备战2022高考微专题：细胞周期同步法课件

微专题提升

细胞周期同步化微专题提升

细胞周期同步化1

2017全国卷IIIT29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：(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，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。(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_________________，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。(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，分裂间期的特点是________________(答出1点即可)。DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大分裂分裂间期纺锤体的形成，阻止染色体移向两极不会2017全国卷IIIT29利用一定方法使细胞群体处于2(1)DNA合成阻断法教材和试题中经常会出现DNA复制抑制剂，DNA合成抑制剂顾名思义就是DNA合成的抑制剂，可以不影响其他时期细胞的运转，种类也有许多种，如5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高浓度AdR、GdR和TdR等。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）。(1)DNA合成阻断法3DNA合成双阻断法的原理：利用TdR可以抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处，使细胞同步化。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。

DNA合成双阻断法的原理：利用TdR可以抑制DNA合成，而不4解析：第1次阻断时间相当于G2、M和G1期时间的总和或稍长，释放时间不短于S期时间，而小于G2+M+G1期时间，这样才能使所有位于G1/S期的细胞通过S期，而又不使沿周期前进最快的细胞进入下一个S期。第2次阻断时间同第1次，再释放。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。解析：第1次阻断时间相当于G2、M和G1期时间的总和或稍长，5高浓度TdR(胸腺嘧啶核苷)阻断DNA的合成（一）高浓度TdR(胸腺嘧啶核苷)阻断DNA的合成（一）6典例1：(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1.3h,S为2.7h,G2为2.9h,M为0.6hA.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2.7h,则t1、t3都应大于或等于4.8hD.t1、t2和t3三次处理的总时长为7.5hC典例1：(不定项)利用一定的方法,使细胞群体处于细胞周期的同7适当浓度TdR(胸腺嘧啶核苷)参与DNA的合成3H-TdR能标记S期的细胞（二）适当浓度TdR(胸腺嘧啶核苷)参与DNA的合成3H-TdR能8典例：某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的H-TdR（H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到（）A.G1期变短，该期有大量3H-TdR进入细胞核B.S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生C.G2期变短，该期细胞核中有纺锤丝蛋白D.M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整C典例：某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的9（2011年浙江高考试题）为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路（1）实验分组：甲组：培养液+Y细胞+3H-TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水乙组：培养液+Y细胞+3H-TdR+X（用生理盐水配制）每组设置若干个重复样品。（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。（要求与说明：答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞）请回答：（1）实验目的

。（2）预测实验结果及结论：

。（3）实验中采用3H-TdR的原因是：

。探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有促进作用。

如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）无影响。3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化来判断细胞增殖（DNA合成）情况。（2011年浙江高考试题）为了探究某物质（X）的作用，研究者10DNA复制抑制剂,种类也有许多种（三）如：HU（羟基脲）、5－溴尿嘧啶（5－BrdU）DNA复制抑制剂,种类也有许多种（三）如：HU（羟基脲）、11在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G1期为8h、S期6h、G2期5h、M期1h。HU（羟基脲）是一种DNA合成抑制剂，对S期以外的细胞无影响，但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界（看作G1期细胞）。科学家利用Z细胞和HU做了如下实验，每组设置多个重复样品。①A组：培养液+Z细胞+HU（用生理盐水配置）B组：培养液+Z细胞+生理盐水②培养14h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第一次检测）。③将A组中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液培养10h，再向A组中加入HU。④培养12h时间后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第二次检测）。请回答：（1）A组培养液中加入DNA合成抑制剂，处于______期的细胞立刻被抑制。（2）G1期细胞发生的主要变化是______。S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将______（填“不变”或“提前”或“延后”）。（3）①设计一张表格，并将A、B两组第一次检测统计的预测结果填入表中。

②A组的第二次检测统计结果是______。在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G1期为812分析：（1）DNA复制的时期是分裂间期的S期，所以向A组培养液中加入DNA合成抑制剂，则处于S期的细胞立刻被抑制。（2）G1期细胞发生的主要变化是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。将S期和G1期细胞融合后，G1期的细胞中含有作为启动S期信号的蛋白质，使G1期的细胞比正常培养下提前进入S期。（3）①A组培养液中加入了HU，而HU能抑制DNA合成，阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界（看作G1期细胞），因此培养14h后，S期细胞占细胞周期的比例为30%，其余细胞均处于G1期，即比例为70%。B组培养液中没有加入HU，细胞正常分裂，因此培养14h后，G1期40%、S期30%、G2期25%、M期5%。据此绘制表格如下：DNA合成抑制剂TdR及其应用②将A组中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液培养10h，再向A组中加入HU，则A组中30%处于S期的细胞也均进入G1期，因此A组的第二次检测统计结果是细胞都是G1期（或细胞都是G1/S交界）。

答案：（1）S（2）合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生提前（3）表格如上②细胞都是G1期（或细胞都是G1/S交界）分析：（1）DNA复制的时期是分裂间期的S期，所以向A组培养132019年4月选考试题：在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记