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1、
補上一課3 有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體及DNA放射性追蹤
把握兩種方法、明確三種動態(tài)變化、巧借模型、嚴(yán)把四關(guān)、強力突破放射性追蹤
第一步?破解疑難,明確原理,把握方法
1.DNA分子復(fù)制特點及子代DNA存在位置與去向
(1)復(fù)制時期:有絲分裂間期(S期)或減數(shù)第一次分裂前的間期。
(2)復(fù)制特點——半保留復(fù)制,即新DNA分子總有一條鏈來自親代DNA(即模板鏈),另一條鏈(子鏈)由新鏈構(gòu)建而成。
(3)2個子代DNA位置:當(dāng)一個DNA分子復(fù)制后形成兩個新DNA分子后,這兩個新DNA位于兩條姐妹染色單體上,且由著絲點連在一起,即
(4)2個子代DNA去向:在有絲分裂后期或
2、減數(shù)第二次分裂后期,當(dāng)著絲點分裂時,兩姐妹染色單體分開,分別移向細胞兩極,此時子代DNA隨染色單體分開而分開。
2.DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次(目前大部分考查角度屬此類)圖像及解讀
用32P標(biāo)記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),在第二次細胞分裂中期、后期及所產(chǎn)生的子細胞中被32P標(biāo)記的染色體數(shù)分別為多少?請寫出推斷思路。
解析 具體分析如下:
玉米體細胞進行有絲分裂,在有絲分裂過程中,每條染色體的行為都是獨立的,而且是一致的。因此用一條染色體的變化就能體現(xiàn)有絲分裂過程中染色體的變化特點,則題目中玉米體細胞兩次有絲分裂過程中染色體
3、和DNA的標(biāo)記情況可用下圖進行解析。
答案 在第二次分裂中期,玉米細胞的20條染色體全含32P;第二次分裂后期40條染色體中有20條含32P;第二次分裂所產(chǎn)生的子細胞所含20條染色體中,帶32P的為0~20條。
第二步?突破一個難點,嚴(yán)把解題四關(guān)
蠶豆體細胞染色體數(shù)目2N=12,科學(xué)家用3H標(biāo)記蠶豆根尖細胞的DNA,可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復(fù)制方法。
實驗的基本過程如下:
Ⅰ.將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有3H的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況。
Ⅱ.當(dāng)DNA分子雙鏈都被3H標(biāo)記后,再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中,培
4、養(yǎng)一段時間后,觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況。
請回答相關(guān)問題:
(1)蠶豆根尖細胞進行的分裂方式是 ??;秋水仙素能使部分細胞的染色體數(shù)目加倍,其作用的機理是_____________________________________。
(2)Ⅰ中,在根尖細胞進行第一次分裂時,每一條染色體上帶有放射性的染色單體有 條,每個DNA分子中,有 條鏈帶有放射性。
Ⅱ中,若觀察到一個細胞具有24條染色體,且二分之一的染色體具有放射性,則表明該細胞的染色體在無放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制 次,該細胞含有
個染色體組。
(3)上述實驗表明,DNA分子的復(fù)制方式是____
5、_________________。
審題指導(dǎo)
答案?。?)有絲分裂 抑制紡錘體的形成?。?)2 1 2 4 (3)半保留復(fù)制
解答本類問題必嚴(yán)把四關(guān)
易錯警示?。?)由于染色體著絲點分裂后形成的兩子染色體移向哪一極是“隨機”的,故移向同一極的染色體其雙鏈DNA所帶的放射性狀況應(yīng)由每條染色體兩單體如何移動決定,絕不可將所有染色體的單體移動“統(tǒng)一”看待。
(2)性原細胞進行減數(shù)分裂時DNA只進行一次復(fù)制,復(fù)制后的子代DNA在減數(shù)第二次分裂后期分開,分別進入兩個精細胞(或一個卵細胞和極體或兩個極體)中。
第三步?對點強化演練,構(gòu)建思維模型
1.將全部DNA分子雙鏈經(jīng)
6、32P標(biāo)記的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)3次細胞分裂后產(chǎn)生8個子細胞,檢測子細胞中的情況。下列推斷正確的是( ?。?
