Question

个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）。下图标注甲动物（体细胞染色体数为16）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）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_______h后会检测到被标记的G₁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______________。

（3）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（即停止分裂，停留在S期），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。

（4）乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为10 h，M期时长为l.9 h。若要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。为什么？_________。

（5）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____________________________。

Answer

4 M 16→32→16 7.4 乙 与甲相比，乙的M期在细胞周期中所占比例更高，更容易观察到M期细胞 动物上皮细胞膜向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞，洋葱根尖细胞中央出现细胞板

【解析】

分析曲线图：图示表示甲动物（体细胞染色体数为16）肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。根据不同时期的时间计算细胞周期=3.4+7.9+2.2+1.8=15.3h。

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16→32→16。

（1）题目中所求为“最快”，则被标记的DNA分子应该到达S期的最后并即将进入G2期，所以要经过2.2+1.8=4小时就可以观测到被标记的G1期细胞了。

（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；由于该细胞中含有16条染色体，且M期为细胞分裂期（包含前期、中期、后期和末期四个时期），其染色体的数量变化是先加倍后减半，即16→32→16。

（3）由题意可知，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）已知甲动物肠上皮细胞的细胞周期时长为15.3 h，M期时长为l.8h，而乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为10 h，M期时长为l.9 h，可见乙细胞分裂期在细胞周期中所占的比例更大，在视野中细胞数多，易观察，因此若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用乙动物肠上皮细胞更合适。

（5）与植物细胞相比，动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞，而植物细胞则是在赤道板平面上出现了细胞板，细胞板向四周延伸形成细胞壁。