Question

【題目】cAMP（環化一磷酸腺苷）是一種細胞內的信號分子。研究表明，cAMP對初級卵母細胞完成減數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__________基團并發生環化形成cAMP，cAMP能活化酶P，活化的酶P能抑制初級卵母細胞分裂為__________和__________。

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

（3）初級卵母細胞的不均等分裂依賴于細胞膜內陷位置形成的縊縮環。有人認為cAMP抑制減數第一次分裂是因為影響了縊縮環，為此搜集了小鼠的初級卵母細胞，在誘導恢復分裂后，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應從小鼠的__________（器官）中獲取初級卵母細胞，然后轉移到37℃、含5％__________的恒溫培養箱中培養。

②由實驗結果推測，藥物H能__________細胞中cAMP量；藥物F能__________細胞中cAMP量，由此可進一步推測F對酶A有__________作用。

③根據上述結果推測，cAMP抑制減數第一次分裂的原因除了阻止縊縮環的形成，還可能是__________。

Answer 1

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

【解析】試題分析：本題考查ATP、減數分裂、動物細胞培養，考查對ATP結構簡式、減數分裂過程、動物細胞培養條件的理解。解答此題，可根據示意圖理清信號分子到減數分裂被抑制過程中的途徑，根據柱形圖中正常進行減數分裂的初級卵母細胞的數量變化分析藥物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化形成cAMP。初級卵母細胞經減數第一次分裂形成次級卵母細胞和（第一）極體。

（2）活化的酶P能抑制初級卵母細胞分裂，進入青春期后女性的初級卵母細胞恢復分裂，應是酶P活性被抑制，進而可知ATP形成cAMP的過程被抑制，據圖可知其原因應是信號分子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小鼠的減數分裂發生于卵巢中。收集的初級卵母細胞應于含5％CO2的恒溫培養箱中培養，以維持培養液一定的pH。

②cAMP抑制減數第一次分裂，據圖可知，藥物H能提高正常完成減數第一次分裂的初級卵母細胞數量，應是降低了細胞中cAMP量；藥物F能降低正常完成減數第一次分裂的初級卵母細胞數量，應是提高了細胞中cAMP量，藥物F對酶A有激活作用，以促進ATP形成cAMP。

③據圖可知，藥物F作用后，出現部分產生兩個體積相近的細胞的初級卵母細胞，可推測cAMP可能是干擾縊縮環的定位，抑制減數第一次分裂。