第十一章细胞周期及其调控
《细胞生物学》题库+第十一章+细胞增殖及其调控
《细胞生物学》题库第十一章细胞增殖及其调控一、名词解释1.MPF2.细胞周期蛋白3.APC4.复制起点识别复合体5.DNA复制执照因子学说6.G0期细胞7.癌基因8.长因子9.细胞周期10.联会复合体11.抑癌基因二、选择题1.G1期PCC(染色体超前凝集)为( ),S期PCC为( ),G2期PCC为( )。
A.粉末状，细单线状，双线状B.细单线状，粉末状，双线状C.双线状，细单线状，粉末状D.双线状，粉末状，细单线状2.周期蛋白中有一段相当保守的含100左右氨基酸序列,称为。
A.破坏框B.PEST序列C.周期蛋白框D.PSTAIRE序列3.破坏框主要存在于周期蛋白分子中。
A.G1期 B.S期 C.G2期 D.M期4.G1中序列,与G1期周期蛋白的更新有关。
A.PEST序列B.PSTAIRE序列C.破坏框D.周期蛋白框5.CDK激酶结构域中,有一段保守序列,称( ),此序列与( )结合有关。
A.信号肽,破坏框B.信号肽,周期蛋白C.PSTAIRE,周期蛋白D.PSTAIRE,破坏框6.APC活性受到监控。
A.纺锤体检验点 B.检验点 C.Mad2 D.cdc2o7.S期起始的关键因子是。
A.cyclinA B.cyclinB C.cyclinD D.cyclinE8.染色质在期获得DNA复制执照因子。
A.G1 B.M C.S D.G29.复制起点识别复合体的蛋白质为。
A.Acp B.Orc C.Mcm D.Pcc10.第一个被分离出来的cdc基因是( ),又称( )。
A.cdc2 CDK2B.cdc1 CDK1C.cdc2 CDK1D.cdc1 CDK211.RNA和微管蛋白的合成发生在。
A.G1期 B.S期 C.G2期 D.M期 E.G0期12.有丝分裂器的形成是在。
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期 E.末期13.对药物的作用相对不敏感的时期是。
A.G1期 B.S期 C.M期 D.G2期 E.G0期14.CyclinA的合成发生在。
细胞周期及其调控机制课件
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1
一、细胞周期概念
• 细胞周期:指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束 到下一次有丝分裂完成所经历的整个序贯过程， 它可分为4 个时相， 即G1 、S、G2 和M 期。
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2
细胞周期进程的实现有赖于各级调控因子对细 胞周期精确而严密的调控，这些调控因子的核心 是
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5
MPF活性、Cdc13、Cdc2 的表达水平
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6
CDK1的激活需要Thr14和Tyr15去磷酸化和Tyr161的磷酸化
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三、CDK的正性调控因子———Cyclin
Cyclin 作为蛋白激酶复合体的调节亚基,对CDKs起正性 调节作用。它们分别在细胞周期的不同时相中合成、积累， 并与相应的CDK结合，激活CDK的蛋白激酶活性，从而调 节细胞周期进程。
p27 可与cyclinE-CDK2、cyclinA-CDK2、cyclinD-CDK4 复合物结合 抑制其对底物的磷酸化作用，使细胞不能发生G1 —S 期的转换， 停滞于G1期。
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CDK、cyclin、CKI对细胞周期的调控
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性被抑制，细胞周期停滞于G1 期；cyclinD/CDK 4等激酶复合
体使Rb 磷酸化失活,失活的Rb 释放E2F 等转录因子，促使细胞进
入S 期。
