【无情境不命题】细胞周期调控蛋白、细胞周期检查点及细胞同步化

发布时间：2023-09-25 09:54|栏目：第1节细胞的增殖 |浏览次数：

1 细胞周期调控蛋白

细胞周期调控蛋白首次发现于1983年，此后的十几年，数十种周期蛋白被发现，此文只讨论常考查的一种CDK激酶（周期蛋白依赖性激酶），见下图及翻译。

CdK：周期蛋白依赖激酶；MPF：M期促进因子

①周期蛋白的合成在S期后期开始，G2期完成；

②周期蛋白与CdK蛋白结合成MPF，当足够多的MPF分子积累，细胞得以通过G2细胞检查点，细胞开始有丝分裂；

③MPF使多种蛋白质磷酸化而启动有丝分裂，其活性在中期最高；

④在后期，MPF的周期蛋白开始分解，使M期结束，细胞进入G1期；

⑤MPF的周期蛋白开始分解，而CdK成分再循环利用。

常考查此图

2 细胞周期检查点

细胞周期检查点指细胞内的一系列监控和反馈调节机制。可鉴别细胞周期进程中的错误，并诱导产生特异的抑制因子，阻止细胞周期进一步运行。有纺锤体装配检查点和DNA复制延搁检查点等。《医学遗传学》

常见的细胞周期检查点有G1、G2、M三个检查点，如下图：

G1期检查点：主要检查DNA是否损伤；生长因子是否具备；营养物质是否充足；

G2期检查点：又称有丝分裂检查点，主要检查DNA是否正确复制；

M期检查点：纺锤体组装检查点，主要检查染色体是否正确排列。

3 细胞周期同步化

利用检查点来实现细胞周期同步化

①营养限制性培养：利用G1期检查点，降低营养物质或生长因子，使细胞停留在G1期，如克隆羊培养过程中的降低培养基血清含量；

②分裂中期阻断法：利用秋水仙素等能抑制纺锤体形成的药物（包括低温处理）释疑：秋水仙素处理使细胞停留在哪个时期？；

③DNA合成阻断法（考试常考此法）：DNA合成抑制剂，胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）、羟基脲（HU）等。具体操作如下图：

A 处于正常生长的细胞；

B 第一次加TdR ，处于S期细胞被阻断，处理时间 T > G2 + M + G1

C 将TdR洗脱，S < T < G2 + M + G1 ；

D 第二次加TdR，所有细胞停留在G1/S交界处，处理时间取决于洗脱时间，一般大于 G2 + M + G1 ，但非必须。

例题：

例（高考真题·2017新课标丙卷）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：

⑴DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于_______期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的_____期，以达到细胞周期同步化的目的。

⑵秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制____________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞_______（填“会”或“不会”）被阻断在间期。

⑶血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是______________________________________（答出1点即可）。

答案：⑴分裂间（或答：S） ⑵纺锤体形成不会 ⑶完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质

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