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1、微專題(四)DNA復制與細胞分裂中的染色體標記問題一、有絲分裂中染色體的標記情況
用,5N標記細胞的DNA分子,然后將其放到含l4N的培養(yǎng)液中進行兩次有絲分裂,情況如圖所示(以一對同源染色體為例):
由圖可以看出,第一次有絲分裂形成的兩個細胞中所有的DNA分子都呈“雜合狀態(tài)”,即 I5N/14N-DNA;第二次有絲分裂形成的子細胞有多種可能性,可能子細胞的所有染色體都含 ,5N.也可能了細胞的所有染色體都不含,5No即了?細胞含有,5N的染色體為0?2〃條(體細胞 染色體為2〃條)。
【例IJ 1個不含,5N的洋蔥根尖分生區(qū)細胞在含,5N標記的胸腺唯漩脫氧核苜酸的培養(yǎng)液中完成-個細胞
2、周期,然后轉入不含,5N標記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至第二個細胞周期的分裂中
期,下圖能正確表示該細胞分裂中期的是(只考慮其中一條染色體上的DNA分子)()
無標i己的-DNA鏈
"N標記的
DNA鏈
?眷絲粒答案D 解析 DNA的復制方式為半保留復制,將1個不含$N的洋蔥根尖分生區(qū)細胞放入含TN標 記的胸腺。密。定脫鼠核昔酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個細胞周期的時間,則第一個細胞周期結束后每 條染色體的DNA上均有一條鏈有kN標記,一條鏈沒有ZN標記,取出細胞,移到不含UN 標記的培養(yǎng)液中,經(jīng)過DNA復制后,第二個細胞周期的分裂中期每條染色體含有兩條染色 單體,其中一條染色單體的DNA的一條鏈含k
3、N標記,一條鏈沒有】5n標記,而另一條染色 單體上的DNA的兩條鏈均不含有zn標記,D項正確。
21用32p標記了某玉米體細胞(正常體細胞含20條染色體)的DNA分了雙鏈,再將這些 細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),完成了兩次細胞分裂。下列有關敘述錯誤的是()在第一次細胞分裂的中期,一個細胞中的染色體總數(shù)和被32p標記的染色體數(shù)分別是20 和20
A. 在第二次細胞分裂的后期,一個細胞中的染色體總數(shù)和被3中標記的染色體數(shù)分別是40 和40在第一次分裂完成后,形成的兩個子細胞中染色體上的DNA都是有一條鏈含32p,另一 條鏈不含32p
B. 在第二次分裂完成后,形成的四個子細胞中含32p的
4、染色體數(shù)從0到20都有可能答案B
解析 第二次分裂前的間期,DNA進行復制,形成的染色體中一個DNA的兩條鏈均含3中, 另一個DNA中一條鏈含有32p,另一條鏈含3ip,在第二次細胞分裂的后期,一個細胞中的 染色體總條數(shù)是40,被32p標記的染色體條數(shù)是20, B錯誤。
二、減數(shù)分裂中染色體的標記情況用ZN標記細胞的DNA分子,然后將其?放到含,4N的培養(yǎng)液中進行正常減數(shù)分裂,情況如圖 所示(以一對同源染色體為例):
細胞中的 染色體
細胞中的 染色體
** II HI H li 注:|叫標kl的DNA鏈:只含"N的DNA鏈
由圖可以看出,在減數(shù)分裂過程中細胞連續(xù)分裂兩次,DN
5、A只復制一次,所以四個子細胞中 所有的DNA分子都呈“雜合”狀態(tài),即'W4N-DNA,子細胞的所有染色體都含,5No
【例3】假設某果蠅的一個精原細胞的全部染色體DNA分子均用,5N標記,然后培養(yǎng)在含,4N的培養(yǎng)基中,則該精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子中,含ZN標記的精子數(shù)目為()
A. 0 B. 2 C. 4 D. 8答案C
解析 根據(jù)DNA分子復制的過程可知,模板鏈是含的DNA鏈,原料是含的脫氧核 菩酸,復制一次后,每個DNA分子都是一條鏈含有mn,另一條鏈含有"N,因此在減數(shù)分 裂產(chǎn)生的四個精子中,每一個精子中的DNA組成都是一條鏈含l5N,另一條鏈含14N,所以 減數(shù)分裂形成