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p16 特异性结合CDK4从而抑制cyclinD-CDK4 的活性，P16 蛋白可阻止 Rb 的磷酸化，从而调节细胞周期，阻滞G1 —S 期的转变。
各亚型cyclin D1-3，在不同细胞中的表达量不同，但具有 相同的功效。
细胞周期的分子机制及其调控
细胞周期的分子机制及其调控细胞生命周期被广泛认为是细胞生物学的核心问题。
这一周期包含了细胞生长、DNA复制、细胞分裂等诸多关键过程。
而这些细胞周期中的过程是非常复杂的，涉及到多个分子因素的协同作用。
本文将探讨细胞周期的分子机制以及如何通过调控这些分子机制来控制细胞周期的进展。
1. 细胞周期的分子机制细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期四个阶段。
这四个阶段的交替进行，构成了细胞周期。
其中，G1期和G2期被称为“静止期”，而S期和M期被称为“增殖期”。
细胞周期中的各种生物学过程都是由多个分子因素协同作用而成的。
在G1期，细胞需要大量合成RNA和蛋白质，并细胞进行生长。
这些分子因素通常被称为“生长因素”，对细胞的增殖有着重要的作用。
在S期，细胞进行DNA复制，确保每个新生细胞都能够获得完整的基因组。
DNA复制也是一项非常复杂的过程，需要多个分子酶及其协同作用才能完成。
在G2期，细胞需要再次生长并进行准备，准备好进入下一个阶段，即M期。
这个准备阶段也涉及到多个分子因素的协同作用。
在M期，细胞进行分裂。
细胞分裂是细胞周期中最重要的过程之一，也是最复杂的过程之一。
细胞分裂过程中，需要多个分子因素协同作用，如微管蛋白、丝裂原纤维蛋白等。
2. 细胞周期调控为了保证细胞周期的正常进行，细胞周期需要受到严格的调控。
这种调控通常由细胞周期调控蛋白质负责，这些蛋白质可以促进或抑制细胞周期的进程。
调控细胞周期有三种方式：细胞自主调控、体内激素作用和免疫调控。
其中，细胞自主调控是最重要的一种。
细胞自主调控的分子机制通常涉及到多个分子因素的协同作用，如多种蛋白质激酶、磷酸酶、转录因子等。
3. 细胞周期的调控异常细胞周期调控异常通常会导致不良后果，如癌症、脑损伤等。
这些不良后果通常与细胞周期的进展不协调有关。
例如，在肿瘤细胞中，细胞周期调控蛋白质的表达被明显干扰，导致细胞周期异常进展。
此外，体内某些激素作用也可以引起细胞周期异常进展。
细胞生物学第11章1细胞增殖及其调控
周期基本是一致的
22
酵母细胞的细胞周期
酵母细胞的细胞周期与标准的细胞周期在时相和调控方面相似 酵母细胞周期明显特点:首先，酵母细胞周期持续时间较短；细胞分
裂过程属于封闭式，即在细胞分裂时核膜不解聚；纺锤体位于细胞 核内；在一定环境下，也进行有性繁殖
CHAPTER 11 Cell Proliferation and it’s Regulation
此处添加副标题内容
1
#2◆02细2 胞增殖(cell proliferation)是细胞生命活动的重要特征之 一,是生物繁育的基础。
◆单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。
◆多细胞生物由一个单细胞即受精卵分裂发育而来， 细胞增殖 是多细胞生物繁殖基础。
5
Phases of the cell cycle
6
Phases of the cell cycle
#2022
➢ 间期(interphase)
◆G1期(Gap 1 phase),即从M期结束到S期开始前的 一段间歇期; ◆S期,即DNA合成期(DNA synthetic phase); ◆G2期(Gap 2 phase), 即DNA合成后(S期)到有丝 分裂前的一个间歇期;
一、细胞周期
细胞周期是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长 到下次有丝分裂终止所经历的全过程。在这一过程中,细胞的遗 传物质进行复制并均等地分配给两个子细胞。
4
2001年诺贝尔生理学与医学奖: 利兰·哈特韦尔发现了控制细胞周期的基因，
其中一种被称为“START” 的基因对控制各 个细胞周期的最初阶段具有决定性的作用。 保罗·纳西的贡献是发现了CDK。 蒂莫西·亨特的贡献是发现了调节CDK的功能 物质CYCLIN.
