Question

不同的生物材料均可能用來(lái)研究細(xì)胞的增殖，回答下列相關(guān)的問(wèn)題：
（1）取菊花莖中中軸、側(cè)枝、髓等部位的分生組織測(cè)定其細(xì)胞周期的時(shí)間如下表（單位：h）

分生組織部位	周期總時(shí)間	間期
		G1	S	G2
中軸	135.0	112.4	10.1	9.3
側(cè)枝	51.4	30.9	7.9	9.4
髓	72.5	51.7	8.9	8.7

①表中側(cè)枝分生區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞周期的分裂期時(shí)間為

 

h．
②同種生物內(nèi)的細(xì)胞周期的長(zhǎng)短主要取決于

 

　期；DNA的復(fù)制是在S期完成的，則G₁期發(fā)生的變化最可能是

 

．
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)，你還能得出的結(jié)論有

 

．
（2）科學(xué)家以酵母菌作為研究對(duì)象，找出控制細(xì)胞周期的關(guān)鍵因子-cdc28蛋白質(zhì)，cdc28蛋白質(zhì)能促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期的檢驗(yàn)點(diǎn)（檢驗(yàn)點(diǎn)是指具有調(diào)節(jié)功能的蛋白質(zhì)會(huì)在此時(shí)期讓細(xì)胞周期呈現(xiàn)暫停狀態(tài)，讓細(xì)胞檢查DNA是否受到破壞或與有無(wú)任何的缺陷，并且在進(jìn)入下一個(gè)時(shí)期之前進(jìn)行修補(bǔ)工作．只有完成了檢驗(yàn)點(diǎn)的工作，才能細(xì)胞周期進(jìn)一步進(jìn)行）．請(qǐng)根據(jù)以上資料設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，探究高能量輻射線對(duì)cdc28蛋白質(zhì)功能的影響．材料用具：正常酵母菌及培養(yǎng)液、相同密度的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細(xì)胞及培養(yǎng)液、高能量輻射線、有螺旋蓋的試管、移液管、顯微鏡等．
實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)計(jì)算酵母菌在輻射和誘導(dǎo)物質(zhì)的作用下的密度，來(lái)確定細(xì)胞周期是否因射線照射而改變．（對(duì)酵母菌細(xì)胞的計(jì)數(shù)方法不作要求）
實(shí)驗(yàn)步驟：
①取正常酵母菌細(xì)胞及培養(yǎng)液，作為甲組、乙組，另取

 

作為丙組；
②正常環(huán)境下培養(yǎng)一段時(shí)間后，用高能量輻射線照射乙組；
③相同且適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)相同時(shí)間后，顯微鏡下統(tǒng)計(jì)并比較三組酵母菌細(xì)胞的
．預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：

 

若

 

，說(shuō)明高能量輻射線照射導(dǎo)致部分cdc28蛋白質(zhì)的功能受到影響．若甲組和乙組酵母菌數(shù)量相當(dāng)，都大于丙組，說(shuō)明高能量輻射線對(duì)cdc28蛋白質(zhì)的功能沒(méi)有影響．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞周期的概念,細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期的特點(diǎn)

專(zhuān)題：

分析：分析表格：菊花莖中中軸分生組織的細(xì)胞周期的總時(shí)間為135.0h，其中分裂間期時(shí)間=G₁期+S期+G₂期=131.8h，則分裂期時(shí)間=細(xì)胞周期總時(shí)間-分裂間期=3.2h；側(cè)枝分生組織的細(xì)胞周期的總時(shí)間為51.4h，其中分裂間期時(shí)間=G₁期+S期+G₂期=48.2h，則分裂期時(shí)間=細(xì)胞周期總時(shí)間-分裂間期=3.2h；髓分生組織的細(xì)胞周期的總時(shí)間為72.5h，其中分裂間期時(shí)間=G₁期+S期+G₂期=69.3h，則分裂期時(shí)間=細(xì)胞周期總時(shí)間-分裂間期=3.2h．

解答： 解：（1）①由以上分析可知，側(cè)枝分生區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞周期的分裂期時(shí)間=細(xì)胞周期總時(shí)間-分裂間期=51.4-（30.9+7.9+9.4）=3.2h．
②由表中數(shù)據(jù)可知，G₁期時(shí)間占細(xì)胞周期總時(shí)間的比例最大，即同種生物內(nèi)的細(xì)胞周期的長(zhǎng)短主要取決于 G₁期；DNA的復(fù)制是在S期完成的，因此G₁期要為DNA的復(fù)制作準(zhǔn)備（或合成DNA復(fù)制時(shí)所需要的蛋白質(zhì)）．
③根由以上分析可知：菊花莖的不同分生組織的細(xì)胞周期長(zhǎng)度不同；分裂間期時(shí)間遠(yuǎn)大于分裂期時(shí)間；不論細(xì)胞周期多長(zhǎng)，但分裂期時(shí)間相同，都是3.2h．
（2）本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證cdc28蛋白質(zhì)的功能．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求遵循對(duì)照原則和單一變量原則，該實(shí)驗(yàn)的單一變量為酵母菌是否具有cdc28基因缺陷及射線照射，因變量為酵母菌數(shù)量，其他實(shí)驗(yàn)變量都要相同且適宜，因此可設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)步驟：
①取正常酵母菌細(xì)胞及培養(yǎng)液，編號(hào)為甲組、乙組，另取等量的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細(xì)胞及培養(yǎng)液，編號(hào)為丙組；
②正常環(huán)境下培養(yǎng)一段時(shí)間后，用高能量輻射線照射乙組；
③在相同且適宜的條件下培養(yǎng)相同時(shí)間，用顯微鏡統(tǒng)計(jì)并比較三組酵母菌細(xì)胞數(shù)量．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若甲組酵母菌數(shù)量明顯大于乙組、丙組酵母菌數(shù)量，說(shuō)明高能量輻射線照射是cdc28蛋白質(zhì)的功能受到影響
若甲組酵母菌數(shù)量大于乙組，乙組大于丙組，說(shuō)明高能量輻射線照射導(dǎo)致部分cdc28蛋白質(zhì)的功能受到影響．
若甲組和乙組酵母菌數(shù)量相當(dāng)，都大于丙組，說(shuō)明高能量輻射線對(duì)cdc28蛋白質(zhì)的功能沒(méi)有影響．．
故答案為：
（1）①3.2
②G₁  為DNA復(fù)制作準(zhǔn)備（或合成DNA復(fù)制時(shí)所需要的蛋白質(zhì)）
③菊花莖的不同分生組織的細(xì)胞周期長(zhǎng)度不同；分裂間期時(shí)間遠(yuǎn)大于分裂期時(shí)間；不論細(xì)胞周期多長(zhǎng)，但分裂期時(shí)間相同，都是3.2 h（任答一條，合理即可）
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①等量的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細(xì)胞及培養(yǎng)液
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若甲組酵母菌數(shù)量明顯大于乙組、丙組酵母菌數(shù)量，說(shuō)明高能量輻射線照射是cdc28蛋白質(zhì)的功能受到影響
若甲組酵母菌數(shù)量大于乙組，乙組大于丙組，

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖表，考查細(xì)胞周期、細(xì)胞有絲分裂分裂不同時(shí)期的特點(diǎn)、探究實(shí)驗(yàn)，要求考生識(shí)記細(xì)胞周期的概念及階段，能根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算分裂期時(shí)間，并得出結(jié)論；明確實(shí)驗(yàn)的目的、自變量和因變量，能根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的原則完善實(shí)驗(yàn)步驟，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．