Question

【題目】cAMP（環(huán)化一磷酸腺苷）是一種細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)分子。研究表明，cAMP對(duì)初級(jí)卵母細(xì)胞完成減數(shù)第一次分裂有抑制作用，大致機(jī)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(gè)__________基團(tuán)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(jí)卵母細(xì)胞分裂為__________和__________。

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

（3）初級(jí)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?yàn)橛绊懥丝O縮環(huán)，為此收集了小鼠的初級(jí)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。

①應(yīng)從小鼠的__________（器官）中獲取初級(jí)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判斷兩種特異性藥物的作用：藥物__________特異性活化酶A，藥物__________特異性抑制酶P。

③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，cAMP抑制減數(shù)第一次分裂的原因可能是__________。

Answer 1

【答案】磷酸 次級(jí)卵母細(xì)胞 極體 信號(hào)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(duì)減數(shù)第一次分裂的抑制作用 卵巢 CO2 F H 阻止縊縮環(huán)的形成（或“促進(jìn)縊縮環(huán)的退化”）及干擾縊縮環(huán)的定位

【解析】

第一圖：信號(hào)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(duì)減數(shù)第一次分裂的抑制作用。
第二圖：只加藥物F時(shí)，沒有完成減數(shù)第一次分裂的細(xì)胞增多，且此時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)體積相近的細(xì)胞；只加藥物H時(shí)，沒有完成減數(shù)第一次分裂的細(xì)胞減少。

（1）由圖可知，被激活的酶A能催化ATP（含1分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸）脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)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(jí)卵母細(xì)胞分裂為次級(jí)卵母細(xì)胞和極體。
（2）女性在胚胎時(shí)期卵原細(xì)胞就發(fā)育成為初級(jí)卵母細(xì)胞，但初級(jí)卵母細(xì)胞啟動(dòng)減數(shù)第一次分裂則需要等到進(jìn)入青春期之后。依據(jù)上圖推測，進(jìn)入青春期后女性的初級(jí)卵母細(xì)胞恢復(fù)分裂的信號(hào)途徑是信號(hào)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(duì)減數(shù)第一次分裂的抑制作用。

（3）①初級(jí)卵母細(xì)胞是由卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂間期的染色體復(fù)制后形成的，場所是卵巢，因此應(yīng)從小鼠的卵巢中獲取初級(jí)卵母細(xì) 胞，然后轉(zhuǎn)移到37℃，含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
②根據(jù)圖中結(jié)果可知，只加藥物F時(shí)，沒有完成減數(shù)第一次分裂的細(xì)胞增多，只加藥物H時(shí)，沒有完成減數(shù)第一次分裂的細(xì)胞減少，這說明藥物F特異性激活化酶A，藥物H特異性抑制酶P。
③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，cAMP抑制減數(shù)第一次分裂的原因可能是阻止縊縮環(huán)的形成（或“促進(jìn)縊縮環(huán)的退化”）及干擾縊縮環(huán)的定位。