DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题

1、小微专题一一DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题一、减数分裂与基因重组1.知识梳理.减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况分析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：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”。有丝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，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。由

2、图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3HiH”。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3H，即DNA分子为“3HiH”，而另一条单体只有1H，即DNA分子为“1H/1H”，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中可能都含有3H，也可能不含3H，含有3H的染色体条数是02n条（体细胞染色体条数是2n）。.四步法解决细胞分裂中染色体标记问题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，用竖实第一步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，未第二步被标记的新链用

3、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，染色单体分开的局面，并进而推测子细胞染色体的情况2.例题将某精原细胞（2=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。下列推断正确的是（）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例题剖析：（1）若

4、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）:注：一LN标【己一生为N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染色单体中只有一条染色单体含有15N,DNA分子为“15N/14N，而另一条染色单体只含有14N,DNA分子为“14N/14N”，在后期时两条染色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08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。若进行减数分裂，则只进行了1次DNA分子的

5、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分子均呈杂合状态，即“15N/14N。答案D合，因此正常情况下，减数分裂形成的配子中不应该含有同源染色体和等位基因。【跟踪训练.若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（）A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和2

6、3、后期是46和23.用32P标记玉米体细胞（含有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中期、后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为（）A.20、40、20B.20、20、20C.20、20、020D.20、40、020.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

7、部染色体，被标记数与未被标记数相等.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5.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。某普通培养液中的第三次有丝分裂中期，根据图示，

8、判断该细胞中染色体的标记情况最可能是()个染笆单I4染色单？个染色单体都镀标已体被标记体部未标杷abcA.12个bB.6个a,6个bC.6个b,6个cD.b+c=12个，但b和c数目不确定1答案A解析有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46,有丝分裂中期染色体条数与体细胞相同(46),后期染色体条数加倍(92),故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46,后期染色体条数都是92O有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的

9、特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记。有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体中，1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。2答案C解析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。培点上中笠弑.就一拳包他上均甘苗.即存期每新案生依婚去呻.但单年中只有一半阴甲培点上中笠弑.就一拳包他上均甘苗.即存期每新案生依婚去呻.但单年中只有一半阴甲因对Sfe包单体皆升格向两植具需“随机牲.因此于如电中与卜朵幸电体带有吁的为2()能由此可见在第二次分裂中期，玉米细胞的20

10、条染色体全含32P，第二次分裂后期40条染色体中有20条含32P，第二次分裂产生的子细胞所含20条染色体中，带32P的为020条。3答案D解析一个精原细胞在含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；着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记；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；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。4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02n,A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错误。5答案D解析在普通培养液中第一次有丝分裂产生的子细胞的DNA