Question

細(xì)胞周期包括分裂間期（分為G₁期、S期和G₂）和分裂期（M期）．細(xì)胞周期的時間測定可在體外采用短暫3^H-TdR（胸苷）脈沖標(biāo)記，然后洗脫標(biāo)記物，細(xì)胞繼續(xù)沿細(xì)胞周期運轉(zhuǎn)．如圖是一種通用的測定細(xì)胞各時期時間的方法[答題時用tG₁、tS、tG₂、tM表示各時期的時間，Tc表示細(xì)胞周期]．據(jù)此及相關(guān)知識回答下列問題：
（1）一開始處于S期的細(xì)胞均被放射性標(biāo)記，而處于G₂、M、G₁期的細(xì)胞均未被標(biāo)記，可推知S期進(jìn)行

 

（2）由細(xì)胞周期輪盤表來看，經(jīng)過相當(dāng)于

 

期的一段時間，被標(biāo)記的細(xì)胞開始進(jìn)入M期，該時間為3小時．
（3）當(dāng)標(biāo)記的細(xì)胞第二次出現(xiàn)在M期時，相當(dāng)于經(jīng)歷的時間為

 

，該時間為25小時．計算出該細(xì)胞的一個細(xì)胞周期共耗時

 

小時（填實際數(shù)字）
（4）在顯微鏡下觀察處于M期的細(xì)胞，在M期中消失又出現(xiàn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是

 

．同一個體各種體細(xì)胞來源于受精卵的分裂與分化．正常情況下，體細(xì)胞核遺傳信息相同的原因是

 

．
（5）美花石斛的莖是名貴中藥材，因細(xì)胞分裂不活躍，生長緩慢．下列為某科研人員探究美花石斛莖尖細(xì)胞分裂節(jié)律的實驗步驟與結(jié)果．
實驗步驟：分別于不同月份、同一天的不同時間采集美花石斛的莖尖；莖尖固定8h后，經(jīng)解離、漂洗，染色、制片步驟制作臨時裝片；然后觀察統(tǒng)計處于分裂后期的細(xì)胞數(shù)及觀察的細(xì)胞總數(shù)，計算其比值，作為細(xì)胞分裂指數(shù)．
實驗結(jié)果：
美花石斛莖尖細(xì)胞分裂指數(shù)（×10^-6）

取樣日期	時間段
	1：00	5：00	9：00	13：00	17：00	21：00
1月11日	6.5	19.5	69.5	13.1	11.6	10.7
5月11日	23.9	85.8	334.3	13.2	49.9	75.8
10月11日	5.1	15.1	35.7	5.4	11.6	9.9

請回答：
①步驟中解離目的是

 

，被著色的結(jié)構(gòu)是

 

．
②為了獲得更準(zhǔn)確的實驗結(jié)果，本實驗選擇觀察統(tǒng)計處于有絲分裂后期的細(xì)胞數(shù)．不選擇處于分裂中期的細(xì)胞，是因為

 

，導(dǎo)致無法進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計；不選擇處于分裂前期、末期的細(xì)胞，是因為

 

，導(dǎo)致統(tǒng)計結(jié)果有誤．
③以上實驗結(jié)果表明，美花石斛在日節(jié)律上，

 

前后為細(xì)胞分裂高峰期；在月節(jié)律上，

 

前后為細(xì)胞分裂高峰期．

Answer 1

考點：細(xì)胞周期的概念,細(xì)胞的生長和增殖的周期性,DNA分子的復(fù)制

專題：

分析：1、連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成時開始到下一次分裂完成時為止，為一個細(xì)胞周期，一個細(xì)胞周期包括兩個階段：分裂間期和分裂期．細(xì)胞分裂分為G₁期（DNA復(fù)制前期）、S期（DNA復(fù)制期）、G₂期（DNA復(fù)制后期）和M期（分裂期）．
2、分析表格：表中是探究美花石斛莖尖細(xì)胞分裂節(jié)律的實驗結(jié)果．日節(jié)律中，9：00分裂指數(shù)最大，為分裂高峰期；月節(jié)律中，5月同時間比，分裂指數(shù)最大，為分裂高峰期．

解答： 解：（1）根據(jù)題意可知，在體外采用短暫3^H-TdR（胸苷）脈沖標(biāo)記，然后洗脫標(biāo)記物，其中3^H-TdR（胸苷）只存在于胸腺嘧啶這種堿基中，而胸腺嘧啶是DNA分子中特有的堿基，將用于DNA復(fù)制．因此一開始處于S期的細(xì)胞均被放射性標(biāo)記，而處于G₂、M、G₁期的細(xì)胞均未被標(biāo)記，可推知S期進(jìn)行DNA復(fù)制．
（2）由細(xì)胞周期輪盤表來看，經(jīng)過相當(dāng)于G₂期的一段時間，被標(biāo)記的細(xì)胞開始進(jìn)入M期，該時間為3小時．
（3）當(dāng)標(biāo)記的細(xì)胞第二次出現(xiàn)在M期時，相當(dāng)于經(jīng)歷的時間為Tc+tG₂，該時間為25小時，Tc+tG₂=25小時，而由（2）小題可知tG₂=3小時，因此該細(xì)胞的一個細(xì)胞周期共耗時22小時．
（4）細(xì)胞有絲分裂過程中，核膜、核仁周期性消失和重現(xiàn)，故在顯微鏡下觀察處于M期的細(xì)胞，在M期中消失又出現(xiàn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是核膜、核仁，同一個體各種體細(xì)胞來源于受精卵的分裂與分化．正常情況下，體細(xì)胞核遺傳信息相同的原因是親代細(xì)胞通過有絲分裂將復(fù)制后的核DNA平均分配到兩個子細(xì)胞中．
（5）①觀察細(xì)胞有絲分裂實驗的操作步驟為：解離→漂洗→染色→制片→觀察，其中解離的目的是使組織中細(xì)胞相互分離開來；漂洗的目的是防止解離過度，觀察細(xì)胞有絲分裂實驗中需用堿性染料對染色體進(jìn)行染色．
②細(xì)胞分裂與染色體密切相關(guān)，故應(yīng)選擇細(xì)胞分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行研究．但由于美花石斛的分裂指數(shù)極低，且細(xì)胞中期分裂相保持的時間較短，所以實驗中很難觀察到中期分裂相，而分裂前期、末期細(xì)胞易與未分裂細(xì)胞相混淆，因此該實驗應(yīng)選擇后期分裂相為統(tǒng)計對象．
③視野中處于不同分裂時期的數(shù)目取決于其經(jīng)歷的時間在細(xì)胞周期中所占的比例．從表中數(shù)據(jù)可以看出，日節(jié)律中，9：00分裂指數(shù)最大，為分裂高峰期；月節(jié)律中，5月同時間比，分裂指數(shù)最大，為分裂高峰期．
故答案為：
（1）DNA復(fù)制 
（2）G₂
（3）Tc+tG₂ 22
（4）核膜、核仁  親代細(xì)胞通過有絲分裂將復(fù)制后的核DNA平均分配到兩個子細(xì)胞中
（5）①使組織中細(xì)胞相互分離開來  染色體  
②分裂中期持續(xù)時間短，細(xì)胞數(shù)目少  易與分裂間期細(xì)胞、不分裂細(xì)胞相混淆  
③9：00  5月（5月11日）

點評：本題考查了有絲分裂的有關(guān)知識，由胸苷在細(xì)胞周期輪盤表上出現(xiàn)的時間為載體，考查了有絲分裂各時期的特點及相關(guān)的實驗，意在考查考生的分析能力和理解能力，難度適中．