模擬PLM法測(cè)細(xì)胞周期的模型制作

安徽省銅陵市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué) 汪正強(qiáng) 谷菊貴

一、制作背景

測(cè)定細(xì)胞周期的方法有很多種，標(biāo)記有絲分裂百分率法（簡(jiǎn)稱PLM）是一種常用的測(cè)定方法，其原理是對(duì)測(cè)定的組織細(xì)胞進(jìn)行放射性標(biāo)記、定時(shí)取材，再利用放射自顯影技術(shù)顯示標(biāo)記細(xì)胞，通過(guò)統(tǒng)計(jì)標(biāo)記的有絲分裂分裂期百分?jǐn)?shù)的方法來(lái)測(cè)定細(xì)胞周期。

由于這部分內(nèi)容比較抽象，學(xué)生對(duì)此缺乏理解力，所以我們?cè)O(shè)計(jì)并制作了相關(guān)實(shí)物模型，以便動(dòng)態(tài)地模擬相關(guān)原理及過(guò)程。

二、材料準(zhǔn)備

直徑400mm、厚度18mm大圓形亞克力板一塊，直徑300mm、厚度10mm小圓形亞克力板一塊（內(nèi)部帶有距邊緣20mm、寬度為30mm、95°鏤空?qǐng)A環(huán)），長(zhǎng)100mm、直徑10mm的圓柱棒一根，粘貼在大、小圓盤上的圖案兩張。如圖1。

圖1

三、制作過(guò)程

1.利用Photoshop軟件設(shè)計(jì)大圓盤上的圖案

將細(xì)胞周期按順序分成G1期→S期→G2期→M期。在距離大圓邊緣寬度為5cm的圓環(huán)上按照一定的角度分配各時(shí)期，顏色搭配依次為綠色、粉紅色、紫色和黃色。在M期下方劃分四個(gè)區(qū)域依次表示前、中、后、末期，并在分裂期各階段放置相應(yīng)細(xì)胞分裂期的圖片，大圓中央顯示轉(zhuǎn)動(dòng)小圓盤時(shí)紅色區(qū)域面積隨時(shí)間變化的曲線圖。

2.利用Photoshop軟件設(shè)計(jì)小圓盤上的圖案

用淺紅色紙?jiān)阽U空區(qū)域上方圓環(huán)粘貼標(biāo)記，表示所有處于S期的細(xì)胞被放射性標(biāo)記。距小圓環(huán)邊緣5cm的其他區(qū)域用黃色標(biāo)記。小圓盤其他區(qū)域保持透明狀態(tài)，這樣在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就能看到其下方的圖案和紅色區(qū)域面積的變化。如圖2。

圖2

四、使用方法及原理分析

1.使用方法

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)小圓盤，記錄鏤空區(qū)域下方紅色面積的變化，將結(jié)果繪制成曲線。如圖3所示。

圖3

2.原理分析

（1）待測(cè)細(xì)胞經(jīng)分裂指數(shù)觀察測(cè)定法H3-TDR培養(yǎng)，所有S期細(xì)胞均被標(biāo)記，在小圓盤所有S期細(xì)胞區(qū)域標(biāo)記為淺紅色。

圖4

（2）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)小圓盤，開始一段時(shí)間內(nèi)鏤空區(qū)域底部未見紅色，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)紅色。從轉(zhuǎn)動(dòng)開始到出現(xiàn)紅色這一段時(shí)間間隔即代表TG2的長(zhǎng)短，因?yàn)檫@代表最先進(jìn)入S期的第一個(gè)細(xì)胞已度過(guò)G2期進(jìn)入M期。

圖5

（3）繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)小圓盤，鏤空區(qū)域底部紅色區(qū)域面積變大，在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)，底部紅色區(qū)域面積最大，那么從開始出現(xiàn)紅色到紅色面積達(dá)到最大的時(shí)間間隔就代表TM階段時(shí)長(zhǎng)，因?yàn)檫@表示最先進(jìn)入S期的第一個(gè)細(xì)胞剛度過(guò)M期。

圖6

（4）繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鏤空區(qū)域底部紅色面積開始變小時(shí)，表明最后一個(gè)進(jìn)入S期的細(xì)胞也已進(jìn)入M期，那么從紅色面積變大到紅色面積變小的時(shí)間間隔等于TS。

圖7

（5）從第一次出現(xiàn)紅色到下一次出現(xiàn)紅色的時(shí)間間隔為一個(gè)細(xì)胞周期TC。

圖8

（6）用整個(gè)細(xì)胞周期TC減去其他時(shí)間長(zhǎng)短即代表TG1階段長(zhǎng)短，即TG1=TC-TG2-TS-TM。