Question

胸腺嘧啶脫氧核糖核苷（簡稱胸苷）在細胞內可以轉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—胸苷的營養液，處理活的小腸黏膜層，半小時后洗去游離的³H—胸苷。連續48小時檢測小腸絨毛的被標記部位，結果如圖所示（黑點表示放射性部位）。

請回答：

（1）處理后開始的幾小時，發現只有a處能夠檢測到放射性；這說明什么？

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

（3）如果繼續跟蹤檢測，小腸黏膜層上的放射性將發生怎樣的變化？

（4）上述實驗假如選用含有³H—尿嘧啶核糖核苷的營養液，請推測幾小時內小腸黏膜層上放射性出現的情況將會怎樣？為什么？

 

Answer 1

（1）小腸黏膜層只有a處的細胞能進行DNA復制和細胞分裂　（2）a處的細胞連續分裂把帶有放射性標記的細胞推向b處，直至c處　（3）小腸黏膜細胞上的放射性將會因為細胞的衰老、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，因為小腸黏膜層上的細胞不斷進行mRNA的合成

 

本題考查細胞的分裂和小腸絨毛的組成及特點等。因為DNA的復制需要脫氧核糖核苷酸作為原料，而DNA復制又只發生在細胞分裂過程中，所以在開始的幾小時，發現只有a處能夠檢測到放射性，說明只有a處的細胞能進行分裂，能夠利用胸苷轉化的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸進行DNA復制。24小時左右，在b處可以檢測到放射性；48小時左右，在c處檢測到放射性，觀察圖中a、b、c位置，可以得到答案。由于每個細胞都有自己的壽命，到一定時間就會衰老、死亡，死亡的細胞會脫落，所以隨著時間的推移，c處死亡的細胞會不斷脫落，這樣黏膜中有放射性的細胞將會減少，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。由于細胞的代謝離不開蛋白質，蛋白質的合成又離不開mRNA的指導，所以黏膜層所有細胞中都在不斷合成mRNA，通過它們指導合成需要的蛋白質。