Sự điều hòa chu kì tế bào ở pha M (pha phân bào) có liên quan đến các loại protein A, B, C; p-A và p-C là trạng thái phosphoryl hóa của các protein tương ứng.
1/10
(2,0 điểm)
Sự điều hòa chu kì tế bào ở pha M (pha phân bào) có liên quan đến các loại protein A, B, C; p-A và p-C là trạng thái phosphoryl hóa của các protein tương ứng. Để tìm hiểu vai trò của mỗi loại protein trong điều hòa chu kì tế bào ở pha M, các nhà khoa học tiến hành đồng bộ hóa toàn bộ tế bào ở mô phân chia về pha G1 (thời điểm 0 giờ) rồi khởi phát lại tiến trình của chu kì tế bào. Biết rằng thời gian diễn ra của pha G1 và pha S lần lượt là 1 giờ 15 phút, và 45 phút. Số lượng protein A, B, C nội bào có thể được phân tích nhờ phương pháp Western blot, kết quả thí nghiệm được thể hiện ở Hình 1.
a) Hãy cho biết mỗi loại protein A, B và C nói trên là cyclin, protein kinase phụ thuộc cyclin (Cdk) hay protein đáp ứng của phức hệ cyclin-Cdk? Giải thích.
b) Ở mỗi thời điểm 1,5 giờ; 2,5 giờ; 3 giờ và 3,5 giờ, các tế bào đang ở pha nào (G1, S, G2, M) của chu kì tế bào? Giải thích.
c) Hãy cho biết vai trò của enzyme phosphatase (hoạt hóa, ức chế, không làm thay đổi hoạt tính) đối với Cyclin điều hòa pha M? Giải thích.
d) Chất Y có khả năng bất hoạt sự biểu hiện của gene mã hóa Cyclin điều hòa pha M ở nhân tế bào. Hãy cho biết khi xử lý tinh hoàn của một cá thể chuột đực với chất Y thì khả năng tạo tinh trùng của cá thể chuột này sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.
Ý | Nội dung | Điểm |
a) | - A là protein đáp ứng với phức hệ cyclin-Cdk vì khi lượng C tăng dần thì p-A xuất hiện và khi C mất đi thì p-A cũng giảm → A là protein đáp ứng, được hoạt hóa (bằng phosphoryl hóa) bởi phức hệ cyclin-Cdk. - C là cyclin vì trong ba loại protein A, B và C, chỉ có lượng cyclin là thay đổi theo chu kỳ tế bào, cyclin được bắt đầu tổng hợp ở cuối pha S, đạt đỉnh ở giữa pha M, sau đó bị thoái hóa. - B là protein kinase phụ thuộc cyclin → lượng Cdk là không thay đổi theo chu kỳ. (Nếu thí sinh trả lời đúng 2/3 ý thì cho 0,25) |
0,5 |
b) | Ở thời điểm 0 giờ, các tế bào đều được đồng bộ hóa về pha G1. Như vậy: - Ở thời điểm 1,5 giờ, tế bào đang ở pha S. - Ở thời điểm 2,5 giờ, tế bào đang ở pha G2. - Ở thời điểm 3 giờ, tế bào ở pha M vì nồng độ cyclin điều hòa pha M đạt cao nhất. - Ở thời điểm 3,5 giờ, tế bào quay trở lại pha G1 vì cyclin điều hòa pha M bị phân hủy. | 0,5 |
c) | - Enzyme phosphatase có chức năng hoạt hóa cyclin điều hòa chu kỳ tế bào ở pha M. - Giải thích: + Dạng không phosphoryl hóa của cyclin (C) là dạng hoạt động, do nó đạt cao nhất ở pha M (thời điểm 3 giờ ở ý 3b). + Enzyme phosphatase chuyển protein cyclin ở trạng thái bất hoạt (p-C) sang protein cyclin ở trạng thái hoạt hóa (C). | 0,25
0,25 |
d) | Giảm/Không tạo ra tinh trùng vì chất Y bất hoạt sự biểu hiện của gene mã hóa cyclin điều hòa pha M, ức chế pha M của các tế bào sinh dục sơ khai → giảm hoặc không tạo ra tinh trùng. | 0,5
|