浙科版（2019）高中生物必修2同步练习题：专题强化练5　DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题（含解析）

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2024浙科版高中生物必修2同步
专题强化练5　DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题
1.用32P标记玉米根尖细胞核中的DNA,然后在不含放射性标记的培养基中培养,第二次分裂至中期时,其染色体的放射性标记分布情况是 (　　)
A.每条染色体都被标记
B.半数染色体被标记,但随机分配到两极
C.只有分配到一极的染色体被标记
D.分配到两极的染色体都有一半被标记
2.将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n=12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中,再让细胞连续进行有丝分裂。某普通培养液中子代细胞处于第二次有丝分裂中期,根据如图所示,判断该细胞中的染色体的标记情况应是 (　　)
A.6个a,6个b
B.12个b
C.6个b,6个c
D.b+c=12个,但b和c数目不确定
3.(2020浙江绍兴二模)用15N标记蚕豆根尖分生区细胞(含24条染色体)的DNA分子双链,将这个细胞转入不含15N的培养基中培养,让其分裂n次,若一个细胞中的染色体总条数和被15N标记的染色体条数分别是48和16,则这至少是第几次分裂的分裂期　 (　　)
A.第二　　　　　B.第三 C.第四　　　　　D.第五
4.用3H标记小白鼠(体细胞含20对同源染色体)的精原细胞和皮肤生发层细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含3H的培养基中培养,在前者减数第二次分裂后期和后者第二次有丝分裂后期,一个细胞中的染色体总条数和被3H标记的染色体条数分别为　 (　　)
A.前者20和10,后者40和20 B.前者40和20,后者80和40
C.前者40和40,后者80和80 D.前者40和40,后者80和40
5.(2021浙江温州瑞安期末)若将染色体DNA被3H充分标记的洋葱(2n=16)分生组织细胞置于不含3H的培养液中,从G1期培养至第三次分裂中期。下列叙述错误的是(　　)
A.一个细胞中至少有一条染色体含3H
B.一个染色体中最多有一个染色单体含3H
C.一个DNA分子中最多一条脱氧核苷酸链含3H
D.一个细胞中最多有16条染色体含3H
6.(2020浙江稽阳联谊学校月考)图中为某高等动物精原细胞,其中两条染色体中DNA被15N标记,A为染色体上的一个基因,若此细胞在14N培养液中进行减数分裂,下列说法错误的是 (　　)
A.在减数分裂过程中,DNA复制一次、减半两次
B.形成的精细胞中可能会出现既含有A基因又有15N标记的类型
C.若图示精原细胞有许多个,分裂得到的精细胞中有15N标记的概率是3/4
D.若图示细胞中1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞减数第一次分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
7.果蝇体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,每条染色体DNA双链都被32P标记。把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其分裂三次,下列叙述正确的是(　　)
A.第一次分裂后期,每条染色体含2条染色单体且每条染色单体都含32P标记
B.第二次分裂中期,每个细胞的8条染色体都被32P标记
C.第二次分裂后期,细胞的一极共有4个DNA分子被32P标记
D.三次分裂后含有32P标记的子细胞数量与前两次分裂时染色体的分配情况均有关
8.(2021浙江绍兴柯桥月考)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,该细胞经过两次分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关叙述正确的是 (　　)
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的核DNA分子数为n/2
C.若某子细胞中的染色体均不含3H,则该子细胞的染色体数一定为2n
