1、热点题型九 DNA复制与细胞分裂综合 一、DNA 复制和有丝分裂的综合 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，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被 32P 标记的染色体数是()A0 条 B10 条C20 条D40 条【审题关键】玉米体细胞进行有丝分裂，在有丝分裂过程中，每条染色体的行为都是独立的，而且是一致的。因此用一条染色体的变化就能体现有丝分裂过程中染色体的变化特点，则题目中玉米体细胞两次有丝分裂过程中染色体和 DNA 的标记情况可用下图进行解析。由图可知，第二次细胞分裂后期，一条染色体的着丝点分裂后形成的两条子
2、染色体，一条被标记(其实质是该染色体的 DNA分子上有一条链被标记)，另一条未被标记，各占一半。由于有丝分裂过程中每条染色体的变化都相同，玉米体细胞中含 20 条染色体，在第二次分裂后期，一个玉米细胞中共有 40 条染色体，则被标记的染色体是 20 条，答案选 C 项。【答案】C将 DNA 分子双链用 3H 标记的蚕豆(2n12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。根据如图所示判断，在普通培养液中的第二次有丝分裂中期，一个细胞中染色体标记情况依次是()A6 个 a，6 个 bB12 个 bC6 个 b，6 个 cDbc12 个，但 b 和 c 数目不确定解析 根据
3、题意可知，亲代 DNA 分子双链用 3H 标记，由于DNA 分子为半保留复制，因此亲代细胞中染色体经过第一次复制后两个姐妹染色单体均有标记，如图 a；第一次有丝分裂结束后产生的子细胞中每条染色体上的 DNA 分子均有一条链被标记，该细胞中的染色体再经过第二次复制，一条染色体上的两个染色单体只有 1 个染色单体的一条链有标记，即只有 1 个染色单体有标记，如图 b，因此在第二次有丝分裂中期，细胞中 12 条染色体上的两个染色单体均有一个带有标记。答案 B取 1 个含有 1 对同源染色体的精原细胞，用 15N 标记细胞核中的 DNA，然后放在含 14N 的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形
4、成 4 个细胞，这 4 个细胞中含 15N 的细胞个数可能是()A2 B3C4 D前三项都对【审题关键】绘制图示如下：这样来看，最后形成的 4 个子细胞有 3 种情况；第一种情况是 4 个细胞都是；第 2 种情况是 2 个细胞是，1 个细胞是，1 个细胞是；第 3 种情况是 2 个细胞是，另外2 个细胞是。【答案】D归纳总结DNA 分子连续复制两次图像及解读：解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与 DNA 的转换。具体如下：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
5、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，可想象着丝点分裂，染色单体(a 与 a)分开的局面，并进而推测子细胞染色体情况(2019河南豫南九校第二次质量考评)将正常生长的玉米根尖细胞放在含 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(如图所示，只考虑其中一对同源染色体上的 DNA 分子)()ABCD解析 将正常生长的玉米根尖细胞放在含 3H 标
6、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，由于 DNA进行半保留复制，子代 DNA 一条单链含有 3H；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，由于姐妹染色单体分开后随机进入不同的子细胞，子细胞内 DNA 分子可能均不含有 3H，也可能一个 DNA 分子一条单链含有 3H，另一个 DNA 分子不含 3H，也可能两个 DNA 分子均有一条单链含有 3H，不可能一个 DNA 分子两条单链均含有 3H，另一个 DNA 分子不含 3H，故选 B 项。答案 B二、DNA 复制和减数分裂的综合果蝇一个精原细胞中的一个核 DNA 分子用 15N 标记，在
7、正常情况下，其减数分裂形成的精子中，含有 15N 的精子数占()A1/16 B1/8C1/4 D1/2【审题关键】减数分裂过程中，同源染色体要发生联会和分离现象，因此要体现减数分裂过程中染色体中 DNA 的变化，至少要画出一对同源染色体。果蝇一个精原细胞中的一个核 DNA 分子用 15N 标记，即果蝇 4 对同源染色体中有 3 对未标记(画图时可略去)，另一对同源染色体中有一条染色体上的 DNA 分子用 15N 标记，则该精原细胞进行正常减数分裂形成精细胞时，被标记染色体以及与之配对的染色体和 DNA 的标记情况可用下图进行解析。结合上图分析，观察产生的 4 个精细胞，答案选 D 项。【答案】
8、D用 32P 标记某精原细胞的 DNA 分子双链后在普通培养基上培养，经过一次有丝分裂后马上进行减数分裂，则由该精原细胞最终产生的精子中含有 32P 标记有()A2 个B4 个C8 个D不能确定解析 该细胞经一次有丝分裂后，形成的两个精原细胞中每条染色体均含32P，精原细胞进行减数分裂，复制得到的染色体中一条染色单体含 32P 一条染色单体不含 32P，减数第一次分裂后期，形成的两个次级精母细胞中每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分离，形成的两条子染色体一条含 32P，一条不含 32P，两条染色体随机分到精细胞中，产生的精细胞中含 32P 标记的染色体最少有 0 个，最多每条染色体都标记，故
9、选 D。答案 D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。下列有关的说法正确的是()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【审题关键】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 个细胞中，每条染色体都含有
