6、最重要的人工细胞周期同步化的方法有 阻断法和 阻断法。
7、2001年诺贝尔医学和生理学奖授予了三位科学家，他们在 方面作出了杰出贡献。8、按照细胞增殖能力不同，可将细胞分为三类即 、
和 。
9、在细胞周期调控中，调控细胞越过G1/S期限制点的CDK与周期蛋白的复合物称为 。10、以培养细胞为材料，通过有丝分裂选择法可以获得M期的细胞，这是因为培养的细胞在M期时 。
11、用DNA合成阻断法获得同化细胞时，常用的阻断剂是 和 。
12、MPF由两个亚单位组成，即 和 。当两者结合后表现出蛋白激酶活性，其中 为催化亚单位， 为调节亚单位。
13、肝细胞和肌细胞属于不同细胞周期类型，肝细胞在受到损伤情况下能进行分裂，而肌细胞却不行，由此可判断肝细胞属于 ，而肌细胞属于 。
14、细胞周期中重要的检验点包括 、 、 和 。
15、根据染色体的行为变化，人为地将有丝分裂划分为 、 、 、
和 、 、 等六个时期。
16、在减数分裂的前期发生同源染色体的 和等位基因的 ；在有丝分裂后期中，是 发生分离，而在减数分裂后期I中则是 发生分离。
三、选择题
1、若在显微镜下观察到的某细胞具有核仁, 并且核物质与细胞质的界限清晰, 则可判定此细胞处于细胞的( )。
A、间期 B、前期 C、中期 D、后期
2、在细胞分裂中期与纺锤体的动粒微管相连，保证染色体平均分配到两个子细胞中的结构是（ ）。
A、复制源 B、着丝粒 C、端粒 D、动粒
3、关于细胞周期限制点的表述，错误的是（ ）。
A、限制点对正常细胞周期运转并不是必需的
B、它的作用是细胞遇到环境压力或DNA受到损伤时使细胞周期停止的"刹车"作用，对细胞进入下一期之前进行“检查”。
C、细胞周期有四个限制点：G1/S、S/G2、G2/M和M/ G1限制点
D、最重要的是G1/S限制点
4、MPF 的分子组成是（ ）。
A、CDK2和cyclinB B、CDK1和cyclinB C、 CDK4和cyclinD D、CDK2和cyclinD
5、细胞周期正确的顺序是（ ）。
A、G1-M-G2-S B、G1-G2-S-M C、G1-M-G2-S D、G1-S-G2-M
6、在减数分裂过程中，同源染色体进行交叉和互换的这个时期称为（ ）。
A、偶线期 B、粗线期 C、双线期 D、终变期
7、CDK是否具有酶活性依赖于（ ）。
A、与周期蛋白的结合 B、CDK本身的磷酸化 C、A、B都必须 D、A、B还不够
8、有丝分裂中期最重要的特征标志是（ ）。
A、染色体排列在赤道板上 B、纺锤体形成 C、核膜破裂 D、姐妹染色单体移向两极
9、MPF的主要作用是调控细胞周期中（ ）。
A、G1期向S期转换 B、G2期向M期转换 C、中期向后期转换 D、S期向G2期转换
10、核仁的消失发生在细胞周期的（ ）。
A、G1期 B、S期 C、M期 D、G2期
11、在第一次减数分裂中（ ）。
A、同源染色体不分离 B、着丝粒不分离 C、染色单体分离 D、不出现交叉
12、在裂殖酵母中的cdc2基因在芽殖酵母中的同源物是（ ）。
A、cdc2 B、cdc25 C、cdc28 D、cdc20
13、休眠期细胞是暂时脱离细胞周期，不进行增殖，但在适当刺激下可以重新进入细胞周期的细胞，下列属于休眠期细胞的是（ ）。
A、肝细胞 B、神经细胞 C、小肠上皮组织基底层细胞 D、肌细胞
14、在细胞周期的G2期，细胞核的DNA含量为G1期的（ ）。
A、1/2倍 B、1倍 C、2倍 D、不变
15、中心粒的复制发生在（ ）。
A、G1期 B、S期 C、G2期 D、M期
16、G0期细胞一般是从（ ）即脱离了细胞周期。
A、G1期 B、S期 C、G2期 D、M期
17、有丝分裂器形成于（ ）。
A、前期 B、前中期 C、中期 D、后期
18、MPF不能促进（ ）。
A、卵母细胞成为卵细胞 B、卵巢发育 C、G2期向M期转化 D、蛋白质磷酸化
19、在有丝分裂过程中，使用（ ）可以抑制纺锤体的形成。
A、秋水仙素 B、紫杉酚 C、羟基脲 D、细胞松弛素B
四、判断题
