Question

胸腺嘧啶脫氧核糖核苷（簡稱胸苷）在細(xì)胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料，用含有³H—胸苷的營養(yǎng)液，處理活的小腸黏膜層，半小時(shí)后洗去游離的³H—胸苷。連續(xù)48小時(shí)檢測小腸絨毛的被標(biāo)記部位，結(jié)果如圖所示（黑點(diǎn)表示放射性部位）。

請回答：

（1）處理后開始的幾小時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有a處能夠檢測到放射性；這說明什么？

（2）處理后24小時(shí)左右，在b處可以檢測到放射性，48小時(shí)左右，在c處檢測到放射性，為什么？

（3）如果繼續(xù)跟蹤檢測，小腸黏膜層上的放射性將發(fā)生怎樣的變化？

（4）上述實(shí)驗(yàn)假如選用含有³H—尿嘧啶核糖核苷的營養(yǎng)液，請推測幾小時(shí)內(nèi)小腸黏膜層上放射性出現(xiàn)的情況將會怎樣？為什么？

 

Answer 1

（1）小腸黏膜層只有a處的細(xì)胞能進(jìn)行DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂�。�2）a處的細(xì)胞連續(xù)分裂把帶有放射性標(biāo)記的細(xì)胞推向b處，直至c處�。�3）小腸黏膜細(xì)胞上的放射性將會因?yàn)榧?xì)胞的衰老、死亡、脫落而消失�。�4）在小腸黏膜層的各處都可以檢測到放射性，因?yàn)樾∧c黏膜層上的細(xì)胞不斷進(jìn)行mRNA的合成

 

本題考查細(xì)胞的分裂和小腸絨毛的組成及特點(diǎn)等。因?yàn)镈NA的復(fù)制需要脫氧核糖核苷酸作為原料，而DNA復(fù)制又只發(fā)生在細(xì)胞分裂過程中，所以在開始的幾小時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有a處能夠檢測到放射性，說明只有a處的細(xì)胞能進(jìn)行分裂，能夠利用胸苷轉(zhuǎn)化的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸進(jìn)行DNA復(fù)制。24小時(shí)左右，在b處可以檢測到放射性；48小時(shí)左右，在c處檢測到放射性，觀察圖中a、b、c位置，可以得到答案。由于每個(gè)細(xì)胞都有自己的壽命，到一定時(shí)間就會衰老、死亡，死亡的細(xì)胞會脫落，所以隨著時(shí)間的推移，c處死亡的細(xì)胞會不斷脫落，這樣黏膜中有放射性的細(xì)胞將會減少，直至沒有。加入³H—尿嘧啶核糖核苷后，依題意知它能夠轉(zhuǎn)化為尿嘧啶核糖核苷酸，而尿嘧啶核糖核苷酸可以作為合成RNA的原料。由于細(xì)胞的代謝離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成又離不開mRNA的指導(dǎo)，所以黏膜層所有細(xì)胞中都在不斷合成mRNA，通過它們指導(dǎo)合成需要的蛋白質(zhì)。