Question

3．在高等動(dòng)物Z細(xì)胞的細(xì)胞周期中，各時(shí)期經(jīng)歷時(shí)間依次為G₁期為8h、S期6h、G₂期5h、M期1h．HU（羥基脲）是一種DNA合成抑制劑，對(duì)S期以外的細(xì)胞無(wú)影響，但可以阻止細(xì)胞進(jìn)入S期而停留在G₁/S交界（看作G₁期細(xì)胞）．科學(xué)家利用Z細(xì)胞和HU做了如下實(shí)驗(yàn)，每組設(shè)置多個(gè)重復(fù)樣品．
①A組：培養(yǎng)液+Z細(xì)胞+HU（用生理鹽水配置）
B組：培養(yǎng)液+Z細(xì)胞+生理鹽水
②培養(yǎng)14h后，檢測(cè)統(tǒng)計(jì)A、B兩組各時(shí)期細(xì)胞數(shù)所占百分比（第一次檢測(cè)）．
③將A組中的HU全部洗脫，更換新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)10h，再向A組中加入HU．
④培養(yǎng)12h時(shí)間后，檢測(cè)統(tǒng)計(jì)A、B兩組各時(shí)期細(xì)胞數(shù)所占百分比（第二次檢測(cè)）．
請(qǐng)回答：
（1）A組培養(yǎng)液中加入DNA合成抑制劑，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制．
（2）G₁期細(xì)胞發(fā)生的主要變化是合成DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生．S期的啟動(dòng)需要一種蛋白質(zhì)分子作為啟動(dòng)信號(hào)，這種蛋白質(zhì)在S期之前合成并存在于S期全過(guò)程中．若將S期和G₁期細(xì)胞融合，則G₁期細(xì)胞核進(jìn)入S期的時(shí)間將提前（填“不變”或“提前”或“延后”）．
（3）①設(shè)計(jì)一張表格，并將A、B兩組第一次檢測(cè)統(tǒng)計(jì)的預(yù)測(cè)結(jié)果填入表中．

②A組的第二次檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果是細(xì)胞都是G₁期（或細(xì)胞都是G₁/S交界）．

Answer 1

分析 在高等動(dòng)物Z細(xì)胞的細(xì)胞周期中，各時(shí)期經(jīng)歷時(shí)間依次為G₁期8h，S期6h，G₂期5h，M期1h，則細(xì)胞周期為20h，G₁期細(xì)胞占細(xì)胞周期的比例為8÷（8+6+5+1）=40%，同理S期細(xì)胞占細(xì)胞周期的比例為30%，G₂期細(xì)胞占細(xì)胞周期的比例為25%，M期細(xì)胞占細(xì)胞周期的比例為5%．

解答 解：（1）DNA復(fù)制發(fā)生在分裂間期的S期，所以向A組培養(yǎng)液中加入DNA合成抑制劑，則處于S期的細(xì)胞立刻被抑制．
（2）G₁期細(xì)胞發(fā)生的主要變化是合成DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生．將S期和G₁期細(xì)胞融合后，G₁期的細(xì)胞中含有作為啟動(dòng)S期信號(hào)的蛋白質(zhì)，使G₁期的細(xì)胞比正常培養(yǎng)下提前進(jìn)入S期．
（3）①A組培養(yǎng)液中加入了HU，而HU能抑制DNA合成，阻止細(xì)胞進(jìn)入S期而停留在G₁/S交界（看作G₁期細(xì)胞），因此培養(yǎng)14h后，S期細(xì)胞占細(xì)胞周期的比例為30%，其余細(xì)胞均處于G₁期，即比例為70%．B組培養(yǎng)液中沒(méi)有加入HU，細(xì)胞正常分裂，因此培養(yǎng)14h后，G₁期40%、S期30%、G₂期25%、M期5%．據(jù)此繪制表格如下：

②將A組中的HU全部洗脫，更換新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)10h，再向A組中加入HU，則A組中30%處于S期的細(xì)胞也均進(jìn)入G₁期，因此A組的第二次檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果是細(xì)胞都是G₁期（或細(xì)胞都是G₁/S交界）．
故答案為：
（1）S   
（2）合成DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生    提前
（3）①表格

②細(xì)胞都是G₁期（或細(xì)胞都是G₁/S交界）

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)考查細(xì)胞周期、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記細(xì)胞周期的概念，能根據(jù)題干信息計(jì)算出各時(shí)期占細(xì)胞周期的比例，同時(shí)明確HU的作用；識(shí)記動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程、條件及應(yīng)用；能根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程判斷A組和B組中各時(shí)期細(xì)胞所占的比例，并繪表格．