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(nèi)容如下：

實驗一：誘導放射性同位素碳完全標記的細胞樣本，使其分別在只有碳12的培養(yǎng)基內(nèi)進行有絲分裂和減數(shù)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(tǒng)計樣本放射性標記的染色體數(shù)和核子數(shù)如下表：

樣本	標記染色體數(shù)	標記DNA數(shù)	樣本	標記染色體數(shù)	標記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分別標記尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，其后添加到兩組細胞培養(yǎng)基中，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(fā)觀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)在細胞內(nèi)的含量遠遠高于核糖核酸在細胞中的含量

Answer 1

【答案】 20 乙 甲 核糖體（和線粒體） ②

【解析】本題考查的知識點有：1.有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)別，解題的關鍵是識記DNA復制的半保留特點，準確判斷有絲分裂和減數(shù)分裂中染色體和DNA的數(shù)目變化，以及在兩種不同細胞分裂方式中染色體行為的異同點；2.蛋白質(zhì)和RNA在細胞內(nèi)的合成及含量的比較。

（1）據(jù)題干，樣本甲、乙兩組細胞處于細胞分裂中期，甲細胞中標記的DNA數(shù)是標記的染色體數(shù)的兩倍，根據(jù)DNA復制的半保留特點，說明甲細胞只進行了第一次DNA復制，推斷該生物的正常體細胞的染色體數(shù)為20；

（2）由表格中標記的染色體數(shù)和標記的DNA數(shù)分析，甲細胞的DNA應該是在12C培養(yǎng)基中復制了一次,所以甲細胞可能處于有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂中期；丙細胞也可能是處于第二次有絲分裂后期的細胞，此時細胞中染色體有40條，但有標記的是20條，DNA有40個，含標記的DNA有20個；同理，丁細胞也可能是處于第三次有絲分裂的細胞；乙細胞中標記的染色體數(shù)是標記的DNA數(shù)一半，且均為甲的一半，可肯定乙屬于減數(shù)第二次分裂中期細胞。

（3）據(jù)(1)中分析, 甲細胞的DNA應該是在12C培養(yǎng)基中第一次復制,所以甲應該是取樣最早的細胞.

（4）動物細胞中的線粒體含有DNA，可以進行轉(zhuǎn)錄、翻譯；核DNA產(chǎn)生的mRNA進入細胞質(zhì)，與核糖體結合進行翻譯過程。故用14碳標記尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，放射性能均達到較高水平的細胞器包括線粒體和核糖體。

（5）每條mRNA分子上可以結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，①正確；蛋白質(zhì)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可以重復利用，②錯誤；組成細胞的有機物中蛋白質(zhì)含量最多，③正確。

[點睛]：本題解題的關鍵是對DNA復制的半保留特點的理解，含14C的細胞在12C的培養(yǎng)基上進行第一次有絲分裂產(chǎn)生的子細胞中，所有染色體上都含14C，且DNA分子中只有一條單鏈含14C的標記；第二次有絲分裂DNA復制后，每條染色體上只有一條單體含14C,且DNA分子中只有一條單鏈含14C的標記，著絲點分裂，兩條姐妹單體分開移向兩極，且是隨機的，所以移向兩極的所有子染色體中，含14C染色體的數(shù)目是隨機的，所以第二次有絲分裂結束產(chǎn)生的子細胞中,含標記的染色體數(shù)是隨機的,故在第三次有絲分裂的中期的細胞中，含14C染色體的數(shù)目有0~20條的可能；但進行減數(shù)分裂的細胞染色體只復制一次而細胞連續(xù)分裂兩次，故在減二中期的細胞中，含14C標記的染色體有10條，標記的DNA分子有20個。