2025高考備考生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)微專題8　構(gòu)建圖像模型突破DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂過(guò)程中的

學(xué)生用書(shū)P174微專題8構(gòu)建圖像模型突破DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂過(guò)程中的染色體標(biāo)記問(wèn)題解答DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體的標(biāo)記問(wèn)題的關(guān)鍵是構(gòu)建細(xì)胞分裂過(guò)程模型圖，并清楚染色體與DNA的關(guān)系。具體如下：1.有絲分裂中子染色體標(biāo)記情況分析（1）過(guò)程圖解（選取1對(duì)同源染色體）。進(jìn)行一次有絲分裂（母鏈被同位素標(biāo)記，培養(yǎng)液中不含標(biāo)記同位素）：轉(zhuǎn)至不含標(biāo)記同位素的培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞周期：（2）規(guī)律總結(jié)：若只進(jìn)行一次有絲分裂，產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記同位素；若進(jìn)行兩次有絲分裂，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標(biāo)記同位素。2.減數(shù)分裂中子染色體標(biāo)記情況分析（1）過(guò)程圖解：減數(shù)分裂一般選取一對(duì)同源染色體為研究對(duì)象，如圖所示。（2）規(guī)律總結(jié)：進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標(biāo)記同位素。1.[2023鄭州四中調(diào)研]取小鼠睪丸中的一個(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)基中完成一次有絲分裂，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。下列有關(guān)敘述正確的是（D）A.初級(jí)精母細(xì)胞中每條染色體的兩條染色單體都被標(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.所有精細(xì)胞的全部染色體中，被標(biāo)記的染色體數(shù)與未被標(biāo)記的染色體數(shù)相等解析精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂前的間期形成初級(jí)精母細(xì)胞，在間期時(shí)DNA復(fù)制1次，每條染色體中只有1條染色單體被標(biāo)記，A錯(cuò)誤；次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)后形成的子染色體只有一半被標(biāo)記，B錯(cuò)誤；所有精細(xì)胞的全部染色體中，被標(biāo)記的染色體數(shù)與未被標(biāo)記的染色體數(shù)相等，但不一定是半數(shù)精細(xì)胞中有被標(biāo)記的染色體，也可能是全部的精細(xì)胞中有被標(biāo)記的染色體，C錯(cuò)誤、D正確。2.[2021浙江6月]在DNA復(fù)制時(shí)，5－溴尿嘧啶脫氧核苷（BrdU）可作為原料，與腺嘌呤配對(duì)，摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍(lán)色，只有一條鏈含有BrdU的染色單體呈深藍(lán)色?，F(xiàn)將植物根尖放在含有BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，取根尖用Giemsa染料染色后，觀察分生區(qū)細(xì)胞分裂中期染色體的著色情況。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是（C）A.第一個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體都呈深藍(lán)色B.第二個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色都不同C.第三個(gè)細(xì)胞周期的細(xì)胞中染色單體著色不同的染色體均為1/4D.根尖分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過(guò)若干個(gè)細(xì)胞周期后，還能觀察到深藍(lán)色的染色單體解析以細(xì)胞中的一條染色體為例，具體分析如圖：結(jié)合題干信息及分析圖可知，第一個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體均呈深藍(lán)色，第二個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色均不同，若第三個(gè)細(xì)胞周期的細(xì)胞內(nèi)DNA兩條鏈均含BrdU標(biāo)記，則細(xì)胞內(nèi)所有染色單體的顏色均相同，故A、B正確，C錯(cuò)誤；根尖細(xì)胞不管分裂幾次，總有不含BrdU標(biāo)記的母鏈和帶BrdU標(biāo)記的子鏈，因此經(jīng)過(guò)若干個(gè)周期，還能觀察到深藍(lán)色的染色單體，D正確。學(xué)生用書(shū)·練習(xí)幫P4561.[2024平頂山模擬]將某一細(xì)胞中的一條染色體用14C充分標(biāo)記，其同源染色體用32P充分標(biāo)記，置于不含放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次細(xì)胞分裂（不考慮互換）。下列說(shuō)法中正確的是（A）A.若進(jìn)行有絲分裂，則四個(gè)細(xì)胞中可能都有放射性B.若進(jìn)行減數(shù)分裂，則最終形成的四個(gè)細(xì)胞中都含有14C和32PC.