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细胞分裂

初中生物一个理想化的二倍体细胞周期：各阶段所占比例固定，DNA在S期复制，并分裂成两个二倍体子细胞

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关于此实验

分别追踪生长、DNA复制和细胞分裂这几个过程。沿细胞周期移动，比较每个细胞中的DNA量与所追踪系统中的DNA总量。染色体数按着丝粒计数，因此可以看出DNA复制和染色体分离为何是不同的事件。

学习目标

  • 在一个完整的细胞周期中，找出G1期、S期、G2期和分裂阶段。
  • 区分每个细胞中的DNA含量与DNA总量。
  • 追踪染色体数，在复制后的姐妹染色单体分离之前，不把它们计作两条染色体。

使用方法

  1. 1记录初始细胞数、DNA含量和染色体数。
  2. 2经过S期时，比较不断变化的DNA量与保持不变的着丝粒数。
  3. 3检查分裂后期区间，然后完成胞质分裂。
  4. 4更改染色体对数或细胞周期时长，然后重复比较。

模型

系统整体及单个细胞的DNA量核算
细胞周期中的DNA分布

假设

  • 在所选细胞周期中，G1期占35%，S期占30%，G2期占20%，分裂期占15%。这些预设比例并非针对特定生物的预测。
  • 1 C是未复制的单倍体基因组所含的DNA量。S期期间，DNA量从2C增加到4C；两个子细胞各获得2C。分裂后，整个被追踪系统仍保持4C。
  • 该模型以二倍体状态开始，不包含突变或染色体丢失，也不表示检查点或细胞死亡。分裂前，总体积从一个初始细胞的体积增长到两倍；形状为示意图。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1为什么DNA含量会先于细胞数量翻倍？
  2. Q2为什么在一个尚未分裂的后期细胞中，染色体数可能会短暂翻倍？

常见问题

改变细胞周期时长会改变子细胞的基因组吗？

不。它会调整模型的时钟，同时保持复制和分配的顺序不变。

为什么胞质分裂后DNA总量没有减半？

所追踪的系统包含两个子细胞。只有每个细胞中的DNA量减半。