细胞周期及其调控(讲义)
体发出，连接在染色 体着丝点动粒上,着丝 点上具有马达蛋白。
+
-
+
+
+
+
-
极体微管：由中心体发出，在纺锤体中
部重叠，重叠部位结合有分子
马达，负责将两极推开。
精选课件
15
染色体的运动
精选课件
16
Two centrosomes, and their forming radial arrays of astral microtubules separating on the surface of an early prophase newt lung cell nucleus.
（三）G2期（有丝分裂准备期）
1. 促有丝分裂因子(MPF)合成 2. 微管蛋白（tubulin)合成 3. 0.3%DNA复制 4 . 结构功能蛋白的合成
G2期 check point： （1） 是否完成DNA复制 ？ （2）是否有DNA错误复制？
（四）M期 （有丝分裂期）
有丝分裂的主要特征是： 姊妹染色单体分离；核膜、核仁破裂重建。
– S期限制点：DNA复制是否完成？
– G2/M限制点：DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？
– 中-后期限制点：纺锤体组装限制点。
精选课件
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Four Checkpoints
精选课件
39
（1）限制点在细胞周期调控中的作用
细胞周期有敏感点，确保细胞周期事件有序进行，检 测，修复。
Checkpoint：
G1 、 G1 /S 、G2期
D
E
( Cyclin D、E 、A)
A
B
M 期 (Cyclin B)
第十一章细胞周期及其调控
第十一章细胞周期及其调控细胞增殖是生命的基本特征，种族的繁衍、个体的发育、机体的修复等都离不开细胞增殖。
一个受精卵发育为初生婴儿，细胞数目增至1012个，长至成年有1014个，而成人体内每秒钟仍有数百万新细胞产生，以补偿血细胞、小肠粘膜细胞和上皮细胞的衰老和死亡。
细胞增殖是通过细胞周期（cell cycle）来实现的，而细胞周期的有序运行是通过相关基因的严格监视和调控来保证的。
细胞无限制增长对个体来说意味着癌症，个体无限制繁殖对地球来说意味着灾难。
一个大肠杆菌若按20分钟分裂一次，并保持这一速度，则两天即可超过地球的重量。
第一节基本概念一、什么是细胞周期细胞周期指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，所需的时间叫细胞周期时间。
可分为四个阶段（图11-1）：①G1期(gap1)，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间；②S期(synthesis phase)，指DNA复制的时期，只有在这一时期H3-TDR才能掺入新合成的DNA中；③G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间；④M期又称D期(mitosis or division)，细胞分裂开始到结束。
图11-1 细胞周期可划分为四个阶段从增殖的角度来看，可将高等动物的细胞分为三类：①连续分裂细胞，在细胞周期中连续运转因而又称为周期细胞，如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞。
②休眠细胞暂不分裂，但在适当的刺激下可重新进入细胞周期，称G0期细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。
③不分裂细胞，指不可逆地脱离细胞周期，不再分裂的细胞，又称终端细胞，如神经、肌肉、多形核细胞等等。
细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关，如：小鼠十二指肠上皮细胞的周期为10小时，人类胃上皮细胞24小时，骨髓细胞18小时，培养的人了成纤维细胞18小时，CHO细胞14小时，HeLa细胞21小时。
不同类型细胞的G1长短不同，是造成细胞周期差异的主要原因。
二、细胞周期时间的测定标记有丝分裂百分率法（percentage labeled mitoses，PLM）是一种常用的测定细胞周期时间的方法。
