2027届高中生物一轮复习讲义第六单元　专题突破8　DNA复制与细胞分裂中染色体的标记问题

DNA复制与细胞分裂中染色体的标记问题 一、有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析 1．过程分析 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)： 2．规律总结 (注：体细胞染色体为2n条) 第一次有丝分裂中期 第一次有丝分裂后期 第二次有丝分裂中期 第二次有丝分裂后期 15N标记的染色体数 2n 4n 2n 2n 15N标记的染色单体数 4n 0 2n 0 1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。 典例1　将正常生长的小鼠精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其完成一个细胞周期后，再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，让其再完成一个细胞周期。此时获得的子细胞内DNA分子不可能为(只考虑其中一对同源染色体上的DNA分子)(　　) A．③④ B．① C．③ D．② 答案　D 解析　依据DNA的半保留复制方式可知，正常生长的小鼠精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其完成1个细胞周期后，每个子细胞中的核DNA分子均为1条链含3H,1条链不含3H ；再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，在细胞分裂的间期，每一个核DNA分子经过复制后所形成的2个子代DNA分子中，有1个DNA的1条链含3H，另1条链不含3H，另一个DNA分子的2条链都不含有3H，这2个 DNA分子分别位于每条染色体的2条姐妹染色单体上，在有丝分裂的后期，着丝粒分裂，2条姐妹染色单体分开成为2条染色体，由于染色体移向细胞两极是随机的，获得的子细胞内DNA的标记情况会出现①③④的结果，不会出现②的情况，D符合题意。 典例2　(2021·浙江6月选考，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 答案　C 解析　第二个细胞周期结束后，不同细胞中含有的双链都含有BrdU的染色体和只有一条链含有BrdU的染色体的数目是不确定的，故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定，C错误。 二、减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析 1．过程分析 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)： 2．规律总结 由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成，子细胞中所有染色体都含15N。 典例3　将某二倍体动物精原细胞(2n＝38)全部DNA中的一条单链用32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑染色体互换和染色体变异，下列叙述错误的是(　　) A．最终可能出现2个子细胞中含32P、2个不含32P的情况 B．最终可能出现3个子细胞中含32P、1个不含32P的情况 C．减数分裂Ⅰ得到的2个子细胞均含有32P D．减数分裂Ⅱ后期细胞中全部染色体均含32P 答案　D 解析　由于DNA分子是半保留复制，细胞中DNA复制后每条染色体上有一条姐妹染色单体含32P，另一条姐妹染色单体不含32P，减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，因此经过减数分裂Ⅰ后得到的两个子细胞均含有32P，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，形成的染色体随机移向细胞两极，最终可能出现2个子细胞中含32P、2个不含32P的情况，也可能出现3个子细胞中含32P、1个不含32P的情况，减数分裂Ⅱ后期细胞中一半染色体含32P，D错误。 典例4　(2025·南阳期末)用32P标记马蛔虫(2n＝4)甲、乙两个精原细胞的核DNA双链，接着将细胞置于不含32P 的培养液中培养，在特定的条件下甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列叙述正确的是(　　) A．甲的子细胞有50%含32P，且每个细胞含32P 的染色体数量为0～4条 B．甲有丝分裂后期与乙减数分裂Ⅱ后期细胞中的染色体数量相同 C．分别对乙的4个子细胞的核DNA 进行离心，结果一致 D．乙分裂过程中会出现联会现象，同源染色体的姐妹染色单体可通过交换实现基因重组 答案　C 解析　用32P标记马蛔虫(2n＝4)甲、乙两个精原细胞的核DNA双链，接着将细胞置于不含32P 的培养液中培养。①甲细胞连续进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： ②乙细胞进行减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 根据上述分析知，甲细胞连续进行两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有32P标记的染色体，且每个细胞含有32P的染色体数为0～4，A错误；甲有丝分裂后期染色体数为4n＝8，乙减数分裂Ⅱ后期细胞的染色体数为2n＝4，B错误；乙细胞进行减数分裂形成的4个子细胞中的所有染色体都含32P，子细胞的核DNA 进行离心，结果一致，C正确；乙的减数分裂过程中会出现联会现象，同源染色体的非姐妹染色单体可发生交换实现基因重组，D错误。 