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(dòng)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(jì)樣本放射性標(biāo)記的染色體數(shù)和核子數(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(gè)樣本中，取樣時(shí)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(duì)碳14在細(xì)胞中的分布進(jìn)行跟蹤測(cè)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(guò)程中，發(fā)觀細(xì)胞對(duì)于放射性亮氨酸的吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同時(shí)期對(duì)放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量，對(duì)其解釋不合理的一項(xiàng)是____________。

①每條mRNA可以自動(dòng)合成多個(gè)蛋白質(zhì)分子

②尿嘧啶核苷酸可以通過(guò)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】本題考查的知識(shí)點(diǎn)有：1.有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)別，解題的關(guān)鍵是識(shí)記DNA復(fù)制的半保留特點(diǎn)，準(zhǔn)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(xì)胞分裂方式中染色體行為的異同點(diǎn)；2.蛋白質(zhì)和RNA在細(xì)胞內(nèi)的合成及含量的比較。

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

（2）由表格中標(biāo)記的染色體數(shù)和標(biāo)記的DNA數(shù)分析，甲細(xì)胞的DNA應(yīng)該是在12C培養(yǎng)基中復(fù)制了一次,所以甲細(xì)胞可能處于有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂中期；丙細(xì)胞也可能是處于第二次有絲分裂后期的細(xì)胞，此時(shí)細(xì)胞中染色體有40條，但有標(biāo)記的是20條，DNA有40個(gè)，含標(biāo)記的DNA有20個(gè)；同理，丁細(xì)胞也可能是處于第三次有絲分裂的細(xì)胞；乙細(xì)胞中標(biāo)記的染色體數(shù)是標(biāo)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(xì)胞。

（3）據(jù)(1)中分析, 甲細(xì)胞的DNA應(yīng)該是在12C培養(yǎng)基中第一次復(fù)制,所以甲應(yīng)該是取樣最早的細(xì)胞.

（4）動(dòng)物細(xì)胞中的線粒體含有DNA，可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯；核DNA產(chǎn)生的mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯過(guò)程。故用14碳標(biāo)記尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，放射性能均達(dá)到較高水平的細(xì)胞器包括線粒體和核糖體。

（5）每條mRNA分子上可以結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)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(fù)利用，②錯(cuò)誤；組成細(xì)胞的有機(jī)物中蛋白質(zhì)含量最多，③正確。

[點(diǎn)睛]：本題解題的關(guān)鍵是對(duì)DNA復(fù)制的半保留特點(diǎn)的理解，含14C的細(xì)胞在12C的培養(yǎng)基上進(jìn)行第一次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)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(biāo)記；第二次有絲分裂DNA復(fù)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(biāo)記，著絲點(diǎn)分裂，兩條姐妹單體分開(kāi)移向兩極，且是隨機(jī)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(jī)的，所以第二次有絲分裂結(jié)束產(chǎn)生的子細(xì)胞中,含標(biāo)記的染色體數(shù)是隨機(jī)的,故在第三次有絲分裂的中期的細(xì)胞中，含14C染色體的數(shù)目有0~20條的可能；但進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞染色體只復(fù)制一次而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，故在減二中期的細(xì)胞中，含14C標(biāo)記的染色體有10條，標(biāo)記的DNA分子有20個(gè)。