Question

细胞周期包括分裂间期（分为G₁期、S期和G₂）和分裂期（M期）．细胞周期的时间测定可在体外采用短暂3^H-TdR（胸苷）脉冲标记，然后洗脱标记物，细胞继续沿细胞周期运转．如图是一种通用的测定细胞各时期时间的方法[答题时用tG₁、tS、tG₂、tM表示各时期的时间，Tc表示细胞周期]．据此及相关知识回答下列问题：
（1）一开始处于S期的细胞均被放射性标记，而处于G₂、M、G₁期的细胞均未被标记，可推知S期进行

 

（2）由细胞周期轮盘表来看，经过相当于

 

期的一段时间，被标记的细胞开始进入M期，该时间为3小时．
（3）当标记的细胞第二次出现在M期时，相当于经历的时间为

 

，该时间为25小时．计算出该细胞的一个细胞周期共耗时

 

小时（填实际数字）
（4）在显微镜下观察处于M期的细胞，在M期中消失又出现的细胞结构是

 

．同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化．正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是

 

．
（5）美花石斛的茎是名贵中药材，因细胞分裂不活跃，生长缓慢．下列为某科研人员探究美花石斛茎尖细胞分裂节律的实验步骤与结果．
实验步骤：分别于不同月份、同一天的不同时间采集美花石斛的茎尖；茎尖固定8h后，经解离、漂洗，染色、制片步骤制作临时装片；然后观察统计处于分裂后期的细胞数及观察的细胞总数，计算其比值，作为细胞分裂指数．
实验结果：
美花石斛茎尖细胞分裂指数（×10^-6）

取样日期	时间段
	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

请回答：
①步骤中解离目的是

 

，被着色的结构是

 

．
②为了获得更准确的实验结果，本实验选择观察统计处于有丝分裂后期的细胞数．不选择处于分裂中期的细胞，是因为

 

，导致无法进行结果统计；不选择处于分裂前期、末期的细胞，是因为

 

，导致统计结果有误．
③以上实验结果表明，美花石斛在日节律上，

 

前后为细胞分裂高峰期；在月节律上，

 

前后为细胞分裂高峰期．

Answer 1

考点：细胞周期的概念,细胞的生长和增殖的周期性,DNA分子的复制

专题：

分析：1、连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期．细胞分裂分为G₁期（DNA复制前期）、S期（DNA复制期）、G₂期（DNA复制后期）和M期（分裂期）．
2、分析表格：表中是探究美花石斛茎尖细胞分裂节律的实验结果．日节律中，9：00分裂指数最大，为分裂高峰期；月节律中，5月同时间比，分裂指数最大，为分裂高峰期．

解答： 解：（1）根据题意可知，在体外采用短暂3^H-TdR（胸苷）脉冲标记，然后洗脱标记物，其中3^H-TdR（胸苷）只存在于胸腺嘧啶这种碱基中，而胸腺嘧啶是DNA分子中特有的碱基，将用于DNA复制．因此一开始处于S期的细胞均被放射性标记，而处于G₂、M、G₁期的细胞均未被标记，可推知S期进行DNA复制．
（2）由细胞周期轮盘表来看，经过相当于G₂期的一段时间，被标记的细胞开始进入M期，该时间为3小时．
（3）当标记的细胞第二次出现在M期时，相当于经历的时间为Tc+tG₂，该时间为25小时，Tc+tG₂=25小时，而由（2）小题可知tG₂=3小时，因此该细胞的一个细胞周期共耗时22小时．
（4）细胞有丝分裂过程中，核膜、核仁周期性消失和重现，故在显微镜下观察处于M期的细胞，在M期中消失又出现的细胞结构是核膜、核仁，同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化．正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中．
（5）①观察细胞有丝分裂实验的操作步骤为：解离→漂洗→染色→制片→观察，其中解离的目的是使组织中细胞相互分离开来；漂洗的目的是防止解离过度，观察细胞有丝分裂实验中需用碱性染料对染色体进行染色．
②细胞分裂与染色体密切相关，故应选择细胞分裂中期的细胞进行研究．但由于美花石斛的分裂指数极低，且细胞中期分裂相保持的时间较短，所以实验中很难观察到中期分裂相，而分裂前期、末期细胞易与未分裂细胞相混淆，因此该实验应选择后期分裂相为统计对象．
③视野中处于不同分裂时期的数目取决于其经历的时间在细胞周期中所占的比例．从表中数据可以看出，日节律中，9：00分裂指数最大，为分裂高峰期；月节律中，5月同时间比，分裂指数最大，为分裂高峰期．
故答案为：
（1）DNA复制 
（2）G₂
（3）Tc+tG₂ 22
（4）核膜、核仁  亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中
（5）①使组织中细胞相互分离开来  染色体  
②分裂中期持续时间短，细胞数目少  易与分裂间期细胞、不分裂细胞相混淆  
③9：00  5月（5月11日）

点评：本题考查了有丝分裂的有关知识，由胸苷在细胞周期轮盘表上出现的时间为载体，考查了有丝分裂各时期的特点及相关的实验，意在考查考生的分析能力和理解能力，难度适中．