DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記問(wèn)題

1、小微專(zhuān)題一一DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記問(wèn)題一、減數(shù)分裂與基因重組1.知識(shí)梳理.減數(shù)分裂與有絲分裂中染色體標(biāo)記情況分析減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況分析如果用3H標(biāo)記細(xì)胞中的DNA分子，然后將細(xì)胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，讓其進(jìn)行減數(shù)分裂,結(jié)果染色體中的DNA標(biāo)記情況如圖所示：由圖可以看出，減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂2次，但DNA只復(fù)制1次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即“3H/1H”。有絲分裂中染色體標(biāo)記情況分析如果用3H標(biāo)記細(xì)胞中的DNA分子，然后將細(xì)胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，連續(xù)進(jìn)行2次有絲分裂，與減數(shù)分裂過(guò)程不同，因?yàn)橛薪z分裂是復(fù)制1次分裂1次，因此這里實(shí)際上包含了2次復(fù)制。由

2、圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即“3HiH”。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3H，即DNA分子為“3HiH”，而另一條單體只有1H，即DNA分子為“1H/1H”，在后期時(shí)兩條單體的分離是隨機(jī)的，所以最終形成的子細(xì)胞中可能都含有3H，也可能不含3H，含有3H的染色體條數(shù)是02n條（體細(xì)胞染色體條數(shù)是2n）。.四步法解決細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記問(wèn)題畫(huà)出含一條染色體的細(xì)胞圖，下方畫(huà)出該條染色體上的1個(gè)DNA分子，用豎實(shí)第一步線(xiàn)表示含同位素標(biāo)記第二步畫(huà)出復(fù)制一次，分裂一次的子細(xì)胞染色體圖，下方畫(huà)出染色體上的DNA鏈，未第二步被標(biāo)記的新鏈用

3、豎虛線(xiàn)表示第三步再畫(huà)出第二次復(fù)制（分裂）后的細(xì)胞的染色體組成和DNA鏈的情況第四步若繼續(xù)推測(cè)后期情況，可想象著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開(kāi)的局面，并進(jìn)而推測(cè)子細(xì)胞染色體的情況2.例題將某精原細(xì)胞（2=8）的DNA分子用15N標(biāo)記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次細(xì)胞分裂，并檢測(cè)分裂過(guò)程和分裂后細(xì)胞中的情況。下列推斷正確的是（）A.若這兩次分裂為有絲分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為1/2B.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(xì)胞中每條染色體均含15N例題剖析：（1）若

4、進(jìn)行兩次有絲分裂，則進(jìn)行2次DNA分子的復(fù)制，如下圖所示（以一條染色體為例）:注：一LN標(biāo)【己一生為N第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)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染色單體中只有一條染色單體含有15N,DNA分子為“15N/14N，而另一條染色單體只含有14N,DNA分子為“14N/14N”，在后期時(shí)兩條染色單體的分離是隨機(jī)的，所以最終形成的子細(xì)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08條。則連續(xù)兩次分裂形成的4個(gè)子細(xì)胞中含有15N的個(gè)數(shù)可能為4、3、2個(gè)。若進(jìn)行減數(shù)分裂，則只進(jìn)行了1次DNA分子的

5、復(fù)制，其染色體中的DNA標(biāo)記情況如圖所示（以1對(duì)同源染色體為例）：由圖可以看出，減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂2次，但DNA只復(fù)制1次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有分子均呈雜合狀態(tài)，即“15N/14N。答案D合，因此正常情況下，減數(shù)分裂形成的配子中不應(yīng)該含有同源染色體和等位基因?！靖櫽?xùn)練.若用32P標(biāo)記人的“類(lèi)胚胎干細(xì)胞”的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是（）A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和2

6、3、后期是46和23.用32P標(biāo)記玉米體細(xì)胞（含有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)胞分裂的中期、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（）A.20、40、20B.20、20、20C.20、20、020D.20、40、020.小鼠的睪丸中一個(gè)精原細(xì)胞在含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)完成減數(shù)分裂過(guò)程，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是（）A.初級(jí)精母細(xì)胞中每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B.次級(jí)精母細(xì)胞中每條染色體都被標(biāo)記C.只有半數(shù)精細(xì)胞中有被標(biāo)記的染色體D.產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞中的全

