高三一轮复习生物：细胞周期的测定学案

3/3一轮复习生物学案（4）（考查目的：细胞周期的测定限时：20分钟）1．（2017全国卷Ⅲ，29）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：（1）DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于_____________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的______________期，以达到细胞周期同步化的目的。（2）秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制_________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞______________（填“会”或“不会”）被阻断在间期。（3）血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化，分裂间期的特点是________________（答出1点即可）。2.（2003上海,38）回答下面有关哺乳动物细胞培养的问题。（1）培养中的细胞其数目的增加和培养时间的关系如图甲。据图读出该细胞完成一个细胞周期所需要的时间（T）是小时。（2）从图甲的A点取出6000个细胞，测定每个细胞的DNA含量，结果如图乙。图乙的B、C、D中，表示处于S期的是，表示处于G2和M期的是，表示处于G1期的是。（3）若取样的6000个细胞中，处于M期细胞的数目是300个，则处于S期和G2期的细胞数分别是—_________和_________个。（4）细胞周期中，完成各期所需时间的计算公式是t=T×n/N（N是取样的总细胞数，n是各期的细胞数），则该细胞完成分裂期和间期的时间分别是和小时。3．用带放射性标记的胸苷培养某动物体细胞(染色体数为12)，处于S期的细胞都会被标记，再换无放射性培养液培养并定期检测，结果如图。若加入过量胸苷，S期的细胞立刻被抑制，而其他时期的细胞不受影响。下列相关叙述不正确的是A．预计最快约2.2h后会检测到被标记的M期细胞B．预计加入过量胸苷约7.4h后，细胞都将停留在S期C．处于该细胞周期的一个细胞中染色体数目的变化情况是12→24→12D．被标记的M期细胞从开始出现到其所占M期细胞比例最大，用时7.9h4.细胞周期包括分裂间期（分为Gi期、S期和G2期）和分裂期（M期）。细胞周期的时间测定可在体外采用短暂3H-TdR（胸苷）脉冲标记，然后洗脱标记物，细胞继续沿细胞周期运转。如图是一种通用的测定细胞各时期时间的方法[（2）一（5）答题时用tG1、tS、tG2、tM表示各时期的时间，Tc表示细胞周期]。据此及相关知识回答下列问题：（1）一开始处于S期的细胞均被放射性标记，而处于G2、M、G1期的细胞均未被标记，可推知S期进行___________________________。（2）由细胞周期轮盘表来看，经过相当于_____期的一段时间，被标记的细胞开始进入M期，该时间为3小时。（3）当M期细胞的50%被标记首次出现时，相当于经历的时间为_____________，该时间为3.5小时。（4）当标记的M期细胞减少到50%时，经历的时间为10.5小时，该时间相当于经历_________________的时间。（5）当标记的细胞第二次出现在M期时，相当于经历的时间为__________，该时间为25小时。（6）计算出该细胞的一个细胞周期共耗时__________小时（填实际数字）。补充阅读材料一、同位素标记法测定细胞周期标记有丝分裂百分率法(PLM)是一种常用的测定细胞周期时间的方法。其原理是对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞，通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。①待测细胞经3H-胸腺嘧啶核苷标记后，所有S期细胞均被标记。②S期细胞经G2期才进入M期，所以一段时间内PLM=0。③开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最后阶段（S与G2交界处）的细胞，已渡过G2期，所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为G2期的持续时间。④S期细胞逐渐进入M期，PLM上升，到达顶点的时候说明来自处于S最后阶段（S与G2交界处）的细胞，已完成M，进入G1期。所以从开始出现PLM到PLM达到顶点(≈100%)的时间间隔就是M期的持续时间。⑤当PLM开始下降时，表明处于S期最初阶段（S与G1交界处）的细胞也已进入M期，所以出现PLM到PLM又开始下降的一段时间等于S期的持续时间。⑥

从PLM出现到下一次PLM出现的时间间隔就等于TC（整个细胞周期），根据TC=TG1+TS+TG2+TM即可求出的TG1长度。事实上由于一个细胞群体中TC和各时相不尽相同，第一个峰常达不到100%，以后的峰会发生衰减，PLM不一定会下降到零，所以实际测量时，常以（TG2+1/2TM）-TG2的方式求出TM。二、流式细胞仪PI染色法细胞周期分为间期与分裂期两个阶段。间期又分为三期：即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。某些细胞在分裂结束后暂时离开细胞周期，停止细胞分裂，执行一定生物学功能(G0期)。将待测细胞放入样品管中，在气体的压力下进入充满鞘液的流动室。在鞘液的约束下细胞排成单列由流动室的喷嘴喷出，形成细胞柱。通过对流动液体中排列成单列的细胞进行逐个检测，得到该细胞的光散射和荧光指标，分析出其DNA特征。由于细胞周期各时相的DNA含量不同，通常正常细胞的G1/G0期具有二倍体细胞的DNA含量(2N)，而G2/M期具有四倍体细胞的DNA含量(4N)，而S期的DNA含量介于二倍体和四倍体之间。PI可以与DNA结合，其荧光强度直接反映了细胞内DNA含量。因此，通过流式细胞仪PI染色法对细胞内DNA含量进行检测时，可以将细胞周期各时相区分为G1/G0期，S期和G2/M期，获得的流式直方图对应的各细胞周期可通过特殊软件计算各时相的细胞百分率。从DNA含量我们同样无法区分G2期和M期。三、BrdU渗入测定细胞周期的方法细胞周期指细胞一个世代所经历的时间。从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束为一个周期。细胞周期反应了细胞增殖速度。单个细胞的周期测定可采用缩时摄影的方法，但它不能代表细胞群体的周期，故现多采用其他方法测群体周期。

BrdU（5-溴脱氧尿嘧啶核苷）加入培养基后，可做为细胞DNA复制的原料，细胞如果仅经历了一个周期，则两条单体均深染。经过两个细胞周期后，细胞中两条单链均含BrdU的DNA将占l/2，反映在染色体上应表现为一条单体浅染。如经历了三个