Question

【題目】研究人員對蜜蜂（2n）的雌蜂有絲分裂和減數(shù)分裂細胞中染色體形態(tài)、數(shù)目和分布進行了觀察分析．圖1為其細胞分裂一個時期的示意圖（僅示部分染色體），圖2中細胞類型是依據(jù)不同時期細胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關(guān)系而劃分的，圖3表示細胞分裂過程中核DNA與染色體數(shù)目比值的變化．請回答下列問題：

（1）圖1中細胞分裂的方式及所處的時期是______________，它屬于圖2中的類型________，處于圖3中的________區(qū)段．

（2）若某取自卵巢的細胞屬于圖2的類型d，那么該細胞的名稱是_______________．

（3）在圖2的5種細胞類型中，一定不存在同源染色體的細胞類型有_______________．

（4）基因的分離定律和自由組合定律分別在圖2的細胞類型___________和___________中體現(xiàn)．

（5）當(dāng)細胞發(fā)生圖3的由丙到丁的變化時，對應(yīng)著圖2中一種細胞類型向另一種類型的轉(zhuǎn)變，其轉(zhuǎn)變的具體情況有___________________________（用圖2中字母以及箭頭表述）．

（6）蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。體外研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒素對多種癌細胞具有強烈的殺傷作用。研究表明，阻斷癌細胞增殖周期可引起細胞凋亡。科研人員為研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制，進行了以下實驗。請完善實驗并回答問題。

①處于間期的胃癌細胞，其分子水平的主要變化是___________________________

②方法步驟：

a.取4只相同的培養(yǎng)瓶，編號，分別加入等量的完全培養(yǎng)液并接種等量離體胃癌細胞。

b.1號培養(yǎng)瓶為空白對照，向2-4號培養(yǎng)瓶中分別加入_______蜂毒素溶液。

c.培養(yǎng)48h后，檢測并統(tǒng)計胃癌細胞凋亡率，結(jié)果如圖-2所示，

d.重復(fù)a、b步驟，檢測凋亡基因（Bax、Bel-2）的表達，結(jié)果如圖-3所示。

分析討論:

③圖-2表明一定濃度的蜂毒素能誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡，細胞凋亡是________所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。

④圖-2、圖-3表明：從基因水平上看，蜂毒素誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡與____有關(guān)。

Answer 1

【答案】有絲分裂后期 a 丙丁 次級卵母細胞或（第一）極體 d、e b b b→a，d→c 完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 2、4、8μg/mL 基因 Bax基因表達增強和Bel-2基因表達減弱（或Bax基因與Bel-2基因的表達；或促Bax蛋白產(chǎn)生和抑制Bel-2蛋白產(chǎn)生）

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：圖1細胞含有同源染色體，且著絲點分裂，處于有絲分裂后期；圖2表示細胞分裂時期核DNA與染色體數(shù)量變化曲線，根據(jù)染色體數(shù)與體細胞中染色體數(shù)的關(guān)系以及染色體與DNA的數(shù)量關(guān)系，可判斷a為有絲分裂后期，b可表示有絲分裂的前期、中期以及減數(shù)第一次分裂過程，c可表示有絲分裂結(jié)束產(chǎn)生的子細胞或減二后期的細胞，d表示減二的前期、中期，e表示減二分裂結(jié)束形成的生殖細胞。圖3中甲乙表示DNA復(fù)制，乙丙表示有絲分裂前期、中期以及減數(shù)第一次分裂和減二的前期、中期，丙丁為著絲點分裂，可表示有絲分裂后期或減二的后期。

（1）由分析可知，圖1中細胞含有同源染色體，且著絲點分裂，處于有絲分裂后期；此時細胞中染色體和DNA數(shù)均為4n，故屬于圖2中的類型a，此時不含姐妹染色單體，故處于圖3中的丙丁區(qū)段。

（2）若某取自卵巢的細胞屬于圖2的類型d，根據(jù)分析，此時含有姐妹染色單體，且染色體數(shù)是體細胞的一半，則該細胞處于減二的前期、中期，細胞的名稱是次級卵母細胞或（第一）極體。

（3）減數(shù)第二次分裂過程中以及減數(shù)分裂結(jié)束所形成的子細胞中不含同源染色體，根據(jù)分析，圖2的5種細胞類型中，一定不存在同源染色體的細胞類型有d減二的前期、中期、e生殖細胞。

（4）基因的分離定律和自由組合定律均發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期中，圖2中b可表示減數(shù)第一次分裂過程，故基因的分離定律和自由組合定律均在圖2的細胞類型b中體現(xiàn)。

（5）圖3由丙到丁的變化為著絲點分裂，若為有絲分裂過程，細胞中染色體數(shù)由2n變?yōu)?n，即對應(yīng)圖2中b→a過程，若為減數(shù)分裂，則細胞中染色體數(shù)由n變?yōu)?n，即對應(yīng)圖2中d→c過程。

（6）①有絲分裂間期的胃癌細胞，其分子水平的主要變化是完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。

②本實驗?zāi)康氖茄芯糠涠舅貙θ宋赴┘毎�的影響及作用機制，故實驗自變量為是否加入蜂毒素，因變量是胃癌細胞的凋亡率，遵循實驗中單一變量和等量原則，并結(jié)合實驗結(jié)果設(shè)計實驗如下：

a.取4只相同的培養(yǎng)瓶，編號，分別加入等量的完全培養(yǎng)液并接種等量離體胃癌細胞。

b.1號培養(yǎng)瓶為空白對照，向2-4號培養(yǎng)瓶中分別加入2、4、8μg/mL的蜂毒素溶液。

c.培養(yǎng)48h后，檢測并統(tǒng)計胃癌細胞凋亡率。

③細胞凋亡是基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。

④圖-2、圖-3表明：從基因水平上看，蜂毒素誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡與Bax基因表達增強和Bel-2基因表達減弱（或Bax基因與Bel-2基因的表達；或促Bax蛋白產(chǎn)生和抑制Bel-2蛋白產(chǎn)生）有關(guān)。