專題7　細(xì)胞的生命歷程應(yīng)用篇【應(yīng)用集訓(xùn)】應(yīng)用　細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)和細(xì)胞周期同步化　(2020江蘇單科,29,8分)細(xì)胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期),根據(jù)DNA合成情況,分裂間期又分為G1期、S期和G2期。為了保證細(xì)胞周期的正常運(yùn)轉(zhuǎn),細(xì)胞自身存在著一系列監(jiān)控系統(tǒng)(檢驗(yàn)點(diǎn)),對細(xì)胞周期的過程是否發(fā)生異常加以檢測,部分檢驗(yàn)點(diǎn)如圖所示。只有當(dāng)相應(yīng)的過程正常完成,細(xì)胞周期才能進(jìn)入下一個階段運(yùn)行。請據(jù)圖回答下列問題:(1)與G1期細(xì)胞相比,G2期細(xì)胞中染色體及核DNA數(shù)量的變化是　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)細(xì)胞有絲分裂的重要意義在于通過　　　　　　　　　　　　　,保持親子代細(xì)胞之間的遺傳穩(wěn)定性。圖中檢驗(yàn)點(diǎn)1、2和3的作用在于檢驗(yàn)DNA分子是否　　　　(填序號:①損傷和修復(fù)、②完成復(fù)制);檢驗(yàn)發(fā)生分離的染色體是否正確到達(dá)細(xì)胞兩極,從而決定胞質(zhì)是否分裂的檢驗(yàn)點(diǎn)是　　　　。?(3)細(xì)胞癌變與細(xì)胞周期調(diào)控異常有關(guān),癌細(xì)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(xì)胞同步化,治療效果會更好。誘導(dǎo)細(xì)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(yàn)點(diǎn)　　　　,將癌細(xì)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(yàn)點(diǎn)　　　　,使癌細(xì)胞停滯于中期。?答案　(1)染色體數(shù)不變,核DNA數(shù)加倍　(2)染色體正確復(fù)制和平均分配　①②　檢驗(yàn)點(diǎn)5　(3)細(xì)胞無限增殖　2　紡錘體　4[教師專用題組]【應(yīng)用集訓(xùn)】應(yīng)用　細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)和細(xì)胞周期同步化1.(2020湖南衡陽二模,4)染色體數(shù)目不穩(wěn)定是腫瘤標(biāo)志性特征之一。為探究KLF14基因在腫瘤形成中的作用,科學(xué)家檢測了正常小鼠和KLF14基因被敲除的小鼠體內(nèi)不同染色體數(shù)的細(xì)胞所占的比例,結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)A.正常體細(xì)胞小鼠染色體的數(shù)目可能是40條B.KLF14基因可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的形成C.KLF14基因缺失可能會引起染色體不均等進(jìn)入子細(xì)胞D.KLF14基因表達(dá)蛋白可能參與檢測和糾正細(xì)胞中DNA損傷答案　B　據(jù)圖分析:細(xì)胞中絕大多數(shù)的染色體處于39~41條之間,且小鼠是二倍體生物,故正常小鼠染色體的數(shù)目可能是40條,A正確;KLF14基因可以抑制腫瘤細(xì)胞的形成,B錯誤;KLF14基因缺失的小鼠染色體數(shù)目更多的偏離正常,可能原因是KLF14基因缺失會引起染色體不均等進(jìn)入子細(xì)胞,C 正確;KLF14基因能減少細(xì)胞中染色體數(shù)目不正常的現(xiàn)象,KLF14基因表達(dá)蛋白可能參與檢測和糾正細(xì)胞中DNA損傷,D正確。2.(2020北京密云一模,9)研究發(fā)現(xiàn),活躍分裂的動物細(xì)胞多是二倍體細(xì)胞,多倍體細(xì)胞通常不能分裂?？蒲腥藛T對比不同動物心臟中二倍體細(xì)胞所占比例以及甲狀腺激素水平,結(jié)果如圖所示。相關(guān)分析正確的是(　　)A.需抽取不同動物的血液,以測定其甲狀腺激素的濃度B.