A.若只進行有絲分裂,則含32P染色體的子細胞比例一定為1/2
B.若進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂,則含32P染色體的子細胞比例至少占1/2
C.若子細胞中的染色體都含32P,則一定進行有絲分裂
D.若子細胞中的染色體不都含32P,則一定進行減數(shù)分裂
解析 若該生物細胞內(nèi)含一對染色體,且只進行有絲分裂,分裂三次形成8個細胞,則含放射性DNA的細胞最少有2個,占1/4,A錯誤;若該生物只有一對染色體,其進行一次有絲分裂再進行一
7、次減數(shù)分裂,共產(chǎn)生8個細胞,含32P染色體的子細胞占1/2,若該生物有兩對染色體,則占的比例會更高,B正確;若該生物含有多對染色體,則不管是有絲分裂還是減數(shù)分裂,子細胞都有可能含放射性,C錯誤;D所示的情況不可能出現(xiàn),D錯誤。
答案 B
2.(2017·皖西教學(xué)聯(lián)盟模擬)將某雌性動物細胞的卵原細胞(染色體數(shù)為2N)培養(yǎng)在含放射性32P的培養(yǎng)液中,完成減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細胞,將該卵細胞與正常精子(無放射性)結(jié)合形成受精卵,隨后轉(zhuǎn)入無32P標(biāo)記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。關(guān)于此過程的敘述中,錯誤的是( ?。?
A.受精卵第一次有絲分裂后期含32P標(biāo)記的染色體數(shù)為N
B.受精卵在第二次有絲分裂中期,至少有
8、3/4的染色單體不含有放射性
C.減數(shù)第二次分裂后期與有絲分裂中期染色數(shù)體數(shù)目相同
D.減數(shù)分裂過程中會形成N個四分體,出現(xiàn)4個染色體組
解析 卵原細胞在32P培養(yǎng)液中完成減數(shù)分裂,則形成的卵細胞每條染色體DNA均含32P,受精卵(含卵細胞的N條染色體)第一次有絲分裂后期,含32P的染色體數(shù)應(yīng)為N,繼續(xù)分裂時仍有N條染色體含32P,A、B正確;減Ⅱ后期與有絲分裂中期染色體數(shù)目相同,C正確;減數(shù)分裂過程中可形成N個四分體,但不會出現(xiàn)4個染色體組,D錯誤。
答案 D
3.蠶豆根尖細胞(2N=12)在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)
9、分裂至中期,其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是( )
A.每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記
B.每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記
C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記
D.每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記
解析 DNA復(fù)制是半保留復(fù)制,蠶豆根尖細胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸(3H-T)培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,每一個DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3H-T,然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至中期,每個DNA分子復(fù)制的兩個DNA分子存在于同一染色體的兩條姐妹染色單體上,其中一個DNA分子的一條鏈含3H-T,如下圖:
答案 B
4.(2017·江西四校聯(lián)考)用32P標(biāo)記某動物精原
10、細胞的全部核DNA,然后將細胞置于31P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),使其進行一次有絲分裂或減數(shù)分裂(MⅠ、MⅡ)。下列有關(guān)敘述正確的是( ?。?
A.有絲分裂前期與MⅠ前期細胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)不同
B.有絲分裂后期與MⅠ后期細胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)不同
C.有絲分裂中期與MⅡ后期細胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)不同
D.有絲分裂后期與MⅡ中期細胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)相同
解析 有絲分裂前期與MⅠ前期細胞還沒有分裂,所以32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)也相同,A錯誤;有絲分裂后期染色體著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,MⅠ后期細胞同源染色體分離,但著絲點不分裂,因此,兩時期細胞內(nèi)32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)不同(前者是后者的兩倍),B錯誤;有絲分裂后期與MⅡ后期細胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同(前者是后者的兩倍)、染色體數(shù)不同(前者是后者的兩倍),D錯誤。
答案 C
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