Question

【题目】某研究小组将某动物细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间后，再移至普通培养基中培养，不同时间取样后进行放射自显影，在显微镜下观察计数，结果如下表。试回答：

取样时间序号	取样时间(h)	被标记细胞
A	0	细胞核开始被标记
B	3	观察到一个被标记细胞X开始进入分裂期
C	5	细胞X着丝点开始分裂
D	6	细胞X分裂成两个子细胞，被标记细胞数目在增加
E	13	被标记细胞第二次进入分裂期
F	……	被标记细胞的比例在减少
G	100	被标记细胞的数目在减少

(1) 据表分析，该动物细胞的细胞周期约为________。

(2) A时间取样，细胞核开始被标记，说明________开始合成；除H元素的同位素之外，我们还可以选择________的同位素进行标记。(至少两种)

(3) D时间取样，被标记的细胞的比例为________。

(4) G时间取样，被标记细胞数目减少的原因是________________。

(5) 细胞周期控制系统有一些独特的检查点机制，P53蛋白就是一个“尽职的检察员”，对细胞分裂起“监视”作用，其作用机理如下图所示。P53蛋白能激活P21基因表达出Cdk抑制蛋白(Cdk蛋白是一系列细胞周期蛋白，负责调控细胞周期的不同事件)。

①图中DNA损伤是由于X射线导致DNA中的________断裂。

②据图分析，P53蛋白通过途径一调控的意义有________。

Answer 1

【答案】10h DNA C、O、N、P 100%(或1) 被标记细胞凋亡 磷酸二酯键 为细胞在复制之前修补损伤DNA赢得了时间(或阻止错误的DNA复制)

【解析】

本题主要考查细胞周期、同位素标记法及实验设计的有关知识。细胞分裂一次经历的时间为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期；脱氧核苷酸含有C、H、O、N、P等元素都可以作为标记元素；

(1) 细胞分裂一次经历的时间为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期．根据题意结合表中数据可知，由B（标记细胞开始进入分裂期）到D（细胞X分裂成两个子细胞）表示分裂期，时间为3h；由D（细胞X分裂成两个子细胞）到E（标记细胞第二次进入分裂期）表示分裂间期，时间为7h．所以一个细胞周期的时间为10h。

(2) A时间取样，细胞核开始被标记，胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，所以用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养细胞，被标记的是DNA，说明DNA开始合成；除H元素的同位素之外，脱氧核苷酸还含有C、O、N、P等元素，故还可以选择C、O、N、P的同位素进行标记。

(3) D时间细胞X分裂成两个子细胞，此时取样，细胞都被标记。

(4) G时间取样，此时大约分裂了10次，被标记细胞衰老，凋亡，故数目减少。

（5）据①图所示，X射线照射，DNA的磷酸二酯键断裂，形成DNA片段。

②据图分析，当细胞中的DNA损伤时，P53蛋白能激活P21基因表达出Cdk抑制蛋白，阻止DNA复制，导致细胞周期停滞，同时启动DNA修复机制，使损伤的DNA得以修复，为细胞在复制之前修补损伤DNA赢得了时间。