Question

细胞结构与细胞周期

真核细胞分裂过程中，染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态，在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白（姐妹染色单体之间的连结蛋白）的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件，分离酶（SEP）是水解黏连蛋白的关键酶。如图（a）（b）（c）分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。

（1）如图表示某细胞分裂的不同时期，其中（a）所处的时期_____，你的判断依据是_____。

（2）细胞器是细胞内执行重要功能的结构，如图（b）中①所示的细胞器是_____，该细胞器内进行的生理过程包括_____（多选）。

A．糖酵解                  B．乳酸生成

C．三羧酸循环            D．丙酮酸氧化分解

（3）分离酶（SEP）的活性需要被严密调控。保全素（SCR）能与分离酶紧密结合，并充当假底物而阻断其活性。据此分析，下列描述正确的是_____（多选）。

A．分离酶没有专一性

B．保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质

C．保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处

D．保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位

（4）在人类细胞中，分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外。如果此时核膜的通透性不恰当改变，使分离酶处于细胞核内，其可能的结果是_____。

（5）据图中信息，比较蛋白复合物APC在间期和分裂期含量并阐述该含量变化细胞周期中的作用是_____。

Answer

间期 有完整核仁、核膜，染色质没有发生螺旋化 线粒体 CD CD 间期时分离酶如果出现在细胞核内，将提早使得姐妹染色单体分开，而此时纺锤丝还没有附着，分散的染色单体随意移动会使得染色体分配混乱，无法保证DNA平均分配 间期时APC含量低，到了中期APC含量上升；APC含量上升，将使得保全素（SCR）分解，于是释放分离酶，分离酶分解染色单体之间黏连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备

【解析】

观察图中（a）细胞有完整核仁、核膜，染色质发生了复制，没有发生螺旋化，（a）所处的时期为间期。（b）细胞染色体的着丝点整齐地排列在细胞中央，（b）处于中期，①所示的细胞器是线粒体。（c）细胞着丝点分裂，染色体移向两极，（c）处于后期。

分离酶（SEP）的作用是分离姐妹染色单体，如果间期时分离酶如果出现在细胞核内，将提早使得姐妹染色单体分开，而此时纺锤丝还没有附着，分散的染色单体随意移动会使得染色体分配混乱，无法保证DNA平均分配。由柱形图可知，间期时APC含量低，到了中期APC含量上升；根据图中信息，APC含量上升，将使得保全素（SCR）分解，于是释放分离酶，分离酶分解染色单体之间黏连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。

（1）观察图1细胞有完整核仁、核膜，染色质没有发生螺旋化，（a）所处的时期为间期。

（2）图（b）中①所示的细胞器是线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，糖酵解的位置位于细胞质中，A错误；

B、该细胞是动物细胞，无氧呼吸产生乳酸，B错误；

C、D、线粒体上进行有氧呼吸的二、三阶段，三羧酸循环和丙酮酸氧化分解都发生在线粒体中，C、D正确。

（3）A、酶具有专一性，分离酶也具有专一性，A错误；

B、保全素和黏连蛋白是不同种蛋白质，B错误；

C、由题图可知，保全素和黏连蛋白都能与分离酶结合，二者空间结构有局部相似之处，C正确；

D、由题图可知，保全素和黏连蛋白都能与分离酶结合竞争活性部位，D正确。

故选：CD。

（4）分离酶的作用是分离姐妹染色单体，如果间期时分离酶如果出现在细胞核内，将提早使得姐妹染色单体分开，而此时纺锤丝还没有附着，分散的染色单体随意移动会使得染色体分配混乱，无法保证DNA平均分配。

（5）由柱形图可知，间期时APC含量低，到了中期APC含量上升；根据图中信息，APC含量上升，将使得保全素（SCR）分解，于是释放分离酶，分离酶分解染色单体之间黏连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。