细胞周期与调控
细胞周期与调控细胞周期是指细胞从诞生到再生产，再到死亡的整个过程。
在细胞周期中，细胞经历了不同的阶段，包括G1期、S期、G2期和M期。
这些阶段都是由一系列的生物反应和细胞通信所调控，确保细胞周期过程正常运行。
本文将深入探讨细胞周期以及其调控机制。
G1期在细胞周期开始的G1期，细胞主要是在增长和发育阶段，为进入下一个阶段做准备。
细胞通过感受外部环境信号，并进行信号转导，调节自身进程。
如果发现自身DNA有损伤，细胞便会停止生长，并进行修复，以确保细胞DNA的完整性。
另外，在细胞周期中，细胞也将会进行生长信号的判断，以决定是否进入下一个阶段。
S期在S期，细胞开始合成DNA，这是整个细胞周期中最重要的一个阶段。
细胞需要精确地复制其基因组，以确保每个子细胞都拥有完整的一组基因。
细胞在这个过程中需要积极合作，进行复制，避免出现错误。
如果DNA损伤不重要，S期细胞将继续向前推进，并产生两个相同的复制体。
G2期在进入G2期后，细胞一直在增长和准备分裂。
在这一过程中，细胞需要检查是否有足够的细胞器以及摄取足够的营养。
如果发现有问题，细胞可以停止生长，等待更适合的条件。
M期M期是细胞周期中的分裂阶段。
M期分成两个阶段，第一个阶段为有丝分裂期，第二个阶段为细胞质分裂。
在有丝分裂期，细胞通过染色体的大幅度重新排列和分离将DNA复制体分成两个不同的子细胞。
在细胞质分裂期，细胞会开始分裂细胞质，最终形成两个独立的完整细胞。
调控机制细胞周期的每个阶段都有一系列的生物反应和细胞通信，这些都是由各种调控机制负责的。
下面是几个重要的调控机制：细胞周期蛋白(Cyclin)：它是细胞周期中最重要的蛋白质之一。
不同阶段的细胞周期蛋白会协同工作，在细胞的各个环节上起到调控作用。
细胞增殖素：细胞增殖素是调节细胞生长的重要激素。
当细胞增殖素与细胞表面的受体结合时，会启动各种生物反应和细胞信号通路，从而控制细胞生长和增殖。
肿瘤抑制基因：肿瘤抑制基因通常通过抑制致癌基因的活动来控制细胞增殖。
细胞周期及其调控研究
细胞周期及其调控研究作为细胞生物学的一个分支，细胞周期研究已经成为生命科学的重要研究领域之一。
细胞周期是指细胞从一开始分裂到最终分裂结束的一个复杂的过程。
这个过程是由许多分子调控的，因此对于细胞周期调控的研究已经成为当前生命科学的热点和前沿问题之一。
1.细胞周期各阶段的定义细胞周期分为四个不同的阶段，包括G1期、S期、G2期和M 期。
其中G1期是指细胞从上一次分裂到DNA合成开始的这段时间；S期是指DNA复制的时期；G2期是指DNA复制完成到有丝分裂开始的这段时间；M期是指有丝分裂的时期，包括五个不同的亚相：前期、早期、中期、晚期和末期。
2.细胞周期的调控机制细胞周期调控是由多种分子参与的复杂生物学过程。
其中最重要的是细胞周期素与其受体（得名于它们最初被发现时的特定周期表现）的相互作用。
CDK活性的调控和蛋白酶的激活也是细胞周期调控中的关键过程。
在细胞周期的不同阶段，不同的蛋白质会通过其活性的变化而发挥其调控作用。
3.细胞周期在癌症的发生中的作用细胞周期调控异常会导致机体不能正常地检测和纠正DNA损伤，从而导致细胞在不适当的时候进入S期和M期。
这些都会导致癌症的发生。
这种细胞周期的异常分为两种不同的类型：一种是由于细胞周期素与其受体的不正常相互作用所致，另一种是由于其他调控机制的变化所导致的。
在现代医学领域，研究细胞周期调控异常的机制已成为研究生物学和治疗癌症的焦点。
特别是在抗肿瘤化学治疗中，根据细胞周期不同阶段和癌细胞与正常细胞之间的不同反应，成功地设计出了许多针对癌症的治疗方案，有效地控制了癌症细胞的增殖。
细胞周期的调控是复杂的过程，它涉及到很多分子及其相互作用的复杂网络。
在未来，细胞周期调控机制的深入研究将有助于我们理解生命中最基本的机制，并且可能带来治疗癌症和其他疾病的新途径。
