微專題(四)DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中的染色體標(biāo)記問題一、有絲分裂中染色體的標(biāo)記情況用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對(duì)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(gè)細(xì)胞中所有的DNA分子都呈“雜合狀態(tài)”，即15N/14N－DNA；第二次有絲分裂形成的子細(xì)胞有多種可能性，可能子細(xì)胞的所有染色體都含15N，也可能子細(xì)胞的所有染色體都不含15N。即子細(xì)胞含有15N的染色體為0～2n條(體細(xì)胞染色體為2n條)。例11個(gè)不含15N的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞在含15N標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后轉(zhuǎn)入不含15N標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至第二個(gè)細(xì)胞周期的分裂中期，下圖能正確表示該細(xì)胞分裂中期的是(只考慮其中一條染色體上的DNA分子)()答案D解析DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，將1個(gè)不含15N的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞放入含15N標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞周期的時(shí)間，則第一個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束后每條染色體的DNA上均有一條鏈有15N標(biāo)記，一條鏈沒有15N標(biāo)記，取出細(xì)胞，移到不含15N標(biāo)記的培養(yǎng)液中，經(jīng)過DNA復(fù)制后，第二個(gè)細(xì)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15N標(biāo)記，一條鏈沒有15N標(biāo)記，而另一條染色單體上的DNA的兩條鏈均不含有15N標(biāo)記，D項(xiàng)正確。例2用32P標(biāo)記了某玉米體細(xì)胞(正常體細(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)，完成了兩次細(xì)胞分裂。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．在第一次細(xì)胞分裂的中期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別是20和20B．在第二次細(xì)胞分裂的后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別是40和40C．在第一次分裂完成后，形成的兩個(gè)子細(xì)胞中染色體上的DNA都是有一條鏈含32P，另一條鏈不含32PD．在第二次分裂完成后，形成的四個(gè)子細(xì)胞中含32P的染色體數(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(jìn)行復(fù)制，形成的染色體中一個(gè)DNA的兩條鏈均含31P，另一個(gè)DNA中一條鏈含有32P，另一條鏈含31P，在第二次細(xì)胞分裂的后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體總條數(shù)是40，被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)是20，B錯(cuò)誤。二、減數(shù)分裂中染色體的標(biāo)記情況用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行正常減數(shù)分裂，情況如圖所示(以一對(duì)同源染色體為例)：由圖可以看出，在減數(shù)分裂過程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，DNA只復(fù)制一次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有的DNA分子都呈“雜合”狀態(tài)，即15N/14N－DNA，子細(xì)胞的所有染色體都含15N。例3假設(shè)某果蠅的一個(gè)精原細(xì)胞的全部染色體DNA分子均用15N標(biāo)記，然后培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中，則該精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子中，含15N標(biāo)記的精子數(shù)目為()A．0B．2C．4D．8答案C解析根據(jù)DNA分子復(fù)制的過程可知，模板鏈?zhǔn)呛?5N的DNA鏈，原料是含14N的脫氧核苷酸，復(fù)制一次后，每個(gè)DNA分子都是一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，因此在減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)精子中，每一個(gè)精子中的DNA組成都是一條鏈含15N，另一條鏈含14N，所以減數(shù)分裂形成的四個(gè)精子中所有的DNA均含有15N，C正確。例4將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標(biāo)記的某雄性動(dòng)物的1個(gè)細(xì)胞(正常體細(xì)胞染色體數(shù)2n＝20)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞。下列有關(guān)推斷正確的是()A．若進(jìn)行有絲分裂，第二次有絲分裂后期，1個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體為40條B．若進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂Ⅱ后期，1個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體為40條C．若進(jìn)行有絲分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為eq\f(1,2)D．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為1答案D解析若進(jìn)行有絲分裂，當(dāng)細(xì)胞處于第二次有絲分裂后期時(shí)，1個(gè)細(xì)胞中具有32P標(biāo)記的染色體為20條，A錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂，所以1個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體為20條，B錯(cuò)誤；若進(jìn)行有絲分裂，當(dāng)細(xì)胞處于第二次分裂后期時(shí)，染色單體分開，具有32P標(biāo)記的染色體也隨機(jī)進(jìn)入2個(gè)細(xì)胞，所以經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞中，含32P染色體的子細(xì)胞有2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)，C錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，經(jīng)過連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞，DNA只復(fù)制一次，因此含32P染色體的子細(xì)胞比例一定為1，D正確。1．蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(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)記答案B2．(2019·湖南重點(diǎn)中學(xué)演練)BrdU在DNA復(fù)制過程中能替代胸腺嘧啶脫氧核苷酸。由于含BrdU的情況不同，染色單體著色的深淺也不同：當(dāng)DNA只有一條單鏈摻有BrdU時(shí)，則染色單體著色深；當(dāng)DNA的兩條單鏈都摻有BrdU時(shí)，則染色單體著色淺?，F(xiàn)將豌豆根尖分生區(qū)細(xì)胞放在含有BrdU的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，對(duì)處于不同細(xì)胞周期的細(xì)胞進(jìn)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。下列有關(guān)說法不正確的是()A．在此實(shí)驗(yàn)中，DNA中的堿基A可以與堿基T、BrdU進(jìn)行配對(duì)B．第一次分裂的中期，每條染色體中的染色單體均著色深C．第二次分裂的中期，每條染色體中一條染色單體為深色，另一條為淺色D．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(xì)胞答案D解析由于DNA是半保留復(fù)制，在此實(shí)驗(yàn)中DNA復(fù)制時(shí)，DNA中的堿基T可以與堿基A進(jìn)行配對(duì)，由于BrdU在DNA復(fù)制過程中能替代胸腺嘧啶脫氧核苷酸，因此堿基A可以與堿基T、BrdU進(jìn)行配對(duì)，A正確；在第一次分裂的中期，每條染色體上的每個(gè)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，B正確；在第二次分裂的中期，每條染色體上的兩個(gè)DNA分子的情況是：一個(gè)DNA分子的兩條單鏈均含BrdU；另一個(gè)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(xì)胞分裂過程中，著絲粒分裂后，若著色淺的染色體均移向了同一極，則該細(xì)胞在下一次分裂中期時(shí)，每條染色體中的染色單體均著色淺，D錯(cuò)誤。3．用32P標(biāo)記玉米細(xì)胞(正常體細(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)，讓其分裂n次，若一個(gè)細(xì)胞中的染色體總數(shù)和被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別是40和2，則該細(xì)胞至少是處于第幾次分裂的分裂期()A．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(xì)胞含20條染色體，第一次有絲分裂后期，被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)為40條；第二次有絲分裂中期的細(xì)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(biāo)記。當(dāng)細(xì)胞處于第二次有絲分裂后期時(shí)，染色單體分開，具有32P標(biāo)記的染色體也隨機(jī)進(jìn)入2個(gè)細(xì)胞，而子細(xì)胞分到具有32P標(biāo)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(xì)胞為前提，因此第三次有絲分裂的分裂期，被32P標(biāo)記的染色體在0到20條之間。4．將含有一對(duì)同源染色體、其DNA分子都已用32P標(biāo)記的1個(gè)精原細(xì)胞，在只供給含31P的原料中先進(jìn)行一次有絲分裂，產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞再各自進(jìn)行減數(shù)分裂。則最終所產(chǎn)生的八個(gè)精子中，被32P標(biāo)記的精子可能有()A．2或4個(gè) B．2、4或6個(gè)C．4、6或8個(gè) D．4個(gè)答案D解析由題干可知：1個(gè)精原細(xì)胞中2個(gè)DNA分子都用32P標(biāo)記，在供給含31P的原料中先進(jìn)行一次有絲分裂，產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞，這兩子細(xì)胞含有的兩個(gè)DNA分子都是一條鏈含有32P，一條鏈含有31P；兩個(gè)子細(xì)胞再在31P的環(huán)境中各自進(jìn)行減數(shù)分裂，在減數(shù)分裂前的間期，DNA進(jìn)行復(fù)制，每個(gè)細(xì)胞中的兩個(gè)DNA分子經(jīng)過復(fù)制形成四個(gè)DNA分子，這四個(gè)DNA分子中，有兩個(gè)DNA是一條鏈含有32P，一條鏈含有31P，還有兩個(gè)DNA只含31P。減數(shù)分裂結(jié)束后，這四個(gè)DNA分子平均分配給四個(gè)精子，每一個(gè)精子只含一個(gè)DNA分子，因此每個(gè)細(xì)胞減數(shù)分裂形成四個(gè)精子，其中有兩個(gè)精子既含32P，也含31P，還有兩個(gè)精子只含31P，即被32P標(biāo)記的精子有4個(gè)。5．某生物的1個(gè)精原細(xì)胞(含8條染色體)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)過細(xì)胞分裂得到4個(gè)子細(xì)胞。下列推斷正確的是()A．若進(jìn)行有絲分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為50%B．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則含15N染色體的子細(xì)胞比例為100%C．若進(jìn)行有絲分裂，則第二次分裂中期細(xì)胞中含14N的染色單體有8條D．若進(jìn)行減數(shù)分裂，則減數(shù)分裂Ⅱ中期細(xì)胞中含14N的染色單體有4條答案B解析由分析可知，若細(xì)胞進(jìn)行2次有絲分裂，含15N染色體的子細(xì)胞比例為50%或75%或100%，A錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，形成的子細(xì)胞都含15N染色體，B正確；若進(jìn)行有絲分裂，經(jīng)過一次細(xì)胞分裂后，形成的2個(gè)子細(xì)胞中的DNA分子都是15N/14N，再復(fù)制一次形成的DNA分子分別是15N/14N、14N/14N，中期時(shí)存在于2條染色單體上，則第二次分裂中期含14N的染色單體有16條，C錯(cuò)誤；若進(jìn)行減數(shù)分裂，則減數(shù)分裂Ⅱ中期每條染色體上的2條染色單體都含有14N，所以含14N的染色單體有8條，D錯(cuò)誤。6．在熒光顯微鏡下觀察被標(biāo)記的某動(dòng)物的睪丸細(xì)胞，等位基因A、a被分別標(biāo)記為紅、黃色，等位基因B、b被分別標(biāo)記為藍(lán)、綠色。①③細(xì)胞都處于染色體向兩極移動(dòng)的時(shí)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(guān)推測(cè)合理的是()A．①時(shí)期的細(xì)胞中向每一極移動(dòng)的都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn)，各2個(gè)B．③時(shí)期的細(xì)胞中向每一極移動(dòng)的都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn)，各1個(gè)C．②時(shí)期的初級(jí)精母細(xì)胞中都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn)，各2個(gè)D．圖中精細(xì)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