当前位置:
文档之家› 有丝分裂、减数分裂过程中染色体与DNA变化
有丝分裂、减数分裂过程中染色体与DNA变化
审题指导
解答本类问题必严把四关
用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这 些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂中期、 后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为多少? 具体分析如下
玉米体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂过程中,每条染色体的
行为都是独立的,而且是一致的。因此用一条染色体的变化就 能体现有丝分裂过程中染色体的变化特点,则题目中玉米体细 胞两次有丝分裂过程中染色体和DNA的标记情况可用下图进行 解析。
子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上,其中一个DNA分
子的一条链含3H-T,如下图:
答案
B
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
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
分子后,此两子DNA恰位于两条姐妹染色单体上,且由着丝点
连在一起,即
(4)2个子代 DNA去向:在有丝分裂后期或减数第二次分裂后
期,当着丝点分裂时,两姐妹染色单体分开,分别移向细胞
两极,此时子代DNA随染色单体分开而分开。
2.DNA分子连续复制两次 ( 目前大部分考查角度属此类 ) 图像及 解读
把握两种方法、三种动态变化,严把四关、巧借模
型,突破放射性追踪
第一步⇨破解疑难,明确原理,把握方法
1.DNA分子复制特点及子代DNA存在位置与去向
(1) 复制时期:有丝分裂间期 (S期 ) 或减数第一次分裂前的间期。 (2) 复制特点 —— 半保留复制,即新 DNA 分子总有一条链来自 亲代DNA(即模板链),另一条链(子链)由新链构建而成。 (3)2个子代DNA位置:当一个DNA分子复制后形成两个胞的20条染色体全含32P, 第二次分裂后期40条染色体中有20条含32P,第二次分裂所产生 的子细胞所含20条染色体中,带32P的为0~20条。
易错警示!
(1)由于染色体着丝粒分裂后形成的两子染色体移
向哪一极是“随机”的,故移向同一极的染色体其双链DNA所 带的放射性状况应由每条染色体两单体如何移动决定,决不可 将所有染色体的单体移动“统一”看待。 (2)性原细胞进行减数分裂时DNA只进行一次复制,复制后的子
第二步⇨突破一个难点,严把解题四关
【典例】 蚕豆体细胞染色体数目 2N = 12 ,科学家用 3H 标记 蚕豆根尖细胞的 DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的 DNA复制方法。 实验的基本过程如下:
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基
上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情 况。 Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素 的非放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期
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
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错误;若子细胞中染 色体数为 N ,则进行减数分裂,每个子细胞含 3H 的 DNA分子 数应该是N,B错误;如果经过连续两次细胞分裂形成的子细 胞中所有染色体都含 3H,说明该细胞进行的细胞分裂是减数
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
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,每个DNA分子复制的两个DNA分
代 DNA 在减数第二次分裂后期分开,分别进入两个精细胞 ( 或
一个卵细胞和极体或两个极体)中。
第三步⇨对点强化演练,构建思维模型
1.(经典高考题)蚕豆根尖细胞(2N=12)在含3H标记的胸腺嘧啶 脱氧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( )
分裂,减数分裂过程可能发生基因重组,C正确;如果子细胞
中有的染色体不含 3H,则该细胞发生的是有丝分裂,不发生 同源染色体分离,D错误。 答案 C
染色体的放射性情况。
请回答相关问题:
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________;秋水仙素能使 部分细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是_____________ ____________________________________________________ 。 (2)Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,每一条染色体上带
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,着丝粒分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。
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。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。 答案 D
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。 答案 D
3.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 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
有放射性的染色单体有 ________ 条,每个 DNA 分子中,有
________条链带有放射性。 Ⅱ中,若观察到一个细胞具有24条染色单体,且二分之一的 染色单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的 培养基上复制 ________次,该细胞含有 ________个染色体组。 (3) 上述实验表明, DNA 分子的复制方式是 _______________ 。
4.(2015· 湖南师大附中模拟)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 的说法正确的是( )
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
记分布情况是(
)
A.初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记
B.次级精母细胞中每条染色体都要被标记
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
解析
一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养
基中完成一个细胞周期后,每条染色体的DNA分子有一条链