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高中生物学
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1.
(2022·天河模拟)
细胞增殖具有周期性。连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂结束时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期与分裂期(M期)两个阶段。间期很长,其核心变化是DNA的复制。以DNA复制为标志,间期又分为G
1
期(合成DNA聚合酶等蛋白质,为DNA复制做准备)、S期(DNA复制期)与G
2
期(合成纺锤丝微管蛋白等蛋白质,为M期做准备)。这样,细胞周期就包括G
1
期、S期、G
2
期、M期四个时期。M期又分为前、中、后、末四个时期。如左下图所示。回答问题:
(1) 动物胚胎干细胞(ES细胞)能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中,研究其有丝分裂周期G
1
期、S期、G
2
期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA复制的原料)用
3
H标记,即
3
H-TdR;培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用
32
P标记,即
32
P-UdR。分别测量
3
H-TdR、
32
P-UdR在细胞周期各个时期被利用的速率。请推测:
32
P-UdR被大量利用的时期是
;
3
H-TdR被大量利用的时期是
。
(2) 利用DNA合成阻断法可使ES细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。在上述培养液中添加适量DNA聚合酶可逆抑制剂,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。
(3) 人体细胞周期的进程受到精密的调控,从而细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂。研究表明,雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是:雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物,激素-受体复合物促进乳腺癌细胞周期蛋白D(cyclinD)的表达,cyclinD与周期蛋白依赖性激酶4/6(CDK4/6)结合,促使CDK4/6活化。活化的CDK4/6促进乳腺癌的恶性发展(如上图所示)。蛋白类激素的受体在细胞膜表面,而性激素的受体在细胞内。因为性激素
。
(4) 为了抑制乳腺癌进展,根据癌细胞增殖的调控特点,研制了CDK4/6抑制剂Palbociclib、雌激素受体拮抗剂Bazedoxifene及纺锤体抑制剂紫杉醇等药物,应用于乳腺癌的治疗。请在表格中填写出这些药物的主要作用时期和原理。
药物
时期
主要原理
Palbociclib
Bazedoxifene
紫杉醇
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