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高考总复习优化设计
GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI
2026
【单元网络构建】
DNA
分裂期
纺锤体
漂洗
染色
同源染色体
着丝粒
均等
变形
基因的选择性表达
形成不同组织、器官
稳定
含有本物种的全套遗传信息
完整有机体或分化
成其他各种细胞
降低
基因控制的细胞程序性死亡
突破点1 细胞周期的调控(包含细胞周期的同步化)
【高考命题预测】
细胞周期的调控和同步化是高考生物的重要命题点,结合近年真题及命题趋势,其考查形式和角度主要有细胞周期调控的分子机制、细胞周期同步化的方法与应用。在备考过程中,要理解动态调控的过程,掌握同步化技术的细节,重点区分不同同步化方法的停滞阶段(如TdR阻断S期,秋水仙素阻断M期)。高考可能通过综合性题目考查学
生从分子机制到实验应用的全面理解,需注重知识整合与迁移能力的培养。
【练真题 明方向】
1.(2023·重庆卷)药物甲常用于肿瘤治疗,但对正常细胞有一定毒副作用,某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究药物甲毒性与细胞周期关系,实验流程和结果如图所示,下列推测正确的是( )
注:G1为DNA合成前期,S为DNA合成期,G2为分裂准备期,M为分裂期。
+M期,Ⅱ组凋亡率应最低
,药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
答案 C
解析 根据表中Ⅰ、Ⅱ组数据可知,Ⅱ组S期细胞比例明显增多,故试剂K可以将细胞阻滞在S期,A项错误。根据表中Ⅱ、Ⅲ组数据可知,去除试剂K后,G1期和S期细胞比例大幅下降,G2+M期细胞数目大幅增多,说明试剂K对细胞周期的阻滞作用是可逆的,B项错误。Ⅰ组细胞主要处于G1和S期,用药物甲处理后,细胞凋亡率较低,Ⅲ组细胞主要处于G2+M期,用药物甲处理后,细胞凋亡率较高,说明药物甲主要作用于G2+M期,促进细胞凋亡,Ⅱ组处于G2+M期的细胞数目最少,凋亡率应最低,C项正确。浆细胞已经高度分化,不再分裂,受药物甲的影响较小,造血干细胞分裂旺盛,受药物甲的影响较大,D项错误。
【情境链接】
研究证明MPF可促使细胞进入分裂期(M期),表明MPF是M期的正常诱导物。MPF是由Cdc2蛋白和一种周期蛋白构成,Cdc2蛋白为其催化亚基,周期蛋白为其调节亚基,当两者结合后,可以使多种蛋白质底物磷酸化,促使细胞进行有丝分裂。芽殖酵母中Cdc2蛋白在整个细胞周期中始终是稳定的,周期蛋白呈周期性波动,推动细胞周期的进行,如图为MPF及其调控示意图。
[命题设计]
(1)MPF中有两种蛋白质,其中Cdc2蛋白的作用机理是 ,判断的理由是 。 
(2)M周期蛋白在 期合成,在 期被分解。(填“分裂”或“分裂间”) 
(3)当Cdc2蛋白和 结合时,可以起始DNA复制;而当Cdc2蛋白与M周期蛋白结合时,可以促进______________________________________
,从而使细胞进入分裂期。
降低化学反应的活化能
Cdc2蛋白具有催化功能,是一种酶
分裂间
分裂
S周期蛋白
染色质高度螺旋;形成纺锤体;核仁解体、
核膜消失
根据细胞周期调控的原理,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。
(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,会阻断分裂间期的DNA复制过程,使处于分裂间期的细胞停滞在分裂间期;处于分裂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分裂间期,从而实现细胞周期同步化的目的。操作过程如下:
假设一个细胞周期时长=G1+S+G2+M=10+7++=22(h)。
①向细胞的培养液中加入过量的DNA合成可逆抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制。
②继续培养G2+M+G1=++10=15(h),则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。
③除去抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期,又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期,即运行时间应控制在7~15 h。
④再加入DNA合成可逆抑制剂,则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步化。