【备考2026】高考生物一轮复习资源：第4单元 专题突破5 DNA复制与细胞分裂中染色体的标记问题（课时精练）（学生版）

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选择题1～2题，每小题6分，3～12题，每小题7分，共82分。
一、选择题
1．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
2.(2024·荆州期末)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”
3．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)。下列相关叙述错误的是( )
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
4．(2024·恩施模拟)某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记，其中一对同源染色体上有等位基因A和 a，现给此精原细胞提供含14N 的原料让其连续进行两次分裂，产生四个子细胞，分裂过程中无基因突变和染色体变异发生。下列有关叙述错误的是( )
A．若子细胞中均含4条染色体，则一定有一半子细胞含有a基因
B．若子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含1个A基因和1个a基因
C．若子细胞中的核DNA均含15N，则每个子细胞均含8条染色体
D．若子细胞中一半的核DNA含15N，则每个子细胞均含8条染色体
5．(2024·重庆期中)某哺乳动物的精原细胞在含3H标记的培养基中有丝分裂1次后，将其中1个子细胞转入不含3H的普通培养基继续培养。该子细胞进行DNA复制之前，1条染色体上的2个胞嘧啶自发转变为尿嘧啶。不考虑其他变异，该子细胞进行分裂，以下结果一定不会出现的是( )
A．进行1次有丝分裂，一个子细胞中含3H标记的染色体数为0
B．进行2次有丝分裂，有一个子细胞含2个A－U碱基对
C．进行减数分裂，某个次级精母细胞不含3H
D．进行减数分裂，来自同一个次级精母细胞的2个子细胞都含A－U碱基对
6．(2024·邵阳模拟)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。下列说法正确的是( )
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
7．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
8．(2024·潍坊二模)DNA分子上甲基化的胞嘧啶容易脱去氨基形成胸腺嘧啶。一个纯合高产玉米(AA)受精卵的高产基因一条DNA单链发生突变，某位点的胞嘧啶脱去氨基形成尿嘧啶，导致该基因突变为低产基因a。下列说法错误的是( )
A．胸腺嘧啶与尿嘧啶在结构上的区别为前者多了一个甲基
B．该DNA分子复制3次，子代DNA单链中相应位点为T的比例为1/8
C．该受精卵经n次有丝分裂，相应位点为A－U的细胞比例为1/2n
D．该受精卵发育成植株后自交，子代单株为低产植株的概率为1/16
9．将果蝇(2n＝8)的一个普通精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生4个精子。取1个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵，转入无放射性的发育培养液中继续培养。分析此过程，以下说法错误的是( )
A．减数第一次分裂前期形成的四分体中都含有4个被3H标记的DNA 分子
B．这4个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为4条
C．受精卵第一次分裂后期含3H标记的染色体数为4条
D．受精卵第一次分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数都为2条
10.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，且所有染色单体含均含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
11.(2024·黄冈二模)某二倍体高等雌性动物(2n＝4)的基因型为AaBb，其卵原细胞(DNA双链被32P全部标记)在31P培养液中分裂产生卵细胞，与精子(DNA双链被32P全部标记)完成受精作用，受精卵在31P培养液中进行一次分裂。分裂过程中某时期的细胞如图所示，图中①②两条染色体仅含31P。下列叙述错误的是( )
A．参与受精的卵细胞基因型为Ab
B．该细胞的形成过程中发生了基因突变
C．图中的染色体含32P的有6条，含31P的有8条
D．图示细胞处于有丝分裂后期，具有4对同源染色体
12.(2024·嘉兴二模)某二倍体动物(2n＝4)的1个精原细胞在含32P胸苷的培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图，图示细胞染色体含32P的DNA个数为( )
A．3 B．4 C．2或3 D．2或4
二、非选择题
13．(每空3分，共18分)(2024·福建期中)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。
(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____________________________________________。
答案精析
1．C [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。]
2．D [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，复制后亲代和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。]
3．C [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。]
