DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题

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第六单元 基因的本质与表达
解析 A.若进行有丝分裂，第一次有丝分裂产生的 2 个子细胞都含有标记；当 细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有 32P 标记的染色体也随机进 入 2 个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的 4 个子细胞中，含 32P 染色体的 的子细胞 2 个或 3 个或 4 个；依次类推，第三有丝分裂产生的子细胞中，含 32P 的 子细胞比例不一定为12，A 错误；B.若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则 有丝分裂产生的 2 个子细胞都含有标记；减数第一次分裂间期又进行一次半保留复 制，减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，姐妹染色单体随机移向两极，因此含 32P 染色体的子细胞比例至少占12，B 正确；C.若子细胞中的染色体都含 32P，则最可能 进行减数分裂，C 错误；D.若子细胞中的染色体不都含 32P，可能进行的都是有丝 分裂，也可能进行了减数分裂，D 错误。
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Hale Waihona Puke 返回导航第六单元 基因的本质与表达
4．将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含3H的培 养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关的 说法正确的是( C )
A．若子细胞中染色体数为2n，则其中含3H的染色体数一定为n B．若子细胞中染色体数为n，则其中含3H的DNA分子数为n/2 C．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中会发生基因重组 D．若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体分离
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第六单元 基因的本质与表达
02
备考提炼
1．不同细胞分裂中染色体标记情况分析 (1)有丝分裂中染色体标记情况分析 ①过程图解(一般只研究一条染色体)： 复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：
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转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：
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解析 根据题意可知，亲代DNA分子双链用3H标记，由于DNA分子为半保留复 制，因此亲代细胞中染色体经过第一次复制后两个姐妹染色单体均有标记，如图 a；第一次有丝分裂结束后产生的子细胞中每条染色体上的DNA分子均有一条链被 标记，该细胞中的染色体再经过第二次复制，一条染色体上的两个染色单体只有1 个染色单体的一条链有标记，即只有1个染色单体有标记，如图b，因此在第二次有 丝分裂中期，细胞中12条染色体上的两个染色单体均有一个带有标记。
(2)某哺乳动物的一个卵原细胞(2N＝8)中每对同源染色体仅有一条染色体上的 DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数 第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有____8____条；减数第 二次分裂后期的次级卵母细胞中含有 15N标记的染色体有____0_或__2_或__4_或__6_或__8____ 条；其产生含有15N标记的卵细胞的概率1为5/_1_6______。
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5．(2020·湖北黄冈月考)不考虑突变和交叉互换，回答下列有关减数分裂的问 题。
(1)某哺乳动物的一个卵原细胞(2N＝16)中仅有一对同源染色体的两条染色体上 的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，用减数 第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有___4_____条；减数第 二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有____2____条；其产生含有 15N标记的卵细胞的概率为_1_0_0_%__(_或___1_) _。
C．20、20、0～20
D．20、40、0～20
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解析 用32P标记玉米体细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养 基中培养，在第一次有丝分裂结束后，每条染色体都带有标记，且每条染色体中的 DNA分子2条链都是1条有标记、1条没有标记。在第二次有丝分裂时，间期复制完 成后，含有20条染色体，每条染色体均有标记，但染色单体中只有一半含有32P标 记，后期着丝点分裂，染色单体分开，形成40条染色体，有20条含有32P标记，20条 不含32P标记。由于分开的染色单体移向两极具有随机性，因此子细胞中所含的20条 染色体中，含32P标记的染色体数目为0～20条。
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解析 根据同位素示踪法，该动物细胞经过3H标记后，放在不含3H的培养基中 培养，经过两次有丝分裂后形成的4个细胞，每个细胞中含3H的染色体数可能是0～
2n。如果该细胞发生的是减数分裂，则含3H的DNA分子数为n。如果子细胞中染色
体都含有3H，该细胞发生的是减数分裂，能发生基因重组。如果子细胞中有的染色 体不含3H，则该细胞发生的是有丝分裂，不可能发生同源染色体分离。
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2．(2020·山东德州期末)将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色 体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞， 检测子细胞中的情况。下列推断正确的是( B )
A．若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2 B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例至 少占1/2 C．若子细胞中都含32P，则一定进行有丝分裂 D．若子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂
A．每条染色体中都只有一条单体被标记 B．每条染色体的两条单体都被标记 C．半数的染色体中只有一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记
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解析 根据DNA半保留复制及有丝分裂的特点，第一次有丝分裂后产生的细胞 的DNA都是一条被3H标记，一条不被3H标记。第二次有丝分裂过程中，DNA分子 复制时，以被3H标记的那条链为模板形成的DNA，一条被3H标记，一条不被3H标 记；以不被3H标记的那条链为模板形成的DNA，两条链都不被3H标记；在有丝分裂 中期，这两个DNA分子仍在一条染色体上(因为此时姐妹染色单体还没有分开)，每 条染色体上都有一条染色单体被3H标记。
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解析 (1)某哺乳动物的一个卵原细胞(2N＝16)中仅有一对同源染色体的两条染 色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂， 用减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有4条；减数第二 次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有2条；其产生含有15N标记的卵 细胞的概率为100%。(2)某哺乳动物的一个卵原细胞(2N＝8)中每对同源染色体仅有 一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数 分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有8条； 由于同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，再加上每对同源染色体中只有 一条由放射性标记，故减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色 体有0或2或4或6或8条；其产生含有15N标记的卵细胞的概率为15/16。
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2．连续两次有丝分裂子细胞中染色体标记情况
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这样来看，最后形成的 4 个子细胞有三种情况：第一种情况是 4 个细胞都是
；第二种情况是 2 个细胞是
，1 个细胞是
，1 个细胞是
；
第三种情况是 2 个细胞是
，另外 2 个细胞是
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03
应考演练
1．(2020·北京石景山区月考)将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n＝12)根尖移 入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。根据如图所示判 断，在普通培养液中的第二次有丝分裂中期，一个细胞中染色体标记情况依次是
(B ) A．6个a,6个b B．12个b C．6个b,6个c D．b＋c＝12个，但b和c数目不确定
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等级考加强课(9) DNA复制与细胞 分裂中染色体标记问题
栏 目 导 航
01
典例感悟
02
备考提炼
03
应考演练
第六单元 基因的本质与表达
01
典例感悟
(山东卷)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细 胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标 记分布情况是( A )
②规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生 的子染色体只有一半带有标记。
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(2)减数分裂中染色体标记情况分析 ①过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如下图：
②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复制一次，因此产生的子 染色体都带有标记。
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3．(2019·三湘教育联盟联考)用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子
双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂中期、后期及
所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为( C )
A．20、40、20
B．20、20、20
用竖实线表示含同位素标记 画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的 DNA 第二步 链，未被标记的新链用竖虚线表示 第三步 再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和 DNA 链的情况 若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体(a 与 a′)分开的局 第四步 面，并进而推测子细胞染色体情况
。
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3．DNA 复制与细胞分裂中染色体标记问题的答题模板 解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与 DNA 的转 换。具体如下：
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第六单元 基因的本质与表达
画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的 1 个 DNA 分子， 第一步