三、先有丝分裂后减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析 1．过程分析 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含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)： 2．规律总结 若该生物的正常体细胞的核DNA为2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0～n个。 典例5　将果蝇(2n＝8)一个精原细胞的核DNA分子双链都用32P标记，并在不含32P的培养基中培养，让其先进行一次有丝分裂，然后进行减数分裂。下列叙述错误的是(　　) A．有丝分裂产生的2个精原细胞中，每条染色体都带有32P标记 B．减数分裂Ⅰ过程中，初级精母细胞内有8个被32P标记的核DNA分子 C．在减数分裂Ⅱ后期，次级精母细胞内有4个被32P标记的核DNA分子 D．产生的精子中，被32P标记的核DNA分子有4个 答案　D 解析　有丝分裂过程中DNA只复制一次，所以产生的2个精原细胞中，每条染色体都带有32P标记，A正确；有丝分裂DNA复制一次，减数分裂DNA又复制一次，所以减数分裂Ⅰ过程中，初级精母细胞内只有8个被32P标记的核DNA分子，B正确；由于减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离，所以在减数分裂Ⅱ后期，次级精母细胞内有4个被32P标记的核DNA分子，C正确；由于在减数分裂Ⅱ后期，染色体平均分配到两极是随机的，所以产生的精子中，被32P标记的核DNA分子有0～4个，D错误。 典例6　将两条单链均被15N标记的基因A导入不含15N标记的某动物精原细胞中，两个基因A分别插入1号和2号两条非同源染色体上。将该精原细胞置于不含15N的培养液中培养，得到4个子细胞，不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和染色体变异，检测子细胞中的标记情况。下列叙述错误的是(　　) A．可能出现2个子细胞中含15N,2个不含15N的情况 B．可能会出现3个子细胞含15N,1个子细胞不含15N的情况 C．若2个子细胞中含有15N，则该精原细胞一定进行了减数分裂 D．若4个子细胞中，含有15N的染色体数分别是0、1、1、2条，则一定进行有丝分裂 答案　C 解析　DNA进行半保留复制，若该精原细胞进行两次连续的有丝分裂，第一次分裂产生的子细胞中1号、2号染色体所含有的DNA均为一条链被标记，进行第二次分裂时，中期时一条染色体中一个DNA被标记，一个DNA未被标记，着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开，随即移向细胞两极，产生的4个子细胞中可能有2、3、4个细胞带有15N；若该精原细胞进行减数分裂，DNA复制一次，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入细胞的同一极，产生的4个子细胞中有2个细胞带有15N，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入不同的子细胞，4个细胞均带有15N，A、B正确，C错误。若4个子细胞中，含有15N的染色体数分别是0、1、1、2条，即有3个子细胞含有15N标记，根据分析可知，该精原细胞进行两次连续的有丝分裂，产生的4个子细胞中可能有2、3、4个细胞带有15N，而进行减数分裂后形成的子细胞中有2个或4个带有15N标记，因此若4个子细胞中，含有15N的染色体数分别是0、1、1、2条，则一定进行有丝分裂，D正确。 课时精练 [分值：100分] [1～2题，每题6分；3～12题，每题7分。共82分] 一、选择题 1．洋葱根尖细胞在含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一个细胞周期。下列叙述正确的是(　　) A．第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期 B．第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记 C．第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记 D．一个细胞完成两个细胞周期后，产生的含3H的子细胞数为1或2或3或4 答案　C 解析　第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高是由于DNA分子复制，发生在细胞分裂前的间期，A错误；第一个细胞周期结束后，每个DNA分子都含有放射性，因此每个子细胞中的染色体都含有放射性，B错误；第二个细胞周期中，间期染色体复制，一条染色体上的两条染色单体上的DNA分子只有一个DNA分子含有放射性，因此细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记，C正确；第二个细胞周期有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，随机进入两个子细胞，所以子细胞中有放射性的个数至少有2个，最多有4个，D错误。 2．选取大蒜(2n＝16)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 答案　C 解析　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分子有一半两条链均含32P，另一半的一条链含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，C正确。 