10、 3H，第二次分裂产生的四个子细胞中，含 3H 的染色体数可能是 02n，A 项错误；若子细胞中染色体数为 n，则进行减数分裂，每个子细胞含 3H 的 DNA 分子数应该是 n，B 项错误；如果经过连续两次细胞分裂形成的子细胞中所有染色体都含3H，说明该细胞进行的细胞分裂是减数分裂，减数分裂过程可能发生基因重组，C 项正确；如果子细胞中有的染色体不含 3H，则该细胞发生的是有丝分裂，不发生同源染色体分离，D 项错误。【答案】C归纳总结减数分裂中染色体标记情况分析：如果用 3H 标记细胞中的 DNA 分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的 DNA 标记情况如图所示：
11、由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂 2 次，但DNA 只复制 1 次，所以四个子细胞中所有 DNA 分子均呈杂合状态，即“3H/1H”。小鼠的睾丸中一个正常精原细胞在含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初级精母细胞中的每条染色体都被标记B次级精母细胞中的每条染色体都被标记C只有半数精细胞中含有被标记的染色体D含放射性标记的精细胞中都有一半的染色体被标记解析 DNA 复制是半保留复制，将一个正常精原细胞放在含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后，每个 DNA
12、 都有一条链含有 3H 标记；再将上述所得的子细胞放在不含 3H 标记的培养基中继续完成减数分裂过程，DNA 又进行一次复制，复制完成后一条染色体上的两条染色单体上只有一条 DNA 单链含有 3H 标记。初级精母细胞中每条染色体都包含两条姐妹染色单体(一条姐妹染色单体中的 DNA 有一条单链被标记，另一条未被标记)，所以每条染色体都被标记，A 项正确；次级精母细胞中，在减数第二次分裂前期和中期每条染色体都被标记，但在后期和末期只有一半染色体被标记，B 项错误；次级精母细胞中姐妹染色单体分开后移向细胞两极是随机的，有可能所有的精细胞都含有被标记的染色体，C 项错误；含放射性标记的精细胞中不一定有
13、一半的染色体被标记，D 项错误。答案 A三、DNA 复制、细胞分裂和基因突变的综合(2015上海)若 N 个双链 DNA 分子在第 i 轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个 C 突变为 T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为 AT 碱基对的双链 DNA 分子数与总 DNA 分子数的比例始终为()A.1N2i1B.1N2iC.1N2i1D.1N2i2【审题关键】本题考查 DNA 复制的相关计算。N 个 DNA 分子第 i 轮复制结束后，得到的 DNA 分子数为 N2i，在此基础上复制一次得到的 DNA 分子的总数为 N2i1。其中以变异的 DNA 分子为模板复制一次，得到一个突变位点
14、为 AT 碱基对的 DNA 分子和一个正常的 DNA 分子，由此可推知突变位点为 AT 碱基对的双链 DNA 分子数与总 DNA 分子数的比例为 1/(N2i1)，若再复制一次，得到的变异的 DNA 分子数为 2，总 DNA 分子数为 N2i2，则比例为 2/(N2i2)1/(N2i1)。【答案】C用 3H 标记蚕豆根尖分生区细胞的 DNA 分子双链，再将这些细胞转入含秋水仙素但不含 3H 的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用，则相关叙述不正确的是()A秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂B通过对细胞中不含单体时的染色体计数，可推测 DNA复制的次数C通过检测 DN
15、A 链上 3H 标记出现的情况，可推测 DNA的复制方式D细胞中 DNA 第二次复制完成时，每条染色体的单体均带有 3H 标记解析 蚕豆根尖分生区细胞进行有丝分裂，染色体复制一次，细胞分裂一次，用 3H 标记 DNA 分子双链，在不含 3H 的普通培养基中培养，DNA 半保留复制一次产生的子代 DNA 都是一条链含 3H 一条链不含 3H，每条染色体的单体均带有 3H 标记，但细胞中 DNA 第二次复制完成时，每条染色体的两个单体只有一个单体的 DNA 是一条链含 3H 一条链不含 3H，这个单体带标记，另一个单体的 DNA 的两条链均不含 3H，这个单体不带标记，C 项正确，D 项错误；秋水
16、仙素可抵制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂，A 项正确；通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数，加倍一次是因为复制了一次，B 项正确。答案 D将某一细胞核 DNA被 3H充分标记的雄性动物细胞(染色体数为 2N)置于不含 3H 的培养液中培养，并经过连续两次细胞分裂。下列有关说法，不正确的是()A若进行减数分裂，则精细胞中含 3H 的 DNA 分子数一般为 NB若进行有丝分裂，则子细胞中不含 3H 的染色体数可能为2NC若某个子细胞的染色体都含 3H，则其分裂过程中一定发生了基因重组D若子细胞中有的染色体不含 3H，则其分裂过程中不可能出现四分体解析 若进行减数分裂，减数分裂过程中染色体
17、复制一次，而细胞分裂两次，由于 DNA 分子的复制方式为半保留复制，精细胞中所有 DNA 均有一条链含 3H，即精细胞中含 3H 的 DNA 分子数一般为 N，A 项正确；若进行有丝分裂，经过第一次有丝分裂形成的两个子细胞的每个 DNA 分子均有一条链含 3H，经过第二次有丝分裂，由于含有 3H 的 DNA 分子是随机分配到细胞两极的，则子细胞中不含 3H 的染色体数可能为 2N，B 项正确；如果进行有丝分裂，产生的四个子细胞中也有可能出现某个子细胞中的染色体都含 3H，而有丝分裂过程中不会发生基因重组，C 项错误；若子细胞中有的染色体不含 3H，则进行的分裂方式是有丝分裂，有丝分裂过程中不可能出现四分体，D 项正确。答案 C