Question

【題目】細胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下圖標注了甲動物(2n=12)腸上皮細胞的細胞周期各階段的時長及DNA含量。

（1）在電子顯微鏡下觀察處于M期的細胞，可見紡錘體的形成機制是________________________。在M期中，染色單體的出現(xiàn)發(fā)生在____期，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶2在_____期。

（2）圖乙中細胞數(shù)量呈現(xiàn)兩個峰值，右側(cè)峰值表示圖甲中的_______期細胞，兩個峰值之間(不含峰值)的細胞對應(yīng)圖甲中的___期細胞。

（3）若用適量/少量含放射性同位素的胸苷(DNA復制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動物腸上皮細胞后，處于S期的細胞都會被標記。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。預計最快約_____h后會檢測到被標記的M期細胞。

（4）從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到100%時，所經(jīng)歷的時間為__________h。

（5）若向甲動物腸上皮細胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷，處于S期的細胞立刻被抑制，而處于其他時期的細胞不受影響。預計加入過量胸苷約________h后，細胞都將停留在S期（及其G1與S的交界處）。

（6）聯(lián)系上述（3）～（5）題，接在第（5）后面，為了將所有細胞都停留于G1與S的交界處，應(yīng)充分洗脫過量胸苷后，將細胞轉(zhuǎn)入含有適量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)____________h后，再轉(zhuǎn)入加入過量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間。

Answer 1

【答案】中心體發(fā)出星射線組成紡錘體 前 前、中 G2和M S 2．2 1．8 7.4 7．9h

【解析】

分析曲線圖：圖示表示甲動物（體細胞染色體數(shù)為12）腸上皮細胞的細胞周期各階段的時長及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），平時不變（2N），即12→24→12；）分析乙圖：左側(cè)峰值表示DNA含量為2的細胞，表示圖甲中的G1期細胞，右側(cè)峰值表示DNA含量為4的細胞，表示圖甲中的G2和M細胞。據(jù)此分析作答。

（1）圖示細胞為動物細胞，在M期動物細胞通過中心體發(fā)出星射線組成紡錘體；在M期，染色單體的出現(xiàn)發(fā)生在前期（DNA分子復制后）；在有絲分裂前期和中期，每條染色體含有2條染色單體，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1：2。

（2）圖乙左側(cè)峰值表示DNA含量為2的細胞，表示圖甲中的G1期細胞；右側(cè)峰值表示DNA含量為4的細胞，表示圖甲中的G2和M細胞；兩個峰值之間（不含峰值）的細胞對應(yīng)圖甲中的S期細胞。

（3）題目中所求為：“最快”，則被標記的DNA分子只有到達S期的最后并即將進入G2期，所以要經(jīng)過2.2小時就可以在M期觀測到被標記的M期細胞。

（4）據(jù)圖可知，從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到100%時，所經(jīng)歷的時間為M期的跨度，為1.8h。

（5）由題意可以知道：因為加入胸苷后只抑制了處于S期的細胞，而其他時期的細胞都不受其影響，則隨著時間的推移，原來處于G1期的細胞先進入S期并被抑制停留在S期，然后是M期的細胞，最后是處于G2期的細胞，所以到細胞都停留在S期的時間為G1+M+G2，即為7.4小時。

（6）為了將所有細胞都停留于G1與S的交界處，應(yīng)充分洗脫過量胸苷后，將細胞轉(zhuǎn)入含有適量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個S期的時間（7.9h）后，再轉(zhuǎn)入加入過量胸苷的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間。