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(体细胞染色体数为12条)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）在G₂期数目倍增的细胞器是__________  

（2）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____ h后会检测到被标记的M期细胞。

（3）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______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________。

（4）若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，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 。

（5）乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24h，M期时长为1.9h。若要在显徽镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用_________(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。

（6）在光学显徽镜下观察，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____________。

Answer

中心体 2.2 M 12→24→12 7.4 甲 动物肠上皮细胞膜从中部凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞在中央形成细胞板

【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。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期又包括G1、S和G2期。G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期。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。

（1）中心体与动物细胞的分裂过程中纺锤体的形成有关，一般一个动物细胞一个中心体，在细胞分裂的G2期中心体倍增，在有丝分裂前期由两个中心体发出星射线形成纺锤体。

（2）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期才会最快出现在M期，由图可知G2的时长为2.2小时，所以最快要经过2.2小时就可以在M期观测到被标记的细胞。

（3）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。

（4）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3.4+1.8+2.2=7.4小时。 
（5）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实验现象。甲细胞分裂期在细胞周期中所占的比例为1.8÷（3.4+1.8+2.2+7.9）≈11.8%，乙细胞的分裂期在细胞周期中所占的比例为1.9÷24≈7.9%，所以甲细胞分裂期在细胞周期中所占比例大，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。

（6）动物肠上皮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；而洋葱根尖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，从而使植物细胞由一个变为两个。