Question

4．cAMP（環化-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，大致機理如圖所示．

（1）由圖可知，被激活的酶A能催化ATP能脫去兩個磷酸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次級卵母細胞和極體．
（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．
（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，結果如圖所示．

①應從小鼠的卵巢（器官）中獲取初級卵母細胞，然后轉移到37℃，含5%CO₂的恒溫培養箱中培養．
②判斷兩種特異性藥物的作用：藥物F特異性活化酶A，藥物H特異性抑制酶P．
③由實驗結果分析，cAMP抑制減數第一次分裂的原因可能是阻止縊縮環的形成（或“促進縊縮環的退化”）及干擾縊縮環的定位．

Answer 1

分析 分析上圖：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．
分析柱形圖：只加藥物F時，沒有完成減數第一次分裂的細胞增多，只加藥物H時，沒有完成減數第一次分裂的細胞減少，且此時產生兩個體積相近的細胞．

解答 解：（1）ATP能脫去兩個磷酸基團并發生環化形成cAMP；初級卵母細胞分裂為次級卵母細胞和極體．
（2）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：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．
（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，結果如圖所示．

①初級卵母細胞是由卵原細胞經過減數第一次分裂間期的染色體復制后形成的，場所是卵巢，因此應從小鼠的卵巢中獲取初級卵母細胞，然后轉移到37℃，含5% CO₂的恒溫培養箱中培養．
②根據圖中結果可知，只加藥物F時，沒有完成減數第一次分裂的細胞增多，只加藥物H時，沒有完成減數第一次分裂的細胞減少，且此時產生兩個體積相近的細胞，這說明藥物F特異性活化酶A，藥物H特異性抑制酶P．
③由實驗結果分析，cAMP抑制減數第一次分裂的原因可能是阻止縊縮環的形成（或“促進縊縮環的退化”）及干擾縊縮環的定位．
故答案為：
（1）磷酸     次級卵母細胞     極體
（2）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
（3）①卵巢    CO₂
②F   H
③阻止縊縮環的形成（或“促進縊縮環的退化”）及干擾縊縮環的定位

點評 本題結合圖解，考查細胞的減數分裂，要求考生識記細胞減數分裂不同時期的特點，能正確分析題圖，并根據圖中信息準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．