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(體細胞染色體數為12條)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）在G2期數目倍增的細胞器是__________

（2）若用含放射性同位素的胸苷(DNA復制的原料之一)短期培養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液培養，定期檢測。預計最快約____ h后會檢測到被標記的M期細胞。

（3）從被標記的M期細胞開始出現到其所占M期細胞總數的比例達到最大值時，所經歷的時間為______期的時間，處于該期的一個細胞中染色體數目的變化情況是________。

（4）若向甲動物腸上皮細胞培養液中加人過量胸苷，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 。

（5）乙動物腸上皮細胞的細胞周期時長為24h，M期時長為1.9h。若要在顯徽鏡下觀察細胞有絲分裂過程中染色體形態的變化，選用_________(填“甲”或“乙”)動物腸上皮細胞更合適。

（6）在光學顯徽鏡下觀察，同處于分裂末期的動物腸上皮細胞與洋蔥根尖細胞，形態上最主要的區別是____________。

Answer 1

【答案】中心體 2.2 M 12→24→12 7.4 甲 動物腸上皮細胞膜從中部凹陷，細胞縊裂；洋蔥根尖細胞在中央形成細胞板

【解析】

分析曲線圖：圖示表示甲動物（體細胞染色體數為12）腸上皮細胞的細胞周期各階段的時長及DNA含量。細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期又包括G1、S和G2期。G1期主要合成RNA和蛋白質；S期是DNA合成期；G2期DNA合成終止，合成RNA及蛋白質；M期是細胞分裂期。有絲分裂過程中，DNA含量變化規律為：間期加倍（2N→4N），末期還原（2N）；染色體變化規律為：后期加倍（4N），平時不變（2N），即12→24→12。

（1）中心體與動物細胞的分裂過程中紡錘體的形成有關，一般一個動物細胞一個中心體，在細胞分裂的G2期中心體倍增，在有絲分裂前期由兩個中心體發出星射線形成紡錘體。

（2）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期才會最快出現在M期，由圖可知G2的時長為2.2小時，所以最快要經過2.2小時就可以在M期觀測到被標記的細胞。

（3）從剛出現有標記的M期細胞，到達有標記的M期細胞達到最大值，則說明其時間經歷的是一個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），其染色體的數量變化是先加倍后減半，即：12→24→12。

（4）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3.4+1.8+2.2=7.4小時。
（5）觀察細胞分裂過程中染色體形態、數目的變化，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實驗現象。甲細胞分裂期在細胞周期中所占的比例為1.8÷（3.4+1.8+2.2+7.9）≈11.8%，乙細胞的分裂期在細胞周期中所占的比例為1.9÷24≈7.9%，所以甲細胞分裂期在細胞周期中所占比例大，在視野中細胞數多，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的變化，選用甲動物腸上皮細胞更合適。

（6）動物腸上皮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；而洋蔥根尖細胞則是在赤道板平面上出現了細胞板，細胞板向四周延伸形成細胞壁，從而使植物細胞由一個變為兩個。