1、S期是细胞周期中唯一合成DNA的时期，因此S期也是决定细胞繁殖速度的重要时期。（ ）
2、在细胞周期中，在G1/S和G2/M处都存在限制点。（ ）
3、动粒又称着丝点，是供纺锤体的动粒微管附着的结构。（ ）
4、不同生物细胞的细胞周期有差异，而细胞周期的长短主要是由于G0期的长短不同所致。（ ）
5、动植物细胞在进行有丝分裂时，它们的纺锤体内都有两个中心粒。（ ）
6、在减数分裂中，染色体数目的减半发生在后期Ⅱ。（ ）
7、人丝分裂是体细胞增殖的方式，而生殖细胞只进行减数分裂。（ ）
8、有丝分裂中期染色体次缢痕部位的染色质在间期形成核仁结构。（ ）
9、G0期细胞仍然保留细胞分裂的潜能。（ ）
10、在细胞分裂中，除了纺锤体微管与染色体相互作用外，极性微管和星体微管都没有明确作用。（ ）
五、简答题
1、什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？
2、细胞周期同步化有哪些方法？比较其优缺点。
3、试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。
4、简述细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？
5、细胞周期中有哪些主要检验点？细胞周期检验点的生理作用是什么？
6、简要说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。
六、论述题
1、什么是MPF？如何证明某一细胞提取液中有MPF？（综7）
2、说明MPF的活化及其在细胞周期调控中的作用。
3、试例举人类在研究细胞周期调控初期进行的一系列重要实验。
七、翻译
1、cell cycle 2、cell division 3、mitois 4、meiosis 5、MPF 6、cyclin 7、CDC 8、CKI
第十一章参考答案
一、名词解释
1、细胞周期：连续分裂的细胞，从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中，细胞遗传物质复制，各组分加倍，平均分配到两个子细胞中。
2、细胞周期检验点：在细胞内存在一系列的监控机制，可以鉴别细胞周期进程中的错误，并诱导产生特异的抑制因子，阻止细胞周期的进行，这些监控机制称为检验点。不仅存在于G1期，也存在于细胞周期的其他时期。
3、细胞同步化：在自然过程中发生的或因研究工作的需要，为得到具有分裂能力且细胞时相一致的细胞群体的方法。
4、有丝分裂：又称间接分裂，通过纺锤体的形成、运动以及染色体的形成，将S期已经复制好的DNA平均分配到两个子细胞中，以保证遗传的稳定性和连续性的分裂方式，由于这一分裂方式的主要特征是出现纺锤丝，特称为有丝分裂。
5、减数分裂：有性繁殖生物为形成单倍体配子以完成生殖过程而进行的一种特殊的有丝分裂方式，包括两次细胞分裂而只有一次染色体复制，最终子细胞染色体数目减半。
6、有丝分裂器：有丝分裂时，由微管及其结合蛋白所组成的纺锤体和中心复合体。
7、染色体列队：在动粒微管的牵拉下，染色体在赤道板上运动的过程，是有丝分裂过程中的重要事件之一。
8、染色体的早期凝集：将细胞同步化在细胞周期的不同时期，通过细胞融合，将M期细胞与其他间期细胞融合后培养一段时间，与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝集现象。
9、MPF（细胞促分裂因子）：又称促成熟因子或M期促进因子，是指存在于成熟卵细胞的细胞质中，可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明，MPF是一种蛋白激酶，包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化；MPF是一种普遍存在的、进化上较保守的G2/M转换调控者。
10、周期中细胞：又称周期细胞或连续分裂的细胞，是指在细胞周期中连续运转不断分裂，保持分裂能力的细胞。