需通過鹽酸解離獲得單個心肌細(xì)胞,以觀察細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目C.恒溫動物心臟組織因二倍體細(xì)胞比例低,分裂能力較強(qiáng)D.甲狀腺激素水平與心肌細(xì)胞分裂能力呈正相關(guān)答案　A　動物激素通過血液運(yùn)輸,需抽取不同動物的血液以測定其甲狀腺激素的濃度,A正確;若要觀察動物細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目,需要先用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理心臟組織從而獲得單個心肌細(xì)胞,再通過解離、漂洗、染色、制片的過程制成裝片,最后在顯微鏡下找到處于分裂中期的細(xì)胞,觀察并統(tǒng)計染色體數(shù)目,B錯誤;結(jié)合題干中“活躍分裂的動物細(xì)胞多是二倍體細(xì)胞”和圖中數(shù)據(jù)“恒溫動物心臟中二倍體細(xì)胞比例低”可知,恒溫動物心臟細(xì)胞的分裂能力較弱,C錯誤;由圖中數(shù)據(jù)可知,隨著甲狀腺激素水平的升高,心臟中二倍體細(xì)胞比例逐漸下降,分裂能力逐漸減弱,因此甲狀腺激素水平與心肌細(xì)胞分裂能力呈負(fù)相關(guān),D錯誤。知識歸納　使植物細(xì)胞相互分離開來應(yīng)用解離液(體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸)處理;將動物細(xì)胞分散成單個細(xì)胞應(yīng)用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。3.(2020河南鄭州質(zhì)量預(yù)測)用放射性同位素分別標(biāo)記培養(yǎng)基中的堿基U和T,將含標(biāo)記堿基的培養(yǎng)基用來培養(yǎng)某種生物的細(xì)胞,在培養(yǎng)過程中測定這兩種堿基被細(xì)胞利用的速率,繪制成的曲線如圖所示。下列對此結(jié)果的分析不正確的是(　　)A.在c~e段細(xì)胞中主要進(jìn)行DNA分子的復(fù)制B.細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂、減數(shù)分裂都要經(jīng)歷a~f段C.處于e點(diǎn)對應(yīng)時期的細(xì)胞中染色體數(shù)目是處于a點(diǎn)對應(yīng)時期細(xì)胞中的兩倍D.用化學(xué)藥物阻斷細(xì)胞對堿基T的利用,可抑制癌細(xì)胞的增殖答案　C　c~e段細(xì)胞利用堿基T的速率先升高后降低,說明在c~e段細(xì)胞中主要進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,A正確;細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂都要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,即都要經(jīng)歷a~f段(間期),B正確;處于e點(diǎn)對應(yīng)時期的細(xì)胞剛完成DNA分子的復(fù)制,該時期核DNA含量是處于a點(diǎn)對應(yīng)時期細(xì)胞核DNA含量的兩倍,但處于e點(diǎn)對應(yīng)時期的細(xì)胞中染色體數(shù)目與處于a點(diǎn)對應(yīng)時期細(xì)胞中的染色體數(shù)目相同,C錯誤;癌細(xì)胞增殖時需要進(jìn)行DNA復(fù)制,如果用化學(xué)藥物阻斷細(xì)胞對堿基T的利用,可抑制DNA分子的復(fù)制,從而抑制癌細(xì)胞增殖,D正確。特別提醒　在細(xì)胞分裂過程中,DNA分子的加倍是由間期DNA復(fù)制導(dǎo)致的,染色體數(shù)目加倍是由有絲分裂后期著絲點(diǎn)(粒)分裂導(dǎo)致的。4.(2020黑龍江雙鴨山模擬)細(xì)胞增殖嚴(yán)格有序進(jìn)行與細(xì)胞內(nèi)的周期蛋白依賴性激酶(簡稱CDK)密切相關(guān),CDK的活性受周期蛋白(簡稱cyclin)的調(diào)節(jié)。CDK在連續(xù)分裂的細(xì)胞中一直存在,cyclin的含量在細(xì)胞周期中呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,在細(xì)胞分裂間期(包括G1期、S期和G2期)積累,分裂期(即M期) 消失。