Question

【題目】細胞周期分為分裂間期和分裂期(M期)，分裂間期包括G1期、S期和G2期。高等動物細胞Z的細胞周期中，各時期經歷時間依次為G1期8 h、S期6 h、G2期5 h、M期1 h。HU(羥基脲)是一種DNA合成抑制劑，能阻斷DNA分子的復制，使細胞周期停留于S期，對S期以外的細胞分裂進程無影響。為了驗證HU的作用并獲得分裂同步的細胞，研究人員利用細胞Z和HU進行實驗，提出了以下實驗思路：

①A組：培養液＋Z細胞＋HU(用生理鹽水配制)。

B組：培養液＋Z細胞＋生理鹽水。

②培養14 h后，統計A、B兩組中各時期細胞所占百分比。

③將A組培養液中的HU全部洗脫，更換新鮮培養液，繼續培養10 h，再向A組培養液中加入HU。

④ 。

請回答：

（1）請補充實驗思路④____________。

（2）請設計一張統計結果記錄表，并將實驗思路②的統計結果填入表中__________。

（3）分析與討論

①分裂間期細胞內發生的主要變化是______________________；若向G1期細胞注入S期細胞蛋白，推測該細胞進入S期的時間將比正常G1期細胞進入S期的時間________(填不變、提前或延后)；若將B組細胞培養在缺乏某種氨基酸的培養液中，處于________期的細胞會立刻被抑制。

②為了獲得較精確的實驗統計數據，A、B組分別應_______________。

③若實驗思路④科學合理，經④后細胞都將處于_________期。

Answer 1

【答案】培養12 h（≥10均可）后，統計A、B兩組中各時期細胞所占百分比 DNA分子復制和有關蛋白質的合成 提前 G1和G2 設置多個重復樣品 S期(或G1/S期交界處)

【解析】

1、有絲分裂間期分為G1、S、G2三個階段，其中G1期與G2期進行RNA（即核糖核酸）的合成與有關蛋白質的合成，S期進行DNA的復制。

2、在高等動物Z細胞的細胞周期中，各時期經歷的時間依次為G1期8 h、S期6 h、G2期5 h、M期1 h，則細胞周期的時間為20小時，G1期細胞在細胞周期中所占的比例為40%，同理S期在細胞周期中所占的比例為30%，G2期細胞在細胞周期中所占的比例為25%，M期細胞在細胞周期中所占的比例為5%。

（1）將A組培養液中的HU全部洗脫，更換新鮮培養液，繼續培養10 h，則原處于G1期的細胞均進入S期，部分細胞至多在經過4h即經過S期，再向A組培養液中加入HU，培養12 h（≥10均可）后，A組細胞均將進入S期或處于G1/S期交界處。

（2）A組培養液中加入了HU，而HU(羥基脲)是一種DNA合成抑制劑，能阻斷DNA分子的復制，使細胞周期停留于S期，因此培養14小時后原處于G2期、M期、G1期的細胞均停留在G1期，比例為70%，S期細胞占細胞周期的比例為30%，B組細胞因沒有加入HU，細胞正常分裂，因此14小時后 G1占40%，S占30%，G2占25%，M占,5%，即結果如下：

（3）①分裂間期細胞內發生的主要變化是DNA分子復制和有關蛋白質的合成；因為向G1期細胞注入S期細胞蛋白，就相當于給該期細胞注入了啟動S期的信號，故推測該細胞進入S期的時間將比正常G1期細胞進入S期的時間提前；若將B組細胞培養在缺乏某種氨基酸的培養液中，因為G1和G2進行蛋白質的合成，而此時細胞內缺乏某種蛋白質，故細胞會立刻被抑制在G1和G2期。

②為了獲得較精確的實驗統計數據，通常的做法是對A、B組設置多個重復樣品，求得平均值。

③若實驗思路④科學合理，經④后細胞都將處于S期(或G1/S期交界處)期。