3．(2019·浙江4月选考，25)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察(以一条模板DNA观察)。下列推测错误的是(　　) A．1/2的染色体荧光被抑制 B．1/4的染色单体发出明亮荧光 C．全部DNA分子被BrdU标记 D．3/4的DNA单链被BrdU标记 答案　D 解析　第一个细胞周期结束，每条染色体DNA都是一条链为旧链，一条链为新链，发荧光；第二个细胞周期结束时，有一半染色体的DNA两条链都是新链，荧光被抑制(记作甲类型)，有一半染色体DNA一条链是旧链、一条链是新链，发荧光(记作乙类型)；这样的染色体再次进入下一个细胞周期，在中期时，甲类型的染色体上有一条染色单体发荧光，一条应该被抑制；乙类型的染色体上两条染色单体都是荧光被抑制，所以有一半的染色体荧光被抑制，A正确；染色单体发出明亮荧光的比例为1/2×1/2＝1/4，B正确；所有DNA分子都含有新合成的DNA链，所以全部DNA分子被BrdU标记，C 正确；亲本单链占的比例为1/8，所以新合成单链被BrdU标记的比例为1－1/8＝7/8，D错误。 4．(2025·黄山一模)利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T－DNA插入水稻细胞M的某条染色体上。在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个碱基C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株的过程中，下列叙述正确的是(　　) A．细胞M经3次有丝分裂后，含有T－DNA的细胞占1/2 B．细胞M经n(n≥1)次有丝分裂后，含有T－DNA的细胞占1/2n－1 C．细胞M经3次有丝分裂后，含T－DNA且脱氨基位点为A－T的细胞占3/16 D．细胞M经n(n≥1)次有丝分裂后，含T－DNA且脱氨基位点为A－U的细胞占1/2 n 答案　D 解析　结合题意可得，将含有基因修饰系统的T－DNA插入水稻细胞M的某条染色体上，细胞M在进行有丝分裂时，经复制后染色体会平均分配到子细胞中，因此所有子细胞中都含有T－DNA，含有T－DNA的细胞的比例为100%，A、B错误；细胞M 经3次有丝分裂后，形成8个子细胞，由于细胞M的DNA分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以是G和U配对，复制三次后，有4个细胞脱氨基位点为C－G,3个细胞脱氨基位点为A－T,1个细胞脱氨基位点为U－A，因此含T－DNA且脱氨基位点为 A－T 的细胞占3/8，C错误；细胞M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A－U 的细胞只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，D正确。 5.3H标记的脱氧核苷酸培养未被标记的大肠杆菌时，新合成的DNA单链可被3H标记，经特殊方法显色，DNA双链都被标记、只有一条单链被标记、两条链都没有被标记的DNA区段的显色结果分别是深色、浅色、不显色。该培养条件下DNA进行第三次复制时，如图虚线圈出亲代和子代DNA部分区段，亲代和子代区段的显色情况是(　　) A．“不显色、浅色和浅色” B．“浅色、浅色和深色”或“不显色、不显色和深色” C．“深色、深色和深色” D．“浅色、浅色和深色”或“深色、深色和深色” 答案　D 解析　新合成的DNA单链被3H标记，第一次复制后，每个DNA分子均会显浅色，第二次复制后，有一半为浅色，一半为深色，若浅色的DNA为亲代DNA，复制后子代区段的显色为浅色、深色，若深色DNA为亲代DNA，复制后亲代和子代区段的显色均为深色，故图示虚线圈出亲代和子代DNA部分区段显色情况是“浅色、浅色和深色”或“深色、深色和深色”，D符合题意。 6.利用含32P培养基体外培养的小鼠精原细胞(2n＝40)，待细胞完成一次分裂后，取1个细胞转入不含32P的培养基中继续培养，使其完成分裂，如图表示该细胞分裂过程中染色体正形成联会复合体的显微拍摄图。下列叙述正确的是(　　) A．图中细胞共有20对同源染色体，且所有染色单体均含32P B．该时期的下一时期，每对同源染色体的着丝粒只与一极的纺锤丝相连 C．该细胞完成分裂后，每个子细胞中含32P染色体有0或20条 D．图示时期可发生基因重组，其组合类型有220种 答案　B 解析　小鼠精原细胞含有20对同源染色体，在含32P培养基上完成一次分裂后，其细胞中所有的染色体均含有32P，但所在染色体的DNA上的两条链，一条链含32P，一条链不含32P，当该细胞在不含32P的培养基中继续进行减数分裂进行至如图所示的分裂时期时，即染色体正形成联会复合体，含有姐妹染色单体，根据DNA半保留复制的特点，此时一条染色体的两条染色单体，一条含32P，一条不含32P，A错误；图示为减数分裂Ⅰ前期，下一时期为减数分裂Ⅰ中期，同源染色体的着丝粒排列在赤道板的两侧，着丝粒只与一极的纺锤丝相连，B正确；根据DNA半保留复制、减数分裂的特点，以及减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离、染色体结合的随机性，每个子细胞中含32P染色体可能为20，也可能为0，也可能介于二者之间，C错误；图示时期为减数分裂Ⅰ前期，可以发生基因重组，即同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交换，不一定所有的同源染色体都可以发生，所以其组合类型不一定为220种，D错误。 