11、静止期细胞：又称G0期细胞或静止期细胞，是指暂时脱离细胞周期不进行增殖，但在适当的刺激下，可重新进入细胞周期的细胞。
12、细胞周期蛋白：与细胞周期调控有关的、其含量随细胞周期进程变化而变化的特殊蛋白质。最初在海胆卵中发现，一般在细胞间期内积累，在细胞分裂期内消失，在下一个细胞周期又重复这一消长现象，即在每一轮间期合成，G2/M时达到高峰，M期结束时被水解，下一轮周期又重新合成积累。已经证明周期蛋白广泛存在于各种真核生物中，是诱导细胞进入M期必需的，说明周期蛋白是细胞周期的调控者，可能参与了MPF功能的调节，是MPF的一部分。 13、细胞分裂周期基因：是指与细胞分裂和细胞周期有关的基因，称为cdc基因。
14、CDK抑制因子（CKI）：是细胞内存在的一些对CDK激酶活性起负调作用的蛋白质。它是能与CDK激酶结合并抑制其活性的一类蛋白质，具有确保细胞周期高度时序性的功能，在细胞周期的负调控过程中起着重要作用。
15、周期蛋白依赖性激酶（CDK）：是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。各种CDK沿细胞周期时相交替活化，磷酸化相应底物，使细胞周期事件有条不紊地进行下去。
16、诱导同步化：采用药物诱导，使细胞阻断在细胞周期的某一个时期，然后打破阻断获得同一时段细胞的方法。
17、DNA合成阻断法：通过使用DNA合成抑制剂，特异性地抑制DNA的合成，将细胞阻断在G1/S交界处的细胞同步化方法。
18、中期阻断法：经过药物处理，抑制微管的形成，从而抑制有丝分裂器的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期的同步化方法。
19、终端分化细胞：又称不分裂细胞，是指不可逆地脱离细胞周期、丧失增殖能力并保持一定生理机能的细胞。
二、填空题
1、染色体列队、分离（核分裂）；胞质分裂。2、三联体微管，垂直，间期。3、动粒微管，极性微管，纺锤体微管，中心体微管；中心体微管。4、直接分裂（无丝分裂），有丝分裂，减数分裂。5、G1期（复制前期），S期（复制期），G2期（复制后期），M期（分裂期）。6、DNA合成阻断法，中期阻断法。7、细胞周期调控的研究。8、周期细胞（连续分裂的细胞），休眠细胞（静止期细胞），终端分化细胞。9、MPF。10、细胞变圆，与培养瓶的附着力减弱。11、TdR，羟基脲。12、Cdc2，周期蛋白，Cdc2，周期蛋白。13、休眠细胞（静止期细胞），终端分化细胞。14、R点，G1/S，G2/M，中期/后期。15、前期，前中期，中期，后期，末期，胞质分裂期。16、配对，互换；姊妹染色单体，同源染色体。
三、选择题
1、A；2、D；3、A；4、B；5、D；6、C；7、D；8、A；9、B；10、C；11、B；12、C；
13、C；14、C；15、A；16、A；17、A；18、B；19、A。
四、判断题
1、×；2、√；3、√；4、×；5、×；6、×；7、×；8、×；9、√；10、×。
五、简答题
1、什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？
答案要点：连续分裂的细胞，从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中，细胞遗传物质复制，各组分加倍，平均分配到两个子细胞中。
细胞周期被划分为四个时期：G1期（复制前期，M期结束至S期间的间隙）、S期（复制期，DNA合成期）、G2期（复制后期，S期结束至M期间的间隙）、M期（有丝分裂期）。在正常情况下，细胞沿着G1→S→G2→M运转，细胞通过M期被分裂为两个子细胞，完成增殖过程。G1期：主要合成细胞生长所需要的各种蛋白质、RNA、糖类、脂质等。S期：主要进行DNA的复制和组蛋白的合成。G2期：此时DNA的含量已增加一倍。此时主要进行其他蛋白质的合成。M期：主要进行染色体的分离、胞质分裂，一个细胞分裂为两个子细胞。
2、细胞周期人工同步化有哪些方法？比较其优缺点。
答案要点：⑴、选择同步化包括：
①有丝分裂选择法：优点：同步化程度高，细胞不受药物侵害。缺点：得到的细胞数量少。
