内容正文:
微专题突破(五) DNA复制与细胞分裂中染色体标记
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一、从两种细胞分裂方式分析染色体标记情况
(1)有丝分裂中子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:
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)减数分裂中子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(母链标记,培养液不含标记同位素):
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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[对点突破]
1.将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(含有12条染色体)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是( )
A.6个a,6个c B.12个b
C.6个b,6个c D.12个c
B
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解析:B 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,B符合题意。
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2.某一个DNA被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经过一次有丝分裂,产生两个精原细胞,其中一个接着在不含32P的培养液中进行一次减数分裂,其四分体时期的一对同源染色体上的DNA组成示意图正确的是( )
B
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解析:B 由题意可知,该精原细胞的1个DNA分子的2条脱氧核苷酸链都被32P标记,因此进行有丝分裂产生的两个子细胞中,每个细胞的每个DNA分子上都有一条链被标记;产生的两个子细胞中,有一个精原细胞接着进行减数分裂,复制后每条染色体有2个DNA分子,2个DNA分子中只有一个DNA的一条链被32P标记,每个四分体中的四个DNA分子中,各有两个DNA分子的一条单链被32P标记,所以在四分体时期的一对同源染色体上的DNA组成示意图正确的是B图,B符合题意。
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二、利用模型分析子细胞中染色体标记情况
此类问题可通过构建模型图解答,如下图:
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[对点突破]
3.将含有一对同源染色体、其DNA分子都已用32P标记的1个精原细胞,在只供给含31P的原料中先进行一次有丝分裂,产生的两个子细胞再各自进行减数分裂。则最终所产生的八个精子中,被32P标记的精子可能有( )
A.2或4个 B.2、4或6个
C.4、6或8个 D.4个
D
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解析:D 由题干可知:1个精原细胞中2个DNA分子都用32P标记,在只供给含31P的原料中先进行一次有丝分裂,产生两个子细胞,这两个子细胞含有的两个DNA分子都是一条链含有32P,一条链含有31P;两个子细胞再在31P的环境中各自进行减数分裂,在减数分裂前的间期,DNA进行复制,每个细胞中的两个DNA分子经过复制形成四个DNA分子,这四个DNA分子中,有两个DNA是一条链含有32P,一条链含有31P,还有两个DNA只含31P。减数分裂结束后,这四个DNA分子平均分配给四个精子,每一个精子只含一个DNA分子,因此每个细胞减数分裂形成四个精子,其中有两个精子既含32P,也含31P,还有两个精子只含31P,即被32P标记的精子有4个,D符合题意。
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4.(不定项)选取大蒜(含有16条染色体)的一个根尖细胞放在含32P的培养液中培养,待其完成两次细胞分裂后进行统计。下列叙述不正确的是( )
A.可能有两个细胞中含32P,两个细胞中不含32P
B.可能每个细胞中既有含32P的染色体,也有不含32P的染色体
C.可能有两个细胞中的核DNA分子的两条链都含有32P
D.所有细胞中含32P的染色体均占染色体总数的3/4
ABD
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解析:ABD 由于DNA分子复制的特点是半保留复制,经过一次细胞分裂后每个核DNA分子中一条链含32P,另一条链不含32P,形成的两个子细胞中都含有32P标记;第二次细胞分裂前的间期DNA分子复制完成后,每个细胞中的核DNA分子有半数两条链均含32P,另半数一条链含32P,另一条链不含32P;在第二次有丝分裂末期,两条链均含32P的DNA可能进入同一个子细胞,这样的子细胞最多会有两个,所形成的子细胞都含有32P标记,C正确,A、B、D错误。
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[强化集训]
1.将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数2n=20)置于不含