2018屆高考生物一輪復習 補上一課3 有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體及DNA放射性追蹤學案

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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、嚴把四關、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分子復制特點及子代DNA存在位置與去向 （1）復制時期：有絲分裂間期（S期）或減數(shù)第一次分裂前的間期。 （2）復制特點——半保留復制，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）由新鏈構建而成。 （3）2個子代DNA位置：當一個DNA分子復制后形成兩個新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)復制兩次（目前大部分考查角度屬此類）圖像及解讀 用32P標記玉米體細胞（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，嚴把解題四關 蠶豆體細胞染色體數(shù)目2N＝12，科學家用3H標記蠶豆根尖細胞的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DNA分子雙鏈都被3H標記后，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)基上復制　　　　次，該細胞含有 　　　　個染色體組。 （3）上述實驗表明，DNA分子的復制方式是____

5、_________________。 審題指導 答案　（1）有絲分裂　抑制紡錘體的形成?。?）2　1　2　4　（3）半保留復制 解答本類問題必嚴把四關 　　　 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只進行一次復制，復制后的子代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，構建思維模型 1.將全部DNA分子雙鏈經(jīng)

6、32P標記的雄性動物細胞（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）結合形成受精卵，隨后轉(zhuǎn)入無32P標記的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。關于此過程的敘述中，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記分布情況是（　?。? A.每條染色體的兩條單體都被標記 B.每條染色體中都只有一條單體被標記 C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記 D.每條染色體的兩條單體都不被標記 解析　DNA復制是半保留復制，蠶豆根尖細胞在含3H標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記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至中期，每個DNA分子復制的兩個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）。下列有關敘述正確的是（　?。? A.有絲分裂前期與MⅠ前期細胞中，32P標記的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 5