Question

6．放射性同位素自显影技术被用于研究细胞有丝分裂过程中DNA和RNA的变化．如图表示洋葱根尖处于有丝分裂细胞各阶段细胞中DNA和信使RNA的含量变化．试回答有关问题：
（1）在放射性同位素标记研究中，为区别DNA和RNA，最好选择标记的物质依次是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸，研究中选择的测量材料是根尖分生区部位，原因是根尖中只有分生区细胞可能分裂．
（2）在细胞分裂的a时期细胞中的mRNA主要用于指导与DNA复制有关的蛋白质的合成．试解释处于分裂期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因：分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋、转录形成mRNA．
（3）图示c时期细胞核DNA、染色体与染色单体数目比例为2：1：2，这种比例将维持到细胞分裂的后期才可能开始变化．
（4）依据图示，细胞中核糖体功能旺盛的时期可能是a、c．（填图中字母）
（5）图中细胞核DNA减半的原因是染色体平均分配到两个子细胞核中．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图示为洋葱根尖细胞有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA含量变化，其中a表示G1期，是大量合成RNA和蛋白质的时期；b表示S期，进行DNA的复制；c表示G2期，该时期是为分裂期做物质准备的．d表示有丝分裂前期、中期和后期；e表示有丝分裂末期．

解答 解：（1）DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U，在放射性同位素标记研究中，为区别DNA和RNA，应选择标记的合成原料依次是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸；因为根尖中只有分生区细胞可能分裂，因此研究中应选择的测量材料是洋葱根尖的分生区部位．
（2）a为G1期，此时细胞中的mRNA主要用于指导合成与DNA复制有关的蛋白质．由于分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋、转录形成mRNA，因此处于分裂期的细胞中mRNA含量较低．
（3）c为G2期，此时已经完成复制，细胞核DNA、染色体与染色单体数目之比为2：1：2，这种比例将维持到细胞分裂的后期着丝点分裂后才开始变化．
（4）图中a、c时期细胞中mRNA含量较高，因此这两个时期可能是细胞中核糖体活动旺盛的时期．
（5）有丝分裂末期，染色体平均分配到两个子细胞，导致细胞核DNA减半．
故答案为：
（1）胸腺嘧啶脱氧核苷酸　尿嘧啶核糖核苷酸 　分生区  根尖中只有分生区细胞可能分裂
（2）DNA复制　分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋、转录形成mRNA
（3）2：1：2　后　
（4）a、c
（5）染色体平均分配到两个子细胞核中

点评 本题结合曲线图，考查细胞有丝分裂过程及变化规律、显微镜的使用，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂过程中DNA含量变化规律，能准确判断图中各区段代表的时期，并能结合图中信息答题．