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第十一章细胞周期及其调控一、名词解释：1. 细胞周期检查点（chckpionts）2. 多线染色体3. 促成熟因子（maturation promoting factor,MPF）4. 联会复合体5. 细胞周期蛋白6. 细胞周期蛋白依赖性激酶7. 灯刷染色体8. 有丝分裂器9. 同源染色体10. 细胞周期同步化11. 核网期二、选择题：请在以下每题中选出正确答案，每题正确答案为1-6个，多选和少选均不得分1.ATM（ataxia telangiectasia-mutated gene）基因缺失，则细胞A.过度生长B.过度分裂C.易发生癌变2.当DNA损伤时，以下哪一种蛋白作为转录因子，能引起P21的表达（P21抑制G1-S期CDK的活性，使细胞周期阻断）A.CDC28B.P53C.RbD.E2F3.在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点(restriction point)的细胞周期检验点（check point）是A.G1/S检验点B.S期检验点C.G2/M检验点D.中-后期检验点4.CDK1激活的条件A.结合Cyclin BB.Thr14和Tyr15磷酸化C.Thr14和Tyr15去磷酸化D.Thr161磷酸化E.Thr161去磷酸化5.泛素（ubiquitin）A.由76个氨基酸组成，高度保守B.共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解C.泛素化是细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋白降解的普遍途径6.Wee1表达不足，细胞将A.过度生长B.过早分裂C.不分裂7.Cdc25表达不足，细胞将A.过度生长B.过早分裂8.用cyclin D的抗体处理细胞，则细胞周期被阻断在A.G1期(gap1)B.S期(synthesis phase)C.G2期(gap2)D.M期(mitosis)9.将MPF注射到G1期的细胞内，则G1期细胞的染色体开始A.解旋B.凝缩C.复制10.成熟促进因子(mature promoting factor，MPF)A.是一种蛋白激酶B.由CDC2和cyclin B组成C.由CDK2和cyclin B组成11.S期的早熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome，PCC)为A.单线状B.粉末状C.双线染色体12.让G1期细胞和S期细胞融合，则G1期细胞的染色体开始A.解旋C.复制D.分裂13.能看到联会复合体（SC）的阶段是A.细线期（leptotene）B.合线期（zygotene）C.粗线期（pachytene）D.双线期（diplotene）E.终变期（diakinesis）14.同源染色体的非姊妹染色单体交换发生于A.细线期（leptotene）B.合线期（zygotene）C.粗线期（pachytene）D.双线期（diplotene）E.终变期（diakinesis）15.核膜解体发生于A.细线期（leptotene）B.合线期（zygotene）C.粗线期（pachytene）D.双线期（diplotene）E.终变期（diakinesis）16.染色体联会最早发生于A.细线期（leptotene）B.合线期（zygotene）C.粗线期（pachytene）D.双线期（diplotene）E.终变期（diakinesis）17.减数分裂（Meiosis）A.DNA复制一次，细胞连续分裂两次B.分裂过程中同源染色体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性C.通常减数分裂I分离的是同源染色体，因而染色体数目减半D.植物的小孢子母细胞通过减数分裂，形成四个精子18.植物的细胞分裂结束时两个子细胞间形成A.胞质收缩环C.赤道板19.以下哪些药物可以抑制动物细胞的胞质分裂A.秋水仙素B.紫杉酚C.细胞松弛素D.微管蛋白抗体E.肌动蛋白抗体F.肌球蛋白抗体20.在后期极体微管（polar mt）A.变短B.延长21.在后期星体微管（astral mt）A.变短B.延长22.植物细胞有丝分裂只具有A.后期A(anaphase A)B.后期B(anaphase B)23.在后期A (anaphase A)着丝点处的微管开始A.组装B.去组装24.后期A (anaphase A)指A.姊妹染色单体分离的过程B.两极分离的过程25.染色体排列到赤道面上的时期称为A.间期（interphase）B.前期(prophase)C.