2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第五單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 熱點題型五 DNA復(fù)制與細胞分裂中染色體標記問題講義(含解析)北師大版

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1、DNA復(fù)制與細胞分裂中染色體標記問題 將某精原細胞(2n=8)的DNA分子用15N標記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂,并檢測分裂過程和分裂后細胞中的情況。下列推斷正確的(  ) A.若這兩次分裂為有絲分裂,則含15N染色體的子細胞比例為1/2 B.若這兩次分裂為有絲分裂,則第二次分裂中期含14N的染色單體有8條 C.若這兩次分裂為減數(shù)分裂,則減數(shù)分裂Ⅰ中期含14N的染色單體有8條 D.若這兩次分裂為減數(shù)分裂,則子細胞中每條染色體均含15N 審題關(guān)鍵 (1)若進行兩次有絲分裂,則進行2次DNA分子的復(fù)制,如下圖所示(以一條染色體為例): 第一次有絲分裂形成

2、的兩個子細胞中所有染色體上的DNA分子均呈雜合狀態(tài),即“15N//14N”,第二次有絲分裂復(fù)制后的染色體上兩條單體中只有一條單體含有15N,DNA分子為“15N//14N”,而另一條單體只含有14N,DNA分子為“14N//14N”,在后期時兩條單體的分離是隨機的,所以最終形成的子細胞的染色體中可能都含有15N,也可能不含15N,含有15N的染色體條數(shù)是0~8條。則連續(xù)兩次分裂形成的4個子細胞中含有15N的個數(shù)可能為4、3、2個。 (2)若進行減數(shù)分裂,則只進行了1次DNA分子的復(fù)制,其染色體中的DNA標記情況如圖所示(以1對同源染色體為例): 由圖可以看出,減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)

3、分裂2次,但DNA只復(fù)制1次,所以四個子細胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài),即“15N//14N”。 答案 D 四步法解決細胞分裂中染色體標記問題 第一步 畫出含一條染色體的細胞圖,下方畫出該條染色體上的1個DNA分子,用豎實線表示含同位素標記 第二步 畫出復(fù)制一次,分裂一次的子細胞染色體圖,下方畫出染色體上的DNA鏈,未被標記的新鏈用豎虛線表示 第三步 再畫出第二次復(fù)制(分裂)后的細胞的染色體組成和DNA鏈的情況 第四步 若繼續(xù)推測后期情況,可想象著絲粒分裂,染色單體分開的局面,并進而推測子細胞染色體的情況 1.用32P標記某二倍體生物體(含20條染色體)的增

4、殖細胞的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后,取出細胞檢查其染色體,發(fā)現(xiàn)某細胞染色體條數(shù)為40條,且均不含32P,則此細胞正在進行的分裂至少是第幾次分裂(  ) A.第一次B.第二次C.第三次D.第四次 答案 C 解析 細胞進行第一次有絲分裂時,形成的子細胞的染色體上的DNA都有一條含32P的單鏈、一條不含有32P的單鏈;進行第二次有絲分裂時,染色體復(fù)制,一條染色體上的兩個DNA分子,一個DNA分子含有32P、一個DNA分子不含有32P,分別位于2條染色單體上,進入有絲分裂后期,著絲粒分裂,染色體數(shù)目暫時加倍,細胞中的40條染色體有20條含有32P、20條不

5、含有32P,細胞分裂結(jié)束,子細胞中染色體上含有32P的數(shù)目是0~20條,不含有32P的染色體數(shù)目是20~0條,當(dāng)細胞中不含有32P的染色體數(shù)目是20條時,進行第三次有絲分裂后期不含有32P的染色體數(shù)目是40條。 2.蠶豆根尖細胞(2n=12)在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期,其染色體的放射性標記分布情況是(  ) A.每條染色體的兩條單體都被標記 B.每條染色體中都只有一條單體被標記 C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記 D.每條染色體的兩條單體都不被標記 答案 B 解析 DNA復(fù)制是半保留復(fù)制,蠶豆根尖細

6、胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸(3H-T)培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,每一個DNA分子都有一條脫氧核糖核苷酸鏈含3H-T,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)至中期,DNA分子復(fù)制后形成的兩個DNA分子通過著絲粒連接,其中一個DNA分子的一條鏈含3H-T,如下圖。 3.小鼠的睪丸中一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程,其染色體的放射性標記分布情況是(  ) A.初級精母細胞中每條染色體的兩條單體都被標記 B.次級精母細胞中每條染色體都被標記 C.只有半數(shù)精細胞中有被標記的染色體 D.產(chǎn)生的

7、四個精細胞中的全部染色體,被標記數(shù)與未被標記數(shù)相等 答案 D 解析 一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后,每條染色體的DNA分子有一條鏈被標記,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程,初級精母細胞中每條染色體只有一條染色單體被標記,A項錯誤;著絲粒分裂后的次級精母細胞只有一半的染色體被標記,B項錯誤;由于染色體的隨機結(jié)合,含有被標記染色體的精細胞的比例不能確定,C項錯誤;整體來看,產(chǎn)生的四個精細胞中的全部染色體,被標記數(shù)與未被標記數(shù)相等,D項正確。 4.將某一經(jīng)3H充分標記DNA的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2n)置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng),

8、該細胞經(jīng)過兩次連續(xù)分裂后形成4個大小相等的子細胞。下列有關(guān)說法正確的是(  ) A.若子細胞中染色體數(shù)為2n,則其中含3H的染色體數(shù)一定為n B.若子細胞中染色體數(shù)為n,則其中含3H的DNA分子數(shù)為n/2 C.若子細胞中染色體都含3H,則細胞分裂過程中可能發(fā)生基因重組 D.若子細胞中有的染色體不含3H,則原因是同源染色體分離 答案 C 解析 若子細胞中染色體數(shù)為2n,則細胞進行了兩次有絲分裂,DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制,第一次有絲分裂產(chǎn)生的2個子細胞中,每條染色體都含有3H,第二次分裂產(chǎn)生的四個子細胞中,含3H的染色體數(shù)可能是0~2n,A項錯誤;若子細胞中染色體數(shù)為n,則進行的是減數(shù)分裂,每個子細胞含3H的DNA分子數(shù)應(yīng)該是n,B項錯誤;若子細胞中染色體都含3H,說明該細胞進行的是減數(shù)分裂,減數(shù)分裂過程可能發(fā)生基因重組,C項正確;如果子細胞中有的染色體不含3H,則該細胞進行的是有絲分裂,不發(fā)生同源染色體分離,D項錯誤。 4

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