1、2020高考生物浙江专用遗传的分子基础、变异和进化复习重要题型5重点剖析1.1.同位素示踪法和离心技术证明同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保留复制的半保留复制已知某一DNA分子用15N标记(0代)，将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制)，若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如表：世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中DNA分子离心后在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子的比例脱氧核苷酸链总数只含15N分子含14N、15N杂合分子只含14N分子01全在下部l002112全在中部01041/2241
2、/2中部，1/2上部01/21/281/4381/4中部，3/4上部01/43/4161/8n2n2/2n中部，12/2n上部02/2n(或1/2n1)12/2n2n11/2n2 2.利用图示法理解细胞分裂与DNA复制的相互关系这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第二种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第三种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。3 3.放射性同位素在生物实验中的应用(1)主要应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。一般常用的标记元素有3H、14C、15N、18O、32
3、P、35S等。(2)归类分析标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记水，光合作用只产生18O2；再用18O标记二氧化碳，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自水，而不是来自二氧化碳。标记特征元素，探究化合物的作用。如在T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制
4、的特点是半保留复制。题型探究题组一考查DNA的复制1.(2018浙江“七彩阳光”联盟)下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述，正确的是A.培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA主链的基本骨架B.将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的核糖体中含有15NC.通过对第二代大肠杆菌DNA进行密度梯度离心，得出DNA复制的特点为半保留复制D.将15N15NDNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将只出现1个条带12345678解析培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl
5、中的N合成含氮碱基进而形成DNA两条链之间的碱基对，A错误；核糖体中含有RNA，RNA中含有碱基，将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的核糖体中含有15N，B正确；通过对亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA进行密度梯度离心，对比分析才可得出DNA复制的特点为半保留复制，C错误；将15N15NDNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将出现轻、重2个条带，D错误。12345678菌种：大肠杆菌培养条件与方法：(1)用含15N的培养基培养若干代，使DNA均被15N标记(甲图)。(2
6、)转至14N的培养基培养，每30min繁殖一代。(3)取出每代DNA样本，并离心分层。2.(2018金丽衢十二校联考)如图所示是研究DNA复制方式的实验，根据这些实验结果进行的推论，正确的是12345678A.乙是转入14N培养基中复制一代的结果B.乙是转入14N培养基中复制二代的结果C.出现丁的结果至少需要60minD.戊图表示复制三代后不再具有15N标记的DNA解析已知亲本双链都是15N，根据DNA分子半保留复制的特点，子一代都是一条链含14N，一条链含15N，位于试管的中部，如图丙所示，A项错误；子二代形成的四个DNA分子中，两个具有最初的母链，处于中带，还有两个不含15N，位于轻带，如
7、图丁所示，B项错误；出现丁的结果，DNA复制了两次，所以最少经过了60min，C项正确；无论复制多少次，都有两个DNA分子含有15N，D项错误。12345678解析若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H。题组二考查细胞分裂中染色体标记问题3.(2017浙江4月选考)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是A.每条
8、染色体中的两条染色单体均含3HB.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3HC.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3HD.每条染色单体上DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H123456784.(2018邵阳一模)将某一经3H充分标记核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，经过连续两次正常细胞分裂后。下列有关说法不正确的是A.若进行有丝分裂，则子细胞含3H的核DNA分子数可能为nB.若进行减数分裂，则子细胞含3H的染色体数为nC.第一次分裂结束时，子细胞中染色体都含3HD.若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离12345678解析“将某一经3H充分
