模拟PLM法测细胞周期的模型制作

安徽省铜陵市实验高级中学 汪正强 谷菊贵

一、制作背景

测定细胞周期的方法有很多种，标记有丝分裂百分率法（简称PLM）是一种常用的测定方法，其原理是对测定的组织细胞进行放射性标记、定时取材，再利用放射自显影技术显示标记细胞，通过统计标记的有丝分裂分裂期百分数的方法来测定细胞周期。

由于这部分内容比较抽象，学生对此缺乏理解力，所以我们设计并制作了相关实物模型，以便动态地模拟相关原理及过程。

二、材料准备

直径400mm、厚度18mm大圆形亚克力板一块，直径300mm、厚度10mm小圆形亚克力板一块（内部带有距边缘20mm、宽度为30mm、95°镂空圆环），长100mm、直径10mm的圆柱棒一根，粘贴在大、小圆盘上的图案两张。如图1。

图1

三、制作过程

1.利用Photoshop软件设计大圆盘上的图案

将细胞周期按顺序分成G1期→S期→G2期→M期。在距离大圆边缘宽度为5cm的圆环上按照一定的角度分配各时期，颜色搭配依次为绿色、粉红色、紫色和黄色。在M期下方划分四个区域依次表示前、中、后、末期，并在分裂期各阶段放置相应细胞分裂期的图片，大圆中央显示转动小圆盘时红色区域面积随时间变化的曲线图。

2.利用Photoshop软件设计小圆盘上的图案

用浅红色纸在镂空区域上方圆环粘贴标记，表示所有处于S期的细胞被放射性标记。距小圆环边缘5cm的其他区域用黄色标记。小圆盘其他区域保持透明状态，这样在转动时就能看到其下方的图案和红色区域面积的变化。如图2。

图2

四、使用方法及原理分析

1.使用方法

顺时针转动小圆盘，记录镂空区域下方红色面积的变化，将结果绘制成曲线。如图3所示。

图3

2.原理分析

（1）待测细胞经分裂指数观察测定法H3-TDR培养，所有S期细胞均被标记，在小圆盘所有S期细胞区域标记为浅红色。

图4

（2）顺时针转动小圆盘，开始一段时间内镂空区域底部未见红色，继续转动，出现红色。从转动开始到出现红色这一段时间间隔即代表TG2的长短，因为这代表最先进入S期的第一个细胞已度过G2期进入M期。

图5

（3）继续转动小圆盘，镂空区域底部红色区域面积变大，在某一个时间点时，底部红色区域面积最大，那么从开始出现红色到红色面积达到最大的时间间隔就代表TM阶段时长，因为这表示最先进入S期的第一个细胞刚度过M期。

图6

（4）继续转动，当镂空区域底部红色面积开始变小时，表明最后一个进入S期的细胞也已进入M期，那么从红色面积变大到红色面积变小的时间间隔等于TS。

图7

（5）从第一次出现红色到下一次出现红色的时间间隔为一个细胞周期TC。

图8

（6）用整个细胞周期TC减去其他时间长短即代表TG1阶段长短，即TG1=TC-TG2-TS-TM。