2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——細(xì)胞分裂過(guò)程中的化學(xué)調(diào)控機(jī)制考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種分子是細(xì)胞周期中主要的正調(diào)控因子？A.細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制蛋白（CKI）B.Wee1激酶C.周期蛋白（Cyclin）D.p16INK4a2.G1/S檢查點(diǎn)的主要功能是監(jiān)控什么？A.DNA復(fù)制完成B.著絲粒分裂C.DNA損傷修復(fù)D.細(xì)胞大小和營(yíng)養(yǎng)狀況3.促使CDK1從抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)的關(guān)鍵酶是？A.Chk1B.Cdc25C.Wee1D.p214.紡錘體檢查點(diǎn)（SAC）主要確保什么？A.G1期DNA合成完成B.所有染色單體正確附著在紡錘體上C.細(xì)胞周期蛋白CyclinB的積累D.DNA損傷的修復(fù)5.下列哪種藥物通過(guò)抑制微管聚合來(lái)阻斷細(xì)胞分裂？A.青霉素B.紫杉醇C.長(zhǎng)春新堿D.阿霉素6.以下哪個(gè)分子參與調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程并受到鈣離子信號(hào)的影響？A.E2F轉(zhuǎn)錄因子B.Cdk4/6C.CaMKIID.Rb蛋白7.在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體的分離發(fā)生在哪個(gè)時(shí)期？A.有絲分裂中期B.減數(shù)第一次分裂后期C.減數(shù)第二次分裂后期D.有絲分裂后期8.Chk2激酶在細(xì)胞分裂調(diào)控中的主要作用是？A.直接激活Cdk1B.抑制Cdk1活性C.響應(yīng)DNA損傷，激活檢查點(diǎn)反應(yīng)D.促進(jìn)CyclinB的降解9.能夠特異性抑制CDK2活性的小分子抑制劑，主要會(huì)阻斷細(xì)胞周期的哪個(gè)階段？A.G0期B.G1期C.S期D.G2期10.化學(xué)生物學(xué)研究中，利用特定化學(xué)物篩選影響細(xì)胞分裂的基因或通路的方法稱(chēng)為？A.基因敲除B.RNA干擾C.化學(xué)遺傳學(xué)D.表觀遺傳學(xué)二、填空題（每空1分，共15分）1.細(xì)胞周期的主要調(diào)控機(jī)制依賴于___和___的相互作用。2.能夠特異性結(jié)合CDK并調(diào)節(jié)其活性的蛋白質(zhì)稱(chēng)為_(kāi)__。3.___是細(xì)胞周期中第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的調(diào)控點(diǎn)，主要控制G1/S期轉(zhuǎn)換。4.___激酶通過(guò)磷酸化Cdk1來(lái)抑制其活性，確保細(xì)胞分裂的有序進(jìn)行。5.___通路在響應(yīng)DNA損傷和維持基因組穩(wěn)定性中發(fā)揮重要作用，參與G2/M期檢查點(diǎn)。6.___是一種重要的細(xì)胞周期調(diào)控蛋白，其失活與某些癌癥的發(fā)生有關(guān)。7.在有絲分裂過(guò)程中，___負(fù)責(zé)確保每對(duì)姐妹染色單體被均勻分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。8.紫杉類(lèi)藥物通過(guò)___微管聚合來(lái)穩(wěn)定微管，從而阻斷細(xì)胞分裂。9.鈣離子通過(guò)調(diào)節(jié)___的活性，影響細(xì)胞內(nèi)的多種信號(hào)通路，包括細(xì)胞周期進(jìn)程。10.研究細(xì)胞分裂過(guò)程中化學(xué)調(diào)控機(jī)制，對(duì)于開(kāi)發(fā)___藥物具有重要意義。三、名詞解釋?zhuān)款}3分，共12分）1.