2026届高三生物二轮复习课件专题6-1 细胞周期调控与细胞周期同步化

6-1　细胞周期调控与细胞周期同步化 专题6 细胞增殖、分化、衰老和死亡等生命进程 一、细胞周期调控 1.调控的核心成分： 细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)复合物 （1）CDK：一类蛋白激酶，其活性依赖于与 的结合。不同的CDK-cyclin复合物在细胞周期的特定阶段被 ， 下游靶蛋白，调控细胞周期各阶段间的转换。 （2）Cyclin：其浓度在细胞周期中周期性波动（合成与 ），是CDK活性的定时开关。 细胞周期蛋白 激活 磷酸化 降解 细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK1)被激活后，可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期。CDK1的活性受到细胞周期蛋白(CyclinB)的调控，其激活过程如图所示，“P”表示磷酸化。下列叙述错误的是 A.与CyclinB结合后，CDK1的构象 发生变化 B.CDK1被激活后可能会促进染色体 和纺锤体形成 C.若添加CyclinB抑制剂，可使细胞停留在分裂间期 D.CDK1的激活需要经过同一部位的去磷酸化和磷酸化过程 〖练习〗 一、细胞周期调控 √ 2.细胞周期检验点 (1)G1/S期检查点 (2)S期检查点 (3)G2/M期检查点 (4)纺锤体组装检查点 (5)染色体分离检查点 一、细胞周期调控 〖练习〗(2020·江苏，29)细胞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、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。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。请据图回答下列问题： 一、细胞周期调控 (1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是_____________________ ________。 染色体数不变，核DNA 数加倍 一、细胞周期调控 (2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过______ ____________________，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点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__________。 染色体 正确复制和平均分配 ①② 检验点5 一、细胞周期调控 (3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是______________。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、 细胞无限增殖 分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点_____，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制________的形成，主要激活检验点______，使癌细胞停滞于中期。 2 纺锤体 4 〖练习〗细胞进行增殖时需依次通过G1期(蛋白质合成)、S期(DNA复制)、G2期(蛋白质合成)和M期中的相关检查点，研究证明细胞周期蛋白(Cyclin)和细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)形成的复合物CDK/Cyclin推动细胞跨越细胞周期各时期的检查点、不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用如图所示，其中Weel蛋白激酶可抑制CDK/CyclinB复合物的活性。下列叙述错误的是 A.为确保细胞周期的正常进行，Cyclin出现周期性合成和降解 B.推测CDK/CyclinA的功能是促进DNA复制的进行 C.检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白最可能的是CyclinC D.开发抑制Weel蛋白激酶活性的药物，能够有效控制癌细胞的增殖 一、细胞周期调控 √ 二、细胞周期同步化 1.概念： 为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术。 2.方法： (1)DNA合成阻断法：用TdR(胸腺嘧啶脱氧核苷)等DNA合成抑制剂特异地抑制 ，而不影响处于其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在 ，以达到细胞周期同步化的目的。 DNA合成 G1/S期交界处 胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法 第一次阻断 第二次阻断 二、细胞周期同步化 1.概念： 为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术。 2.方法： 胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法的原理是高浓度TdR可抑制DNA复制，使处于 的细胞受到抑制，处于其他时期的细胞不受影响，洗去TdR后细胞又可 。 S期 继续分裂 (1)DNA合成阻断法（如胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法） 二、细胞周期同步化 2.方法： 8 h 6 h 5 h 1 h [情境迁移训练] ①阻断Ⅰ：培养在含有过量的TdR的培养液中，培养时间不短于________h，目的是使细胞停留在G1/S交界处或________期。 14 S (1)DNA合成阻断法（如胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法） 二、细胞周期同步化 ②解除：更换正常的新鲜培养液，培养的时间t2应处于的范围是__________，目的是___________________________________________________。 使被阻断在G1/S交界处和S期的细胞全部经过S期，且分裂最快的细 6<t2<14 2.方法： 8 h 6 h 5 h 1 h (1)DNA合成阻断法（如胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法） 二、细胞周期同步化 ③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同，经过以上处理后，所以初始生殖细胞都停留在____________，从而实现细胞周期的同步化。 G1/S交界处 2.方法： 8 h 6 h 5 h 1 h (1)DNA合成阻断法（如胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法） 二、细胞周期同步化 2.方法： (2)分裂中期阻断法：在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的__________，抑制纺锤体形成，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 ，该物质起作用的时期是细胞分裂的 期。 (3)血清阻断法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在 ，以实现细胞周期同步化。 秋水仙素 加倍 前 间期 (1)DNA合成阻断法（如胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法） 〖练习〗(2023·重庆，14)药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是 A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期 B.试剂K对细胞周期的阻滞作用不可逆 C.药物甲主要作用于G2＋M期，Ⅱ组的凋亡率应 最低 D.在机体内，药物甲对浆细胞的毒性强于造血干 细胞 二、细胞周期同步化 注：G1：DNA合成前期；S：DNA合成期；G2：分裂准备期；M期：分裂期。 √ 二、细胞周期同步化 〖练习〗一般培养条件下，群体中的细胞处于不同的细胞周期时相中。为了研究某一时刻细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡，常需采取一些方法使细胞处于细胞周期的同一时刻，这就是细胞周期同步化技术。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，下列叙述错误的是 A.上述实验过程中所使用的阻断剂可能是 一种可逆的DNA复制抑制剂 B.解除阻断时应更换正常的新鲜培养液， 培养时间应控制在大于S期且小于(G2＋M＋G1)期的范围内 C.阻断Ⅱ的时长应该少于(G2＋M＋G1) D.本实验不可根据染色体形态和数目比较各时相细胞的百分比来检测是否实现细胞周期同步化 √ $