专题三 层级Ⅱ 重难点(一) 细胞周期的调控与细胞增殖的同步化（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 河北专用）

细胞周期的调控与细胞增殖的 同步化 精研重难点(一) 从“高度”上研究高考 [例1]　(2022·浙江1月选考)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示，下列叙述错误的是(　 ) A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异 B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控 C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段 D.一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化 [答案]　D [解析]　不同细胞的细胞分裂周期的时间长短不同，A正确；细胞周期的不同阶段需要不同的CDK-cyclin复合体有序转换，抑制某种CDK-cyclin复合体的活性会使细胞周期停滞在特定阶段，B、C正确；一个细胞周期中，不同阶段需要的CDK-cyclin复合体不同，因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会发生同步的变化，D错误。 [例2]　(2020·山东高考)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。[信息①]大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。[信息②]下列说法错误的是 (　 ) A.正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制 B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体 C.感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期 D.M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期 解题关键—破译新情境 情境信息 化新为熟 信息① CDK1可以促进细胞由分裂间期进入分裂期，其功能的发挥与磷酸化和去磷酸化有关。联系教材内容可知，磷酸化会导致CDK1空间结构改变，活性发生改变 信息②与图示 分析图示可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期 [答案]　C [解析]　由题干信息可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高，A正确；正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体，B正确；由题图可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的，M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期，C错误，D正确。 从“深度”上提升知能 1．归纳与细胞周期有关的几个关注点 2．实现动物细胞周期同步化的三种方法 根据细胞周期调控的原理，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。 (1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，会阻断间期的DNA复制过程，使处于间期的细胞停滞在间期；处于分裂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间期，从而实现细胞周期同步化的目的。操作过程如下： 假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。 ①向细胞的培养液中加入过量的DNA合成可逆抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。 ②继续培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S 期交界处。 ③除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在 7～15 h。 ④再加入DNA合成可逆抑制剂，培养适当时间后，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。 (2)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，秋水仙素能够抑制纺锤体形成，使细胞周期被阻断，从而实现细胞周期同步化。 (3)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。 从“宽度”上多见识新情境 细胞周期调控的机制 1．细胞周期调控 研究证明MPF可促发细胞进入分裂期(M期)，表明MPF是M期的正常诱导物。MPF是由Cdc