Question

【題目】細(xì)胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下圖標(biāo)注了甲動(dòng)物(2n=12)腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時(shí)長(zhǎng)及DNA含量。

（1）在電子顯微鏡下觀察處于M期的細(xì)胞，可見紡錘體的形成機(jī)制是________________________。在M期中，染色單體的出現(xiàn)發(fā)生在____期，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶2在_____期。

（2）圖乙中細(xì)胞數(shù)量呈現(xiàn)兩個(gè)峰值，右側(cè)峰值表示圖甲中的_______期細(xì)胞，兩個(gè)峰值之間(不含峰值)的細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖甲中的___期細(xì)胞。

（3）若用適量/少量含放射性同位素的胸苷(DNA復(fù)制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測(cè)。預(yù)計(jì)最快約_____h后會(huì)檢測(cè)到被標(biāo)記的M期細(xì)胞。

（4）從被標(biāo)記的M期細(xì)胞開始出現(xiàn)到其所占M期細(xì)胞總數(shù)的比例達(dá)到100%時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為__________h。

（5）若向甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制，而處于其他時(shí)期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計(jì)加入過量胸苷約________h后，細(xì)胞都將停留在S期（及其G1與S的交界處）。

（6）聯(lián)系上述（3）～（5）題，接在第（5）后面，為了將所有細(xì)胞都停留于G1與S的交界處，應(yīng)充分洗脫過量胸苷后，將細(xì)胞轉(zhuǎn)入含有適量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)____________h后，再轉(zhuǎn)入加入過量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間。

Answer 1

【答案】中心體發(fā)出星射線組成紡錘體 前 前、中 G2和M S 2．2 1．8 7.4 7．9h

【解析】

分析曲線圖：圖示表示甲動(dòng)物（體細(xì)胞染色體數(shù)為12）腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時(shí)長(zhǎng)及DNA含量。有絲分裂過程中，DNA含量變化規(guī)律為：間期加倍（2N→4N），末期還原（2N）；染色體變化規(guī)律為：后期加倍（4N），平時(shí)不變（2N），即12→24→12；）分析乙圖：左側(cè)峰值表示DNA含量為2的細(xì)胞，表示圖甲中的G1期細(xì)胞，右側(cè)峰值表示DNA含量為4的細(xì)胞，表示圖甲中的G2和M細(xì)胞。據(jù)此分析作答。

（1）圖示細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞，在M期動(dòng)物細(xì)胞通過中心體發(fā)出星射線組成紡錘體；在M期，染色單體的出現(xiàn)發(fā)生在前期（DNA分子復(fù)制后）；在有絲分裂前期和中期，每條染色體含有2條染色單體，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1：2。

（2）圖乙左側(cè)峰值表示DNA含量為2的細(xì)胞，表示圖甲中的G1期細(xì)胞；右側(cè)峰值表示DNA含量為4的細(xì)胞，表示圖甲中的G2和M細(xì)胞；兩個(gè)峰值之間（不含峰值）的細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖甲中的S期細(xì)胞。

（3）題目中所求為：“最快”，則被標(biāo)記的DNA分子只有到達(dá)S期的最后并即將進(jìn)入G2期，所以要經(jīng)過2.2小時(shí)就可以在M期觀測(cè)到被標(biāo)記的M期細(xì)胞。

（4）據(jù)圖可知，從被標(biāo)記的M期細(xì)胞開始出現(xiàn)到其所占M期細(xì)胞總數(shù)的比例達(dá)到100%時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為M期的跨度，為1.8h。

（5）由題意可以知道：因?yàn)榧尤胄剀蘸笾灰种屏颂幱?/span>S期的細(xì)胞，而其他時(shí)期的細(xì)胞都不受其影響，則隨著時(shí)間的推移，原來處于G1期的細(xì)胞先進(jìn)入S期并被抑制停留在S期，然后是M期的細(xì)胞，最后是處于G2期的細(xì)胞，所以到細(xì)胞都停留在S期的時(shí)間為G1+M+G2，即為7.4小時(shí)。

（6）為了將所有細(xì)胞都停留于G1與S的交界處，應(yīng)充分洗脫過量胸苷后，將細(xì)胞轉(zhuǎn)入含有適量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個(gè)S期的時(shí)間（7.9h）后，再轉(zhuǎn)入加入過量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間。