第3章 微课4——DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题分析(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（人教版2019 多选）

[微突破]

一、有丝分裂中染色体的标记情况

　用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：

由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。

二、减数分裂中染色体的标记情况

　用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：

由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂两次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N－DNA，子细胞的所有染色体都含15N。

[微训练]

1．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．3

解析　根据DNA分子复制的过程可知，模板链是含15N的DNA链，原料是含14N的脱氧核苷酸，复制一次后，每个DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，因此在

减数分裂产生的四个精子中，每一个精子中的DNA组成都是一条链含15N，另一条链含14N，所以减数分裂形成的四个精子中所有的DNA均含有15N，C正确。

答案　C

2．用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含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，完成了两次细胞分裂。下列有关叙述错误的是(　　)

A．在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是20和20

B．在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是40和40

C．在第一次分裂完成后，形成的两个子细胞中染色体上的DNA都是有一条链含32P，另一条链不含32P

D．在第二次分裂完成后，形成的四个子细胞中含32P的染色体数从0到20都有可能

解析　第二次分裂前的间期，DNA进行复制，形成的染色体中一个DNA的两条链均含31P，另一个DNA中一条链含有32P，另一条链含31P，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总条数是40，被32P标记的染色体条数是20，B错误。

答案　B

3．取某雄果蝇(2N＝8)的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中培养至完成一个细胞周期，然后在未标记的培养基中继续完成减数分裂过程。下列有关叙述错误的是(　　)

A．该精原细胞完成一个细胞周期后，每个子细胞中都有8个核DNA被3H标记

B．减数分裂过程中，一个初级精母细胞中含有 3H标记的染色体共8条

C．减数分裂过程中，一个次级精母细胞中可能有2条含3H的Y染色体

D．减数分裂完成后，至少有半数精细胞中含有3H标记的染色体

解析　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，只在分裂间期DNA复制1次，所以细胞分裂完成后得到的每个子细胞都有8个核DNA的1条链被3H标记，A正确；精原细胞经过减数分裂前的间期成为初级精母细胞，在间期时DNA复制1次，每条染色体中都有1条染色单体被标记，因此每条染色体都被标记，B正确；减数分裂过程中，一个次级精母细胞中最多可能有1条含3H的Y染色体，C 错误；减数分裂完成后得到含有3H标记的染色体的细胞占50%～100%，D 正确。

答案　C

4．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8个精子中，被32P标记的精子可能有(　　)