周期蛋白依賴性激酶（CDK）2.G2/M檢查點(diǎn)3.紡錘體檢查點(diǎn)（SAC）4.化學(xué)遺傳學(xué)四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述Wee1和Cdc25在G2/M期轉(zhuǎn)換調(diào)控中的作用及其相互關(guān)系。2.簡(jiǎn)述細(xì)胞如何通過(guò)紡錘體檢查點(diǎn)確保染色體正確分離？3.簡(jiǎn)述CDK抑制劑作為抗癌藥物的作用機(jī)制。4.簡(jiǎn)述鈣離子信號(hào)如何在細(xì)胞分裂調(diào)控中發(fā)揮作用？五、論述題（10分）結(jié)合具體分子和信號(hào)通路，論述細(xì)胞周期調(diào)控網(wǎng)絡(luò)如何確保細(xì)胞分裂的準(zhǔn)確性和完整性，并舉例說(shuō)明其失調(diào)可能導(dǎo)致哪些后果。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.B6.C7.B8.C9.C10.C二、填空題1.周期蛋白,周期蛋白依賴性激酶2.細(xì)胞周期蛋白（Cyclin）3.Rb蛋白4.Wee15.Chk1/Chk26.p16INK4a7.紡錘體檢查點(diǎn)（或Mad/Bub蛋白復(fù)合物）8.穩(wěn)定9.鈣依賴性蛋白激酶（如CaMKII）10.抗癌三、名詞解釋1.周期蛋白依賴性激酶（CDK）：一類(lèi)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，需要與周期蛋白結(jié)合才能獲得活性，并通過(guò)磷酸化下游底物來(lái)調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程。2.G2/M檢查點(diǎn)：位于G2期末期和M期早期的一個(gè)調(diào)控點(diǎn)，監(jiān)控DNA復(fù)制是否完成以及是否有DNA損傷。若檢測(cè)到問(wèn)題，會(huì)阻止細(xì)胞進(jìn)入M期，直至問(wèn)題解決。3.紡錘體檢查點(diǎn)（SAC）：位于紡錘體上的一個(gè)檢查點(diǎn)，確保所有姐妹染色單體都已正確附著在紡錘體微管上。若附著不正確，會(huì)阻止紡錘體分裂環(huán)形成，從而阻止細(xì)胞分裂。4.化學(xué)遺傳學(xué)：利用化學(xué)物質(zhì)（誘變劑或抑制劑）處理生物體，通過(guò)觀察其表型變化來(lái)研究特定基因功能或信號(hào)通路的一種研究方法。四、簡(jiǎn)答題1.Wee1激酶通過(guò)磷酸化CDK1（特別是Tyr15位點(diǎn)）來(lái)抑制其活性，阻止細(xì)胞過(guò)早進(jìn)入M期。Cdc25激酶則通過(guò)去除CDK1上的抑制性磷酸化（如Tyr15），使CDK1激活。Wee1和Cdc25在細(xì)胞周期中呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，Cdc25的活性通常在Wee1之后升高，共同精確調(diào)控G2/M期轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)時(shí)間。2.細(xì)胞通過(guò)紡錘體檢查點(diǎn)（SAC）確保染色體正確分離。其機(jī)制主要是：當(dāng)所有姐妹染色單體都正確附著于紡錘體兩極的微管時(shí)，稱(chēng)為“無(wú)動(dòng)粒狀態(tài)”。此時(shí)，Mad/Bub蛋白復(fù)合物（如Mad2）被隔離在細(xì)胞質(zhì)中，不能阻止分裂促進(jìn)蛋白（如Cdc20）結(jié)合APC/C，導(dǎo)致分離促進(jìn)蛋白（Separase）不能被降解，從而保持姐妹染色單體連接。若存在未正確附著的染色單體，“無(wú)動(dòng)粒狀態(tài)”被解除，Mad/Bub蛋白進(jìn)入細(xì)胞核并結(jié)合Cdc20，阻止APC/C活性，分離促進(jìn)蛋白被降解，從而阻止紡錘體分裂環(huán)形成，阻止細(xì)胞分裂，給予修復(fù)或重新附著的時(shí)間。