细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。回答下面有关哺乳动物细胞培养的问题。
(1)培养中细胞数目的变化和培养时间关系如图1。据图读出该细胞完成一个细胞周期(T)需要______ 小时。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/10/1879423948472320/1886578800181248/STEM/bb25695bcc4d493a98289b0b7caf3e81.png?resizew=550)
(2)从图1的A点取出6000个细胞,测定每个细胞的DNA含量,结果如图2。图2的B、C、D中,表示处于G1期的是______ ,表示处于S期的是______ 。
(3)若取样6000个细胞中,处于M期细胞的数目是300个,则处于G2期的细胞数是______ 个。
(4)细胞周期中,完成各期所需时间的计算公式是t=T×n/N(N是取样的总细胞数,n是各期的细胞数),则该细胞完成分裂间期的时间是______ 小时。
(1)培养中细胞数目的变化和培养时间关系如图1。据图读出该细胞完成一个细胞周期(T)需要
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(2)从图1的A点取出6000个细胞,测定每个细胞的DNA含量,结果如图2。图2的B、C、D中,表示处于G1期的是
(3)若取样6000个细胞中,处于M期细胞的数目是300个,则处于G2期的细胞数是
(4)细胞周期中,完成各期所需时间的计算公式是t=T×n/N(N是取样的总细胞数,n是各期的细胞数),则该细胞完成分裂间期的时间是
更新时间:2018-02-20 20:37:18
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【推荐1】CDK1(周期蛋白依赖性蛋白激酶)对细胞周期起着核心性调控作用,其活性的调节过程如图1所示:周期蛋白与CDK1结合形成复合物后,Wee1/mik1激酶和CDK活化激酶催化相应位点的氨基酸磷酸化,然后CDK1在cdc25c的催化下,再使相成位点的氨基酸去磷酸化,才能表现出激酶活性。CDK1可以使组蛋白磷酸化,促进染色质凝缩。图2为细胞生命历程的过程图。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/11/2827123746816000/2827757015965696/STEM/bd6530d5-2ff0-4f26-9892-a28deca6fd38.png?resizew=682)
注:CyclinB/A为周期蛋白,Thr14、Tyr15和 Thr161分别对应CDK1第14位的苏氨酸、第15位的酪氨酸和第161位的苏氨酸
(1)CDK1起作用的时期对应图2中的______ (用图中数字表示)过程。根据图1所示CDK1激活的条件是________________________ 。
(2)细胞分裂前期染色体的行为表现为________________________ ,细胞周期运转到分裂中期后,分裂期的cyclinA/B将迅速分解,CDK1的活性丧失对细胞增殖的调控意义是________________________ 。
(3)已知使CDK1磷酸化的磷酸基团来自ATP的末端磷酸基团,这是因为____________ 。
(4)图2中包含了细胞正常生命历程的部分过程,1和2过程对于生物遗传的意义是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/11/2827123746816000/2827757015965696/STEM/bd6530d5-2ff0-4f26-9892-a28deca6fd38.png?resizew=682)
注:CyclinB/A为周期蛋白,Thr14、Tyr15和 Thr161分别对应CDK1第14位的苏氨酸、第15位的酪氨酸和第161位的苏氨酸
(1)CDK1起作用的时期对应图2中的
(2)细胞分裂前期染色体的行为表现为
(3)已知使CDK1磷酸化的磷酸基团来自ATP的末端磷酸基团,这是因为
(4)图2中包含了细胞正常生命历程的部分过程,1和2过程对于生物遗传的意义是
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【推荐2】阅读下面的材料,完成(1)~(5)题。