6、的四個精子中所有的DNA均含有l(wèi)5N, C正確。
【例4J將全部DNA分子雙鏈經(jīng)3中標記的某雄性動物的1個細胞(正常體細胞染色體數(shù)2〃 = 20)置于不含32p的培養(yǎng)基中培養(yǎng),經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生4個子細胞。下列有關推斷 正確的是()若進行有絲分裂,第二次有絲分裂后期,1個細胞中被32p標記的染色體為40條
B. 若進行減數(shù)分裂,減數(shù)分裂I【后期,1個細胞中被32p標記的染色體為40條若進行有絲分裂,則4個子細胞中含32p染色體的子細胞比例?定為成
C. 若進行減數(shù)分裂,則4個子細胞中含3中染色體的子細胞比例一定為I答案D
解析 若進行有絲分裂,當細胞處于第二次有絲分裂后期時,1
7、個細胞中具有32p標記的染色 體為20條,A錯誤;若進行減數(shù)分裂,減數(shù)分裂II后期,著絲粒分裂,所以1個細胞中被 32p標記的染色體為20條,B錯誤;若進行有絲分裂,當細胞處于第二次分裂后期時,染色 單體分開,具有32p標記的染色體也隨機進入2個細胞,所以經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生 的4個子細胞中,含32p染色體的子細胞有2個或3個或4個,C錯誤;若進行減數(shù)分裂, 經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生4個子細胞,DNA只復制一次,因此含32p染色體的子細胞比 例一定為1, D正確。
|跟蹤訓練蠶豆根尖細胞在含舊標記的胸腺嗜嚏脫氧核昔酸的培養(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
8、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每條染色體中都只有一條單體被標記
B. 只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記每條染色體的兩條單體都不被標記
答案B(2019-湖南重點中學演練)BrdU在DNA復制過程中能替代胸腺嗑呢脫氧核昔酸。由于含 BrdU的情況不同,染色單體著色的深淺也不同:當DNA只有一條單鏈摻有BrdU時,則染 色單體著色深;當DNA的兩條單鏈都摻有BrdU時,則染色單體著色淺?,F(xiàn)將豌豆根尖分生 區(qū)細胞放在含有BrdU的培養(yǎng)基中培養(yǎng),對處于不同細胞周期的細胞進行染色、制片后,在 顯微鏡下可觀察每條染色體的姐妹染色單體的著色情況。卜.列有
9、關說法不正確的是()
A. 在此實驗中,DNA中的堿基A可以與堿基T、BrdU進行配對第一次分裂的中期,每條染色體中的染色單體均著色深
B. 第二次分裂的中期,每條染色體中一條染色單體為深色,另條為淺色第三次分裂的中期,不可能出現(xiàn)每條染色體中的染色單體均著色淺的細胞
答案D解析 由于DNA是半保留復制,在此實驗中DNA復制時,DNA中的城基T可以與堿基A 進行配對,由于BrdU在DNA復制過程中能替代胸腺嚏咬脫就核昔酸,因此堿基A可以與 堿基T、BrdU進行配對,A正確;在第一次分裂的中期,每條染色體上的每個DNA分子的 一條單鏈不含BrdU,另一條單鏈含有BrdU,所以染色單體均著色深
10、,B正確;在第二次分 裂的中期,每條染色體上的兩個DNA分子的情況是:一個DNA分子的兩條單鏈均含BrdU: 另一個DNA分子的一條單鏈含BrdU,另一條單鏈不含BrdU,所以每條染色體的染色單體 中一條著色深,一條著色淺,C正確;第二次細胞分裂過程中,看絲粒分裂后,若看色淺的 染色體均移向了同一極,則該細胞在下一次分裂中期時,每條染色體中的染色單體均著色淺, D錯誤。
1. 用32P標記玉米細胞(正常體細胞含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉入不 含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),讓其分裂〃次,若一個細胞中的染色體總數(shù)和被32p標記的染色體數(shù) 分別是40和2,則該細胞至少是處于第幾次分裂
