專題突破5DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體的標(biāo)記問題1．DNA分子半保留復(fù)制圖像及解讀2．有絲分裂中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析有絲分裂過程中DNA復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，如圖為連續(xù)分裂兩次的過程圖(以一條染色體為例)。由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成；第二次有絲分裂后最終形成的子細(xì)胞中含親代DNA鏈的染色體條數(shù)是0～2n(以體細(xì)胞染色體數(shù)為2n為例)。3．減數(shù)分裂中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析在減數(shù)分裂過程中，DNA復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。如圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果(以一對(duì)同源染色體為例)。由圖可以看出，減數(shù)分裂過程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂兩次，但DNA只復(fù)制一次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成。跟蹤訓(xùn)練1．(2019·浙江4月選考，25)在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，BrdU會(huì)取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA(兩條鏈均被標(biāo)記)的染色單體熒光被抑制(無明亮熒光)。若將一個(gè)細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個(gè)細(xì)胞周期的中期進(jìn)行染色并觀察(以一條模板DNA觀察)。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是()A．1/2的染色體熒光被抑制B．1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C．全部DNA分子被BrdU標(biāo)記D．3/4的DNA單鏈被BrdU標(biāo)記2．將正常生長(zhǎng)的小鼠精原細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，待其完成一個(gè)細(xì)胞周期后，再轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓其再完成一個(gè)細(xì)胞周期。此時(shí)獲得的子細(xì)胞內(nèi)DNA分子不可能為(只考慮其中一對(duì)同源染色體上的DNA分子)()A．③④B．①C．③D．②3．將某二倍體動(dòng)物精原細(xì)胞(2n＝38)全部DNA中的一條單鏈被32P標(biāo)記后置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，經(jīng)過減數(shù)分裂最終得到4個(gè)子細(xì)胞，檢測(cè)相應(yīng)細(xì)胞中標(biāo)記的情況。若不考慮染色體互換和染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．最終可能出現(xiàn)2個(gè)子細(xì)胞中含32P、2個(gè)不含32P的情況B．最終可能出現(xiàn)3個(gè)子細(xì)胞中含32P、1個(gè)不含32P的情況C．減數(shù)分裂Ⅰ得到的2個(gè)子細(xì)胞均含有32PD．減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞中全部染色體均含32P4．(2024·浙江6月選考，18)某二倍體動(dòng)物(2n＝4)精原細(xì)胞DNA中的P均為32P，精原細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，其中1個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂和減數(shù)分裂Ⅰ后，產(chǎn)生甲～丁4個(gè)細(xì)胞。這些細(xì)胞的染色體和染色單體情況如圖所示。不考慮染色體變異的情況下，下列敘述正確的是()A．該精原細(xì)胞經(jīng)歷了2次DNA復(fù)制和2次著絲粒分裂B．4個(gè)細(xì)胞均處于減數(shù)分裂Ⅱ前期，且均含有一個(gè)染色體組C．形成細(xì)胞乙的過程發(fā)生了同源染色體的配對(duì)和交換D．