微專題五DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記問題1.在DNA復(fù)制時(shí)，5－溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)可作為原料，與腺嘌呤配對，摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍(lán)色，只有一條鏈含有BrdU的染色單體呈深藍(lán)色?，F(xiàn)將植物根尖放在含有BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，取根尖用Giemsa染料染色后，觀察分生區(qū)細(xì)胞分裂中期染色體的著色情況。下列推測錯(cuò)誤的是()A.第一個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體都呈深藍(lán)色B.第二個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色都不同C.第三個(gè)細(xì)胞周期的細(xì)胞中染色單體著色不同的染色體均為1/4D.根尖分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過若干個(gè)細(xì)胞周期后，還能觀察到深藍(lán)色的染色單體【審題關(guān)鍵】DNA復(fù)制的特點(diǎn)為半保留復(fù)制，復(fù)制一次，每個(gè)DNA都有1條模板母鏈和1條新合成的子鏈(含有BrdU)，得到的每個(gè)子細(xì)胞的每個(gè)染色體都含有一半有BrdU的DNA鏈；復(fù)制兩次產(chǎn)生的每條染色體的染色單體中就只有1/2的DNA帶有1條模板母鏈，其他全為新合成鏈，當(dāng)姐妹單體分離時(shí)，兩條子染色的移動(dòng)方向是隨機(jī)的，故得到的子細(xì)胞可能得到雙鏈都是含有BrdU的染色體，也可能隨機(jī)含有幾條只有一條鏈含有BrdU的染色體；繼續(xù)復(fù)制和分裂下去，每個(gè)細(xì)胞中染色體的染色單體中含有BrdU的染色單體就無法確定了?！敬鸢浮緾2.某二倍體動(dòng)物的一個(gè)精原細(xì)胞內(nèi)，在兩條染色體(染色體1和染色體2)上各插入一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的M基因，原先精原細(xì)胞內(nèi)不含32P。將導(dǎo)入M基因的上述精原細(xì)胞置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，細(xì)胞連續(xù)分裂2次，得到4個(gè)子細(xì)胞。檢測發(fā)現(xiàn)，4個(gè)子細(xì)胞內(nèi)含有32P的只有2個(gè)。不考慮片段互換和染色體變異，下列推測合理的是()A.若該精原細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，則染色體1和染色體2為同源染色體B.若該精原細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，則染色體1和染色體2為非同源染色體C.若該精原細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，則染色體1和染色體2為同源染色體D.若該精原細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，則染色體1和染色體2為非同源染色體【審題關(guān)鍵】題干中精原細(xì)胞兩條染色體的DNA雙鏈被32P標(biāo)記，細(xì)胞分裂兩次，分裂后形成的4個(gè)子細(xì)胞有2個(gè)不含32P。兩次分裂可以是連續(xù)兩次有絲分裂，也可能是進(jìn)行減數(shù)分裂。若進(jìn)行有絲分裂，則細(xì)胞DNA復(fù)制2次，1個(gè)雙鏈標(biāo)記的DNA形成的4個(gè)子DNA有2個(gè)被標(biāo)記，2個(gè)未被標(biāo)記；而若進(jìn)行減數(shù)分裂，則細(xì)胞分裂兩次，DNA復(fù)制一次，1個(gè)雙鏈被標(biāo)記的DNA形成的2個(gè)DNA全部被標(biāo)記。最后結(jié)合有絲分裂后期，減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ后期染色體的行為進(jìn)行判斷?！敬鸢浮緿1.四步法解決細(xì)胞分裂中核DNA和染色體標(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一個(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)而推測子細(xì)胞染色體的情況2.有絲分裂中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析細(xì)胞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)記情況分析在進(jìn)行減數(shù)分裂之前，DNA復(fù)制一次，減數(shù)分裂過程中細(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。1.(2024·湖南長沙月考)(不定項(xiàng))1個(gè)精原細(xì)胞(2n＝4，假定DNA中的P元素都為32P，其他分子不含32P)在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng)，先進(jìn)行一次有絲分裂得到2個(gè)子細(xì)胞，2個(gè)子細(xì)胞繼續(xù)分裂至減數(shù)分裂Ⅱ后期，得到4個(gè)次級精母細(xì)胞。分析某次級精母細(xì)胞中染色體的32P的標(biāo)記情況，下列敘述正確的是()A.若含2條32P標(biāo)記的染色體，則形成該細(xì)胞過程中未發(fā)生交換B.若含3條32P標(biāo)記的染色體，則形成該細(xì)胞過程中發(fā)生了交換C.若含3條32P標(biāo)記的染色體，則該細(xì)胞中移向兩極的基因組成不同D.同一精原細(xì)胞產(chǎn)生的兩個(gè)次級精母細(xì)胞中含32P的染色體數(shù)目相同【解析】BC由題可知，1個(gè)精原細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng)，先進(jìn)行一次有絲分裂得到2個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞中的每個(gè)DNA雙鏈中一條含32P，經(jīng)過減數(shù)分裂前的間期，每條染色體上有兩條姐妹染色單體，其中一條染色單體的DNA雙鏈中一條含32P，另一條染色單體的DNA雙鏈都不含32P，在減數(shù)分裂Ⅰ前期聯(lián)會(huì)：①如果未發(fā)生交換，生成的次級精母細(xì)胞中，含2條32P標(biāo)記的染色體，②若發(fā)生交換的兩條非姐妹染色單體都是不含32P或者都是含有32P的，生成的次級精母細(xì)胞中，含2條32P標(biāo)記的染色體，A錯(cuò)誤；若發(fā)生交換的兩條非姐妹單體一條含有32P，另一條不含32P，生成的次級精母細(xì)胞中，含3條、4條或2條32P標(biāo)記的染色體，B正確；若含3條32P標(biāo)記的染色體的情況，是因?yàn)闇p數(shù)分裂Ⅰ的前期發(fā)生了交換，使得減數(shù)分裂Ⅱ后期移向兩極的基因組成不同，C正確；同一精原細(xì)胞若在減數(shù)分裂Ⅰ的前期發(fā)生了交換，產(chǎn)生的兩個(gè)次級精母細(xì)胞中含32P的染色體數(shù)目不同，D錯(cuò)誤。2.(2024·湖南二模)1個(gè)精原細(xì)胞在含有3H的培養(yǎng)基中進(jìn)行一次有絲分裂得到2個(gè)子細(xì)胞，將一個(gè)子細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含有3H的普通培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)，在進(jìn)行核DNA復(fù)制之前，1個(gè)DNA分子的2個(gè)胞嘧啶自發(fā)脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏?U)。在不考慮其他變異的情況下，不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.若有絲分裂一次，一個(gè)子細(xì)胞含有3H的染色體上可能無尿嘧啶B.若有絲分裂一次，子細(xì)胞中含有尿嘧啶但不含3H的細(xì)胞占1/2C.若有絲分裂兩次，發(fā)生堿基對替換的細(xì)胞占比為75%D.若為減數(shù)分裂，四個(gè)精細(xì)胞中含有尿嘧啶又含3H的細(xì)胞占1/4【解析】C有絲分裂一次，若兩個(gè)尿嘧啶均不位于含有3H的DNA單鏈上，且含有3H的染色單體均移向一極，則子細(xì)胞含有3H的染色體上可能無尿嘧啶，子細(xì)胞中含有尿嘧啶但不含3H的細(xì)胞占1/2，A、B正確；若2個(gè)胞