D.若某子细胞中的染色体均含有3H,则分裂过程一定发生了非同源染色体自由组合
9.将全部DNA分子双链被32P标记的雄性动物细胞(2n>2)置于不含32P的培养基中培养。经过3次细胞分裂后产生8个子细胞,检测子细胞中的情况。下列推断正确的是 (　　)
A.若只进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞一定占1/2
B.若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,则含32P染色体的子细胞至少占1/2
C.若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行了3次有丝分裂
D.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行了减数分裂
10.(2020浙江Z20联盟三模)将植物的根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养,BrdU能取代胸苷掺入新合成的DNA链中。取出根尖组织用姬姆萨染料染色,在第二个细胞分裂中期时被染色的染色体出现色差(如b所示)。下列叙述错误的是 (　　)
A.染色体出现色差的原因是其中1个DNA的2条单链都含BrdU
B.c中四个细胞内共有3/4的DNA单链含BrdU
C.色差染色体的出现能证明DNA的半保留复制
D.细胞继续培养,第4次分裂中期共有1/4的染色体出现色差
答案全解全析
1.A 2.B 3.B 4.D 5.A 6.D 7.B 8.C
9.B 10.B
1.A　由于DNA分子复制是半保留复制,所以玉米根尖细胞在不含32P标记的培养基中完成一个细胞周期后,每个细胞中的染色体上的DNA分子中,一条链含放射性标记,另一条链不含放射性标记。然后继续在不含放射性标记的培养基中培养,染色体复制后,每条染色体的两条染色单体中,一条染色单体中DNA一条链带标记,一条链不带标记,另一条染色单体中DNA两条链都不带标记,到达中期时,着丝粒未分裂,则每条染色体都被标记,A符合题意。
2.B　第一次有丝分裂产生的子细胞每条染色体上的DNA分子均只有一条链被标记,该子细胞再经过复制,一条染色体上的两条染色单体只有一条有标记,如b所示,因此,第二次有丝分裂中期时,细胞中每条染色体的两条染色单体均有一条带有标记,染色体的标记情况为12个b,B符合题意。
3.B　据题意,一个细胞总共标记了48条DNA单链,转入不含15N的培养基中培养,分裂一次,由于DNA是半保留复制,子代每条DNA都是N-DNA,因此子代细胞中每条染色体都被标记;进入第二次分裂,DNA再复制一次,在第二次分裂的中期,每条染色体含2条DNA,其中一个DNA是15N-14N-DNA,另一个DNA是14N-14N-DNA,有丝分裂后期着丝粒分离,一个细胞中的染色体总条数为48,此时含有15N的染色体依然是24条,但着丝粒分裂后染色体随机移向细胞两极,导致移向两极的含15N的染色体数是不确定的;因此若一个细胞中含15N标记的染色体有16条,染色体总条数是48,则最早出现在第三次分裂的分裂期,B符合题意。
4.D　小白鼠的精原细胞发生减数分裂,染色体复制一次,细胞分裂两次,DNA为半保留复制,所以复制后的染色单体都具有放射性,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,此时的染色体数目与体细胞染色体数目相同,都是40;生发层细胞进行有丝分裂,有丝分裂后期染色体数目是体细胞染色体数目的2倍(80),第一次分裂的结果是每条染色体都含有放射性(DNA的两条链中一条含3H,一条不含3H),第二次有丝分裂后期着丝粒分裂,细胞中含有放射性的染色体有40条。所以一个细胞中的染色体总条数和被3H标记的染色体条数分别为前者40和40,后者80和40。D符合题意。
5.A　第一次有丝分裂结束后,DNA都有一条链含有标记;第二次分裂过程中,染色体复制后,染色体上只有一条染色单体含3H,由于第二次分裂后期时,染色单体分开,具有3H标记的染色体随机进入两个细胞,所以第三次分裂的中期,细胞内可能有不被3H标记的染色体,A错误;由A项分析可知,第二次分裂结束后,DNA分子有可能只有一条链被标记,有可能两条链都没有标记,所以第三次有丝分裂的中期,一个染色体中最多有一个染色单体含3H,一个DNA分子中最多一条脱氧核苷酸链含3H,B、C正确;第二次分裂后期,当所有带3H标记的染色体移向同一极时,到第三次有丝分裂中期,才会出现一个细胞中有16条染色体含3H,故D正确。
