2018屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)上一課3 有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體及DNA放射性追蹤學(xué)案

補(bǔ)上一課3 有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體及DNA放射性追蹤把握兩種方法、明確三種動(dòng)態(tài)變化、巧借模型、嚴(yán)把四關(guān)、強(qiáng)力突破放射性追蹤第一步破解疑難，明確原理，把握方法1.DNA分子復(fù)制特點(diǎn)及子代DNA存在位置與去向（1）復(fù)制時(shí)期：有絲分裂間期（S期）或減數(shù)第一次分裂前的間期。（2）復(fù)制特點(diǎn)半保留復(fù)制，即新DNA分子總有一條鏈來自親代DNA（即模板鏈），另一條鏈（子鏈）由新鏈構(gòu)建而成。（3）2個(gè)子代DNA位置：當(dāng)一個(gè)DNA分子復(fù)制后形成兩個(gè)新DNA分子后，這兩個(gè)新DNA位于兩條姐妹染色單體上，且由著絲點(diǎn)連在一起，即（4）2個(gè)子代DNA去向：在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期，當(dāng)著絲點(diǎn)分裂時(shí)，兩姐妹染色單體分開，分別移向細(xì)胞兩極，此時(shí)子代DNA隨染色單體分開而分開。2.DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次（目前大部分考查角度屬此類）圖像及解讀用32P標(biāo)記玉米體細(xì)胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂中期、后期及所產(chǎn)生的子細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別為多少？請寫出推斷思路。解析具體分析如下：玉米體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，在有絲分裂過程中，每條染色體的行為都是獨(dú)立的，而且是一致的。因此用一條染色體的變化就能體現(xiàn)有絲分裂過程中染色體的變化特點(diǎn)，則題目中玉米體細(xì)胞兩次有絲分裂過程中染色體和DNA的標(biāo)記情況可用下圖進(jìn)行解析。答案在第二次分裂中期，玉米細(xì)胞的20條染色體全含32P；第二次分裂后期40條染色體中有20條含32P；第二次分裂所產(chǎn)生的子細(xì)胞所含20條染色體中，帶32P的為020條。第二步突破一個(gè)難點(diǎn)，嚴(yán)把解題四關(guān)蠶豆體細(xì)胞染色體數(shù)目2N12，科學(xué)家用3H標(biāo)記蠶豆根尖細(xì)胞的DNA，可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復(fù)制方法。實(shí)驗(yàn)的基本過程如下：.將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有3H的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況。.當(dāng)DNA分子雙鏈都被3H標(biāo)記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察細(xì)胞分裂中期染色體的放射性情況。請回答相關(guān)問題：（1）蠶豆根尖細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式是；秋水仙素能使部分細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍，其作用的機(jī)理是_。（2）中，在根尖細(xì)胞進(jìn)行第一次分裂時(shí)，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有條，每個(gè)DNA分子中，有條鏈帶有放射性。中，若觀察到一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，且二分之一的染色體具有放射性，則表明該細(xì)胞的染色體在無放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制次，該細(xì)胞含有個(gè)染色體組。（3）上述實(shí)驗(yàn)表明，DNA分子的復(fù)制方式是_。審題指導(dǎo)答案（1）有絲分裂抑制紡錘體的形成（2）2124（3）半保留復(fù)制解答本類問題必嚴(yán)把四關(guān)易錯(cuò)警示（1）由于染色體著絲點(diǎn)分裂后形成的兩子染色體移向哪一極是“隨機(jī)”的，故移向同一極的染色體其雙鏈DNA所帶的放射性狀況應(yīng)由每條染色體兩單體如何移動(dòng)決定，絕不可將所有染色體的單體移動(dòng)“統(tǒng)一”看待。（2）性原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)DNA只進(jìn)行一次復(fù)制，復(fù)制后的子代DNA在減數(shù)第二次分裂后期分開，分別進(jìn)入兩個(gè)精細(xì)胞（或一個(gè)卵細(xì)胞和極體或兩個(gè)極體）中。第三步對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化演練，構(gòu)建思維模型1.將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標(biāo)記的雄性動(dòng)物細(xì)胞（染色體數(shù)為2N）置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)3次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生8個(gè)子細(xì)胞，檢測子細(xì)胞中的情況。