2020版生物新导学大一轮北师大版讲义：第五单元遗传的分子基础热点题型五

将某精原细胞(2n＝8)的DNA分子用15N标记后置于含14N 的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂，并检测分裂过程和分裂后细胞中的情况。下列推断正确的(　　)A．若这两次分裂为有丝分裂，则含15N染色体的子细胞比例为1/2B．若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期含14N的染色单体有8条C．若这两次分裂为减数分裂，则减数分裂Ⅰ中期含14N的染色单体有8条D．若这两次分裂为减数分裂，则子细胞中每条染色体均含15N审题关键(1)若进行两次有丝分裂，则进行2次DNA分子的复制，如下图所示(以一条染色体为例)：第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有染色体上的DNA分子均呈杂合状态，即“15N//14N”，第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有15N，DNA分子为“15N//14N”，而另一条单体只含有14N，DNA分子为“14N//14N”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞的染色体中可能都含有15N，也可能不含15N，含有15N的染色体条数是0～8条。则连续两次分裂形成的4个子细胞中含有15N的个数可能为4、3、2个。(2)若进行减数分裂，则只进行了1次DNA分子的复制，其染色体中的DNA标记情况如图所示(以1对同源染色体为例)：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“15N//14N”。答案　D
四步法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 1．用32P标记某二倍体生物体(含20条染色体)的增殖细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养一段时间后，取出细胞检查其染色体，发现某细胞染色体条数为40条，且均不含32P，则此细胞正在进行的分裂至少是第几次分裂(　　)A．第一次  B．第二次  C．第三次  D．第四次答案　C解析　细胞进行第一次有丝分裂时，形成的子细胞的染色体上的DNA都有一条含32P的单链、一条不含有32P的单链；进行第二次有丝分裂时，染色体复制，一条染色体上的两个DNA分子，一个DNA分子含有32P、一个DNA分子不含有32P，分别位于2条染色单体上，进入有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，细胞中的40条染色体有20条含有32P、20条不含有32P，细胞分裂结束，子细胞中染色体上含有32P的数目是0～20条，不含有32P的染色体数目是20～0条，当细胞中不含有32P的染色体数目是20条时，进行第三次有丝分裂后期不含有32P的染色体数目是40条。2．蚕豆根尖细胞(2n＝12)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖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分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　)A．每条染色体的两条单体都被标记B．每条染色体中都只有一条单体被标记C．只有半数的染色体中一条单体被标记D．每条染色体的两条单体都不被标记答案　B解析　DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(3H－T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核糖核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，DNA分子复制后形成的两个DNA分子通过着丝粒连接，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如下图。3．小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖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．初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B．次级精母细胞中每条染色体都被标记C．只有半数精细胞中有被标记的染色体D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等答案　D解析　一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，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，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，A项错误；着丝粒分裂后的次级精母细胞只有一半的染色体被标记，B项错误；由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定，C项错误；整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等，D项正确。4．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答案　C解析　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细胞中，含3H的染色体数可能是0～2n，A项错误；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项错误；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项正确；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项错误。