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10.一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).如图标注了甲动物(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.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2.2h后会检测到被标记的M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M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12→24→12.
(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7.4h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24h,M期时长为l.9h.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,选用甲(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适.为什么?甲细胞分裂期在细胞周期中所占的比例大,所以在视野中细胞数多,易观察.
(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动物肠上皮细胞膜凹陷,细胞缢裂;洋葱根尖细胞形成细胞板.

分析 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.

解答 解:(1)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.
(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12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:12→24→12.
(3)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.
(4)观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化,不仅要要选择细胞周期短的细胞,更要选择分裂期在整个细胞周期中所占的比例相对较大的细胞,这样才更容易观察到试验现象.甲细胞分裂期在细胞周期中所占的比例大,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,选用甲动物肠上皮细胞更合适.
(5)通过题目意可以知道:该试题考查的是动、植物细胞在有丝分裂末期的不同.即动物细胞在有丝分裂末期细胞膜从中间凹陷,最终一个细胞缢裂为两个细胞;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,从而植物细胞由一个变为两个.
故答案为:
(1)2.2
(2)M       12→24→12
(3)7.4
(4)甲      甲细胞分裂期在细胞周期中所占的比例大,所以在视野中细胞数多,易观察
(5)动物肠上皮细胞膜凹陷,细胞缢裂;洋葱根尖细胞形成细胞板

点评 本题结合曲线图,考查有丝分裂过程及其变化规律,首先要求考生识记有丝分裂过程不同时期的特点,掌握有丝分裂过程中DNA含量和染色体数目变化规律,解答第(1)和第(2)题;其次要求考生结合曲线图,特别是图中的数据,解答第(3)和第(4)题;还要求考生识记动植物细胞有丝分裂的区别,解答第(5)题.

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