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(體細(xì)胞染色體數(shù)為12條)腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時(shí)長(zhǎng)及DNA含量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在G2期數(shù)目倍增的細(xì)胞器是__________

（2）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(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(wú)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。

（3）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________。

（4）若向甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)液中加人過(guò)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(guò)量胸苷約________h后，細(xì)胞都將停留在S期 。

（5）乙動(dòng)物腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)為24h，M期時(shí)長(zhǎng)為1.9h。若要在顯徽鏡下觀察細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體形態(tài)的變化，選用_________(填“甲”或“乙”)動(dòng)物腸上皮細(xì)胞更合適。

（6）在光學(xué)顯徽鏡下觀察，同處于分裂末期的動(dòng)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】中心體 2.2 M 12→24→12 7.4 甲 動(dòng)物腸上皮細(xì)胞膜從中部凹陷，細(xì)胞縊裂；洋蔥根尖細(xì)胞在中央形成細(xì)胞板

【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。細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期又包括G1、S和G2期。G1期主要合成RNA和蛋白質(zhì)；S期是DNA合成期；G2期DNA合成終止，合成RNA及蛋白質(zhì)；M期是細(xì)胞分裂期。有絲分裂過(guò)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。

（1）中心體與動(dòng)物細(xì)胞的分裂過(guò)程中紡錘體的形成有關(guān)，一般一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞一個(gè)中心體，在細(xì)胞分裂的G2期中心體倍增，在有絲分裂前期由兩個(gè)中心體發(fā)出星射線形成紡錘體。

（2）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期才會(huì)最快出現(xiàn)在M期，由圖可知G2的時(shí)長(zhǎng)為2.2小時(shí)，所以最快要經(jīng)過(guò)2.2小時(shí)就可以在M期觀測(cè)到被標(biāo)記的細(xì)胞。

（3）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(shuō)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12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：12→24→12。

（4）由題意可以知道：因?yàn)榧尤胄剀蘸笾灰种屏颂幱赟期的細(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(lái)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3.4+1.8+2.2=7.4小時(shí)。
（5）觀察細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體形態(tài)、數(shù)目的變化，不僅要要選擇細(xì)胞周期短的細(xì)胞，更要選擇分裂期在整個(gè)細(xì)胞周期中所占的比例相對(duì)較大的細(xì)胞，這樣才更容易觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。甲細(xì)胞分裂期在細(xì)胞周期中所占的比例為1.8÷（3.4+1.8+2.2+7.9）≈11.8%，乙細(xì)胞的分裂期在細(xì)胞周期中所占的比例為1.9÷24≈7.9%，所以甲細(xì)胞分裂期在細(xì)胞周期中所占比例大，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(guò)程中染色體形態(tài)的變化，選用甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞更合適。

（6）動(dòng)物腸上皮細(xì)胞在有絲分裂末期細(xì)胞膜從中間凹陷，最終一個(gè)細(xì)胞縊裂為兩個(gè)細(xì)胞；而洋蔥根尖細(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，從而使植物細(xì)胞由一個(gè)變?yōu)閮蓚�(gè)。