Question

9．在研究细胞周期时，可以用 BrdU进行标记．将细胞置于含有BrdU的某种培养基中培养，当细胞的DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺人到DNA的子链中．将处于不同细胞周期的中期细胞进行常规制片，经特殊染色后，在显微镜下观察每条染色体的姐妹染色单体的着色情况．由于掺入BrdU的情况不同，着色的深浅也不同：在染色单体中，若DNA只有一条单链掺有BrdU，则着色深；若DNA的两条单链都掺有BrdU，使DNA双链螺旋程度降低，从而着色浅．请分析回答：
（1）若观察到置于含有BrdU的某种培养基中培养的细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，则该细胞正处于第一个细胞周期的中期．
（2）若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅，则该细胞正处于第二个细胞周期的中期．判断的理由是这时细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条单链含有BrdU，另一条染色单体的DNA分子则两条单链都含有BrdU．
（3）科学研究表明，在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间可能发生部分交换．若用显微镜观察，如何判断姐妹染色单体已发生了部分交换？答染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段．
（4）皮肤癌细胞的细胞周期小于（大于、小于或等于）正常皮肤生发层细胞．
（5）当细胞完成一个细胞周期后，将可能有以下三种变化：①继续进入下一个细胞周期；②暂停分裂，但保留分裂能力；③停止分裂，分化成特定功能的细胞．癌细胞、效应T细胞、记忆B细胞分别属于哪一类型？（填序号）①③②．

Answer 1

分析 1、分析题文：若观察到置于含有BrdU的某种培养基中培养的细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，说明每条染色单体的DNA两条链中只有一条链中具有BrdU，另一条链中肯定没有BrdU．染色体复制一次．若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅，说明一条染色单体的DNA两条链中只有一条链中具有BrdU，另一条链中肯定没有BrdU．另一条染色单体的两个DNA两条链都具有BrdU，此时细胞每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有BrdU，说明染色体复制两次．
2、癌细胞的特征：无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的粘着性降低．

解答 解：（1）根据题意分析，若观察到置于含有BrdU的某种培养基中培养的细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，说明每条染色单体的DNA两条链中只有一条链中具有BrdU，另一条链中肯定没有BrdU．染色体复制一次，则该细胞正处于第一个细胞周期的中期．
（2）若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅，说明这时细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条单链含有BrdU，另一条染色单体的DNA分子则两条单链都含有BrdU，说明染色体复制两次，细胞正处于第二个细胞周期中．
（3）姐妹染色单体之间的交换发生在减数分裂，对于四分体中的一对同源染色体A、B，我们不妨设A的两条染色单体是a1、a2，其中a2中含有BrdU；B的两条染色单体是b1、b2，其中b1、b2中都含有BrdU．且两者之间发生部分基因的交换，交换后会出现染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段．
（4）癌细胞的分裂能力强，其细胞周期小于正常体细胞．
（5）癌细胞能够无限增殖，即其完成一个细胞周期后就会进入下一个细胞周期；记忆细胞在受到抗原刺激后能迅速增殖分化，属于暂不增殖细胞，即暂停分裂，但保留分裂能力；效应T细胞是不再分裂的细胞，即停止分裂，分化成特定功能的细胞．
故答案为：
（1）一
（2）二      这时细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条单链含有BrdU，另一条染色单体的DNA分子则两条单链都含有BrdU
（3）染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段
（4）小于
（5）①③②

点评 本题考查了DNA的半保留复制、细胞癌变的相关知识，意在考查学生的理解能力，图文转换能力，属于中等难度题．