11、的分裂期()第一次B.第二次
C.第三次D.第四次答案C
解析 根據(jù)題意分析可知:玉米細胞含20條染色體,第一次有絲分裂后期,被3中標記的染 色體條數(shù)為40條;第二次有絲分裂中期的細胞中有20條染色體,有40條染色單體,而其中 的一半,即20條具有32p標記。當細胞處于第二次有絲分裂后期時,染色單體分開,具有3午 標記的染色體也隨機進入2個細胞,而子細胞分到具有32p標記的染色體的數(shù)目為0?20條。 而第三次分裂是以第二次分裂后的子細胞為前提,因此第三次有絲分裂的分裂期,被3中標 記的染色體在。到20條之間。
2. 將含有一對同源染色體、其DNA分子都已用32p標記的1個精原細胞,在只供
12、給含3個 的原料中先進行一次有絲分裂,產(chǎn)生的兩個子細胞再各自進行減數(shù)分裂。則最終所產(chǎn)生的八 個精子中,被32p標記的精子可能有()A. 2或4個B. 2、4或6個
C. 4、6或8個D. 4個答案D
解析 由題干可知:1個精原細胞中2個DNA分子都用32p標記,在供給含3中的原料中先 進行一次有絲分裂,產(chǎn)生兩個子細胞,這兩子細胞含有的兩個DNA分子都是一條鏈含有3午, 一條鏈含有3甲:兩個子細胞再在3中的環(huán)境中各自進行減數(shù)分裂,在減數(shù)分裂前的間期,DNA 進行復制,每個細胞中的兩個DNA分子經(jīng)過復制形成四個DNA分子,這四個DNA分子中, 有兩個DNA是一條鏈含有32p, —條鏈含有3ip
13、,還有兩個dNA只含3甲。減數(shù)分裂結束后, 這四個DNA分子平均分配給四個精子,每一個精子只含一個DNA分子,因此每個細胞減數(shù) 分裂形成四個精子,其中有兩個糖子既含32p,也含3甲,還有兩個精子只含3中,即被32p標 記的精子有4個。
3. 某生物的1個精原細胞(含8條染色體)的DNA分子用tn標記后置于含14N的培養(yǎng)基中 培養(yǎng),經(jīng)過細胞分裂得到4個子細胞。下列推斷正確的是()A.若進行有絲分裂,則含1N染色體的子細胞比例為50%
A. 若進行減數(shù)分裂,則含'5N染色體的子細胞比例為100%若進行有絲分裂,則第二次分裂中期細胞中含"N的染色單體有8條
B. 若進行減數(shù)分裂,則減數(shù)分裂I【
14、中期細胞中含,4N的染色單體有4條答案B
解析 由分析可知,若細胞進行2次有絲分裂,含UN染色體的子細胞比例為50%或75%或 100%, A錯誤;若進行減數(shù)分裂,形成的子細胞都含染色體,B正確;若進行有絲分裂, 經(jīng)過一次細胞分裂后,形成的2個子細胞中的DNA分子都是l5N/l4N,再復制一次形成的DNA 分子分別是,5N/,4Ns ,4N/,4N,中期時存在于2條染色單體上,則第二次分裂中期含"N的染 色單體有16條,C錯誤:若進行減數(shù)分裂,則減數(shù)分裂I【中期每條染色體上的2條染色單體 都含有l(wèi)4N,所以含ZN的染色單體有8條,D錯誤。
4. 在熒光顯微鏡下觀察被標記的某動物的睪丸細胞,
15、等位基因A、a被分別標記為紅、黃色, 等位基因B、b被分別標記為藍、綠色。①③細胞都處于染色體向兩極移動的時期。不考慮 基因突變和同源染色體非姐妹染色單體的互換,下列有關推測合理的是()mM湍贏1
細胞母細胞母細胞①時期的細胞中向每一極移動的都有紅、黃、藍、綠色熒光點,各2個
A. ③時期的細胞中向每一極移動的都有紅、黃、藍、綠色熒光點,各1個②時期的初級精母細胞中都有紅、黃、藍、綠色熒光點,各2個
B. 圖中精細胞產(chǎn)生的原因是減數(shù)分裂I或減數(shù)分裂II過程異常答案C
解析①細胞處于有絲分裂后期,此時細胞每一極都含有該生物全部的基因,因此細胞中向 每一極移動的都有紅、黃、藍、綠色熒光點,各1個,A錯誤:③細胞處于減數(shù)分裂II后期, 根據(jù)精細胞的基因組成可知,此時細胞中向每一極移動的都有紅(A)、藍(B)、綠(b)色熒光點, 各1個,B錯誤;經(jīng)過間期DNA的復制,初級精母細胞中的基因數(shù)目加倍,因此②時期的 初級精母細胞中都有紅、黃、藍、綠色熒光點,各2個,C正確;圖中精細胞產(chǎn)生的原因是 減數(shù)分裂I過程異常,D錯誤。