芽殖酵母和裂殖酵母被广泛地应用于细胞周期研究中,这些单细胞生物能够表现出细胞周期的所有基本步骤。在实验室条件下,它们生长迅速,完成一个分裂周期只需1~4h。在分裂过程中酵母的核被膜并不解体,与细胞核分裂直接相关的纺锤体位于细胞核内(见图1)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427989792530432/2428088639889408/STEM/20c93354-d51b-46b9-a7f5-e3c6c5997323.png)
图1芽殖酵母(A)和裂殖酵母(B)的繁殖周期
顾名思义,芽殖酵母是通过“出芽”进行繁殖的。一个“芽”经过生长及有丝分裂后从已存在的“母”细胞上脱落下来,从而形成新的子细胞。因此,芽的大小就成为细胞处于细胞周期某一阶段的指标。裂殖酵母细胞是圆柱状的,靠顶端延长进行生长,并通过一个中间隔膜的形成来完成细胞分裂。野生型裂殖酵母种群中的细胞在分裂时长度相当稳定。因此,裂殖酵母的细胞长度是细胞所处细胞周期阶段的很好指标。
Hartwell和同事筛选到细胞周期相关基因(cdc)的温度敏感型突变体。野生型芽殖酵母在25℃和37℃下都可以正常分裂繁殖,细胞群体中每个细胞芽体的有无及大小与其所处细胞周期的阶段相关。温度敏感型突变体在25℃可以正常分裂繁殖,在37℃则失去正常分裂繁殖的能力,一段时间后,它们会以芽大小相同的形态死亡(图2)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427989792530432/2428088639889408/STEM/64153fdd-f6f8-428b-a569-9dc014527720.png)
图2芽殖酵母的野生型和突变体在不同筛选温度下的表现型
其他研究人员在裂殖酵母中发现的cdc2温度敏感型突变体,在37℃时的表型如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427989792530432/2428088639889408/STEM/c965b068-2bb7-42c8-9e32-6107b9ec513a.png)
图3裂殖酵母野生型(A)和cdc2突变体(B)在37℃下的细胞长度
酵母在遗传上的突出特点为细胞周期进程中关键调控因子的鉴定奠定了基础,也为研究细胞周期的调控机理提供了丰富信息。细胞周期调控的分子机制在进化过程中非常保守,在酵母中鉴别出的调控因子,一般可以在其他高等真核生物中找到其同源蛋白(氨基酸序列相似性较高)。
请回答问题:
(1)细胞周期是指___________ 。
(2)由图2可知,在37℃下芽殖酵母突变体的变异性状是_____________ 。
(3)请解释图3所示2种裂殖酵母细胞长度不同的原因__________ 。
(4)要找出芽殖酵母芽体的大小与细胞所处细胞周期阶段的对应关系,应采取的具体做法是_________ 。
(5)根据本题信息,请推测Hartwell是如何通过实验操作获得该温度敏感型突变体的______ ?
芽殖酵母和裂殖酵母被广泛地应用于细胞周期研究中,这些单细胞生物能够表现出细胞周期的所有基本步骤。在实验室条件下,它们生长迅速,完成一个分裂周期只需1~4h。在分裂过程中酵母的核被膜并不解体,与细胞核分裂直接相关的纺锤体位于细胞核内(见图1)。
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图1芽殖酵母(A)和裂殖酵母(B)的繁殖周期
顾名思义,芽殖酵母是通过“出芽”进行繁殖的。一个“芽”经过生长及有丝分裂后从已存在的“母”细胞上脱落下来,从而形成新的子细胞。因此,芽的大小就成为细胞处于细胞周期某一阶段的指标。裂殖酵母细胞是圆柱状的,靠顶端延长进行生长,并通过一个中间隔膜的形成来完成细胞分裂。野生型裂殖酵母种群中的细胞在分裂时长度相当稳定。因此,裂殖酵母的细胞长度是细胞所处细胞周期阶段的很好指标。
Hartwell和同事筛选到细胞周期相关基因(cdc)的温度敏感型突变体。野生型芽殖酵母在25℃和37℃下都可以正常分裂繁殖,细胞群体中每个细胞芽体的有无及大小与其所处细胞周期的阶段相关。温度敏感型突变体在25℃可以正常分裂繁殖,在37℃则失去正常分裂繁殖的能力,一段时间后,它们会以芽大小相同的形态死亡(图2)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427989792530432/2428088639889408/STEM/64153fdd-f6f8-428b-a569-9dc014527720.png)
图2芽殖酵母的野生型和突变体在不同筛选温度下的表现型
