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微專題突破四　鞏固訓練
選擇題
1．DNA被32P充分標記的細菌放在不含32P的培養基上讓其分裂3次(不考慮細菌死亡)。下列關于細菌的DNA的說法正確的是(　　)
A．細菌分裂一次后，細菌的DNA有一半被32P標記
B．連續分裂三次后，被32P標記了的DNA占1/4
C．每復制一次，細菌中不含32P的DNA分子數就增加一倍
D．隨著分裂次數增加，被32P標記DNA的細菌數量會減少
【答案】　B
【解析】　DNA分子復制是半保留復制，細菌分裂一次時，細菌所有的DNA都被32P標記，A錯誤；連續分裂三次時，形成了8個DNA分子，其中被32P標記的DNA有2個，占1/4，B正確；復制第一次，細菌中的不含32P的DNA分子數為0，沒有增加一倍，復制第二次，細菌中的不含32P的DNA分子數為2，也不是增加一倍，C錯誤；隨著分裂次數增加，含有32P標記的DNA的細菌數量會保持2個，D錯誤。
2．將DNA分子雙鏈用3H標記的蠶豆(2n＝12)根尖移入普通培養液(不含放射性元素)中，再讓細胞連續進行有絲分裂。某普通培養液中的第三次有絲分裂中期，根據圖示，判斷該細胞中染色體的標記情況最可能是(　　)
A．12個b
B．6個a,6個b
C．6個b,6個c
D．b＋c＝12個，但b和c數目不確定
【答案】　D
【解析】　在普通培養液中第一次有絲分裂產生的子細胞的DNA分子中僅有1條鏈被標記，故第二次有絲分裂中期時，每條染色體的2條染色單體中僅有1條染色單體具有放射性，在有絲分裂后期時姐妹染色單體分開形成兩條子染色體隨機移向細胞兩極，即第二次有絲分裂產生的子細胞中具有放射性的染色體數目不能確定，所以在第三次有絲分裂中期的細胞中有的染色體僅有1條染色單體具有放射性，有的染色體無放射性，但二者之和肯定為12。
3．用32P標記玉米體細胞所有染色體上DNA分子的兩條鏈，再將這些細胞轉入不含32P的培養基中進行組織培養。這些細胞在第一次細胞分裂的前、中、后期，一個細胞中被32P標記的染色體條數和染色體上被32P標記的DNA分子數分別是(　　)
【答案】　A
【解析】　DNA復制是半保留復制，32P標記的染色體經過DNA復制后形成的子代DNA都含有32P，則前、中、后期含32P標記的DNA的相對含量都為2；DNA復制后每條染色體上的染色單體都含32P標記的DNA，分裂后期著絲點分裂，染色體加倍，所以前、中期含32P標記的染色體的相對含量為1，而后期含32P標記的染色體的相對含量都為2。
4．假設某果蠅的一個精原細胞的全部染色體DNA分子均用15N標記，然后培養在含14N的培養基中，則該精原細胞經過減數分裂產生的4個精子中，含15N標記的精子數目為(　　)
A．1 B．2
C．4 D．3
【答案】　C
【解析】　根據DNA分子復制的過程可知，模板鏈是含15N的DNA鏈，原料是含14N的脫氧核苷酸，復制一次后，每個DNA分子都是一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，因此在減數分裂產生的4個精子中，每一個精子中的DNA組成都是一條鏈含15N，另一條鏈含14N，所以減數分裂形成的4個精子中所有的DNA均含有15N，C正確。
5．將某精原細胞(2n＝8)的DNA分子用15N標記后置于含14N的環境中培養，經過連續的兩次細胞分裂。下列推斷正確的是(　　)
A．若這兩次分裂為有絲分裂，則含15N的染色體的子細胞比例為1/2
B．若這兩次分裂為有絲分裂，則第二次分裂中期一個細胞中含14N的染色單體有8條
C．若這兩次分裂為減數分裂，則減數分裂Ⅰ中期一個細胞中含14N的染色單體有8條
D．若這兩次分裂為減數分裂，則子細胞中每條染色體均含15N
【答案】　D
【解析】　分析可知，若這兩次分裂為有絲分裂，含15N染色體的子細胞比例為1/2～1，A錯誤；若這兩次分裂為有絲分裂，經過一次細胞分裂后，形成的2個子細胞中的DNA分子都是15N/14N，再復制一次形成2個DNA分子，分別是15N/14N、14N/14N，中期分別存在于2條染色單體上，則第二次分裂中期含14N的染色單體有2×8＝16條，B錯誤；若這兩次分裂為減數分裂，則減數分裂Ⅰ中期每條染色體上的2條染色單體都含有14N，因此含14N的染色單體有2×8＝16條，C錯誤；若這兩次分裂為減數分裂，則DNA進行一次復制，且為半保留復制，所以形成的子細胞中每條染色體均含15N，D正確。
