2025屆高考生物二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)與測(cè)試板塊一細(xì)胞生物學(xué)命題最前沿三細(xì)胞周期調(diào)控

[命題最前沿三]細(xì)胞周期調(diào)控細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)負(fù)責(zé)檢查本時(shí)期內(nèi)所執(zhí)行的“任務(wù)”情況，只有完成所有“任務(wù)”之后細(xì)胞才能被放行進(jìn)入下一個(gè)時(shí)期，否則細(xì)胞周期將暫停于某個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)上，以留出時(shí)間排除故障或進(jìn)行修復(fù)。每個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)都有一套監(jiān)控機(jī)制，目前已公認(rèn)細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶(CDK)對(duì)此發(fā)揮了重要調(diào)控作用。不同種類(lèi)的CDK均可與相應(yīng)的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合而被激活，調(diào)控細(xì)胞周期的檢驗(yàn)點(diǎn)。細(xì)胞周期的調(diào)控關(guān)鍵在分裂間期。有2個(gè)起決定作用的控制點(diǎn)，從G1期進(jìn)入S期和從G2期進(jìn)入M期。這2個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程都是由一種被稱(chēng)為成熟促進(jìn)因子(MPF)的蛋白質(zhì)復(fù)合體觸發(fā)的。組成MPF的是兩種蛋白：cdc2的激酶和細(xì)胞周期蛋白(cyclin)。cyclin有2種：S-cyclin和M-cyclin。其調(diào)控過(guò)程如下圖所示：1．(2022·浙江1月選考)某多細(xì)胞動(dòng)物具有多種細(xì)胞周期蛋白(cyclin)和多種細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶(CDK)，兩者可組成多種有活性的CDK-cyclin復(fù)合體，細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控，細(xì)胞周期如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．同一生物個(gè)體中不同類(lèi)型細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短有差異B．細(xì)胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控C．抑制某種CDK-cyclin復(fù)合體的活性可使細(xì)胞周期停滯在特定階段D．一個(gè)細(xì)胞周期中，調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體會(huì)同步發(fā)生周期性變化解析：同一生物個(gè)體中不同類(lèi)型細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間的長(zhǎng)短一般不同，A正確；根據(jù)題意“細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控”可知，細(xì)胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控，B正確；由于細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控，因此抑制某種CDK-cyclin復(fù)合體的活性會(huì)使細(xì)胞周期停滯在特定階段，C正確；由于一個(gè)細(xì)胞周期中，不同階段的變化不是同步的，因此調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體不會(huì)同步發(fā)生周期性變化，D錯(cuò)誤。2．細(xì)胞周期包括物質(zhì)準(zhǔn)備(G1、S、G2)和細(xì)胞分裂(M)兩個(gè)連續(xù)的階段，其連續(xù)變化的分子調(diào)控機(jī)制如下圖所示。細(xì)胞周期中的檢驗(yàn)點(diǎn)是停止前一階段事件而啟動(dòng)后一階段事件的節(jié)點(diǎn)，類(lèi)似于“關(guān)卡”，且MPF是通過(guò)G2檢驗(yàn)點(diǎn)必需的蛋白質(zhì)復(fù)合物。CDK與周期蛋白的關(guān)系類(lèi)似于“酶的激活劑”與酶的關(guān)系，每種CDK可與多種周期蛋白結(jié)合并發(fā)揮調(diào)控功能。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．G2期細(xì)胞內(nèi)每條染色體包括兩條染色單體，染色體數(shù)目不變B．