第五单元 素养提升课6 DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题-【导与练】2024高考生物一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（浙江专用）

素养提升课6　DNA复制与细胞分裂中 染色体标记问题 题型一　DNA半保留复制的染色体证据 对真核细胞而言,DNA复制的过程也是染色体形成两条染色单体的过程。为研究细胞分裂过程中染色体行为和细胞周期中染色体的变化,科学家通常利用一些结构类似的替代物质进行实验。如将可增殖的细胞置于含有BrdU(5-溴尿嘧啶脱氧核苷)的培养基中培养,当DNA复制时,BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷掺入DNA子链中。由于 BrdU掺入的情况不同,经染色后,着色的深浅也不同。在染色单体中,若DNA的一条单链掺有 BrdU,则染色后着色深;若 DNA的两条单链都掺有BrdU,则染色后着色浅。 如图是经姬姆萨染色后在显微镜下观察到的染色体着色情况。图示为处于分裂中期一条染色体的各染色单体的显色情况(阴影表示深色,非阴影为浅色)。染色体出现色差,可证明DNA进行了半保留复制。 1.将蚕豆根尖细胞在含5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)培养液中完成一个细胞周期,然后在含BrdU培养液中继续培养至分裂中期,取出根尖组织用姬姆萨染料染色(DNA两条链均含BrdU的为浅蓝色,其中一条链不含BrdU的为深蓝色),其染色体被染色的情况是(　C　) A.每条染色体的两条单体均为深蓝色 B.每条染色体的两条单体都为浅蓝色 C.每条染色体中都只有一条染色单体为浅蓝色 D.只有半数的染色体中一条染色单体为浅蓝色 解析:根据DNA半保留复制特点,经过一个细胞周期(该过程中DNA只进行了一次半保留复制)形成的2个子细胞中,每条染色体的DNA中都有一条链含有BrdU。然后在含BrdU培养液中继续培养至分裂中期,由于间期DNA又进行了一次半保留复制,此时每条染色体含有2条染色单体,其中一条染色单体上的DNA两条链均含BrdU,染色后为浅蓝色,另一条染色单体上的DNA中只有一条链含有BrdU,染色后为深蓝色,即此时每条染色体中都只有一条染色单体为浅蓝色。 2.(2021·浙江6月选考)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(　C　) 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 解析:DNA的复制方式为半保留复制,在第一个细胞周期的间期,DNA复制一次,中期每条染色单体上的DNA分子都是1条母链不含BrdU,1条子链含BrdU,染色单体呈深蓝色;第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体,有一条染色单体上的DNA是一条链含BrdU,另一条链不含BrdU,另一条染色单体上的DNA是两条链都含BrdU。故一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色;第二次分裂后期,染色体被纺锤丝牵引着移向细胞两极,形成的子细胞内的染色体深蓝色的和浅蓝色的数目不确定,故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体不一定占1/4;根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还会有染色单体上的DNA是一条链含BrdU,另一条链不含BrdU,故还能观察到深蓝色的染色单体。 题型二　DNA复制与细胞分裂的关系 1.有丝分裂过程(以15N标记为例) (1)一个细胞经过一次有丝分裂,产生了两个子细胞,每个子细胞和亲代细胞一样都含有相同数目的染色体,并且每个细胞中的每一条染色体上的DNA分子都保留了亲代细胞DNA分子的一条链(15N),体现了DNA分子半保留复制的特点。 (2)连续分裂两次,形成四个子细胞,有3种情况出现:第一种情况是4个子细胞都是15N—14N、14N—14N;第二种情况是2个细胞是15N—14N、14N—14N,1个细胞是15N—14N、15N—14N,1个细胞是14N—14N、14N—14N;第三种情况是2个细胞是15N—14N、15N—14N,另外2个细胞是14N—14N、14N—14N。 2.减数分裂过程(以精原细胞为例) 一个精原细胞经过减数分裂,产生了四个精细胞。每个精细胞的染色体数目较精原细胞减少了一半,并且每个精细胞中的每条染色体上的DNA分子都保留了精原细胞DNA分子的一条链(精细胞DNA两条链均为15N—14N、15N—14N),即半保留复制。 1.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,经过连续两次正常细胞分裂后,下列有关说法不正确的是(　D　)