②密度梯度离心法：优点：简单省时，效率高、成本低。缺点：对大多数种类的细胞并不适用。
⑵、诱导同步化包括：
⑴DNA合成阻断法：优点：同步化效率高，几乎适合于所有体外培养的细胞体系。缺点：诱导过程可造成细胞非均衡生长.
⑵中期阻断法：优点：操作简便，效率高；缺点：药物毒性作用较大。
3、试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。
答案要点：
相同点：都为二分分裂方式；分裂过程中均有有丝分裂器的出现；都有明显的细胞核特别是染色体的变化。不同点在于：
|
比较项目 |
减数分裂 |
有丝分裂 |
|
目的 |
产生配子 |
增加细胞数量 |
|
子细胞染色体数目 |
减半 |
不变 |
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发生的细胞 |
性细胞 |
体细胞 |
|
同源染色体的活动 |
配对、互换 |
独立活动 |
|
细胞周期 |
两次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂两次 |
一次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂一次 |
4、简述细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？
答案要点：染色体在动粒微管作用下排列在赤道面上。染色体列队：由于动粒微管的作用，染色体在赤道板上运动的过程，又称染色体中板聚合。
染色体列队的两种学说：①牵拉学说：两极动粒微管拉力均衡；②外推假说：两极极性微管的推力均衡。这两种假说并不相互排斥，有时可能同时作用，或有其他机制共同参与，最终将染色体排列在赤道板上，在所染色体排列到赤道板上之前，后期不能启动。
5、细胞周期中有哪些主要检验点？细胞周期检验点的生理作用是什么？
答案要点：细胞周期检验点主要有：R点，G1/S，G2/M，中期/后期，即：G1期中的R点或限制点，S期的DNA损伤检验点、DNA复制检验点，G2/M检验点，M中期至M后期又称纺锤体组装检验点等。
通过细胞周期检验点的调控使细胞周期能正常动转，从而保证了遗传物质能精确地均等分配，产生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞，如果上述检验点调控作用丢失，就会导致基因突变、重排，使细胞遗传性能紊乱，增殖、分化异常，细胞癌变甚至死亡。
6、简要说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。
答案要点：周期蛋白依赖性激酶（CDK）是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。各种CDK沿细胞周期时相交替活化，磷酸化相应底物，使细胞周期事件有条不紊地进行下去。CDK1激酶通过使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能，实现其调控细胞周期的目的。CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1激酶可以使许多蛋白质磷酸化，其中包括组蛋白H1，核纤层蛋白A、B、C，核仁蛋白等；组蛋白H1磷酸化，促进染色体凝集；核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等。
六、论述题
1、什么是MPF？如何证明某一细胞提取液中有MPF？
答案要点：又称促成熟因子或M期促进因子，是指存在于成熟卵细胞的细胞质中，可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明，MPF是一种蛋白激酶，包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化。
