运用“类比推理法”巧解细胞分裂难题-副本

1、运用“类比推理法”巧解细胞分裂难题杨兴富 周 浩 安徽省肥东一中 231600 【关键词】 类比推理法 隧道 细胞周期同步化 分裂期 标记 火车 DNA合成抑制剂 【摘要】 运用“类比推理法”可以把抽象复杂难以理解的问题简单化、形象化，这种方法在帮助学生理解生物学基本原理、概念以及解决一些难度较大的习题等方面有着独特的作用，这种方法能为我们多提供一种解决问题的途经。逻辑学上，类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理，简称类推、类比。它是从特殊推向特殊的推理：如声和光有不少属性相同-直线传播，有反射、折射和干扰等现象，由此推出：既然声有波动性质，光也有波动性

2、质,这就是类比推理。类比推理具有或然性。下面以运用类比推理法分析2道细胞分裂难题为例，来说明学会这种方法给我们学习带来的新途经和便捷例1 在某细胞培养液中加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核甘酸，短期培养后洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核甘酸，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不带标记。不同时间取样，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比。得到下图1（横轴为时间，纵轴为带标记细胞占总细胞数的百分比）。图1b c fO a d e（1）a点开始检测到带3H标记的分裂期细胞，则0a为 期。（2）b点带3H标记的

3、分裂期细胞数开始达到最大值，则ab段表示 期。（3）c点时带标记的细胞百分比开始下降，则ac段表示 时期。（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中e点，则de段所经历的时间相当于 时期的时间，因此一个完整的细胞周期时长相当于 经历的时长。分析：把被3H标记的S期细胞类比成被标记的火车车厢，把G2期、M期、下一周期的G1期、S期等阶段类比成火车陆续将要通过的前方隧道（如图2-1）。（1）a点开始检测到带3H标记的分裂期细胞，说明从0a火车头已通过G2隧道刚进入M隧道（如图2-2中“0a”），所以0a为G2期。（2）b点带3H标记的分裂期细胞数开始达到

4、最大值，说明M隧道充满了车厢，则ab段表示M期（如图2-3中“ab”）。 （3）c点时带标记的细胞百分比刚开始下降，说明最后一节车厢刚好在M隧道的末端，由ac通过的距离刚好是整列火车的长度，即S期长度。（4）带标记的分裂期细胞数逐渐减少直到消失,说明整列火车刚驶出M隧道，火车头到达了d点（图2-5），第二次出现带标记的细胞数时为e点，说明火车头刚进入第2个M隧道（如图2-6），由于be时长=G1+S+G2，bd时长=S（整列火车），所以de时长=be时长- bd时长=G1+G2。综合图2-2到图2-6，可以知道一个完整的细胞周期时长为ae。0图2-1G1 S G2 M G1 S G2 M0a图

5、2-2G1 S G2 M G1 S G2 Mb0a图2-3G1 S G2 M G1 S G2 Mbc0a图2-4G1 S G2 M G1 S G2 Mbcd0a图2-5G1 S G2 M G1 S G2 Mebcd0a图2-6G1 S G2 M G1 S G2 M例2：回答下列有关细胞的问题。离体培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间（h）如下表所示：G1SG2M103.51.515（1）向上述培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于 期的细胞立即被抑制，再培养 h，其余的细胞都将被抑制在G1与S期的交界处。（2）除去DNA合成抑制剂，更换新的培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到 期终

6、点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在 期交界处，实现细胞周期同步化。(3)S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将_。分析：如果把细胞周期中不同阶段的细胞比喻为站在圆周上不同区域的学生，则运用类比推理的方法就可以把抽象的问题形象化、简单化，问题也就迎刃而解了。类比如下：图1M G2 S G1图3M G2 S G1图4M G2 S G1类比解除哨声S区的学生立即停止跑步，其它区域的学生继续跑步类比类比类比再次听到哨声再次加入抑制剂听到哨声除去抑制剂加入抑制剂处于细胞周期中不同阶段的细胞S期的细胞分裂进程被终止，其它期的细胞不受影响所有细胞继续分裂进程站在一个圆周上不同区域的学生所有学生继续跑步细胞不能