Question

某研究小组采用放射性同位素碳14进行了两组动物细胞学实验，其内容如下：

实验一：诱导放射性同位素碳完全标记的细胞样本，使其分别在只有碳12的培养基内进行 有丝分裂和减数分裂，实验期间收集到分裂中期的细胞样本甲和乙、以及分裂后期的样本丙和丁，统计样本放射性标记的染色体数和核DNA分子数如下表：

样本	标记染色体数	标记DNA数	样本	标记染色体数	标记DNA数
甲	20	40	丙	20	20
乙	10	20	丁	12	12

（1）从上表推断，该生物的正常体细胞的染色体数为_____。

（2）上表中可以肯定属于减数分裂的样本是_____。

（3）四个样本中，取样时间最早的可能是_____。

实验二：使用放射性同位素碳14分别标记尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，其后添加到两组细胞培 养基中，并对碳14在细胞中的分布进行跟踪测定。

（4）在两组实验中，放射性均能达到较高水平的细胞器包括_____。

（5）实验过程中，发现细胞对于放射性亮氨酸的吸收量远远高于同时期对放射性尿嘧啶核 苷酸的吸收量，对其解释不合理的一项是_____。

①每条mRNA可以自动合成多个蛋白质分子

②尿嘧啶核苷酸可以通过RNA的降解再次使用，而蛋白质不能被降解

③蛋白质在细胞内的含量远远高于核糖核酸在细胞中的含量

Answer

20 乙 甲 核糖体和线粒体 ②

【解析】

放射性同位素碳完全标记的细胞样本，在只有碳12的培养基内进行有丝分裂，第一次有丝分裂中期每条染色体上的每个DNA分子中仅有1条链被标记，产生的子细胞的DNA分子中仅有1条链被标记，故第二次有丝分裂中期时，每条染色体含有2个DNA，只有1个DNA分子中有1条链被标记，每条染色体含有的2条染色单体中仅有1条染色单体具有放射性；在有丝分裂后期时姐妹染色单体分开形成两条子染色体（1条有放射性，1条没有放射性）随机移向细胞的两极，即第二次有丝分裂产生的子细胞中具体放射性的染色体数目不能确定；所以在第三次有丝分裂中期的细胞中有的染色体仅有1条染色单体具有放射性，有的染色体无放射性，但二者之和肯定为体细胞的染色体数。
放射性同位素碳完全标记的细胞样本，在只有碳12的培养基内进行减数分裂，减数第一次分裂中期每条染色体上的每个DNA分子中仅有1条链被标记，每条染色体含有的2条染色单体都具有放射性，减数第二次分裂中期每条染色体上的每个DNA分子中仅有1条链被标记，每条染色体含有的2条染色单体都具有放射性，减数第二次分裂后期每条染色体上的DNA分子中仅有1条链被标记。

（1）分裂中期细胞甲含有20条标记的染色体，40个标记的DNA分子，细胞乙含有10条标记染色体，20个标记DNA分子，可以推测乙细胞处于减数第二次分裂中期，甲细胞可能处于有丝分裂中期或减数第一次分裂中期，有丝分裂中期的细胞中染色体数与体细胞相同，故该生物体细胞中含有20条染色体。
（2）乙细胞处于减数第二次分裂中期，甲细胞可能处于有丝分裂中期或减数第一次分裂中期，分裂后期细胞丙中含有20条标记的染色体，20个标记的DNA分子，可能处于减数第二次分裂后期或第二次有丝分裂后期（含有20条标记的染色体，20条未被标记的染色体），分裂后期细胞丁中含有12条标记的染色体，12个标记的DNA分子，可能是第三次有丝分裂后期，因此肯定属于减数分裂的样本是乙。
（3）根据（2）分析可知：取样时间最早的可能是甲。
（4）尿嘧啶核苷酸是RNA的基本组成单位，RNA可以存在于细胞器线粒体、核糖体中，亮氨酸是蛋白质的基本组成单位，细胞器都含有蛋白质，在两组实验中，放射性均能达到较高水平的细胞器包括线粒体和核糖体。
（5）尿嘧啶核苷酸是RNA的基本组成单位，亮氨酸是蛋白质的基本组成单位，根据题意：细胞对于放射性亮氨酸的吸收量远远高于同时期对放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量，说明蛋白质的合成量远远多于RNA的合成量，可能因为：①每条mRNA可以自动合成多个蛋白质分子，②蛋白质在细胞内的含量远远高于核糖核酸在细胞中的含量。综上分析，解释不合理的一项是②。