專題突破5DNA復制與細胞分裂中染色體的標記問題1．DNA分子半保留復制圖像及解讀2．有絲分裂中核DNA和染色體的標記情況分析有絲分裂過程中DNA復制一次，細胞分裂一次，如圖為連續分裂兩次的過程圖(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子細胞中所有核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胞中含親代DNA鏈的染色體條數是0～2n(以體細胞染色體數為2n為例)。3．減數分裂中核DNA和染色體的標記情況分析在減數分裂過程中，DNA復制一次，細胞連續分裂兩次。如圖是一次減數分裂的結果(以一對同源染色體為例)。由圖可以看出，減數分裂過程中細胞雖然連續分裂兩次，但DNA只復制一次，所以四個子細胞中所有核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。跟蹤訓練1．(2019·浙江4月選考，25)在含有BrdU的培養液中進行DNA復制時，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標記鏈。當用某種熒光染料對復制后的染色體進行染色，發現含半標記DNA(一條鏈被標記)的染色單體發出明亮熒光，含全標記DNA(兩條鏈均被標記)的染色單體熒光被抑制(無明亮熒光)。若將一個細胞置于含BrdU的培養液中，培養到第三個細胞周期的中期進行染色并觀察(以一條模板DNA觀察)。下列推測錯誤的是()A．1/2的染色體熒光被抑制B．1/4的染色單體發出明亮熒光C．全部DNA分子被BrdU標記D．3/4的DNA單鏈被BrdU標記2．將正常生長的小鼠精原細胞放在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中，待其完成一個細胞周期后，再轉入不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中培養，讓其再完成一個細胞周期。此時獲得的子細胞內DNA分子不可能為(只考慮其中一對同源染色體上的DNA分子)()A．③④B．①C．③D．②3．將某二倍體動物精原細胞(2n＝38)全部DNA中的一條單鏈被32P標記后置于不含32P的培養液中培養，經過減數分裂最終得到4個子細胞，檢測相應細胞中標記的情況。若不考慮染色體互換和染色體變異，下列敘述錯誤的是()A．最終可能出現2個子細胞中含32P、2個不含32P的情況B．最終可能出現3個子細胞中含32P、1個不含32P的情況C．減數分裂Ⅰ得到的2個子細胞均含有32PD．減數分裂Ⅱ后期細胞中全部染色體均含32P4．(2024·浙江6月選考，18)某二倍體動物(2n＝4)精原細胞DNA中的P均為32P，精原細胞在不含32P的培養液中培養，其中1個精原細胞進行一次有絲分裂和減數分裂Ⅰ后，產生甲～丁4個細胞。這些細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．該精原細胞經歷了2次DNA復制和2次著絲粒分裂B．4個細胞均處于減數分裂Ⅱ前期，且均含有一個染色體組C．形成細胞乙的過程發生了同源染色體的配對和交換D．4個細胞完成分裂形成8個細胞，可能有4個細胞不含32P“四步法”解決細胞分裂中的染色體標記問題第一步畫出含一條染色體的細胞圖，下方畫出該條染色體上的1個DNA分子，用豎實線表示含同位素標記第二步畫出復制一次、分裂一次的子細胞染色體圖，下方畫出染色體上的DNA鏈，未被標記的新鏈用豎虛線表示第三步再畫出第二次復制(分裂)后的細胞的染色體組成和DNA鏈的情況第四步若繼續推測后期情況，可想象著絲粒分裂，染色單體分開的局面，進而推測子細胞染色體的情況答案精析跟蹤訓練1．D[第一個細胞周期結束，每條染色體DNA都是一條鏈為舊鏈，一條鏈為新鏈，發熒光；第二個細胞周期結束時，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一條鏈是舊鏈、一條鏈是新鏈，發熒光(記作乙類型)；這樣的染色體再次進入下一個細胞周期，在中期時，甲類型的染色體上有一條染色單體發熒光，一條應該被抑制；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標記的比例為1－1/8＝7/8，D錯誤。]2．D[依據DNA的半保留復制方式可知，正常生長的小鼠精原細胞放在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中，待其完成1個細胞周期后，每個子細胞中的核DNA分子均為1條鏈含3H,1條鏈不含3H；再轉入不含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中培養，在細胞分裂的間期，每一個核DNA分子經過復制后所形成的2個子代DNA分子中，有1個DNA的1條鏈含3H，另1條鏈不含3H，另一個DNA分子的2條鏈都不含有3H，這2個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，由于染色體移向細胞兩極是隨機的，獲得的子細胞內DNA的標記情況會出現①③④的結果，不會出現②的情況，D符合題意。]3．D[由于DNA分子是半保留復制，細胞中DNA復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，減數分裂Ⅰ后期發生同源染色體分離，因此經過減數分裂Ⅰ后得到的兩個子細胞均含有32P，減數分裂Ⅱ后期姐妹染色單體分離，形成的染色體隨機移向細胞兩極，最終可能出現2個子細胞中含32P、2個不含32P的情況，也可能出現3個子細胞中含32P、1個不含32P的情況，減數分裂Ⅱ后期細胞中一半染色體含32P，D錯誤。]4．C[圖中的細胞是1個精原細胞進行一次有絲分裂和減數分裂Ⅰ后產生的，據圖所示，這些細胞都含有染色單體，說明著絲粒沒有分裂，因此該精原細胞經歷了2次DNA復制，1次著絲粒分裂，A錯誤；4個細胞還沒有進入減數分裂Ⅱ后期(著絲粒分裂)，因此可能處于減數分裂Ⅱ前期、中期，染色體數均為n，均含有一個染色體組，B錯誤；精原細胞進行一次有絲分裂后，產生的子細胞每個DNA上有一條鏈含有32P，減數分裂完成復制后，每條染色體上有1個染色單體含有32P，另一個染色單體不含32P，減數分裂Ⅰ結束，每個細胞中含有2條染色體，4個染色單體，其中有2個染色體被32P標記，但乙細胞含有3個染色單