6．果蠅的某精原細胞全部染色體DNA被15N完全標記，而后轉入含14N脫氧核苷酸的培養基中培養，先進行一次有絲分裂，再進行減數分裂(不考慮染色體互換)，經變形形成8個精子，下列說法正確的是(　　)
A．8個精子的全部染色體可能都含有15N
B．8個精子的全部染色體都含有14N
C．染色體中含15N的精子和含14N的精子各有4個
D．本實驗中，可用35S代替15N標記染色體DNA
【答案】　B
【解析】　根據DNA分子的半保留復制分析，將果蠅精原細胞的全部染色體DNA分子用15N標記后置于含14N的培養基中培養，經過一次有絲分裂后所形成的2個子細胞中，每個DNA分子都是由一條含14N的單鏈和一條含15N的單鏈組成；這2個子細胞再進行減數分裂，在減數分裂前的間期染色體完成復制后，每個DNA分子復制所形成的兩個DNA分子，其中之一是由一條含14N的單鏈和一條含15N的單鏈組成，另一個DNA分子的兩條鏈都是14N；減數分裂Ⅱ后期，姐妹染色單體分開，則含有14N、15N的DNA和只含有14N的DNA分別移向細胞的兩極。根據題意可知，8個精子的全部染色體不可能都含有15N，但是肯定都含14N，A錯誤；根據DNA半保留復制的特點，實際上是母鏈都被15N完全標記，而后在14N脫氧核苷酸的培養基中復制兩次，形成的DNA上都含有14N，B正確；果蠅含有4對同源染色體，含有14N、15N的染色體是隨機移向細胞兩極的，因此含有15N的精子的數量為4到8個，而含有14N的精子數是8個，C錯誤；DNA的組成元素中沒有S，故不能用35S標記DNA，D錯誤。
7．將某一細胞中的一條染色體上的DNA用14C充分標記，其同源染色體上的DNA用32P充分標記，置于不含放射性的培養液中培養，經過連續兩次細胞分裂(不考慮染色體互換)。下列說法中正確的是(　　)
A．若進行減數分裂，則四個細胞中均含有14C和32P
B．若進行有絲分裂，某一細胞中含14C的染色體可能是含32P染色體的兩倍
C．若進行有絲分裂，則四個細胞中可能三個有放射性，一個沒有放射性
D．若進行減數分裂，則四個細胞中可能兩個有放射性，兩個沒有放射性
【答案】　C
【解析】　若進行減數分裂，同源染色體會分開，因此四個細胞中有兩個細胞都含有14C，另外兩個細胞都含有32P，A錯誤；若進行兩次有絲分裂，某一細胞中可能含14C的染色體和含32P的染色體數量相等，也可能只含14C或只含32P，也可能不含14C和32P，B錯誤；若進行有絲分裂，細胞分裂兩次，DNA復制兩次，由于有絲分裂后期，姐妹染色單體分開后形成的子染色體移向細胞兩極是隨機的，因此，四個細胞中可能三個有放射性，一個沒有放射性，C正確；若進行減數分裂，DNA只復制一次，但細胞分裂兩次，因此，四個細胞中都有放射性，D錯誤。
8．小鼠睪丸中一個不含放射性標記的精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養液中培養一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養液中繼續培養至完成減數分裂過程，其染色體的放射性標記分布情況是(　　)
A．初級精母細胞中的每條染色體都被標記
B．次級精母細胞中的每條染色體都被標記
C．只有一半精細胞中含有被標記的染色體
D．含標記的精細胞中都有一半的染色體被標記
【答案】　A
