Question

閱讀下列材料，回答相關(guān)問(wèn)題．
資料一：為了測(cè)定人的肝癌細(xì)胞的細(xì)胞周期，先利用³H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)癌細(xì)胞并階段性取樣測(cè)定統(tǒng)計(jì)．一段時(shí)間后挑選4個(gè)核DNA 兩條鏈都被標(biāo)記的癌細(xì)胞移入普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，不同間隔時(shí)間取樣．有關(guān)測(cè)試結(jié)果如表：

取樣時(shí)間（h）	對(duì)應(yīng)變化
0	細(xì)胞核開(kāi)始被標(biāo)記
3	被標(biāo)記的細(xì)胞X進(jìn)入分裂期
5	細(xì)胞X著絲粒開(kāi)始分裂
6	細(xì)胞X分裂成兩個(gè)子細(xì)胞
15	標(biāo)記細(xì)胞第二次進(jìn)入分裂期
…
挑選4個(gè)被標(biāo)記的細(xì)胞置于普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)20代	培養(yǎng)的后階段被標(biāo)記細(xì)胞的比例在減少

資料二：生物興趣小組用同位素標(biāo)記法探究得到洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂周期及各階段所經(jīng)歷的時(shí)間，統(tǒng)計(jì)如表．

時(shí)期	G1期	S期	G2期	M期
時(shí)間（h）	10	7	3	1

請(qǐng)根據(jù)相關(guān)材料回答下列問(wèn)題：
（1）肝癌細(xì)胞培養(yǎng)的原理是

 

．肝癌細(xì)胞的一個(gè)分裂周期為

 

 小時(shí)．
（2）將被標(biāo)記的肝癌細(xì)胞置于普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)到第一次分裂后期，細(xì)胞中被標(biāo)記的染色體有

 

條．
（3）在挑選4個(gè)被標(biāo)記的細(xì)胞于普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)的后階段，被標(biāo)記的細(xì)胞比例在減少的原因是

 

，細(xì)胞增殖20 代以后，被標(biāo)記的細(xì)胞最多為

 

個(gè)．
（4）興趣小組的同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)盡快調(diào)控洋蔥根尖分生區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行同步分裂，根據(jù)資料二中相關(guān)信息，他們討論得到的具體操作步驟是：
①將洋蔥根尖置于含有DNA 合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)

 

小時(shí)，讓根尖細(xì)胞停留于G₁期的終點(diǎn)和S 期．
②將根尖取出洗凈移入普通培養(yǎng)液培養(yǎng)最多不超過(guò)

 

小時(shí)，不能讓上一周期中最先進(jìn)入S 期的細(xì)胞進(jìn)入下一細(xì)胞周期的S 期．
③將以上培養(yǎng)的洋蔥根尖取出移入含有DNA 抑制劑的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)至少

 

 小時(shí)，才可讓所有細(xì)胞被阻斷在G₁/S期交界處．
④將以上洋蔥根尖置于普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞同步分裂．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞周期的概念,細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性,觀察細(xì)胞的有絲分裂

專題：

分析：從圖1分析可知：一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段：分裂間期和分裂期．且一般分裂間期大約占細(xì)胞周期的90%～95%，而分裂期大約占5%～10%．在第三小時(shí)，細(xì)胞進(jìn)入了分裂期，而在第15小時(shí)，標(biāo)記細(xì)胞第二次進(jìn)入分裂期，由此說(shuō)明了該生物的細(xì)胞周期為12小時(shí)．
從圖2分析可知：一個(gè)細(xì)胞周期包含G₁期、S期、G₂期、M期四個(gè)連續(xù)階段，即間期與分裂期．間期分為三期、即DNA合成前期（G₁期）、DNA合成期（S期）與DNA合成后期（G₂期），M期為細(xì)胞分裂期． G₁期，從有絲分裂到DNA復(fù)制前的一段時(shí)期，又稱合成前期，此期主要合成RNA和核糖體．該期特點(diǎn)是物質(zhì)代謝活躍，迅速合成RNA和蛋白質(zhì)，細(xì)胞體積顯著增大．這一期的主要意義在于為下階段S期的DNA復(fù)制作好物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備．
S期，即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同時(shí)還要合成組蛋白．DNA復(fù)制所需要的酶都在這一時(shí)期合成．
G₂期，為DNA合成后期，是有絲分裂的準(zhǔn)備期．在這一時(shí)期，DNA合成終止，大量合成RNA及蛋白質(zhì)，包括微管蛋白和促成熟因子等．
M期，為細(xì)胞分裂期，包括前期、中期、后期和末期．

解答： 解：（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理是細(xì)胞增殖（有絲分裂），從圖上中可看出，在第三小時(shí)，細(xì)胞進(jìn)入了分裂期，而在第15小時(shí)，標(biāo)記細(xì)胞第二次進(jìn)入分裂期，由此說(shuō)明了該生物的細(xì)胞周期為12小時(shí)．
（2）人的正常癌細(xì)胞的染色體是46條，由于在有絲分裂末期著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，因此此時(shí)的染色體數(shù)目是92條．
（3）隨著有絲分裂過(guò)程的進(jìn)行，DNA在不斷地復(fù)制，由于DNA的復(fù)制方式是半保留型復(fù)制，因此被標(biāo)記的細(xì)胞比例在減少．其原因可解釋為被標(biāo)記的細(xì)胞數(shù)不變，而子代細(xì)胞數(shù)不斷增加．被標(biāo)記的細(xì)胞最多為：每個(gè)細(xì)胞中的染色體數(shù)目×每條染色體上具有2個(gè)DNA×被標(biāo)記的細(xì)胞數(shù)目=46條染色體×2個(gè)DNA×4個(gè)標(biāo)記細(xì)胞=368個(gè)細(xì)胞．
（4）G₁期，從有絲分裂到DNA復(fù)制前的一段時(shí)期，又稱合成前期，此期主要合成RNA和核糖體．該期特點(diǎn)是物質(zhì)代謝活躍，迅速合成RNA和蛋白質(zhì)，細(xì)胞體積顯著增大．這一期的主要意義在于為下階段S期的DNA復(fù)制作好物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備．
S期，即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同時(shí)還要合成組蛋白．DNA復(fù)制所需要的酶都在這一時(shí)期合成．
G₂期，為DNA合成后期，是有絲分裂的準(zhǔn)備期．在這一時(shí)期，DNA合成終止，大量合成RNA及蛋白質(zhì)，包括微管蛋白和促成熟因子等．
①讓根尖細(xì)胞停留于G₁期的終點(diǎn)和S 期，將洋蔥根尖置于含有DNA 合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)的時(shí)間為：G₂+M+G₁=3+1+10=14小時(shí)．
②進(jìn)入S 期的細(xì)胞進(jìn)入下一細(xì)胞周期的S 期的時(shí)間為：G₂+M+G₁=3+1+10=14小時(shí)．
③讓所有細(xì)胞被阻斷在G₁/S期交界處，因此時(shí)間為S期的時(shí)間7小時(shí)．
故答案為：
（1）細(xì)胞的增殖 12
（2）92
（3）被標(biāo)記的細(xì)胞數(shù)不變，而子代細(xì)胞數(shù)不斷增加 368
（4）①14 ②14 ③7

點(diǎn)評(píng)：此題要求學(xué)生要有較高的生物學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，對(duì)細(xì)胞分裂間期分為三個(gè)時(shí)期，每一個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)要理解并能靈活運(yùn)用．