微專題提升

細胞周期同步化微專題提升

細胞周期同步化1

2017全國卷IIIT29利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段，稱為細胞周期同步化。以下是能夠實現動物細胞周期同步化的三種方法。回答下列問題：(1)DNA合成阻斷法：在細胞處于對數生長期的培養液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑，處于_____________期的細胞不受影響而繼續細胞周期的運轉，最終細胞會停滯在細胞周期的___________________期，以達到細胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻斷法：在細胞處于對數生長期的培養液中添加適量的秋水仙素，秋水仙素能夠抑制_________________，使細胞周期被阻斷，即可實現細胞周期同步化。經秋水仙素處理的細胞______________(填“會”或“不會”)被阻斷在間期。(3)血清饑餓法：培養液中缺少血清可以使細胞周期停滯在間期，以實現細胞周期同步化，分裂間期的特點是________________(答出1點即可)。DNA的復制和有關蛋白質的合成、細胞體積略有增大分裂分裂間期紡錘體的形成，阻止染色體移向兩極不會2017全國卷IIIT29利用一定方法使細胞群體處于2(1)DNA合成阻斷法教材和試題中經常會出現DNA復制抑制劑，DNA合成抑制劑顧名思義就是DNA合成的抑制劑，可以不影響其他時期細胞的運轉，種類也有許多種，如5-氟脫氧尿嘧啶、羥基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高濃度AdR、GdR和TdR等。試題中出現最多的就是TdR，因為它對細胞的毒性相對要小，歷年高考試題中出現過，如3H標記胸腺嘧啶核苷（3H－TdR）和5－溴尿嘧啶（5－BrdU）。(1)DNA合成阻斷法3DNA合成雙阻斷法的原理：利用TdR可以抑制DNA合成，而不影響其他時期細胞的運轉，最終可將細胞群阻斷在S期或G/S交界處，使細胞同步化。DNA合成雙阻斷法的過程：第一次：在細胞處于對數生長期的培養基中加入過量TdR，S期細胞被抑制，其它細胞繼續運轉，最后停在G1/S交界處。S期細胞如何進入到G1/S交界處需要進行第二次。第二次：移去TdR，洗滌細胞并加入新鮮培養液、細胞又開始分裂，當釋放時間大于S時，所有細胞均脫離S期，再次加入過量TdR，細胞繼續運轉至G1/S交界處，被過量TdR抑制而停止。

DNA合成雙阻斷法的原理：利用TdR可以抑制DNA合成，而不4解析：第1次阻斷時間相當于G2、M和G1期時間的總和或稍長，釋放時間不短于S期時間，而小于G2+M+G1期時間，這樣才能使所有位于G1/S期的細胞通過S期，而又不使沿周期前進最快的細胞進入下一個S期。第2次阻斷時間同第1次，再釋放。TdR的濃度不同，表現出的作用不同。適當濃度的TdR就可以像其它四種脫氧核苷酸一樣作為底物參與DNA合成，所以3H-TdR能標記S期的細胞，高濃度TdR就會是一種抑制劑，其中高濃度TdR對S期細胞的毒性較小，因此常用TdR雙阻斷法誘導細胞同步化。解析：第1次阻斷時間相當于G2、M和G1期時間的總和或稍長，5高濃度TdR(胸腺嘧啶核苷)阻斷DNA的合成（一）高濃度TdR(胸腺嘧啶核苷)阻斷DNA的合成（一）6典例1：(不定項)利用一定的方法,使細胞群體處于細胞周期的同一階段,稱為細胞周期同步。高濃度TdR(胸腺嘧啶核苷)雙阻斷法是常用的同步化方法。它可逆地起作用,且不影響其他時期細胞的活動,最終可使細胞停留在S期或G1/S期交界處。研究人員利用胡蘿卜細胞,經下圖過程的處理,成功將所有細胞阻斷在G1/S期交界處。下列敘述正確的是(

