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細胞周期運轉(zhuǎn)的調(diào)控真核細胞的細胞周期由分裂間期和分裂期(M期)構(gòu)成,其中分裂間期又分為G1、S和G2期。細胞在G1期合成蛋白質(zhì)和RNA,進入S期才開始DNA的合成,G2期是有絲分裂的準備期,此時細胞快速生長并合成M期所需的蛋白質(zhì)。
每當細胞周期進入下一個時期前都要經(jīng)過一個“關(guān)卡”——細胞周期檢驗點,它負責檢查本時期內(nèi)所執(zhí)行的“任務”情況,只有完成所有“任務”之后細胞才能被放行進入下一個時期,否則細胞周期將暫停于某個檢驗點上,以留出時間排除故障或進行修復,這是細胞增殖在長期進化過程形成的一種保護機制。細胞周期中G1期的檢驗點主要檢驗蛋白質(zhì)和糖類是否充足,它決定細胞能否啟動DNA的復制;S期的檢驗點若在復制過程中檢驗到DNA損傷,會阻止細胞開始有絲分裂;紡錘體組裝檢驗點若在M期檢驗到著絲粒沒有正確連接到紡錘體上,會阻止姐妹染色單體的分離。
每個檢驗點都有一套監(jiān)控機制,目前已公認細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)對此發(fā)揮了重要調(diào)控作用。不同種類的CDK均可與相應的細胞周期蛋白結(jié)合而被激活,調(diào)控細胞周期的檢驗點。例如,激活的CDK2能促進某蛋白在DNA復制的起始點聚集,該蛋白可活化DNA復制的關(guān)鍵酶;激活的CDK1則可使多種蛋白磷酸化,其中組蛋白磷酸化會促進染色質(zhì)螺旋化,核纖層與核仁蛋白磷酸化會促使核膜、核仁解體。如果說細胞周期蛋白是CDK的正向調(diào)控因子,那么CDK抑制因子就是CDK的負向調(diào)控因子,它能結(jié)合CDK并抑制其功能。細胞周期蛋白的過量表達和CDK抑制因子的缺失和異常,將造成檢驗點原有的作用改變,從而使細胞發(fā)生不受控制的增殖,最終造成腫瘤細胞的發(fā)生。
(1)將你學過的細胞周期知識與本文中介紹的新知識進行比較,將不同之處填入下表:
細胞周期所包含的階段 | 完成DNA復制的時期 | |
教材中 | 分裂間期和分裂期 |
分裂間期 分裂間期
|
本文中 |
G1、S、G2和M期 G1、S、G2和M期
|
S期 S期
|
中
中
期。(3)由文中信息可知,激活的CDK1和CDK2分別在
G2/M
G2/M
和 G1/S
G1/S
(填寫“G1/S”或“G2/M”)期的轉(zhuǎn)化中起關(guān)鍵性調(diào)控作用。(4)基于你對CDK調(diào)控細胞周期機制的認識,提出腫瘤治療的思路。
【答案】分裂間期;G1、S、G2和M期;S期;中;G2/M;G1/S
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:15引用:1難度:0.9
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取樣時間序號 取樣時間/h 被標記細胞 A 0 細胞核開始被標記 B 3 觀察到一個被標記細胞 X 開始進入分裂期 C 5 細胞 X 著絲點開始分裂 D 6 細胞 X 分裂成兩個子細胞,被標記細胞數(shù)目在增加 E 13 被標記細胞第二次進入分裂期 F …… 被標記細胞的比例在減少 G 100 被標記細胞的數(shù)目在減少
(2)A時間取樣,細胞核開始被標記,說明
(3)D時間細胞X分裂所形成的兩個子細胞,保證其子細胞染色體數(shù)目相等的基礎是
(4)G時間取樣,被標記細胞數(shù)目減少的原因是
(5)細胞周期控制系統(tǒng)有一些獨特的檢查點機制,P53蛋白就是一個“盡職的檢察員”,細胞調(diào)控因子P53具有重要地位:當其因各種原因失活時,出現(xiàn)腫瘤的機會將大大提高;若該調(diào)控因子存在,細胞將更可能衰老或者凋亡而不是癌變,從上述分析,編碼細胞調(diào)控因子P53的基因?qū)儆?發(fā)布:2024/12/14 8:0:2組卷:11引用:1難度:0.6 -
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