1、核心精要1从两种细胞分裂方式分析染色体标记情况(1)有丝分裂中子染色体标记情况分析过程图解(一般只研究一条染色体):复制一次(母链标记,培养液不含标记同位素):转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期: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)减数分裂中子染色体标记情况分析过程图解:减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如下图:规律总结:由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记。2利用模型分析子细胞中染色体标记情况此类问题可通过构建模型图解答,如下图:这样来看,最后形成的4个子细胞有三种情况:第一种情
2、况是4个细胞都是;第二种情况是2个细胞是,1个细胞是,1个细胞是;第三种情况是2个细胞是,另外2个细胞是。3四步绘图解决细胞分裂中染色体标记问题第一步画出含一条染色体的细胞图,下方画出该条染色体上的1个DNA分子,用竖实线表示含同位素标记第二步画出复制一次,分裂一次的子细胞染色体图,下方画出染色体上的DNA链,未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况第四步若继续推测后期情况,可想象着丝粒分裂,染色单体分开的局面,并进而推测子细胞染色体的情况对点训练1果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果
3、把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其连续分裂,那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有8条染色体被32P标记()A第1次B第2次C第3次 D第4次B由于被标记的是DNA分子的双链,所以本题关键是要弄清染色体上DNA的变化,由于DNA的复制是半保留复制,所以在第一次有丝分裂结束后果蝇的体细胞中均含有8条染色体、8个DNA,每个DNA的2条链中均含1条标记链和1条非标记链。在第二次有丝分裂时,间期复制完成时会有16个DNA,但是这16个DNA中,有8个DNA均是含1条标记链和1条非标记链,另外8个DNA均含非标记链;中期由于着丝粒没有分裂,所以每条染色体上有2个DNA,一个DN
4、A含1条标记链和1条非标记链,另一个只含非标记链,所以在中期会有8条染色体有标记;后期着丝粒分裂,每条染色体上的DNA随着姐妹染色单体的分开而分开,在后期形成16条染色体,其中只有8条含有标记,这8条染色体中的DNA含1条标记链和1条非标记链,故选B。2将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞,检测子细胞中的情况。下列推断正确的是()A若只进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2B若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2C若子细胞中都含32P,则一定进行
5、有丝分裂D若子细胞中的染色体都不含32P,则一定进行减数分裂B若该生物细胞内含一对染色体,且只进行有丝分裂,分裂3次产生8个细胞,则含放射性DNA的细胞最多有4个,占1/2,A错误;若该生物只有一对染色体,其进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,共产生8个细胞,含32P染色体的子细胞占1/2,若该生物有两对染色体,则占的比例会更高,B正确;若该生物含有多对染色体,则不管是有丝分裂还是减数分裂,子细胞都有可能含放射性,C错误;D选项所述的情况不可能出现,D错误。3用32P标记玉米体细胞(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,在第二次细胞分裂中期、后期及所产生的
6、子细胞中被32P标记的染色体数分别为()A20、40、20 B20、20、20C20、20、020 D20、40、020C用32P标记玉米体细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第一次有丝分裂结束后,每条染色体都带有标记,且每条染色体中的DNA分子2条链都是1条有标记、1条没有标记。在第二次有丝分裂时,间期复制完成后,含有20条染色体,每条染色体均有标记,但染色单体中只有一半含有32P标记,后期着丝粒分裂,染色单体分开,形成40条染色体,有20条含有32P标记,20条不含32P标记。由于分开的染色单体移向两极具有随机性,因此子细胞中所含的20条染色体中,含32P标记
7、的染色体数目为020条,故选C。4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4C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
8、误;第二个细胞周期中,间期染色体复制,一条染色体上的两个染色单体上的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;完成2个细胞周期后,随着姐妹染色体单体分开,随机进入两个子细胞,所以子细胞中含有放射性的个数至少有2个,最多有4个,D错误。5取某动物(XY型,2n8)的一个精原细胞,在含3H标记的胸腺嘧啶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(不考虑染色体片段交换、实验误差和质DNA)。下列相关叙述错误的是()A一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条B一个次级精母细胞可能有