前中期(premetaphase)D.中期(metaphase)E.后期(anaphase)F.末期(telophase)26.中心体复制发生在A.间期（interphase）B.前期(prophase)C.前中期(premetaphase)D.中期(metaphase)E.后期(anaphase)F.末期(telophase)27.核膜解体发生在A.间期（interphase）B.前期(prophase)C.前中期(premetaphase)D.中期(metaphase)E.后期(anaphase)F.末期(telophase)28.过量TDR可将细胞周期阻断在A.G1期(gap1)B.S期(synthesis phase)C.G2期(gap2)D.M期(mitosis)29.用以下哪一种方法处理标本，有望获得较多的中期分裂相A.秋水仙素B.过量TDRC.低温D.细胞松弛素30.用离心法能够分离悬浮培养的分裂期细胞，是因为分裂期细胞A.密度大B.体积大C.沉降速度慢31.在胚胎发育的早期，一些水生动物的卵是同步发育的，是研究细胞周期的两好材料，如A.鱼类B.海参C.海胆D.爪蟾32.在细胞周期的哪一个阶段DNA能被H3-TDR标记A.G1期(gap1)B.S期(synthesis phase)C.G2期(gap2)D.M期(mitosis)33.不分裂细胞，指不可逆地脱离细胞周期，不再分裂的细胞，又称终端细胞，如A.神经细胞B.肌肉细胞C.肝细胞D.骨髓细胞三、是非题：1.细胞周期驱动器为一类依赖周期蛋白的蛋白激酶。
…………………………………（）2. 在第一次减数分裂过程中染色体着丝粒未分裂。
……………………………….……（）3. 染色体的极向运动主要是通过着丝点微管的负端的不断解聚而实现。
……………（）4. P34cdc2为一种磷酸化酶，于细胞周期G1相被降解。
………………………………（）5. 由于染色体重排，常染色体基因移位到异染色质区域，使该基因活性增加，称为位置效应。
…………………………………………………………………………………………（）6. 精原细胞或卵原细胞通过连续两次减速分裂，最后形成4个精子或4个卵子。
…（）7. 中心粒的复制是在细胞周期S相。
……………………………………………………（）8. 哺乳动物细胞中一些基因调控蛋白几乎总是通过结合配体而失活。
………….……（）9. cdc基因是编码一些与细胞周期调控有关的蛋白激酶。
…………………..……..……（）10. 细胞分裂时内质网要经历解体与重建的过程。
………………………………………（）11. 正常细胞在有丝分裂中期时，每条染色体的动粒（kinetochre）均已分别结合来自纺锤体两极的微管。
…………………………………………………………………………………（）四、问答题：1. 什么是细胞周期？2. 细胞周期时间是如何测定的？3. 细胞周期同步化有哪些方法？4. 说明有丝分裂各时期的特点。
5. 说明细胞分裂后期染色单体分离和向两极移动的运动机制。
6. 试述动粒的结构及机能。
7. 说明细胞分裂过程中核膜破裂和重装配的调节机制8. 什么是检验点？9. CDK1激酶活性调控过程是什么？10. 一般蛋白泛素化降解的过程是什么？11. 细胞周期同步化一般有哪几种方法？12. 说明减数分裂的意义和过程，前期I都有哪些主要变化？13. 减数分裂中同源染色体的配对和联会都同哪些因素有关？14. 说明细胞分裂后期染色体移向两极的机制。
15. 说明真核细胞分裂过程中核膜破裂和重装配的调节机制。
16. 什么叫细胞周期？各阶段的主要变化是什么？17. 细胞周期同步化的方法有哪些？18. 试述细胞周期G2相向M相过度过程中p34cdc2活化的机制。
19. 请简要说明胞质分裂的过程。
选择题参考答案：1. C,2. B,3. A,4. ACD,5. ABC,6. B,7. A,8. A,9. B, 10. AB, 11. B, 12. C, 13. BC, 14. C, 15. E, 16. B, 17. ABC, 18. B, 19. CEF, 20. B, 21. A, 22. A, 23. B, 24. A, 25. D, 26. A, 27. B, 28. B, 29. AC, 30. B, 31. BCD, 32. B, 33. AB。