Question

不同的生物材料均可能用來研究細胞的增殖，回答下列相關問題：
（1）取菊花莖中中軸、側枝、髓等部位的分生組織，測定其細胞周期的時間如表（單位：h）

分生組織部位	周期總時間	間期
		G1	S	G2
中軸	135.0	112.4	10.1	9.3
側枝	51.4	30.9	7.9	9.4
髓	72.5	51.7	8.9	8.7

①表中側枝分生區細胞的細胞周期的分裂期時間為

 

 h．
②同種生物內的細胞周期的長短主要取決于

 

 期；DNA的復制是在S期完成的，則G₁期發生的變化最可能是

 

．
③根據表中數據，你還能得出的結論有

 

．
（2）細胞中的cdc28蛋白質能促進細胞由G₁期進人S期的檢驗點（只有完成了檢驗點的工作，才允許細胞周期進一步進行）．請根據以上資料設計一個簡單實驗，驗證cdc28蛋白質的功能．
材料用具：正常酵母菌及培養液、相同密度的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細胞及培養液、有螺旋蓋的試管、移液管、顯微鏡等．
實驗步驟：
①取正常酵母菌細胞及培養液，編號為甲組，

 

；
②

 

，用顯微鏡統計并比較兩組酵母菌細胞數量．
實驗結果：

 

實驗結論：

 

．

Answer 1

考點：細胞有絲分裂不同時期的特點,探究培養液中酵母種群數量的動態變化

專題：

分析：分析表格：菊花莖中中軸分生組織的細胞周期的總時間為135.0h，其中分裂間期時間=G₁期+S期+G₂期=131.8h，則分裂期時間=細胞周期總時間-分裂間期=3.2h；側枝分生組織的細胞周期的總時間為51.4h，其中分裂間期時間=G₁期+S期+G₂期=48.2h，則分裂期時間=細胞周期總時間-分裂間期=3.2h；髓分生組織的細胞周期的總時間為72.5h，其中分裂間期時間=G₁期+S期+G₂期=69.3h，則分裂期時間=細胞周期總時間-分裂間期=3.2h．

解答： 解：（1）①由以上分析可知，側枝分生區細胞的細胞周期的分裂期時間=細胞周期總時間-分裂間期=51.4-（30.9+7.9+9.4）=3.2h．
②由表中數據可知，G₁期時間占細胞周期總時間的比例最大，即同種生物內的細胞周期的長短主要取決于 G₁期；DNA的復制是在S期完成的，因此G₁期要為DNA的復制作準備（或合成DNA復制時所需要的蛋白質）．
③根由以上分析可知：菊花莖的不同分生組織的細胞周期長度不同；分裂間期時間遠大于分裂期時間；不論細胞周期多長，但分裂期時間相同，都是3.2h．
（2）本實驗的目的是驗證cdc28蛋白質的功能．實驗設計要求遵循對照原則和單一變量原則，該實驗的單一變量為酵母菌是否具有cdc28基因缺陷，因變量為酵母菌數量，其他實驗變量都要相同且適宜，因此可設計以下實驗步驟：
①取正常酵母菌細胞及培養液，編號為甲組，另取等量的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細胞及培養液，編號為乙組；
②在相同且適宜的條件下培養相同時間，用顯微鏡統計并比較兩組酵母菌細胞數量．
實驗結果及結論：甲組酵母菌數量大于乙組酵母菌數量，則細胞中的cdc28蛋白質能促進細胞由G₁期進人S期的檢驗點．
故答案為：
（1）①3.2
②G₁  為DNA復制作準備（或合成DNA復制時所需要的蛋白質）
③菊花莖的不同分生組織的細胞周期長度不同；分裂間期時間遠大于分裂期時間；不論細胞周期多長，但分裂期時間相同，都是3.2 h（任答一條，合理即可）
（2）實驗步驟：
①另取等量的具有cdc28基因缺陷的酵母菌細胞及培養液，編號為乙組
②在相同且適宜的條件下培養相同時間
實驗結果：甲組酵母菌數量大于乙組酵母菌數量
實驗結論：cdc28蛋白質能促進細胞由G₁期進入S期的檢驗點

點評：本題結合圖表，考查細胞周期、細胞有絲分裂分裂不同時期的特點、探究實驗，要求考生識記細胞周期的概念及階段，能根據表中數據計算分裂期時間，并得出結論；明確實驗的目的、自變量和因變量，能根據探究實驗的原則完善實驗步驟，并得出實驗結論．