其他研究人员在裂殖酵母中发现的cdc2温度敏感型突变体,在37℃时的表型如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427989792530432/2428088639889408/STEM/c965b068-2bb7-42c8-9e32-6107b9ec513a.png)
图3裂殖酵母野生型(A)和cdc2突变体(B)在37℃下的细胞长度
酵母在遗传上的突出特点为细胞周期进程中关键调控因子的鉴定奠定了基础,也为研究细胞周期的调控机理提供了丰富信息。细胞周期调控的分子机制在进化过程中非常保守,在酵母中鉴别出的调控因子,一般可以在其他高等真核生物中找到其同源蛋白(氨基酸序列相似性较高)。
请回答问题:
(1)细胞周期是指
(2)由图2可知,在37℃下芽殖酵母突变体的变异性状是
(3)请解释图3所示2种裂殖酵母细胞长度不同的原因
(4)要找出芽殖酵母芽体的大小与细胞所处细胞周期阶段的对应关系,应采取的具体做法是
(5)根据本题信息,请推测Hartwell是如何通过实验操作获得该温度敏感型突变体的
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解题方法
【推荐3】2024年4月25日,神舟十八号载人飞船点火发射。与众不同的是,参与这次太空飞行的除了三名宇航员,还有一个“水族箱”——由“斑马鱼-水草-微生物”构成的密闭的自动化水生态系统。斑马鱼,这个不到拇指大小的全球第三大模式动物,成为了“天选之鱼”。
(1)请推测斑马鱼能够用于研究生命体普遍规律,并在人类疾病模型相关研究中已做出突出贡献的主要原因包括:_________ (编号选填)
①生命周期短,产卵周期短,繁殖率高②饲养成本低,占地空间小③遗传物质与人类有一定的相似性④生理结构与人类完全相同
(2)长期生活在淡水中的斑马鱼进入海水后易死亡,最可能的原因是__________ ;此过程中水分子进出细胞的跨膜运输方式是________________ 。
研究人员发现,斑马鱼在面临“饥饿胁迫”时,仍能在一定范围内维持正常的生命活动。为探究斑马鱼对“饥饿胁迫”做出响应的调节机制,研究员对斑马鱼的成纤维细胞(ZF4)开展研究,如图1所示。其中,Ⅰ~Ⅵ代表生理过程。其中,Ⅲ是斑马鱼的细胞自噬过程;V是DNA中胞嘧啶甲基化的过程,虽然没有改变碱基序列,但是会阻碍转录的发生,使甲基化部位的基因不能表达。
(4)据图1分析,ZF4通过发育为幼年斑马鱼的过程中,I代表的生理过程为______________ (编号选填),本质是__________ 。
①有丝分裂②减数分裂③细胞分化④细胞衰老⑤细胞凋亡
(5)饥饿处理0~48h,测得ZF4的细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例,如表所示。
据此推测,“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最可能的影响是____________。
(6)研究员为探究斑马鱼响应“饥饿胁迫”的机制,对ZF4中相关基因的表达情况开展研究,结果如图2所示。据图1、2推测,斑马鱼应对“饥饿胁迫”的机制可能是 。
研究表明,雌性斑马鱼繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。图3表示减数第一次分裂的前期又可分为5个亚时期。______ (选填两个编号)发生_______ 并形成四分体。
(8)以下细胞分裂图像种可发生在雌性斑马鱼性腺的为_____。
研究人员发现,卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷一磷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性个体性成熟后,卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。_______________ 结合后,通过G蛋白激活酶A,在其催化下__________ 脱去两个磷酸基团并发生环化形成生成cAMP,作用于靶蛋白,调节细胞的生理过程。
(10)不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图4所示。由此可知,cAMP____________ (填“促进”或“抑制”)了细胞的减数分裂进程,判断依据是____________ 。
(11)下列关于“无复制分裂”的叙述正确的是
(1)请推测斑马鱼能够用于研究生命体普遍规律,并在人类疾病模型相关研究中已做出突出贡献的主要原因包括:
①生命周期短,产卵周期短,繁殖率高②饲养成本低,占地空间小③遗传物质与人类有一定的相似性④生理结构与人类完全相同
(2)长期生活在淡水中的斑马鱼进入海水后易死亡,最可能的原因是
研究人员发现,斑马鱼在面临“饥饿胁迫”时,仍能在一定范围内维持正常的生命活动。为探究斑马鱼对“饥饿胁迫”做出响应的调节机制,研究员对斑马鱼的成纤维细胞(ZF4)开展研究,如图1所示。其中,Ⅰ~Ⅵ代表生理过程。其中,Ⅲ是斑马鱼的细胞自噬过程;V是DNA中胞嘧啶甲基化的过程,虽然没有改变碱基序列,但是会阻碍转录的发生,使甲基化部位的基因不能表达。
A.遗传信息 | B.脱氧核糖的连接方式 |
C.核苷酸种类 | D.磷酸与脱氧核糖的组合方式 |
(4)据图1分析,ZF4通过发育为幼年斑马鱼的过程中,I代表的生理过程为
①有丝分裂②减数分裂③细胞分化④细胞衰老⑤细胞凋亡
(5)饥饿处理0~48h,测得ZF4的细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例,如表所示。
所处时期处理时间 | G1期(%) | S期(%) | G2+M期(%) |
0h | 71 | 18 | 11 |
12h | 80 | 10 | 10 |
24h | 83 | 8 | 9 |
48h | 91 | 5 | 4 |
A.促进RNA和蛋白质合成 | B.抑制纺锤体的形成 |
C.抑制DNA聚合酶的合成 | D.抑制中心体的复制 |
(6)研究员为探究斑马鱼响应“饥饿胁迫”的机制,对ZF4中相关基因的表达情况开展研究,结果如图2所示。据图1、2推测,斑马鱼应对“饥饿胁迫”的机制可能是 。
A.短时间饥饿胁迫下,通过增强Ⅲ为生命活动提供所需物质 |
B.长时间饥饿胁迫下,通过增强Ⅵ帮助机体“及时止损” |
C.短时间饥饿胁迫下,通过抑制Ⅴ来增加某些基因的表达水平 |
D.短时间饥饿胁迫下,通过增强Ⅴ来降低某些基因的表达水平 |
研究表明,雌性斑马鱼繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。图3表示减数第一次分裂的前期又可分为5个亚时期。
(8)以下细胞分裂图像种可发生在雌性斑马鱼性腺的为_____。
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
研究人员发现,卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷一磷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性个体性成熟后,卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。
(10)不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图4所示。由此可知,cAMP
(11)下列关于“无复制分裂”的叙述正确的是
A.DNA复制抑制剂能抑制浅表上皮细胞的增殖 |
B.“无复制分裂”与减数分裂的机理不同 |
C.“无复制分裂”产生的全部子SEC细胞都含有斑马鱼全套的遗传物质 |
D.可以通过提高或降低Piezo1离子通道基因的表达来研究其作用 |
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【推荐1】某雄性动物的基因型为BbXdY(2N=16)。将该动物体内一个精原细胞(DNA被32P全部标记)放在不含32P的培养液中培养,经若干次分裂后,分别用与基因B、b、D、d特异性结合的探针B(黄色)、探针b(绿色)、探针D(红色)、探针d(蓝色)处理某一分裂时期的细胞,结果如图1所示,已知该细胞在分裂过程中只发生了一次变异。回答下列问题: ___________ 分裂的后期,理由是__________________ 。___________ (填“能”或“不能”)确定该细胞中含有32P的染色体数量。图1细胞中出现红色的原因是______________________________ 。
(2)若该动物一个精原细胞中基因B和b所在染色体片段发生互换,则经探针处理后,不考虑其他变异,产生的配子中只显黄色的比例为___________ ;若该精原细胞先进行一次有丝分裂,再进行一次减数分裂,则产生的子细胞中含32P的细胞所占的比例范围是___________ 。
(3)研究发现,细胞分裂过程中p53基因的表达产物能在细胞核内调控转录因子的活性,进而抑制细胞恶性增殖。为探究熊胆对皮肤癌细胞中p53基因表达的影响,研究人员分别提取经BB(熊胆粉)处理后的皮肤癌HaCaT、KUMA6细胞株的总蛋白,采用琼脂糖凝胶电泳法分离出p53,电泳结果如图2所示。