4個(gè)細(xì)胞完成分裂形成8個(gè)細(xì)胞，可能有4個(gè)細(xì)胞不含32P“四步法”解決細(xì)胞分裂中的染色體標(biāo)記問題第一步畫出含一條染色體的細(xì)胞圖，下方畫出該條染色體上的1個(gè)DNA分子，用豎實(shí)線表示含同位素標(biāo)記第二步畫出復(fù)制一次、分裂一次的子細(xì)胞染色體圖，下方畫出染色體上的DNA鏈，未被標(biāo)記的新鏈用豎虛線表示第三步再畫出第二次復(fù)制(分裂)后的細(xì)胞的染色體組成和DNA鏈的情況第四步若繼續(xù)推測(cè)后期情況，可想象著絲粒分裂，染色單體分開的局面，進(jìn)而推測(cè)子細(xì)胞染色體的情況答案精析跟蹤訓(xùn)練1．D[第一個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束，每條染色體DNA都是一條鏈為舊鏈，一條鏈為新鏈，發(fā)熒光；第二個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束時(shí)，有一半染色體的DNA兩條鏈都是新鏈，熒光被抑制(記作甲類型)，有一半染色體DNA一條鏈?zhǔn)桥f鏈、一條鏈?zhǔn)切骆湥l(fā)熒光(記作乙類型)；這樣的染色體再次進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期，在中期時(shí)，甲類型的染色體上有一條染色單體發(fā)熒光，一條應(yīng)該被抑制；乙類型的染色體上兩條染色單體都是熒光被抑制，所以有一半的染色體熒光被抑制，A正確；染色單體發(fā)出明亮熒光的比例為1/2×1/2＝1/4，B正確；所有DNA分子都含有新合成的DNA鏈，所以全部DNA分子被BrdU標(biāo)記，C正確；親本單鏈所占的比例為1/8，所以新合成單鏈被BrdU標(biāo)記的比例為1－1/8＝7/8，D錯(cuò)誤。]2．D[依據(jù)DNA的半保留復(fù)制方式可知，正常生長(zhǎng)的小鼠精原細(xì)胞放在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，待其完成1個(gè)細(xì)胞周期后，每個(gè)子細(xì)胞中的核DNA分子均為1條鏈含3H,1條鏈不含3H；再轉(zhuǎn)入不含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在細(xì)胞分裂的間期，每一個(gè)核DNA分子經(jīng)過復(fù)制后所形成的2個(gè)子代DNA分子中，有1個(gè)DNA的1條鏈含3H，另1條鏈不含3H，另一個(gè)DNA分子的2條鏈都不含有3H，這2個(gè)DNA分子分別位于每條染色體的2條姐妹染色單體上，在有絲分裂的后期，著絲粒分裂，2條姐妹染色單體分開成為2條染色體，由于染色體移向細(xì)胞兩極是隨機(jī)的，獲得的子細(xì)胞內(nèi)DNA的標(biāo)記情況會(huì)出現(xiàn)①③④的結(jié)果，不會(huì)出現(xiàn)②的情況，D符合題意。]3．D[由于DNA分子是半保留復(fù)制，細(xì)胞中DNA復(fù)制后每條染色體上有一條姐妹染色單體含32P，另一條姐妹染色單體不含32P，減數(shù)分裂Ⅰ后期發(fā)生同源染色體分離，因此經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅰ后得到的兩個(gè)子細(xì)胞均含有32P，減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體分離，形成的染色體隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，最終可能出現(xiàn)2個(gè)子細(xì)胞中含32P、2個(gè)不含32P的情況，也可能出現(xiàn)3個(gè)子細(xì)胞中含32P、1個(gè)不含32P的情況，減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞中一半染色體含32P，D錯(cuò)誤。]4．C[圖中的細(xì)胞是1個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂和減數(shù)分裂Ⅰ后產(chǎn)生的，據(jù)圖所示，這些細(xì)胞都含有染色單體，說明著絲粒沒有分裂，因此該精原細(xì)胞經(jīng)歷了2次DNA復(fù)制，1次著絲粒分裂，A錯(cuò)誤；4個(gè)細(xì)胞還沒有進(jìn)入減數(shù)分裂Ⅱ后期(著絲粒分裂)，因此可能處于減數(shù)分裂Ⅱ前期、中期，染色體數(shù)均為n，均含有一個(gè)染色體組，B錯(cuò)誤；精原細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂后，產(chǎn)生的子細(xì)胞每個(gè)DNA上有一條鏈含有32P，減數(shù)分裂完成復(fù)制后，每條染色體上有1個(gè)染色單體含有32P，另一個(gè)染色單體不含32P，減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束，每個(gè)細(xì)胞中含有2條染色體，4個(gè)染色單體，其中有2個(gè)染色體被32P標(biāo)記，但乙細(xì)胞含有3個(gè)染色單