周期蛋白可看作是CDK的“激活劑”，能循環(huán)使用C．同一種CDK可能有多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，能與多種周期蛋白結(jié)合D．CDK與周期蛋白特異性結(jié)合形成MPF后，才能使細(xì)胞通過(guò)G2檢驗(yàn)點(diǎn)解析：S期進(jìn)行的是DNA復(fù)制，G2期進(jìn)行的是有絲分裂所必需的蛋白質(zhì)的合成，G2期細(xì)胞內(nèi)每條染色體包括兩條染色單體，染色體數(shù)目不變，A正確；分析題圖可知，周期蛋白不能循環(huán)使用，B錯(cuò)誤；據(jù)題干信息可知，一種CDK可與多種周期蛋白結(jié)合，推測(cè)一種CDK可能有多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，C正確；由題圖可知，CDK與周期蛋白特異性結(jié)合可形成MPF，MPF是通過(guò)G2檢驗(yàn)點(diǎn)必需的蛋白質(zhì)復(fù)合物，D正確。3．在細(xì)胞周期中有一系列的檢驗(yàn)點(diǎn)對(duì)細(xì)胞增殖進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，確保細(xì)胞增殖有序進(jìn)行。周期蛋白cyclinB與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復(fù)合物MPF后，激活的CDK1促進(jìn)細(xì)胞由G2期進(jìn)入M期；周期蛋白cyclinE與蛋白激酶CDK2結(jié)合形成復(fù)合物后，激活的CDK2促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期。上述調(diào)控過(guò)程中MPF的活性和周期蛋白的濃度變化如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A．周期蛋白發(fā)揮作用的時(shí)間主要是分裂間期B．抑制CDK1的活性可使細(xì)胞周期停滯在G2/M檢驗(yàn)點(diǎn)C．抑制cyclinE蛋白基因的表達(dá)，會(huì)促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期D．蛋白激酶CDK2可能參與解旋酶和DNA聚合酶合成的調(diào)控解析：根據(jù)題干信息“周期蛋白cyclinB與蛋白激酶CDK1結(jié)合形成復(fù)合物MPF后，激活的CDK1促進(jìn)細(xì)胞由G2期進(jìn)入M期”可知，周期蛋白發(fā)揮作用的時(shí)間主要是分裂間期，若抑制CDK1的活性可使細(xì)胞周期停滯在G2/M檢驗(yàn)點(diǎn)，A、B正確；cyclinE蛋白基因的表達(dá)產(chǎn)物周期蛋白cyclinE與蛋白激酶CDK2結(jié)合形成復(fù)合物后，激活的CDK2促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期，故抑制cyclinE蛋白基因的表達(dá)，會(huì)抑制細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期，C錯(cuò)誤；激活的CDK2能促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期，故蛋白激酶CDK2可能參與解旋酶和DNA聚合酶合成的調(diào)控，D正確。4．一個(gè)細(xì)胞周期可分為分裂間期(G1、S、G2)和分裂期(M)。如下圖所示，一個(gè)細(xì)胞周期存在多個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)，只有經(jīng)過(guò)各檢驗(yàn)點(diǎn)檢驗(yàn)合格后，細(xì)胞才能順利進(jìn)入下一個(gè)時(shí)期。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞中存在一種有絲分裂促進(jìn)因子(MPF)，可使A時(shí)期細(xì)胞順利通過(guò)檢驗(yàn)點(diǎn)4進(jìn)入B時(shí)期(已知DNA復(fù)制是在D時(shí)期完成的)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．C、D、A、B的順序可表示一個(gè)細(xì)胞周期B．若用某種藥物抑制DNA復(fù)制，則細(xì)胞不能通過(guò)的檢驗(yàn)點(diǎn)是4C．若向A時(shí)期細(xì)胞顯微注射適量的MPF，可使G2期細(xì)胞進(jìn)入M期的時(shí)間提前D．若用某種藥物抑制細(xì)胞紡錘體的形成，則細(xì)胞不能通過(guò)檢驗(yàn)點(diǎn)5解析：題圖中DNA的復(fù)制是在D時(shí)期完成的，則D時(shí)期為S期，那么A時(shí)期為G2期，B時(shí)期為M期，C時(shí)期為G1期，所以C、D、A、B的順序可表示一個(gè)細(xì)胞周期，A正確；由于DNA復(fù)制是在D時(shí)期完成的，所以若用某種藥物抑制D