2020版高考生物一轮复习 课堂互动探究案1 细胞周期和细胞的有丝分裂（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课堂互动探究案1细胞周期和细胞的有丝分裂考点突破素养达成考点一细胞的生长和增殖的周期性(国考5年2考)(全国卷：2017全国卷Ⅲ；2016全国卷Ⅱ；地方卷：2018浙江卷；2016海南卷；2014浙江卷)【师说考问】考问1细胞增殖的周期性(1)细胞增殖①细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。②方式③意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。(2)细胞周期①概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。②适用范围：进行有丝分裂的细胞才有细胞周期；连续分裂的细胞才有细胞周期。考问2判断下列哪些细胞具有细胞周期A．根尖分生区细胞B．植物形成层细胞C．神经细胞D．人表皮细胞E．哺乳动物成熟红细胞F．干细胞G．生发层细胞H．洋葱表皮细胞I．浆细胞(1)具有细胞周期的是：A、B、F、G。(2)判断的理由：这些细胞都是连续分裂的细胞。考问3根据下列四种细胞周期的表示方法确定细胞周期方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图A→B→C→A为一个细胞周期直线图a＋b或c＋d为一个细胞周期b＋c不为一个细胞周期坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期柱形图B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期总结：判断一个完整的细胞周期的方法(1)细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。(2)分裂间期的时间远远长于分裂期。知识拓展2细胞周期的理解(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周期性。如下图甲细胞就无细胞周期，而乙细胞能进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。(2)生物体有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。(3)分裂后产生的子细胞有三种去路：①持续分裂：始终处于细胞周期中。如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。②暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。③永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡。如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞，叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。考问4影响细胞周期的因素(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不一定相同，间期和分裂期所占的比例也不一定相同。(2)外部因素：温度、pH、射线、生理或病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。【题组跟进】高考题组——研考向考向一细胞周期特点的理解1．[2016·全国卷Ⅱ，2]某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述，错误的是()A．随后细胞中的DNA复制发生障碍B．随后细胞中的RNA转录发生障碍C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析：某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能打开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D均正确；因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误。答案：C[题后归纳]细胞周期“三联系”“一联系”基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。“二联系”染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现染色体数目加倍的细胞。“三联系”细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。2．[2018·浙江卷，21]下表所示为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。周期G1SG2M合计时间(h)1.32.72.90.67.5下列叙述正确的是()A．G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生B．用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3h后，细胞都被阻断在S期C．G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体，导致染色体数目加倍3D．胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同，但G1、S、G2和M期的时间长短不同解析：G1期为DNA复制前期，细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生，A正确；S期是DNA复制期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3h后，DNA复制不能进行，G1细胞都被阻断在S期，B错误；G2期是DNA复制后期，细胞中的每个染色体含2条并列的染色单体，但染色体数目不变，C错误；胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同，G1、S、G2和M期的时间长短也不同，D错误。答案：A3．[2016·海南卷，6]下列与细胞周期有关的叙述，正确的是()A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长解析：等位基因的分离发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期，A错误；纺锤丝出现在有丝分裂前期，B错误；DNA复制需要解螺旋，间期细胞中染色体高度螺旋化，难以解旋，C正确；染色体存在于分裂期，染色质主要存在于分裂间期，分裂期的时间远小于分裂间期，D错误。答案：C考向二细胞周期的实验探究4．[2017·全国卷Ⅲ，29]利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化，分裂间期的特点是________________________________________________________________________(答出1点即可)。解析：(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响，最终细胞会停滞在细胞周期的间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期；经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是有关蛋白质的合成、DNA进行复制、为分裂期准备物质。答案：(1)分裂间(或答：S)(2)纺锤体的形成不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质错误!模拟题组——预趋势预测一细胞周期的判断及表示方法1．[经典模拟]细胞周期可分为间期和分裂期(M期)，间期又分为G1期、S期和G2期。下表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时)，若在细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，则下列说法正确的是()细胞周期G1SG2M合计时长(h)1073.51.522A.M期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处B．G2期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处C．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需15小时后D．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需22小时后4解析：由表中信息可知，M期细胞至少需要10小时后才能到达G1期和S期的交界处，A项错误；G2期细胞到达G1期和S期的交界处至少需要的时间为1.5＋10＝11.5小时，B项正确；由于DNA的合成在S期，当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时，DNA合成被抑制，即S期的细胞被抑制，若使所有细胞都停留在G1、S期交界处，则刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M和G1期，共需要15小时，但并不是所有细胞都需要15小时，故C、D项错误。答案：B2．[2019·陕西高三质量检测]细胞分裂间期依次划分为G1、S和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是()A．引发中心体复制的物质持续存在到G2期B．中心体和DNA复制可能同时进行C．S期细胞中可能存在使G1期细胞核进入S期的物质D．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕解析：据图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有两个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期细胞可以完成中心体的复制，推测引发中心体复制的物质持续存在到G2期，A项正确；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞可以发育到S期，同时完成中心体的复制，B项正确；根据B项推测S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质，C项正确；中心体在S期即复制完毕，D项错误。答案：D预测二细胞生长和细胞周期相关实验分析3．[2019·湖北黄冈模拟]将一块3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH的烧杯内，淹没浸泡10分钟。下列说法正确的是()A．随琼脂块增大，NaOH扩散速率增大B．随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比增大C．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积增大D．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例增大解析：随琼脂块增大，NaOH扩散速率不变，A错误；随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比变小，B错误；在一定时间内，随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例变小，D错误。答案：C4．抑素是细胞释放的、能抑制细胞分裂的物质，主要作用于细胞周期的G2期。研究发现，皮肤破损后，抑素释放量减少，细胞分裂加快。伤口愈合时，抑素释放量增加，细胞分裂又受抑制。由此推断()A．抑素对细胞分裂的抑制作用是可逆的B．皮肤细胞培养时，加入一定量的抑素有利于细胞分裂C．抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使其细胞周期缩短D．抑素抑制DNA复制所需蛋白质的合成，阻断细胞分裂解析：从题干信息可知抑素对细胞分裂的抑制作用是可逆的，A正确；抑素的作用是抑制细胞的分裂，B错误；抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使其细胞周期延长，C错误；G2期DNA复制已经完成，所以抑素不会抑制DNA复制所需蛋白质的合成，D错误。答案：A5考点二有丝分裂过程中相关结构与数量的变化(国考5年3考)(全国卷：2018全国卷Ⅰ；2017全国卷Ⅲ；2016全国卷Ⅱ；地方卷：2016浙江卷；2015安徽、福建卷；2014天津、浙江、江苏卷)【师说考问】考问1染色体、染色单体、DNA的变化规律(以二倍体为例)(1)染色体、染色单体及DNA三者之间的数量关系：①当有染色单体(前、中期)时，染色体：染色单体：DNA＝1：2：2。②当无染色单体(后、末期)时，染色体：DNA＝1：1。(2)数量变化：时期间期前期中期后期末期染色体2N2N2N4N4N→2N染色单体0→4N4N4N00核DNA2N→4N4N4N4N4N→2N(3)一个细胞中DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量的变化曲线：①a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子的复制。②g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。③c→d，r→s的变化很相似，但时期不同。④染色单体数在细胞周期中的起点为0，终点也为0。6考问2与细胞有丝分裂有关的细胞器(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用：细胞器细胞类型作用时期生理作用核糖体动物、植物整个时期各种蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动物、植物整个时期提供能量(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细