①癌细胞容易在体内分散和转移的原因是_______________ ;推测p53基因属于__________ 基因。
②琼脂糖凝胶电泳法分离p53时,p53在电场中的迁移速率主要与_____________ 有关。由电泳结果可得出的结论是____________________ 。
(2)若该动物一个精原细胞中基因B和b所在染色体片段发生互换,则经探针处理后,不考虑其他变异,产生的配子中只显黄色的比例为
(3)研究发现,细胞分裂过程中p53基因的表达产物能在细胞核内调控转录因子的活性,进而抑制细胞恶性增殖。为探究熊胆对皮肤癌细胞中p53基因表达的影响,研究人员分别提取经BB(熊胆粉)处理后的皮肤癌HaCaT、KUMA6细胞株的总蛋白,采用琼脂糖凝胶电泳法分离出p53,电泳结果如图2所示。
①癌细胞容易在体内分散和转移的原因是
②琼脂糖凝胶电泳法分离p53时,p53在电场中的迁移速率主要与
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【推荐2】下列是有关二倍体生物的细胞分裂信息,请据图分析回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/18/1819733418680320/1822458766254080/STEM/987c9517b6044196a808221ddbf39fec.png?resizew=530)
(1)图1中A1B1段形成的原因是___________ 。
(2)图5细胞对应于图2中的____ 段(填图中字母)。D2E2段染色体的行为变化,与图1中的____ 段变化相同(填图中字母)。
(3)雄性激素能促进图3、图4、图5中的哪一个细胞的形成?__________________ 。图5子细胞的名称为___________ 。图2中的___________ 段(填图中字母)中会发生基因的分离与自由组合。
(4)图3细胞中有___________ 对同源染色体,①和⑤在前一时期是一条染色体上的___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/18/1819733418680320/1822458766254080/STEM/987c9517b6044196a808221ddbf39fec.png?resizew=530)
(1)图1中A1B1段形成的原因是
(2)图5细胞对应于图2中的
(3)雄性激素能促进图3、图4、图5中的哪一个细胞的形成?
(4)图3细胞中有
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【推荐3】图甲为有丝分裂过程中细胞核DNA含量变化的曲线图,图乙为有丝分裂各时期图像(未排序),图丙是洋葱根尖结构图,请完成下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/16/1625344283066368/1632432245743616/STEM/ee07309d88c9454592b193653e16ced6.png?resizew=468)
(1)图甲中,可表示为一个完整的细胞周期的是__________ 段。
(2)图乙中,细胞分裂的正确排序应该是_________ ,其中有染色单体的时期是__________ ,结构1的名称是_____________ 。
(3)图丙中,若以洋葱根尖为实验材料观察细胞的有丝分裂,选取的部位应是[___ ]_________ 。正确的实验步骤应该为:解离→_____ →____ →制片。研究染色体的形态和数目的最佳时期是图甲中的___________ 段,对应图乙中的____ ,该时期细胞内染色体、核DNA、染色单体数目之比为___________ 。图A所示时期的主要特征是:__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/16/1625344283066368/1632432245743616/STEM/ee07309d88c9454592b193653e16ced6.png?resizew=468)
(1)图甲中,可表示为一个完整的细胞周期的是
(2)图乙中,细胞分裂的正确排序应该是
(3)图丙中,若以洋葱根尖为实验材料观察细胞的有丝分裂,选取的部位应是[
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