Question

【題目】在細(xì)胞周期中，染色體的兩條姐妹染色單體之間在相同的位置上可能發(fā)生部分交換（SCE）。為研究被動(dòng)吸煙對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞SCE率的影響，科研小組將小鼠置于密閉小室內(nèi)，每日兩次香煙煙霧染毒30分鐘，分別在第9、18、27天采集小鼠骨髓細(xì)胞，鏡檢觀察SCE率，結(jié)果如下：

表1.不同染毒時(shí)間對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞SCE率的影響

組別	染毒時(shí)間/天	SCE 率/%
染毒組	9	6.89
	18	7.77
	27	8.29
對(duì)照組	9	5.87
	18	5.92
	27	5.87

（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量是____________________，表中數(shù)據(jù)表明：____________________。

（2）為鏡檢小鼠骨髓細(xì)胞的SCE，需對(duì)染色體進(jìn)行染色。實(shí)驗(yàn)前向小鼠注射BrdU，BrdU與胸腺嘧啶脫氧核苷酸（TdR）結(jié)構(gòu)類似。細(xì)胞增殖時(shí)，BrdU可取代TdR摻入到新合成的DNA中。用Giemsa染料染色，雙鏈都摻入BrdU的DNA分子所形成的姐妹染色單體著色較淺；而DNA分子中僅有一條鏈摻入BrdU或兩條鏈都不摻入BrdU，所形成的姐妹染色單體著色深。兩條姐妹染色單體有色差，才可觀察到交換現(xiàn)象，如下圖。

若要觀察某個(gè)染色體的兩條姐妹染色單體之間是否發(fā)生交換，通常選擇______個(gè)細(xì)胞周期_______時(shí)期的細(xì)胞。

（3）通常SCE并不改變遺傳物質(zhì)的組成，原因是___________。但SCE是染色體發(fā)生___________而產(chǎn)生的，可能造成DNA的損傷，因此SCE率可作為檢測(cè)誘變劑致畸變的指標(biāo)。

（4）綜上所述，請(qǐng)?zhí)岢鲞h(yuǎn)離二手煙的理由______________________。

Answer 1

【答案】 染毒時(shí)間和是否染毒 染毒可導(dǎo)致小鼠骨髓細(xì)胞SCE率升高，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)，SCE率增加 二 中期 兩條姐妹染色單體是由一條染色體復(fù)制而來(lái)，DNA序列相同 斷裂和重接 二手煙中的有害物質(zhì)可能提高SCE率，造成DNA分子的損傷，從而引起細(xì)胞畸變

【解析】試題分析：本題考查細(xì)胞分裂、DAN復(fù)制，考查對(duì)細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體、DNA的變化規(guī)律、DNA半保留復(fù)制的理解。解答此題，可根據(jù)DNA的半保留復(fù)制和BrdU取代TdR摻入到新合成的DNA后Giemsa染色結(jié)果分析連續(xù)的兩次有絲分裂中期姐妹染色單體的染色情況。

（1）表中數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組不同時(shí)間的SCE 率，則本實(shí)驗(yàn)的自變量是染毒時(shí)間和是否染毒，表中數(shù)據(jù)表明：染毒可導(dǎo)致小鼠骨髓細(xì)胞SCE率升高，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)，SCE率增加。

（2）中期的染色體形態(tài)固定，數(shù)目清晰，適于觀察染色體。根據(jù)DNA的半保留復(fù)制，向小鼠注射BrdU，第一次分裂DNA復(fù)制后，兩條姐妹染色單體所含的DNA均有一條鏈含有BrdU，著色較深；第二次分裂DNA復(fù)制后，兩條姐妹染色單體中，一條姐妹染色單體所含的DNA只有一條鏈含有BrdU，著色較淺；另一條姐妹染色單體所含的DNA兩條鏈均含BrdU，著色較淺，所以觀察某個(gè)染色體的兩條姐妹染色單體之間是否發(fā)生交換，通常選擇兩個(gè)細(xì)胞周期中期的細(xì)胞進(jìn)行對(duì)比觀察。

（3）兩條姐妹染色單體是由一條染色體復(fù)制而來(lái)，DNA的堿基序列相同，所以通常SCE并不改變遺傳物質(zhì)的組成。但SCE是染色體發(fā)生斷裂和重接而產(chǎn)生的，可能造成DNA的損傷，因此SCE率可作為檢測(cè)誘變劑致畸變的指標(biāo)。

（4）二手煙中的有害物質(zhì)可能提高SCE率，造成DNA分子的損傷，從而引起細(xì)胞畸變，因此應(yīng)遠(yuǎn)離二手煙。