9、2条含3H的X染色体C一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体D该过程形成的DNA含3H的精细胞可能有6个B由于DNA的半保留复制,一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条,A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,所以即便在减数第二次分裂后期,某次级精母细胞中含有两条X染色体的情况下,该细胞也只有一条X染色体含3H,B错误;由于Y染色体的染色单体有一条被标记,有一条未被标记,因此一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体,C正确;1个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有24个,2个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有48个,因此该过程
10、形成的DNA含3H的精细胞可能有6个,D正确。6将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含3H的培养基中培养,该细胞经过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为2n,则其中含3H的染色体数一定为nB若子细胞中染色体数为n,则其中含3H的DNA分子数为n/2C若子细胞中染色体都含3H,则细胞分裂过程中可能发生基因重组D若子细胞中有的染色体不含3H,则原因是同源染色体分离C若子细胞中染色体数为2n,则细胞进行了两次有丝分裂,DNA分子复制是半保留复制,第一次有丝分裂产生的2个子细胞中,每条染色体都含有3H,第二次分裂产生的四个子
11、细胞中,含3H的染色体数可能是02n,A错误;若子细胞中染色体数为n,则进行的是减数分裂,每个子细胞含3H的DNA分子数应该是n,B错误;若子细胞中染色体都含3H,说明该细胞进行的是减数分裂,减数分裂过程可能发生基因重组,C正确;如果子细胞中有的染色体不含3H,则该细胞进行的是有丝分裂,不发生同源染色体分离,D错误。7用32P标记某动物精原细胞的全部核DNA,然后将细胞置于31P 的培养液中培养,使其进行一次有丝分裂或减数分裂(M、M)。下列有关叙述正确的是()A有丝分裂前期与M前期细胞中,32P标记的DNA分子数相同、染色体数不同B有丝分裂后期与M后期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染
12、色体数不同C有丝分裂中期与M中期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同D有丝分裂后期与M后期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数相同C据题意分析,结合DNA的半保留复制,所有的DNA分子均被标记。有丝分裂前期与M前期细胞中,32P标记的DNA分子数相同、染色体数相同,A错误;有丝分裂后期(染色体数目加倍)与M后期细胞中,32P标记的DNA分子数相同、染色体数不同,B错误;有丝分裂中期与M中期(DNA和染色体数目均减半)细胞中,所以32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同,C正确;有丝分裂后期(染色体数目加倍)与M后期(染色体和体细胞数相同)细胞中,32P标记的DNA分子
13、数不同、染色体数也不同,D错误。8在研究DNA复制机制的过程中,为验证DNA分子的半保留复制方式,研究者以蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下:步骤:将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间。步骤:取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间。分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。(1)本实验最主要的研究方法称为_。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的_区,步骤的目的是标记细胞中的_分子。(2)若第一个细胞周期的检测结果是每条染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如图A
14、所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的_(填字母),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的_(填字母),说明DNA分子的复制方式为半保留复制。ABC中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)解析:(1)根据步骤中“将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间”,可以确定本实验最主要的研究方法是同位素示踪法。用蚕豆根尖进行实验时,DNA复制发生在具有细胞周期的细胞的分裂间期,因此该实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的分生区;胸腺嘧啶是合成DNA的原料之一,因此步骤的目的是标记细胞中的DNA分子。(2)图A中每条染色体的姐妹染色单体均含有放射性,
15、图B中每条染色体的姐妹染色单体中只有一条含有放射性,图C中每条染色体的姐妹染色单体均不含放射性。DNA分子的复制为半保留复制,第一个细胞周期,DNA复制后每个DNA分子中只有一条链含有放射性,第二个细胞周期,每个DNA分子复制后形成两个DNA分子,一个DNA分子含有放射性,另一个DNA分子不含放射性,则放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体,其中一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,符合题图中B;同理可知,第三个细胞周期的所有细胞中所有的染色体放射性检测结果是有一半染色体不含放射性,另一半染色体的姐妹染色单体中,有一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,符合题图中B和C。答案:(1)同位素示踪法分生DNA(2)BB和C