专题5 强化练10 同位素示踪法与细胞分裂、DNA的半保留复制 （课件）-【步步高】2024年高考生物大二轮专题复习与增分策略（新高考，浙江专用）

专题五 遗传的分子基础、变异和进化 强化练10 同位素示踪法与细胞分裂、DNA的半保留复制 1.(2023·湖州高三模拟)将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂(不考虑交叉互换)，下列说法不正确的是 A.若进行减数分裂，第一次分裂后两个子细胞中一个只含14C，一个只含32P B.若进行减数分裂，四个子细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性 C.若进行有丝分裂，四个子细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性 D.若进行有丝分裂，某一细胞中含14C的染色体与含32P染色体的比值不 可能是2∶1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 若进行减数分裂，由于一对同源染色体分别用14C和32P标记，减数第一次分裂时同源染色体分离，形成的两个子细胞一个含14C，一个含32P，这两个子细胞分别进行减数第二次分裂形成四个子细胞，两个含14C，两个含32P，四个子细胞中都有放射性，A正确，B错误； 若进行有丝分裂，第一次分裂DNA复制一次，形成的两个子细胞都含有14C和32P，但由于DNA半保留复制，含有放射性的DNA只有一条链含有放射性，另一条链没有放射性；第二次有丝分裂，复制分离后的两条子染色体随机移向细胞两极，故形成的四个子细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性，C正确； 若进行有丝分裂，根据DNA半保留复制，经过连续两次细胞分裂后，每个细胞含14C的染色体最多只有一条，不可能是含32P染色体的两倍，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含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完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是 A.初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记 B.次级精母细胞中每条染色体都被标记 C.只有半数精细胞中有被标记的染色体 D.产生的精细胞中的全部染色体中被标记数与未被标记数相等 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 精原细胞在含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，DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记。然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，则DNA复制后一条染色体上的两个DNA分子的标记情况为：一个DNA分子只有一条链有标记，另一条链没有标记，而另外一个DNA分子两条链都没有标记。减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体随机移向细胞两极。综上分析，D符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3.(2023·绍兴高三调研)取自某生物(2n＝8)的一个原始生殖细胞，先用15N标记其8条双链DNA，之后置于含14N的培养基中培养，得到了4个子细胞。检测它们的放射性，下列推断错误的是 A.该原始生殖细胞培养期间完成了两次有丝分裂或一次完整的减数分裂过程 B.若进行有丝分裂，则4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比例一定是50% C.若进行减数分裂，则减数第二次分裂后期每个细胞中含14N的染色体均为 8条 D.若细胞分裂过程中发生了基因重组，则4个子细胞中的每条染色体一定 都含15N √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 原始生殖细胞既可以进行有丝分裂，又可以进行减数分裂。一个原始生殖细胞进行2次有丝分裂可得到4个子细胞；进行1次完整的减数分裂也可得到4个子细胞，A正确； 若进行有丝分裂，DNA复制两次，第一次分裂形成的2个子细胞内的DNA都是一条链含15N，另一条链含14N，第二次DNA复制后，一条染色体的两个DNA中只有一个DNA含15N，第二次有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体随机移向细胞两极，所形成的4个子细胞最少有两个含15N，最多有四个含15N，所以4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比例是50%或75%或100%，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 若进行减数分裂，DNA分子复制后，每个DNA分子均是15N/14N。