高三一輪復(fù)習(xí)生物：細(xì)胞周期的測(cè)定學(xué)案

3/3一輪復(fù)習(xí)生物學(xué)案（4）（考查目的：細(xì)胞周期的測(cè)定限時(shí)：20分鐘）1．（2017全國(guó)卷Ⅲ，29）利用一定方法使細(xì)胞群體處于細(xì)胞周期的同一階段，稱為細(xì)胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的三種方法。回答下列問題：（1）DNA合成阻斷法：在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑，處于_____________期的細(xì)胞不受影響而繼續(xù)細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn)，最終細(xì)胞會(huì)停滯在細(xì)胞周期的______________期，以達(dá)到細(xì)胞周期同步化的目的。（2）秋水仙素阻斷法：在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素，秋水仙素能夠抑制_________________，使細(xì)胞周期被阻斷，即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細(xì)胞______________（填“會(huì)”或“不會(huì)”）被阻斷在間期。（3）血清饑餓法：培養(yǎng)液中缺少血清可以使細(xì)胞周期停滯在間期，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化，分裂間期的特點(diǎn)是________________（答出1點(diǎn)即可）。2.（2003上海,38）回答下面有關(guān)哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題。（1）培養(yǎng)中的細(xì)胞其數(shù)目的增加和培養(yǎng)時(shí)間的關(guān)系如圖甲。據(jù)圖讀出該細(xì)胞完成一個(gè)細(xì)胞周期所需要的時(shí)間（T）是小時(shí)。（2）從圖甲的A點(diǎn)取出6000個(gè)細(xì)胞，測(cè)定每個(gè)細(xì)胞的DNA含量，結(jié)果如圖乙。圖乙的B、C、D中，表示處于S期的是，表示處于G2和M期的是，表示處于G1期的是。（3）若取樣的6000個(gè)細(xì)胞中，處于M期細(xì)胞的數(shù)目是300個(gè)，則處于S期和G2期的細(xì)胞數(shù)分別是—_________和_________個(gè)。（4）細(xì)胞周期中，完成各期所需時(shí)間的計(jì)算公式是t=T×n/N（N是取樣的總細(xì)胞數(shù)，n是各期的細(xì)胞數(shù)），則該細(xì)胞完成分裂期和間期的時(shí)間分別是和小時(shí)。3．用帶放射性標(biāo)記的胸苷培養(yǎng)某動(dòng)物體細(xì)胞(染色體數(shù)為12)，處于S期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記，再換無放射性培養(yǎng)液培養(yǎng)并定期檢測(cè)，結(jié)果如圖。若加入過量胸苷，S期的細(xì)胞立刻被抑制，而其他時(shí)期的細(xì)胞不受影響。下列相關(guān)敘述不正確的是A．預(yù)計(jì)最快約2.2h后會(huì)檢測(cè)到被標(biāo)記的M期細(xì)胞B．預(yù)計(jì)加入過量胸苷約7.4h后，細(xì)胞都將停留在S期C．處于該細(xì)胞周期的一個(gè)細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化情況是12→24→12D．被標(biāo)記的M期細(xì)胞從開始出現(xiàn)到其所占M期細(xì)胞比例最大，用時(shí)7.9h4.細(xì)胞周期包括分裂間期（分為Gi期、S期和G2期）和分裂期（M期）。細(xì)胞周期的時(shí)間測(cè)定可在體外采用短暫3H-TdR（胸苷）脈沖標(biāo)記，然后洗脫標(biāo)記物，細(xì)胞繼續(xù)沿細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖是一種通用的測(cè)定細(xì)胞各時(shí)期時(shí)間的方法[（2）一（5）答題時(shí)用tG1、tS、tG2、tM表示各時(shí)期的時(shí)間，Tc表示細(xì)胞周期]。據(jù)此及相關(guān)知識(shí)回答下列問題：（1）一開始處于S期的細(xì)胞均被放射性標(biāo)記，而處于G2、M、G1期的細(xì)胞均未被標(biāo)記，可推知S期進(jìn)行___________________________。（2）由細(xì)胞周期輪盤表來看，經(jīng)過相當(dāng)于_____期的一段時(shí)間，被標(biāo)記的細(xì)胞開始進(jìn)入M期，該時(shí)間為3小時(shí)。（3）當(dāng)M期細(xì)胞的50%被標(biāo)記首次出現(xiàn)時(shí)，相當(dāng)于經(jīng)歷的時(shí)間為_____________，該時(shí)間為3.5小時(shí)。（4）當(dāng)標(biāo)記的M期細(xì)胞減少到50%時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為10.5小時(shí)，該時(shí)間相當(dāng)于經(jīng)歷_________________的時(shí)間。（5）當(dāng)標(biāo)記的細(xì)胞第二次出現(xiàn)在M期時(shí)，相當(dāng)于經(jīng)歷的時(shí)間為__________，該時(shí)間為25小時(shí)。（6）計(jì)算出該細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞周期共耗時(shí)__________小時(shí)（填實(shí)際數(shù)字）。補(bǔ)充閱讀材料一、同位素標(biāo)記法測(cè)定細(xì)胞周期標(biāo)記有絲分裂百分率法(PLM)是一種常用的測(cè)定細(xì)胞周期時(shí)間的方法。其原理是對(duì)測(cè)定細(xì)胞進(jìn)行脈沖標(biāo)記、定時(shí)取材、利用放射自顯影技術(shù)顯示標(biāo)記細(xì)胞，通過統(tǒng)計(jì)標(biāo)記有絲分裂細(xì)胞百分?jǐn)?shù)的辦法來測(cè)定細(xì)胞周期。①待測(cè)細(xì)胞經(jīng)3H-胸腺嘧啶核苷標(biāo)記后，所有S期細(xì)胞均被標(biāo)記。②S期細(xì)胞經(jīng)G2期才進(jìn)入M期，所以一段時(shí)間內(nèi)PLM=0。③開始出現(xiàn)標(biāo)記M期細(xì)胞時(shí)，表示處于S期最后階段（S與G2交界處）的細(xì)胞，已渡過G2期，所以從PLM=0到出現(xiàn)PLM的時(shí)間間隔為G2期的持續(xù)時(shí)間。④S期細(xì)胞逐漸進(jìn)入M期，PLM上升，到達(dá)頂點(diǎn)的時(shí)候說明來自處于S最后階段（S與G2交界處）的細(xì)胞，已完成M，進(jìn)入G1期。所以從開始出現(xiàn)PLM到PLM達(dá)到頂點(diǎn)(≈100%)的時(shí)間間隔就是M期的持續(xù)時(shí)間。⑤當(dāng)PLM開始下降時(shí)，表明處于S期最初階段（S與G1交界處）的細(xì)胞也已進(jìn)入M期，所以出現(xiàn)PLM到PLM又開始下降的一段時(shí)間等于S期的持續(xù)時(shí)間。⑥

