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标记有丝分裂百分率法与细胞周期

(2012-12-28 08:46:19)
标签:

教育

分类: 教学素材

[转载]标记有丝分裂百分率法

 

(五校联考)为测定青虾某种细胞分裂的细胞周期,利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸短暂培养该种细胞一段时间后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,再移至普通培养基中培养,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。不同间隔时间取样,找出正处于分裂期细胞的百分数。

A:处于S期的细胞都被3H标记;B:被标记细胞最早进入分裂期;C50%分裂期细胞被标记且在增加;D50%分裂期细胞被标记且在减少;E:出现被标记细胞第二次进入分裂期。

 

则该种细胞的S期为      h

答案:7

[转载]标记有丝分裂百分率法

 

分析:此题涉及到标记有丝分裂百分率法,如果了解这种方法,就可以直接算出7h,即

10.53.5=7h。

标记有丝分裂百分率法percentage labeled mitosesPLM)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。

有关名词:

TG1G1期的持续时间

TG2G2期的持续时间

TSS期的持续时间

TMM期的持续时间

TC:一个细胞周期的持续时间

PLM:标记的有丝分裂细胞所占的比例

TDR:胸腺嘧啶核苷,是DNA的特异前体,能被S期细胞摄入,而掺进DNA中。通常使用的是3H或者 14C标记的TDR

测定原理

待测细胞经3H-TDR标记后,所有S期细胞均被标记。

② S期细胞经G2期才进入M期,所以一段时间内PLM=0

开始出现标记M期细胞时,表示处于S期最后阶段的细胞,已渡过G2期,所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2

④ S期细胞逐渐进入M期,PLM上升,到达到最高点的时候说明来自处于S最后阶段的细胞,已完成M,进入G1期。所以从开始出现MPLM达到最高点(≈100%)的时间间隔就是TM

PLM开始下降时,表明处于S期最初阶段的细胞也已进入M期,所以出现PLMPLM又开始下降的一段时间等于TS

PLM出现到下一次PLM出现的时间间隔就等于TC,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
     浙江省第11届高中生物学竞赛题) 在某生物细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,短暂培养一段时间后,洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中DNA3H标记,而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影,找出正处于有丝分裂的分裂期(M期)细胞,计算其中带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。得到下图(图1~图4中横轴为时间,纵轴为带标记细胞占总细胞数的百分数):

 

     [转载]标记有丝分裂百分率法

 1 1a点开始检测到带3H标记分裂期细胞,则o~a     期。

 2 1b点带3H标记分裂期细胞数开始达到最大值,则a~b段表示        期。

 3 1c点时,带标记的细胞百分数开始下降,则a~c段所经历的时间相当于           期的时间。

 4 此后,带标记的分裂期细胞数逐渐减少,直到消失,到第二次出现带有标记的细胞数时为图中e点,则d~e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的时间相当于         段经历的时间。

 答案:1 G2(或DNA复制后) 2 M(或分裂) 3 S(或DNA复制) 4 G1期和G2   a~e

 解析:一个完整的细胞周期包括间期和分裂期(即M期),间期又可划分为G1期(主要进行RNA和有关蛋白质的合成)、S期(进行DNA分子复制)和G2期(继续合成少量的蛋白质和RNA)。

使处于DNA复制期不同阶段的全部细胞的DNA3H标记,而处于其他时期的细胞则不带标记。然后找出正处于有丝分裂的分裂期细胞并计时(图3)。

 a点,首次出现放射性标记,之前这段时间为G2期。理由:处于DNA复制最后阶段的细胞最先进入分裂期,从而出现带标记的M期细胞,此细胞经过的时间为G2oa)。

a点后,至b点,从最先开始出现放射性标记(0%)到放射性标记达到最高峰(100%),这段时间为M期。理由:后续的部分细胞相继进入了分裂期,到原处于DNA复制期最后阶段的细胞完成有丝分裂时,分裂期各时刻都有了细胞,故放射性标记开始达到最高峰(100%)。此细胞经过的时间为G2+Mob,ab=ob-oa=G2+M-G2=M

bc,放射性标记持续为最高峰(100%),ac段时间为S期。理由:放射性标记开始达到最高峰(100%)时,还有部分后续的细胞没有进入分裂期,故100%的最高峰可以持续一段时间。当原处于DNA复制最先时期的细胞开始进入分裂期时,最高峰结束,此细胞经过的时间为S+G2oc),故ac=oc-oa= S+G2-G2=S

cd, 即放射性标记由最高峰(100%)逐渐减少,直至为0。此时,原处于DNA复制最先时期的细胞完成有丝分裂,不再有本周期的细胞带标记。此细胞经过的时间为S+G2+Mod),cd=od-oc=SG2M)-(SG2)=M

e点时,第二周期的细胞开始出现标记,即原处于DNA复制期最后阶段的细胞3再次进入分裂期,经历的时间为一个细胞周期(一个周期的分裂开始到下一周期的分裂开始,即分裂开始到分裂开始,总时间与一个完整周期(即一次分裂结束到下一次分裂结束)相同),即ae。也可运算:

oe=G2+M+G1+S+G2,而oa=G2,故ae=oe-oa=G2+M+G1+S+G2-G2=G1+G2+S+M

 

试题:不同细胞的细胞周期长短不一。利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养某种细胞一段时间后再移至普通培养基中培养,不同间隔时间取样,进行放射显影,在显微镜下观察计数,统计标记细胞的百分数。

A:细胞核开始被标记;B:一个被标记细胞X开始进入分裂期;C:细胞X着丝粒开始分裂;D:细胞X分裂成两个子细胞,被标记细胞数目在增加;E: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:被标记细胞的数目在减少。试回答:

[转载]标记有丝分裂百分率法

 

1)该细胞分裂一次平均经历的时间为            h。实验开始时细胞核中被标记的物质是            ,图中            期、            期(用图中字母表示)DNA分子稳定性最低,适于进行诱发突变。

2)被标记的细胞数目减少的原因是           

3)图乙分裂状态位于图甲的            (用图中字母表示)期的前段,细胞内含有            个染色体组。

4)皮肤癌细胞的细胞周期            (填大于小于等于)正常皮肤生发层细胞。

答案:10   DNA  AB   DE   细胞衰老、脱落、死亡  CD  4  小于

解析细胞分裂一次经历的时间为一个细胞周期,由题意可知,由B(标记细胞开始进入分裂期)到E(标记细胞第二次进入分裂期)时间上等于一个周期,时间为10h。用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养细胞被标记的是DNA,标记的时期为细胞分裂间期,因为在这个时期DNA要复制。  

癌细胞是连续分裂恶性增殖的细胞,细胞分裂速度快,皮肤癌细胞的细胞周期小于正常皮肤生发层细胞。

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