Question

3．细胞周期包括分裂间期（分为G₁期、S期和G₂期）和分裂期（M期）．如图一表示体外培养的甲动物细胞（体细胞染色体数为12）的细胞周期各阶段的时长及DNA含量．图二曲线表示两个着丝点之间的距离或者着丝点与细胞两极的距离，请回答下列问题．

（1）若用含放射性同位素的胸苷（DNA复制的原料之一）短期培养甲动物细胞，使处于S期的细胞都被标，再洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测．预计最快约2.2h后会检测到被标记的M期细胞．
（2）从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间是1.8h．
（3）若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响．预计加人过量胸苷约7.4h后，细胞都将停留在S期．
（4）上图一细胞中1条染色体上肯定有2个双链DNA分子的时期是G₂．M期细胞染色体与DNA的比是1：2或者1：1
（5）图二中能代表两个着丝点之间距离的是曲线Ⅱ．

Answer 1

分析 分析曲线图一：图示表示甲动物（体细胞染色体数为12）肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量．有丝分裂过程中，DNA含量变化规律为：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；染色体变化规律为：后期加倍（4N），平时不变（2N），即12→24→12．

解答 解：（1）题目中所求为：“最快”，则被标记的DNA分子只有到达S期的最后并即将进入G₂期，所以要经过2.2小时就可以在M期观测到被标记的M期细胞．
（2）从刚出现有标记的M期细胞，到达有标记的M期细胞达到最大值，则说明其时间经历的是一个M期的时间，即1.8h．
（3）由题意可以知道：因为加入胸苷后只抑制了处于S期的细胞，而其他时期的细胞都不受其影响，则随着时间的推移，原来处于G₁期的细胞先进入S期并被抑制停留在S期，然后是M期的细胞，最后是处于G₂期的细胞，所以到细胞都停留在S期的时间为G₁+M+G₂，即为7.4小时．
（4）图一中肯定含有姐妹染色单体（1条染色体上肯定有2个双链DNA分子）的时期是G₂，M期细胞中染色体与DNA的比例，在前期和中期是1：2，后期和末期是1：1．
（5）有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂，着丝点之间的距离开始增大，所以图二中能代表两个着丝点之间距离的是曲线Ⅱ．
故答案为：
（1）2.2    
（2）1.8    
（3）7.4   
（4）G₂  1：2或者1：1   
（5）Ⅱ

点评 本题考查细胞周期、有丝分裂过程中DNA和染色体变化、动植物细胞有丝分裂的区别等相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构，提升了学生分析图形，以及解决问题的能力．