Question

【题目】在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间在相同的位置上可能发生部分交换（SCE）。为研究被动吸烟对小鼠骨髓细胞SCE率的影响，科研小组将小鼠置于密闭小室内，每日两次香烟烟雾染毒30分钟，分别在第9、18、27天采集小鼠骨髓细胞，镜检观察SCE率，结果如下：

表1.不同染毒时间对小鼠骨髓细胞SCE率的影响

组别	染毒时间/天	SCE 率/%
染毒组	9	6.89
	18	7.77
	27	8.29
对照组	9	5.87
	18	5.92
	27	5.87

（1）本实验的自变量是____________________，表中数据表明：____________________。

（2）为镜检小鼠骨髓细胞的SCE，需对染色体进行染色。实验前向小鼠注射BrdU，BrdU与胸腺嘧啶脱氧核苷酸（TdR）结构类似。细胞增殖时，BrdU可取代TdR掺入到新合成的DNA中。用Giemsa染料染色，双链都掺入BrdU的DNA分子所形成的姐妹染色单体着色较浅；而DNA分子中仅有一条链掺入BrdU或两条链都不掺入BrdU，所形成的姐妹染色单体着色深。两条姐妹染色单体有色差，才可观察到交换现象，如下图。

若要观察某个染色体的两条姐妹染色单体之间是否发生交换，通常选择______个细胞周期_______时期的细胞。

（3）通常SCE并不改变遗传物质的组成，原因是___________。但SCE是染色体发生___________而产生的，可能造成DNA的损伤，因此SCE率可作为检测诱变剂致畸变的指标。

（4）综上所述，请提出远离二手烟的理由______________________。

Answer 1

【答案】 染毒时间和是否染毒 染毒可导致小鼠骨髓细胞SCE率升高，且随着时间延长，SCE率增加 二 中期 两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，DNA序列相同 断裂和重接 二手烟中的有害物质可能提高SCE率，造成DNA分子的损伤，从而引起细胞畸变

【解析】试题分析：本题考查细胞分裂、DAN复制，考查对细胞分裂过程中染色体、DNA的变化规律、DNA半保留复制的理解。解答此题，可根据DNA的半保留复制和BrdU取代TdR掺入到新合成的DNA后Giemsa染色结果分析连续的两次有丝分裂中期姐妹染色单体的染色情况。

（1）表中数据是实验组和对照组不同时间的SCE 率，则本实验的自变量是染毒时间和是否染毒，表中数据表明：染毒可导致小鼠骨髓细胞SCE率升高，且随着时间延长，SCE率增加。

（2）中期的染色体形态固定，数目清晰，适于观察染色体。根据DNA的半保留复制，向小鼠注射BrdU，第一次分裂DNA复制后，两条姐妹染色单体所含的DNA均有一条链含有BrdU，着色较深；第二次分裂DNA复制后，两条姐妹染色单体中，一条姐妹染色单体所含的DNA只有一条链含有BrdU，着色较浅；另一条姐妹染色单体所含的DNA两条链均含BrdU，着色较浅，所以观察某个染色体的两条姐妹染色单体之间是否发生交换，通常选择两个细胞周期中期的细胞进行对比观察。

（3）两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，DNA的碱基序列相同，所以通常SCE并不改变遗传物质的组成。但SCE是染色体发生断裂和重接而产生的，可能造成DNA的损伤，因此SCE率可作为检测诱变剂致畸变的指标。

（4）二手烟中的有害物质可能提高SCE率，造成DNA分子的损伤，从而引起细胞畸变，因此应远离二手烟。