Question

细胞周期分为分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期包括G₁期、S期和G₂期。高等动物细胞Z的细胞周期中，各时期经历时间依次为G₁期8 h、S期6 h、G₂期5 h、M期1 h。HU(羟基脲)是一种DNA合成抑制剂，能阻断DNA分子的复制，使细胞周期停留于S期，对S期以外的细胞分裂进程无影响。为了验证HU的作用并获得分裂同步的细胞，研究人员利用细胞Z和HU进行实验，提出了以下实验思路：

①A组：培养液＋Z细胞＋HU(用生理盐水配制)。

B组：培养液＋Z细胞＋生理盐水。

②培养14 h后，统计A、B两组中各时期细胞所占百分比。

③将A组培养液中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液，继续培养10 h，再向A组培养液中加入HU。

④                          。

请回答：

（1）请补充实验思路④____________。

（2）请设计一张统计结果记录表，并将实验思路②的统计结果填入表中__________。

（3）分析与讨论

①分裂间期细胞内发生的主要变化是______________________；若向G₁期细胞注入S期细胞蛋白，推测该细胞进入S期的时间将比正常G₁期细胞进入S期的时间________(填不变、提前或延后)；若将B组细胞培养在缺乏某种氨基酸的培养液中，处于________期的细胞会立刻被抑制。

②为了获得较精确的实验统计数据，A、B组分别应_______________。

③若实验思路④科学合理，经④后细胞都将处于_________期。

Answer

培养12 h（≥10均可）后，统计A、B两组中各时期细胞所占百分比 DNA分子复制和有关蛋白质的合成 提前 G1和G2 设置多个重复样品 S期(或G1/S期交界处)

【解析】

1、有丝分裂间期分为G1、S、G2三个阶段，其中G1期与G2期进行RNA（即核糖核酸）的合成与有关蛋白质的合成，S期进行DNA的复制。

2、在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历的时间依次为G1期8 h、S期6 h、G2期5 h、M期1 h，则细胞周期的时间为20小时，G1期细胞在细胞周期中所占的比例为40%，同理S期在细胞周期中所占的比例为30%，G2期细胞在细胞周期中所占的比例为25%，M期细胞在细胞周期中所占的比例为5%。

（1）将A组培养液中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液，继续培养10 h，则原处于G1期的细胞均进入S期，部分细胞至多在经过4h即经过S期，再向A组培养液中加入HU，培养12 h（≥10均可）后，A组细胞均将进入S期或处于G1/S期交界处。

（2）A组培养液中加入了HU，而HU(羟基脲)是一种DNA合成抑制剂，能阻断DNA分子的复制，使细胞周期停留于S期，因此培养14小时后原处于G2期、M期、G1期的细胞均停留在G1期，比例为70%，S期细胞占细胞周期的比例为30%，B组细胞因没有加入HU，细胞正常分裂，因此14小时后 G1占40%，S占30%，G2占25%，M占,5%，即结果如下：

（3）①分裂间期细胞内发生的主要变化是DNA分子复制和有关蛋白质的合成；因为向G1期细胞注入S期细胞蛋白，就相当于给该期细胞注入了启动S期的信号，故推测该细胞进入S期的时间将比正常G1期细胞进入S期的时间提前；若将B组细胞培养在缺乏某种氨基酸的培养液中，因为G1和G2进行蛋白质的合成，而此时细胞内缺乏某种蛋白质，故细胞会立刻被抑制在G1和G2期。

②为了获得较精确的实验统计数据，通常的做法是对A、B组设置多个重复样品，求得平均值。

③若实验思路④科学合理，经④后细胞都将处于S期(或G1/S期交界处)期。