内容正文:
第19讲
细胞的增殖
考点一 细胞增殖
1.下列有关细胞大小和分裂的叙述,正确的是 ( )
A.细胞体积越小,表面积也越小,物质运输效率越低
B.人的红细胞可进行有丝分裂,蛙的红细胞可进行无丝分裂
C.有丝分裂过程包括物质准备和细胞分裂两个
D.无丝分裂过程中没有纺锤体和染色体的变化
D
必备知识:
1.细胞增殖
细胞分裂
遗传
发育
物质准备
细胞分裂
周期
无丝分裂
细胞为什么不能无限长大?
细胞的大小影响 ,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越 ,物质运输的效率越 ,不利于细胞与外界进行物质交换。
物质运输效率
小
低
2.在一群连续分裂的细胞培养液中,抽样检测细胞,分别测到细胞中的DNA含量,得到细胞数目分布如图所示。已知该细胞周期为20小时,间期分G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期),且S期是8小时。下列叙述正确的是 ( )
A.处于分裂期的细胞数目是8000个
B.S期的细胞数目是18 000个
C.G1期和G2期的细胞数目是19 000个
D.分裂期的时间是12小时
B
细胞周期
连续分裂
下一次分裂完成
蛋白质
蛋白质
必备知识:
下列细胞可能具有细胞周期的是_______(填序号)。
①根尖分生区细胞;②精原细胞;③初级卵母细胞;④神经干细胞;⑤神经元
①②④
2.细胞周期常用的表示方法
(1)以“时间长短”为衡量指标
(2)以“DNA含量”为衡量指标
巩固.(73练6)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制,主要是确保周期每一时相事件有序、全部完成,并与外界环境因素相联系。在真核细胞中,细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白,其主要功能是促进“复制前复合体”形成,进而启动DNA复制。参照如图所示的细胞周期,下列相关叙述正确的是
A.“复制前复合体”组装完成的时间点是②
B.所有的细胞都具有细胞周期,但不同细胞的细胞周期有差异
C.DNA的复制发生在S期
D.①→②→③→④过程为一个完整的细胞周期
C
3.细胞周期的有序性依赖于细胞周期调控系统和细胞周期的检验机制。请根据资料回答问题:
资料1:细胞周期内具有一系列的检验点,部分检验点如图1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。
(1)图1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 。
①②
检验点5
4.细胞周期同步化
干细胞技术是一把双刃剑,若细胞过度分裂可诱发肿瘤等疾病。研究发现放疗前用药物使肿瘤细胞同步化在细胞周期的某个特定阶段,治疗效果往往更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:胸苷(TdR)双阻断法、分裂中期阻断法。前者的作用原理:若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h,经第一次阻断,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在G1期/S期交界处;洗去TdR可恢复正常的细胞周期,若要使所有细胞均停留在G1期/S期处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后_________h进行。后者可用秋水仙素抑制_________的形成,主要激活检验点__(见图1),使肿瘤细胞停滞于中期。
7~14
纺锤体
4
题后归纳:
A.处于对数生长期的细胞。
B.第一次加入TdR,所有处于S期的细胞立即被抑制,其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制。(T≧G1+G2+M)
C.将TdR洗脱,解除抑制,被抑制的细胞沿细胞周期运行。(S≦T≦G1+G2+M)
D.在解除抑制的细胞到达G1期终点前,第二次加入TdR并继续培养,所有的细胞被抑制在G1/S期交界处(T≧G1+G2+M)
胸苷(TdR)双阻断法
方法提炼
能够实现动物细胞周期同步化的3种方法
(1)在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂,
主要激活检验点2,处于G2、M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S期,
以达到细胞周期同步化的目的。
(2)在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的秋水仙素,抑制纺锤体形成,主要激活检验点4,使细胞停滞于中期,即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞染色体数目加倍,该物质起作用的时期是细胞分裂的前期。
(3)培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在分裂间期,以实现细胞周期同步化。
巩固.(2024·滨州高三统考)(73练15)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)。肿瘤的研究经常涉及细胞周期长短的测定。下面介绍了两种测定细胞周期长短的方法,请回答下列问题:
(1)流式细胞技术的基本原理是通过经DNA特异性荧光染色测定细胞增殖过程中DNA含量的变化。根据细胞中核DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组,每组的细胞数如图1所示。
①乙组中核DNA含量从2c达到了4c,说明细胞中正在进行________________。甲组细胞核DNA含量为2c,处于G1期,处于甲组和乙组状态的细胞较多,说明______________________________。丙组细胞核DNA含量为4c,说明已完成DNA复制,为________期细胞。
DNA分子的复制
细胞分裂间期的时间比分裂期长
G2和M
②下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于____期的细胞立刻被抑制,再至少培养____小时,则其余细胞都将被抑制在G1期/S期交界处;然后去除抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,在所有细胞达到____期终点前,再加入DNA合成抑制剂,则全部细胞都将被阻断在G1期/S期交界处,实现细胞周期同步。
17
G1
周期 G1 S G2 M 合计
时长/h 12 9 3.5 1.5 26
S
考点二 细胞周期同步化
(2)标记有丝分裂比率法(PLM)是最经典的测定细胞周期各时期时间的方法。在某生物细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,短暂培养一段时间后,洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中DNA被3H标记,而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影,找出正处于有丝分裂的分裂期细胞,计算其中带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。得到图2(图A~D中横轴为时间,纵轴为带标记细胞占有丝分裂细胞的百分数)。
①图B中a点开始检测到带3H标记的分裂期细胞,则O~a为_____期。
G2
②图B中b点带3H标记分裂期细胞数开始达到最大值,则a~b段可表示___期。
M
③图C中c点时,带标记的细胞百分数开始下降,则a~c段可表示____期。
S
④此后带标记的分裂期细胞数逐渐减少,直到消失,到第二次出现带标记的细胞数时为图D中e点,则一个完整的细胞周期时间可为_______。
a~e段
刷真题 明考向
(2023·重庆卷,14)药物甲常用于肿瘤治疗,但对正常细胞有一定毒副作用,某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究药物甲毒性与细胞周期关系,实验流程和结果如图所示,下列推测正确的是( )
C
注:G1:DNA合成前期 S:DNA合成期 G2:分裂准备期 M:分裂期
A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期
B.试剂K对细胞周期阻滞作用不可逆
C.药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组凋亡率应最低
D.在机体内,药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
$$