减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，每个细胞含有8条染色体，C正确； 若细胞分裂过程中发生了基因重组，则细胞进行减数分裂。减数分裂DNA只复制一次，每个DNA分子均是15N/14N，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4.(2023·嘉兴高三月考)某二倍体高等动物(2n＝6)雄性个体的基因型为AaBb，将一个精原细胞放入含32P的培养液中离体培养，分裂过程中某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图所示。下列分析正确的是 A.该细胞中DNA数是染色体数的两倍 B.该细胞着丝粒分裂后有两个染色体组，3对同源染色体 C.该细胞产生的子细胞中含32P的染色体所占的比例为50% D.该精原细胞减数分裂产生的精子类型可能是3种或4种 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 该细胞中核DNA数是染色体数的两倍，而细胞中的DNA还 包括细胞质中的DNA，A错误； 该细胞是二倍体高等动物的次级精母细胞，着丝粒分裂后 细胞中含有6条染色体，没有同源染色体，B错误； 由于DNA分子为半保留复制，所以将精原细胞放入含32P的培养液中离体培养，产生的子细胞中含32P的染色体所占的比例为100%，C错误； 据图分析，该细胞中一条染色体上出现了Aa，如果是基因突变导致的，则该精原细胞减数分裂产生的精子有AB、aB、ab或AB、aB、Ab 3种类型；如果是基因重组导致的，则该精原细胞减数分裂产生的精子有AB、aB、Ab、ab 4种类型，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5.某二倍体高等动物(2n＝6)雄性个体的基因型为AaBb，取其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，其中一个发育为如图所示的细胞。下列叙述正确的是 A.该细胞最多有7条染色单体含有32P B.该细胞含有2个染色体组，2套遗传信息 C.该细胞含有3个四分体，6条染色体，12个DNA分子 D.该细胞中没有标出基因的这条染色体上的基因，都与性别决定有关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 根据题意，精原细胞在不含32P的培养液中先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，图示细胞(处于减数第一次分裂中期)中复制前的染色体上的DNA分子都是只有一条链含有32P，则在不含32P的培养液中正常 培养复制后的DNA分子中，正常只有6个DNA分子含有32P，即6条染色单体含有32P，若易位的A基因所在染色体片段中含有32P，则该细胞最多有7条染色单体含有32P，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 该细胞有2个染色体组，4套遗传信息，B错误； 该细胞中核DNA分子有12个，细胞质中还有DNA，C错误； 据图分析可知，该细胞中间一对染色体为性染色体， 其上的基因并非都与性别决定有关，但遗传时都与性别相关联，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6.(2023·宁波高三联考)用3H标记蚕豆根尖分生区细胞(含12条染色体)的DNA分子双链，将这些细胞转入不含3H的培养基中培养，让其分裂第一次…至第N次，若一个细胞中的染色体总条数和被3H标记的染色体条数分别是24条和12条，则这至少是第几次分裂的分裂期 A.第一 　　　 B.第二　　　 C.第三　　　 D.第四 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 根据题意分析可知，蚕豆体细胞含12条染色体，而该细胞中的染色体总条数为24条，说明该细胞处于有丝分裂后期；根据DNA复制的半保留复制的特点可知，第一次有丝分裂后期，被3H标记的染色体条数为24条，产生的子细胞的每一条染色体都是一条链有放射性3H标记，一条链没有，则第二次有丝分裂后期细胞中的24条染色体中有一半被标记，即12条具有3H标记。综上可知，B符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7.用红、黄、蓝三种颜色的荧光素分别标记某昆虫(基因型为BbXDY)精原细胞中的B、b及D基因，再观察其减数分裂过程中的荧光标记的分布情况。下列分析错误的是 A.若一对同源染色体未分离，次级精母细胞中不会出现只有2个荧光位点 　的情况 B.若一对同源染色体未分离，最终形成的细胞中可能不存在荧光标记 C.正常减数分裂时初级精母细胞中应该存在6个荧光位点，且每种颜色各2个 D.