第6单元 科学探究3 DNA复制与细胞分裂中染色体的标记问题-【优化探究】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教版单选 新教材 新高考）

3．DNA复制与细胞分裂中染色体的标记问题 授课提示：对应学生用书第191页 1．(2021·浙江卷，22)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 解析：结合题干信息“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”“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”分析，第一个细胞周期，每个DNA分子进行一次复制，复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色，A正确；第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的，由于DNA分子的半保留复制，由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中，其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU，另一个子代DNA的两条链均含有BrdU，从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色，另一条呈浅蓝色，B正确；第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的，第二个细胞周期的分裂后期，着丝粒分裂，染色单体分开，形成两条子染色体，含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后，两条染色单体着色相同；DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后，两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极，子细胞中有0～n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体，第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期，经间期染色体复制后，细胞中染色单体着色不同的染色体有0～n条，C错误；由于DNA的半保留复制，根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，总有部分DNA只有一条链含有BrdU，而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色，D正确。 答案：C 2．(2021·浙江1月选考，25)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(　　) A．细胞①形成过程中没有发生基因重组 B．细胞②中最多有两条染色体含有32P C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等 D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1 解析：图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了同源染色体非姐妹染色单体的互换，即发生了基因重组，A错误；根据DNA分子半保留复制的特点，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)，在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体上的DNA分子一条链含32P，另一条链不含32P。该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中的每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但据图可知，H所在的染色体发生过互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在的染色体含有32P，且细胞②中h所在的染色体含有32P，则r所在的染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在的染色体含有32P(H和另一个r所在的染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。 答案：