Question

细胞周期包括分裂间期(G₁期、S期和G₂期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(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。请回答下列问题：

(1) 肠上皮细胞的细胞周期中______（填“分裂间期”和 “分裂期”）时间占比相对较小。在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是_____________________；__________________________。

(2)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗去培养的细胞外含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液继续培养，定期检测。预计最快约________h后会检测到被标记的M期细胞。

(3)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，所经历的时间为________期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是________。

(4)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，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。预计加入过量胸苷约________h后，细胞都将停留在S期。

(5)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为1.9 h。若在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用________(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。

Answer

分裂期 动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂 洋葱根尖细胞形成细胞板 2.2 分裂期（M） 12→24→12 7.4 甲

【解析】

图示显示表示甲动物（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在间期的S期复制加倍，有丝分裂形成两个子细胞中DNA恢复到与体细胞相同。

（1）从图中可以看出分裂期时间占比相对较小。动物细胞有丝分裂和植物细胞有丝分裂末期从形态上的主要区别是动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂，植物细胞不会出现细胞膜向内凹陷，但植物的洋葱根尖细胞会形成细胞板。

（2）S期细胞被标记，洗脱放射性的胸苷后，若想最快在M期检测到被标记的细胞，则是S期最后的细胞经G2期到为M期，最短时间为G2时期，即2.2h。

（3）从M期细胞开始出现，到其所占M其细胞总数比例最大值，经历的时间为分裂期的时间，即M期的时间，M期的后期会出现着丝点分裂，染色体数目加倍，然后平均分到两个细胞，因此处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是12→24→12。

（4）加入过量胸苷后，处于S期的细胞被抑制，当刚结束S期的细胞，经过G2、M、G1期后再次到达S期后受到抑制，则其他的细胞都已经被抑制，经历时间为2.2+1.8+3.4=7.4h。

（5）观察染色体形态变化主要是观察分裂期的细胞，因此应该选择在细胞周期中M相对较长的作为观察材料，从图可知，甲动物分裂期所占时间比例为1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)=1.8/15.3=11.2%，乙动物分裂期的比例是1.9/24=0.08，根据计算可知选择甲作为观察材料更合适。