6.D　根据题干信息和题图分析,该细胞为精原细胞,其中A所在染色体和阴影(大)为同源染色体,无阴影(小)和阴影(小)染色体为同源染色体,其中阴影(大)和阴影(小)两条染色体中DNA被15N标记,根据减数分裂过程分析染色体和DNA变化即可。减数分裂过程中发生非同源染色体自由组合,若含有A的染色体与阴影(小)染色体进入同一个次级精母细胞,则其分裂能得到既含有A基因又有15N标记的精细胞,B正确;减数分裂过程中发生同源染色体分离和非同源染色体的自由组合,图中精原细胞减数分裂得到的4个精细胞中,无15N标记的组合是无阴影(大)和无阴影(小)染色体组合,其概率是1/4,故若图示精原细胞有许多个,分裂得到的精细胞中有15N标记的概率是3/4,C正确;该细胞减数分裂产生的2个子细胞是次级精母细胞,若初级精母细胞中1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞减数第一次分裂产生的2个子细胞中只有1个含有该异常DNA,D错误。
7.B　果蝇的体细胞只能进行有丝分裂,第一次分裂时,DNA复制一次,此时所有的DNA均为一条链被32P标记,另一条链不被标记,但分裂后期时,着丝粒分裂,不含染色单体,A错误;第二次分裂时,间期DNA进行了复制,此时连在同一个着丝粒上的两个DNA,一个DNA不被标记,另一个DNA一条单链被32P标记,另一条单链不被标记,因此到中期时,每个细胞的8条染色体都被32P标记,B正确;第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,移向细胞一极的8个DNA分子可能有0~8个被32P标记,C错误;第一次分裂后所有的细胞被标记的情况是一样的,因此三次分裂后含有标记的子细胞个数与第一次分裂时染色体的分配情况无关,D错误。
8.C　若子细胞中染色体数为2n,说明细胞进行两次有丝分裂,则子细胞中含3H的染色体数在0~2n之间,含3H的染色体数不确定,A错误;若子细胞中染色体数为n,说明细胞进行减数分裂,细胞分裂两次,DNA只复制1次,根据DNA半保留复制特点,每个子细胞中含3H的核DNA分子数为n,B错误;若细胞进行减数分裂,则每个子细胞中都含有n个含3H的染色体,若某子细胞中的染色体均不含3H,说明细胞进行有丝分裂,则该子细胞的染色体数一定为2n,C正确;若细胞进行了两次有丝分裂,则子细胞中含3H的染色体数在0~2n之间,故某子细胞中染色体都含3H,分裂过程不一定会发生非同源染色体自由组合,D错误。
9.B　若进行有丝分裂,第一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体都含有标记;当细胞处于第二次分裂后期时,一半的染色体含32P,染色体随机移向细胞两极,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过两次细胞分裂后产生的4个子细胞中,含32P染色体的子细胞为2个或3个或4个,这样进行第三次有丝分裂含32P染色体的子细胞不一定占1/2,A错误;若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,则有丝分裂产生的2个子细胞都含有标记;减数第一次分裂前的间期又进行一次DNA半保留复制,减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,染色体随机移向两极,因此含32P染色体的子细胞至少占1/2,B正确;若子细胞中的染色体都含32P,可能进行了3次有丝分裂,也可能进行了1次有丝分裂、1次减数分裂,C错误;若子细胞中的染色体不都含32P,可能进行的是一次有丝分裂和一次减数分裂,也可能进行的是三次有丝分裂,D错误。
10.B　染色体出现色差的原因是在DNA复制过程中BrdU取代胸苷掺入新合成的DNA链中,当1个DNA的2条单链都含BrdU时,用姬姆萨染料染色后颜色变浅,使染色体出现色差,A正确;据图分析可知,c中共有4条染色体,8条染色单体,8个DNA分子,16条脱氧核苷酸长链,其中不含有BrdU的脱氧核苷酸长链有2条,含有BrdU的脱氧核苷酸长链有14条,因此含BrdU的DNA单链所占比例为7/8,B错误;由图形a、b与c相互对比可知,色差染色体的出现是DNA半保留复制的结果,C正确;c中的细胞(第3次分裂中期)继续培养,到第4次分裂中期共有8条染色体,出现色差的染色体有2条,占1/4,D正确。
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