《2025年步步高大一轮复习讲义生物人教版》

15.(2024·镇江高三统考)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G₁期(蛋白质合成)、S期(DNA复制)和G₂期(蛋白质合成)。肿瘤的研究经常涉及细胞周期长短的测定。下面介绍了两种测定细胞周期长短的方法，请回答下列问题：
(1)流式细胞技术的基本原理是通过经DNA特异性荧光染色测定细胞增殖过程中DNA含量的变化。根据细胞中核DNA含量不同，将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组，每组的细胞数如图1所示。

①乙组中核DNA含量从2c达到了4c，说明细胞中正在进行________________。甲组细胞核DNA含量为2c，处于G₁期，处于甲组和乙组状态的细胞较多，说明________________________。丙组细胞核DNA含量为4c，说明已完成DNA复制，为__________期细胞。
②下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于__________期的细胞立刻被抑制，再至少培养__________小时，则其余细胞都将被抑制在G₁期/S期交界处；然后去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到__________期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G₁期/S期交界处，实现细胞周期同步。

(2)标记有丝分裂比率法(PLM)是最经典的测定细胞周期各时期时间的方法。在某生物细胞培养液中加入用³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中DNA被³H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期细胞，计算其中带³H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。得到图2(图A～D中横轴为时间，纵轴为带标记细胞占有丝分裂细胞的百分数)。

①图B中a点开始检测到带³H标记的分裂期细胞，则O～a为__________期。
②图B中b点带³H标记分裂期细胞数开始达到最大值，则a～b段可表示__________期。
③图C中c点时，带标记的细胞百分数开始下降，则a～c段可表示__________期。
④此后带标记的分裂期细胞数逐渐减少，直到消失，到第二次出现带标记的细胞数时为图D中e点，则一个完整的细胞周期时间可为__________。

答案： 15.
(1)①DNA分子的复制　细胞分裂间期的时间比分裂期长　G₂和M　②S　17　G₁　
(2)①G₂　②M　③S　④a～e段
解析
(1)①乙组中核DNA含量从2c达到了4c，核DNA含量加倍，说明细胞进行了DNA的复制。细胞分裂间期的时间比分裂期长，所以处于甲组和乙组状态的细胞较多。G₂和M期的细胞是完成DNA复制的细胞，此时期核DNA含量为4c。②若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，DNA的合成受抑制，则处于S期的细胞立刻被抑制，S期共9h，其他时期的细胞不进行DNA复制，所以至少经过26 - 9 =17(h)，其余细胞都将被抑制在G₁期/S期交界处。然后去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到G₁期(DNA复制之前)终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G₁期/S期交界处，实现细胞周期同步。
(2)①分析题图2可知，图B中a点开始检测到带³H标记的分裂期细胞，该标记细胞应是原处于DNA复制刚结束时的细胞开始进入分裂期，经历的时间为DNA复制后期，即G₂期。②图B中b点带³H标记的分裂期细胞数开始达到最大值，说明此时细胞分裂已经结束，则a～b段表示M(或分裂)期。③图C中c点带标记的细胞百分数开始下降，说明原标记的处于DNA分子复制开始的细胞进入了细胞分裂期，该细胞经历的时间(a～c段)是DNA复制期。④到图D中e点时，第二周期的细胞开始出现标记，即处于DNA复制期最后阶段的细胞再次进入分裂期。经历的时间为一个细胞周期(连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止)，即a～e段。