Question

某研究小组采用放射性同位素碳14进行动物细胞学实验：诱导放射性同位素碳14完全标记的细胞样本，使其分别只在碳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	10	20	丙	20	20
乙	20	40	丁	12	12

（1）动物体内能进行减数分裂的细胞有_____和______。

（2）联会发生在______________期。若某中期细胞样本标记DNA数为标记染色体数的2倍，则该细胞样本可能在进行_______________________分裂。

（3）丁样本进行细胞分裂的方式为____________。

（4）若各细胞分裂间期持续时间相等，各分裂期持续时间也相等，则四个样本中，取样时间最早的是________。

Answer

精原细胞 卵原细胞 减数第一次分裂前期 有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次 有丝分裂 乙

【解析】

1、若进行减数分裂，由于所有DNA用14C充分标记，减数第一次分裂时同源染色体分离，两个子细胞都含14C，两个子细胞分别进行减数第二次分裂形成四个子细胞，都有放射性。2、若进行有丝分裂，DNA复制一次，再平均分配，第一次分裂形成的两个子细胞含有14C，但由于半保留复制，所以含有放射性的DNA只有一条链含有放射性，另一条链没有放射性。第二次有丝分裂形成的四个细胞可能三个有放射性，一个没有放射性；可能两个有放射性，两个没有放射性；也可能四个都有放射性。

（1）动物体内既能进行减数分裂和有丝分裂的器官为精巢和卵巢，细胞为精原细胞和卵原细胞。
（2）减数第一次分裂的前期发生同源染色体联会。若精原细胞或卵细胞细胞进行第一次有丝分裂，该细胞中的的DNA被14C标记，由于DNA半保留复制，则DNA复制后，每条染色体上含有两个DNA分子，每个DNA分子只有一条链被14C，标记DNA数为标记染色体数的2倍；若精原细胞或卵原细胞进行减数分裂，分析同上，在减数第一次分裂中期和减数第二次分裂中期都存在标记DNA数为标记染色体数的2倍。
（3）分析表中数据，甲和乙为中期，乙标记的DNA数和染色体数都是甲的2倍，则乙应为有丝分裂中期或减数第一次分裂的中期，甲则为减数第二次分裂的中期，该生物体的体细胞中含有的染色体数为20．丙为后期，标记的DNA数和染色体数都为20，则该细胞为减数第二次分裂的后期，丁中被标记的染色体和DNA为12，不可能是减数分裂的后期，也不可能是第一次有丝分裂的后期，可能为第二次有丝分裂的后期。
（4）甲可能为第二次有丝分裂的中期或者减数第二次分裂的中期，乙为第一次有丝分裂的中期，丙为减数第二次分裂的后期，丁为第二次有丝分裂的后期。精原细胞或卵原细胞应先通过有丝分裂增殖，然后再通过减数分裂产生配子，因此时间最早的为乙。