第3章 微讲座五 DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题（Word教参）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）不定项

本高中生物学讲义聚焦有丝分裂与减数分裂中染色体标记规律这一核心知识点，先阐述有丝分裂中DNA复制一次后子细胞DNA均为15N/14N杂合，复制两次后子细胞染色体标记数为0～2n，再讲解减数分裂中DNA仅复制一次，所有子细胞DNA均为杂合且染色体含15N，构建连贯的知识支架。 该资料通过图示辅助与分层例题设计，以15N标记DNA为情境，引导学生运用半保留复制原理分析细胞分裂过程，培养科学思维中的建模与逻辑推理能力。例题涵盖根尖分生区细胞、果蝇精原细胞等实例，课中助力教师直观教学，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，强化生命观念与探究实践素养。

1．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，情况如下图所示(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的染色体数为0～2n条(体细胞染色体数为2n条)。 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。 2．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，情况如下图所示(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。 1．1个不含15N的洋葱根尖分生区细胞在含15N 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含15N标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期，下图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA分子)(　　) 解析：选D。DNA的复制方式为半保留复制，将1个不含 15N的洋葱根尖分生区细胞放入含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养一个细胞周期的时间，则第一个细胞周期结束后每条染色体的DNA上均有一条链有15N标记，一条链没有15N标记，取出细胞，移到不含15N标记的培养液中，经过DNA复制后，第二个细胞周期的分裂中期每条染色体含有两条染色单体，其中一条染色单体的DNA的一条链有15N标记，一条链没有15N标记，而另一条染色单体上的DNA的两条链均没有15N标记，D符合题意。 2．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．1 B．2 C．4 D．3 答案：C 3．某雄性动物细胞(染色体数为46条)的DNA双链均被15N标记，将该细胞置于含14N的培养基中培养，经两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关说法正确的是(　　) A.若子细胞中染色体数都为46条，则这46条染色体的DNA双链一定为14N/14N B．若子细胞中染色体数都为23条，则这23条染色体的DNA双链一定为15N/14N C．若子细胞中染色体数都为46条，则这46条染色体的DNA双链一定为15N/14N D．若子细胞中染色体数都为23条，则第一次分裂结束后，子染色体的DNA双链一定为14N/14N 解析：选B。若子细胞中染色体数为46条，则这两次分裂进行的是有丝分裂，由于DNA分子的复制方式为半保留复制，因此第一次有丝分裂形成的两个子细胞中染色体上的46个DNA分子的双链均为15N/14N，经过第二次分裂间期复制后，细胞中的每条染色体含有的两条染色单体中的DNA分子一个双链是 15N/14N，一个双链是14N/14N，到第二次有丝分裂后期，着丝粒分裂后的细胞中含有92条染色体，其中只有46条染色体上的DNA分子双链为15N/14N，另外46条染色体上的DNA分子双链为14N/14N，有丝分裂后期分开的染色体随机进入不同的细胞中，因此经过第二次有丝分裂形成的四个子细胞中含有46条染色体，其上的DNA分子中不一定都为14N/14N，A错误；若子细胞中染色体数为23条，则这两次分裂进行的是减数分裂，由于该过程中DNA分子只复制了一次，根据DNA分子半保留复制的特点，这23条染色体的DNA双链一定都为 15N/14N，B正确，D错误；根据A项分析可知，若子细胞中染色体数都为46条，则该子细胞是经过两次有丝分裂后产生的，其中DNA双链为15N/14N类型的染色体数可能为0～46条，C错误。 学科网（北京）股份有限公司 $