Question

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)。下图标注了甲动物(2n=12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。

（1）在电子显微镜下观察处于M期的细胞，可见纺锤体的形成机制是________________________。在M期中，染色单体的出现发生在____期，染色体数与核DNA数之比为1∶2在_____期。

（2）图乙中细胞数量呈现两个峰值，右侧峰值表示图甲中的_______期细胞，两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的___期细胞。

（3）若用适量/少量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M期细胞。

（4）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100%时，所经历的时间为__________h。

（5）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（及其G₁与S的交界处）。

（6）联系上述（3）～（5）题，接在第（5）后面，为了将所有细胞都停留于G₁与S的交界处，应充分洗脱过量胸苷后，将细胞转入含有适量胸苷的培养液中培养____________h后，再转入加入过量胸苷的培养液中培养一段时间。

Answer

中心体发出星射线组成纺锤体 前 前、中 G2和M S 2．2 1．8 7.4 7．9h

【解析】

分析曲线图：图示表示甲动物（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12→24→12；）分析乙图：左侧峰值表示DNA含量为2的细胞，表示图甲中的G1期细胞，右侧峰值表示DNA含量为4的细胞，表示图甲中的G2和M细胞。据此分析作答。

（1）图示细胞为动物细胞，在M期动物细胞通过中心体发出星射线组成纺锤体；在M期，染色单体的出现发生在前期（DNA分子复制后）；在有丝分裂前期和中期，每条染色体含有2条染色单体，染色体数与核DNA数之比为1：2。

（2）图乙左侧峰值表示DNA含量为2的细胞，表示图甲中的G1期细胞；右侧峰值表示DNA含量为4的细胞，表示图甲中的G2和M细胞；两个峰值之间（不含峰值）的细胞对应图甲中的S期细胞。

（3）题目中所求为：“最快”，则被标记的DNA分子只有到达S期的最后并即将进入G2期，所以要经过2.2小时就可以在M期观测到被标记的M期细胞。

（4）据图可知，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100%时，所经历的时间为M期的跨度，为1.8h。

（5）由题意可以知道：因为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。

（6）为了将所有细胞都停留于G1与S的交界处，应充分洗脱过量胸苷后，将细胞转入含有适量胸苷的培养液中培养一个S期的时间（7.9h）后，再转入加入过量胸苷的培养液中培养一段时间。