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非选择题-解答题 适中0.65 引用1 组卷231
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细胞周期的调控机制
真核细胞周期可分为四个时期:DNA复制准备期(G1期)、DNA复制期(S期)、细胞分裂准备期(G2期)和有丝分裂期(M期)。在细胞周期调控系统中最关键的两个蛋白质家族是:蛋白激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)。
已知人类的细胞周期检查中,DNA复制损伤修复的关键应答因子(A/C因子)可通过限制CDK1的活性,防止细胞过早进入G2/M期。A/C因子参与了DNA复制的监测,以确保CDK1活性在基因组完全复制之前受到抑制。然而A/C因子监测能力有限,仅限于S期的晚期阶段。
研究人员测定不同时期细胞的细胞周期蛋白B1(cyclinB1)的含量,发现进入G2期时,cyclinB1的含量较高。最新研究发现,在人类细胞中TRESLIN蛋白是DNA复制起始触发的关键。当研究人员降低TRESLIN的表达,整个S期cyclinB1表达都异常高,CDK1的活性也异常高,由此表明TRESLIN可防止细胞周期进展过快。
为了进一步了解TRESLIN缺失对细胞周期的影响,研究人员分析了cyclinE1和A2的含量。在正常细胞中,cyclinE1在G1期含量最高,伴随S期的进程逐渐降解,而cyclinA2的含量在G1期结束后增加,在G2期达到峰值。若TRESLIN缺失,在S期开始时,cyclinE1就大量降解,cyclinA2达到峰值,细胞提前进入G2期。
正常细胞周期中,TRESLIN蛋白及细胞周期蛋白的含量变化如图1所示。后续大量实验研究证实TRESLIN蛋白和A/C因子在控制细胞周期进程中具有互补作用,从而为哺乳动物细胞周期的调控提供了一个全新的视角。

(1)真核细胞的细胞周期中G1期、S期和G2期构成___________期;连续分裂的细胞,从_______时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
(2)A/C因子调控细胞周期的机理是_________
(3)如图中箭头表示“停止”,箭头________(①、②、③)表示TRESLIN蛋白作用开始的时期。

(4)请阐明TRESLIN蛋白和A/C精准调控细胞周期的意义____________
22-23高三上·北京丰台·期末
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细胞周期运转的调控
真核细胞的细胞周期由分裂间期和分裂期(M期)构成,其中分裂间期又分为G1、S和G2期。细胞在G1期合成蛋白质和RNA,进入S期才开始DNA的合成,G2期是有丝分裂的准备期,此时细胞快速生长并合成M期所需的蛋白质。
每当细胞周期进入下一个时期前都要经过一个“关卡”——细胞周期检验点,它负责检查本时期内所执行的“任务”情况,只有完成所有“任务”之后细胞才能被放行进入下一个时期,否则细胞周期将暂停于某个检验点上,以留出时间排除故障或进行修复,这是细胞增殖在长期进化过程形成的一种保护机制。细胞周期中G1期的检验点主要检验蛋白质和糖类是否充足,它决定细胞能否启动DNA的复制;S期的检验点若在复制过程中检验到DNA损伤,会阻止细胞开始有丝分裂;纺锤体组装检验点若在M期检验到着丝粒没有正确连接到纺锤体上,会阻止姐妹染色单体的分离。
每个检验点都有一套监控机制,目前已公认细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)对此发挥了重要调控作用。不同种类的CDK均可与相应的细胞周期蛋白结合而被激活,调控细胞周期的检验点。例如,激活的CDK2能促进某蛋白在DNA复制的起始点聚集,该蛋白可活化DNA复制的关键酶;激活的CDK1则可使多种蛋白磷酸化,其中组蛋白磷酸化会促进染色质螺旋化,核纤层与核仁蛋白磷酸化会促使核膜、核仁解体。如果说细胞周期蛋白是CDK的正向调控因子,那么CDK抑制因子就是CDK的负向调控因子,它能结合CDK并抑制其功能。细胞周期蛋白的过量表达和CDK抑制因子的缺失和异常,将造成检验点原有的作用改变,从而使细胞发生不受控制的增殖,最终造成肿瘤细胞的发生。
(1)将你学过的细胞周期知识与本文中介绍的新知识进行比较,将不同之处填入下表:
细胞周期所包含的阶段完成DNA复制的时期
教材中分裂间期和分裂期_____
本文中__________

(2)某药物可干扰着丝粒与纺锤体的正确连接,结合文中信息推断,使用该药物处理正在分裂的细胞,可使之停滞于有丝分裂M期的_____期。
(3)由文中信息可知,激活的CDK1和CDK2分别在__________(填写“G1/S”或“G2/M”)期的转化中起关键性调控作用。
(4)基于你对CDK调控细胞周期机制的认识,提出肿瘤治疗的思路。_____
细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(蛋白质合成)、S期(DNA复制)和G2期(蛋白质合成)。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
   
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是_______
(2)图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否_______(填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是_______
(3)诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点_______,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙素抑制_______ 的形成,主要激活检验点_______,使癌细胞停滞于中期。
(4)周期蛋白依赖性激酶CDK是调节细胞周期从G1期向S期转化的关键酶。在乳腺癌细胞中活跃表达的CDK4/6与细胞周期蛋白D(CyclinD)结合形成复合物,可促进E2F转录因子释放,从而触发大量的G1期细胞向S期转化,导致癌细胞恶性增殖。由图可知,CDK4/6与CyclinD结合形成复合物在引起E2F释放的同时能促进______________反应。
   
雌激素受体阳性/表皮细胞生长因子受体2阴性(HR+/HER2-)乳腺癌是常见的一种乳腺癌分型。雌激素有促进乳腺癌细胞增殖的作用,机理是:上调乳腺癌细胞中周期蛋白D(cyclinD)的表达,cyclinD与周期蛋白依赖性激酶4/6(CDK4/6)结合形成复合物,促进乳腺癌的恶性发展(如下图所示)。请回答下列问题:

(1)雌激素以_____方式进入细胞。与雌激素受体结合,形成激素-受体复合物,上调cyclinD基因的表达。
(2)分裂间期的第一个时期为G1期,为了复制出一套遗传物质,G1期需准备好主要原料__________,然后在cyclinD与CDK4/6结合形成的复合物的作用下,细胞从G1期进入S期。
(3)S期进行遗传物质的复制,细胞核中DNA分子数_____,染色体数_____
(4)S期结束后,经过G2期进入分裂期(M期),细胞分裂成为两个子细胞。下列事件中有利于染色体平均分开的有_____(填序号)。
①G2期对DNA的检查修复②核膜的解体与重建③染色体的形成④纺锤体的形成
(5)为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据下图回答下列问题:

细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是_____。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制_____的形成,主要激活检验点_____,使癌细胞停滞于中期。

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