Question

【題目】某研究小組采用放射性同位素碳14進(jìn)行了兩組動物細(xì)胞學(xué)實驗，其內(nèi)容如下。

實驗一：誘導(dǎo)放射性同位素碳14完全標(biāo)記的細(xì)胞樣本，使其分別只在碳12的培養(yǎng)基內(nèi)進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂，實驗期間收集到分裂中期的細(xì)胞樣本甲和乙，以及分裂后期的樣本丙和丁，統(tǒng)計樣本放射性標(biāo)記的染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)如下表：

（1）從上表推斷，該生物的正常體細(xì)胞的染色體數(shù)為_______________。

（2）上表中可以肯定屬于減數(shù)分裂的樣本是______________________。

（3）四個樣本中，取樣時間最早的可能是________________________。

實驗二：使用放射性同位素碳14分別標(biāo)記尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，其后添加到兩組細(xì)胞培養(yǎng)液中，并對碳14在細(xì)胞中的分布進(jìn)行跟蹤測定。

（4）在兩組實驗中，放射性均能達(dá)到較高水平的細(xì)胞器包括__________

（5）實驗過程中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞對于放射性亮氨酸的吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同時期對放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量，對其解釋不合理的一項是_______。

①每條mRNA可以指導(dǎo)合成多個蛋白質(zhì)分子

②尿嘧啶核苷酸可以通過RNA的降解再次使用，而蛋白質(zhì)不能被降解

③蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的含量遠(yuǎn)高于核糖核酸在細(xì)胞中的含量

Answer 1

【答案】20 乙 甲 核糖體 ②

【解析】

若對細(xì)胞中的DNA均用14C進(jìn)行標(biāo)記，放在12C的環(huán)境中進(jìn)行有絲分裂，經(jīng)過間期的復(fù)制，每條染色單體上的每個DNA均同時含有14C12C，第一次分裂形成的2個子細(xì)胞中的每條染色體上的每個DNA均同時含有14C12C，再進(jìn)行第二輪DNA復(fù)制，每條染色體上的2個DNA分子，一個只含12C，一個同時含有14C12C，故第二次有絲分裂的形成的4個子細(xì)胞中，可能有2-4個細(xì)胞含有14C，一個子細(xì)胞中含14C的染色體的數(shù)目為0-20。

若對細(xì)胞中的DNA均用14C進(jìn)行標(biāo)記，放在12C的環(huán)境中進(jìn)行減數(shù)分裂，經(jīng)過間期的復(fù)制，每條染色單體上的每個DNA均同時含有14C12C，第一次減數(shù)分裂實質(zhì)是同源染色體的分離，每個子細(xì)胞中所有染色體均同時含有14C12C，第二次減數(shù)分裂的實質(zhì)是姐妹染色單體的分離，每個子細(xì)胞中所有染色體均同時含有14C12C。

（1）圖表中，處于中期的甲和乙中帶標(biāo)記的染色體數(shù)目分別為20和10，且每條染色體上的2個DNA均含14C，故甲可能是有絲分裂的中期（第一個細(xì)胞周期）或減數(shù)第一次分裂的中期，乙可能是減數(shù)第二次分裂的中期，故推測該生物體細(xì)胞應(yīng)該含有20條染色體。

（2）上表中乙中帶標(biāo)記的染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半，故屬于減數(shù)第二次分裂的中期。甲可能是減數(shù)分裂第一次分裂中期或有絲分裂的中期；丙可能是減數(shù)第二次分裂的后期或有絲分裂的后期（如第二個細(xì)胞周期的中期），丁中帶標(biāo)記的染色體只有12條，一定是有絲分裂的細(xì)胞。故圖中可以肯定是減數(shù)分裂的樣本是乙。

（3）四個樣本中，甲可能是第一個細(xì)胞周期的有絲分裂的中期或減數(shù)第一次分裂的中期，取樣時間最早。

實驗二：使用放射性同位素碳14分別標(biāo)記尿嘧啶核苷酸（會出現(xiàn)在RNA中）和亮氨酸（會參與蛋白質(zhì)的合成），其后添加到兩組細(xì)胞培養(yǎng)液中，并對碳14在細(xì)胞中的分布進(jìn)行跟蹤測定。

（4）在兩組實驗中，放射性均能達(dá)到較高水平的細(xì)胞器包括核糖體，因為含放射性的尿嘧啶核苷酸會出現(xiàn)在mRNA中，帶標(biāo)記的氨基酸會出現(xiàn)在多肽中，二者均會出現(xiàn)核糖體部位。

（5）實驗過程中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞對于放射性亮氨酸的吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同時期對放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量，可能的原因是①每條mRNA可以指導(dǎo)合成多個蛋白質(zhì)分子；③蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的含量遠(yuǎn)高于核糖核酸在細(xì)胞中的含量。因為RNA和蛋白質(zhì)均可以講解，故②錯誤。