Question

10．某细胞研究所对小鼠肠上皮细胞进行体外培养，测定了细胞周期中各阶段时间，分裂间期又可以分为，G₁，S，G₂期，其中S期是DNA复制的时期，结果如下表所示，请回答：

分裂时期	分裂间期			分裂期	合计
	G1	S	G2	M
时长（h）	3.4	7.9	2.3	1.8	15.4

（ l ）在电镜下观察处于M 期的细胞，可见纺锤丝是由细胞两极的中心体发出．在M 期中染色单体的消失发生在后期
（ 2 ）用含放射性同位素的胸苷（DNA复制的原料之一）短期培养小鼠肠上皮细胞后，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2.3h 后会检测到被标记的M 期细胞，检测到被标记的M 期细胞后再经过4.1小时被标记的M 期细胞数占M 期细胞总数的比例为100%
（ 3 ）若向培养液中加人过量胸苷（DNA 复制的原料之一），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．预计加人过量胸苷约7.5h 后，细胞都将停留在S 期．
（ 4 ） S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中．若将S期和G₁期细胞融合，则G₁期细胞核进入S期的时间将提前．

Answer 1

分析 1、分析表格：细胞周期包括分裂间期和分裂期，间期包括G₁、S、G₂，则间期持续时间=3.4+7.9+2.3=13.6h，分裂期时间为1.8，则细胞周期=间期+分裂期=15.4h．
2、分裂间期各时期的特点：
G₁期：从有丝分裂到DNA复制前的一段时期，又称合成前期，此期主要合成RNA和核糖体．该期特点是物质代谢活跃，迅速合成RNA和蛋白质，细胞体积显著增大．这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备．　　
S期：即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同时还要合成组蛋白．DNA复制所需要的酶都在这一时期合成．
G₂期：该期为DNA合成后期，是有丝分裂的准备期．在这一时期，DNA合成终止，大量合成RNA及蛋白质，包括微管蛋白和促成熟因子等．

解答 解：（1）在动物细胞的有丝分裂前期，中心体发出星射线形成纺锤体；染色单体的消失发生在有丝分裂的后期，随着丝点的分裂而消失．
（2）由表格可知G₂期的时间为2.3小时，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，定期检测最快约2.3h后会检测到被标记的M期细胞；由于分裂期长1.8h，因此再经过4.1小时被标记的M期细胞数占M期细胞总数的比例为100%．
（3）根据题意可知，加入过量胸苷能抑制处于S期的细胞继续分裂，而其它细胞不受影响，因此处于G₂期的细胞到达S期的需要经过G₂期、M期、G₁期，时间长度=2.3+1.8+3.4=7.5小时，其他细胞所需时间都比7.5小时短，所以预计加入过量胸苷约7.5小时细胞都将停留在S期．
（4）S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中．若将S期和G₁期细胞融合，则G₁期合成的这种蛋白质可促进细胞核进入S期，即进入S期的时间将提前．
故答案为：
（l）中心体   后期  
（2）2.3   100%  
（3）7.5     
（4）提前

点评 本题考查了细胞周期的概念、组成、DNA分子半保留复制的特点以及染色质染色等方面的知识，主要考查考生从题干中获取信息并利用信息进行推理的能力和对基础知识的记忆与运用能力．