专题强化练2：DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题--高中生物学浙科版（2019）必修2 (含解析）

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2026浙科版高中生物学必修2
专题强化练2　DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题
1.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
2.(2024浙江嘉兴海宁月考)假定某高等生物体细胞内的染色体有10条,其中染色体中的DNA用3H胸腺嘧啶标记,将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养2代,则在形成第2代细胞时的有丝分裂后期,没有被标记的染色体有(　　)
A.5条　　　B.40条　　　C.20条　　　D.10条
3.用15N标记某高等植物根尖分生区细胞(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.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
5.如图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
6.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色液染色,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4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
7.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
8.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。经过三次细胞分裂后产生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,则一定进行了三次有丝分裂
D.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行了减数分裂
9.将果蝇(2N=8)一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中,让其进行减数分裂并产生4个精子。取一个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵,转入无放射性的培养液中继续培养。分析此过程,以下说法不正确的是(　　)
A.减数第一次分裂形成的四分体中都含有4个被3H标记的DNA分子
B.这4个精子都含3H,每个精子中被标记的染色体为4条
C.受精卵第一次有丝分裂后期含3H标记的染色体为4条
D.受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体都为4条
10.(2025浙江丽水期中)将某动物的一个精原细胞(2n=4)置于含BrdU的培养液中培养到第二次分裂中期进行荧光染色,已知仅一条DNA链被BrdU标记的染色单体会发出荧光,而DNA两条链都被标记的染色单体荧光被抑制。下列叙述错误的是(　　)
A.若进行的是减数分裂,每个细胞中的每条染色单体都发荧光
B.若先进行有丝分裂再进行减数分裂,则所有染色单体都不发荧光
C.若所有细胞中的所有染色单体都发荧光,则只经历了一次DNA复制
D.若进行了两次有丝分裂,则产生的每个细胞中的每条染色体的一条染色单体发荧光
11.(2025浙江名校协作体开学考)某雄果蝇的一个精原细胞DNA中的P均为32P,该精原细胞在不含32P的培养液中培养一段时间,观察到2个正在分裂的细胞甲、乙,细胞中的染色体、32P标记的染色体和核DNA数量如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞甲、乙正常完成分裂,均可能产生不含32P的子细胞
B.精原细胞形成细胞甲、乙的过程中至少各经历了2次着丝粒分裂
C.细胞乙形成过程中发生了同源染色体交叉互换和分离异常
D.与细胞乙同时形成的另一细胞中染色体形态有4种或5种
答案与分层梯度式解析
专题强化练2　DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题
1.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,该子细胞再经过一次DNA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。
2.D　如图表示一条染色体上DNA的标记变化情况:
由图可推知,形成第2代细胞时的有丝分裂后期,没有被标记的染色体数为10,D正确。
3.B　据题意,将该细胞转入不含15N的培养基中培养,由于DNA半保留复制,第一次分裂结束时,子细胞中每条染色体上的DNA都是一条链被15N标记,一条链没被标记,即子细胞中每条染色体都被标记;进入第二次分裂,DNA复制后,每条染色体含2个DNA,其中一个DNA一条链被15N标记,一条链没被标记,另一个DNA两条链都没被标记,第二次分裂后期着丝粒分裂,一个细胞中的染色体总条数为48,此时含有15N标记的染色体有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标记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.A　第一次有丝分裂结束后,DNA都有一条链含3H标记;第二次分裂过程中,染色体复制后,每条染色体只有一条染色单体含3H,第二次分裂后期,染色单体分开,一个细胞内有32条染色体(其中16条染色体含3H,16条染色体不含3H),具有3H标记的染色体随机移向细胞两极,所以第三次分裂的中期,一个细胞内可能有0条染色体含3H,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含3H标记,有可能两条链都不含3H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,若所有含3H标记的染色体移向细胞同一极,则第三次有丝分裂中期,会出现一个细胞中有16条染色体含3H,D正确。
5.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)染色体为同源染色体,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;图示细胞减数第一次分裂产生的2个子细胞是次级精母细胞,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个子细胞中只有1个含有该异常DNA,D错误。