9、标记核DNA的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含3H的培养液中培养”，若细胞分裂两次，DNA复制两次，则有丝分裂后期，所有染色体一半被标记，一半未被标记，由于分裂成两个子细胞时，染色体的分配是随机的，所以若进行有丝分裂，则子细胞含3H的染色体数可能为n，A项正确；若进行减数分裂，因为DNA只复制1次，所以子细胞的n条染色体都被标记，B项正确；第一次分裂结束时，因为DNA只复制1次，所以子细胞中染色体都含3H，C项正确；若子细胞中有的染色体不含3H，则该细胞进行的是有丝分裂，不可能出现同源染色体彼此分离，D项错误。12345678题组三考查染色体染色问题5.BrdU(5-溴尿嘧啶脱氧核苷)与
10、胸腺嘧啶脱氧核苷结构类似，可与碱基A配对。经吉姆萨染料染色，DNA的一条单链掺有BrdU则着色深，两条单链都掺有BrdU则着色浅。将玉米体细胞(含20条染色体)放入含有BrdU的培养液中培养并用吉姆萨染料染色，则第二次细胞分裂的中期时，一个细胞中染色体的染色情况是A.全被染成深色B.全被染成浅色C.每条染色体中一条染色单体为深色，另一条为浅色D.每个DNA分子中一条链为深色，另一条链为浅色12345678解析在第一个分裂周期中，由于DNA半保留复制的特点，形成的每条染色体的染色单体中的DNA只有一条单链掺有BrdU，所以均染成深色。在第二个分裂周期的中期，每条染色体中含有2个DNA，4条链，含
11、有亲代链是1条，则有3条脱氧核苷酸链含有BrdU，所以每条染色体的染色单体一条为深色，一条为浅色。123456786.在荧光显微镜下观察被标记的基因型为AaBb的小鼠的睾丸细胞，等位基因A、a被分别标记为红色、黄色，等位基因B、b被分别标记为蓝色、绿色，两对基因位于两对常染色体上。下列推测不合理的是A.视野中可以观察到3种不同特征的分裂中期的细胞B.初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿荧光点，各2个C.次级精母细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿荧光点，各1个D.若产生的精细胞中观察到3个荧光点，则最可能是分裂后期有1对染色体未正常分开12345678解析睾丸中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减
12、数分裂的细胞，其中处于有丝分裂中期、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂中期的细胞都可以观察到，A项正确；初级精母细胞是处于减数第一次分裂过程中的细胞，DNA已复制，同源染色体尚未分离，每个初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿荧光点，各2个，B项正确；次级精母细胞是处于减数第二次分裂过程中的细胞，同源染色体已经分离，红与黄、蓝与绿不可能同时出现，C项错误；精细胞中等位基因只有一个，所以正常情况下，荧光点只有两个，若出现了3个荧光点，则最可能是分裂后期有1对染色体未正常分开，D项正确。12345678题组四考查放射性同位素在生物实验中的应用7.下列有关放射性同位素示踪实验的叙述，错误的是A.若小鼠吸入
13、18O2，则在其尿液中可以检测到H218O，呼出的二氧化碳中也可能含有18OB.用32S标记甲硫氨酸，附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能检测到放射性C.将某精原细胞中某条染色体上的DNA的一条链用15N进行标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精细胞中，含15N的精子所占比例为50%D.给水稻提供14CO2，体内可以存在14C的转移途径为14CO214C3(14CH2O)12345678解析18O2标记以后放射性元素首先出现在水中，但是水又可以作为反应物，如果水作为反应物，那么放射性元素又可以出现在二氧化碳中，A正确；用32S标记甲硫氨酸，如果是分泌蛋白，附着在内质网上的核糖体将检测到放
14、射性，如果不是分泌蛋白，也可以在游离的核糖体上检测到放射性，B正确；若将该精原细胞的一个DNA分子的一条链用15N标记，由于减数分裂过程中DNA分子只复制一次，且DNA分子的复制方式是半保留复制，所以该细胞减数分裂形成的4个精细胞中有1个含15N，即含15N的精细胞所占的比例为25%，C错误；水稻叶肉细胞吸收14CO2进行光合作用合成葡萄糖，体内可以存在14C的转移途径为14CO214C3(14CH2O)，D正确。123456788.荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题：12345678(1)DNA荧光探
15、针的制备过程如图1所示，DNA酶随机切开了核苷酸之间的_键从而产生切口，随后在DNA聚合酶的作用下，以荧光标记的_为原料，合成荧光标记的DNA探针。12345678磷酸二酯脱氧核苷酸解析由图1可知，DNA酶使DNA链断裂，作用于相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键；DNA探针的本质是荧光标记的DNA片段，合成原料为脱氧核苷酸。(2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中_键断裂，形成单链。随后在降温复性过程中，探针的碱基按照_原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有_条荧光标记的DNA片段。氢碱基互补配对4解析通过热变性，
16、使DNA碱基对之间的氢键断裂，复性时能重新形成氢键，并且遵循碱基互补配对原则，形成杂交DNA分子。两条姐妹染色单体，含有四条模板链，可与四个被标记的DNA探针结合形成4个荧光标记的杂交DNA分子。12345678(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交，则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到_个荧光点；在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到_个荧光点。62和41234567812345678解析植物甲(AABB)形成的配子染色体组成为AB与植物乙(AACC)的配子(AC)，受精后合子染色体组成为(AABC)，又由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，则AABC将会有3条染色体被标记，6条染色单体，可以观察到6个荧光点。AABC减数分裂时，AA两个染色体组可以正常联会，并且同源染色体分离，减数第一次分裂形成的两个子细胞分别获得一个A染色体组，而B染色体组内的没有同源染色体存在，B中的染色体随机进入两个子细胞中，因此其中一个子细胞含有A和B染色体组内2条能被标记的染色体，标记4条染色单体，可以看到4个荧光点；另一子细胞只含有A中1条能被标记的染色体，2条染色单体，可以观察到2个荧光点。