)。注:胡蘿卜細胞周期中G1為1.3h,S為2.7h,G2為2.9h,M為0.6hA.細胞周期同步利于研究某一時期細胞的代謝、增殖、基因表達或凋亡B.通過抑制紡錘體的形成,可使細胞同步于M期C.若t2處理2.7h,則t1、t3都應大于或等于4.8hD.t1、t2和t3三次處理的總時長為7.5hC典例1：(不定項)利用一定的方法,使細胞群體處于細胞周期的同7適當濃度TdR(胸腺嘧啶核苷)參與DNA的合成3H-TdR能標記S期的細胞（二）適當濃度TdR(胸腺嘧啶核苷)參與DNA的合成3H-TdR能8典例：某哺乳動物體細胞在培養中能夠分裂，在培養過程中將適量的H-TdR（H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷）和某促進細胞分裂的藥物加入到培養液中，培養一段時間，可觀察和測量到（）A.G1期變短，該期有大量3H-TdR進入細胞核B.S期變長，該期有DNA復制和核糖體的增生C.G2期變短，該期細胞核中有紡錘絲蛋白D.M期相對較短，該期細胞的核膜始終完整C典例：某哺乳動物體細胞在培養中能夠分裂，在培養過程中將適量的9（2011年浙江高考試題）為了探究某物質（X）的作用，研究者提出了以下實驗思路（1）實驗分組：甲組：培養液+Y細胞+3H-TdR（3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷）+生理鹽水乙組：培養液+Y細胞+3H-TdR+X（用生理鹽水配制）每組設置若干個重復樣品。（2）分別測定兩組的CRD（細胞內的放射性強度），求每組的平均值。（3）將各樣品在適宜條件下培養合適時間后，測定其CRD，求每組平均值并進行統計分析。（要求與說明：答題時用X、CRD、3H-TdR表示相關名詞；Y細胞是能增殖的高等動物體細胞）請回答：（1）實驗目的

。（2）預測實驗結果及結論：

。（3）實驗中采用3H-TdR的原因是：

。探究X對Y細胞增殖（DNA合成）的影響如果乙組CRD明顯高于甲組，說明X對Y細胞增殖（DNA合成）有促進作用。

如果乙組CRD與甲組基本相同，說明X對Y細胞增殖（DNA合成）無影響。3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根據CRD變化來判斷細胞增殖（DNA合成）情況。（2011年浙江高考試題）為了探究某物質（X）的作用，研究者10DNA復制抑制劑,種類也有許多種（三）如：HU（羥基脲）、5－溴尿嘧啶（5－BrdU）DNA復制抑制劑,種類也有許多種（三）如：HU（羥基脲）、11在高等動物Z細胞的細胞周期中，各時期經歷時間依次為G1期為8h、S期6h、G2期5h、M期1h。HU（羥基脲）是一種DNA合成抑制劑，對S期以外的細胞無影響，但可以阻止細胞進入S期而停留在G1/S交界（看作G1期細胞）。科學家利用Z細胞和HU做了如下實驗，每組設置多個重復樣品。①A組：培養液+Z細胞+HU（用生理鹽水配置）B組：培養液+Z細胞+生理鹽水②培養14h后，檢測統計A、B兩組各時期細胞數所占百分比（第一次檢測）。③將A組中的HU全部洗脫，更換新鮮培養液培養10h，再向A組中加入HU。④培養12h時間后，檢測統計A、B兩組各時期細胞數所占百分比（第二次檢測）。請回答：（1）A組培養液中加入DNA合成抑制劑，處于______期的細胞立刻被抑制。（2）G1期細胞發生的主要變化是______。S期的啟動需要一種蛋白質分子作為啟動信號，這種蛋白質在S期之前合成并存在于S期全過程中。若將S期和G1期細胞融合，則G1期細胞核進入S期的時間將______（填“不變”或“提前”或“延后”）。（3）①設計一張表格，并將A、B兩組第一次檢測統計的預測結果填入表中。

②A組的第二次檢測統計結果是______。在高等動物Z細胞的細胞周期中，各時期經歷時間依次為G1期為812分析：（1）DNA復制的時期是分裂間期的S期，所以向A組培養液中加入DNA合成抑制劑，則處于S期的細胞立刻被抑制。（2）G1期細胞發生的主要變化是合成DNA所需蛋白質的合成和核糖體的增生。將S期和G1期細胞融合后，G1期的細胞中含有作為啟動S期信號的蛋白質，使G1期的細胞比正常培養下提前進入S期。（3）①A組培養液中加入了HU，而HU能抑制DNA合成，阻止細胞進入S期而停留在G1/S交界（看作G1期細胞），因此培養14h后，S期細胞占細胞周期的比例為30%，其余細胞均處于G1期，即比例為70%。B組培養液中沒有加入HU，細胞正常分裂，因此培養14h后，G1期40%、S期30%、G2期25%、M期5%。據此繪制表格如下：DNA合成抑制劑TdR及其應用②將A組中的HU全部洗脫，更換新鮮培養液培養10h，再向A組中加入HU，則A組中30%處于S期的細胞也均進入G1期，因此A組的第二次檢測統計結果是細胞都是G1期（或細胞都是G1/S交界）。

答案：（1）S（2）合成DNA所需蛋白質的合成和核糖體的增生提前（3）表格如上②細胞都是G1期（或細胞都是G1/S交界）分析：（1）DNA復制的時期是分裂間期的S期，所以向A組培養132019年4月選考試題：在含有BrdU的培養液中進行DNA復制時，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標記鏈。當用某種熒光染料對復制后的染色體進行染色，發現含半標記DNA（一條鏈被標記）的染色單體發出明亮熒光，含全標記