從PLM出現(xiàn)到下一次PLM出現(xiàn)的時(shí)間間隔就等于TC（整個(gè)細(xì)胞周期），根據(jù)TC=TG1+TS+TG2+TM即可求出的TG1長(zhǎng)度。事實(shí)上由于一個(gè)細(xì)胞群體中TC和各時(shí)相不盡相同，第一個(gè)峰常達(dá)不到100%，以后的峰會(huì)發(fā)生衰減，PLM不一定會(huì)下降到零，所以實(shí)際測(cè)量時(shí)，常以（TG2+1/2TM）-TG2的方式求出TM。二、流式細(xì)胞儀PI染色法細(xì)胞周期分為間期與分裂期兩個(gè)階段。間期又分為三期：即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)與DNA合成后期(G2期)。某些細(xì)胞在分裂結(jié)束后暫時(shí)離開細(xì)胞周期，停止細(xì)胞分裂，執(zhí)行一定生物學(xué)功能(G0期)。將待測(cè)細(xì)胞放入樣品管中，在氣體的壓力下進(jìn)入充滿鞘液的流動(dòng)室。在鞘液的約束下細(xì)胞排成單列由流動(dòng)室的噴嘴噴出，形成細(xì)胞柱。通過對(duì)流動(dòng)液體中排列成單列的細(xì)胞進(jìn)行逐個(gè)檢測(cè)，得到該細(xì)胞的光散射和熒光指標(biāo)，分析出其DNA特征。由于細(xì)胞周期各時(shí)相的DNA含量不同，通常正常細(xì)胞的G1/G0期具有二倍體細(xì)胞的DNA含量(2N)，而G2/M期具有四倍體細(xì)胞的DNA含量(4N)，而S期的DNA含量介于二倍體和四倍體之間。PI可以與DNA結(jié)合，其熒光強(qiáng)度直接反映了細(xì)胞內(nèi)DNA含量。因此，通過流式細(xì)胞儀PI染色法對(duì)細(xì)胞內(nèi)DNA含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以將細(xì)胞周期各時(shí)相區(qū)分為G1/G0期，S期和G2/M期，獲得的流式直方圖對(duì)應(yīng)的各細(xì)胞周期可通過特殊軟件計(jì)算各時(shí)相的細(xì)胞百分率。從DNA含量我們同樣無法區(qū)分G2期和M期。三、BrdU滲入測(cè)定細(xì)胞周期的方法細(xì)胞周期指細(xì)胞一個(gè)世代所經(jīng)歷的時(shí)間。從一次細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束為一個(gè)周期。細(xì)胞周期反應(yīng)了細(xì)胞增殖速度。單個(gè)細(xì)胞的周期測(cè)定可采用縮時(shí)攝影的方法，但它不能代表細(xì)胞群體的周期，故現(xiàn)多采用其他方法測(cè)群體周期。

BrdU（5-溴脫氧尿嘧啶核苷）加入培養(yǎng)基后，可做為細(xì)胞DNA復(fù)制的原料，細(xì)胞如果僅經(jīng)歷了一個(gè)周期，則兩條單體均深染。經(jīng)過兩個(gè)細(xì)胞周期后，細(xì)胞中兩條單鏈均含BrdU的DNA將占l/2，反映在染色體上應(yīng)表現(xiàn)為一條單體淺染。如經(jīng)歷了三個(gè)