细胞分裂中的标记问题
1.将某精原细胞(2n＝8)的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂，并检测分裂过程和分裂后细胞中的情况。下列推断正确的(
)
A．若这两次分裂为有丝分裂，则含15N染色体的子细胞比例为1/2
B．若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期含14N的染色单体有8条
C．若这两次分裂为减数分裂，则减数分裂Ⅰ中期含14N的染色单体有8条
D．若这两次分裂为减数分裂，则子细胞中每条染色体均含15N
审题关键
(1)若进行两次有丝分裂，则进行2次DNA分子的复制，如下图所示(以一条染色体为例)：
第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有染色体上的DNA分子均呈杂合状态，即“15N//14N”，第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有15N，DNA分子为“15N//14N”，而另一条单体只含有14N，DNA分子为“14N//14N”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞的染色体中可能都含有15N，也可能不含15N，含有15N的染色体条数是0～8条。则连续两次分裂形成的4个子细胞中含有15N的个数可能为4、3、2个。
(2)若进行减数分裂，则只进行了1次DNA分子的复制，其染色体中的DNA标记情况如图所示(以1对同源染色体为例)：
由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“15N//14N”。
答案 D
四步法解决细胞分裂中染色体标记问题
画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记
画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示
再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况
若继续推测后期情况，可想象着丝粒分裂，染色单体分开的局面，并进而推测子细胞染色体的情况
2．用32P标记某二倍体生物体(含20条染色体)的增殖细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养一段时间后，取出细胞检查其染色体，发现某细胞染色体条数为40条，且均不含32P，则此细胞正在进行的分裂至少是第几次分裂(
)
A．第一次B．第二次C．第三次D．第四次
答案 C
解析 细胞进行第一次有丝分裂时，形成的子细胞的染色体上的DNA都有一条含32P的单链、一条不含有32P的单链；进行第二次有丝分裂时，染色体复制，一条染色体上的两个DNA分子，一个DNA分子含有32P、一个DNA分子不含有32P，分别位于2条染色单体上，进入有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，细胞中的40条染色体有20条含有32P、20条不含有32P，细胞分裂结束，子细胞中染色体上含有32P的数目是0～20条，不含有32P的染色体数目是20～0条，当细胞中不含有32P的染色体数目是20条时，进行第三次有丝分裂后期不含有32P的染色体数目是40条。
3．蚕豆根尖细胞(2n＝12)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(
)
A．每条染色体的两条单体都被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
答案 B
解析 DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(3H－T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核糖核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，DNA分子复制后形成的两个DNA分子通过着丝粒连接，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如下图。
4．小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是(
)
A．初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记
B．次级精母细胞中每条染色体都被标记
C．只有半数精细胞中有被标记的染色体
D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等
答案 D
解析 一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，A项错误；着丝粒分裂后的次级精母细胞只有一半的染色体被标记，B项错误；由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定，C项错误；整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等，D项正确。
5．将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关说法正确的是(
)
A．若子细胞中染色体数为2n，则其中含3H的染色体数一定为n
B．若子细胞中染色体数为n，则其中含3H的DNA分子数为n/2
C．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中可能发生基因重组
D．若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体分离
答案 C
解析 若子细胞中染色体数为2n，则细胞进行了两次有丝分裂，DNA分子复制是半保留复制，第一次有丝分裂产生的2个子细胞中，每条染色体都含有3H，第二次分裂产生的四个子细胞中，含3H的染色体数可能是0～2n，A项错误；若子细胞中染色体数为n，则进行的是减数分裂，每个子细胞含3H的DNA分子数应该是n，B项错误；若子细胞中染色体都含3H，说明该细胞进行的是减数分裂，减数分裂过程可能发生基因重组，C项正确；如果子细胞中有的染色体不含3H，则该细胞进行的是有丝分裂，不发生同源染色体分离，D项错误。
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