4．C [若四个子细胞中均含4条染色体(染色体数目是体细胞的一半)，则说明精原细胞进行的是减数分裂，等位基因会发生分离，形成的4个精细胞两两相同，故有一半子细胞含有a基因，A正确；若四个子细胞中均含8条染色体(染色体数目与体细胞相同)，则精原细胞进行的是有丝分裂，子细胞的基因型与体细胞相同，则每个子细胞中均含有1个A基因和1个a基因，B正确；若四个子细胞中的核DNA均含15N，说明DNA只复制一次，则精原细胞进行的是减数分裂，产生的四个子细胞为精细胞，染色体数目是体细胞的一半，因此每个子细胞均含4条染色体，C错误；若四个子细胞中有一半核DNA含15N，说明DNA不止复制一次，则细胞进行的是有丝分裂，所以每个子细胞均含8条染色体，D正确。]
5．C [某精原细胞有丝分裂1次后的子细胞所有DNA均为1条链带标记、1条链不带标记。 某一条染色体的2个C转变为U，并不能确定2次转变是否发生在同一条单链上。对于题目中的子细胞，其1个DNA复制形成的两条子代DNA为1条带标记1条不带，若所有带标记的DNA均聚集到一个细胞，则另一个细胞将不带标记，A不符合题意；当转变为U的C存在于同一条DNA单链时，则无论经过多少次复制，以该链为模板所复制形成的DNA将有2个A－U碱基对，B不符合题意；由于在减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体分开，因此形成的次级精母细胞将必然有一半的DNA带有标记，不会存在不带标记的情况，C符合题意；当转变为U的C存在于同一个DNA的不同单链时，该DNA复制形成的子代DNA均含A－U碱基对，在减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分离进入2个子细胞，D不符合题意。]
6．D [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。]
7．D [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。]
8．B [分析题意可知，DNA分子上甲基化的胞嘧啶容易脱去氨基形成胸腺嘧啶，而正常的胞嘧啶脱去氨基形成尿嘧啶，据此推测，胸腺嘧啶与尿嘧啶在结构上的区别为前者多了一个甲基，A正确；一个纯合高产玉米(AA)受精卵的高产基因一条DNA单链发生突变，该DNA单链上某位点的胞嘧啶脱去氨基形成尿嘧啶，记作C→U，另外一条链与原来的胞嘧啶配对的碱基是G，复制3次后，有3个DNA单链为T，共得到16条DNA单链，故子代DNA单链中相应位点为T的比例为3/16，B错误；受精卵中只有1个DNA分子上的一条单链上的一个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，C正确；该受精卵经有丝分裂，子细胞基因型是AA或Aa，发育成植株后自交，形成的配子中只有1/4是a基因，自交后aa是1/16，D正确。]
9．D [四分体是一对同源染色体配对形成的结构，其中含有4个DNA分子，由于DNA复制的原料带有3H标记，所以产生的子代DNA均带有标记，即减数第一次分裂前期形成的四分体中都含有4个被3H标记的DNA分子，A正确；果蝇体细胞含8条染色体，精子中的染色体数目减半，这4个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为4条，B正确；受精卵含8条染色体，4条被标记，4条未被标记，转入无放射性的发育培养液中继续培养，4条带标记的染色体复制后有4条染色单体被标记、4条染色单体未被标记，未被标记的4条染色体复制后仍然没有标记，第一次有丝分裂后期染色体数目加倍，含3H标记的染色体数为4条，C正确；有丝分裂后期染色单体分开，分别移向两极，受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数为0～4条，D错误。]
10．B [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，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复制半保留复制的特点，此时一条染色体的两条染色体单体，一条含32P，一条不含，A错误；图示为减数第一次分裂前期，下一时期为减数第一次分裂中期，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；图示所示细胞即初级精母细胞，完成分裂后，产生精细胞，根据DNA半保留复制、减数分裂的特点及减数第二次分裂姐妹染色体单体分离，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；图示所示时期为减数第一次分裂前期，可以发生基因重组，其形式是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。]
11．A [图中①②两条染色体仅含31P，说明这两条染色体由卵细胞中的染色体复制而来，参与受精的卵细胞基因型为aB，A错误；图示细胞处于有丝分裂后期，但相对的两条染色体含有等位基因，有丝分裂过程中不会发生基因重组，故发生了基因突变，B正确；卵原细胞(DNA被32P全部标记)在31P培养液中分裂产生的卵细胞中，每条染色体所含的DNA均是一条链含32P，一条链含31P，与精子(DNA被32P全部标记)完成受精作用，受精卵在31P培养液中进行一次分裂，图中①②两条染色体仅含31P，说明这两条染色体是由卵细胞中的染色体复制而来，则其余6条染色体均含32P，由于细胞质中存在DNA，所以图示细胞中含31P的DNA大于8，但含有31P的染色体有8条，C正确；图示细胞着丝粒分裂，细胞中有同源染色体，处于有丝分裂后期，具有4对同源染色体，D正确。]
12．B [据图分析，图示细胞不含同源染色体，且着丝粒整齐排列在赤道板上，处于中期Ⅱ；该二倍体动物(2n＝4)的1个精原细胞在含32P胸苷的培养液中培养一段时间，由于DNA分子半保留复制的特点，每条DNA都有一条单链被标记，减数第一次分裂后期同源染色体分离，但分裂后的细胞中仍是每条DNA都有一条单链被标记(图示发生了染色体的互换，但不影响结果)，图示细胞染色体含32P的DNA个数为4，B正确。]
13．(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
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