【解析】　DNA的復制是半保留復制，一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中培養一個細胞周期后，每個DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈被標記，然后在不含放射性標記的培養液中完成減數分裂過程，減數分裂過程如圖所示(以兩對同源染色體為例)。結合圖示分析，初級精母細胞中每條染色體的兩條染色單體一條被標記，一條未被標記，A正確；減數分裂Ⅱ前期、中期每條染色體都被標記，減數分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂后，細胞中的染色體一半被標記，一半未被標記，B錯誤；減數分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂后，染色體隨機移向細胞兩極，最終形成的4個精細胞中可能有2、3或4個細胞被標記，只有當4個精細胞都被標記時，才有可能出現含標記的精細胞中都有一半的染色體被標記的情況，C、D錯誤。
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第3章　基因的本質
微專題突破四　DNA半保留復制與細胞分裂綜合題
微專題突破四　鞏固訓練
?有絲分裂中染色體標記問題
1．2個子代DNA位置：當1個DNA分子復制形成2個新DNA分子后，這2個子代DNA分子恰好位于兩條姐妹染色單體上，且由著絲粒連在一起(如圖所示)。
2．研究1條染色體，母鏈標記，培養液不含標記同位素。
(1)過程圖解
①培養一個細胞周期(如圖1)：
②再培養一個細胞周期(如圖2)：
圖1
圖2
(2)規律總結
若只復制一次，產生的子染色體都帶有標記；若復制兩次，產生的子染色體只有一半帶有標記。
3．研究1個含有1對同源染色體的細胞，用15N標記細胞核中的DNA，然后放在含14N的培養液中培養，讓其連續進行2次有絲分裂，形成4個細胞。
1．1個不含15N的洋蔥根尖分生區細胞在含15N標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中完成一個細胞周期，然后轉入不含15N標記的培養液中繼續培養至第二個細胞周期的分裂中期，下圖能正確表示該細胞分裂中期的是(只考慮其中一條染色體上的DNA分子)(　　)
【答案】　D
【解析】　DNA的復制方式為半保留復制，將1個不含15N的洋蔥根尖分生區細胞放入含15N標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養液中培養一個細胞周期的時間，則第一個細胞周期結束后每條染色體的DNA上均有一條鏈有15N標記，一條鏈沒有15N標記，取出細胞，移到不含15N標記的培養液中，經過DNA復制后，第二個細胞周期的分裂中期每條染色體含有兩條染色單體，其中一條染色單體的DNA的一條鏈含15N標記，一條鏈沒有15N標記，而另一條染色單體上的DNA的兩條鏈均不含有15N標記，D正確。
?減數分裂中染色體的標記情況
用15N標記細胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養液中進行正常減數分裂：
1．過程圖解：減數分裂一般選取一對同源染色體為研究對象，如圖(母鏈標記，培養液不含標記同位素)
2．規律總結：由于減數分裂DNA只復制一次，細胞分裂兩次，因此產生的子染色體都帶有標記。
2．如圖A點時用32P標記果蠅精原細胞所有DNA的雙鏈，然后置于只含31P的培養液中培養，發生了a、b連續兩個分裂過程。下列相關敘述，正確的是(　　)
A．CD段細胞中一定有2條Y染色體
B．GH段細胞中可能有兩條Y染色體
C．GH段細胞中含32P的染色體一定有8條
D．IJ段細胞中含32P的染色體可能有8條
【答案】　C
【解析】　CD段細胞中著絲粒沒有分裂時只有1條Y染色體，著絲粒分裂后有2條Y染色體，A錯誤；GH段細胞中著絲粒不分裂，所以細胞中一定只有1條Y染色體，B錯誤；由于DNA分子復制是半保留復制，經過一次有絲分裂后產生的細胞中的DNA都是一條鏈為32P，一條鏈為31P；再經減數分裂前的間期DNA復制后，每條染色體上的2個DNA分子中一條鏈為32P，三條鏈為31P，所以GH段細胞中含32P的染色體一定有8條，C正確；IJ段細胞處于減數分裂Ⅱ前期和中期時，只有4條染色體，所以含32P的染色體有4條(每條染色體上的2個DNA分子中一條鏈為32P，三條鏈為31P)，著絲粒分裂后，含32P的染色體仍為4條，D錯誤。

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