3.CDK抑制劑作為抗癌藥物的作用機(jī)制主要是通過(guò)特異性地抑制細(xì)胞周期中關(guān)鍵的CDK（如CDK1,CDK4/6,CDK2），阻斷周期蛋白-CDK復(fù)合物的形成或活性。這會(huì)導(dǎo)致下游底物（如Rb蛋白、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白等）不能被正確磷酸化，從而阻止細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期，或阻止細(xì)胞從G2期進(jìn)入M期，最終導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯。長(zhǎng)期停滯可能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡或分化。4.鈣離子（Ca2+）作為重要的第二信使，在細(xì)胞分裂調(diào)控中通過(guò)多種方式發(fā)揮作用。例如，細(xì)胞外信號(hào)刺激可引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高，活化的Ca2+可以：①調(diào)節(jié)鈣依賴性蛋白激酶（如CaMKII）的活性，進(jìn)而影響細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)或CDK的活性；②影響磷酸酶的活性，從而改變CDK及相關(guān)蛋白的磷酸化狀態(tài)；③通過(guò)鈣離子通道調(diào)控細(xì)胞收縮（如胞質(zhì)分裂環(huán)的形成）；④參與特定信號(hào)通路（如MAPK通路）的調(diào)控，間接影響細(xì)胞周期進(jìn)程。五、論述題細(xì)胞周期調(diào)控網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一個(gè)高度復(fù)雜且精確的分子機(jī)制確保細(xì)胞分裂的準(zhǔn)確性和完整性。核心是周期蛋白（Cyclins）與周期蛋白依賴性激酶（CDKs）的有序循環(huán)表達(dá)與結(jié)合。CDKs本身沒(méi)有活性，需要與特定類(lèi)型的周期蛋白結(jié)合形成有活性的激酶復(fù)合物。這些復(fù)合物通過(guò)磷酸化下游目標(biāo)蛋白（如Rb蛋白、轉(zhuǎn)錄因子E2F、染色體相關(guān)蛋白等），驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期進(jìn)程從一個(gè)階段進(jìn)入下一個(gè)階段。關(guān)鍵的調(diào)控節(jié)點(diǎn)包括G1/S檢查點(diǎn)、G2/M檢查點(diǎn)和紡錘體檢查點(diǎn)。G1/S檢查點(diǎn)監(jiān)控細(xì)胞大小、營(yíng)養(yǎng)狀況和DNA損傷，確保只有當(dāng)條件滿足且DNA完整時(shí)才進(jìn)入S期進(jìn)行DNA復(fù)制。G2/M檢查點(diǎn)監(jiān)控DNA復(fù)制是否完成以及是否有未修復(fù)的DNA損傷，防止DNA損傷的細(xì)胞進(jìn)入M期。紡錘體檢查點(diǎn)（SAC）確保所有姐妹染色單體都正確附著在紡錘體上，只有在確認(rèn)所有染色體都被安全捕獲后才會(huì)允許細(xì)胞分裂。這些檢查點(diǎn)依賴于一系列檢查點(diǎn)蛋白（如Chk1/Chk2、Wee1、Cdc25、Mad/Bub等）以及相關(guān)的信號(hào)通路（如ATM/ATR通路、鈣信號(hào)通路、MAPK通路等）的精密協(xié)調(diào)。例如，ATM/ATR通路在檢測(cè)到DNA損傷時(shí)被激活，通過(guò)磷酸化Chk1/Chk2，進(jìn)而抑制Cdk1活性或激活Wee1，阻止細(xì)胞進(jìn)入M期。Mad/Bub蛋白復(fù)合物則根據(jù)紡錘體附著狀態(tài)調(diào)控Cdc20的活性，從而精細(xì)控制分離促進(jìn)蛋白（Separase）的活性。此外，化學(xué)生物學(xué)研究表明，許多小分子藥物可以靶向這些調(diào)