Question

3．在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G₁期为8h、S期6h、G₂期5h、M期1h．HU（羟基脲）是一种DNA合成抑制剂，对S期以外的细胞无影响，但可以阻止细胞进入S期而停留在G₁/S交界（看作G₁期细胞）．科学家利用Z细胞和HU做了如下实验，每组设置多个重复样品．
①A组：培养液+Z细胞+HU（用生理盐水配置）
B组：培养液+Z细胞+生理盐水
②培养14h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第一次检测）．
③将A组中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液培养10h，再向A组中加入HU．
④培养12h时间后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第二次检测）．
请回答：
（1）A组培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制．
（2）G₁期细胞发生的主要变化是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生．S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中．若将S期和G₁期细胞融合，则G₁期细胞核进入S期的时间将提前（填“不变”或“提前”或“延后”）．
（3）①设计一张表格，并将A、B两组第一次检测统计的预测结果填入表中．

②A组的第二次检测统计结果是细胞都是G₁期（或细胞都是G₁/S交界）．

Answer 1

分析 在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G₁期8h，S期6h，G₂期5h，M期1h，则细胞周期为20h，G₁期细胞占细胞周期的比例为8÷（8+6+5+1）=40%，同理S期细胞占细胞周期的比例为30%，G₂期细胞占细胞周期的比例为25%，M期细胞占细胞周期的比例为5%．

解答 解：（1）DNA复制发生在分裂间期的S期，所以向A组培养液中加入DNA合成抑制剂，则处于S期的细胞立刻被抑制．
（2）G₁期细胞发生的主要变化是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生．将S期和G₁期细胞融合后，G₁期的细胞中含有作为启动S期信号的蛋白质，使G₁期的细胞比正常培养下提前进入S期．
（3）①A组培养液中加入了HU，而HU能抑制DNA合成，阻止细胞进入S期而停留在G₁/S交界（看作G₁期细胞），因此培养14h后，S期细胞占细胞周期的比例为30%，其余细胞均处于G₁期，即比例为70%．B组培养液中没有加入HU，细胞正常分裂，因此培养14h后，G₁期40%、S期30%、G₂期25%、M期5%．据此绘制表格如下：

②将A组中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液培养10h，再向A组中加入HU，则A组中30%处于S期的细胞也均进入G₁期，因此A组的第二次检测统计结果是细胞都是G₁期（或细胞都是G₁/S交界）．
故答案为：
（1）S   
（2）合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生    提前
（3）①表格

②细胞都是G₁期（或细胞都是G₁/S交界）

点评 本题通过实验考查细胞周期、动物细胞培养等知识，要求考生识记细胞周期的概念，能根据题干信息计算出各时期占细胞周期的比例，同时明确HU的作用；识记动物细胞培养的过程、条件及应用；能根据实验过程判断A组和B组中各时期细胞所占的比例，并绘表格．