Question

【題目】在細胞周期中，染色體的兩條姐妹染色單體之間在相同的位置上可能發生部分交換（SCE）。為研究被動吸煙對小鼠骨髓細胞SCE率的影響，科研小組將小鼠置于密閉小室內，每日兩次香煙煙霧染毒30分鐘，分別在第9、18、27天采集小鼠骨髓細胞，鏡檢觀察SCE率，結果如下：

表1.不同染毒時間對小鼠骨髓細胞SCE率的影響

組別	染毒時間/天	SCE 率/%
染毒組	9	6.89
	18	7.77
	27	8.29
對照組	9	5.87
	18	5.92
	27	5.87

（1）本實驗的自變量是____________________，表中數據表明：____________________。

（2）為鏡檢小鼠骨髓細胞的SCE，需對染色體進行染色。實驗前向小鼠注射BrdU，BrdU與胸腺嘧啶脫氧核苷酸（TdR）結構類似。細胞增殖時，BrdU可取代TdR摻入到新合成的DNA中。用Giemsa染料染色，雙鏈都摻入BrdU的DNA分子所形成的姐妹染色單體著色較淺；而DNA分子中僅有一條鏈摻入BrdU或兩條鏈都不摻入BrdU，所形成的姐妹染色單體著色深。兩條姐妹染色單體有色差，才可觀察到交換現象，如下圖。

若要觀察某個染色體的兩條姐妹染色單體之間是否發生交換，通常選擇______個細胞周期_______時期的細胞。

（3）通常SCE并不改變遺傳物質的組成，原因是___________。但SCE是染色體發生___________而產生的，可能造成DNA的損傷，因此SCE率可作為檢測誘變劑致畸變的指標。

（4）綜上所述，請提出遠離二手煙的理由______________________。

Answer 1

【答案】 染毒時間和是否染毒 染毒可導致小鼠骨髓細胞SCE率升高，且隨著時間延長，SCE率增加 二 中期 兩條姐妹染色單體是由一條染色體復制而來，DNA序列相同 斷裂和重接 二手煙中的有害物質可能提高SCE率，造成DNA分子的損傷，從而引起細胞畸變

【解析】試題分析：本題考查細胞分裂、DAN復制，考查對細胞分裂過程中染色體、DNA的變化規律、DNA半保留復制的理解。解答此題，可根據DNA的半保留復制和BrdU取代TdR摻入到新合成的DNA后Giemsa染色結果分析連續的兩次有絲分裂中期姐妹染色單體的染色情況。

（1）表中數據是實驗組和對照組不同時間的SCE 率，則本實驗的自變量是染毒時間和是否染毒，表中數據表明：染毒可導致小鼠骨髓細胞SCE率升高，且隨著時間延長，SCE率增加。

（2）中期的染色體形態固定，數目清晰，適于觀察染色體。根據DNA的半保留復制，向小鼠注射BrdU，第一次分裂DNA復制后，兩條姐妹染色單體所含的DNA均有一條鏈含有BrdU，著色較深；第二次分裂DNA復制后，兩條姐妹染色單體中，一條姐妹染色單體所含的DNA只有一條鏈含有BrdU，著色較淺；另一條姐妹染色單體所含的DNA兩條鏈均含BrdU，著色較淺，所以觀察某個染色體的兩條姐妹染色單體之間是否發生交換，通常選擇兩個細胞周期中期的細胞進行對比觀察。

（3）兩條姐妹染色單體是由一條染色體復制而來，DNA的堿基序列相同，所以通常SCE并不改變遺傳物質的組成。但SCE是染色體發生斷裂和重接而產生的，可能造成DNA的損傷，因此SCE率可作為檢測誘變劑致畸變的指標。

（4）二手煙中的有害物質可能提高SCE率，造成DNA分子的損傷，從而引起細胞畸變，因此應遠離二手煙。