂交，获得杂交种油菜(AC)，再经秋水仙素加倍处理，获得新合成甘蓝型油菜(AACC)。为分析新合成甘蓝型油菜花粉母细胞在减数分裂过程中染色体的行为特点，研究人员进行了如下实验，请回答问题：
(1)请完成上表中①～③的内容。
①________；②________；③________。
(2)实验中择取的是花蕾期而非盛花期的花药，其主要原因是________________________；酶解时需轻轻摇动锥形瓶，其主要目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图1结果显示，a对应的细胞中除部分异常染色体外，其余均成对排列在____________两侧；b、d对应的细胞中均观察到了分离时落后的染色体，出现该现象的原因可能是________(填序号)。
注：照片中呈亮白色的结构为染色体。
①同源染色体联会异常 ②纺锤体结构异常 ③着丝粒分裂异常
(4)研究人员进一步统计了新合成甘蓝型油菜与栽培种甘蓝型油菜(来源于自然界中两个基本种的自然杂交)花粉母细胞在减数分裂特定时期出现异常的比例(如图2)。
由图可知，新合成甘蓝型油菜出现异常染色体行为频率较低的是________期；栽培种甘蓝型油菜减数分裂时染色体行为异常的细胞比例明显低于新合成油菜，其原因可能是栽培种甘蓝型油菜在进化过程中经历了________，从而导致染色体行为的二倍化。
整合训练（五）
1．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，全能性更低，A错误；据图可知，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。
答案：BD
2．解析：分析图形可知，在细胞分裂间期，细胞核体积达到其最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加，此时细胞核中进行DNA的复制过程，而蛋白质的合成发生在细胞质中，A错误；图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成，细胞一分为二，染色体均分到两个细胞中，B正确；DNA聚合酶是DNA的复制过程中需要的酶，而DNA复制过程发生在分裂间期，因此利用药物抑制DNA聚合酶的活性，细胞将停留在分裂间期，C正确；核DNA的均等分配依靠纺锤丝牵引，高度螺旋化的染色体形态有利于染色体着丝粒的分裂和运动过程的发生，即染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础，D正确。
答案：A
3．解析：由图可知，蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性，有活性的APC能够分解蛋白S，从而使分离酶活化，进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体分离，有丝分裂中—后期转换由活化APC启动，A、B正确；依据题干信息“某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块”，在有丝分裂末期核膜重建后，会被遗留在细胞核外，而成为微核，观察细胞中的微核最好选择处于末期的细胞观察，C错误；细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，母细胞产生的子细胞中DNA含量减少或增加，D正确。
答案：ABD
4．解析：由题图可知，a时期，SCR能与SEP紧密结合，阻止SEP水解黏连蛋白，防止染色单体分离，A正确；b时期，APC含量上升，APC与SCR结合，使SCR分解，B正确；c图对应有丝分裂后期，与b中期相比，c时期染色体数目加倍，DNA数目不变，C错误；分离酶（SEP）是水解黏连蛋白的关键酶，若SEP的活性被抑制，姐妹染色单体就无法分离，D正确。
答案：C
5．解析：根据题意分析已知，微核是由染色体或缺少着丝粒的染色体片段形成的，因此其主要成分是蛋白质和DNA，A正确；辐射和化学诱变剂可能诱导染色体变异，进而引起微核的产生，B正确；图乙细胞发生了染色体结构变异，图丙细胞发生了染色体数目变异，C错误；发生染色体变异的细胞中微核数目是不固定的，所以根据甲图只能判断哪些细胞发生了变异，但是不能根据微核的数目判断发生变异的细胞数目，D正确。
答案：C
6．解析：G2期的细胞中，每条染色体含2条染色单体，因为DNA已完成复制，所以核DNA数目加倍，A正确；蛋白质能正常行使功能与其具有特定的空间结构有关，不同的CDK使特异性靶蛋白质磷酸化的过程，可能改变了靶蛋白质的空间结构从而使其功能发生改变，B正确；题干表明CDK4或CDK6被激活能激发细胞进入细胞周期G1期，开始为DNA合成做准备，不会影响S期的时间，C错误；S期是DNA复制期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养10h后，DNA复制不能进行，则G1期细胞被阻断在S期，但G2期等细胞并未进入S期，不会被阻断在S期，D错误。
答案：CD
7．解析：（1）根尖分生区的细胞具有较强的分裂能力，其特点是细胞呈正方形，排列紧密；用显微镜观察有丝分裂过程的实验中，应选择分裂期占细胞周期的比例最大的细胞进行观察，A植物分裂期所占比例为3÷15×100%＝20%，B植物分裂期所占比例为4÷23×100%≈17.4%，C植物分裂期所占比例为3.5÷32×100%≈10.9%，D植物分裂期所占比例为3.1÷16×100%≈19.4%，综上分析，A植物作为实验材料最适合。（2）①图乙BC段发生变化的原因是DNA的复制（和蛋白质的合成），NO段发生变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。②配子形成过程发生在减数分裂，对应图中的Ⅰ和Ⅱ；表示秋水仙素使染色体含量加倍阶段的是有丝分裂前期，对应图中的Ⅳ；可发生基因重组的阶段是减数分裂Ⅰ的前期和后期，对应图中的Ⅰ。③b细胞处于减数分裂Ⅰ后期，对应图中的CD段；c细胞处于减数分裂Ⅱ中期，对应图中的EF。
