Question

【题目】为研究细胞衰老与个体衰老的关系，科研人员设计实验比较不同年龄组人群的细胞周期，主要实验过程及结果如下。分析回答:

①样本来源：采集某地区20-107岁健康成年人的外周血淋巴细胞，分成5个年龄组。

②细胞培养：将血细胞接种到含有20%小牛血清培养基中，在37℃下培养20～24h后，加入少量5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU，可代替胸腺嘧啶整合到复制形成的子代DNA中，并通过特异性染色显示含BrdU的染色体，依据染色深浅判断增殖速度），继续培养至72h，在收获前6h加入适宜浓度的秋水仙素。

③判断与比较细胞周期：取经染色的细胞制成临时装片，每组观察100个中期细胞，根据细胞染色体上姐妹染色单体的染色深浅，分别记录为M1、M2、M3期的细胞数，求出各期细胞的百分比。结果统计如下图：其中M1细胞染色体的两条姐妹染色单体均被深染；M2期细胞中两条姐妹染色单体一条被深染，一条被浅染；M3期细胞中姐妹染色单体均被浅染的细胞数占1/2或更多。

（1）步骤①“外周血淋巴细胞”中的T细胞和B细胞是由造血干细胞经__________形成的。

（2）步骤②培养液中加入适宜浓度秋水仙素的目的是__________。

（3）步骤③选择中期细胞观察染色体的原因是__________。M1期细胞中两条姐妹染色单体均被深染的原因是__________。

（4）根据实验结果,可以得出的结论有:①__________；②__________。

Answer 1

【答案】 增殖、分化 抑制纺锤体的形成，使细胞停滞在分裂中期 中期细胞中染色体形态固定、数目清晰 DNA进行半保留复制，导致组成姐妹染色单体的两个DNA分子中均有一条链整合了较多的BrdU 个体衰老与细胞衰老不同步(或衰老个体中仍然存在分裂旺盛的细胞) 衰老个体细胞分裂速度减慢

【解析】试题分析：理清淋巴细胞的起源、秋水仙素的作用、有丝分裂与DNA分子的复制、细胞衰老等相关知识，据此从题意和图示中提取有效信息，进行相关问题的解答。

(1) T细胞和B细胞均由骨髓造血干细胞经增殖、分化形成。

(2) 动物细胞培养中加入适宜浓度秋水仙素，其目的是：在细胞分裂过程中，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞停滞在分裂中期。

(3) 分裂中期细胞中的染色体形态固定、数目清晰，是观察辨认染色体形态数目的最佳时期。BrdU是DNA复制复制的原料。依据DNA分子的半保留复制可知：在第一次有丝分裂的间期DNA分子完成复制后，由每个亲代DNA分子经过复制所形成的2个子代DNA分子，都有1条链含有BrdU，一条链不含有BrdU，这两个DNA分子分别存在于同1条染色体所含有的2条姐妹染色单体上，所以每条染色体的染色单体均着色深。综上分析，M1期细胞是处于第一次有丝分裂中期，DNA进行半保留复制，导致组成姐妹染色单体的两个DNA分子中均有一条链整合了较多的BrdU。

(4) 结合对（3）的分析可推知：M2期细胞处于第二次有丝分裂的中期，位于同1条染色体的2条染色单体上的DNA分子，其中1个DNA 分子的双链都含有 BrdU，而另 1 个DNA 分子只有1条链含 BrdU，因此每条染色体的染色单体一条被深染，一条被浅染，而M3期细胞至少经历了2个细胞周期，其中的DNA至少经历了第3次复制，M1期细胞则处于第一次有丝分裂中期。据此分析反映实验结果的柱形图可知，衰老个体中，M1期细胞数目多，M3期细胞数目少，说明：①个体衰老与细胞衰老不同步(或衰老个体中仍然存在分裂旺盛的细胞)；②衰老个体细胞分裂速度减慢。