将该细胞提取液注射到新的未成熟的卵母细胞中，检测该卵母细胞是否能够被诱导成熟，若能，则证明该细胞提取液中存在MPF。
2、说明MPF的活化及其在细胞周期调控中的作用。
答案要点：MPF是由cyclinB和CDK1蛋白结合而成的二聚体，CDK1在周期中的含量相对稳定，cyclinB的含量则出现周期性的变化：一般在G1晚期开始合成，通过S期其含量不断增加，到达G2期，其含量达到最大值。CDK1只有与cyclinB结合都有可能表现出激酶活性，因此MPF的活性依赖于cyclinB含量的积累。
CyclinB合成后与CDK1结合，CDK1有三个位点被磷酸化（14位的苏氨酸、15位的酪氨酸、161位的苏氨酸）后仍不具备激酶活性，此时称为前体MPF，经过14位的苏氨酸和15位的丝氨酸去磷酸后，MPF才表现出活性。
CDK1激酶通过使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能，实现其调控细胞周期的目的。CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1激酶可以使许多蛋白质磷酸化，其中包括组蛋白H1，核纤层蛋白A、B、C，核仁蛋白等；组蛋白H1磷酸化，促进染色体凝集；核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等。
3、试例举人类在研究细胞周期调控初期进行的一系列重要实验。
答案要点：1、染色体的早期凝集：20世纪70年代初，Johnson和Rao将Hela细胞的M期细胞与间期细胞进行融合，可引起间期细胞核染色质凝集，也即染色体早期凝集。说明M期细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子，即成熟促进因子(MPF)。
2、非洲爪蟾卵母细胞孕酮刺激实验：1971年，Masui和Markert用非洲爪蟾卵为材料进行实验，发现在成熟的卵母细胞的细胞质中，存在可以诱导卵母细胞成熟的物质，他们将这种物质称为促成熟因子，即MPF。
3、MPF的提纯工作：1988年Lohka等将MPF进行了高度纯化，证实，MPF是p34cdc2和周期蛋白B的复合物，其中p34cdc2是催化亚基，具有丝/苏氨酸激酶活性；周期蛋白B是调节亚基，具有激活p34cdc2活性等功能。当周期蛋白B和p34cdc2结合并经进一步活化形成活化的MPF后，细胞才能从G2期进入M期。由此证明，MPF是一种蛋白激酶。
4、p34cdc2激酶的发现：以L．Hartwell为代表的酵母遗传学家，以芽殖酵母和裂殖酵母为实验材料，利用温度敏感突变株，发现许多与细胞分裂有关的基因(cell division cycle gene, CDC)。其中cdc2和cdc28基因最令人瞩目。cdc2基因是裂殖酵母细胞中最重要的基因之一。cdc2处于变异状态，细胞停留在G1/S或G2/M交界处。Cdc2表现出蛋白激酶活性，可使多种蛋白底物磷酸化，在裂殖酵母细胞周期调控过程中，起着关键性调节作用。cdc28基因是芽殖酵母细胞中的一个关键基因，cdc28基因突变细胞或停留在G1/S交界处，或停留在G2/M交界处。Cdc28也是一种蛋白激酶，在G2/M转换过程中起着中心调节作用，是Cdc2的同源物。
5、cyclin的发现
在20世纪80年代初，以Tim Hunt为代表的一些科学家研究海洋无脊椎动物海胆等胚胎发育早期卵裂蛋白质的合成中，发现了细胞周期调控的另一个重要调控因子——周期蛋白（cyclin）。
进一步的研究表明，周期蛋白的合成与细胞进入M期及MPF活性密切相关，在G2期至M期的转换中起着重要的调控作用，这些实验结果显示，周期蛋白可能参与MPF的功能调节。
当MPF被提纯后，James Maller实验室和Tim Hunt实验室很快证明：MPF的另一种主要成分为周期蛋白B。至此，MPF的生化成分便被确定下来，它含有两个亚单位即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后，表现出蛋白激酶活性，其中Cdc2为催化亚单位，周期蛋白为调节亚单位。
