Question

10．一個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）．如圖標(biāo)注了甲動物（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．請回答下列問題．

（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)甲動物腸上皮細胞后，處于S期的細胞都會被標(biāo)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(yù)計最快約2.2h后會檢測到被標(biāo)記的M期細胞．
（2）從被標(biāo)記的M期細胞開始出現(xiàn)到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到最大值時，所經(jīng)歷的時間為M期的時間，處于該期的一個細胞中染色體數(shù)目的變化情況是12→24→12．
（3）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（即停止分裂，停留在S期），而處于其他時期的細胞不受影響．預(yù)計加入過量胸苷約7.4h后，細胞都將停留在S期．
（4）乙動物腸上皮細胞的細胞周期時長為24h，M期時長為l.9h．若要在顯微鏡下觀察細胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用甲（填“甲”或“乙”）動物腸上皮細胞更合適．為什么？甲細胞分裂期在細胞周期中所占的比例大，所以在視野中細胞數(shù)多，易觀察．
（5）在光學(xué)顯微鏡下觀察，同處于分裂末期的動物腸上皮細胞與洋蔥根尖細胞，形態(tài)上最主要的區(qū)別是動物腸上皮細胞膜凹陷，細胞縊裂；洋蔥根尖細胞形成細胞板．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）題目中所求為：“最快”，則被標(biāo)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(biāo)記的M期細胞．
（2）從剛出現(xiàn)有標(biāo)記的M期細胞，到達有標(biāo)記的M期細胞達到最大值，則說明其時間經(jīng)歷的是一個M期的時間；由于該細胞中含有12條染色體，且M期為細胞分裂期（包含前期、中期、后期和末期四個時期），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．
（4）觀察細胞分裂過程中染色體形態(tài)、數(shù)目的變化，不僅要要選擇細胞周期短的細胞，更要選擇分裂期在整個細胞周期中所占的比例相對較大的細胞，這樣才更容易觀察到試驗現(xiàn)象．甲細胞分裂期在細胞周期中所占的比例大，在視野中細胞數(shù)多，易觀察，因此若要在顯微鏡下觀察細胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用甲動物腸上皮細胞更合適．
（5）通過題目意可以知道：該試題考查的是動、植物細胞在有絲分裂末期的不同．即動物細胞在有絲分裂末期細胞膜從中間凹陷，最終一個細胞縊裂為兩個細胞；而植物細胞則是在赤道板平面上出現(xiàn)了細胞板，細胞板向四周延伸形成細胞壁，從而植物細胞由一個變?yōu)閮蓚�．
故答案為：
（1）2.2
（2）M       12→24→12
（3）7.4
（4）甲      甲細胞分裂期在細胞周期中所占的比例大，所以在視野中細胞數(shù)多，易觀察
（5）動物腸上皮細胞膜凹陷，細胞縊裂；洋蔥根尖細胞形成細胞板

點評 本題結(jié)合曲線圖，考查有絲分裂過程及其變化規(guī)律，首先要求考生識記有絲分裂過程不同時期的特點，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；還要求考生識記動植物細胞有絲分裂的區(qū)別，解答第（5）題．