如圖表示在細(xì)胞增殖過程中cyclinB含量與CDK1活性的變化過程。下列敘述正確的是(　　)A.cyclinB在G2期開始合成B.CDK1可能具有促進(jìn)染色質(zhì)凝縮的作用C.CDK1持續(xù)保持較高活性的細(xì)胞,細(xì)胞周期會縮短D.CDK1的活性下降是cyclinB在M期不能合成所致答案　B　由題圖可知,cyclinB在S期開始合成,A錯誤;CDK1活性在S期開始升高,在G2期與M期交界處達(dá)到最大值,因此CDK1可能具有促進(jìn)染色質(zhì)凝縮的作用,B正確;由圖可知,CDK1在G2期活性逐漸升高,進(jìn)入M期后活性急劇下降,由此推測,若CDK1持續(xù)保持較高活性,則細(xì)胞可能會一直處于分裂間期,細(xì)胞周期會延長,C錯誤;由圖可知,進(jìn)入M期后cyclinB含量急劇下降,CDK1活性也急劇下降,推測CDK1的活性下降可能是M期cyclinB含量減少所致,依據(jù)題中信息無法確定cyclinB能否在M期合成,D錯誤。5.(2019北京石景山一模,5)將分裂旺盛的動物細(xì)胞阻斷在G1/S期交界處,更換培養(yǎng)液使其恢復(fù)分裂能力,從而使所有細(xì)胞的分裂同步化,之后每隔2h取樣一次,用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞內(nèi)DNA含量,結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是(　　)A.用DNA合成抑制劑或秋水仙素使分裂細(xì)胞阻斷在G1/S交界處B.據(jù)圖判斷,該動物細(xì)胞的一個細(xì)胞周期時長大約為22hC.細(xì)胞中DNA含量加倍的同時,染色體數(shù)量也會加倍D.據(jù)圖判斷,在24h時細(xì)胞分裂出現(xiàn)明顯的非同步化答案　D　因?yàn)镈NA復(fù)制發(fā)生在有絲分裂的間期(G1、S、G2)的S期,用DNA合成抑制劑,可以將分裂旺盛的動物細(xì)胞阻斷在G1/S期交界處,但秋水仙素的作用只是抑制紡錘體的形成,而不影響DNA復(fù)制,故其不會使細(xì)胞阻斷在間期,A錯誤。根據(jù)題目信息,將分裂旺盛的動物細(xì)胞阻斷在G1/S期交　　界處,之后每隔2h,取樣一次,可知坐標(biāo)軸的起始點(diǎn)時間對于細(xì)胞周期來說是G1/S期交界處,也就是從S期開始計時,G1期時間無法確定,然后看細(xì)胞中DNA含量對應(yīng)的峰值變化,可以看出10h的時候大部分細(xì)胞中DNA含量恢復(fù)到200,培養(yǎng)到22h的時候一部分細(xì)胞的DNA含量加倍,可以推斷細(xì)胞周期的時間大于12h,但達(dá)不到22h,B錯誤。細(xì)胞中DNA含量加倍發(fā)生在分裂間期,此時染色體數(shù)目沒有加倍,染色體數(shù)目加倍發(fā)生在后期,著絲點(diǎn)分裂,C錯誤。據(jù)圖判斷,在24h時DNA含量為200和400的細(xì)胞數(shù)均較多,所以細(xì)胞分裂出現(xiàn)明顯的非同步化,D正確。6.(2020屆河北衡水棗強(qiáng)中學(xué)月考一,7)如圖表示細(xì)胞有絲分裂周期,圖中彎形箭頭長度表示各時期所占比例,G1期、S期、G2期核DNA含量分別為2n、2n~4n、4n,胸腺嘧啶核苷(TdR)可抑制細(xì)胞DNA的合成。下列敘述正確的是(　　)A.TdR可將細(xì)胞群阻斷在S期以使細(xì)胞同步化B.DNA聚合酶可能在細(xì)胞周期中的G2期合成 C.M期會發(fā)生聯(lián)會,也可能發(fā)生交叉互換現(xiàn)象D.細(xì)胞周期的長短主要取決于M期的長短答案　A　細(xì)胞周期中,G1期是DNA復(fù)制前期;S期是DNA復(fù)制時期,即細(xì)胞中核DNA含量由2n變?yōu)?n的過程;G2期是DNA復(fù)制后期,為細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備的時期;胸腺嘧啶核苷(TdR)可抑制細(xì)胞DNA的合成,這樣可以使細(xì)胞阻斷在S期,A正確。DNA聚合酶在G1期合成用于S期DNA復(fù)制,B錯誤。有絲分裂不存在聯(lián)會現(xiàn)象,C錯誤。細(xì)胞周期長短主要取決于間期(G1+S+G2)時間的長短,D錯誤。易錯辨析　抑制DNA合成會導(dǎo)致DNA無法完成復(fù)制,細(xì)胞不能正常進(jìn)入分裂期,即只能停留在S期。