若進(jìn)行有絲分裂，則第二次分裂中期細(xì)胞中每條染色體都含有14C和32PD.若進(jìn)行減數(shù)分裂，則四個(gè)細(xì)胞中可能兩個(gè)有放射性，兩個(gè)沒(méi)有放射性解析若進(jìn)行有絲分裂，第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞都含有14C和32P，但由于DNA的半保留復(fù)制，所以含有放射性的DNA只有一條鏈含有放射性，另一條鏈沒(méi)有放射性，第二次有絲分裂形成的四個(gè)細(xì)胞可能三個(gè)有放射性，一個(gè)沒(méi)有放射性；可能兩個(gè)有放射性，兩個(gè)沒(méi)有放射性；可能四個(gè)都有放射性，A正確。若進(jìn)行減數(shù)分裂，由于一對(duì)同源染色體分別用14C和32P標(biāo)記，減數(shù)第一次分裂時(shí)同源染色體分離，兩個(gè)子細(xì)胞一個(gè)含14C，一個(gè)含32P，兩個(gè)子細(xì)胞分別進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，共形成四個(gè)子細(xì)胞，兩個(gè)含14C，兩個(gè)含32P，四個(gè)細(xì)胞都有放射性，B、D錯(cuò)誤。若進(jìn)行有絲分裂，則第二次分裂中期細(xì)胞中一條染色體含有14C，其同源染色體含有32P，C錯(cuò)誤。2.[2024德州檢測(cè)]1個(gè)卵原細(xì)胞（2n＝4，所有DNA雙鏈均被32P標(biāo)記）在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng)，分裂為兩個(gè)子細(xì)胞，其中一個(gè)子細(xì)胞繼續(xù)分裂，甲和乙是其處于不同分裂時(shí)期的示意圖；另一個(gè)子細(xì)胞繼續(xù)分裂，丙是其處于某一分裂時(shí)期的示意圖。下列說(shuō)法正確的是（D）A.甲細(xì)胞中可能發(fā)生了基因突變或互換B.甲細(xì)胞中B、b所在染色單體上的DNA均有一條鏈被32P標(biāo)記C.乙經(jīng)分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中染色體都被32P標(biāo)記D.丙經(jīng)分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中染色體都被32P標(biāo)記解析綜合分析題干和圖示可知，甲細(xì)胞處于有絲分裂過(guò)程中，由染色體上的基因可以看出，該細(xì)胞中可能發(fā)生了基因突變，互換發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，A錯(cuò)誤；結(jié)合題干信息分析甲、乙可知，甲、乙細(xì)胞處于有絲分裂過(guò)程中，甲細(xì)胞處于第二次有絲分裂前期，DNA復(fù)制了2次，甲細(xì)胞中B、b所在染色體的兩條染色單體中，只有一條染色單體上的DNA的一條鏈被32P標(biāo)記，B錯(cuò)誤；乙細(xì)胞處于有絲分裂后期，此時(shí)著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，染色體數(shù)目加倍，乙細(xì)胞中有一半染色體不含32P，故乙經(jīng)分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中染色體可能有0～4條被32P標(biāo)記，C錯(cuò)誤；由題圖可知，丙細(xì)胞是初級(jí)卵母細(xì)胞，每條染色體上都有一條DNA鏈被32P標(biāo)記，丙細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，最終形成的兩個(gè)子細(xì)胞中染色體都被32P標(biāo)記，D正確。3.[2023日照聯(lián)考]某果蠅精原細(xì)胞中8條染色體上的DNA已全部被15N標(biāo)記，其中一對(duì)同源染色體上有基因A和a，現(xiàn)給此精原細(xì)胞提供含14N的原料讓其進(jìn)行兩次分裂，產(chǎn)生四個(gè)子細(xì)胞，分裂過(guò)程中無(wú)基因突變和染色體變異的發(fā)生。下列敘述正確的是（A）A.若四個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體，則一定有一半子細(xì)胞含有a基因B.若四個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體，則每個(gè)子細(xì)胞中均含2個(gè)A基因C.若四個(gè)子細(xì)胞中的核DNA均含15N，則每個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體D.若四個(gè)子細(xì)胞中有一半核DNA含15N，則每個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體解析若四個(gè)子細(xì)胞中均含有4條染色體，則細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，有一半子細(xì)胞含有a基因，A正確；若四個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體，則細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，每個(gè)子細(xì)胞中都只含有1個(gè)A基因，B錯(cuò)誤；若四個(gè)子細(xì)胞中的核DNA均含有15N，則該細(xì)胞只進(jìn)行了一次復(fù)制，其進(jìn)行的是減數(shù)分裂，故四個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體，C錯(cuò)誤；若四個(gè)子細(xì)胞中有一半核DNA含有15N，則細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，每個(gè)子細(xì)胞均含8條染色體，D錯(cuò)誤。4.