Question

【題目】某研究小組采用放射性同位素碳14進行了兩組動物細胞學實驗，其內容如下。

實驗一：誘導放射性同位素碳14完全標記的細胞樣本，使其分別只在碳12的培養基內進行有絲分裂和減數分裂，實驗期間收集到分裂中期的細胞樣本甲和乙，以及分裂后期的樣本丙和丁，統計樣本放射性標記的染色體數和核DNA分子數如下表：

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

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

（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分別標記尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，其后添加到兩組細胞培養液中，并對碳14在細胞中的分布進行跟蹤測定。

（4）在兩組實驗中，放射性均能達到較高水平的細胞器包括__________

（5）實驗過程中，發現細胞對于放射性亮氨酸的吸收量遠遠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可以指導合成多個蛋白質分子

②尿嘧啶核苷酸可以通過RNA的降解再次使用，而蛋白質不能被降解

③蛋白質在細胞內的含量遠高于核糖核酸在細胞中的含量

Answer 1

【答案】20 乙 甲 核糖體 ②

【解析】

若對細胞中的DNA均用14C進行標記，放在12C的環境中進行有絲分裂，經過間期的復制，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個子細胞中的每條染色體上的每個DNA均同時含有14C12C，再進行第二輪DNA復制，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個子細胞中，可能有2-4個細胞含有14C，一個子細胞中含14C的染色體的數目為0-20。

若對細胞中的DNA均用14C進行標記，放在12C的環境中進行減數分裂，經過間期的復制，每條染色單體上的每個DNA均同時含有14C12C，第一次減數分裂實質是同源染色體的分離，每個子細胞中所有染色體均同時含有14C12C，第二次減數分裂的實質是姐妹染色單體的分離，每個子細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記的染色體數目分別為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（第一個細胞周期）或減數第一次分裂的中期，乙可能是減數第二次分裂的中期，故推測該生物體細胞應該含有20條染色體。

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

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

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

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

（5）實驗過程中，發現細胞對于放射性亮氨酸的吸收量遠遠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可以指導合成多個蛋白質分子；③蛋白質在細胞內的含量遠高于核糖核酸在細胞中的含量。因為RNA和蛋白質均可以講解，故②錯誤。