微专题突破四 巩固训练
选择题
1．DNA被32P充分标记的细菌放在不含32P的培养基上让其分裂3次(不考虑细菌死亡)。下列关于细菌的DNA的说法正确的是( )
A．细菌分裂一次后，细菌的DNA有一半被32P标记
B．连续分裂三次后，被32P标记了的DNA占1/4
C．每复制一次，细菌中不含32P的DNA分子数就增加一倍
D．随着分裂次数增加，被32P标记DNA的细菌数量会减少
【答案】 B
【解析】 DNA分子复制是半保留复制，细菌分裂一次时，细菌所有的DNA都被32P标记，A错误；连续分裂三次时，形成了8个DNA分子，其中被32P标记的DNA有2个，占1/4，B正确；复制第一次，细菌中的不含32P的DNA分子数为0，没有增加一倍，复制第二次，细菌中的不含32P的DNA分子数为2，也不是增加一倍，C错误；随着分裂次数增加，含有32P标记的DNA的细菌数量会保持2个，D错误。
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。某普通培养液中的第三次有丝分裂中期，根据图示，判断该细胞中染色体的标记情况最可能是( )
A．12个b
B．6个a,6个b
C．6个b,6个c
D．b＋c＝12个，但b和c数目不确定
【答案】 D
【解析】 在普通培养液中第一次有丝分裂产生的子细胞的DNA分子中仅有1条链被标记，故第二次有丝分裂中期时，每条染色体的2条染色单体中仅有1条染色单体具有放射性，在有丝分裂后期时姐妹染色单体分开形成两条子染色体随机移向细胞两极，即第二次有丝分裂产生的子细胞中具有放射性的染色体数目不能确定，所以在第三次有丝分裂中期的细胞中有的染色体仅有1条染色单体具有放射性，有的染色体无放射性，但二者之和肯定为12。
3．用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是( )
【答案】 A
【解析】 DNA复制是半保留复制，32P标记的染色体经过DNA复制后形成的子代DNA都含有32P，则前、中、后期含32P标记的DNA的相对含量都为2；DNA复制后每条染色体上的染色单体都含32P标记的DNA，分裂后期着丝点分裂，染色体加倍，所以前、中期含32P标记的染色体的相对含量为1，而后期含32P标记的染色体的相对含量都为2。
4．假设某果蝇的一个精原细胞的全部染色体DNA分子均用15N标记，然后培养在含14N的培养基中，则该精原细胞经过减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的精子数目为( )
A．1 B．2
C．4 D．3
【答案】 C
【解析】 根据DNA分子复制的过程可知，模板链是含15N的DNA链，原料是含14N的脱氧核苷酸，复制一次后，每个DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，因此在减数分裂产生的4个精子中，每一个精子中的DNA组成都是一条链含15N，另一条链含14N，所以减数分裂形成的4个精子中所有的DNA均含有15N，C正确。
5．将某精原细胞(2n＝8)的DNA分子用15N标记后置于含14N的环境中培养，经过连续的两次细胞分裂。下列推断正确的是( )
A．若这两次分裂为有丝分裂，则含15N的染色体的子细胞比例为1/2
B．若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期一个细胞中含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中期一个细胞中含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
【答案】 D
【解析】 分析可知，若这两次分裂为有丝分裂，含15N染色体的子细胞比例为1/2～1，A错误；若这两次分裂为有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都是15N/14N，再复制一次形成2个DNA分子，分别是15N/14N、14N/14N，中期分别存在于2条染色单体上，则第二次分裂中期含14N的染色单体有2×8＝16条，B错误；若这两次分裂为减数分裂，则减数分裂Ⅰ中期每条染色体上的2条染色单体都含有14N，因此含14N的染色单体有2×8＝16条，C错误；若这两次分裂为减数分裂，则DNA进行一次复制，且为半保留复制，所以形成的子细胞中每条染色体均含15N，D正确。
6．果蝇的某精原细胞全部染色体DNA被15N完全标记，而后转入含14N脱氧核苷酸的培养基中培养，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂(不考虑染色体互换)，经变形形成8个精子，下列说法正确的是( )
A．8个精子的全部染色体可能都含有15N
B．8个精子的全部染色体都含有14N
C．染色体中含15N的精子和含14N的精子各有4个
D．本实验中，可用35S代替15N标记染色体DNA
【答案】 B
【解析】 根据DNA分子的半保留复制分析，将果蝇精原细胞的全部染色体DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过一次有丝分裂后所形成的2个子细胞中，每个DNA分子都是由一条含14N的单链和一条含15N的单链组成；这2个子细胞再进行减数分裂，在减数分裂前的间期染色体完成复制后，每个DNA分子复制所形成的两个DNA分子，其中之一是由一条含14N的单链和一条含15N的单链组成，另一个DNA分子的两条链都是14N；减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分开，则含有14N、15N的DNA和只含有14N的DNA分别移向细胞的两极。根据题意可知，8个精子的全部染色体不可能都含有15N，但是肯定都含14N，A错误；根据DNA半保留复制的特点，实际上是母链都被15N完全标记，而后在14N脱氧核苷酸的培养基中复制两次，形成的DNA上都含有14N，B正确；果蝇含有4对同源染色体，含有14N、15N的染色体是随机移向细胞两极的，因此含有15N的精子的数量为4到8个，而含有14N的精子数是8个，C错误；DNA的组成元素中没有S，故不能用35S标记DNA，D错误。
7．将某一细胞中的一条染色体上的DNA用14C充分标记，其同源染色体上的DNA用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂(不考虑染色体互换)。下列说法中正确的是( )
A．若进行减数分裂，则四个细胞中均含有14C和32P
B．若进行有丝分裂，某一细胞中含14C的染色体可能是含32P染色体的两倍