若次级精母细胞中出现了3种颜色的荧光位点，可能是前期Ⅰ时发生了 染色体片段交换 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 一对同源染色体未分离，有两种情况，一种是常染色体未分离，产生的次级精母细胞为BBbbXDD、Y或BBbbY、XDD，最终产生的子细胞为BbXD、Y或BbY、XD；另一种是性染色体未分离，产生的次级精母细胞为BBXDDY、bb或bbXDDY、BB，最终产生的子细胞为BXDY、b或bXDY、B，A错误，B正确； 没有复制之前，精原细胞中含有B、b、D基因各1个，复制之后初级精母细胞中B、b、D基因各2个，因此正常情况下，初级精母细胞中应该存在6个荧光位点，且每种颜色各2个，C正确； 若次级精母细胞中出现了3种颜色的荧光位点，则说明B、b未分离，可能是同源染色体未分离，也可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了片段交换，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8.将含有六对同源染色体且DNA分子都已用3H标记的一个精原细胞移入普通培养液(不含放射性元素)中，让细胞进行分裂。根据图示，下列关于该细胞中染色体的标记情况的叙述，正确的是 A.某个时期的次级精母细胞中的染色体 均为a型 B.产生的4个精子中半数染色体有3H C.第三次有丝分裂中期的细胞中有6个b,6个c D.若连续分裂三次，则三次有丝分裂过程的染色体分别呈a、b、c型 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 精原细胞的DNA分子都已用3H标记，若 该精原细胞直接进行减数分裂，染色体 均为a型的情况可以出现，A正确； 若该精原细胞直接进行减数分裂，则产生的4个精子的所有染色体都有3H，B错误； 若进行有丝分裂，由于染色体随机分配，所以子细胞中含放射性标记的染色体的分配方式不能确定；因此处于第二次、第三次有丝分裂中期的细胞的b和c的数目均不能确定，只能确定不存在a，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9.(2023·台州高三模拟)一个基因型为AaXBY的精原细胞(DNA全部被32P标记)在不含32P的培养液中培养，分裂过程中不同时期的4个细胞中染色体数和核DNA数如图所示。不考虑基因突变、交叉互换和染色体畸变，下列叙述正确的是 A.a细胞可能所有染色单体均含32P标记 B.b细胞可能含有2条Y染色体 C.c细胞可能含有4个染色体组 D.d细胞可能出现非等位基因自由组合 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 分析题图，d细胞中染色体数目和核DNA数目都是4N，故该细胞可能处于有丝分裂的后期、末期，a细胞中的染色体数为N，核DNA分子数为2N，可能处于减数第二次分裂的前期、中期，故该精原细胞至少经过一次有丝 分裂和一次减数分裂，即其核内DNA至少经过2次复制，根据DNA半保留复制的特点，a细胞中的染色体上的两条染色单体可能一条含有32P标记，一条不含，A错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 b细胞的染色体数目和核DNA数目都是2N，故b细胞可能处于减数第二次分裂的后期、末期，此时着丝粒已经分裂，细胞还未完全分裂为两个细胞，因此该细胞可能含有2条Y染色体，B正确； c细胞的染色体数目为2N，核DNA数为4N，故c细胞可能处于减数第一次分裂过程或有丝分裂的前期、中期，细胞内含有2个染色体组，C错误；d细胞可能处于有丝分裂的后期、末期，不会出现非等位基因的自由组合，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10.如图是通过荧光标记技术显示基因在染色体上位置的照片。图中字母表示存在于染色体上的部分基因，其中A和a显示黄色荧光，B和b显示红色荧光。下列关于该图的叙述，正确的是 A.基因A和基因a彼此分离发生在减数第二次分裂的后期 B.图中染色体上的基因A与基因B遗传时遵循自由组合定律 C.据荧光点分布判断，甲、乙为一对含姐妹染色单体的同源染色体 D.甲、乙两条染色体上相同位置的四个黄色荧光点脱氧核苷酸序列相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由题图可知，甲、乙为一对同源染色体，且每条染色 体上含有两条姐妹染色单体，则基因A与基因a彼此分 离发生在减数第一次分裂的后期，A错误，C正确； 基因A与基因B位于一对同源染色体上，其遗传时不遵 循自由组合定律，B错误； 甲、乙两条染色体上相同位置的四个黄色荧光点为基因A、A和基因a、a，基因A和基因a的脱氧核苷酸序列不同，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11.(2023·金华高三期末)某动物(2n＝4)基因型为DdEe，将其1个精原细胞(DNA双链被32P全部标记)放在普通培养基中，先让其进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂，图示为分裂过程中的某时刻，分裂过程中无基因突变和染色体畸变发生。