Question

12．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）．如圖標(biāo)注了甲動(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．請(qǐng)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(dòng)物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記．在S期細(xì)胞內(nèi)主要的變化是DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成．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2.2h后會(huì)檢測(cè)到被標(biāo)記的M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1.8h，處于M期的一個(gè)細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化情況是12→24→12．
（3）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7.4 h后，細(xì)胞都將停留在S期．
（4）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l．9h．若要在顯徽鏡下觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用甲 （填“甲”或“乙”）動(dòng)物腸上皮細(xì)胞更合適．觀察染色體形態(tài)和數(shù)目最佳的時(shí)期是M期的中期．
（5）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)別是后者在末期后出現(xiàn)細(xì)胞板，前者不會(huì)；還有前者的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)會(huì)向內(nèi)凹陷，后者不會(huì)．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（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(dòng)物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記．在S期細(xì)胞內(nèi)主要的變化是DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，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．
（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)間即1.8小時(shí)；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．
（3）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）觀察細(xì)胞分裂過程中染色體形態(tài)、數(shù)目的變化，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試驗(yàn)現(xiàn)象．甲細(xì)胞分裂期在整個(gè)細(xì)胞周期中所占的比例為$\frac{1.8}{3.4+7.9+2.2+1.8}$×100%=11.76%，乙細(xì)胞分裂期在整個(gè)細(xì)胞周期中所占的比例為$\frac{1.9}{24}$×100%=7.92%，故選用甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞更合適．觀察染色體形態(tài)和數(shù)目最佳的時(shí)期是M期的中期，此時(shí)染色體形態(tài)和數(shù)目最清晰．
（5）通過題目意可以知道：該試題考查的是動(dòng)、植物細(xì)胞在有絲分裂末期的不同．即動(dòng)物細(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，從而植物細(xì)胞由一個(gè)變?yōu)閮蓚�(gè)．
故答案為：
（1）DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成   2.2
（2）1.8  12→24→12
（3）7.4
（4）甲 中期
（5）細(xì)胞板  向內(nèi)凹陷

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合曲線圖，考查有絲分裂過程及其變化規(guī)律，首先要求考生識(shí)記有絲分裂過程不同時(shí)期的特點(diǎn)，掌握有絲分裂過程中DNA含量和染色體數(shù)目變化規(guī)律，解答第（1）和第（2）題；其次要求考生結(jié)合曲線圖，特別是圖中的數(shù)據(jù)，解答第（3）和第（4）題；還要求考生識(shí)記動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別，解答第（5）題．