下列推斷正確的是（）A.若只進(jìn)行有絲分裂，則含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為1/2B.若進(jìn)行一次有絲分裂再進(jìn)行一次減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細(xì)胞比例至少占1/2C.若子細(xì)胞中的染色體都含32P，則一定進(jìn)行有絲分裂D.若子細(xì)胞中的染色體不都含32P，則一定進(jìn)行減數(shù)分裂解析若該生物細(xì)胞內(nèi)含一對(duì)染色體，且只進(jìn)行有絲分裂，分裂三次形成8個(gè)細(xì)胞，則含放射性DNA的細(xì)胞最少有2個(gè)，占1/4，A錯(cuò)誤；若該生物只有一對(duì)染色體，其進(jìn)行一次有絲分裂再進(jìn)行一次減數(shù)分裂，共產(chǎn)生8個(gè)細(xì)胞，含32P染色體的子細(xì)胞占1/2，若該生物有兩對(duì)染色體，則占的比例會(huì)更高，B正確；若該生物含有多對(duì)染色體，則不管是有絲分裂還是減數(shù)分裂，子細(xì)胞都有可能含放射性，C錯(cuò)誤；D所示的情況不可能出現(xiàn)，D錯(cuò)誤。答案B2.（2017·皖西教學(xué)聯(lián)盟模擬）將某雌性動(dòng)物細(xì)胞的卵原細(xì)胞（染色體數(shù)為2N）培養(yǎng)在含放射性32P的培養(yǎng)液中，完成減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞，將該卵細(xì)胞與正常精子（無放射性）結(jié)合形成受精卵，隨后轉(zhuǎn)入無32P標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。關(guān)于此過程的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.受精卵第一次有絲分裂后期含32P標(biāo)記的染色體數(shù)為NB.受精卵在第二次有絲分裂中期，至少有3/4的染色單體不含有放射性C.減數(shù)第二次分裂后期與有絲分裂中期染色數(shù)體數(shù)目相同D.減數(shù)分裂過程中會(huì)形成N個(gè)四分體，出現(xiàn)4個(gè)染色體組解析卵原細(xì)胞在32P培養(yǎng)液中完成減數(shù)分裂，則形成的卵細(xì)胞每條染色體DNA均含32P，受精卵（含卵細(xì)胞的N條染色體）第一次有絲分裂后期，含32P的染色體數(shù)應(yīng)為N，繼續(xù)分裂時(shí)仍有N條染色體含32P，A、B正確；減后期與有絲分裂中期染色體數(shù)目相同，C正確；減數(shù)分裂過程中可形成N個(gè)四分體，但不會(huì)出現(xiàn)4個(gè)染色體組，D錯(cuò)誤。答案D3.蠶豆根尖細(xì)胞（2N12）在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是（）A.每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B.每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D.每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記解析DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸（3HT）培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，每一個(gè)DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3HT，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至中期，每個(gè)DNA分子復(fù)制的兩個(gè)DNA分子存在于同一染色體的兩條姐妹染色單體上，其中一個(gè)DNA分子的一條鏈含3HT，如下圖：答案B4.（2017·江西四校聯(lián)考）用32P標(biāo)記某動(dòng)物精原細(xì)胞的全部核DNA，然后將細(xì)胞置于31P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其進(jìn)行一次有絲分裂或減數(shù)分裂（M、M）。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.有絲分裂前期與M前期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)不同B.有絲分裂后期與M后期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)不同C.有絲分裂中期與M后期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)不同D.有絲分裂后期與M中期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)相同解析有絲分裂前期與M前期細(xì)胞還沒有分裂，所以32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)也相同，A錯(cuò)誤；有絲分裂后期染色體著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，M后期細(xì)胞同源染色體分離，但著絲點(diǎn)不分裂，因此，兩時(shí)期細(xì)胞內(nèi)32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)不同（前者是后者的兩倍），B錯(cuò)誤；有絲分裂后期與M后期細(xì)胞中，32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同（前者是后者的兩倍）、染色體數(shù)不同（前者是后者的兩倍），D錯(cuò)誤。答案C5