S蛋白可以維持姐妹染色單體的黏合,確保姐妹染色單體精確分離。為了進(jìn)一步探究S蛋白在減數(shù)分裂Ⅰ中的作用,科研人員用小鼠的卵母細(xì)胞開展了系列實驗。
(1)在雌性哺乳動物胚胎發(fā)育時期,卵母細(xì)胞會停滯在減數(shù)分裂Ⅰ前期,稱為生發(fā)泡期。動物性成熟后,在垂體分泌的 促性腺促性腺激素的作用下,生發(fā)泡破裂,激活減數(shù)分裂的進(jìn)程。卵母細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂Ⅰ后期,該時期染色體的行為是 同源染色體分離,非同源染色體自由組合同源染色體分離,非同源染色體自由組合。
(2)科研人員用MO敲除技術(shù)降低卵母細(xì)胞中的S蛋白含量,檢測生發(fā)泡破裂水平,結(jié)果如圖1。已知CB2是一種細(xì)胞周期蛋白,其與生發(fā)泡破裂的關(guān)系如圖2。據(jù)圖1、圖2可知,S蛋白與CB2蛋白均能夠 提高生發(fā)泡細(xì)胞因基因表達(dá)受阻而降低的破裂率提高生發(fā)泡細(xì)胞因基因表達(dá)受阻而降低的破裂率。
(3)請根據(jù)以上結(jié)論提出假設(shè)推測引起生發(fā)泡破裂的原因(用“+”表示促進(jìn),用“-”表示抑制)。
假設(shè)一:S蛋白①CB2蛋白②生發(fā)泡破裂。①:++;②:++。
假設(shè)二:S蛋白直接促進(jìn)生發(fā)泡破裂S蛋白直接促進(jìn)生發(fā)泡破裂。
假設(shè)三:CB2蛋白直接促進(jìn)生發(fā)泡破裂CB2蛋白直接促進(jìn)生發(fā)泡破裂。
(4)為了驗證上述假設(shè),科研人員檢測不同處理下卵母細(xì)胞中相關(guān)蛋白的含量,結(jié)果如下表。表中數(shù)據(jù)支持上述哪種假設(shè)?請說明理由。
①
②
處理 相對值 檢測 |
對照 | S蛋白降低處理 | S蛋白恢復(fù)處理 |
S蛋白 | 1 | 0.09 | 1.12 |
CB2蛋白 | 1 | 0.39 | 0.95 |
參考蛋白 | 1 | 1 | 1 |
【答案】促性腺;同源染色體分離,非同源染色體自由組合;提高生發(fā)泡細(xì)胞因基因表達(dá)受阻而降低的破裂率;+;+;S蛋白直接促進(jìn)生發(fā)泡破裂;CB2蛋白直接促進(jìn)生發(fā)泡破裂
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:11引用:1難度:0.6
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1.研究表明,雌性動物繁殖率下降與減數(shù)分裂異常密切相關(guān)。為了解減數(shù)分裂過程中的調(diào)控機(jī)制,研究人員展開了系列實驗。
(1)減數(shù)第一次分裂的前期又可分為如圖1所示5個亞時期,其中偶線期和粗線期可見同源染色體發(fā)生
(2)小鼠卵原細(xì)胞在胚胎期就開始了減數(shù)第一次分裂,但在出生前后被阻滯在雙線期之后、濃縮期之前的一個漫長的靜止階段(稱為核網(wǎng)期)。研究發(fā)現(xiàn),在此過程中,細(xì)胞中的環(huán)腺苷酸(簡稱cAMP)含量逐漸上升,達(dá)到峰值后維持在較高水平。在雌性小鼠性成熟后,卵母細(xì)胞才少量分批繼續(xù)減數(shù)分裂過。
①cAMP被稱為細(xì)胞內(nèi)的第二信使。如圖2所示,當(dāng)信號分子與受體結(jié)合后,通過G蛋白激活酶A,在其催
化下由
②實驗一:不同條件下體外培養(yǎng)特定時期的卵母細(xì)胞,實驗結(jié)果如圖3所示。由此可知,cAMP調(diào)控了細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)程,判斷依據(jù)是
③已知卵原細(xì)胞進(jìn)入粗線期時,在顯微鏡下可觀察到聯(lián)會復(fù)合體蛋白(簡稱S蛋白)沿染色體軸分布,進(jìn)入
核網(wǎng)期時,S蛋白則已完全從染色體上解離下來。研究人員猜測cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的靶蛋白可能是S蛋白,并對此展開進(jìn)一步實驗。
實驗二:選取特定時期的胚胎卵巢,實驗組注射混有臺盼藍(lán)的干擾S基因表達(dá)的RNA(臺盼藍(lán)用于指示注射成功與否),則對照組應(yīng)注射
實驗三:體外培養(yǎng)特定時期的卵母細(xì)胞,實驗組中添加酶A抑制劑,一段時間后,實驗組中可觀察到S蛋白沿染色體軸分布的卵母細(xì)胞為68.7%,對照組的相應(yīng)數(shù)據(jù)為39.0%,表明cAMP會
④結(jié)合圖2及上述一系列實驗結(jié)果推測,cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的機(jī)制為發(fā)布:2025/1/6 9:0:6組卷:27引用:2難度:0.5 -
2.某人體檢時被發(fā)現(xiàn)同時具備男性組織和女性組織,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)此人部分細(xì)胞性染色體組成為XO型,部分細(xì)胞性染色體組成為XYY型,所有細(xì)胞的常染色體都相同。推測此人出現(xiàn)這種性狀的原因是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 8:30:6組卷:26引用:5難度:0.6 -
3.一個基因型為EeFf的卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個基因型為EF的卵細(xì)胞,則同時產(chǎn)生的三個第二極體的基因型是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 18:0:4組卷:13引用:7難度:0.9
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