在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，BrdU會(huì)取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA（一條鏈被標(biāo)記）的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA（兩條鏈均被標(biāo)記）的染色單體熒光被抑制（無(wú)明亮熒光）。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是（D）A.1/2的染色體熒光被抑制B.1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C.全部DNA分子被BrdU標(biāo)記D.3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記解析根據(jù)題意分析，復(fù)制到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期時(shí)，共有4個(gè)細(xì)胞，DNA為半保留復(fù)制，故不含BrdU標(biāo)記的兩條脫氧核苷酸鏈分別位于兩個(gè)DNA分子中，新復(fù)制得到的脫氧核苷酸鏈必然含BrdU標(biāo)記，故所有DNA分子都被BrdU標(biāo)記，C正確；含半標(biāo)記DNA的染色單體分別在兩個(gè)細(xì)胞中，故有兩個(gè)細(xì)胞的兩條染色單體熒光全被抑制，有兩個(gè)細(xì)胞中的一條染色單體發(fā)出明亮熒光，一條染色單體熒光被抑制，A、B正確；以第一代細(xì)胞中的某一條染色體為參照，在第三個(gè)細(xì)胞周期中期時(shí)一共有16條DNA單鏈，含BrdU標(biāo)記的有14條，故有7/8的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記，D錯(cuò)誤。5.將某一經(jīng)15N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15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該細(xì)胞分裂兩次后形成4個(gè)大小相同的子細(xì)胞。下列有關(guān)敘述正確的是（B）A.若子細(xì)胞中染色體數(shù)為2N，則第二次分裂中期被標(biāo)記的染色體數(shù)為4NB.若子細(xì)胞中每條染色體都含15N，則細(xì)胞分裂過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)現(xiàn)象C.若子細(xì)胞中染色體數(shù)為N，則第一次分裂的后期被標(biāo)記的DNA數(shù)目為2ND.若子細(xì)胞中有的染色體不含15N，則細(xì)胞第一次分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生基因重組解析若子細(xì)胞中染色體數(shù)目為2N，說(shuō)明該細(xì)胞進(jìn)行的是兩次連續(xù)的有絲分裂，該過(guò)程中DNA復(fù)制了兩次，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，第一次分裂形成的子細(xì)胞中含有15N的染色體數(shù)目為2N，則第二次有絲分裂中期被標(biāo)記的染色體數(shù)也為2N，A錯(cuò)誤；若子細(xì)胞中染色體都含15N，說(shuō)明該細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，B正確；若子細(xì)胞中染色體數(shù)為N，則該細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，該過(guò)程中DNA只復(fù)制一次，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)可知，DNA復(fù)制后所有DNA分子都被標(biāo)記，因此減數(shù)第一次分裂后期被標(biāo)記的DNA數(shù)目為4N，C錯(cuò)誤；有絲分裂后期，著絲粒分裂，2條姐妹染色單體分開(kāi)，形成的2條子染色體分別隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，所以第二次有絲分裂結(jié)束后得到的子細(xì)胞，含有15N的染色體數(shù)在0～2N，即若子細(xì)胞中有的染色體不含15N，則細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，不發(fā)生基因重組，D錯(cuò)誤。6.將兩個(gè)兩條鏈均被3H標(biāo)記的M基因?qū)肽硠?dòng)物（2n＝40）精原細(xì)胞的染色體中，然后置于不含3H的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞，測(cè)定子細(xì)胞的染色體標(biāo)記情況。不考慮互換和染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是（D）A.4個(gè)子細(xì)胞中被3H標(biāo)記的染色體總條數(shù)最多為4條，最少為2條B.每個(gè)子細(xì)胞中被3H標(biāo)記的染色體所占比例可能有4種情況C.若4個(gè)子細(xì)胞中只有3個(gè)含有3H，則一定進(jìn)行了有絲分裂D.若4個(gè)子細(xì)胞中只有2個(gè)含有3H，則一定進(jìn)行了減數(shù)分裂解析兩個(gè)M基因可能插入同一條染色體上，也可能插入不同染色體上，該精原細(xì)胞可能進(jìn)行兩次有絲分裂，也可能進(jìn)行一次減數(shù)分裂，DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。若兩個(gè)M基因插入兩條染色體上，則共有4條DNA單鏈被標(biāo)記，該精原細(xì)胞進(jìn)行兩次有絲分裂或進(jìn)行一次減數(shù)分裂，含3H的染色體共有4條，則4個(gè)子細(xì)胞中被3H標(biāo)記的染色體總條數(shù)為4條；若兩個(gè)M基因插入同一條染色體上，則4個(gè)子細(xì)胞中被3H標(biāo)記的染色體總條數(shù)為2條，A正確。M基因可能插入一條或兩條染色體上，有絲分裂和減數(shù)分裂