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2019年高考生物 第二單元 培優(yōu)講堂 DNA分子復制與染色體分配的 同位素放射性追蹤定時演練 新人教版必修2 1．DNA分子復制特點及子DNA存在位置與去向 (1)復制特點：半保留復制即新DNA分子總有一條鏈來自親代DNA(即模板鏈)，另一條鏈(子鏈)由新原料構建而成。 (2)2個子DNA位置：當一個DNA分子復制后形成兩個新DNA分子后，此兩子DNA恰位于兩姐妹染色單體上，且由著線點連在一起，即 (3)子DNA去向：在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期，當著絲點分裂時，兩姐妹染色單體分開，分別移向細胞兩極，此時子DNA隨染色單體分開而分開。 2．DNA分子連續(xù)復制兩次(目前大部分考題考查屬此類)圖像及解讀 [典例透析] (山東卷)蠶豆根尖細胞(2N＝12)在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是(　　)。 A．每條染色體的兩條單體都被標記 B．每條染色體中都只有一條單體被標記 C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記 D．每條染色體的兩條單體都不被標記 解析　(1)DNA復制是半保留復制，蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸(3H－T)培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，每一個DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3H－T，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)至中期，每個DNA分子復制的兩個DNA分子存在于同一染色體的兩條姐妹染色單體上，其中一個DNA分子的一條鏈含3H－T，如下圖： 答案　B 延伸探究：根據(jù)題意，如果讓其在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至后期，則其染色體的放射性標記分布情況應該是怎樣的？其產(chǎn)生的子細胞中，含3H標記的染色體條數(shù)為多少？ 延伸探究答案：繼續(xù)分裂至后期時24條染色體應有12條帶有放射性，子細胞中含放射性的染色體則為0～12條。 [專項集訓] 1．果蠅的體細胞含有8條染色體?，F(xiàn)有一個果蠅體細胞，它的每條染色體的DNA雙鏈都被32P標記。如果把該細胞放在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其連續(xù)分裂，那么將會在第幾次細胞分裂中出現(xiàn)每個細胞的中期和后期分別有8條、16條被標記的染色體 (　　)。 A．第1次 B．第2次 C．第3次 D．第4次 解析　親代DNA為32P/32P，則第一次分裂中期染色體為32P32P/31P，后期著絲粒分裂后，每條染色體均為32P/31P，所以第一次分裂中期與后期分別有8條和16條被標記的染色體。 答案　A 2．用32P標記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其分裂n次，若一個細胞中的染色體總條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是40條和2條，則該細胞至少是處于第幾次分裂的分裂期 (　　)。 A．第一次 B．第二次 C．第三次 D．第四次 解析　由染色體總條數(shù)為40條可知是分裂后期，若是第一次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數(shù)應為40條；若是第二次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數(shù)應為20條；若是第三次有絲分裂后期，被32P標記的染色體條數(shù)應在0條到20條之間。 答案　C 3．(xx河南五校聯(lián)考)取小鼠睪丸中的一個精原細胞，在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程。下列有關敘述正確的是 (　　)。 A．初級精母細胞中每條染色體的兩條染色單體都被標記 B．次級精母細胞中每條染色體都被標記 C．只有半數(shù)精細胞中有被標記的染色體 D．所有精細胞的全部染色體中，被標記的染色體數(shù)與未被標記的染色體數(shù)相等 解析　一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后，形成的子細胞中每條染色體的DNA分子中都只有一條單鏈被標記。將該子細胞放在不含放射性標記的培養(yǎng)基中完成減數(shù)分裂過程中，初級精母細胞中每條染色體上只有一條染色單體被標記；次級精母細胞中只有一半染色體被標記；由于在減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂后，被標記的染色體和未被標記的染色體進行隨機結合后移向細胞兩極，因此，含被標記的染色體的精細胞占全部精細胞的比例不能確定，但所有精細胞的全部染色體中有一半染色體是被標記的。 答案　D 4．對性腺組織細胞進行熒光標記，等位基因A、a都被標記為黃色，等位基因B、b都被標記為綠色。在熒光顯微鏡下觀察處于四分體時期的細胞，下列有關推測合理的是 (　　)。 A．若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2 個綠色熒光點 B．若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4 個綠色熒光點 C．若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2 個綠色熒光點 D．若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4 個綠色熒光點 解析　在減數(shù)第一次分裂時，同源染色體聯(lián)會形成四分體。等位基因位于同源染色體上，若這2對基因在一對同源染色體上，由于經(jīng)過了間期DNA的復制，則1個四分體中有2個A，2個a，2個B，2個b，即1個四分體中會出現(xiàn)4個黃色、4個綠色熒光點。若在2對同源染色體上，則四分體中只有A、a或者只有B、b，不能同時存在。 答案　B 5．(xx福州一模)蠶豆體細胞染色體數(shù)目2N＝12，科學家用3H標記蠶豆根尖細胞的DNA，可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復制方法。 實驗的基本過程如下： Ⅰ.將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況。 Ⅱ.當DNA分子雙鏈都被3H標記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況。 請回答相關問題： (1)蠶豆根尖細胞進行的分裂方式是________；秋水仙素能使部分細胞的染色體數(shù)目加倍，其作用的機理是________________________________________。 (2)Ⅰ中，在根尖細胞進行第一次分裂時，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有________條，每個DNA分子中，有________條鏈帶有放射性。 Ⅱ中，若觀察到一個細胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表明該細胞的染色體在無放射性的培養(yǎng)基上復制________次，該細胞含有________個染色體組。 (3)上述實驗表明，DNA分子的復制方式是_____________________________。 解析　(1)蠶豆根尖細胞為體細胞，其分裂方式為有絲分裂。秋水仙素可以抑制紡錘體的形成，導致染色體不能被拉向兩極，從而形成了染色體數(shù)目加倍的細胞。(2)由于DNA的復制為半保留復制，第一次分裂完成時，每個DNA分子中都有一條鏈被3H標記，每一條染色體上有2條染色單體被3H標記。當DNA分子雙鏈都被3H標記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，觀察到一個細胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表明該細胞的染色體在無放射性的培養(yǎng)基上復制2次，該細胞含有4個染色體組。(3)該實驗證明DNA分子的復制是半保留復制。 答案　(1)有絲分裂　抑制紡錘體的形成　(2)2　1　2　4　(3)半保留復制