C．若进行有丝分裂，则四个细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性
D．若进行减数分裂，则四个细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性
【答案】 C
【解析】 若进行减数分裂，同源染色体会分开，因此四个细胞中有两个细胞都含有14C，另外两个细胞都含有32P，A错误；若进行两次有丝分裂，某一细胞中可能含14C的染色体和含32P的染色体数量相等，也可能只含14C或只含32P，也可能不含14C和32P，B错误；若进行有丝分裂，细胞分裂两次，DNA复制两次，由于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开后形成的子染色体移向细胞两极是随机的，因此，四个细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性，C正确；若进行减数分裂，DNA只复制一次，但细胞分裂两次，因此，四个细胞中都有放射性，D错误。
8．小鼠睾丸中一个不含放射性标记的精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中培养一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养液中继续培养至完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A．初级精母细胞中的每条染色体都被标记
B．次级精母细胞中的每条染色体都被标记
C．只有一半精细胞中含有被标记的染色体
D．含标记的精细胞中都有一半的染色体被标记
【答案】 A
【解析】 DNA的复制是半保留复制，一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养一个细胞周期后，每个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链被标记，然后在不含放射性标记的培养液中完成减数分裂过程，减数分裂过程如图所示(以两对同源染色体为例)。结合图示分析，初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体一条被标记，一条未被标记，A正确；减数分裂Ⅱ前期、中期每条染色体都被标记，减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，细胞中的染色体一半被标记，一半未被标记，B错误；减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，染色体随机移向细胞两极，最终形成的4个精细胞中可能有2、3或4个细胞被标记，只有当4个精细胞都被标记时，才有可能出现含标记的精细胞中都有一半的染色体被标记的情况，C、D错误。
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第3章 基因的本质
微专题突破四 DNA半保留复制与细胞分裂综合题
微专题突破四 巩固训练
?有丝分裂中染色体标记问题
1．2个子代DNA位置：当1个DNA分子复制形成2个新DNA分子后，这2个子代DNA分子恰好位于两条姐妹染色单体上，且由着丝粒连在一起(如图所示)。
2．研究1条染色体，母链标记，培养液不含标记同位素。
(1)过程图解
①培养一个细胞周期(如图1)：
②再培养一个细胞周期(如图2)：
图1
图2
(2)规律总结
若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
3．研究1个含有1对同源染色体的细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养液中培养，让其连续进行2次有丝分裂，形成4个细胞。
1．1个不含15N的洋葱根尖分生区细胞在含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含15N标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期，下图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA分子)( )
【答案】 D
【解析】 DNA的复制方式为半保留复制，将1个不含15N的洋葱根尖分生区细胞放入含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养一个细胞周期的时间，则第一个细胞周期结束后每条染色体的DNA上均有一条链有15N标记，一条链没有15N标记，取出细胞，移到不含15N标记的培养液中，经过DNA复制后，第二个细胞周期的分裂中期每条染色体含有两条染色单体，其中一条染色单体的DNA的一条链含15N标记，一条链没有15N标记，而另一条染色单体上的DNA的两条链均不含有15N标记，D正确。
?减数分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂：
1．过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图(母链标记，培养液不含标记同位素)
2．规律总结：由于减数分裂DNA只复制一次，细胞分裂两次，因此产生的子染色体都带有标记。
2．如图A点时用32P标记果蝇精原细胞所有DNA的双链，然后置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b连续两个分裂过程。下列相关叙述，正确的是( )
A．CD段细胞中一定有2条Y染色体
B．GH段细胞中可能有两条Y染色体
C．GH段细胞中含32P的染色体一定有8条
D．IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条
【答案】 C
【解析】 CD段细胞中着丝粒没有分裂时只有1条Y染色体，着丝粒分裂后有2条Y染色体，A错误；GH段细胞中着丝粒不分裂，所以细胞中一定只有1条Y染色体，B错误；由于DNA分子复制是半保留复制，经过一次有丝分裂后产生的细胞中的DNA都是一条链为32P，一条链为31P；再经减数分裂前的间期DNA复制后，每条染色体上的2个DNA分子中一条链为32P，三条链为31P，所以GH段细胞中含32P的染色体一定有8条，C正确；IJ段细胞处于减数分裂Ⅱ前期和中期时，只有4条染色体，所以含32P的染色体有4条(每条染色体上的2个DNA分子中一条链为32P，三条链为31P)，着丝粒分裂后，含32P的染色体仍为4条，D错误。