7、部染色體，被標(biāo)記數(shù)與未被標(biāo)記數(shù)相等.將某一經(jīng)3H充分標(biāo)記DNA的雄性動(dòng)物細(xì)胞（染色體數(shù)為2n）置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該細(xì)胞經(jīng)過(guò)兩次連續(xù)分裂后形成4個(gè)大小相等的子細(xì)胞。下列有關(guān)的說(shuō)法正確的是（）A.若子細(xì)胞中染色體數(shù)為2n,則其中含3H的染色體數(shù)一定為nB.若子細(xì)胞中染色體數(shù)為n,則其中含3H的DNA分子數(shù)為n/2C.若子細(xì)胞中染色體都含3H,則細(xì)胞分裂過(guò)程中可能發(fā)生基因重組D.若子細(xì)胞中有的染色體不含3H,則原因是同源染色體分離5.將DNA分子雙鏈用3H標(biāo)記的蠶豆（2n=12）根尖移入普通培養(yǎng)液（不含放射性元素）中，再讓細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行有絲分裂。某普通培養(yǎng)液中的第三次有絲分裂中期，根據(jù)圖示，

8、判斷該細(xì)胞中染色體的標(biāo)記情況最可能是()個(gè)染笆單I4染色單？個(gè)染色單體都鍍標(biāo)已體被標(biāo)記體部未標(biāo)杷abcA.12個(gè)bB.6個(gè)a,6個(gè)bC.6個(gè)b,6個(gè)cD.b+c=12個(gè)，但b和c數(shù)目不確定1答案A解析有絲分裂中期、后期染色體條數(shù)的分析：“類(lèi)胚胎干細(xì)胞”來(lái)自人體，人體的一個(gè)正常細(xì)胞中含有染色體條數(shù)為46,有絲分裂中期染色體條數(shù)與體細(xì)胞相同(46),后期染色體條數(shù)加倍(92),故無(wú)論經(jīng)過(guò)幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數(shù)都是46,后期染色體條數(shù)都是92O有絲分裂中期、后期被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)的分析：以1個(gè)DNA分子為例，雙鏈被32P標(biāo)記，轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保留復(fù)制的

9、特點(diǎn)，第一次有絲分裂完成時(shí)，每個(gè)DNA分子中都有1條鏈被32P標(biāo)記；第二次有絲分裂完成時(shí)，只有1/2的DNA分子被32P標(biāo)記。有絲分裂中期時(shí)，染色單體沒(méi)有分開(kāi)，而這2條沒(méi)有分開(kāi)的染色單體中，1條被32P標(biāo)記，導(dǎo)致整條染色體也被32P標(biāo)記。2答案C解析玉米體細(xì)胞兩次有絲分裂過(guò)程中染色體和DNA的標(biāo)記情況可用下圖進(jìn)行解析。培點(diǎn)上中笠弒.就一拳包他上均甘苗.即存期每新案生依婚去呻.但單年中只有一半陰甲培點(diǎn)上中笠弒.就一拳包他上均甘苗.即存期每新案生依婚去呻.但單年中只有一半陰甲因?qū)fe包單體皆升格向兩植具需“隨機(jī)牲.因此于如電中與卜朵幸電體帶有吁的為2()能由此可見(jiàn)在第二次分裂中期，玉米細(xì)胞的20

10、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，第二次分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞所含20條染色體中，帶32P的為020條。3答案D解析一個(gè)精原細(xì)胞在含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)胞周期后，每條染色體的DNA分子有一條鏈被標(biāo)記，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過(guò)程，初級(jí)精母細(xì)胞中每條染色體只有一條染色單體被標(biāo)記；著絲點(diǎn)分裂后的次級(jí)精母細(xì)胞有一半的染色體被標(biāo)記；由于染色體的隨機(jī)結(jié)合，含有被標(biāo)記染色體的精細(xì)胞的比例不能確定；整體來(lái)看，產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞中的全部染色體，被標(biāo)記數(shù)與未被標(biāo)記數(shù)相等。4答案C解析若子細(xì)胞中染色體數(shù)為2n，則細(xì)胞進(jìn)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(gè)細(xì)胞中，每條染色體都含有3H，第二次分裂產(chǎn)生的四個(gè)子細(xì)胞中，含3H的染色體數(shù)可能是02n,A錯(cuò)誤；若子細(xì)胞中染色體數(shù)為n,則進(jìn)行減數(shù)分裂，每個(gè)子細(xì)胞含3H的DNA分子數(shù)應(yīng)該是n,B錯(cuò)誤；如果經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次細(xì)胞分裂形成的子細(xì)胞中所有染色體都含3H,說(shuō)明該細(xì)胞進(jìn)行的細(xì)胞分裂是減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過(guò)程可能發(fā)生基因重組，C正確；如果子細(xì)胞中有的染色體不含3H，則該細(xì)胞發(fā)生的是有絲分裂，不發(fā)生同源染色體分離，D錯(cuò)誤。5答案D解析在普通培養(yǎng)液中第一次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的DNA