Question

【題目】cAMP（環(huán)化一磷酸腺苷）是一種細(xì)胞內(nèi)的信號分子。研究表明，cAMP對初級卵母細(xì)胞完成減數(shù)第一次分裂有抑制作用，大致機理如下圖所示。

（1）由圖可知，被激活的酶A能催化ATP脫去兩個__________基團并發(fā)生環(huán)化形成cAMP，cAMP能活化酶P，活化的酶P能抑制初級卵母細(xì)胞分裂為__________和__________。

（2）女性在胚胎時期卵原細(xì)胞就發(fā)育成為初級卵母細(xì)胞，但初級卵母細(xì)胞啟動減數(shù)第一次分裂則需要等到進入青春期之后。依據(jù)上圖推測，進入青春期后女性的初級卵母細(xì)胞恢復(fù)分裂的信號途徑是______________________________________________________________________。

（3）初級卵母細(xì)胞的不均等分裂依賴于細(xì)胞膜內(nèi)陷位置形成的縊縮環(huán)。有人認(rèn)為cAMP抑制減數(shù)第一次分裂是因為影響了縊縮環(huán)，為此搜集了小鼠的初級卵母細(xì)胞，在誘導(dǎo)恢復(fù)分裂后，用兩種特異性藥物（藥物H和藥物F）進行了實驗，如果如下圖所示。

①應(yīng)從小鼠的__________（器官）中獲取初級卵母細(xì)胞，然后轉(zhuǎn)移到37℃、含5％__________的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

②由實驗結(jié)果推測，藥物H能__________細(xì)胞中cAMP量；藥物F能__________細(xì)胞中cAMP量，由此可進一步推測F對酶A有__________作用。

③根據(jù)上述結(jié)果推測，cAMP抑制減數(shù)第一次分裂的原因除了阻止縊縮環(huán)的形成，還可能是__________。

Answer 1

【答案】 磷酸 次級卵母細(xì)胞 極體 信號分子2作用于S2蛋白，通過G2蛋白抑制酶A，細(xì)胞內(nèi)的cAMP濃度降低，活化的酶P減少，解除了對減數(shù)第一次分裂的抑制作用 卵巢 CO2 降低 增加 激活 干擾縊縮環(huán)的定位

【解析】試題分析：本題考查ATP、減數(shù)分裂、動物細(xì)胞培養(yǎng)，考查對ATP結(jié)構(gòu)簡式、減數(shù)分裂過程、動物細(xì)胞培養(yǎng)條件的理解。解答此題，可根據(jù)示意圖理清信號分子到減數(shù)分裂被抑制過程中的途徑，根據(jù)柱形圖中正常進行減數(shù)分裂的初級卵母細(xì)胞的數(shù)量變化分析藥物H和藥物F對cAMP的作用。

（1）ATP含有三個磷酸基團，ATP脫去兩個磷酸基團可環(huán)化形成cAMP。初級卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成次級卵母細(xì)胞和（第一）極體。

（2）活化的酶P能抑制初級卵母細(xì)胞分裂，進入青春期后女性的初級卵母細(xì)胞恢復(fù)分裂，應(yīng)是酶P活性被抑制，進而可知ATP形成cAMP的過程被抑制，據(jù)圖可知其原因應(yīng)是信號分子2作用于S2蛋白，通過G2蛋白抑制酶A，抑制ATP分解過程。

（3）①小鼠的減數(shù)分裂發(fā)生于卵巢中。收集的初級卵母細(xì)胞應(yīng)于含5％CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以維持培養(yǎng)液一定的pH。

②cAMP抑制減數(shù)第一次分裂，據(jù)圖可知，藥物H能提高正常完成減數(shù)第一次分裂的初級卵母細(xì)胞數(shù)量，應(yīng)是降低了細(xì)胞中cAMP量；藥物F能降低正常完成減數(shù)第一次分裂的初級卵母細(xì)胞數(shù)量，應(yīng)是提高了細(xì)胞中cAMP量，藥物F對酶A有激活作用，以促進ATP形成cAMP。

③據(jù)圖可知，藥物F作用后，出現(xiàn)部分產(chǎn)生兩個體積相近的細(xì)胞的初級卵母細(xì)胞，可推測cAMP可能是干擾縊縮環(huán)的定位，抑制減數(shù)第一次分裂。