答案：（1）分生 细胞呈正方形，排列紧密 A
（2）①DNA的复制（和蛋白质的合成） 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ②Ⅰ和Ⅱ Ⅳ I ③CD、EF
8．解析：（1）图甲细胞中存在同源染色体且着丝粒排列在细胞赤道板上，处于有丝分裂中期，没有四分体，对应图丙中的bc段；图乙细胞中有2个染色体组，没有染色单体，对应图丙中的de段。图乙细胞中染色体2与1是一对姐妹染色单体分开后形成的，不考虑变异的情况下，对应位置的基因相同，都是a基因。（2）图丙bc段表示每条染色体上有两个DNA分子，对应有丝分裂过程中的前期和中期，对应减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ前期和中期，基因1和基因8为同源染色体上的非等位基因，其基因发生重组的原因为减数分裂Ⅰ位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换发生交换。（3）若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，进行一次完整的减数分裂，在减数分裂Ⅰ前的间期，DNA会发生复制，则题中染色体的两条姐妹染色单体上各有一条DNA链带有标记，减数分裂Ⅰ过程中发生同源染色体分离，两个次级精母细胞中一个含有14C标记，另一个含有32P标记，因此图乙细胞中有两条含有14C标记的染色体或两条含有32P标记的染色体。
答案：（1）0 bc 2 de a
（2）减数分裂Ⅰ位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换发生交换
（3）两条含有14C标记的染色体或两条含有32P标记的染色体
9．解析：某些蛋白质具有调控细胞增殖的功能，如p21蛋白使CDK2－CyclinE失活，导致细胞不能从G1期进入G2期，A正确；活化的p53蛋白能促进p21基因表达形成p21蛋白，p21蛋白使CDK2－CyclinE失活，导致细胞不能从G1期进入G2期，不利于DNA复制的发生，B错误；DNA受损伤，导致细胞不能从G1期进入G2期，可能导致连续分裂的细胞大量停留在间期，C错误；端粒是指染色体两端的DNA片段，DNA受损伤可能是随细胞分裂次数增加，端粒被截短造成的，D正确。
答案：AD
10．解析：出现单附着染色体时，细胞后期将延后，而用微针勾出单附着染色体施加压力，细胞分裂能正常进行，故细胞分裂能否进入后期与来自两极纺锤丝的拉力有关，A正确；MAD2蛋白监控单附着染色体的存在，正确排列的细胞中期的染色体上无MAD2蛋白，故当所有染色体上的MAD2蛋白都消失后才能进入分裂后期，B正确；MAD2蛋白监控细胞中染色体的错误排列，若该蛋白功能异常，则染色体错误排列时分裂无法在中期停止，C错误；MAD2蛋白监控细胞中染色体的错误排列，癌细胞的染色体排布异常时仍能继续分裂，可能与MAD2蛋白的监控功能缺失有关，D正确。
答案：ABD
11．解析：（1）观察植物细胞减数分裂过程中染色体数目变化，需要先进行①取材、固定过程；由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，制备原生质体；在显微镜下观察染色体形态的步骤③是镜检过程。（2）由于盛花期花粉中的精子已经形成，无法观察到处于减数分裂各时期的细胞，故实验中择取的是花蕾期而非盛花期的花药；为使花药与酶液均匀接触，充分酶解，酶解时需轻轻摇动锥形瓶。（3）图1中a细胞处于减数分裂Ⅰ中期，此时细胞中的染色体除异常染色体外，均成对排列在赤道板两侧；正常情况下，减数分裂Ⅰ的前期同源染色体联会，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，b、d细胞分别处于减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ中期，b、d对应的细胞中均观察到了分离时落后的染色体，出现该现象的原因可能是同源染色体联会异常或纺锤体结构异常，故选①②（着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，在图示时期之后，不符合题意）。（4）据图可知，与其他时期相比，后期Ⅰ新合成甘蓝型油菜减数分裂异常细胞百分比最低，出现异常染色体行为频率最低；自然选择可决定生物进化的方向，栽培种甘蓝型油菜减数分裂时染色体行为异常的细胞比例明显低于新合成油菜，其原因可能是栽培种甘蓝型油菜在进化过程中经历了自然选择，从而导致染色体行为的二倍化。
答案：（1）①取材、固定 ②纤维素酶和果胶 ③镜检（显微镜观察）
（2）盛花期花粉中的精子已经形成，无法观察到处于减数分裂各时期的细胞 使花药与酶液均匀接触，充分酶解
（3）赤道板 ①②
（4）后期Ⅰ 自然选择
实验步骤的目的
简要操作过程
①________
选取生长健壮的新合成甘蓝型油菜，采集花序置于卡诺氏液(无水乙醇∶冰醋酸＝3∶1)中，24h后转入70%乙醇中冰箱冷藏备用
制作装片
择取花蕾期的花药，用②________酶的混合酶液在37℃烘箱中酶解过夜，清水低渗处理30min，涂片、染色
③________
在荧光显微镜下观察不同时期染色体行为，部分时期的显微图像如图1所示，箭头所指部位为异常染色体