2024届高三一轮复习生物：细胞周期和染色体标记微专题

微专题：细胞周期的同步化 在一般培养条件下，群体中的细胞处于不同的细胞周期时相之中。为了研究某一时相细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡，故常需借助某种自然或人工的实验手段，使细胞群体中处于细胞周期不同时相的细胞停留在同一时相的现象，这就是细胞同步化技术。 （1） 选用DNA合成抑制剂可逆地抑制S期细胞DNA合成而不影响其他细胞周期运转，最终可将细胞群体阻断在G1/S期交界处；DNA复制抑制剂试题中出现最多的就是TdR，因为它对细胞的毒性相对要小，历年高考试题中出现过，如3H标记胸腺嘧啶核苷（3H－TdR）和5－溴尿嘧啶（5－BrdU）。 优点是：同步化程度高，适用于任何培养体系。可将几乎所有的细胞同步化。 缺点是：产生非均衡生长，个别细胞体积增大。 DNA合成双阻断法的过程： 第一次：在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TdR，S期细胞被抑制，其它细胞继续运转，最后停在G1/S交界处。S期细胞如何进入到G1/S交界处需要进行第二次。 第二次：移去TdR，洗涤细胞并加入新鲜培养液、细胞又开始分裂，当释放时间大于S时，所有细胞均脱离S期，再次加入过量TdR，细胞继续运转至G1/S交界处，被过量TdR抑制而停止。  TdR的浓度不同，表现出的作用不同。适当浓度的TdR就可以像其它四种脱氧核苷酸一样作为底物参与DNA合成，所以3H-TdR能标记S期的细胞，高浓度TdR就会是一种抑制剂，其中高浓度TdR对S期细胞的毒性较小，因此常用TdR双阻断法诱导细胞同步化。 1.在同种细胞组成的细胞群体中，不同的细胞可能处于细胞周期的不同时相（如图所示）。为了达到某种目的，将整个细胞群体处于细胞周期的同一时相称为细胞周期同步化。DNA合成阻断法是一种采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异地抑制DNA的合成，而不影响处于其他时相的细胞进行细胞周期运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA合成期的实验方法。下列有关说法错误的是（　　） A．为使所有细胞被抑制在S期，加入抑制剂后的培养时间需大于等于G2期、分裂期、G1期所需时间之和 B．为使所有细胞都抑制在G1期与S期交界处狭窄的区段，需采用两次DNA合成抑制剂进行处理 C．只要细胞可以分裂，它就具有细胞周期 D．细胞周期中分裂间期的时间远远长于分裂期 2.(不定项)利用一定的方法,使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步。高浓度TdR(胸腺嘧啶核苷)双阻断法是常用的同步化方法。它可逆地起作用,且不影响其他时期细胞的活动,最终可使细胞停留在S 期或G1/S期交界处。研究人员利用胡萝卜细胞,经下图过程的处理,成功将所有细胞阻断在G1/S期交界处。下列叙述正确的是(　　)。 注:胡萝卜细胞周期中G1为1.3 h,S为2.7 h,G2为2.9 h,M为0.6 h A.细胞周期同步利于研究某一时期细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡 B.通过抑制纺锤体的形成,可使细胞同步于M期 C.若t2处理2.7 h,则t1、t3都应大于或等于4.8 h D.t1、t2和t3三次处理的总时长为7.5 h （2） 中期阻断法是利用破坏微管的药物将细胞阻断在中期从而得到同一时期细胞的方法，常用的药物有秋水仙素等。秋水仙素通过抑制微管的聚合，进而抑制有丝分裂装置的形成，将细胞阻断于有丝分裂中期然后再释放使细胞达到同步化。 优点：中期阻断法非平衡生长问题不明显 缺点：但可逆性比较差，当阻断时间过长时，许多细胞产生异常分裂。过去研究中也发现，同步后的细胞的生长能力明显不如撤去阻断剂后得到的S期细胞旺盛。秋水仙胺、No-codazole也是目前常用的中期阻断剂。 3.APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响，利用药物对细胞进行同步化处理，测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相，结果如图。 下列分析不正确的是（    ） A．G1、S、G2期为M期进行物质准备 B．药物使大部分细胞停滞在G1/S期 C．APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成 D．APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极 （3） 有丝分裂摇落法 有丝分裂摇落法, 使单层培养的细胞处于对数增殖期，此时分裂活跃。处于有丝分裂期的细胞变圆隆起，与培养皿的附着性低，此时轻轻振荡，M期细胞脱离器壁，悬浮于培养液中，收集培养液，再加入新鲜培养液，依法继续收集，则可获得一定数量的中期细胞。 优点是：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害 缺点是：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%～2%），只能在贴壁细胞中应用。 4.有丝分裂选择法是经人工选择实现细胞周期同步化的一种方法，用该方法培养细胞的过程中，细胞分裂活跃，细胞变圆隆起，与培养皿的黏着性低，再轻微振荡，分裂期的细胞易脱离器壁，悬浮于培养液中，可收集培养液而获得所需细胞据此分析，下