2026届高三生物一轮复习课件脉冲标记DNA复制和细胞周期测定的研究

脉冲标记DNA复制和细胞周期测定的研究 脉冲标记法是一种建立较早且被广泛采用的方法，这种方法主要适用于细胞种类构成简单、细胞周期相对较短，周期均匀的细胞群体。用3H-TdR短期饲养细胞，然后置换新培养液继续培养，之后每隔一段时间进行放射自显影观察分析，确定处于某一时期的细胞数量，进而确定细胞周期各个时相的长短。 S期的细胞被3H-TdR标记，假设之后各个细胞周期相同，且不同细胞细胞周期运转速率相同则如图所示，可认为淡蓝色图形为所有的细胞（横向代表时间，纵向代表细胞个数） S期 G2期 M期 时间 细胞个数 标记细胞 经过时间的推移，我们来看看标记细胞最前面的进入了哪个时期 先头细胞 G2期 M期 时间 细胞个数 标记细胞 G2期所占时间TG2 细胞开始进入M期 先头细胞进入M期 带标记的分 裂细胞个数 时间 G2期 M期 时间 细胞个数 重叠面积达到最大 未进入M期的标记细胞 先头细胞进入M期末期 M期所占时间TM 带标记的分 裂细胞个数 时间 TM G2期 M期 时间 细胞个数 带标记的分 裂细胞个数 时间 先头细胞达到最大值的50% 后尾细胞达到最大值的50% S期 S期所占时间Ts TS G2期 M期 时间 细胞个数 带标记的分 裂细胞个数 时间 G1期 S期 下一细胞周期 先头细胞达到最大值的50% G2期 先头细胞达到最大值的50% 整个细胞周期TC M期 间期 先头细胞正好经历过整个周期 TC 到这里，突然出现一个问题，由求Ts的图可以看出直线1和直线2的长度相等，可以平移。 带标记的分 裂细胞个数 时间 L1 L2 L1又可以平移到右侧L3 带标记的分 裂细胞个数 时间 L1 L3 那么计算S期的公式将有如下的三个： 1.Ts=M期细胞总数到最大值的一半，经历到最大值，再下降到一半所用的时间 2.Ts=先头细胞先到达M期，再上升到最大值，最后即将下降所用的时间 3.Ts=先头细胞刚上升到最大值，再下降到最小值所用的时间 注：看起来公式2和3要比公式1简单许多，因为最大值的一半不好找，而上升和下降的拐点则容易找。 S期 G2期 M期 时间 细胞个数 其实这是因为我们假定处在S期中各个时期的细胞个数相等。如果不相等，则如下图所示： 标记细胞 G2期 M期 时间 带标记的分 裂细胞个数 时间 先头细胞达到最大值的50% 后尾细胞达到最大值的50% S期 S期所占时间Ts TS 这里的图像便不是原来对称的等腰梯形了！！ G2期 M期 时间 先头细胞达到最大值的50% 后尾细胞达到最大值的50% S期 不轴对称图形的等面积分线不在底边中间，因而分底边所得的两条线段不相等！ 带标记的分 裂细胞个数 时间 L1 L2 结合上一张图，可以得出 这里L1不等于L2 因而对于如下的三个计算S期的公式： 1.Ts=M期细胞总数到最大值的一半，经历到最大值，再下降到一半所用的时间（时刻准确） 2.Ts=先头细胞先到达M期，再上升到最大值，最后即将下降所用的时间（在特殊情况下准确） 3.Ts=先头细胞刚上升到最大值，再下降到最小值所用的时间（在特殊情况下准确） 因此虽然公式1比较麻烦，但是得出的结论符合一般情况，而公式2和3只有在特殊情况下（即假设细胞分布的图像是轴对称图形）才能够成立。 而且观察图线虽然容易得到拐点，但是拐点处斜率变化很大，取值精确度低，而在50%左右的地方，斜率变化趋于平缓，此时取值更为准确。 考虑到实验的准确性和正确性，应当取公式1。 同时我们也应当牢记其余的几个公式，下面再复习一遍 【TG1=Tc-(TM+Ts+TG2)】 时间 间期 TC TM TS 标记有丝分裂比率法（PLM）是最经典的测定细胞周期各时期时间的方法。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，短暂培养一段时间标记待测细胞群体，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 DNA 被3H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。得到图 2（图甲~图丁中横轴为时间，纵轴为带标记细胞占有丝分裂细胞的百分数）： ①图乙中 a 点开始检测到带3H标记分裂期细胞，则 0~a 为              期。 ②图乙中 b 点带3H标记分裂期细胞数开始达到最大值，则 a~b 段可表示              期。 ③图丙中 c 点时，带标记的细胞百分数开始下降，则 a~c 段可表示              期。 ④此后带标记的分裂期细胞数逐渐减少，直到消失，到第二次出现带标记的细胞数时为图表中 e点，则一个完整的细胞周期时间可为             。 G2 M S a-e $