6.B　DNA的复制为半保留复制,结合题图可知,当DNA只有1条链掺入BrdU时,用姬姆萨染色液染色后,该DNA所处的染色单体颜色较深;当DNA的2条链都掺入BrdU时,用姬姆萨染色液染色后,该DNA所处的染色单体颜色较浅;染色体出现色差即1条染色单体为深色、1条染色单体为浅色,原因是1个DNA的1条单链含BrdU、1个DNA的2条单链含BrdU,色差染色体的出现是DNA半保留复制的结果,A、C正确。每条染色体含2个DNA分子,即每条染色体含4条DNA单链,由题图可知,c中的4个细胞中,2个细胞的染色体出现色差、2个细胞的染色体全为浅色,每条色差染色体中,3条DNA单链含BrdU、1条DNA单链不含BrdU;全为浅色的染色体中,DNA链均含BrdU,故c中的4个细胞内,共有1/2×3/4+1/2=7/8的DNA单链含BrdU,B错误。c中的细胞(第3次分裂中期)继续培养,到第4次分裂中期,出现色差的染色体占2/8=1/4,D正确。
7.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只复制一次,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,说明细胞进行了两次有丝分裂,则该子细胞的染色体数一定为2n,C正确;若某子细胞中染色体都含3H,则细胞可能进行了两次有丝分裂,也可能进行了减数分裂,则分裂过程不一定会发生非同源染色体自由组合,D错误。
8.B　若只进行有丝分裂,第一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体都含32P;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,含32P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产生的含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个子细胞中的染色体都含32P;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;DNA的复制为半保留复制,正常情况下,8个子细胞中的染色体不可能都含32P,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。
9.D　减数分裂前的间期DNA分子以半保留方式复制1次,减数第一次分裂形成的四分体中都含有4个被3H标记的DNA分子,A正确;果蝇体细胞含8条染色体,精子中的染色体数目减半,这4个精子都含3H,每个精子中被标记的染色体为4条,B正确;题述受精卵含8条染色体,4条被标记,4条未被标记,转入无放射性的培养液中继续培养,染色体复制后4条被标记的染色体中都是一条染色单体被标记、另一条染色单体未被标记,第一次有丝分裂后期着丝粒分裂,含3H标记的染色体为4条,C正确;有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,形成的子染色体随机移向细胞两极,受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体为0~4条,D错误。
10.B　一个精原细胞进行减数分裂,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,根据DNA半保留复制的特点,减数第一次分裂结束后,细胞中的DNA全部为一条链被BrdU标记,另一条链未被标记,即所有染色体的染色单体都为仅一条DNA链被BrdU标记,则培养到减数第二次分裂中期进行荧光染色,每个细胞中的每条染色单体都发荧光,A正确。若该细胞先进行有丝分裂,根据DNA半保留复制的特点,有丝分裂结束后,细胞中的DNA全部为一条链被BrdU标记,另一条链未被标记;再进行减数分裂,需先经过间期DNA复制,DNA复制后,所有染色体的标记情况一样,均为一条染色单体的DNA两条链都被标记,另一条染色单体的DNA中只有一条链被标记,则第二次分裂中期(减数第一次分裂中期)进行荧光染色,每条染色体的一条染色单体发荧光,B错误。仅一条DNA链被BrdU标记的染色单体会发出荧光,而DNA两条链都被标记的染色单体荧光被抑制,结合以上分析可知,若所有细胞中的所有染色单体都发荧光,则DNA只复制了一次,C正确。若该细胞进行两次有丝分裂,根据DNA半保留复制的特点,第一次有丝分裂结束后,细胞中的DNA全部为一条链被BrdU标记,另一条链未被标记;第二次有丝分裂中期,所有的染色体标记情况一样,均为一条染色单体的DNA两条链都被标记,另一条染色单体的DNA中只有一条链被标记,荧光染色后,每条染色体的一条染色单体发荧光,D正确。
11.A　题图解读
细胞甲中染色体数为16,带32P标记的染色体数为8,核DNA数为16,说明细胞甲在进行此次分裂前已完成一次有丝分裂,此时细胞甲处于有丝分裂后期或末期。
细胞乙中染色体数为6,带32P标记的染色体数为4,核DNA数为6,说明细胞乙处于减数第二次分裂的后期或末期,着丝粒已分裂,且在进行减数分裂前进行过一次有丝分裂。
精原细胞形成细胞甲、乙的过程中至少各经历了2次着丝粒分裂,B正确。细胞甲处于有丝分裂后期或末期,有8条染色体不含32P,有8条染色体含32P,若所有不含32P的染色体移向细胞的同一极,所有含32P的染色体移向细胞另一极,则可产生不含32P的子细胞;细胞乙中染色体数为6,带32P标记的染色体数为4,正常完成分裂不可能产生不含32P的子细胞,A错误。细胞乙处于减数第二次分裂的后期或末期,染色体数为6<8,说明形成细胞乙的减数第一次分裂过程中,有一对同源染色体未分离而移向了细胞同一极,从而产生了缺少染色体的细胞乙;细胞乙中存在不含32P的染色体,结合DNA的半保留复制可知,细胞乙中有6条染色体,正常情况下,最多有3条染色体含32P,但此时细胞乙中带32P标记的染色体数为4,说明形成细胞乙的减数第一次分裂过程中发生了同源染色体交叉互换,使本不含32P的染色体含有带32P标记的片段,即细胞乙形成过程中发生了同源染色体交叉互换和分离异常,C正确。果蝇精原细胞中有3对常染色体和1对性染色体(XY),共5种形态的染色体;由以上分析可知,形成细胞乙的减数第一次分裂过程中,有同源染色体移向了细胞同一极,若移向细胞同一极的染色体是性染色体(XY),则与细胞乙同时形成的另一细胞中染色体形态有5种,若移向细胞同一极的是一对常染色体,则与细胞乙同时形成的另一细胞中染色体形态有4种,D正确。
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