Question

不同的生物材料均可能用來研究細胞的增殖，回答下列相關的問題：
（1）取菊花莖中中軸、側枝、髓等部位的分生組織測定其細胞周期的時間如下表（單位：h）

分生組織部位	周期總時間	間期
		G1	S	G2
中軸	135.0	112.4	10.1	9.3
側枝	51.4	30.9	7.9	9.4
髓	72.5	51.7	8.9	8.7

①表中側枝分生區(qū)細胞的細胞周期的分裂期時間為

 

h．
②同種生物內的細胞周期的長短主要取決于

 

　期；DNA的復制是在S期完成的，則G₁期發(fā)生的變化最可能是

 

．
③根據表中數(shù)據，你還能得出的結論有

 

．
（2）科學家以酵母菌作為研究對象，找出控制細胞周期的關鍵因子-cdc28蛋白質，cdc28蛋白質能促進細胞由G1期進入S期的檢驗點（檢驗點是指具有調節(jié)功能的蛋白質會在此時期讓細胞周期呈現(xiàn)暫停狀態(tài)，讓細胞檢查DNA是否受到破壞或與有無任何的缺陷，并且在進入下一個時期之前進行修補工作．只有完成了檢驗點的工作，才能細胞周期進一步進行）．請根據以上資料設計一個簡單實驗，探究高能量輻射線對cdc28蛋白質功能的影響．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．
實驗原理：通過計算酵母菌在輻射和誘導物質的作用下的密度，來確定細胞周期是否因射線照射而改變．（對酵母菌細胞的計數(shù)方法不作要求）
實驗步驟：
①取正常酵母菌細胞及培養(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)相同時間后，顯微鏡下統(tǒng)計并比較三組酵母菌細胞的
．預期實驗結果及結論：

 

若

 

，說明高能量輻射線照射導致部分cdc28蛋白質的功能受到影響．若甲組和乙組酵母菌數(shù)量相當，都大于丙組，說明高能量輻射線對cdc28蛋白質的功能沒有影響．

Answer 1

考點：細胞周期的概念,細胞有絲分裂不同時期的特點

專題：

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

解答： 解：（1）①由以上分析可知，側枝分生區(qū)細胞的細胞周期的分裂期時間=細胞周期總時間-分裂間期=51.4-（30.9+7.9+9.4）=3.2h．
②由表中數(shù)據可知，G₁期時間占細胞周期總時間的比例最大，即同種生物內的細胞周期的長短主要取決于 G₁期；DNA的復制是在S期完成的，因此G₁期要為DNA的復制作準備（或合成DNA復制時所需要的蛋白質）．
③根由以上分析可知：菊花莖的不同分生組織的細胞周期長度不同；分裂間期時間遠大于分裂期時間；不論細胞周期多長，但分裂期時間相同，都是3.2h．
（2）本實驗的目的是驗證cdc28蛋白質的功能．實驗設計要求遵循對照原則和單一變量原則，該實驗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，其他實驗變量都要相同且適宜，因此可設計以下實驗步驟：
①取正常酵母菌細胞及培養(yǎng)液，編號為甲組、乙組，另取等量的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細胞及培養(yǎng)液，編號為丙組；
②正常環(huán)境下培養(yǎng)一段時間后，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)相同時間，用顯微鏡統(tǒng)計并比較三組酵母菌細胞數(shù)量．
實驗結果及結論：若甲組酵母菌數(shù)量明顯大于乙組、丙組酵母菌數(shù)量，說明高能量輻射線照射是cdc28蛋白質的功能受到影響
若甲組酵母菌數(shù)量大于乙組，乙組大于丙組，說明高能量輻射線照射導致部分cdc28蛋白質的功能受到影響．
若甲組和乙組酵母菌數(shù)量相當，都大于丙組，說明高能量輻射線對cdc28蛋白質的功能沒有影響．．
故答案為：
（1）①3.2
②G₁  為DNA復制作準備（或合成DNA復制時所需要的蛋白質）
③菊花莖的不同分生組織的細胞周期長度不同；分裂間期時間遠大于分裂期時間；不論細胞周期多長，但分裂期時間相同，都是3.2 h（任答一條，合理即可）
（2）實驗步驟：
①等量的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細胞及培養(yǎng)液
實驗結果及結論：若甲組酵母菌數(shù)量明顯大于乙組、丙組酵母菌數(shù)量，說明高能量輻射線照射是cdc28蛋白質的功能受到影響
若甲組酵母菌數(shù)量大于乙組，乙組大于丙組，

點評：本題結合圖表，考查細胞周期、細胞有絲分裂分裂不同時期的特點、探究實驗，要求考生識記細胞周期的概念及階段，能根據表中數(shù)據計算分裂期時間，并得出結論；明確實驗的目的、自變量和因變量，能根據探究實驗的原則完善實驗步驟，并得出實驗結論．