7．取小白鼠(XY型，2n＝40)的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个有丝分裂周期后形成两个相同的精原细胞，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑互换、实验误差和质DNA)。下列叙述错误的是(　　) A．一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体 B．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有40条 C．一个次级精母细胞可能有2条含3H的X染色体 D．一个精细胞中最多可能有20条含3H的染色体 答案　C 解析　减数分裂Ⅱ后期，染色体着丝粒分裂，形成的两条Y染色体，一条含3H，一条不含，随后它们随机移向细胞两极，所以最终形成的精子中可能有1条含3H的Y染色体，也可能有一条不含3H的Y染色体，A正确；经过有丝分裂产生的精原细胞中，每个DNA均为一条链含3H，另一条链不含3H，精原细胞经过间期DNA复制形成初级精母细胞，初级精母细胞中含3H的染色体共有40条，B正确；一个次级精母细胞有0或1或2条X染色体，但由于初级精母细胞染色体的DNA只有一条链含3H，所以即便在减数分裂Ⅱ后期，某次级精母细胞中含有两条X染色体的情况下，该细胞也只有1条X染色体含3H，C错误；经减数分裂Ⅰ形成的两个次级精母细胞，每个细胞均含20条含3H的染色体，减数分裂Ⅱ后期，染色体着丝粒分裂，形成40条染色体，其中有20条含3H的染色体，40条染色体随机移向细胞两极，一个精细胞可能获得0～20条含3H的染色体，D正确。 8．(2024·浙江6月选考，18)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(　　) A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B．4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期，且均含有一个染色体组 C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换 D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 答案　C 解析　图中的细胞是1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后产生的，据图所示，这些细胞都含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；4个细胞还没有进入减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期，染色体数均为n，均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个染色单体含有32P，另一个染色单体不含32P，减数分裂Ⅰ结束，每个细胞中含有2条染色体，4条染色单体，其中有2条染色体被32P标记，但乙细胞含有3条染色单体被32P标记，原因是形成乙的过程发生了同源染色体的配对和交换，C正确；甲、丙、丁完成减数分裂Ⅱ至少产生3个染色体含32P的细胞，乙细胞有3条染色单体含有32P，完成减数分裂Ⅱ产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 9．1个卵原细胞(所有DNA双链均被32P标记)在不含32P的培养液中正常培养，经一次有丝分裂后形成两个子细胞，其中一个子细胞继续分裂，图甲、乙是其处于同种分裂不同时期的示意图；另一个子细胞继续分裂，图丙是其处于某一分裂时期的示意图。下列叙述正确的是(　　) A．图甲细胞分裂结束后，B、b进入同一个子细胞的概率是1/2 B．图甲细胞中，B、b所在染色单体上的DNA均有一条链被32P标记 C．图乙细胞分裂形成的两个子细胞中的染色体都被32P标记 D．图丙细胞分裂形成的两个子细胞中的染色体都被32P标记 答案　D 解析　图甲、乙是其处于同种分裂不同时期的示意图，图乙处于有丝分裂后期，图甲细胞进行的也是有丝分裂，分裂结束后，子细胞含有的基因与母细胞相同，即B、b进入同一个子细胞的概率是100%，A错误；图甲细胞是处于第二次有丝分裂过程中，第一次有丝分裂的结果是每条染色体的DNA分子一条链含32P标记，另一条链不含32P标记，第二次分裂的间期染色体复制的结果是每条染色体上有两条染色单体，只有一条染色单体上的DNA的一条链含32P标记，B错误；据题干信息可知，图乙细胞由图甲变化而来，由于姐妹染色单体分离后随机移向细胞一极，经图乙细胞分裂形成的两个子细胞中含32P标记的染色体的情况有5种，分别是含4条、3条、2条、1条和0条，C错误；第一次有丝分裂的结果是每条染色体的DNA分子一条链含32P标记，另一条链不含32P标记，第二次分裂的间期染色体复制的结果是每条染色体上有两条染色单体，只有一条染色单体上的DNA的一条链含32P标记。丙是减数分裂Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，每条染色体上有两条染色单体，因此每条染色体都被32P标记，D正确。 10．某二倍体生物(2n＝4)精原细胞的一个染色体组中的每个DNA分子两条单链均被32P标记，置于不含32P的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞情况。若不考虑变异，则下列叙述正确的是(　　) A．若某个子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行有丝分裂 B．