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微专题:细胞分裂中的同位素标记问题
染色体的复制
复制产生的两个子代DNA分子位于一条染色体的两条姐妹染色单体上,由着丝点连在一起,在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开,分别进入两个子细胞中。
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有丝分裂中的同位素标记
例题:某个具有分裂能力的动物细胞培养在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中,完成第一个细胞周期后,转移到不含放射性标记的培养基中,继续培养至第二个细胞周期的分裂中期,细胞内放射性的标记情况是( )
A. 每条染色体中有一条染色单体被标记
B. 每个DNA中有一条脱氧核苷酸链被标记
C. 半数的染色体中有两条染色单体被标记
D. 半数的DNA中有两条脱氧核苷酸链被标记
2次有丝分裂
例题:用含32P的培养基培养玉米体细胞(2N=20)若干代后,再将这些细胞转入不含放射性的培养基中培养,在细胞第二次分裂中期和后期时,每个细胞中被32P标记的染色体条数分别是( )
A.10、20 B.20、20
C.20、40 D.20、10
2次有丝分裂
例题:用32P标记了玉米体细胞(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,在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是( )
A.0条 B.20条
C.大于0条小于20条 D.以上都有可能
2次有丝分裂
用3H标记细胞的DNA分子,然后将其放到含1H的培养液中进行两次有丝分裂
规律1:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记
规律2:若复制两次,产生的子染色体中只有一半带有标记
减数分裂中的同位素标记
例题:假设某果蝇的一个精原细胞的全部染色体DNA分子均用15N标记,然后培养在含14N的培养基中,则该精原细胞经过减数分裂产生的4个精子中,含15N标记的精子数目为( )
A.0 B.2 C.4 D.8
规律3.由于减数分裂过程中DNA只复制一次,细胞连续分裂两次,因此产生的子染色体都带有标记。
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1次减数分裂
用3H标记细胞的DNA分子,然后将其放到含1H的培养液中进行一次减数分裂
姐妹染色单体色差实验
BrdU:5-溴尿嘧啶脱氧核苷,在结构上与胸腺嘧啶脱氧核苷类似,能够代替后者与腺嘌呤A配对,掺入到新合成的一条DNA链中。
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当用姬姆萨(Giemsa)染料染色后,DNA的2条脱氧核苷酸链都含有BrdU时,所在的染色单体着色浅;DNA中仅1条脱氧核苷酸链含有BrdU或不含有BrdU时,所在的染色单体着色深。
例题:(2021年6月·浙江选)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
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T-T 深蓝
B-B 浅蓝
T-B 深蓝
例题:(2019年4月·浙江)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是( )
A. 1/2的染色体荧光被抑制
B. 1/4的染色单体发出明亮荧光
C. 全部DNA分子被BrdU标记
D. 3/4的DNA单链被BrdU标记
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