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(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容如下：

實(shí)驗(yàn)一：誘導(dǎo)放射性同位素碳完全標(biāo)記的細(xì)胞樣本，使其分別在只有碳12的培養(yǎng)基內(nèi)進(jìn)行 有絲分裂和減數(shù)分裂，實(shí)驗(yàn)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：

樣本	標(biāo)記染色體數(shù)	標(biāo)記DNA數(shù)	樣本	標(biāo)記染色體數(shù)	標(biāo)記DNA數(shù)
甲	20	40	丙	20	20
乙	10	20	丁	12	12

（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(shí)驗(yàn)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)基中，并對碳14在細(xì)胞中的分布進(jìn)行跟蹤測定。

（4）在兩組實(shí)驗(yàn)中，放射性均能達(dá)到較高水平的細(xì)胞器包括_____。

（5）實(shí)驗(yàn)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(xiàng)是_____。

①每條mRNA可以自動合成多個蛋白質(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)遠(yuǎn)高于核糖核酸在細(xì)胞中的含量

Answer 1

【答案】20 乙 甲 核糖體和線粒體 ②

【解析】

放射性同位素碳完全標(biāo)記的細(xì)胞樣本，在只有碳12的培養(yǎng)基內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，第一次有絲分裂中期每條染色體上的每個DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記，產(chǎn)生的子細(xì)胞的DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記，故第二次有絲分裂中期時，每條染色體含有2個DNA，只有1個DNA分子中有1條鏈被標(biāo)記，每條染色體含有的2條染色單體中僅有1條染色單體具有放射性；在有絲分裂后期時姐妹染色單體分開形成兩條子染色體（1條有放射性，1條沒有放射性）隨機(jī)移向細(xì)胞的兩極，即第二次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中具體放射性的染色體數(shù)目不能確定；所以在第三次有絲分裂中期的細(xì)胞中有的染色體僅有1條染色單體具有放射性，有的染色體無放射性，但二者之和肯定為體細(xì)胞的染色體數(shù)。
放射性同位素碳完全標(biāo)記的細(xì)胞樣本，在只有碳12的培養(yǎng)基內(nèi)進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)第一次分裂中期每條染色體上的每個DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記，每條染色體含有的2條染色單體都具有放射性，減數(shù)第二次分裂中期每條染色體上的每個DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記，每條染色體含有的2條染色單體都具有放射性，減數(shù)第二次分裂后期每條染色體上的DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記。

（1）分裂中期細(xì)胞甲含有20條標(biāo)記的染色體，40個標(biāo)記的DNA分子，細(xì)胞乙含有10條標(biāo)記染色體，20個標(biāo)記DNA分子，可以推測乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期，甲細(xì)胞可能處于有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂中期，有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞相同，故該生物體細(xì)胞中含有20條染色體。
（2）乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期，甲細(xì)胞可能處于有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂中期，分裂后期細(xì)胞丙中含有20條標(biāo)記的染色體，20個標(biāo)記的DNA分子，可能處于減數(shù)第二次分裂后期或第二次有絲分裂后期（含有20條標(biāo)記的染色體，20條未被標(biāo)記的染色體），分裂后期細(xì)胞丁中含有12條標(biāo)記的染色體，12個標(biāo)記的DNA分子，可能是第三次有絲分裂后期，因此肯定屬于減數(shù)分裂的樣本是乙。
（3）根據(jù)（2）分析可知：取樣時間最早的可能是甲。
（4）尿嘧啶核苷酸是RNA的基本組成單位，RNA可以存在于細(xì)胞器線粒體、核糖體中，亮氨酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，細(xì)胞器都含有蛋白質(zhì)，在兩組實(shí)驗(yàn)中，放射性均能達(dá)到較高水平的細(xì)胞器包括線粒體和核糖體。
（5）尿嘧啶核苷酸是RNA的基本組成單位，亮氨酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，根據(jù)題意：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，說明蛋白質(zhì)的合成量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于RNA的合成量，可能因?yàn)椋孩倜織lmRNA可以自動合成多個蛋白質(zhì)分子，②蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于核糖核酸在細(xì)胞中的含量。綜上分析，解釋不合理的一項(xiàng)是②。