人教版高中生物必修二第三章基因的本质微专题二DNA的半保留复制及细胞分裂课件

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微专题二DNA的半保留复制及细胞分裂一 DNA的半保留复制及有丝分裂、减数分裂过程中子染色体标记情况的分析要点解读1.DNA的半保留复制问题解答DNA的半保留复制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。具体思路如下。(1)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。(2)画出第一次复制、第一次分裂的子细胞染色体图,下方画出染色体上的DNA链,未被标记的新链用竖虚线表示。(3)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。(4)若继续推测后期情况,可想象着丝粒分裂,染色单体(a与a')分开的情形,进而推测子细胞染色体情况。2.对有丝分裂过程中子染色体标记情况的分析(1)过程图解(一般只研究一条染色体)复制一次(母链被放射性同位素标记,培养液不含放射性同位素):转至不含放射性同位素的培养液中再培养一个细胞周期:(2)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。3.对减数分裂过程中子染色体标记情况的分析(1)过程图解:减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如下图所示。(2)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。典例剖析【例1】 用32P标记某动物精原细胞的全部核DNA,然后将该细胞置于31P的培养液中培养,使其进行一次有丝分裂或减数分裂(减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ),下列有关叙述正确的是(　　)A.有丝分裂前期与减数分裂Ⅰ前期细胞中,32P标记的DNA分子数相同、染色体数不同B.有丝分裂后期与减数分裂Ⅰ后期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同C.有丝分裂中期与减数分裂Ⅱ中期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同D.有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中,32P标记的DNA分子数不同、染色体数相同答案:C解析:由题干信息并结合DNA的半保留复制以及细胞分裂过程中染色体数目、DNA变化规律可知,有丝分裂前期与减数分裂Ⅰ前期细胞中,32P标记的DNA分子数相同,染色体数也相同;有丝分裂后期与减数分裂Ⅰ后期细胞中,32P标记的DNA分子数相同,前者的染色体数目是后者的2倍;有丝分裂中期与减数分裂Ⅱ中期细胞中,前者被32P标记的DNA分子数、染色体数均为后者的2倍;有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中,前者被32P标记的DNA分子数、染色体数均为后者的2倍。二 利用模型分析子细胞中染色体标记情况要点解读此类题目可通过构建模型图解答,图示及分析如下:典例剖析【例2】 将某一DNA经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,则该细胞的分裂方式为减数分裂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答案:C解析:根据同位素标记技术,该动物细胞经过3H标记后,放在不含3H的培养基中培养,经过两次有丝分裂后形成的4个子细胞,每个子细胞中含3H的染色体数可能是0~2N。如果该细胞发生的是减数分裂,则含3H的DNA分子数为N。若子细胞中染色体都含3H,说明该过程中只进行了一次DNA复制,即该细胞进行的是减数分裂。若子细胞中有的染色体不含3H,则该细胞发生的是有丝分裂,不可能发生同源染色体分离。1.将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n=12)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,下列说法错误的是(　　)A.在普通培养液中培养至第二次有丝分裂中期时,每条染色体都被3H标记B.在普通培养液中培养至第二次有丝分裂中期时,有12个DNA分子未被3H标记C.在普通培养液中培养至第二次有丝分裂后期时,被3H标记的染色体平均移向两极D.在普通培养液中培养至第四次分裂结束,每个细胞的染色体数相同答案:C解析:将DNA分子双链用3H标记的蚕豆根尖移入普通培养液进行有丝分裂,第一次有丝分裂后期结束,每个DNA分子的一条链都有3H标记,再进行第二次有丝分裂,经过DNA复制,有丝分裂中期时每条染色体都有一条染色单体带标记,故每条染色体都被3H标记,A项正确。在普通培养液中培养至第二次有丝分裂中期时,染色体∶DNA=1∶2,此时每条染色体都有一条染色单体被标记,即每条染色体上有一个DNA被标记,另一个DNA不被标记,故细胞内有12个DNA分子未被3H标记,B项正确。在普通培养液中培养至第二次有丝分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成子染色体,染色体数目加倍,被3H标记的染色体在纺锤体的牵引下随机移向两极,C项错误。经过有丝分裂形成的子细胞与亲代细胞染色体数目相同,因此在普通培养液中培养至第四次分裂结束,每个细胞的染色体数都与亲代细胞相同,D项正确。2.蚕豆根尖细胞(2n=12)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液中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是(　　)①每条染色体的两条单体都被标记　②每条染色体中都只有一条单体被标记　③每条染色体都被标记　④每条染色体的两条单体都不被标记A.①② B.②③ C.③④ D.①④答案:B解析: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,在间期每条染色体上的1个DNA复制为2个DNA,分别在两条单体上,由于DNA半保留复制,这2个DNA都是1条链含3H,1条链不含3H,即两条单体都有3H,这样第一次分裂形成的2个子细胞中,每条染色体的DNA都是1条链含3H,1条链不含3H。第二次分裂间期,DNA又进行一次半保留复制,结果每条染色体含有2个DNA,其中1个DNA的1条链含3H,1条链不含3H,另一个DNA的2条链都不含3H,即每条染色体中都只有一条单体被标记,②③正确。3.将全部DNA分子双链经32P标记的动物细胞置于不含32P的培养基中培养至第二个细胞周期。下图能正确表示第二个细胞周期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA)(　　)A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案:D解析:DNA分子的复制方式为半保留复制,将全部DNA分子双链经32P标记的动物细胞置于不含32P的培养基中培养一个细胞周期,经过一个周期后,每条染色体的DNA上均有一条链有32P标记,一条链无标记。第二次DNA复制时,两条模板链一条含32P,一条不含32P,复制后得到的两个DNA在两条姐妹染色单体上,一个DNA两条链都不含32P,另一个DNA有一条链含32P,与图丁相符。4.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,检测子细胞的情况。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两项错误。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,可能是有丝分裂也有可能是减数分裂,C项错误,D项正确。