下列叙述错误的是 A.图示细胞中可能有2条染色体含32P B.图中细胞发生了等位基因的分离 C.若形成的子细胞中均含有2条染色体，则有一条染色体 被32P标记 D.若细胞中每条染色体都只有一条染色单体含32P，则可能是减数第一次 分裂中期的细胞 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 进行一次有丝分裂DNA复制一次，则每一条染色体上的DNA都有一条链被32P标记，再进行一次减数分裂，DNA进行第二次复制，形成的每条染色体上的姐妹染色单体只有一条含32P，减数第二次分裂后期由于姐妹染色单体分开随机移向两极，则图示细胞中有2条染色体含32P，形成的子细胞中被32P标记的染色体可能为0、1、2条，A正确，C错误； 图中细胞发生了等位基因(D、d)的分离，B正确； 若细胞中每条染色体都只有一条染色单体含32P，说明着 丝粒还没有分裂，可能是减数第一次分裂中期的细胞，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12.下列关于同位素示踪的相关实验的叙述，正确的是 A.若用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体大部分不能检测到 放射性，少部分能检测到35S的放射性 B.若用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体大部分能检测到32P 的放射性，少部分不能检测到放射性 C.让不含15N的大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中分裂3次后，转到 以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中再分裂2次，分离全部拟核DNA，含15N的 DNA占7/16 D.大肠杆菌在以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，获得的大肠杆菌 含14N的结构为拟核和质粒 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 若用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体都不能检测到放射性，A错误； 若用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体少部分能检测到32P的放射性，B错误； 让不含15N的大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中分裂3次后，转到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中再分裂2次，分离全部拟核DNA，含15N的DNA共14个，而分裂5次共有DNA分子25＝32(个)，所以含15N的DNA分子占7/16，C正确； 大肠杆菌在以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，获得的大肠杆菌含14N的物质除DNA外还有蛋白质、ATP等，所以细胞中几乎所有的结构都有14N，D错误。 13.(2023·温州高三调研)已知某二倍体动物的基因型为Aabb，现分别用红色和绿色的荧光物质标记该动物的生殖腺细胞中的基因A和a(如图)。在不考虑突变的情况下，下列有关细胞分裂过程中可能观察到的现象的叙述，错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A.进行有丝分裂时，细胞分裂产生的子细胞中都同时含有2种颜色的荧光点 B.进行有丝分裂时，某细胞的两极各含有2个荧光点，且4个荧光点的颜色相同 C.进行减数分裂时，某细胞的一极含有2个红色荧光点，另一极含有2个绿色荧 光点 D.进行减数分裂时，某细胞的一极含有1个红色荧光点，另一极含有1个绿色荧 光点 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 进行有丝分裂时，细胞分裂产生的子细胞的基因型都为Aabb，同时含有2种颜色的荧光点，A正确； 因为不考虑突变的情况，分裂间期进行DNA复 制后，其基因型为AAaabbbb，后期两极的基因型都为Aabb，因此进行有丝分裂时，细胞的两极各含有2个荧光点(1个红色、1个绿色)，4个荧光点的颜色不完全相同，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 进行减数分裂时，减数分裂前的间期进行DNA复制后基因型为AAaabbbb，减数第一次分裂后期两极的基因型分别为AAbb和aabb，因此细胞一极含有2个红色荧光点，另一极含有2个绿色 荧光点，C正确； 进行减数分裂时，若发生交叉互换，减数第一次分裂后期两极的基因型均为Aabb，在减数第二次分裂后期两极的基因型分别为Ab和ab，则细胞一极含有1个红色荧光点，另一极含有1个绿色荧光点，D正确。 $$