若某个子细胞中有2条染色体含32P，则一定进行减数分裂 C．若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，则一定进行有丝分裂 D．若进行减数分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有1、1、1、1条或2、0、2、0条 答案　D 解析　若某个子细胞中的染色体都不含32P，或者有2 条染色体含32P，可能是有丝分裂，也可能是减数分裂，A、B错误；若进行有丝分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有0、1、1、2条或1、1、1、1条或2、0、2、0条，若进行减数分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有1、1、1、1条或2、0、2、0条，故若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，可能是有丝分裂也可能是减数分裂，C错误，D正确。 11．某同学用红色和蓝色两种颜色的电线模拟DNA复制的过程，用红色电线表示被15N标记的DNA链，用蓝色电线表示被14N标记的DNA链。若仅含1个DNA的某细胞的DNA双链均被15N标记，让该细胞在仅含有14N的条件下连续进行3次有丝分裂。下列叙述正确的是(　　) A．模拟这3次细胞分裂过程共需蓝色电线16根，红色电线2根 B．在该实验过程中，细胞中的每条染色体都由2根电线组成 C．第2次分裂后期每条染色体都由1根红色和1根蓝色电线组成 D．所有子细胞中，有8个细胞含蓝色电线，有2个细胞含红色电线 答案　D 解析　仅含1个DNA的某细胞的DNA连续进行3次有丝分裂得到8个DNA分子，共有16条链，用红色电线表示被15N标记的DNA链，用蓝色电线表示被14N标记的DNA链，则其中2条母链含有15N，剩余的新合成的14条链含有14N，故模拟这3次细胞分裂过程共需蓝色电线14根，红色电线2根，A错误；DNA分子复制后，每条染色体含2个DNA(由4根电线表示)，因此并非所有阶段每条染色体均由2根电线组成，B错误；由于DNA的半保留复制，完成第一次分裂的细胞中的DNA都是由1根红色和1根蓝色电线组成，在第二次分裂后期，部分细胞的染色体1根红色和1根蓝色电线组成，部分细胞的染色体由2根蓝色电线组成，C错误；三次分裂后共8个子细胞，其中所有DNA均含14N，故8个细胞均含蓝色电线，其中，仅2个细胞的DNA含15N(含红色电线)，D正确。 12．(2025·信阳二模)某基因型为BbXDY的精原细胞(2n＝8)的DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续3次细胞分裂后，得到8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断错误的是(　　) A．若连续进行3次有丝分裂，则第三次分裂中期的细胞中含有15N的染色单体最多为8条 B．若所得其中两个子细胞基因型分别为BY、Y，可能是发生了染色体易位 C．提取所有子细胞的核DNA进行密度梯度离心，其中轻带占3/4 D．检测所有子细胞，其中含有15N的DNA为16条 答案　C 解析　经过第3次DNA复制后，1条染色体上最多含有一个15N标记的DNA，因此第三次分裂中期的细胞中含有15N的染色单体最多为8条，最少为0条，A正确；正常情况下，若一个细胞内含有BY，则形成的另外三个子细胞为BY、bXD、bXD，若所得其中两个子细胞基因型分别为BY、Y，则说明减数分裂Ⅰ形成的一个次级精母细胞只获得了一个B基因，可能是发生了染色体易位，B正确；由于DNA复制为半保留复制，因此经过连续3次细胞分裂后，可能是经过了三次有丝分裂，则1个DNA复制了3次，形成的8个DNA中2个为15N//14N，其余6个为14N//14N，离心后轻带占3/4；若经过了一次有丝分裂，一次减数分裂，则1个DNA复制了两次，形成的4个DNA中2个为15N//14N，其余2个为14N//14N，离心后轻带占1/2，C错误；根据DNA分子的半保留复制特点，检测所有子细胞，其中含15N的DNA有16条，D正确。 二、非选择题 13．(每空3分，共18分)某研究小组采用放射性同位素14C进行了动物细胞学实验：诱导14C完全标记的细胞样本，使其分别在只有12C的培养基内进行有丝分裂和减数分裂，实验期间收集到分裂中期的细胞样本甲和乙、分裂后期的样本丙和丁，统计样本放射性标记的染色体数和核DNA数如表。 样本 标记染色体数 标记DNA数 样本 标记染色体数 标记DNA数 甲 20 40 丙 20 20 乙 10 20 丁 12 12 (1)该生物细胞有丝分裂前期，染色体一般为______条；丙可能处于____________________的后期，若丙为体细胞，则其DNA至少复制了______次。 (2)以上四种细胞样本中一定进行有丝分裂的是______，取样最早的应是____。 (3)使用放射性同位素14C标记尿嘧啶核苷酸，之后添加到培养有上述细胞的培养基中，并对14C在细胞中的分布进行跟踪测定，实验过程中，发现四组细胞对于放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量均很低，最可能的原因是_________________________________________________。 答案　(1) 20　有丝分裂、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ　2　(2)丁　甲　(3)分裂期染色体高度螺旋化，核DNA难以解旋，细胞内合成RNA量很少 学科网（北京）股份有限公司 $