Question

【題目】個(gè)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)注甲動物（體細(xì)胞染色體數(shù)為16）腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時(shí)長及DNA含量。請回答下列問題。

（1）若用含放射性同位素的胸苷(DNA復(fù)制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會被標(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。預(yù)計(jì)最快約_______h后會檢測到被標(biāo)記的G1期細(xì)胞。

（2）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)到最大值時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為_______期的時(shí)間，處于該期的一個(gè)細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化情況是______________。

（3）若向甲動物腸上皮細(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（即停止分裂，停留在S期），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。

（4）乙動物腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)長為10 h，M期時(shí)長為l.9 h。若要在顯微鏡下觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用_______ (填“甲”或“乙”)動物腸上皮細(xì)胞更合適。為什么？_________。

（5）在光學(xué)顯微鏡下觀察，同處于分裂末期的動物腸上皮細(xì)胞與洋蔥根尖細(xì)胞，形態(tài)上最主要的區(qū)別是____________________________。

Answer 1

【答案】4 M 16→32→16 7.4 乙 與甲相比，乙的M期在細(xì)胞周期中所占比例更高，更容易觀察到M期細(xì)胞 動物上皮細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷，細(xì)胞縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞，洋蔥根尖細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板

【解析】

分析曲線圖：圖示表示甲動物（體細(xì)胞染色體數(shù)為16）腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時(shí)長及DNA含量。根據(jù)不同時(shí)期的時(shí)間計(jì)算細(xì)胞周期=3.4+7.9+2.2+1.8=15.3h。

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16→32→16。

（1）題目中所求為“最快”，則被標(biāo)記的DNA分子應(yīng)該到達(dá)S期的最后并即將進(jìn)入G2期，所以要經(jīng)過2.2+1.8=4小時(shí)就可以觀測到被標(biāo)記的G1期細(xì)胞了。

（2）從剛出現(xiàn)有標(biāo)記的M期細(xì)胞，到達(dá)有標(biāo)記的M期細(xì)胞達(dá)到最大值，則說明其時(shí)間經(jīng)歷的是一個(gè)M期的時(shí)間；由于該細(xì)胞中含有16條染色體，且M期為細(xì)胞分裂期（包含前期、中期、后期和末期四個(gè)時(shí)期），其染色體的數(shù)量變化是先加倍后減半，即16→32→16。

（3）由題意可知，加入胸苷后只抑制了處于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)。

（4）已知甲動物腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)長為15.3 h，M期時(shí)長為l.8h，而乙動物腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)長為10 h，M期時(shí)長為l.9 h，可見乙細(xì)胞分裂期在細(xì)胞周期中所占的比例更大，在視野中細(xì)胞數(shù)多，易觀察，因此若要在顯微鏡下觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用乙動物腸上皮細(xì)胞更合適。

（5）與植物細(xì)胞相比，動物細(xì)胞有絲分裂末期細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷，細(xì)胞縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞，而植物細(xì)胞則是在赤道板平面上出現(xiàn)了細(xì)胞板，細(xì)胞板向四周延伸形成細(xì)胞壁。